3. Визначення агрохімічних показників ґрунтового середовища
Відбирання і зберігання зразків ґрунту. Щоб ґрунтовий зразок був репрезентативним і результати його аналізу характеризували всю ділянку, де його відібрали, процес відбирання зразків ґрунту треба виконувати дуже ретельно під керівництвом досвідченого науковця.
На кожній ділянці польового досліду беруть один змішаний зразок, який готують з 6—10 індивідуальних проб, відібраних по діагоналі ділянки з кореневмісного шару грунту бурами різної конструкції. Якщо глибина відбору обмежується орним шаром, то за рекомендаціями кафедри агрохімії та ґрунтознавства Уманського ДАУ (І.М. Карасюк, О.М. Геркіял, Г.М. Господаренко, 1991) кількість індивідуальних проб з ділянки повинна бути в межах 20—40. Після ретельного перемішування індивідуальних проб із загальної маси грунту відбирають середній змішаний зразок масою 400—500 г.
У вегетаційних дослідах ґрунтові зразки відбирають з кожної посудини окремо з обох боків від рослини буром Неговелова на всю глибину грунту.
У лізиметричних дослідах проби грунту відбирають після збирання врожаю. Для цього площу лізиметра ділять на квадрати по 0,25 м2, з яких бурами відбирають індивідуальні проби грунту. Після перемішування з них беруть змішаний зразок масою 300—400 г. Решту ґрунту знову повертають на місце, де його відбирали.
Після перенесення відібраних зразків у лабораторію чи інше приміщення, яке добре провітрюється, ґрунт розсипають тонким шаром для сушіння, уникаючи при цьому попадання на нього прямих сонячних променів.
При доведенні ґрунту до повітряно сухого стану із зразка пінцетом відбирають усі домішки (рослинні рештки, комахи, камінці тощо), потім ґрунт розмелюють на спеціальних машинах і просіюють через сито з діаметром отворів 2 мм. Після цього грунт зсипають у паперові пакети або поліетиленові мішечки, де його можна зберігати протягом року.
Зразки ґрунту, відібрані при закладанні стаціонарного досліду, для більш тривалого зберігання вміщують у щільно закриті скляні посудини.
Якщо проби ґрунту аналізують у стані природної вологості, то їх зберігають не більше 5 год після відбирання.
3.1. Сума увібраних основ
Сума увібраних основ еквівалентна кількості соляної кислоти, яка витрачається на їх нейтралізацію.
Для визначення суми увібраних основ за методом Каппена-Гільковиця 20 г повітряно сухого ґрунту переносять у колбу місткістю 500 мл, куди доливають 100 мл О,ЇМ розчину соляної кислоти. Після ретельного перемішування і збовтування на ротаторі протягом 1 год розчин фільтрують через сухий складчастий фільтр. При цьому перші каламутні краплі виливають, а з прозорого фільтрату відбирають піпеткою 50 мл і переносять у конічну колбу місткістю 300 мл, нагрівають на електричній бані до кипіння і кип'ятять протягом 2—3 хв. Додавши до гарячого розчину 2— З краплі фенолфталеїну, вміст колби титрують О,ЇМ розчином лугу до слабкорожевого кольору, який не зникає протягом хвилини.
Суму увібраних основ розраховують за формулою
С=(а Г,)-(бГ2),
де С — сума увібраних основ, мг-екв. на 100 г ґрунту; а — кількість фільтрату, взятого на титрування, мл; Т} — поправка до титру О,ЇМ розчину соляної кислоти; б — кількість О,ЇМ лугу, яка пішла на титрування залишку соляної кислоти, мл; Т2 — поправка до титру О,ЇМ розчину лугу.
3.2. Обмінна кислотність
Реакцію ґрунтового розчину, яка характеризується рівнем рН, беруть до уваги при вапнуванні ґрунтів. Суть потенціометричного методу визначення обмінної кислотності полягає у вимірюванні електрорушійної сили, яка виникає при занурюванні в суспензію Грунту двох різних електродів — вимірювального і контрольного.
Для цього аналізу наважки повітряно сухого ґрунту по 20 г переносять у конічні колби на 500 мл, куди доливають 50 мл ЇМ розчину хлористого калію. Вміст колби збовтують протягом 1—2 хв і фільтрують. Частину фільтрату переносять у стаканчики місткістю
50 мл і вимірюють рН витяжки рН-метром, попередньо відкоригу-вавши його за буферним розчином з рН 4,01; рН 6,86 і рН 9,18.
Через 3 хв після занурення електродів у витяжку проводять відлік за шкалою рН-метра. Після цього електрод обмивають дистильованою водою, висушують фільтрувальним папером і визначають рН витяжки в іншому варіанті.
