Работа 2.6 вычисление степени солонцеватости и доз гипса для гипсования

Внедрение катионов Na в ППК почвы вызывает осолонцевание почвы, приводящее к разрушению коллоидов и ухудшению водно-физических свойств почвы и, в целом, снижению её плодородия.

Степень солонцеватости почв устанавливают по формуле:

А = Nа * 100 / Т,

где А .— степень солонцеватости (в % ёмкости поглощения);

Nа— содержание обменного натрия (в м-экв на 100 г почвы);

100— коэффициент пересчёта (в %);

Т — ёмкость поглощения (в м-экв на 100 г почвы).

Дозу гипса для замены натрия на кальций в поглощённом комплексе почвы вычисляют по формуле:

Х = 0, 086 * Nа * Н * dv,

где Х — доза гипса (СаSO₄ 2Н₂O) (в т на 1 га);

0,086 — миллиэквиваленты гипса (в г);

Na— содержание обменного натрия (в м-экв на 100 г почвы);

Н — мощность пахотного слоя (в см);

d_v — плотность почвы мелиорируемого горизонта, г/см³.

Поскольку для гипсования применяют не чистый гипс, то окончательную дозу его вычисляют с учётом содержания СаSО₄ 2Н₂O во вносимом материале.

Количество гипса = Х * 100 / А, где А — содержание СаSO₄ -2Н₂O (в %).

Для устранения вредного влияния обменного натрия, дозы гипса на раз ных солонцовых почвах колеблются от З до 15 т на 1 га. Практика гипсования солонцов показывает, что применение гипса из расчёта половины нормы по обменному натрию даёт примерно такой же эффект, как и полная и даже полуторная нормы. На солонцеватых почвах установлен положительный эффект применения малых доз гипса (2-4 ц на 1 га) в рядки.

РS. Одним из методов расчета доз гипса для мелиорации щелочных (солонцовых) почв является метод, использующий содержание в почве активно поглощенного Na+ равного общему содержанию поглощенного Na+ минус 5 % поглощенного Nа+ от емкости катионного обмена, поскольку содержание поглощенного Na+ до 5 % от ЕКО не вызывает неблагоприятных солонцовых свойств почв:

DCaSO₄ 2Н₂O = (Na+ - 0,05Е). х 0,086 х h х dv,

где DCaSO₄ 2Н₂ O — доза гипса, т/га;

(Nа+ — 0,05Е) - активный натрий, мг экв/ 100 г почвы;

0,086 — коэффициент для пересчета на СаSO₄ 2Н₂O;

h — мощность мелиорируемого слоя, см; dv — плотность, г/см³.

Осуществление приемов химической мелиорации кислых и щелочных почв высокоэффективно.

Работа 2.7 определение гумуса по методу и.В. Тюрина в модификации в.Н. Симакова

Основные понятия

Органическое вещество почвы представлено двумя группами веществ: органическими остатками отмерших организмов ( главным образом растений), в разной степени затронутых разложением, и продуктами их гумификации – гумусовыми веществами ( гумусом ).

Первая группа, называемая неспецифической частью гумуса, - это частично видимые невооруженным взглядом остатки растений (и животных). Их содержание зависит от состава растений, условий их роста и т. д. В состав неспецифической части гумуса также входит небольшая часть (10-15 %), представленная органическими соединениями (белки, аминокислоты, углеводы, сахара, ферменты и др.

Основную часть органического вещества почв автоморфного ряда составляют специфические гумусовые вещества. Гумусовые вещества представляют собой смесь различных по составу и свойствам высокомолекулярных азотсодержащих органических соединений, имеющих общие части строения и общность некоторых свойств.

По растворимости и экстрагируемости из почвы гумусовые вещества делятся на следующие группы (групповой состав гумуса): фульвокислоты (ФК ), гуминовые кислоты ( ГК) и гумин.

Гумус в почве определяется по методу И.В. ТЮРИНА который отличается простотой, точностью и быстротой определения гумуса. Его широко применяют при массовых анализах.

Метод Тюрина основан на окислении гумуса 0,4 н. раствором двухромовокислого калия (K₂Cr₂O₇), приготовленного на серной кислоте, разведенной в воде в отношении 1:1. По количеству хромовой кислоты, пошедшей на окисление гумуса, судят о его количестве.

Этим методом нельзя определять гумус в почвах, сильно засоленных хлоридами, также содержащих закисное железо, большое количество марганца ( получаются завышенные результаты). Карбонаты не мешают определению гумуса.

