Тема: Грунтовий перегній ( гумус ).

Завдання: 1. Вивчити теоретичний матеріал теми. Засвоїти визначення основних понять і термінів: торф, перегній, гумус, гумінові кислоти, фульвокислоти, гумін, ульмін. Знати роль гумусу в грунтоутворенні та його екологічне значення.

2. Визначити вміст перегною в грунті.

3. Визначити наявність в грунтовому перегною різних груп органічних речовин.

Література:

1. Чорний І.Б., 1995, стор. 74-80.

2. Алещукин Л.В., Польский Б.Н., 1985, стр. 5-9.

Загальні поняття.

Гумус, як форма органічної маси грунту, є комплекс високомолекулярних сполук, специфічних для грунту. Здебільшого це азотисті ароматичні сполуки кислотної природи. До його складу входить три групи органічних речовин: гумінові кислоти, фульвокислоти і гуміни. Вони відрізняються між собою за хімічним складом , забарвленням і відношенням до розчинників.

Залежно від поєднання факторів грунтоутворення інтенсивність синтезу гумусних речовин та їх відносний склад є різними. Тобто, кількісний вміст і якісний склад гумусу в зональних грунтах неоднаковий. Це зумовлює різний вплив гумусних речовин на грунтоутворення і рівень родючості грунту.

Робота 1. Визначення вмісту перегною в грунті методом прожарювання.

Принцип методу. Як відомо, грунт складається з мінеральних і органічних речовин. Якщо його прожарювати при високій температурі ( 500-600°С ), у ньому згоряють органічні речовини, випаровується гігроскопічна і хімічно зв’язана вода, а також зменшується вага деяких мінералів (карбонатів, хлоридів) в результаті їх розкладання. Зменшен-ня ваги вихідної наважки грунту визначають після його прожарювання і наступного охолодження. Речовина, яка залишилась після прожарювання грунту, є його мінеральна частина.

За різницею ваги вихідної наважки і мінеральної частини обчислюють процентний вміст органічних речовин в грунті. Але при цьому необхідно зробити поправку на вміст гігроскопічної вологи, яка випарувалась.

Слід пам’ятати, що цей метод дає можливість наближено визначити вміст органічних речовин у грунті. Щоб не допустити значного відхилення від величини реального вмісту гумусу, наважку грунту слід прожарювати при температурі 525°С (початок червоного розжарювання муфельної печі). При цій температурі згоряють всі органічні речовини грунту і випаровуються з нього всі форми води.

Практичне значення роботи.

У теоретичному курсі грунтознавства вказано, що гумусні речовини мають надзвичайно важливе значення у формуванні грунту і його родючості. Вони надають грунту певного забарвлення, беруть участь у формуванні його хімічного і структурного складу, підвищують ємність вбирання тощо. Гумінові кислоти позитивно впливають на всі фактори родючості грунту - на тепловий, поживний, водний і повітряний режими. Фульвокислоти навпаки - негативно впливають на родючість грунту. Вони легко вимиваються в нижні горизонти атмосферними опадами. Гумінові кислоти є слабкорозчинними сполуками і тому акумулюються у верхньому горизонті грунту.

Знаючи властивості гумусових речовин і їх роль у грунтоутворенні легко пояснити чому грунти з високим вмістом гумусу є високородючі. А звідси - щоб знати рівень родючості грунту на конкретній ділянці необхідно визначити в ньому вміст гумусу.

Необхідне приладдя: фарфоровий тигель, муфельна піч або газовий пальник, терези і важки до них; муфельні (тигельні) щипці, ексикатор.

Хід роботи:

1. Підготувати зразок грунту до аналізу як це вказано вище.

2. Визначити вміст гігроскопічної вологи за методикою наведеною в роботі № , стор. .

3. Зважити на аналітичних терезах тигель без грунту і на зовнішній площині дна написати графітним олівцем номер зразка грунту (при масових аналізах). Вагу тигля з точністю до 0,01 г записати в зошит.

4. Насипати в тигель 5-7 г підготовленого грунту і провести точне зважування.

5. Поставити відкритий тигель з наважкою грунту в муфельну піч, яка набула червоного розжарювання. Через 20-30 хвилин тигель вийняти з печі, охолодити і, обережно постукуючи по його стінках, перемішати грунт. Після цього тигель знов поставити на прожарювання на 20-30 хвилин.

6. Охолодити тигель в ексикаторі і зважити.

7. Поставити тигель знову в піч і прожарювати 15-20 хв.

8. Охолодити тигель і знов зважити.