3.3. Гідролітична кислотність
Гідролітичну кислотність визначають рН-метричним методом, суть якого полягає в обробці ґрунту ІМ розчином гідролітичне лужної солі у співвідношенні 1 : 2,5 з наступним рН-метричним визначенням кислотності одержаної суспензії.
Для аналізу в конічну колбу місткістю 200 мл беруть ЗО г по-вітряно сухого ґрунту, доливають туди 75 мл ЇМ розчину CH,COONa, збовтують протягом 1 хв і залишають до наступного дня. На другий день суспензію знову збовтують протягом 1 хв і потім визначають рН за допомогою рН-метра. Переведення показників рН-метра в мг-екв./ЮО г грунту виконується за допомогою перевідних коефіцієнтів (табл. 11). Таблиця 11
Коефіцієнти переведення рН ацетатної витяжки в одиниці гідролітичної кислотності — мг-екв./JOO г Грунту
Показники рН |
||||||||||
Цілі і десяті |
Соті |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
6,0 |
17,3 |
16,9 |
16,6 |
16,2 |
15,8 |
15,9 |
15,2 |
14,9 |
14,5 |
14,2 |
6,1 |
13.9 |
13,6 |
13,3 |
13,1 |
12,8 |
12,5 |
12,2 |
12,0 |
11,7 |
11,5 |
6,2 |
11,2 |
11,0 |
10,8 |
10,5 |
10,3 |
10,1 |
9,84 |
9,64 |
9,44 |
9,23 |
6,3 |
9,04 |
8,83 |
8,65 |
8,45 |
8,28 |
8,11 |
7,92 |
7,76 |
7,59 |
7,41 |
6,4 |
7,28 |
7,11 |
6,97 |
6,81 |
6,69 |
6,53 |
6,38 |
6,25 |
6,11 |
5,98 |
6,5 |
5,85 |
5,73 |
5,61 |
5,48 |
5,37 |
5,25 |
5,14 |
5,03 |
4,92 |
4,82 |
6,6 |
4,71 |
4,61 |
4,52 |
4,42 |
4,32 |
4,23 |
4,14 |
4,05 |
3,96 |
3,82 |
6,7 |
3,79 |
3,71 |
3,63 |
3,56 |
3,48 |
3,40 |
3,33 |
3,26 |
3,19 |
3,13 |
6,8 |
3,05 |
2,99 |
2,92 |
2,86 |
2,80 |
2,74 |
2,68 |
2,62 |
2,57 |
2,52 |
6,9 |
2,46 |
2,41 |
2,35 |
2,31 |
2,25 |
2,21 |
2,16 |
2,11 |
2,07 |
2,02 |
7,0 |
1,98 |
1,94 |
1,90 |
1,86 |
1,82 |
1,78 |
1,74 |
1,70 |
1,67 |
1,63 |
150
Показники рН |
||||||||||
Цілі і десяті |
Соті |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
7,1 |
1,60 |
1,56 |
1,53 |
1,50 |
1,46 |
1,43 |
1,40 |
1.37 |
1,34 |
1,31 |
7,2 |
1028 |
1,26 |
1,23 |
1,20 |
1,18 |
1,14 |
1,13 |
1.10 |
1,08 |
1,06 |
7,3 |
1,03 |
1,01 |
0,99 |
0,97 |
0,95 |
0,93 |
0,91 |
0,89 |
0,87 |
0,85 |
7,4 |
0,83 |
0,81 |
0,80 |
0,78 |
0,76 |
0,75 |
0,73 |
0,72 |
0,70 |
0,68 |
7,5 |
0,67 |
0.66 |
0,64 |
0,63 |
0,61 |
0,60 |
0,59 |
0,5S |
0,56 |
0,55 |
7,6 |
0,54 |
0,53 |
0,52 |
0,51 |
0,49 |
0,48 |
0,47 |
0,46 |
0,45 |
0,44 |
7,7 |
0,43 |
0,43 |
0,42 |
0,41 |
0,40 |
0,39 |
0,38 |
0,37 |
0,37 |
0,36 |
7,8 |
0,35 |
0,34 |
0,33 |
0,33 |
0,32 |
0,31 |
0,31 |
0,30 |
0,29 |
0,29 |
7,9 |
0,28 |
0,28 |
0,27 |
0,26 |
0,26 |
0,25 |
0,25 |
0,24 |
0,24 |
0,23 |
3.4. Ступінь насичення основами
Ступінь насичення ґрунту основами визначають за формулою
де СНО — ступінь насичення ґрунту основами, %; С — сума увібраних основ, мг-екв./ЮО г ґрунту; Н — гідролітична кислотність, мг-екв./ЮО г ґрунту; € = (С + Н) — ємкість вбирання ґрунту, мг-екв./ЮО г ґрунту.
