10. Определение содержания обменных катионов в почве
Для вытеснения обменных катионов из ППК используются растворы хлористого аммония, хлористого натрия, хлористого калия и уксуснокислого аммония.
Наиболее мягким вытеснителем является ацетат аммония. При взаимодействии его с кислыми, не насыщенными основаниями почвами образуется уксусная кислота, относящаяся к слабым кислотам и не оказывающая сильного разрушающего воздействия на почву. В случае использования в качестве вытеснителей хлоридов К, Na, NH4+ образуется соляная кислота, относящаяся к разряду сильных кислот и способная переводить в раствор необменные формы катионов и значительные количества полуторных окислов.
Недостатком вытяжки ацетата аммония является то, что при комплексонометрическом определении обменного Ca и Mg необходимо предварительно разрушать ацетатгион и те органические вещества, которые перешли в вытяжку. Однако при определении Ca и Mg методом атомной адсорбции, а калия и натрия методом пламенной фотометрии разрушение ацетат-ионов проводить не следует.
Определение обменных катионов в ацетатно-аммонийной вытяжке
Ход анализа.
2 - 10 г воздушно-сухой почвы отвешивают в фарфоровую чашку и промывают декантацией 1,0 н. раствором уксуснокислого аммония с pH 7,0 до прекращения реакции на кальций.
По окончании вытеснения доводят объем раствора в мерной колбе до метки и перемешивают. В полученной вытяжке проводят определение обменного калия и натрия на пламенном фотометре, кальция и магния трилонометрически.
Реактивы
1. Раствор CH3COONH4 LO н. с pH 7,0. Приготовление см. в ПРИЛОЖЕНИИ. Реактив долго не хранится, его следует готовить перед проведением определения.
2. 10%-ный раствор HCl: на приготовление 1 дм3 раствора этой концентрации расходуется 236,4 см3 концентрированной HCl (d= 1,19).
27. Методика определения белкового азота в растениях:
В растительных тканях содержание белков обычно ниже, чем содержание углеводов, тем не менее, по значимости белки являются главным компонентом растительных клеток.
Методы определения содержания белкового азота широко используются для расчета количества белков и оценки качества растительной продукции в пищевой промышленности, в агрохимии для оценки влияния удобрений и других агротехнических факторов на качество получаемой продукции.
Ход определения: 1—2 г мелко размолотого растительного вещества помещают в химический стакан на 100—150 мл, размешивают в 50 мл горячей дистиллированной воды и нагревают до кипения. Затем приливают 25 мл раствора медного купороса, смесь размешивают и добавляют 25 мл раствора NaOH. Образуется основная соль сернокислой меди, которая и осаждает белки. Стакан с содержимым ставят на отстаивание в течение 1,5 ч, а затем сливают декантацией в колбу с фильтром. Осадок, остающийся на фильтре, многократно (не менее 10—12 раз) промывают кипящей дистиллированной водой, сливая каждый раз промывную воду на фильтр. Промывание продолжают до прекращения появления мути в промывных водах от прибавления 10 капель 5%-ного раствора хлорида бария. Промытый осадок подсушивают вместе с фильтром на воронке в термостате при t=50-600C, затем фильтр сворачивают и опускают в колбу Кьельдаля для сжигания. В эту же колбу приливают 10-15 мл концентрированной серной кислоты с растворенным селеном, оставляют на 5-6 часов для медленного взаимодействия кислоты с осадком. Затем в колбу приливают 1-2 мл 30%-ого пергидроля, устанавливают колбу на газовую установку и озоляют при медленном кипении. Озоление ведут до осветления раствора. Затем раствор золы из колбы Кьельдаля количественно переносят в мерную колбу на 100 мл. Отгон аммиака проводят на аппарате Кьельдаля для макроопределений, используя в приемнике раствор борной кислоты. Содержимое приемника титруют 0,01 н. раствором серной кислоты.
Содержание белкового азота вычисляют по формуле:
х= 
,
где а - количество 0,01н. серной кислоты на титрование исследуемого раствора, мл; в - количество 0,01н. серной кислоты на титрование контроля, мл; Т-поправка к титру 0,01н. серной кислоты; Н-масса абсолютно сухого растительного материала, г; V – исходный объем озоленного растительного вещества, мл; V1- объем озоленного растительного вещества, взятого для отгона аммиака, мл; 0,0014 – количество азота, г, которое связывается с 1 мл точно 0,01 н. серной кислоты.
Содержание белка вычисляют умножением содержания белкового азота (%) на коэффициент 6,25 (или на коэффициент, соответствующий зерновым культурам – 5,7).
28. Определение клетчатки весовым методом
Клетчатка - органическое вещество, на долю которого приходится 90% всей биомассы на нашей планете. Она составляет основную массу пожнивных остатков, растительного опада, лесной подстилки. Клетчатка необходима для нормальной работы желудочно-кишечного тракта человека и животных, она труднодоступный, но основной источник углерода для почвенной биоты, трансформация клетчатки - важный процесс для формирования гумуса почвы и обмена биогенных элементов в ней.
Чистая клетчатка или целлюлоза - полисахарид, нерастворимый в воде, но набухает в ней, нерастворим и в слабых кислотах.