Якщо результати двох останніх зважувань значно розходяться, то прожарювання і зважування необхідно повторити до стабілізації маси мінеральної частини грунту.

9. Обчислити процентний вміст гумусу за формулою:

Х = ^{( А - Б ) · 100} ,

^В

де А - втрата у вазі після прожарювання; Б - вага гігроскопічної води; В - вага абсолютносухої наважки; Х - вміст гумусу, в %; ( А - Б ) - вага органічних речовин, які згоріли при прожарюванні.

Вихідні дані та вміст гумусу записують у таблицю 1.

Обчислення вмісту гумусу проводять в такій послідовності (приклад):

Нехай вага тиглю без грунту становить 11,53 г.

вага тиглю з грунтом до прожарювання - 17,21 г.

вага тиглю з грунтом після прожарювання - 16,83 г.

вміст гігроскопічної вологи в грунті - 3,5 %

Спочатку визначаємо вагу наважки грунту до прожарювання. Для цього від ваги тиглю з грунтом до прожарювання віднімаємо вагу тиглю ( 17,21 - 11,53 = 5,68 ). Залишок мінеральної частини після прожарювання грунту становитиме 16,83 - 11,53 = 5,30 г. Різниця між вагою грунту до прожарювання і вагою грунту після прожарювання буде втрата ваги при прожарюванні ( 5,68 - 5,30 = 0,38 г ).

Вагу гігроскопічної води розраховуємо за формулою:

Х = ^{а · b} ,

^103,5

де а - повітряносуха наважка грунту, г;

b - вміст гігроскопічної води, %.

Звідси, вага гігроскопічної води в грунті становитиме:

Х = ^{5,68 · 3,5} = 0,19 г.

^103,5

Віднявши вагу гігроскопічної води від ваги повітряносухого грунту ми знайдемо вагу абсолютно сухого грунту (5,68 - 0,19 = 5,49 г).

Записавши одержані дані у формулу:

Х = ^{(А - Б) · 100} ,

^В

обчислимо вміст гумусу:

Х = ^{(0,38 - 0,19) · 100} = 3,46

^5,49

Таблиця 1. Результати визначення вмісту перегною в грунті методом прожарювання.

№ зразка	Назва	Вага грунту, г		Втрата ваги	Вага	Вага абсо-	Вміст
грунту	грунту	до прожарю-вання	після прожа-рювання	після прожа-рюванння, г	гігроскопічної води в грунті, г	лютно сухого грунту, г	перегною,%
1	сірий лісовий	5,68	5,30	0,38	0,19	5,49	3,46

Тлумачення одержаних результатів.

Родючість грунтів оцінюють перш за все за вмістом в них гумусу. Гумус - інтегрований показник родючості, який об’єднує в собі ряд властивостей грунту. Умови життя рослин залежать від наявності в грунті гумусних речовин, які відображаються на складі і властивостях грунтового профілю: потужності гумусного горизонту, фізичному стані грунтової маси, реакції грунтового розчину, біохімічній активності, придатності хімічного складу до сільськогосподарського використання тощо. Тому, оцінюючи забезпеченість грунту гумусними речовинами (гумусний стан грунту), ми оцінюємо при цьому одночасно кілька характеристик грунту. Для оцінки гумусного стану грунту в агрогрунтознавстві прийнято такі критерії (табл. 2).

Таблиця 2. Показники гумусного стану грунтів (за Гришиною Л.А. і Орловим Д.С., 1978).

№ п.п.	Показник гумусного стану	Рівень	Межі значень
1	Вміст гумусу, %	Дуже високий Високий Середній Низький Дуже низький	10 6 - 10 4 - 6 2 - 4 < 2
2	Запаси гумусу в шарі грунту від 0 до 100 см, т/га	Дуже високі Високі Середні Низькі Дуже низькі	600 400 - 600 200 - 400 100 - 200 < 100
3	Тип гумусу, СГК :СФК	Гуматний Фульватно-гуматний Гуматно-фульватний Фульватний	2 1 - 2 0,5 - 1 < 0.5

За результатами нашого аналізу робимо висновок : Зразок №1 сірого лісового грунту має низький рівень забезпеченості гумусом і тому потребує внесення високих доз органічних добрив.

Високих доз органічних добрив потребують грунти з дуже низьким і низьким вмістом гумусу. На грунтах з середнім вмістом гумусу вносять малі дози добрив лише під культури, які є вибагливими до родючості грунту (овочеві, плодові, цукрові буряки тощо). Грунти з високим і дуже високим вмістом гумусу не потребують органічних добрив.