Большой практикум. Практикум по почвоведению с основами геологии красноярск 2006 удк ббк рецензенты Ю. Н. Трубников
 Скачать 13.42 Mb.
|
|
| РН н2о | Название реакции среды | рНКСl |
| <5,0 | Очень сильнокислая | <4,0 |
| 5,1-5,5 | Сильнокислая | 4,1-4,5 |
| 5,6-6,0 | Среднекислая | 4,6-5,0 |
| 6,1-6,5 | Слабокислая | 5,1-5,5 |
| 6,6-7,3 | Нейтральная | 5,6-6,0 |
| 7,4-7,9 | Слабощелочная | >6,0 |
| 8,0-8,5 | Среднещелочная | |
| 8,6-9,0 | Сильнощелочная | |
| >9,0 | Очень сильнощелочная | |
Кислая реакция характерна для подзолистых и дерново-подзолистых почв. Серые лесные почвы имеют слабокислую реакцию. Повышение кислотности пахотных горизонтов почв, может выражаться морфологически, когда появляется белесоватая окраска, отсутствует вскипание от соляной кислоты. Кроме этого, в растительном покрове появляются такие сорняки как щавель, щучка, фиалка трехцветная и др.
Реакция черноземов близка к нейтральной, в карбонатных горизонтах и карбонатных черноземах переходит в слабощелочную. Каштановые почвы характеризуются большей частью слабощелочной реакцией. Наиболее благоприятной для роста и развития растений является слабокислая, нейтральная или слабощелочная реакция среды.
В ходе лабораторной работы определяется актуальная (рНН2О) и потенциальная обменная (рНKCl) кислотность.
Ход определения:
В две колбы на 100 мл отвешивается на технических весах по 10 г воздушно-сухой почвы, пропущенной через сито с отверстиями диаметром в 1 мм. В одну колбу приливается 25 мл свежей дистиллированной воды, во вторую - 25 мл 1н раствора KCl (колбы подписать).
Дистиллированная вода должна иметь нейтральную рН, а KCl около 5,6.
Содержимое колб тщательно перемешивают и встряхивают на ротаторе в течение 5 мин., далее приступают к измерению величины рН водной и солевой суспензии потенциометрическим методом.
Потенциометрическое определение рН состоит в измерении электродвижущей силы (э.д.с.) гальванического элемента, состоящего из вспомогательного электрода с известным потенциалом и индикаторного электрода, потенциал которого зависит от концентрации активных ионов водорода в испытуемом растворе. Индикаторный электрод работает обратимо по отношению к иону, концентрация которого определяется.
Когда оба электрода погружаются в раствор, между ними возникает э.д.с., величина которой зависит от концентрации ионов водорода в испытуемом растворе.
В качестве вспомогательного электрода обычно применяют насыщенный хлорсеребряный электрод. В качестве индикаторного электрода при измерении рН лучше использовать стеклянный, т.к. он применим в широком диапазоне рН растворов, прост в обращении и удобен в работе.
Перед работой иономер проверяют по одному из стандартных буферных растворов с известной рН. Если ошибка измерения величины рН по буферному раствору не превышает ±0,05рН, то можно сразу приступать к анализу испытуемых растворов. Если ошибка больше, то производят проверку и калибровку прибора по двум стандартным буферным растворам, например с рН 1,68 и 9,22. После калибровки иономера и успокоения стрелки прибора приступают к измерению рН испытуемых растворов.
Электроды погружаются в стаканчик с испытуемым раствором, ожидается успокоение стрелки прибора и производится отсчет по верхней шкале прибора. При этом сопоставляются показания на верхней шкале и положение переключателя «пределы измерения».
Измеряемая величина рН будет равна: начальное значение рН для данного диапазона измерений (берется нижний предел измерений) + показание верхней шкалы прибора.
Пример вычислений: если переключатель диапазона установлен на положении «2-5» и стрелка прибора на верхней шкале остановилась на значении 3,01, то измеряемая величина рН будет равна 2+3,01= 5,01. Теперь оценим полученный результат с помощью таблицы 30. Реакция среды – кислая.
