2.4.1. Оценка буферности почвы по отношению к кислотам и основаниям

Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Методы почвенно-экологических исследований. Учебное пособие.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 76 7 > Следующая >>>

Информация об устойчивости почв относительно подкисления и подщелачивания может служить, кроме того, в качестве теоретической основы при решении общеэкологических задач и многих вопросов химизации земледелия (проектирование химических мелиораций кислых и щелочных почв).

2.4.1. Оценка буферности почвы по отношению к кислотам и основаниям

Ход определения.

1. Определить актуальную кислотность почвы. Для определения актуальной кислотности 10 г воздушно-сухой растертой в ступке почвы взвесить на техно-химических весах и перенести в колбу на 100 мл, прилить 25 мл дистиллированной воды. Колбу закрыть пробкой и встряхивать в течение 5 мин. В суспензию поместить электроды и определить величину рН по шкале прибора не ранее, чем через минуту после погружения электродов.

2. Изучить изменения рН почвенных суспензий при добавлении кислоты и основания.

В серию колб для титрования на 250 мл поместить по 10 г воздушно-сухой почвы и добавить стандартный раствор соляной кислоты и воды согласно таблице 3.

Таблица 3 – Изменение рН водных суспензий при увеличении протонной нагрузки

№ колбы 1 2 3 4 5 6 7 8

V(НС1), мл V(Н2О), мл

С(НС1), ммоль/кг почвы рН

1 2 4 8 12 16 20 25

24 23 21 17 13 9 5 0

Колбы встряхивать в течение 30 мин. В суспензии поместить электроды и определить величину рН по шкале прибора не ранее, чем через минуту после погружения электродов.

Для изучения изменения рН почвенных суспензий при добавлении оснований в серию колб для титрования на 250 мл поместить по 10 г воздушно-сухой почвы и добавить стандартный раствор гидроксида натрия и воды согласно таблице 4.

Таблица 4 – Изменение рН водных суспензий при увеличении гидроксильной нагрузки

№ колбы 1 2 3 4 5 6 7 8

V(NaOH), мл V(Н2О), мл

C(NaOH), ммоль/кг почвы

рН

1 2 4 8 12 16 20 25

24 23 21 17 13 9 5 0

По полученным данным построить графические зависимости рН – f(C(HCl)), рН – f(C(NaOH)) в одних координатах. Там же построить базисную линию с нулевой буферностью, которая представляет собой расчетную зависимость рН от концентрации соляной кислоты и гидроксида натрия в кислой и щелочной областях, соответственно.

Для расчетов используйте формулы

рН = –lgC(HCl); (16)

pOH = –lg(NaOH); (17)

рН + рОН = 14. (18)

На качественном уровне оцените проявление буферных свойств анализируемых образцов в кислой и щелочной областях, сравнивая теоретическую кривую с экспериментальной.

Пользуясь полученными зависимостями, по диапазонам рН графически рассчитайте буферную емкость почвы (ммоль/кг почвы). Сделайте выводы о способности почвы противостоять подкислению и подщелачиванию.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение понятия кислотно-основная буферность

почвы.

2. Чем обусловлена кислотно-основная буферность почвы?

Каково ее значение?

3. В чем сущность потенциометрического титрования?

4. В чем заключается смысл величины рН?

5. Чем отличается метод Аррениуса от метода непрерывного

потенциометрического титрования?

6. Дайте определение понятия суспензия. Чем почвенная

суспензия отличается от почвенной вытяжки?