Ход работы

1. Навеска почвы ( подготовленная путем тщательного отбора корешков, растертая и просеянная через сито 0,25 мм в диаметре) отвешивается на аналитических весах в фарфоровой чашке или часовом стекле. Величина ее зависит от содержания гумуса в почве: чем больше в ней гумуса, тем меньше навеска.

Содержание гумуса (в % ) Навеска ( в г)

> 10 0,1

10-5 0,2

5-1 0,3

1-0,5 0,4

< 0,5 0,5

2. Навеску почвы высыпают осторожно, не распыляя, на дно конической колбы объемом 100 мл.

Добавляем в колбочки с почвой 0,1.г Ag₂ SO₄ или 2-3 капли 10 % CuSO₄ (cернокислой меди ) для более полного окисления органического вещества ( как катализатор )

3. После чего приливаем из бюретки в каждую колбочку по 10 мл хромовой смеси. Нужно особенно точно соблюдать одинаковые условия вытекания хромовой смеси.

4. Осторожно круговым движением распределяют почву по дну колбы, вставляем в колбочки маленькие воронки (воронки служат обратным холодильником, предохраняя жидкость от разбрызгивания и испарения) и ставим на нагревательные приборы для кипячения.

Нагревание ведем осторожно, используя песчаные бани или электропечи. Кипение должно быть умеренным ровно 5 минут (после начала кипения) и для каждой колбочки назначается отдельно.

5. После кипячения колбочки охлаждаем до комнатной температуры, с воронок смываем небольшим количеством воды капли хромовой смеси и добавляем 3-5 капель фенилантраниловой кислоты - непосредственно перед титрованием.

П Р И М Е Ч А Н И Е. Титрование можно вести в присутствии дифениламина. При этом после кипячения охлаждают и переносят в колбу на 500 мл раствор, тщательно смывая из промывалки стенки и дно колбочки. Общий объем раствора в колбе для титрования должен быть не менее 250 мл. Перед титрованием в колбы вносят 8 капель индикатора дифениламина и 2 мл 85 % раствора фосфорной кислоты и титруют 0,2 н солью Мора.

6. Титруем содержимое колбочек 0,2.н солью Мора. Начинаем титрование от нуля. Конец титрования четко определяется переходом вишнево-фиолетовой (бурой) окраски в зеленую. Соль Мора необходимо приливать небольшими порциями, тщательно перемешивая раствор.

7. По окончании титрования отмечают и записывают число мл соли Мора, пошедшей на титрование остатка хромовокислого калия. При нагревании хромовокислого калия в серной кислоте в присутствии гумуса почвы, происходит окисление последнего до СО₂:

2K₂Cr₂O₇ + 8H₂SO₄ + 3C(гумуса)=7Cr₂ (SO₄)₃ ++2K₂SO₄ + 8H₂O + 3CO₂

При титровании солью Мора избытка хромовокислого калия ( не израсходованного на окисление гумуса) происходит реакция:

6FeSO₄(NH₄)₂ SO₄ + K₂Cr ₂O₇ + 7H₂ SO₄ = Cr₂ (SO₄)₃ + 3Fe₂ (SO₄)₃ +

+ 6(NH₄)₂ SO₄+ K₂SO₄ + 7H₂O

Устойчивые результаты получаем, когда на титрование, оставшейся после гумуса хромовой смеси, идет не менее 10 мл 0,2 н соли Мора. Объем соли Мора, который пошел на титрование, соответствует количеству хромовой смеси, неизрасходованной на окисление органического вещества почвы. Для установления объема раствора соли Мора, расходуемого на титрование хромовой смеси, взятой для окисления, проводим холостой анализ.

Холостое определение. Берем 10 мл раствора хромовокислого калия, выливаем его в колбу на 500 мл, добавляем в нее 300 мл дистиллированной воды, фосфорной кислоты и дифениламина в таких же количествах, как и при определении гумуса, и титруем солью Мора до приобретения раствором грязно-зеленого цвета.

Так как соль Мора готовят вдвое слабее (0,2 н ), то на 10 мл 0,4 н хромовокислого калия ее идет обычно около 20 мл.

Содержание гумуса вычисляют по формуле:

А = ((а – в) х Км х 100 х 0,0010362 х КН₂О) / С,

где А – содержание гумуса (в % массы сухой почвы);

а – содержание соли Мора, пошедшее на холостое титрование 10 мл хромовокислого калия;

в – количество соли Мора, пошедшее на титрование остатка хромовокислого калия;

Км – поправка к титру моли Мора;

0,0010362 – коэффициент пересчета на гумус, так как 1 мл 0,2 н соли Мора соответствует указанному количеству гумуса;

КН₂О – коэффициент гигроскопичности для пересчета на сухую почву;

С – навеска почвы, г.

Реактивы.