Лабораторные методы определения показателей почвенного плодородия. Термины и определения в агрохимии. Учебник

Ю. И. Гречишкина, В. Г. Сычев, А. В. Матвиенко

ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЧВЕННОГО ПЛОДОРОДИЯ.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В АГРОХИМИИ

Учебник

Ставрополь «АГРУС»

2023

Оглавление

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

1.Техника безопасности в агрохимической лаборатории . .6

2.Определение органического вещества в почве. . . . . . .9

3.Определение нитратного азота в почве . . . . . . . . . . 15

4.Определение аммонийного азота в почве. . . . . . . . . 22

5.Определение подвижного фосфора в почве . . . . . . . 28

6.Определение подвижного калия в почве . . . . . . . . . 35

7.Определение pH почвы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

8.Определение бора в почве . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

9.Определение марганца в почве . . . . . . . . . . . . . . 58

10.Определение цинка в почве . . . . . . . . . . . . . . . . 67

11. Определение меди и кобальта в почве . . . . . . . . . . 81

12.Определение серы в почве. . . . . . . . . . . . . . . . . 96

13.Определение кальция и магния в почве. . . . . . . . . 100

3

ВВЕДЕНИЕ

Урожайность сельскохозяйственных культур и качество растениеводческой продукции в значительной степени определяются условиями минерального питания. Высокий урожай хорошего качества можно получить лишь при полном удовлетворениипотребностирастенийвэлементахпитаниянакаждомэтапе формирования урожая. Несбалансированное питание растений макроимикроэлементаминепозволяетрастениямреализовать своипотенциальныевозможностипродуктивностиизначительно снижает качество урожая. Поэтому выявление потребности растений в элементах минерального питания является первостепенной задачей агронома и агрохимика с целью повышения урожайности культур, рационального применения удобрений и снижения опасности загрязнения окружающей среды.

Сельскохозяйственные растения являются надежными индикаторами при оценке эффективности удобрений и плодородия почв. Изменение условий произрастания и уровня минерального питания растений, в том числе обусловленного внесением удобрений, довольно быстро проявляется в изменении морфологии и химического состава отдельных органов сельскохозяйственных культур.

Поскольку химический состав растений и плодородие почвы тесно взаимосвязаны, химический анализ растений в отдельные периоды вегетации позволяет судить об обеспеченности их элементами питания, прогнозировать урожайность и качество продукции, что имеет особенно важное значение в рыночных условиях хозяйствования.

Применение удобрений является наиболее действенным фактором обеспечения растений необходимыми элементами питания. Однако определение оптимальных доз удобрений под различные сельскохозяйственные культуры является одним из наиболее сложных вопросов теории и практики агрохимии. Динамичность факторов, прямо или косвенно обусловливающих урожай сельскохозяйственных культур, не позволяет за-

4

Введение

благовременно достаточно точно определить дозы удобрений для удовлетворения потребностей растений. Это вызывает необходимость проведения диагностики питания растений, задачей которой является осуществление постоянного контроля обеспеченности возделываемых культур элементами питания

втечение вегетации с целью управления продукционным процессом путем своевременной корректировки пищевого режима сельскохозяйственных культур. Особенно важна диагностика минерального питания при возделывании овощных и плодовых культур, планировании высоких урожаев заданного химического состава и качества продукции, а также при существенном отклонениипогодныхусловийотсреднемноголетних. Диагностика (почвенная или растительная) обеспеченности минеральным питанием растений является неотъемлемой частью контроля технологии возделывания высокопродуктивных сельскохозяйственных культур.

Почвенная диагностика включает агрохимическое обследование почв сельскохозяйственных угодий, проводимое накануне посева или в период вегетации, с целью определения уровня обеспеченности растений элементами питания по содержанию

впочве подвижных (доступных растениям) форм азота, фосфора, калия и др. элементов.