Обсуждение результатов
Полученные данные по определению рН вносятся в сводную таблицу химического анализа почвы (табл. 22). Для более полной оценки вероятного отрицательного действия кислотности почв важно установить не только разные ее формы, но и соотношение между суммой обменных оснований S (см. п. 4.3) и всем количеством ионов водорода (и алюминия) в почвенном поглощающем комплексе (эта величина соответствует гидролитической кислотности – Нг). Эти показатели определяют расчетным путем.
Сумма S+Нrопределяет величину обменной способности почвы, то есть это все обменные катионы, включая водород и алюминий. Эту величину обычно называют емкостью поглощения или емкостью катионного обмена почвы (ЕКО), которая выражается в мг-экв на 100 г почвы. Таким образом:
ЕКО = S+Hг
Отношение суммы обменных оснований к емкости катионного обмена, выраженное в процентах, называется степенью насыщенности почв основаниями (V, %):
V = [S:(S+Hг)]·100% = S:ЕКО ·100%
Пример вычисления. Предположим, что сумма обменных оснований, определенная по Каппену – Гильковицу, равна 3,8 мг-экв/100 г почвы, а величина гидролитической кислотности – 4,4 мг-экв/100 г почвы. Степень насыщенности почв основаниями будет равна:
V = [3,8:(3,8+4,4)]·100% = 3,8:8,2 ·100% = 46%
Степень насыщенности почв основаниями показывает, какую часть всей емкости поглощения занимают обменные основания. В почвах, не содержащих поглощенного водорода (каштановые, бурые, карбонатные черноземы, сероземы и др.), она равна 100%. В почве с гидролитической кислотностью степень насыщенности меньше 100%. Чем больше в почве поглощенного водорода, тем меньше насыщенность основаниями.
Степень насыщенности основаниями и рН – весьма важные характеристики почвы. Этими величинами пользуются при решении многих практических вопросов. Особенно большое значение придают им при обосновании таких мероприятий, как известкование и фосфоритование кислых почв. Например, по нуждаемости в извести в зависимости от степени насыщенности основаниями и рН кислые почвы делят на четыре группы (табл. 31):
Таблица 31.
Нуждаемость почв в известковании
| Степень насыщенности почв основаниями, V % | рН солевая* | Нуждаемость почв в известковании |
| < 50 | < 4,5 | сильная |
| 50-60 | 4,5-5,0 | средняя |
| 60-70 | 5,0-5,5 | слабая |
| >70 | >5,5 | не нуждаются |
* - величину рН водной вытяжки (суспензии) не принимают во внимание при установлении нуждаемости почв в извести по той причине, что эта величина изменчива и незначительна, при этом содержание ионов водорода в почвенном растворе составляет всего лишь 1-2%.
После расчетов:
1. Дайте оценку рН (см. табл. 30) для:
гумусовых или пахотных горизонтов почвы;
материнской породы.
2. Опишите и объясните изменения рН по профилю данного почвенного разреза.
3. По данным сводной таблицы химического анализа почв вычислите и дайте оценку показателям:
емкости катионного обмена почвы (ЕКО мг-экв/100 г почвы);2
степени насыщенности почвы основаниями (V, %).
4. Все численные значения найденных показателей студенты сдают и защищают преподавателю.
4.5. Задачи и упражнения по поглотительной способности почв (самостоятельная работа)
<h3>Содержание работыh3>
Самостоятельная работа по поглотительной способности почв предполагает решение задач и ответы на вопросы. Студент должен ответить на девять вопросов, которые содержатся в каждом варианте. Работа аккуратно оформляется в отдельной тетради для контрольных и самостоятельных работ по почвоведению и сдается преподавателю на проверку.
Критерии оценки:
8-9 правильных ответов – «отлично»;
6-7 правильных ответов – «хорошо»;
5 правильных ответов – «удовлетворительно»
менее пяти – «не удовлетворительно».
< h2>Задачи >