Анализ водной вытяжки

Водная вытяжка даёт представление о содержании в почве водорастворимых веществ, как органических, так и минеральных, преимущественно простых солей. Действие воды на почву состоит в растворении простых солей (частично гумусовых и кремнекислых соединений), а также в разложении сложных алюмосиликатов.

По степени растворимости в воде соли разделяются на легко-, средне- и малорастворимые. К легкорастворимым относятся:

• хлориды (NаСl, МgCl₂, СаСl₂),

• сульфаты (Nа₂SО₄, МgSО₄),

• гидрокарбонаты (NаНСО₃, Са(НСО₃)₂, Мg(НСО₃)₂),

• карбонат натрия (Nа₂СО₃),

• нитриты,

• нитраты,

• соли аммония.

Эти соли переходят в водную вытяжку в момент взаимодействия с водой (достаточно трёхминутного взбалтывания почвы с водой для перевода легкорастворимых солей в вытяжку)

Среднерастворимые соединения: гипс (СаSО₄ ^. 2 Н₂О).

Малорастворимые соли:

• карбонаты (МgСО₃, СаСО₃),

• фосфаты (Са₃(РО₄)₂, FеРО₄, АlРО₄).

Эти соли переходят в водную вытяжку частично.

Следует иметь в виду, что в момент растворения солей на почву действует уже не водный, а более сложный раствор: в солончаках – солевой, в солонцах – щелочной, в подзолистых почвах – кислый. Поэтому повышается растворимость малорастворимых солей. Щелочная реакция солонцов увеличивает растворимость гумуса, кислая реакция подзолистых почв способствует переходу в вытяжку полуторных оксидов (Аl₂О₃, Fе₂О₃).

Приготовление водной вытяжки

На технических весах взвешивают 20 г почвы, переносят в коническую колбу, наливают 100 мл дистиллированной воды. Колбу закрывают резиновой пробкой и взбалтывают в течение трёх минут, после чего вытяжку фильтруют через сухой складчатый фильтр. Первые порции фильтрата бывают мутными, их надо ещё раз отфильтровать.

Определение нитратов в водной вытяжке почвы

Азот в почве может присутствовать в виде NO₃^-, NO₂^- и NH₄⁺ ионов. Основным антропогенным источником поступления нитратов в почву является их внесение в качестве удобрений (азот – биогенный элемент).

Соединения азота в почве подвижны. Отрицательные последствия их поступления в пахотный слой почвы (особенно в количестве более 100 кг/га) связаны с вмешательством в деятельность микроорганизмов, которые участвуют в трансформации азота - аммонификации, нитрификации, денитрификации, являющихся составной частью биогеохимического цикла азота.

Минеральные азотные удобрения вызывают подкисление почв, снижение числа бактерий, развитие микроскопических грибов, с которым связывают явление токсикоза почв, проявляющееся в снижении прорастания семян и ухудшении развития растений. Большое количество нитратов также снижет содержание кислорода в почве. В среднем лишь 50% нитратов фиксируется растениями, остальные загрязняют почву, грунтовые, поверхностные, морские воды.

Предельно - допустимая концентрация (пдк) нитратов в почве составляет 130 мг/кг.

Нитраты в водной вытяжке почвы определяют потенциометрическим методом анализа. Потенциометрический метод анализа основан на зависимости электродного потенциала от концентрации раствора. В основе метода лежит уравнение Нернста:

,

где Y - равновесный электродный потенциал,

Y⁰ - стандартный электродный потенциал,

z - заряд иона,

C - концентрация иона.

Одним из видов прямой потенциометрии является метод построения градуировочного графика.

Нитраты в водной вытяжке почвы определяют на приборе рН-340. К прибору подключают электроды:

• измерительный электрод – ионоселективный (индикаторный на нитрат-ион);

• вспомогательный электрод сравнения – хлорсеребряный.