Агрохимический анализ почвы дает возможность оценить степень обеспеченности растений отдельными элементами питания и прогнозировать вероятность их дефицита при разных уровняхпланируемойурожайностисельскохозяйственныхкультур. Однако агрохимические свойства почвы не могут в полной меревыявитьреакцию(отзывчивость) растенийнаэтисвойства и в первую очередь не могут характеризовать действительную доступность растениям питательных веществ почвы. Более надежные результаты дает комплексная диагностика, при которой для оценки уровня питания растений используются результаты агрохимического анализа почв и растений.

5

1.ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

ВАГРОХИМИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ

Клабораторным анализам допускаются лица, прошедшие инструктаж по охране труда на рабочем месте и проверку полученных при инструктаже знаний.

При этом необходимо выполнять только ту работу, которая предусмотрена заданием или поручена преподавателем, и при условии, что безопасные приемы ее выполнения хорошо известны. В случае возникновения неясных вопросов, связанных

сбезопасностью труда, следует обратиться к преподавателю или лаборанту за разъяснениями.

Перед тем как приступить к выполнению работы, тщательно изучите ее описание, уясните порядок ее выполнения, прослушайте указания преподавателя.

Работать в лаборатории нужно в халатах, а при выполнении некоторых работ и в перчатках. На перчатках не должно быть порезов, проколов и других повреждений. Надевая перчатки, следует посыпать их изнутри тальком. Для защиты глаз применяют очки различных типов, щитки, маски.

Проверьте наличие и надежность посуды, приборов и других предметов, необходимых для выполнения задания.

Приступайте к выполнению задания только после разрешения преподавателя.

Во время работы в лаборатории проявляйте осторожность, точно выполняйте указания преподавателя. Поспешность, небрежность в работе и нарушение правил техники безопасности могут привести к несчастному случаю.

Химические вещества для опыта берите строго в количествах, предусмотренных методикой проведения опыта или указанием преподавателя.

Передтемкаквзятьреактив, необходимыйдляопыта, прочтите этикетку на таре (склянке или банке) во избежание ошибок.

Неберитехимическиевеществаголымируками, используйте для этой цели фарфоровые ложечки, совочки и шпатели. Работа

6

1. Техника безопасности в агрохимической лаборатории

с едкими и ядовитыми веществами, а также с органическими растворителями проводится только в вытяжных шкафах. При работах в вытяжном шкафу створки шкафа следует поднимать на высоту не более 20–30 см так, чтобы в шкафу находились только руки, а наблюдение за ходом процесса вести через стекла шкафа. Пролитую кислоту следует засыпать песком. После уборки песка место, где была разлита кислота, посыпают известью или содой, а затем промывают водой. Пролитые концентрированные растворы едкого натра, едкого калия и аммиака можно засыпать как песком, так и древесными опилками, а после их удаления обработать место слабым раствором уксусной кислоты.

Насыпайте или наливайте реактивы на столе (сухие – надлистом бумаги, жидкие – над противнем). Не ссыпайте просыпанный и не сливайте пролитый реактив обратно в тару к основному количеству реактива. Смешивание или разбавление химических веществ, сопровождающееся выделением тепла, следует проводить в термостойкой или фарфоровой посуде.

Не пробуйте химические вещества на вкус, так как любое из них в той или иной степени ядовито и вы можете получить отравление.

При определении вещества по запаху не нюхайте пары или газ непосредственно у горловины. Нужно нюхать осторожно растворенные в воздухе пары или газ, для чего легким движением ладони возле горловины смешать их и направить к носу.

При нагревании жидкостей держите сосуд (колбу, пробирку) отверстием от себя и не направляйте их на соседей. Нагревание посуды из обычного стекла на открытом огне без асбестированной сетки запрещено.

Нагревая жидкости, не оставляйте их без присмотра, даже на короткое время.

Снимая с нагревателя колбы или стаканы с горячими растворами или водой, защищайте руку полотенцем, не делайте резких движений.

Не закрывайте плотно пробкой сосуд с горячей жидкостью до тех пор, пока он не остынет.

7

Лабораторные методы определения показателей почвенного плодородия. Термины и определения в агрохимии

Не заглядывайте в сосуд, пробирку сверху, так как в случае выброса жидкости могут быть несчастные случаи.