Ход анализа
Навеску воздушно-сухого материала, грубого размола предварительно пропущенного через сито с диаметром отверстий 2 мм берут на аналитических весах (1 ± 0,0001 г), помещают в сухую коническую колбу на 300 CMj. В колбу приливают 30 см" смеси концентрированной азотной и уксусной кислот (1:20), плотно закрывают резиновой пробкой с обратным холодильником. Предварительно пробки покрывают фольгой или целлофаном, так как резина в этих условиях разрушается.
Колбу помещают на кипящую баню на 1 - 2 ч, периодически перемешивая содержимое. Надосадочная жидкость в процессе выщелачивания и окисления органики приобретает красно-бурую окраску, а навеска осветляется.
Рыхлый бумажный фильтр подбирают по диаметру воронки Бюх-нера и вырезают так, чтобы диаметр фильтра был больше нее на 2 см. Фильтры доводят до постоянного веса при 105°С, взвешивают с точностью до 0,0002 г и помещают в эксикатор.
Готовят воронку Бюхнера для горячего фильтрования. Бумажный фильтр осторожно укладывают на дно воронки, формируя «блюдце» с загнутыми краями. Воронку вставляют в колбу Бунзена.
Для плотного прилегания к воронке фильтр слегка смачивают горячей водой. Пропускают сначала кипящую воду, чтобы нагрелась воронка. Затем фильтруют горячую суспензию из конической колбы. Для отсасывания надосадочной жидкости подключают водоструйный насос.
Осадок клетчатки количественно переносят на фильтр и на фильтре 4-5 раз промывают горячей дистиллированной водой. Воду тщательно отсасывают. Затем отключают насос и клетчатку промывают два раза, используя по 10 см" раствора горячей 0,2 M спиртовой щелочи, которая извлекает смолы, дубильные вещества, остатки жира, воска, частично белок.
Осадок после этого еще 4-5 раз промывают горячей дистиллированной водой, тщательно отсасывают воду, подключая насос. Чистую клетчатку обрабатывают после этого 10 см3 этилового спирта для обезвоживания.
Фильтр с осадком осторожно вынимают из воронки, помещают на часовое стекло, высушивают в шкафу при 1050C до постоянного веса, помещают в эксикатор и взвешивают. Обычно проводят два-три взвешивания.
Расчет
(а-Ь)'100
Содержание клетчатки [%] = -^-~ }
где а - масса фильтра с осадком, г; b - масса фильтра, г; H- масса навески, г.
31. Виды кислотности и методы их определения.
Кислотность почв - это способность почвы подкислять почвенный раствор
имеющимися в почве кислотами и обменно-поглощенными катионами водорода, а также алюминия, способного при вытеснении из ППК образовывать гидролитически кислые соли.
Различают актуальную (активную, реальную) и потенциальную (пассивную, резервную).
А к т у а л ь н а я к и с л о т н о с т ь обусловлена наличием свободных ионов водорода в почвенном растворе. Она определяется в водной вытяжке (при соотношении почва : вода 1 : 5 или 1: 2,5). Актуальную кислотность определяют как для кислых, так и для щелочных почв. Обозначают символом рН (Н2О).
П о т е н ц и а л ь н а я к и с л о т н о с т ь обусловлена ионами водорода и алюминия, находящимися в обменно-поглощенном состоянии в ППК. По способу определения ее подразделяют на обменную и гидролитическую.
О б м е н н а я к и с л о т н о с т ь - это та часть потенциальной кислотности, которая определяется при взаимодействии с почвой 1 н. раствора гидролитически нейтральной соли KCI (рН 5,6).
Обменная кислотность характеризуется величиной pH (KCI) и обычно ниже значения рН (Н2О). Значения обменной кислотности могут быть использованы при определении необходимости в известковании почвы, но для этих целей чаще используют другой показатель – гидролитическую кислотность почвы.
Г и д р о л и т и ч е с к а я к и с л о т н о с т ь (Нг) –кислотность почвы, обусловленная менее подвижными ионами Н, которые вытесняются при обработке почвы раствором гидролитически щелочной соли (ацетат натрия
CH3COONa с рН 8,2). Выражается в ммоль/100 г почвы.
Кроме расчета доз извести, гидролитическую кислотность используют также при вычислении показателя, получившего название степени насыщенности почвы основаниями.
Определение рН водной вытяжки (актуальной кислотности) потенциометрическим методом.
Метод основан на определении концентрации ионов Н+ в водной вытяжке из почвы по разности потенциалов, возникающей между рН-электродом и электродом сравнения специального прибора – рН-метра-иономера.
Порядок работы
1. Среднюю пробу почвы растирают в фарфоровой ступке и просеивают через сито с величиной отверстий в 1 мм.
2. Для приготовления водной вытяжки берут навеску почвы в 10 г и помещают в коническую колбу на 100 см3. В колбу наливают 50 мл дистиллированной воды (соотношение почвы и воды 1 : 5), лишенной СО2 (30 мин. кипячением). Активную кислотность можно определять в почвенной суспензии. Для ее приготовления навеску почвы в 20 г помещают в коническую колбу на 100 см3 и добавляют 50 мл дистиллированной воды (соотношение почвы и воды 1 : 2,5), лишенной СО2 (рН 7).
