Лабораторная работа 7. Органическое вещество почвы

Цель работы: познакомиться с основными группами органического вещества почвы, составом и свойствами гумусовых веществ, освоить метод определения общего содержания органического вещества почвы по И.В. Тюрину в модификации В.Н. Симакова для успешного формирования у студентов части профессиональных компетенций 6, 14, 22.

 

Материальное обеспечение

1. Белый халат, тетрадь, ручка, карандаш простой, калькулятор.

2. Торсионные весы

3. Колба объёмом 100 см³, бюретка 10 мл, маленькая воронка.

4. 0,4 н. хромовая смесь, дистиллированная вода, фенилантраниловая кислота, соль Мора.

 

Теоретическая часть

Органическое вещество почвы играет значительную роль в формировании почвы и её важнейших свойств и признаков. От содержания органического вещества зависит плодородие почвы, которое от первичного плодородия материнских пород и от искусственного плодородия (внесение удобрений), отличается относительной устойчивостью и способностью к воспроизводству. Органическое вещество определяет сорбционныесвойства почвы – выполняет депонирующую функцию по отношению к элементам минерального питания растений. Кроме того, само органическое вещество почвы служит питательным субстратом для почвенной биоты (микроорганизмов, почвенных животных и грибов). Органические вещества участвуют в создании благоприятных водно-физических свойств почвы, устойчивой почвенной структуры, миграции ряда химических элементов и соединений. Все важнейшие почвенные процессы протекают припрямом или косвенном участии органического вещества.

Источником органического вещества почвы служат органические остатки отмерших растений и их частей, микроорганизмов, животных, а также их прижизненные выделения. Эти остатки в почве минерализуются с образованием воды, углекислого газа и минеральных солей или вступают в сложные превращения, итогом которых становитсяобразование специфических почвенных органических веществ – гумуса. Соотношениепроцессов минерализации и гумификации различно в разных природных зонах. Наиболее интенсивное гумусонакопление происходит в районах с умеренным климатом при участии травянистой растительности и приводит к формированию наиболее богатых гумусом почв – чернозёмов. Органическое вещество почвы постоянно обновляется: часть его минерализуется и замещается новым органическим веществом. Поэтому нарушение баланса поступления органического вещества в почву неизбежно приводит кснижению гумусированности почв, что часто наблюдается в агроландшафтах.

Выделяются следующие основные группы органического вещества почвы:

1) Неразложившиеся и слаборазложившиеся остатки растений и животных – почвенный детрит.

2) Почвенный гумус – часть органического вещества почвы, полностью утратившая черты анатомического строения организмов, представленная совокупностью специфических и неспецифических органических соединений почвы.

Неспецифические органическиесоединения (сахара, аминокислоты, белки, органические основания, дубильные вещества, органические кислоты и т.п.) присутствуют в почве как результат жизнедеятельности организмов, продукты выщелачивания и промежуточные продукты разложения органических остатков. Их содержание в минеральных почвах не превышает нескольких процентов.

Специфические гумусовые вещества – темноокрашенные органические соединения, входящие в состав гумуса, представляют собой смесь различных по составу и свойствам высокомолекулярных азотсодержащих органических соединений. Это основная часть почвенного гумуса.

Среди специфических гумусовых веществ можно выделить гумусовые кислоты – вещества, экстрагируемые из почвы щелочной вытяжкой и гумин – неэкстрагируемую часть гумуса.

Гумусовые кислоты в настоящее время подразделяют на три фракции:

Фульвокислоты (от гр. «фульвос» – желтый) – наиболее растворимая (в щелочах, кислотах, органических растворителях) группа гумусовых соединений, отличающаяся от других фракций меньшей молекулярной массой, более светлой окраской, меньшим содержанием углерода. Обладают относительно более выраженными кислотными свойствами, способствуют выщелачиванию почвенного профиля благодаря способности к комплексо- и хелатообразованию. Сравнительно легко минерализуются и поэтому являются источником легко мобилизируемых питательных веществ.

Гуминовые кислоты – растворимая в щелочах, но нерастворимая в кислотах группа темноокрашенных гумусовых веществ, обладающих относительно более высокими молекулярными массами, менее выраженным кислотным характером и более высоким содержанием углерода.

Гиматомелановые кислоты – фракция гумусовых веществ с промежуточными свойствами между фульвокислотами и гуминовыми кислотами. Они экстрагируются полярными органическими растворителями (например, этиловым спиртом).

Соотношение главных фракций гумусовых кислот – гуминовых и фульвокислот (С_ГК:С_ФК) является показателем, характеризующим тип гумуса. Так, гумус может быть гуматным (С_ГК:С_ФК>2), фульватно-гуматным (1-2), гуматно-фульватным (0,5-1), фульватным (< 0,5).

Содержание гумуса в почве и его тип зависит от географических условий и увеличивается от таёжных подзолистых почв (2-3%) на юг к дерново-подзолистым, серым лесным (4-6 %) и далее к чернозёмам (в среднем около 10%),а потом так же закономерно уменьшается до 2-4 % в каштановых почвах сухих степей и до 1-2 % в почвах пустынь (таблица 27).

 

Таблица 27 – Среднее содержание гумуса различных типов почв

Почвы	Гумус, %	Содержание углерода, %		СГК : СФК
		гуминовые кислоты (ГК)	фульвокислоты (ФК)
Подзолистые	2,5-4,0	12-30	25-30	0,6-0,8
Серые лесные	4,0-6,0	25-30	25-27	1,0
Чернозёмы (мощные и обыкновенные)	7,0-10,0	35-40	15-20	1,5-2,5
Каштановые	1,5-4,0	25-35	20-25	1,2-1,5
Бурые сухостепные	1,0-1,1	15-18	20-23	0,7
Сероземы светлые	0,8-1,0	17-23	25-33	0,7
Красноземы	4,0-6,0	15-20	22-28	0,6-0,*

 

Задания

1. Определить содержание гумуса методом И.В. Тюрина в модификации   В.Н. Симакова.

2. Пересчитать процентное содержание гумуса в т/га.

3. Рассчитать валовое содержание питательных элементов в почве с различным содержанием гумуса.

 

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться: