Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Определение суммы обменных оснований по Каппену-Гильковицу



Существует целый ряд методов определения обменных оснований. Самым простым и быстрым является метод Каппена-Гильковица, хотя результаты получаются достаточно приблизительными. Метод основан на вытеснении поглощённых оснований (Са2+, Мg2+, К+, Nа+, NH4+) ионом водорода при взаимодействии почвы с 0, 1 N раствором соляной кислоты. Количество перешедших в раствор обменных оснований определяют по разности между количеством кислоты, взятой для приготовления вытяжки, и кислоты, оставшейся после взаимодействия с почвой.

Реакции при анализе:

ù Са2+ ù 2H+

ППК ½ Мg2+ + nНСl ® ППК ½ 2Н+ + СаСl2 + MgCl2 + (n-4)НСl

û H+ û H+

Остаток кислоты учитывают титрованием щелочью натрия. Метод пригоден для кислых почв (бескарбонатных): дерново-подзолистых, серых лесных и др.

Цель работы: научится определять содержание обменных оснований в почве методом Каппена-Гильковица.

Реактивы и оборудование: 1) 0, 1 н HCl 8, 2 мл (доводят водой до 1 л); 2) титрованный 0, 1 н. раствор NaOH; 3) фенолфталеин; 4) конические колбы на 250 мл; 5) бюретки; 6) воронки; 7) обеззоленные фильтры; химические стаканы.

Ход выполнения работы: Взвесить 10, 0 г подготовленной к анализу чернозёмной почвы (подзолистой 20, 0г) и перенести в коническую колбу ёмкостью 200-250 мл. Прилить 100, 0 мл 0, 1 н. HCl цилиндром (дозатором). Взболтать в течение 1 часа или оставить в покое на 24 часа (до следующего дня) для полного взаимодействия. После истечения указанного срока содержимое колбы взболтать и отфильтровать, первые порции фильтрата отбросить. Взять пипеткой 50, 0 мл фильтрата и перенести в коническую колбу ёмкостью 200-250 мл. Поставить колбу на плитку и кипятить в течение 3 минут. Добавить 2-3 капли фенолфталеина и горячий раствор титровать 0, 1 н. NaOH до слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение одной минуты. Параллельно провести холостое титрование. Взять пипеткой 50, 0 мл 0, 1 н.HCl приливаемой к почве, добавить две-три капли фенолфталеина и оттитровать 0, 1 н. NaOH до слабо-розовой окраски. Результаты титрования записать в таблицу 16.

 

Таблица 16 - Форма записи результатов титрования

Навеска почвы в г (m) Прилито 0, 1 н. HCl в мл (V3) Взято вытяжки для титрования, мл (V) Пошло 0, 1 NaOH на титрование, мл. Сумма обменных оснований S (мэкв/100г почвы)
50, 0 мл 0, 1н HCl (V1) Вытяжки из почвы (V2)
           

 

Далее содержание обменных оснований определяют по формуле:

Условные обозначения даны в таблице.

Выводы по работе:

Вопросы для самоконтроля

1. Какие катионы преобладают в почвенном поглощающем комплексе (ППК) и почему.

2. Как влияет состав поглощенных катионов на свойства почвы.

3. Для каких почв пригоден данный метод определения суммы поглощенных оснований.

4. На чем основан данный метод – определения суммы поглощенных оснований по Каппену-Гильковицу.

 

Лабораторная работа 11

Определение нитратного азота в почве

Потенциометрическим методом

Принцип метода. Метод основан на измерении активности нитрат-иона ион-селективным электродом в солевой суспензии 1 %-ного раствора алюмокалиевых квасцов при соотношении почва: раствор 1: 2, 5. Определение нитратного азота возможно также и в суспензии 0, 05%-ного раствора K2SO4 при соотношении почвы к раствору 1: 2, 5. Данный метод используется для определения нитратов во всех почвах, кроме засоленных.

Подготовка образцов к анализу. Более точные данные получаются при анализе почв в день взятия образцов. Допускается хранение проб в состоянии естественной влажности не более 2 суток в холодильнике при температуре 1-5 0С, после чего они должны быть высушены до воздушно-сухого состояния в тени, не допуская попадания прямых солнечных лучей. Данные анализов воздушно-сухой почвы по данным ряда авторов незначительно отличаются от данных содержания нитратного азота в свежих образцах.

Пробы почв в воздушно-сухом состоянии размалывают в почвенной мельнице или растирают в фарфоровой ступке и просевают через сито с круглыми отверстиями диаметром 1- 2 мм и хранят в коробках или бумажных пакетах, откуда потом отбирают среднюю пробу.

При анализе свежих проб необходимо определить влажность почвы термовесовым методом. Для этого одновременно с определением нитратного азота берутся навески почвы в предварительно взвешенные алюминиевые бюксы и высушиваются в термостатах или сушильных шкафах при температуре 100 - 105оС не менее 5 часов до постоянной массы. Полученные данные следует занести в таблицу (табл. 17).

 

Таблица 17 – Форма записи данных

№ образца № бюкса Масса бюкса, г Масса бюкса с влажной почвой, г. Масса бюкса с сухой почвой, г. Влажность, %
    а б в (б – в) х100 (б – а)

 

Ход анализа. Навеску почвы 20, 0 г (погрешность не более 0, 1 г) переносят в конические колбы вместимостью 100 см3, добавляют 50 см3 1, 0 %-ного раствора алюмокалиевых квасцов или 0, 05 %- ного раствора сернокислого калия и перемешивают в течение 3 мин на электромеханической мешалке. Полученную суспензию используют для определения нитратного азота в почве на приборе «АНИОН».

