Теоретичні відомості
Водорозчинні сполуки відіграють винятково велику роль як у процесах грунтоутворення, так і в житті рослин, будучи найлегше засвоюваною рослинами частиною грунту. Разом з тим серед водорозчинних солей часто є такі сполуки, які різко негативно впливають на ріст і розвиток рослин.
Так, наявність у грунті соди, навіть у кількості, що не перевищує 0,005 %, викликає загибель культурних рослин.
Численними дослідженнями встановлено, що вміст у грунті солей у кількості близько 0,5 – 1 % від сухого грунту є граничним; при ньому культурна рослинність не розвивається. Шкідливий вплив на урожай починає проявлятися вже при наявності в грунті близько 0,1 –0,2 % солей. Тому грунти, які містять понад 0,2 % солей, вважаються засоленими – солончакуватими, а грунти, які містять понад 1 – 2 % легкорозчинних солей, називають солончаками (не слід плутати із солонцями – грунтами, які містять у вбираючому комплексі натрій). Крім солончаків і солонців є проміжні засолені грунти (перехідні від солончаків до солонців) і називають їх солоді. При значному вмісті в грунтовому розчині солей його осмотичний тиск різко збільшується, що призводить до порушення надходження води в рослину і до її загибелі.
Для точнішої характеристики засоленості грунтів слід знати сольовий склад водної витяжки. Найбільш шкідливими для рослин солями є сода (Na2CO3), хлориди (NaCl, особливо MgCl2 і CaCl2) і сульфат натрію (Na2SO4), тобто легкорозчинні сполуки. Легкорозчинні сполуки, що підвищують родючість грунту – нітрати. Із середньорозчинних сполук нешкідливими солями є карбонати кальцію і магнію, а також сульфат кальцію (гіпс). Шкідливий вплив на рослини чинить ферум (П) оксид, гідрати оксидів металів нешкідливі.
Для визначення в грунті водорозчинних речовин, готують водну витяжку. З грунту у водну витяжку переходять легко розчинні солі: хлориди і карбонати натрію, розчинні сульфати, а також частково середньо- і важко-розчинні солі: гіпс, карбонати магнію,кальцію. У водну витяжку грунту переходять також водорозчинні органічні сполуки. Їх вміст у водній витяжці грунтів півночі (підзолистих, болотяних) перевищує вміст у ній мінеральних сполук. Проте абсолютна кількість і тих, і тих водорозчинних сполук у цих грунтах досить мала. Кількість водорозчинних сполук у грунтах півдня (каштанових, бурих і особливо солончаках), навпаки, велика. При чому в їх складі досить різко переважають мінеральні сполуки.
Щоб визначити ступінь засоленості грунту спочатку з водної витяжки треба знайти сухий залишок (сума водорозчинних мінеральних і органічних сполук). Потім після червоного прожа-рювання (t = 500-5500 С) знайти мінеральний залишок. За вмістом мінерального залишку в (%) до абсолютно сухого грунту визначають ступінь засоленості грунту .
I. Приготування водної витяжки грунту і визначення його ступеня засоленості.
1. Відважити на електронній вазі наважку, яка містить 50г абсолютно сухого грунту (тобто, якщо, наприклад, у грунті вміст гігроскопічної вологи становить 4%, то наважка повітряно-сухого грунту дорівнює 52 г). Грунт повинен бути просіяний крізь сито з отворами 1мм .
2. Перенести грунт у конічну колбу місткістю 1л.
3. Приготувати воду без СО2 , у зв’язку з тим, що присутність різко збільшує розчинність карбонатів кальцію і магнію (CaCO3 і MgCO3), і тому результати визначення будуть не точні.
4. Влити до грунту 250 мл дистильованої води без СО2 , закрити конічну колбу гумовим корком і енергійно збовтувати її вміст протягом 5 хвилин. Для засолених грунтів час збовтування слід збільшити, а краще збовтати грунт, залишити його стояти з водою на 1 добу.
5. Давши грунтові осісти, крізь складчастий фільтр профільтрувати водну витяжку грунту. Якщо після фільтрування розчин буде каламутний, то обов’язково повторити фільтрування, добиваючись повної прозорості фільтрату.
6. Помістити на водяну баню фарфорову чашку, висушену в сушильні шафі при 1050 С і зважену на електронній вазі.
7. Виміряти 50 мл водної витяжки, і поступово доливаючи її в чашку, випарити.
8. Фарфорову чашку з осадом просушити в сушильній шафі протягом 3 год при температурі 1050 С.
9. Охолодити чашку в ексикаторі і зважити.
10. Прожарити осад при температурі близько 500 С для згорання органічної речовини. Приблизно 1 год.
11. Охолодити в ексикаторі мінеральну частину водорозчинних речовин грунту, що залишалися в чашці, і зважити.
12. Обчислити загальний вміст водорозчинних речовин у відсотках до абсолютно сухого грунту. Формула для обчислення:
де Х – вміст водорозчинних речовин, %;
А – вага сухого залишку, (г);
В – загальний об’єм витяжки (250мл);
С – об’єм витяжки, взятої для випаровування (50мл);
Р – вага абсолютно сухого грунту, взятого для приготування витяжки (50г);
100 – перерахунок у відсотках.
У формулу (1) підставляємо відомі значення:
13. За аналогічною формулою обчислити процентний вміст у грунті водорозчинних мінеральних речовин. У цьому разі А буде вагою мінеральних речовин.
14. Віднявши від сумарного вмісту водорозчинних речовин вміст її мінеральної частини, обчислити вміст у грунті водорозчинних органічних сполук.