3. Колбу взбалтывают или размешивают содержимое с помощью лабораторной мешалки 5 мин. Затем водную вытяжку отстаивают 5 мин и фильтруют через беззольный бумажный фильтр в коническую колбу или небольшой химический стакан. Почвенную суспензию можно анализировать непосредственно: ее переливают в небольшой химический стакан.
4. Определяют рН вытяжки или суспензии с помощью рН-метра-иономера по инструкции к прибору. Прибор должен быть перед проведением анализа откалиброван по стандартным буферным растворам согласно инструкции.
Оборудование: фарфоровая ступка с пестиком, сито с диаметром отверстий 1 мм, технические весы, конические колбы на 100 см3, химические стаканы на 50 см3, стеклянные воронки диаметром 6 см, фильтровальная бумага беззольная, рН-метр-иономер.
Реактивы: буферные растворы для калибровки рН-метра или иономера, дистиллированная вода, лишенная СО2 30-минутным кипячением (рН 7).
Определение рН солевой вытяжки (обменной кислотности)
потенциометрическим методом
Метод основан на определении концентрации ионов Н+, вытесненных из почвенного поглощающего комплекса ионами К+ 1 н раствора хлорида калия, по разности потенциалов, возникающей между рН-электродом и электродом сравнения специального прибора (рН-метра-иономера).
Порядок работы
1. Среднюю пробу почвы растирают в фарфоровой ступке и просеивают через сито с величиной отверстий в 1 мм.
2. Навеску почвы в 20 г помещают в коническую колбу на 100 см3, приливают 50см 1 н. раствора хлорида калия.
3. Содержимое колбы взбалтывают 5 мин, закрыв колбу пробкой, и оставляют отстаиваться на 24 ч.
4. После отстаивания осторожно сливают отстоявшийся раствор (или отбирают с помощью пипетки) в химический стакан на 50 см3 и определяют значение рН с помощью рН-метра-иономера.
Оборудование: фарфоровая ступка с пестиком, сито с диаметром отверстий 1 мм,технические весы, конические колбы на 100 см3, резиновые пробки, химические стаканы на 50 см3, рН-метр-иономер.
Реактивы: буферные растворы для калибровки рН-метра или иономера, 1 н. раствор КCl.
Приготовление 1 н. раствора КCl: 74,5 г кристаллического хлорида калия растворить в 1 л дистиллированной воды.
Определение гидролитической кислотности
Метод основан на вытеснении из ППК почвы ионов Н+ и Al3+ щелочью NaOH, образующейся при гидролизе щелочной соли ацетата (уксуснокислого) натрия СH3COONa, и титровании образующейся уксусной кислоты гидроксидом натрия.
Порядок работы
1. Взвешивают 20 г воздушно-сухой почвы, измельченной и пропущенной через сито с диаметром отверстий в 1 мм, и помещают в колбочку емкостью 100 см3.
2. Приливают 50 см3 1,0 н. раствора ацетата натрия (СНзСОONa), закрывают колбу пробкой и взбалтывают содержимое колбы в течение 5 мин. Оставляют колбу на 24 ч отстаивания.
3. После отстаивания раствор взбалтывают и профильтровывают через складчатый фильтр, перенося по возможности на него почву. Если первые порции фильтрата окажутся мутными, необходимо снова пропустить их через тот же фильтр
4. Отбирают пипеткой 25 мл фильтрата, добавляют 2 капли фенолфталеина и титруют 0,1 н. раствором гидроксида натрия до появления розового окрашивания, не исчезающего 1 мин.
5. Величину гидролитической кислотности НГ вычисляют в ммоль/100 г абсолютно сухой почвы по формуле:
V ⋅ c ⋅ 100 ⋅ 1,75 ⋅ K Г
HГ = ,
m
где V - объем раствора гидроксида натрия, израсходованный на титрование уксусной кислоты, образовавшейся в колбе, см3;
с – концентрация раствора гидроксида натрия, ммоль/дм3;
100 – коэффициент пересчета на 100 г почвы;
1,75 – поправка не неполное вытеснение ионов водорода при однократной обработке почвы раствором ацетата натрия.
КГ – коэффициент гигроскопичности почвы.
m – масса навески почвы, соответствующая взятому для титрования объему вытяжки, г.
Оборудование: фарфоровая ступка с пестиком, сито с диаметром отверстий 1 мм, весы технические, конические колбы на 100 см3, резиновые пробки, воронки диаметром 5-6 см, фильтровальная бумага, пипетки на 25 см3, бюретки на 25 или на 50 см3, лабораторные штативы.
Реактивы: 1,0 н. раствор ацетата натрия, 0,1 н. раствор NaOH, фенолфталеин.
Приготовление растворов:
1) Приготовление 1,0 н. раствора ацетата натрия. 136 г кристаллического
CH3COONa·3H2O растворяют в мерной колбе в 1 л. дистиллированной воды, лишенной СО2 кипячением в течение 30 мин.
