Лабораторный практикум по агрохимии - 2020. Фгбоу во ставропольский государственный аграрный университет кафедра агрохимии и физиологии растений лабораторный практикум по агрохимии
 Скачать 1.61 Mb.
|
|
: раствор 1 : 2,5. Метод используют для определения нитратов во всех почвах, кроме засоленных. Техника компостирования. Навеску почвы 20 г помещают в предварительно взвешенный стакан. До закладки опыта определяют полную гигроскопическую влажность и капиллярную влагоемкость почвы. Затем влажность почвы в стакане доводят до 60% от полной влагоемкости. Необходимое количество воды определяют следующим образом, допустим, взятая почва имеет влажность 50%, тогда 60% составляет 50 × 60 : 100 = 30 % Значит, кг почвы следовало бы добавить 30 мл воды. Нов почве содержится, например, 5 % гигроскопической влаги. Поэтому прилить ее нужно не 30, а 25 мл. Поскольку навеска почвы берется нега г, то количество приливаемой воды составит 25 × 20 : 100 = 5 мл Воду приливают до контрольного веса (г, складывающегося из 1. Вес тары (с этикеткой) 100 2. Вес почвы (с влажностью 5%) 20 3. Вес воды (60% от полной влагоемкости) 5 82 4. Контрольный вес 125 На этикетке указывается контрольный вес. Вес стакана проверяется ежедневно. Приуменьшении его добавляется дистиллированная вода по каплям навесах до контрольного веса. Появившиеся проростки растений удаляются пинцетом. Для изучения интенсивности нитрификации используются почвенные образцы, отобранные со стационарного опыта с удобренных и не удобренных делянок. Динамика отбора почвенных образцов включает основные фазы развития овощных, плодовых, ягодных культур. Вопросы для контроля 1. В виде каких соединений находится азот в почве 2. Дайте определение нитрификационной способности почвы 3. В чем заключается техника компостирования при определении нитрификационной способности почвы по Кравкову в модификации почвенного института им. В.В. Докучаева? 4. От каких факторов зависит скорость нитрификации 5. Значение, принцип метода и ход работы определения влажности почвы 83 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИТРАТНОГО АЗОТА ИОНОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ (ГОСТ 26951–86) (2 ЧАСА / 2 В ИНТЕРАКТИВНОЙ ФОРМЕ – ОЧНАЯ ФОРМА ОБУЧЕНИЯ) Значение метода. Растения используют азот в виде солей аммония (NH4 + ), и нитратов (NO3 - ): Аммоний называют долгим азотом, так как он неподвижен в почве, не вымывается и долго превращается в нитратную форму. Больше необходим на ранних стадиях развития растения. Нитраты – быстрый азот. Быстро действуют, но легко вымываются. В большинстве случаев азот поступает в растения именно в виде нитратов. Принцип метода Метод основан на определении концентрации нитратов в почве с помощью ионоселективного электрода в солевой суспензии го раствора алюмокалиевых квасцов при соотношении проба : раствор 1 : 2,5. Метод используют для определения нитратов во всех почвах, кроме засоленных. Ход анализа. Пробу сухой почвы (навеска 20 г, просеянной через сито с диаметром отверстий 2 мм, помещают в конические колбы объемом 100 см, приливают 50 см 1%-ного раствора алюмокалиевых квасцов и перемешивают в течение 3 мин. В полученной суспензии нитратным ионоселективным электродом измеряют активность нитрат-иона, в единицах О или в мВ. Измерение активности в мВ.