Показатели гумусного состояния почв

(Орлов Д.С., Гришина Л.А., 1981)

Признак Уровень, характер признака Пределы величин

Мощность подстилки, см (для лесных почв)

Отношение запасов органического вещества в подстилке и в минеральном профиле

Содержание гумуса в минеральном профиле почвы, %

Запасы гумуса (т/га) в слое 0–20 см (0–100 см)

Профильное распределение гумуса в метровой минеральной толще

Обогащенность гумуса азотом, C:N

Степень гумификации органического вещества

Приложение 1

очень мощная > 10

мощная 5–10

средней мощности 2–5

маломощная < 2

эктоморфное распределение > 1

мезоморфное распределение Около 1

эндоморфное распределение < 1

очень высокое > 10

высокое 6–10 среднее 4–6

низкое 2–4

очень низкое < 2

очень высокие > 200 (> 600)

высокие 150–200 (400–600)

средние 100–150 (200–400)

низкие 50–100 (100–200)

очень низкие < 50 (< 100)

резко убывающее –

постепенно убывающее –

равномерное – нарастающее – бимодальное –

очень высокая < 5

высокая 5–8

средняя 8–11

низкая 11–14

очень низкая > 14

очень высокая > 40

высокая 40–30

средняя 30–20

слабая 20–10

очень слабая < 10

Окончание приложения 1

Признак Уровень, характер признака Пределы величин

Тип гумуса, Сгк:С

Содержание свободных гуминовых кислот, % к сумме ГК

Держание гуминовых кислот, связанных с кальцием, % к сумме ГК

Содержание прочно связанных ГК, % к сумме ГК

Оптическая плотность гуминовой кислоты Е 0,001 % раствора при λ = 465 нм, l = 1 см

Присутствие пигментов в гумусовых кислотах Присутствие хлорофилла в спиртобензольной вытяжке

фк

гуматный > 2 фульватно-гуматный 2–1 гуматно-фульватный 1–0,5

фульватный < 0,5

очень высокое > 80

высокое 60–80

среднее 40–60

низкое 20–40

очень низкое < 20

очень высокое > 80

высокое 60–80

среднее 40–60

низкое 20–40

очень низкое < 20

высокое > 20

среднее 10–20

низкое < 10

очень высокая > 0,15

высокая 0,08–0,15

средняя 0,06–0,08

низкая 0,04–0,06

очень низкая < 0,04

да –

нет –

да –

нет –

Приложение 2

Исходные данные для расчета показателей

гумусного состояния почвы

Почва С, % N, %

Фракции

гуминовых

кислот, % от С

фульвокислот, % от С

общ

Фракции

общ

Чернозем выщелоченный тяже-

4,42 0,367 8,38 25,41 17,51 0,46 1,61 5,04 10,02 лосуглинистый Чернозем выщелоченный тяже-

4,85 0,324 9,02 27,64 22,10 0,59 1,97 6,24 12,82 лосуглинистый Чернозем выщелоченный сред-

4,29 0,341 5,12 19,18 33,36 1,52 1,99 4,16 9,06 несуглинистый Чернозем обыкновенный тяже-

3,98 0,277 9,16 27,11 22,05 0,56 1,72 5,46 11,90 лосуглинистый Чернозем обыкновенный сред-

3,31 0,265 4,52 36,91 9,28 2,81 5,54 9,23 8,65 несуглинистый Серая лесная 2,15 0,206 12,31 7,78 6,92 3,46 5,12 5,81 2,25 Серая лесная 1,69 0,209 10,54 16,82 6,02 3,94 4,11 2,42 3,93 Урбанозем под лесными насаж-

7,73 0,250 2,25 0,84 2,26 4,02 2,11 1,87 2,74 дениями Урбанозем под лесными насаж-

3,48 0,160 5,61 11,13 1,54 4,02 3,18 13,60 1,28 дениями

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агро- и биохимические методы исследования состояния экосистем : учеб. пособие для вузов / В. И. Титова [и др.] ; Нижегородская гос. с.-х. академия. Н. Новгород : Изд.-во ВВАГС, 2011. 170 с.

2. Безкоровайная И. Н. Биологическая диагностика и индикация почв. Красноярск : Красноярский ГАУ, 2001. 40 с.