2) Приготовление 0,1 н. раствора гидроксида натрия. Указанный раствор гидроксида натрия готовят из 4 г кристаллического гидроксида натрия, который растворяют в дистиллированной воде, освобожденной от углекислого газа кипячением, и в мерной посуде объем доводят до 1 л.
32.2. Определение группового состава фосфатов в почве
В зависимости от генетического типа почв состав минеральных форм фосфатов в них различен. В карбонатных и переизвесткованных почвах преобладают разнообразные формы фосфатов кальция (ди-, октакальцийфосфаты и др.), в слабокислых почвах - фосфаты кальция и полуторных окислов (гидроксила, фторапатитов, варисцита и др.), в кислых почвах - фосфаты полуторных окислов (R2O3 - варисцита, стрен-гита, баррандита и др.). Исследователями было выделено и идентифицировано около 200 различных минеральных соединений фосфора, устойчивость которых зависит от почвенных условий, в частности от кислотности, активности катионов (Ca2+, Mg2+, АГ+, FeJ+), применяемых удобрений, известкования, гипсования, орошения и т.д. В связи с этим одна и та же форма фосфорного соединения в различных почвенных условиях может иметь различную ценность для питания растений.
Для определения минеральных форм фосфатов в почвах у нас в стране широко используются методы Чирикова (1939, 1947), Чанга-Джексона (1957) и Гинзбург-Лебедевой (1971). Метод Чирикова основан на том, что навески почвы многократно обрабатываются различными кислотами - слабой 0,06 н. H2CO3, более крепкой 0,5 н. CH3COOH и еще более сильной 0,5 н. HCl - до полного вытеснения фосфатов из почвы данным растворителем. В результате в раствор переходят отдельные группы соединений почвенных фосфатов, различающихся по растворимости и доступности растениям. Одновременно после обработки почвы
0,5 н. раствором соляной кислоты выделяют с помощью 3 н. раствора аммиака (NH4OH) фракцию органических кислот. По разности между содержанием валового фосфора в почве и суммой извлеченных органических и минеральных форм фосфора в почве определяют содержание группы труднорастворимых фосфатов почвы.
Метод Чирикова
Группа * Растворитель Предполагаемые фосфаты, входящие в группу 1 Дистиллированная вода, насыщенная углекислым газом (0,05 - 0,06 н. CO2) Все фосфаты щелочных металлов и аммония. Кислые фосфаты Ca и Mg. Свежеосажденный Mg3(P04)2 и частично Са3(Р04)2 2 0,5 н. раствор уксусной кислоты Са3(Р04)2, частично фосфорит и апатит, частично AlPO4 3 0,5 н. раствор соляной кислоты Фосфориты и апатиты. Фосфаты железа и алюминия, основные фосфаты железа и алюминия 4 3,0 н. раствор NH4OH Нуклеины, нуклеопротеиды, комплексные соединения фосфатов и гуминовых кислот 5 Фосфаты, не растворившиеся в предыдущих растворителях Фосфаты невыветрившихся минералов материнской породы Группа * - группа фосфатов по.
Углекислая вытяжка 2 г воздушно-сухой почвы, просеянной через сито с диаметром отверстий 0,25 мм, помещают в колбу, приливают 50 см3 дистиллированной воды насыщенной до 0,05-0,06 н. CO2. Ставят на ротатор и взбалтывают в течение 2 ч (или 1 ч на ротаторе и настаивают 24 часа). Полученную вытяжку фильтруют в мерную колбу на 200 см3. Почву на фильтре промывают небольшими порциями (по 10 см3) того же растворителя. Доводят объем до метки и перемешивают (это раствор А).
Уксуснокислая вытяжка 2 г воздушно-сухой почвы помещают в колбу; приливают 50 см3 0,5 н. раствора уксусной кислоты (CH3COOH); ставят на ротатор и взбалтывают в течение 2 ч (или 1 ч на ротаторе и настаивать 24 ч). Полученную вытяжку фильтруют в мерную колбу на 200 см3. Почву на фильтре промывают небольшими порциями (по 10 см3) того же растворителя (0,5 н. раствор CH3COOH). Доводят объем до метки и перемешивают (это раствор Б).
Солянокислая вытяжка 2 г воздушно-сухой почвы помещают в колбу и приливают 50 см" 0,5 н. раствора соляной кислоты. Экстракцию проводят так же, как и в первых двух случаях. Получают раствор В.
Аммонийная вытяжка Остаток почвы после экстракции 0,5 н. раствором соляной кислоты переносят вместе с фильтром в колбу Эрленмейера объемом 100 см3, ? приливают 50 см3 3 н. раствора NH4OH, активно перемешивают, закрывают воронкой. Колбы ставят на водяную баню и ведут экстракцию в течение 5 часов при температуре 70 - 8O0C
После этого почву количественно переносят в мерную колбу на 200 CMJ И доводят до метки 3 н. раствором NH4OH, перемешивают, дают отстояться и фильтруют при разряжении через плотный фильтр с синей лентой на воронке Бюхнера или через фильтр Нутча № 4, погружая последний в аммиачную вытяжку.