В этом случае нитратный электрод (для любых марок милливольтметров) подключают к гнезду «ИЗМ», а хлорсеребряный ‒ к гнезду «ВСП». Тумблер Род работ ставят в положение мВ и производят измерение ЭДС электродной пары. Активность ионов находят по калибровочному графику, построенному на миллиметровой бумаге. По оси абсцисс откладывают величины О, соответствующие стандартным растворам KNO 3 в молях, а по оси ординат ‒ ЭДС, мВ. Для этого перед измерением активности исследуемых образцов проводят измерение ЭДС электродной пары в стандартных растворах. Полученные значения О переводят ‒ в миллиграммы О почвы по таблице 6 или рассчитывают по формуле 84 NO 3 ‒ = M×62×a×20 50 М – молярная концентрация 62 – атомная масса (NO 3 ‒ ); а – поправочный коэффициент значения функции (десятичного антилогарифма 20 – навеска почвы 50 – количество реагента, прилитого к почве. Таблица 6 – Значения функции 10* (десятичные антилогарифмы) m 0 m 0 m 0 ,00 1000 ,35 2239 ,70 5012 ,01 1023 ,36 2291 ,71 5129 ,02 1047 ,37 2344 ,72 5248 ,03 1072 ,38 2399 ,73 5370 ,04 1096 ,39 2455 ,74 5495 ,05 1122 ,40 2512 ,75 5623 ,06 1148 ,41 2570 ,76 5754 ,07 1175 ,42 2630 ,77 5888 ,08 1202 ,43 2692 ,78 6026 ,09 1230 ,44 2754 ,79 6166 ,10 1259 ,45 2818 ,80 6310 ,11 1288 ,46 2884 ,81 6457 ,12 1318 ,47 2951 ,82 6607 ,13 1349 ,48 3020 ,83 6761 ,14 1380 ,49 3090 ,84 6918 ,15 1413 ,50 3162 ,85 7079 ,16 1445 ,51 3236 ,86 7241 ,17 1479 ,52 3311 ,87 7413 ,18 1514 ,53 3388 ,88 7585 ,19 1549 ,54 3467 ,89 7762 ,20 1585 ,55 3548 ,90 7943 ,21 1622 ,56 3631 ,91 8123 ,22 1660 ,57 3715 ,92 8318 ,23 1693 ,58 3802 ,93 8511 ,24 1738 ,59 3890 ,94 8710 ,25 1778 ,60 3981 ,95 3913 ,26 1820 ,61 4074 ,96 9120 ,27 1862 ,62 4169 ,97 9333 85 ,23 1905 ,63 4266 ,98 9550 ,29 1950 ,64 4365 ,99 9772 ,30 1995 ,65 4467 ,31 2042 ,66 4571 ,32 2089 ,67 4677 ,33 2138 ,68 4786 ,34 2188 ,69 4898 Форма записи Вариант опыта № колбы Отсчет по спектрофотометру Концентрация О, по графику Концентрация О, мг/кг 1 2 Вопросы для контроля 1. Значение продуктивной влаги в питании растений 2. Значение, принцип метода и ход работы определения нитратов в почве с помощью ионоселективного электрода 3. Значение, принцип метода и ход работы определения нитрификационной способности почвы 86 КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ТЕМАМ АГРОХИМИЯ, КАК НАУКА – ПРЕДМЕТ И МЕТОДЫ. ИСТОРИЯ СТАНОВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ АГРОХИМИИ. СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ХИМИЗАЦИИ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ, ПРОБЛЕМЫ ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ И МЕТОДЫ ЕГО РЕГУЛИРОВАНИЯ, СВОЙСТВА ПОЧВЫ В СВЯЗИ С ПИТАНИЕМ РАСТЕНИЙ И ПРИМЕНЕНИЕМ УДОБРЕНИЙ (1 ЧАС - ЗАОЧНАЯ ФОРМА ОБУЧЕНИЯ) Вопросы для контрольной работы Теоретические вопросы 1. Химический состав растений. 2. Основные теории питания растений. 3. Питание растений азотом. 4. Питание растений фосфором. 5. Питание растений калием. 6. Питание растений серой. 7. Питание растений кальцием. 8. Питание растений магнием. 9. Питание растений железом. 10. Роль воды в питании растений. 11. Внутренние и внешние условия питания растений. 12. Требования растений к свету, теплу, воде и другим внешним факторам в процессе питания. 13. Современные теории поглощения элементов питания растениями. 14. Современные представления о механизме поглощения питательных веществ и их усвоения растениями. 15. Вынос питательных веществ с.-х. культурами. 16. Роль микроэлементов в питании растений (В, М, Мо, Сидр. Периодичность поступления питательных веществ в растение. 18. Понятие об основном (допосевном), припосевном удобрении и подкормках, как приемах регулирования питания растений. 87 19. Для каких целей отбираются почвенные образцы 20. Каким образом отбираются смешанные образцы 21. С какой глубины берутся почвенные образцы 22. В форме каких соединений находится азот в почве 23. Что такое аммонификация, нитрификация и денитрификация? 