3. Биологическая диагностика и индикация почв: методология и методы исследований / К. Ш. Казеев [и др.] ; Ростов-на-Дону : Издво РГУ, 2003. 216 с.

4. Вальков В. Ф., Казеев К. Ш., Колесников С. И. Методология исследования биологической активности почв на примере Северного Кавказа // Научная мысль Кавказа. 1999. № 1. С. 32–37.

5. Ганжара Н. Ф., Борисов Б. А., Байбеков Р. Ф. Практикум по почвоведению. М. : Агроконсалт, 2002. 280 с.

6. Земельный кадастр и мониторинг земель : учеб. пособие / М. Р. Мусаев [и др.]. Махачкала : ДагГАУ имени М. М. Джамбулатова, 2015. 245 с. Режим доступа : https://e.lanbook.com/book/116332.

7. Макаров Б. Н. Дыхание почвы и роль этого процесса в углеродном питании растений // Агрохимия. 1993. № 8. С. 94–104.

8. Мамонтов В. Г. Методы почвенных исследований. СПб. : Лань, 2021. 260 с. Режим доступа : https://e.lanbook.com/book/152448.

9. Методы почвенной микробиологии и биохимии : учеб. пособие / под ред. Д. С. Звягинцева. М. : Изд-во МГУ, 1991. 304 с.

10. Методы почвенных и агрохимических исследований : учеб. пособие / Л. Г. Комаревцева [и др.]. Ярославль : Ярославская ГСХА,

2011. 260 с. Режим доступа : https://e.lanbook.com/book/131332.

11. Мониторинг земель. Его организация и содержание : учеб. пособие / Д. А. Шевченко [и др.]. Ставрополь : СтГАУ, 2017. 121 с. Режим доступа : https://e.lanbook.com/book/107192.

12. Сиухина М. С., Быкова С. Л. Методы почвенных исследований. Новосибирск : НГАУ, 2016. 174 с. Режим доступа : https://e. lanbook.com/book/90994.

13. Федорец Н. Г., Медведева М. В. Методика исследования почв урбанизированных территорий. Петрозаводск : Карельский научный центр РАН, 2009. 84 с.

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

Абсорбция (от лат. absorptio – всасывание, поглощение) – по- глощение вещества из газа или жидкости массой другого вещества – абсорбента. Естественные минералы – абсорбенты – цеолиты, монтмориллонит, асбест и др.

Агроэкосистема – естественная экосистема, в которой применяется сельскохозяйственная деятельность, или совокупность биогенных и абиогенных компонентов участка суши, используемого для производства сельскохозяйственной продукции. Часто под агроэкосистемой понимается взаимосвязанная (экономически, энергетически и экологически) система в масштабе одного крупного хозяйства.

Активность почв биологическая – свойство почвы, отражающее интенсивность протекающих в ней биологических процессов. Выражается суммарным проявлением активности биохимических процессов, обусловленных содержанием в почве определенного запаса ферментов, выделенных в результате жизнедеятельности растений и микроорганизмов, а также аккумулированных почвой после разрушения отмерших клеток.

Анализ почвы – совокупность методов исследования состава и свойств почвы.

Буферность почвы – способность жидкой и твердой фаз почвы противостоять изменению реакции среды (pH) при прибавлении сильной кислоты или щелочи.

Вещества гумусовые специфические – органические вещества, входящие в состав гумуса: гуминовые кислоты, фульвокислоты, гумин.

Вещества зольные – элементы питания растений, которые остаются в золе после сжигания органической части растения.

Вещество органическое почв – совокупность всех органических веществ, входящих в состав твердой, жидкой и газовой фаз почвы.

Вынос солей – перемещение солей вместе с поливными или промывными водами, а также с водами атмосферных осадков из верхних горизонтов в нижележащие горизонты и грунтовые воды, а также к искусственным или естественным дренам.

Вытяжка водная – фильтрат водного раствора, полученного после взбалтывания почвы с дистиллированной водой.