При разбавлении концентрированных кислот водой тонкой струей приливайте кислоту в воду, а не наоборот.

Во избежание ожогов полости рта, а также возможности отравления не набирайте растворы кислот и щелочей в пипетку ртом. При засасывании этих веществ пользуйтесь пипетками с ловушками, а всасывание проводите резиновой грушей.

Не выливайте в раковины остатки кислот, щелочей и других реактивов, а также растворов, полученных в результате опыта. Сливайте в склянки, предназначенные для этой цели.

8

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В ПОЧВЕ

Для определения органического вещества в почвах Ставропольского края используют межгосударственный стандарт ГОСТ 26213–2021, который пришел на смену методу Тюрина в модификации ЦИНАО.

Фотометрический метод, описанный в данном стандарте, основан на окислении органического вещества почв раствором двухромовокислого калия в серной кислоте и последующем определении содержания трехвалентного хрома, эквивалентного содержанию органического вещества в почве, на спектрофотометре при длине волны 590 нм или фотоэлектроколориметре со светофильтром, имеющим максимум поглощения при длине волны 560–600 нм.

Метод не пригоден для почв с массовой долей хлорид-ионов более 0,6 % и почв с массовой долей органического вещества более 15 %.

Отбор проб

Отбор проб проводят по ГОСТ 17.4.3.01, ГОСТ 17.4.4.02, ГОСТ 28168 и/или техническим нормативным правовым актам, действующимнатерриториигосударства, принявшегостандарт, в зависимости от целей исследований.

Из размолотой пробы почвы или породы отбирают представительную пробу массой 3–5 г для тонкого измельчения. Перед измельчением из пробы удаляют пинцетом видимые невооруженным глазом неразложившиеся корни и растительные остатки. Затем пробу измельчают, используя ступки и измельчительные устройства из фарфора, стали и других твердых материалов, до полного прохождения через сито с отверстиями

0,25 мм.

Аппаратура и реактивы

Спектрофотометр, обеспечивающий измерение при длине волны 590 нм, или фотоэлектроколориметр со светофильтром, имеющим максимум поглощения при длине волны 560–600 нм.

9

Лабораторные методы определения показателей почвенного плодородия. Термины и определения в агрохимии

Весы лабораторные 1-го или 2-го классов для аналитических и лабораторных проб по ГОСТ 24104.

Весы торсионные или другие с погрешностью не более 1 мг. Бюреткаилидозатордляотмеривания10 см3 хромовойсмеси. Бюретка вместимостью 50 см3.

Колбы мерные вместимостью 1000 см3. Колба коническая вместимостью 1000 см3.

Колбы конические или емкости технологические вместимостью не менее 100 см3 по ГОСТ 25336.

Пробирки стеклянные термостойкие вместимостью 50 см3 по ГОСТ 23932.

Цилиндр или дозатор для отмеривания 40 см3 воды. Баня водяная.

Устройства измельчительные.

Кружка фарфоровая вместимостью 2000 см3 по ГОСТ 9147. Палочки стеклянные длиной 30 см.

Груша резиновая со стеклянной трубкой или устройство для барбатации.

Склянка Тищенко.

Сито с размером ячеек 0,25 мм.

Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) по ГОСТ 4208.

Железо (II) сернокислое 7-водное по ГОСТ 4148. Калия гидроокись по ГОСТ 24363.

Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220.

Калий марганцовокислый, стандарт-титр для приготовления раствора концентрации c (1/5 KMnO4) = 0,1 моль/дм3.

Натрий сульфит 7-водный (натрий сернистокислый) по ГОСТ 195.

Кислота серная по ГОСТ 4204 концентрированная и раствор концентрации c (1/2 K2SO4) = 1 моль/дм3.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709. Фильтры обеззоленные «синяя лента». Шпатель по ГОСТ 9147.

Допускаетсяприменениедругихсредствизмерений, вспомогательного оборудования, не уступающих вышеуказанным по

10