24. Каковы оптимальные условия среды (температура, влажность, аэрация, реакция почвы и т.д.) для нитрификации 25. Назовите ингибиторы нитрификации, их свойства и условия применения 26. Дайте определение нитрификационной способности почвы. 27. От каких факторов зависит скорость нитрификации Практико-ориентированные: 1. Опишите правила отбора растительных проб и подготовку их к анализу. 2. Опишите методику определения гигроскопической влаги в растениях. 3. Опишите методику определения мокрого озоления по Гинзбургу. 4. Опишите методику определения N в растениях (метод определения, приборы и т.д.). Устройство и принцип работы спектрофотометра UNICO 1201. 5. Опишите методику определения РО в растениях (метод определения, приборы и т.д.). Устройство и принцип работы спектрофотометра UNICO 1201. 6. Опишите методику определения КО в растениях (метод определения, приборы и т.д.). Устройство и принцип работы пламенного фотометра ПФА- 378. 7. Опишите методику определение содержания сахарозы в сахарной свекле. Устройство и принцип работы поляриметра полуавтоматического - POLAX-2L. 8. Опишите методику определения нитрификационной способности почвы по Кравкову в модификации почвенного института им. В.В. Докучаева? 9. Опишите методику определения нитратов в почве нитратов с помощью ионоселективного электрода 88 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 14. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АММИАЧНОГО АЗОТА ПО МЕТОДУ ЦИНАО (ГОСТ 26489-91) (2 ЧАСА – ОЧНАЯ ФОРМА ОБУЧЕНИЯ, 1 ЧАС – ЗАОЧНАЯ ФОРМА ОБУЧЕНИЯ) Цель занятия изучить методику определения аммиачного азота по методу ЦИНАО (ГОСТ 26489-91). Рассчитать содержание общего азота. Значение метода Из почвы растения извлекают два главнейших азотных соединения нитратные и аммиачные соли. Нитраты находятся в почве только в растворённом состоянии. Аммиак же может присутствовать как в растворе, таки в поглощенном состоянии, причем в поглощенном состоянии его намного больше, чем в растворенном. Поэтому нитраты из почвы легко извлечь водой. Аммонийные соединения водой извлекаются частично, полностью же извлекаются при обработке почв соленным раствором. Определение нитратов и аммиака позволяет узнать наличие легкоусвояемых азотистых веществ в почве, служащих пищей для растений. Принцип метода Определение основано на образовании окрашенного соединения ‒ йодистого меркураммония ‒ при взаимодействии аммиака с реактивом Несслера. Йодистый меркураммоний дает раствору желтую окраску, тем более интенсивную, чем больше его в растворе. NH 4 + 2K 2 (HgI 4 ) + 3KOH → (NH 4 ) 2 Hg 2 OI + 7KI + 2H 2 O Для связывания Са 2+ и М, мешающих определению прибавляют сегнетовую соль. Ход анализа. На технических весах отвешивают 10 г почвы, помещают в колбу или бутылку и приливают 100 мл 2 %-ного раствора КСl приготовленного на безаммиачной воде. Содержимое колбы взбалтывают 30 минут и фильтруют. Берут 5-10 мл вытяжки и разбавляют водой до 40 мл в мерной колбе ёмкостью 50 мл, прибавляют 2 мл раствора сегнетовой соли и перемешивают. Затем готовят образцовые растворы. Для этого при помощи пипеток в мерные колбы на 50 мл помещают 0, 1, 2, 5, 10, 15 мл (1 мл содержит 0,005 мг NH 4 ) и доводят дистиллированной водой до 40 мл. Затем прибавляют 2 мл 89 сегнетовой соли и перемешивают. Одновременно вовсе колбы (образцовые и испытуемые) приливают по 2 мл реактива Несслера и тщательно перемешивают. Растворы в колбах доводят дистиллированной водой до метки и оставляют стоять 2-3 минуты, после чего приступают к измерению. Измерение проводят на спектрофотометре, при длине волны 420 нм. Рассчитывается общий азот (%) по формуле , где а – количество азота, полученное после колориметрирования, мг р – разведение, Н – навеска почвы, мг Форма записи Вариант опыта № колбы Навеска в мг Азот, по шкале, мг р разведение) N (общий азот в %) 1 2 Вопросы для контроля 1. Значение, принцип метода и ход работы определения аммиачного азота 2. Содержание азота в почве и динамика его соединений (аммонифакация, нитрификация, денитрификация, нитрификационная способность. 