Выщелачивание почвы – вымывание из почвы различных растворимых веществ в процессе выветривания и почвообразования нисходящим или боковым током почвенного раствора.

Гумус – совокупность специфических и неспецифических органических веществ почв (за исключением живых организмов и их остатков, не утративших тканевое строение).

Гумусообразование – процесс превращения исходных материалов растительного и животного происхождения, сопровождающийся образованием новых, специфической природы гумусовых веществ.

Антропогенная нагрузка – влияние комплекса источников и факторов воздействия всех видов хозяйственной деятельности на окружающую среду. Нагрузка выражается в использовании природных ресурсов (добыча полезных ископаемых, лесозаготовки) и в загрязнении природной среды (воздух, вода, почва). Выработаны специальные критерии оценки антропогенной нагрузки на природную среду региона.

Бактерии – прокариотические (безъядерные) микроорганизмы, которые играют важную роль в функционировании любых экосистем и биосферы в целом. Им принадлежит ведущая роль в круговоротах элементов питания. Количество бактерий в почве зависит от ее типа и культурного состояния. Обычно с глубиной численность бактерий уменьшается. Особенно их много в поверхностных горизонтах, богатых органическим веществом.

Баланс гумуса – соотношение всех статей прихода и расхода органических компонентов почвы. В более узком смысле слова под балансом гумуса понимают суммарное соотношение статей прихода и расхода углерода органических соединений, выражающееся в конечном итоге в процессах накопления, потери или стабилизации содержания гумуса (органического вещества) в почве.

Биогенность почвы (от греч. bios – жизнь и genes – рождаю- щий, рожденный) – содержание в почве микроорганизмов (суммарное и отдельных групп); один из показателей биологической активности почвы. Выражается в тыс. или млн единиц на 1 г сухой почвы. Биогенность почвы подчиняется законам широтной зональности

и высотной поясности: в направлении с севера на юг численность микроорганизмов в почве возрастает, в горах уменьшается с высотой. Наиболее низкая биогенность почвы в лесной зоне (особенно в тайге). Биогенность почвы возрастает в лесостепной и достигает максимума в степной зоне.

Биоиндикация – обнаружение и определение биологически и экологически значимых антропогенных нагрузок на основе реакции на них живых организмов и их сообществ.

Биологическая активность почвы – совокупность биологических и биохимических процессов в почве, связанных с жизнедеятельностью ее фауны, микрофлоры и корней растений.

Биота почвенная (от греч. bios – жизнь) – вся совокупность жи- вых обитателей почвы. Синоним – термин «эдафон», введенный немецким биологом Р. Франсе для обозначения совокупности организмов, обитающих в почве и представляющих замкнутое сообщество.

Буферность почвы – способность почвы противостоять изменению реакции почвенного раствора, т.е. поддерживать химическое состояние на неизменном уровне при воздействии на нее потоков химических веществ природного или антропогенного характера. Различают буферную способность почв против изменения реакции в сторону подкисления и буферную способность почв против изменения реакции в сторону подщелачивания. Буферность зависит от химического состава и емкости поглощения почвы, состава поглощенных катионов и свойств почвенного раствора.

Гуминовые кислоты – специфические природные высокомолекулярные соединения кислотного характера, образующиеся при трансформации преимущественно растительных остатков вне живых организмов под действием мезофауны, микроорганизмов и абиотических факторов.

Гумус (от лат. humus – земля, почва) – совокупность всех спец- ифических темноокрашенных органических соединений, находящихся в почве, но не входящих в состав живых организмов или образований, сохраняющих анатомическое строение, не участвующих в построении тканей растительных и животных остатков. Состоит из гумусовых кислот (гуминовых и фульвокислот), гумина и др. Образуется в результате гумификации продуктов разложения органических остатков. Составляет 85–90 % общего количества органического

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 76 7 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]