10-20 см3 прозрачного фильтрата переносят в плоскодонную колбу на 50 см3, добавляя по каплям 2 н. H2SO4 до выпадения хлопьев гуминовой кислоты, помещают колбу на электроплитку с закрытой спиралью и выпаривают смесь досуха, избегая пересушивания;
К сухому остатку приливают 3-5 см3 HClO4 (30 - 72%) и нагревают на плитке до полного обесцвечивания раствора.
После охлаждения раствор переносят количественно водой в мерную колбу на 50 или 100 см3, еще раз охлаждают, доводят до метки и перемешивают.
Берут 5-20 см3 раствора в мерную колбу на 50 или 100 см3, разбавляют водой (до половины объема колбы), нейтрализуют.
После определения содержания фосфора в полученных вытяжках одним из описанных выше методов проводят вычисление содержания фракций фосфора в почве.
1. Содержание фосфатов 1-й группы определяют по содержанию фосфора в H2CO3 вытяжке (раствор А).
2. Суммарное содержание фосфатов 1-й и 2-й групп определяют по содержанию фосфора в вытяжке 0,5 н. CH3COOH (раствор Б).
3. Содержание фосфатов 2-й группы определяют по разности между содержанием фосфора в растворах Б и А.
4. Содержание фосфатов 3-й группы определяют по разности между содержанием фосфора в 0,5 н. HCl и 0,5 н. CH3COOH (растворы В и Б).
5. Содержание фосфатов 4-й группы (органические) определяют по содержанию фосфора в аммонийной вытяжке.
6. Содержание фосфатов 5-й группы определяют по разности между содержанием валового фосфора почвы и суммой фосфатов, перешедших в солянокислую и аммонийную вытяжки.
Расчет см. в методе Кирсанова.
Реактивы 1.0,5 н HCl.
2. 0,5 н. CH3COOH.
3. 3 н. NH4OH.
4. 2 н. H2SO4.
5. 0,05 - 0,06 н. H2CO3.
6. HClO4 конц.
Метод Гинзбург - Лебедевой
Метод основан на том, что навеску почвы обрабатывают последовательно различными растворителями.
1. Первая вытяжка аммонийно-молибденовая - фракция кальций-фосфаты (фракция Ca-PI).
2. Ацетатно-молибденовая (фракция Ca-PII).
3. Фторидная фракция алюмофосфатов.
4. 0,1 н. NaOH (фракция Fe-P).
5. 0,5 н. H2SO4 (фракция Са-РШ).
В практике агрохимических исследований наибольшее распространение получило фракционирование минеральных форм фосфатов по методу Чанга-Джексона.
Метод Чанга-Джексона
Метод основан на последовательной обработке навески почвы различными растворителями, каждый из которых извлекает определенные фракции минеральных фосфатов почвы (рыхло связанные фосфаты, А1-Р, Fe-P, Ca-P и др.). Соотношение почва : раствор = 1:50.
Ход анализа.
I. Приготовление 1 н. NH4Cl вытяжки (рыхлосвязанные фосфаты) На аналитических весах берут 0,5 г почвы, просеянной через сито (0,25 мм). Почву переносят в центрифужные пробирки емкостью 50 CMJ. Приливают цилиндром 50 см" 1 н. NH4Cl. Уравновешивают пробирки с раствором попарно на технических весах (приливая немного раствора) для центифугирования. Закрывают корковыми пробками и взбалтывают на ротаторе 30 мин. Пробирки (уравновешенные попарно) опускают в центрифугу и центрифугируют 10 мин со скоростью 2-3 тыс. об./мин.
Прозрачный раствор сливают в плоскодонные колбы на 100 см". Пипеткой берут 20 мл центрифугата в мерные колбы на 50 CMJ ДЛЯ колориметрического определения фосфора.
//. Приготовление 0,5 н. NH4F вытяжки (фракция алюмофосфатов) К остатку почвы в центрифужные полиэтиленовые пробирки приливают цилиндром 50 см3 0,5 н. NH4F (pH 8,5). Пробирки закрывают пробками, взбалтывают 1 час на ротаторе. Уравновесив пробирки сраствором на технических весах, центрифугируют 10 мин со скоростью 2-3 тыс. об./мин. Прозрачный центрифугат сливают в плоскодонные колбы на 50 см3. Добавляют 0,15 - 0,20 мг активированного угля (для обесцвечивания жидкости), взбалтывают и оставляют на 20 мин.
Раствор фильтруют через плотный фильтр в полиэтиленовую или стеклянную пропарафинированную посуду.
Пипеткой берут 10 см3 вытяжки в мерные колбы на 50 см3, разбавляют водой до 30 см3. Пипеткой добавляют в мерные колбы 0,8 M раствор H3BO3 для связывания фтора в боратный комплекс NH4(BF4) и прибавляют 3 капли /?-динитрофенола (индикатор). По каплям из пипетки прибавляют 2 н. раствора H2SO4 до обесцвечивания раствора.
Приливают пипеткой 2 см3 сульфатмолибденовой жидкости, перемешивают. Добавляют 3 капли хлористого олова, перемешивают.
Раствор в колбах доводят до метки водой и колориметрируют при красном светофильтре в кюветах на 20 мм.