3. Источники поступления и потерь азота из почвы. 4. Баланс азота в земледелии. 90 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 15. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОДВИЖНОГО ФОСФОРА И ОБМЕННОГО КАЛИЯ ПО МЕТОДУ МАЧИГИНА В МОДИФИКАЦИИ ЦИНАО (ГОСТ 26205–91) (2 ЧАСА 2 В ИНТЕРАКТИВНОЙ ФОРМЕ – ОЧНАЯ ФОРМА ОБУЧЕНИЯ, 1 ЧАС – ЗАОЧНАЯ ФОРМА ОБУЧЕНИЯ) Цель занятия определить содержание подвижного фосфора и обменного калияпо методу Мачигина. Выявить в какой мере исследуемая почва обеспечена подвижным фосфором и обменным калием. Определение содержания подвижного фосфора по методу Б.П. Мачигина Значение метода. Различные формы фосфора неодинаково доступны для питания растений, наиболее доступны одно и двухзамещенные фосфаты. Менее усвояемы фосфаты полуторных окислов и трехкальциевый фосфат. Фосфор, входящий в органические соединения, также малодоступен для растений. Исследование почв на содержание в них доступного для растений фосфора и калия позволяет выявить степень нуждаемости их в фосфорных и калийных удобрениях. Определение доступного для растений фосфора и калия выполняют водной вытяжке. Существующие методы определения подвижного фосфора и калия в почве еще нельзя считать совершенными все они дают лишь условные показания. Тем не менее, для удовлетворения практических запросов сельского хозяйства их можно успешно использовать. Принцип метода. Метод основан на извлечении подвижных форм фосфора и калия из почвы 1%-ным раствором углекислого аммония при соотношении почвы и раствора 1:20 с последующим определением фосфора спектрофотометре и калия на пламенном фотометре. Ход анализа Среднюю пробу анализируемой почвы массой 5 г пересыпают в бутылку и приливают к ней 100 мл го углекислого аммония. Закрывают пробкой и взбалтывают на ротаторе 1 час. По окончании 91 взбалтывания вытяжку фильтруют через бумажный фильтр в коническую колбу на 250 мл. Первые мутные порции повторно переносят на этот же фильтр. В этой же вытяжке при помощи пламенного фотометра определяют калий. Отбирают 15 мл фильтрата в мерные колбы емкостью 50 мл из термостойкого стекла, затем добавляют по 2 мл смеси серной кислоты и марганцевокислого калия. После этого ставят колбы на разогретую электрическую плитку и кипятят в течение 2 мин. (считая от начала кипения. Затем растворы охлаждают и приливают 36 мл Реактива Б, через 5 минут колориметрируют. Готовят образцовый раствор для определения обменного калия в почве с помощью пламенного фотометра берут 8 колб на 250 мл и помещают указанные в таблице объемы маточного раствора. Объемы растворов доводят до метки экстрагирующим раствором (раствор углекислого аммония 1%). Характеристики раствора Номер раствора сравнения 1 2 3 4 5 6 7 8 Объем раствора 0 1,0 2,0 3,0 5,0 7,5 10 15 Из полученных растворов отбирают растворы сравнения по 15 мл в мерные колбы на 50 мл из термостойкого стекла. Также как ив исследуемые вытяжки почвенных образцов добавляют по 2 мл смеси серной кислоты и марганцевокислого калия. После этого ставим колбы на разогретую электрическую плитку, и кипятят в течение 2 мин (считая от начала кипения. Затем растворы охлаждают и приливают 36 мл Реактива Б, через 5 минут