Контрольные вопросы.

1. Какие соединения азота характерны для почвы?

Общие запасы азота в пахотном слое зависят от типа почв. Они составляют (в т/га): в дерново-подзолистых –1,5–6, в черноземных – 6–15, в торфяных – 16–20, в песчаных и супесчаных – 0,9–2. Основная масса азота содержится в органическом веществе почвы, которое состоит из гумусовых и негумифицированных веществ растительного и животного происхождения. В одной тонне гумуса содержится от 30 до 60 кг азота. Лишь незначительная часть азота входит в состав неорганических соединений в нитратной и аммонийной формах, способной усваиваться растениями. Для того чтобы сделать доступными для питания растений основные запасы азота в гумусе, необходимо разложить органическое вещество почвы. Этот процесс невозможен без участия различных микроорганизмов. Процесс превращения органического азота почвы в NН₄⁺ носит название аммонификации. Он осуществляется гетеротрофными микроорганизмами (питаются готовыми органическими веществами) и схематически может быть представлен следующим образом:

органический азот почв ® RNН₂ + СО₂ + побочные продукты, RNН₂ + Н₂О = NH₃ + RОН, NН₃ + Н₂О = NH₄⁺ + ОH^–.

2. В чем заключаются основные различия между аммиачными солями, нитратами и нитритами?

Нитраты – соли азотной кислоты, например NaNO₃, KNO₃, NH₄ NO₃, Mg(NO₃)₂. Они являются нормальными продуктами обмена азотистых веществ.

Нитриты металлов, соли азотистой кислоты HNO₂. Бесцветные кристаллические вещества; термически менее устойчивы, чем нитраты. Характер разложения зависит от катиона. Почти все нитраты хорошо растворимы в воде, могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства.

Аммиачные соли не растворимы в воде.

3. Проанализируйте полученные экспериментальные данные и сделайте вывод об обеспеченности почв аммиачным азотом?

По результатам произведённых расчетов , в данном образце почвы, содержание ионов аммония составило А=0.89(мг/кг).Поскольку запасы азота в песчаных и супесчаных почв составляют 0.9 - 2 (т/га),следует вывод, что данный образец почвы имеет допустимое содержание ионов аммония для растений, произрастающих на данной почве.

4. Объясните как повлияет избыток аммония на структурную организацию почвы?

Избыток аммония негативно влияет на структурную организацию почвы, т.к обладает щелочной реакцией. Это негативно сказывается на плодородие почвы.

5. В чем заключается сущность калориметрического метода определения аммония?

Сущность калориетрического метода заключается в приготовлении серии проб в колбах на 50 мл, в которые вносят небольшое количество дистиллированной воды и 1, 5, 10, 15 мл рабочего эталонного стандартного раствора аммония хлористого, приливают 2 мл сегнетовой соли, перемешивают. Затем добавляют 2 мл реактива Несслера, доводят о метки дистиллированной водой и перемешивают.

Приготовленные растворы содержат концентрацию 0; 0,0002; 0,0004; 0,001; 0,002; 0,003 и т.д. мг NH₄ в 1 мл.

Через 3 мин раствор колориметрируют на ФЭКе длина волны 425 нм в кювете 10 мм.

Одновременно ставят холостую пробу.Строят калибровочный график, на оси ординат откладывают значение оптической плотности раствора, по оси абсцисс – концентрацию раствора NH₄ в мг/мл.

Лабораторный практикум (почва)

Лабораторная работа № 2

ТЕМА: отбор и подготовка проб почвы.

Цель работы: Освоить навыки отбора проб в полевых условиях, а также научиться проводить подготовку проб почвы к химическому анализу в лаборатории.

Аппаратура, материалы и реактивы.

1. Лопаты штыковые.

2. Почвенные ножи или шпатели.

3. Пакеты полиэтиленовые или бумажные, коробки картонные.

4. Пинцеты.

5. Аналитические сита.

6. Ступка с пестиком.

7. Линейка.

Краткие теоретические сведения.

При отборе проб почвы должна быть определена протяженность и топография зон загрязнения, которая зависти от розы ветров по сезонам года, скорости и продолжительности ветров, периода выпадения осадков.

Участки для отбора проб почвы должны хорошо отражать структуру района исследования: почвенного покрова, материнской породы, рельефа, геологии и гидрологии.

Отбор проб почвы осуществляется на пробных площадках методом «конверта».

Пробная площадка – часть исследуемой территории, характеризующаяся сходными условиями.

Метод «конверта» заключается в следующем: первую пробу берут из стенки почвенного разреза, затем крест-накрест от точки взятия первой пробы, отступая на 10-20 см, берут остальные 4 пробы. Из отобранных точечных проб составляют объединенную (смешанную) пробу. Масса объединенной смешанной пробы должна быть не менее 1 кг.

Размеры участка зависят от типа растительности и целей:

• Для лугов и степей: участок 100 м² (10 х 10)

• Для лугов: 1000 м² (10 х 100)

• Для пустынь от 2500 до 5000 м²

Пробы отбирают почвенным ножом или шпателем из прикопок или почвенным буром. Инструменты для отбора проб должны быть из прочной пластмассы. Можно применять инвентарь из любой стали, предварительно очистив его от ржавчины. Однако, перед взятием пробы, слой, который соприкасается с металлом, необходимо удалить острым ножом из пластмассы.