Примечание. Хранят фторамманийную вытяжку в стеклянной посуде не рекомендуется, т.к. NH4F способен выщелачивать из стекла кремневую кислоту, которая повышает результаты колориметрического определения фосфора в вытяжке. Шкалу образцовых растворов фосфата готовить с добавлением ней 0,5 н. NH4F в таком же количестве, какое берется для определения испытуемого раствора, затем также прилить 10 см3 0,8 M раствора H3BO3 и реактивы для окрашивания растворов.
К остатку почвы в центрифужные пробирки приливают 25 см3 насышенного раствора NaCl для удаления механически задержанного раствора фторидной вытяжки. Взбалтывают на ротаторе центрифужные пробирки с растворами NaCl 15 мин, центрифугат и надосадочный раствор выливают. Осадок почвы из пробирок использовать для приготовления щелочной вытяжки. III. Приготовление 0,1 н. NaOH вытяжки (фракция железофосфаты)
К осадку почвы в центрифужную пробирку приливают 50 см3 0,1 н. раствора NaOH. Пробирки закрывают корковыми пробками и взбалтывают на ротаторе 2 часа, настаивают раствор в пробирках 18 - 20 ч.
Центрифугируют (предварительно уравновесив пробирки с испытуемым раствором) 10 мин при скорости 2-3 тыс. об./мин. Фильтрат сливают в плоскодонные колбы на 50 см\
В колбы к фильтрату приливают 12 см3 концентрированной H2SO4, а затем по каплям до начала коагуляции прибавляют гуминовую кислоту.
Раствор переносят в чистые центрифужные пробирки и повторно центрифугируют 10 мин.
Пипеткой переносят 2-5 CMj раствора (центрифугата) в мерную колбу на 50 см3, разбавляют водой до 50 см", прибавляют 2-3 капли р-динитрофенола. Нейтрализуют 2 н. NaOH или 10%-м раствором аммиака до тех пор, пока /?-динитрофенол не окрасится в желтый цвет. Прибавляют пипеткой по каплям 2 н. H2SO4 до обесцвечивания раствора.
Добавляют
2 см3 сульфатмолибденовой жидкости, перемешивают. Пипеткой приливают 2 капли хлористого олова, перемешивают, дистиллированной водой доводят до черты, перемешивают и колориметрируют через 10 -15 мин.
IV. Приготовление 0,5 н. H2SO4 вытяжки (фракция Ca-P).
В центрифужные пробирки к остатку почвы приливают насыщенный раствор NaCI и центрифугируют. Надосадочную жидкость выливают. Эту операцию повторяют дважды. К остатку почвы в центрифужные пробирки приливают 50 см3 0,5 н. раствора H2SO4. Взбалтывают на ротаторе 1 ч. Пробирки с раствором переносят в центрифугу и центрифугируют 10 мин при 2 - 3 тыс. об./мин. Центрифугат переносят в конические колбы на 50 см3.
Пипеткой берут 5 см3 раствора в мерную колбу на 50 см3 и приливают дистиллированной воды до 30 см". Раствор нейтрализовать по р-динитрофенолу до желтрго цвета. Далее определение фосфора проводят так же, как и при определении вышеуказанных фракций.
Примечание. В почвах, богатых подвижными формами железа, в вытяжку могут переходить значительные их количества и окрашивать раствор в желтый цвет. Если в испытуемом растворе железа содержится более 1,8 мг, то наблюдается быстрое обесцвечивание фосфорно-молибденовой сини или появление зеленого оттенка. Можно проверить, как влияют ионы железа на результаты анализа: берутся две аликвоты с одинаковым количеством исходного раствора. К одной из них добавляется стандартный раствор фосфора. Затем определяется содержание фосфора в обеих вытяжках. Полное определение количества добавленного фосфора свидетельствует о том, что Fe-ионы не влияют, меньшее его содержание показывает на влияние ионов FeJ+. В этом случае в испытуемом растворе перед колориметрированием необходимо осадить железо по методу Уоррена и Пью (см. с. 162).
Расчет фосфора (в мг/100 г почвы) производят по формуле
a-P-100-K
H
где: а - мг P2O3 по графику; P - разведение при колориметрировании; К - коэффициент влажности почвы; H - навеска почвы, г.
Реактивы
1. 1 н. раствор NH4Cl: 53,5 г соли растворить в дистиллированной воде, долить до 1 дм", перемешать.
2. 0,5 н. раствор NH4F: 18,5 г соли растворить в дистиллированной воде, долить до 1 дм3, перемешать.
3. 0,5 н. раствор H2SO4: 14 см" H2SO4 (d 1,84) осторожно приливать к 700 см3 воды, охладить, долить до 1 дм", перемешать.
4. Насыщенный раствор NaCl: 400 г соли растворить в 1 дм" дистиллированной воды.
5. 0,8 M раствор H3BO3: 50 г H3BO3 растворить в 1 дм" горячей дистиллированной воды.
6. 0,1 н. раствор NaOH: 4 г NaOH растворить в дистиллированной воде, довести объем до 1 дм"\ перемешать.
Схема выделения минеральных форм фосфора по методу Чанга-Джексона
Группа фосфора. Фракции фосфора Растворители Предполагаемые формы I.
Воднораство-римые рыхло-связанные 1н. NH4Cl часть водорастворимых фосфатов II.