3.5. Вміст нітратного азоту
Визначення вмісту в ґрунті нітратного азоту за допомогою іоно-селективного електрода ґрунтується на тому, що нітрати з ґрунту вивільняються за допомогою 1 % розчину алюмокалієвого галуну, а концентрацію іонів нітратів визначають за допомогою іоноселек-тивного електрода.
Для аналізу у колбу Ерленмейера місткістю 150 мл беруть 20 г ґрунту, який заливають 50 мл 1 % розчину алюмокалієвого галуну. Після збовтування протягом 3 хв суспензію відстоюють ЗО хв і пропускають на іонометрі «ЗВ-74» в режимі «рХ», який настроєний за робочими зразковими розчинами і показує рМО3.Зразкові розчини готують в такій послідовності. 10,11 г висушеного при тем-
151
пературі 95—100 °С нітрату калію розчиняють в 1 % розчині алюмокалієвого галуну, довівши цим розчином об'єм колби до 1 л. Це і буде вихідний розчин з концентрацією 0,1 М їдкого калію, з якого готують шкалу зразкового розчину з концентрацією 0,01 М, 0,001 М і 0,0001 М. За цією шкалою і проводять калібровку іонометра.
Маючи показники pNO3, вміст нітратів (мг/кг грунту) визначають за допомогою перевідної таблиці (табл. 12), а на абсолютно сухий грунт перераховують за допомогою перевідних коефіцієнтів на вологість ґрунтових зразків, взятих на аналіз. Таблиця 12 Вміст нітратного азоту (мг/кг грунту) за різних показників іонометра
Цілі і десяті частки показів шкали |
Соті частки показів шкали |
|||||||||
0,00 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
|
2,5 |
109 |
107 |
105 |
102 |
100 |
97,7 |
95,5 |
93,3 |
91,2 |
89,1 |
2,6 |
87,1 |
85,1 |
83.2 |
81,3 |
79,4 |
77,6 |
75,9 |
74,1 |
72,4 |
70,8 |
2,7 |
69,2 |
67,6 |
66,1 |
64,6 |
63,1 |
61,7 |
60,3 |
58,9 |
57,5 |
56,2 |
2,8 |
55,0 |
53,7 |
52,5 |
51,3 |
50,1 |
49,0 |
47,9 |
46,8 |
45,7 |
44,7 |
2,9 |
43,6 |
42,7 |
41,7 |
40,7 |
39,8 |
38,8 |
38,0 |
37,2 |
36,3 |
35,5 |
3,0 |
34,7 |
33,9 |
33,1 |
32,4 |
31,6 |
30,9 |
30,2 |
29,5 |
28,8 |
28,2 |
зд |
27,5 |
26,9 |
26,3 |
25,7 |
25,1 |
24,6 |
24,0 |
23,4 |
22,9 |
22,4 |
3,2 |
21,9 |
21,4 |
20,9 |
20,4 |
20,0 |
19,5 |
19,1 |
18,6 |
18,2 |
17,8 |
3,3 |
17,4 |
17,0 |
16,6 |
16,2 |
15,9 |
15,5 |
15,1 |
14,8 |
14,5 |
14,1 |
3,4 |
13,8 |
13,5 |
13,2 |
12,9 |
12,6 |
12,3 |
12,0 |
11,8 |
11,5 |
11,2 |
3,5 |
11,0 |
10,7 |
10,5 |
10,2 |
10,0 |
9,8 |
9,6 |
9,3 |
9,1 |
8,9 |
3,6 |
8,7 |
8,5 |
8,3 |
8,1 |
7,9 |
7,8 |
7,6 |
7,4 |
7,2 |
7,1 |
3,7 |
6,9 |
6,8 |
6,6 |
6,5 |
6,3 |
6,2 |
6,0 |
5,9 |
5,8 |
5,6 |
3,8 |
5,5 |
5,4 |
5,2 |
5,1 |
5,0 |
4,9 |
4,8 |
4,7 |
4,6 |
4,5 |
3,9 |
4,4 |
4,3 |
4,2 |
4,1 |
4,0 |
3,9 |
3,8 |
3,7 |
3,6 |
3,5 |
4,0 |
3,5 |
3,4 |
3,3 |
3,2 |
3,2 |
3,1 |
3,0 |
3,0 |
2,9 |
2,8 |