колориметрируют. По полученным данным строят калибровочный график, количество РО в мг на кг почвы определяют по калибровочной кривой и по формуле а × V × 1000 Р = ──────── , b × c где Р ‒ содержание РО в почве, мг/кг; 92 а ‒ концентрация О в испытуемом растворе, найденная по калибровочной кривой, мг/кг; V ‒ объем реагента, прилитого к почве, мл b ‒ объем фильтрата, взятый для анализа, мл с ‒ навеска почвы, г 1000 ‒ для пересчета на 1 кг почвы. Окрашивающий раствор для определения фосфора с окислением органического вещества. Реактив А (6,0±0,1) г молибденовокислого аммония ГОСТ 3765) и (0,145±0,01) г сурьмяновиннокислого калия растворяют соответственно в 200 и 100 см воды при слабом нагревании. Охлажденные растворы приливают к 500 см раствора серной кислоты (ГОСТ 4204) концентрации 5 моль/дм 3 (140 см Н уд.вес 1,84, растворить в дистилированной воде в колбе объемом 1 дм. Тщательно перемешать и довести объем до суммарного раствора дистиллированной водой до 1 дм. Раствор хранят в склянке из темного стекла. Реактив В (2,5±0,1) г аскорбиновой кислоты растворяют в 220 см реактива Аи доводят объем водой до 1 дм. Раствор готовят вдень проведения анализа. Подведение итогов занятия. Сравнивая полученные в агрохимическом анализе данные с группировкой почв (таблица 7), определяется его количество кг) нага и устанавливается, к какой группе по обеспеченности данным элементом относится испытуемый образец. Таблица 7 - Группировка почв по содержанию подвижного фосфора Класс Обеспеченность Содержание РО, мг/кг 1 очень низкая менее 10 2 низкая 11-15 3 средняя 16-20 --- 21-25 --- 26-30 4 повышенная 31-45 5 высокая 46-60 6 очень высокая более 60 93 Определение содержания обменного калия в почве по методу Б.П. Мачигина Значение анализа О степени обеспеченности почвы элементом судят по содержанию в ней этих форм элемента. Обменный калий извлекают из почвы солевыми вытяжками, вытесняя калий ионом аммония. В углеаммонийную вытяжку переходят и водорастворимые соединения. Поскольку водорастворимых соединений калия в почве мало ‒ они большого значения в питании растений не имеют. Принцип метода Метод основан на измерении интенсивности излучения элементов в пламени. Калий в вытяжках определяют пламенно- фотометрическим методом. Ход анализа. Калий определяют на пламенном фотометре, непосредственно распыляя вытяжки из почв в пламя. Используют светофильтр, пропускающий аналитические линии калия. Готовим образцовый раствор для определения обменного калия в почве с помощью пламенного фотометра берем 8 колб на 250 мл и помещаем указанные в таблице объемы маточного раствора. Объемы растворов доводят до метки экстрагирующим раствором (раствор углекислого аммония 1%). Характеристики раствора Номер раствора сравнения 1 2 3 4 5 6 7 8 Объем раствора 0 1,0 2,0 3,0 5,0 7,5 10 15 Образцовые растворы анализируют на пламенном фотометре. Подведение итогов занятия сравнивая полученные в агрохимическом анализе данные с группировкой почв, определяется обеспеченность почвы обменным калием в мг/кг (таблица 8). Таблица 8 - Группировка почв по содержанию обменного калия Класс Обеспеченность Содержание КО, мг/кг 1 очень низкая менее 100 2 низкая 101-200 3 средняя 201-300 94 4 повышенная 301-400 5 высокая 401-600 6 очень высокая более 600 Вопросы для контроля 1. Значение, принцип метода ход работы определения содержания в почве подвижного фосфора по методу Б.П. Мачигина? 2. Значение, принцип метода и ход работы определения содержания калия в почве 3. Содержание и формы фосфора в почве. 4. Содержание и формы калия в почве. 5. Краткая агрохимическая характеристика основных типов почв Юга России. |