Фосфаты алюминия (AI-P) 0,5 н. NH4F pH 8,5 AlPO4 (типа варисцита, вавеллита и др. кислые фосфаты кальция-магния значительно, Са3(Р04)2 - частично, Fe3+-P - частично, органофосфаты - частично. III.
Фосфаты железа (Fe-P) 0,1 н. NaOH FePO4 (типа стренгита, дифренита и др.), Al-P - переосажденный в предыдущей вытяжке, органофосфаты - значительно IV. Фосфаты кальция (Ca-P) 0,5 н. H2SO4 Разноосновные Ca-P, типа ди-,три-октакальцийфосфата, аппатита); А1-Р, Fe-P, переосажденные в предыдущих вытяжках V.
Восстановленно-растворимые Fe-P (окклюдированные окислами железа) 0,3 н. Na3C6H5O7 1 M NaHCO3 1 г Na2S2O4 труднорастворимые фосфаты Fe, заключенные в почвенных агрегатах или конкрециях, покрытых пленками окислов железа, разрушающихся при восстановлении их дитионитом натрия в щелочной среде в цитратной вытяжке; органофосфаты Окклюдиован-ные Al-P pH 8,5 0,5 н. NH4F AlPO4 Окклюдированные Al-Fe-P 0,1 н. NaOH Al(Fe)PO4 (типа баррандита), органофосфаты Фвосфор в остатке фосфаты невыветрившихся минералов материнской породы, трудногидролизуемые фосфор-гумусовые комплексы Примечание. Метод не рекомендуется применять на нейтральных и слабокислых почвах.
36.Фосфорные удобрения и их распознавание. Группы фосфорных удобрений. Особенности применения фосфорных удобрений с учетом растворимости фосфорного соединения заключаются в следующем: 1) фосфаты, растворимые в воде, можно применять на всех почвах, под все культуры и в разных приемах – суперфосфаты; 2) фосфаты, не растворимые в воде, но растворимые в слабых кислотах (2%-ной лимонной кислоте) - преципитат; фосфор в таких удобрениях находится в доступной растениям форме; 3) удобрения, не растворимые в воде, и плохо – в слабых кислотах, полностью растворимые только в сильных кислотах; это труднодоступные источники фосфора для растений. Суперфосфат - основное фосфорное удобрение в нашей стране. Его применяют на всех типах почв, под все культуры, самыми различными способами в качестве основного удобрения, в подкормки, при посеве. Промышленность производит суперфосфат двух видов. Суперфосфат простой - Са(Н2РO4)2*Н2O - содержит в качестве примеси гипс и небольшое количество свободной ортофосфорной кислоты. Выпускается промышленностью в порошковидном и гранулированном состоянии. Порошковидный суперфосфат содержит 14-19,5% Р2O5, гранулированный - 20-20,5 % Р2O5. Порошковидный суперфосфат при высокой влажности плохо рассеивается, мажется; гранулированный - свободен от этих недостатков, он не слеживается и сохраняет хорошую рассеваемость. Суперфосфат простой получают обработкой размолотого апатита или фосфорита серной кислотой. Суперфосфат двойной - Са(Н2РO4)*Н2O - отличается от простого большим содержанием P2O5 - 45-50 %, не содержит гипса. При производстве двойного суперфосфата апатит или фосфорит обрабатывают серной кислотой. Ее берут больше, чем при производстве простого суперфосфата. Химические и физические свойства такие же, как у простого. Преципитат - СаНРO4*2Н2O - содержит 25-35 % Р2O5. Получается путем кислотной переработки фосфатов при осаждении фосфорной кислоты известковым молоком или мелом, а также в качестве отхода при желатиновом производстве. Фосфор преципитата не растворим в воде, но растворяется в лимонно-кислом аммонии и хорошо усваивается растениями. Преципитат обладает хорошими физическими свойствами – не слеживается, сохраняет хорошую рассеваемость, может смешиваться с любым удобрением. Распознавание: Не растворимы в воде. Если к 0,5г преципитата добавить 15мл дистилл.воды и перемешать, то жидкость над удобрением будет желтеть от 2-3 капель азотнокислого серебра, что укажет на наличие фосфатных ионов. Синяя лакмус.бумага при погружении остается без изменеий. Водная вытяжка суперфосфата быстро окрашивается в желт цвет от прибавления азотнокисл.серебра.Синяя лакмус.бумага краснеет при погружении. Кроме того, при добавлении к водной вытяжке из простого суперфосфата неск.капель хлорида бария выпадает белый осадок(наличие гипса). Водная вытяжка из фосфоритной муки не дает никаких характерных реакций.
33.Виды поглотительной способности почвы. 1.Механическая-способность почвы как любого пористого тела, удерживать частицы крупнее пор. 2.Физическая-способность почвы удерживать различные соед-ия за счет различных сил притяжения-сорбция. Положит.сорбция установлена для диполей воды, газов, пестицидов.Отрицат-для хлора,нитратов. 3.Химическая-способность почвы удерживать различ.хим. соед. За счет образования труднорастворим. и нарастворим.соединений. 4.Физико-химическая(обменная) –способность почвы обменивать катионы твердой фазы почвы на эквивалентное кол-во катионов жидкой фазы. Обмен идет по закономерностям:1.Обмен осущ-ся в строго эквивалент.кол-вах. 2.Активность внедрения в ППК катионов зависит от их валентности, чем она выше, тем скорость внедрения выше. 5.Биологическая-способность живых организмов поглощать различные соединения.