При отборе проб не следует использовать оцинкованные ведра, медные изделия, эмалированные тазы, окрашенные инструменты и детали, содержащие цветные металлы.

В качестве упаковочного материала используют мешочки из хлопчатобумажной ткани, полиэтиленовые пакеты, бумажную кальку-восковку, картонные коробки.

Проба почвы должна в полной мере характеризовать почву исследуемой территории. С этой целью составляют объединенную пробу.

Объединенная проба – это смесь не менее 2-х точечных проб.

Точечная проба – это материал, взятый из одного места горизонта или одного слоя точечного профиля, типичный для данного горизонта или слоя почв.

Однородный почвенный покров – это почвенный покров, содержащий не менее 70 % основной почвенной разности.

Неоднородный почвенный покров – это почвенный покров, содержащий менее 70 % основной почвенной разности.

Локальные загрязнения – это загрязнение на ограниченной территории, вызванное точечными источниками загрязнения (свалки, фермы склады).

Ход выполнения работы:

1. На экспериментальном участке выбирается пробная площадка.

2. Отбираются пробы почвы методом «конверта», для этого с помощью лопаты делают прикопку (лунку) и со стенки почвенного разреза шпателем или ножом отбирают пробу. Затем крест-накрест от точки взятия первого образца на расстоянии 10-20 метров берут остальные 4-е образца. Отобранные образцы смешивают и составляют объединенную (смешанную) пробу. Масса объединенной (смешанной) пробы должна быть не менее 1 кг. Глубина отбора пробы определяется в зависимости от цели и задания.

3. Доставленный с поля образец почвы размещают на листе плотной бумаги тонким слоем (≈ 1 см).

4. Затем из образца удаляют корни растений, насекомых, камни, стекло, уголь, кости животных и т.д.

5. После этого почву высушивают до воздушно-сухого состояния в естественных условиях.

6. Высушенную почву разламывают руками и дробят (в ступке) более крупные куски на мелкие до получения более однородной массы.

7. Для того, чтобы образец характеризовал все свойства исследуемой почвы, необходимо брать среднюю пробу.

Среднюю пробу лучше брать квартованием. Для этого измельченный образец после перемешивания располагают в виде квадрата или прямоугольника и делят диагоналями (шпателем или линейкой) на 4^е равные части (рис.2).

Рис. 2 Квартование пробы

Две противоположные части высыпают в коробку на случай повторных или дополнительных определений.

8.Оставшуюся часть средней пробы по частям растирают в фарфоровой ступке с пестиком с каучуковым наконечником, чтобы исключить попадание в почву осколков фарфора. Почву в ступке растирают по возможности раздавливанием. Измельченный образец просеивают через почвенное сито, которое состоит из крышки, ситовой части с диаметром отверстий в 1 мм, и поддона, служащего в качестве приемника. Сито закрывают крышкой и в тече­ние 20 мин встряхивают. Для этого на левую руку ставят поддонник, правой рукой прижимают крышку и делают быстрые круговые движения руками с периодическим постукиванием правой рукой по крышке. При этом сито должно быть расположено не в горизонтальной плоскости, а с наклоном то в одну, то в другую сторону, так как просеивание может быть неполным из-за задержки частиц у краев сита. Открывать сито полагается спустя 1-2 мин, после просеивания, чтобы дать пыли осесть и не потерять самую активную часть почвы – илистую фракцию.

Целью просеивания является отделение мелкозема от скелета почвы.

Скелетом почвы называют обломки минералов и горных пород, остающиеся на сите с диаметром отверстий в 1 мм. Подготовка почв для вытяжек ограничивается просеиванием через сито с диаметром отверстий в 1 мм

9.Подготовленную (просеянную) почву хранят в банках с притертой пробкой в картонной коробке или в бумажном пакете, матерчатых мешках. Следует иметь в виду, что, при высыпании почвы из поддона происходит разделение частиц по их удельному весу. Следовательно, на дно банки или коробки падает больше тяжелых частиц, а легкие располагаются сверху. Поэтому перед взятием навески образец необходимо хорошо перемешать.

10.По окончании отбора проб их необходимо пронумеровать и зарегистрировать в журнале, указав следующие данные:

• Порядковый номер;

• Место взятия пробы;

• Рельеф местности;

• Тип почвы;

• Целевое назначение территории;

• Вид загрязнения;

• Дата отбора.

Вывод:

Отбор проб почвы происходил на территории университета (хим.корпус) методом «конверта». Из отобранных почвенных проб составляли объединенную (смешанную) пробу, масса которой составляла 1 кг.

Почву отбирали шпателем из прочной пластмассы. В качестве упаковочного материала использовали полиэтиленовые пакеты прочностью до 1 кг. Глубина отбора пробы составляла 10-1 см.

Данный образец почвы разместили на листе плотной бумаги тонким слоем, приблизительно 1 см. Затем с помощью пинцета удалили корни растений, камни, стекло т.д. Провели вуальный анализ образца почвы.

1. Цвет: светло-коричневый;

2. Слипаемость: можно легко слепить комочки, жгутики, из чего следует, что данном образце в большой степени преобладает глина;

3. Влажность: средняя;

4. Загрязненность: почва достаточно чистая, с небольшими включениями мелких камней. Присутствует растительная ветошь, корни ….. растений, травы.