54. Схемы вегет. опытов принципы их построения. Почвенные культуры. Первым обязательным условием результативности опытной работы явл. точная формулировка цели и задач опыта с указанием конкретных условий его проведения, т.е. составление целенаправленной схемы опыта и программы исследований. При составлении схемы опыта руководствуются принципом единственного различия между отдельными вариантами. Сравниваемые варианты д/отличаться изменением того условия, выявление действия которого и является задачей сравнения, все другие условия д/б одинаковы. Вариант – часть опыта, в которой проводят сравнение продук-ти раст., выращ-ых в одном или неск. сосудах при неоднородных условиях. Схема опыта – сов-ть всех вариантов, кот. сравниваются между собой. Варианты, с пом. кот. устанавливают степень чувствительности растений к изучаемому фактору, наз. контрольным. В качестве контроля м/б один или неск. вариантов. В агрохим. исслед-ях контролем м/б: вариант без удобр.; фон; стандарт. удобр. Для получения достоверных рез-ов обязательно неоднократное повторение схемы опыта в пространстве и во времени. Повторность- число одинак. вариантов, примен. в опыте для устранения возможных случайных отклонений. В опытах с зерновыми, зернобобов. культ. и травами лучше 3-4 повторности, с картофелем, корнеплодами, капустой, огурцами – 5-6 повторностей. Схемы исследований в вегет.опыте м/б различными. Напр.: тема: определение действия осн. видов удобр. на Д/П почве. Схема: 1. Контроль.2.N.3.P.4.K.5.NP.6.NK.7.PK. 8.NPK. Схема Вагнера (сокращ.): 1.Контроль.2.NP.3.NK.4.PK.5.NPK. Схема Митчерлиха: 1. NP.2.NK.3.PK.4.NPK. Тема: Действие разл. доз аммиач.селитры на урож-ть и качество зерна оз.пшен. Схема: 1. Контроль.2. N-1,PK.3.N-2,PK.4.N-3,PK. Почвенные культуры. В зависимотсти от поставленной задачи, исп-ют водные, песчаные, почвенные культуры и др. Наиболее часто – почв.культ. В этом случае раст. выращив. в почве, что приближает к естеств. условиям. Этот метод исп-ся для изучения взаимодействия удобр. и почвы, почвы и раст., для изуч. св-в почвы и удобр. Недостаток метода – в дан. случае есть ограниченность объемов почвы, поэтому корн. сист. располагается более скручено. В этом случае раст. будут сильно реагировать на недоствток к-л элем. пит. В этом случае м/сделать не совсем верный вывод о влиянии элем. пит., роли их в росте раст.. Также недостаток – для опыта исп-ся почва пахотного горизонта, поэт. получен. данные счит-ся предварит-ыми.
47. Схемы опытов и их обоснование. Особенности построения схем полевых опытов при изучении действия удобрений в с/о. Первым обязательным условием результативности опытной работы явл. точная формулировка цели и задач опыта с указанием конкретных условий его проведения, т.е. составление целенаправленной схемы опыта и программы исследований. При составлении схемы опыта руководствуются принципом единственного различия между отдельными вариантами. Сравниваемые варианты д/отличаться изменением того условия, выявление действия которого и является задачей сравнения, все другие условия д/б одинаковы. Вариант опыта - определенная совокупность приемов возделывания растений, осуществляемая на одной делянке или на нескольких, так называемых повторных делянках. Вариант есть составная часть схемы опыта, обозначаемая тем фактором, который изучается в опыте. Схема опыта – сов-ть всех вариантов, кот. сравниваются между собой. Варианты, с пом. кот. устанавливают степень чувствительности растений к изучаемому фактору, наз. контрольным. В качестве контроля м/б один или неск. вариантов. В агрохим. исслед-ях контролем м/б: вариант без удобр.; фон; стандарт. удобр. Для получения достоверных рез-ов обязательно неоднократное повторение схемы опыта в пространстве и во времени. Повторность- число одинак. вариантов, примен. в опыте для устранения возможных случайных отклонений. В опытах с зерновыми, зернобобов. культ. и травами лучше 3-4 повторности, с картофелем, корнеплодами, капустой, огурцами – 5-6 повторностей. Схемы исследований в полевом опыте м/б различными. Напр.: тема: определение действия осн. видов удобр. на Д/П почве. Схема: 1. Контроль.2.N.3.P.4.K.5.NP.6.NK.7.PK. 8.NPK. Схема Вагнера (сокращ.): 1.Контроль.2.NP.3.NK.4.PK.5.NPK. Схема Митчерлиха: 1. NP.2.NK.3.PK.4.NPK. Тема: Действие разл. доз аммиач.селитры на урож-ть и качество зерна оз.пшен. Схема: 1. Контроль.2. N-1,PK.3.N-2,PK.4.N-3,PK.