После градуировки прибора электроды тщательно ополаскивают дистиллированной водой, промокают фильтровальной бумагой и приступают к определению нитратов в суспензиях.

Перед измерениями суспензии взбалтывают. Электродную пару погружают в суспензию и считывают показания прибора не ранее, чем через 1 минуту после прекращения заметного дрейфа показаний прибора. При непосредственном измерении pCNO3 массовую долю азота нитратов в почве в миллионных долях определяют с помощью таблицы пересчета по величине pCNO3 (табл.18).

 

 

 

 

Таблица 18 - Пересчет рСNОз в массовую долю азота нитратов в почве, млн-1

(мг на 1 кг почвы)

  рСNОз Сотые доли рСNОз
0, 00 0, 01 0, 02 0, 03 0, 04 0, 05 0, 06 0, 07 0, 08 0, 09
2, 5 97, 7 95, 5 93, 3 91, 2 89, 1
- 2, 6 87, 1 85, 1 83, 2 81, 3 79, 4 77, 6 75, 9 74, 1 72, 4 70, 8
2, 7 69, 2 67, 6 66, 1 64, 6 63, 1 61, 7 60, 3 58, 9 57, 5 56, 2
2, 8 55, 0 53, 7 52, 5 51.3 50, 1 49, 0 47, 9 46, 8 45, 7 44, 7
2, 9 43, 6 42, 7 41, 7 40, 7 39, 8 38, 9 38, 0 37, 2 36, 3 .35, 5
3, 0 34, 7 33, 9 33, 1 32, 4 31, 6 30, 9 30, 2 29, 5 28, 8 28, 2
3, 1 27, 5 26, 9 26, 3 25, 7 25, 1 24, 6 24, 0 23, 4 22, 9 22, 4
3, 2 21, 9 21, 4 20, 9 20, 4 20, 0 19, 5 19, 1 18, 6 18, 2 17, 8
3, 3 17, 4 17, 0 16, 6 16, 2 15, 9 15, 5 15, 1 14, 8 14, 5 14, 1
3, 4 13, 8 13, 5 13, 2 12, 9 12, 6 12, 3 12, 0 11, 8 Н, 5 11, 2
3, 5 11, 0 10, 7 10, 5 10, 2 10, 0 9, 80 9, 60 9, 30 9, 10 8, 90
3, 6 8, 70 8, 50 8, 30 8, 10 7, 90 7, 80 7, 60 7, 40 7, 20 7, 10
3, 7 6, 90 6, 80 6, 60 6, 50 6, 30 6, 20 6, 00 5, 90 5, 80 5, 60
3, 8 5, 50 5, 40 5, 20 5, 10 5, 00 4, 90 4, 80 4, 70 4, 60 4, 50
3, 9 4, 40 4, 30 4, 20 4, 10 4, 00 3, 90 3, 80 3, 70 3, 60 3, 50
4, 0 3, 50 3, 40 3, 30 3, 20 3, 20 3, 10 3, 00 3, 00 2, 90 2, 80

 

Вычисление результатов.

Если для анализа использовали почву естественной влажности, то при обработке полученных данных делают поправку на влажность, т.к данные анализов всегда приводят на воздушно – сухую почву.

Переводной коэффициент на сухую навеску (К) рассчитывают по формуле:

К = (100 + W) / 100,

где W – влажность почвы, %.

Содержание нитратного азота в воздушно-сухой почве (мг/кг) составит:

N = N0 • K,

где N0 – содержание нитратного азота во влажной почве.

Использование результатов анализа. По результатам анализов устанавливают обеспеченность почв нитратным азотом и потребность в азотных удобрениях для районов Западной Сибири. Благодаря работам А.Е. Кочергина, Г.П. Гамзикова и др. разработана шкала потребности зерновых культур в азотных удобрениях (табл. 19).

 

Таблица 19 - Потребность зерновых культур в азотных удобрениях в зависимости от содержания нитратного азота слое почвы 0-40 см осенью и весной (по Кочергину, 1984)

N-NО3 Обеспеченность растений азотом почвы Потребность в азотных удобрениях Доза азотных удобрений, кг/га д.в.
мг/кг почвы кг/га
Уровень обеспеченности растений фосфором: низкий и средний (1-3 класс)
0-5 0-25 Очень низкая Очень сильная
5-10 25-50 Низкая Сильная
10-15 50-75 Средняя Средняя
Более 15 Более 75 Высокая Отсутствует
Уровень обеспеченности растений фосфором высокий (5-6 класс)
0-10 0-50 Очень низкая Очень сильная
10-15 50-75 Низкая Сильная
15-20 75-100 Средняя Средняя
Более 20 Более 100 Высокая Отсутствует

 

Следовательно, чем выше уровень обеспеченности почв фосфором, тем больше потребность в азотных удобрениях. Данные по классам обеспеченности почв подвижным фосфором берутся из агрохимических картограмм или паспортов полей.

Содержание нитратного азота по слоям отбора образцов показано в нижеприведенной таблице (табл. 20).

 

Таблица 20 – Обеспеченность почв нитратным азотом в слое почвы 0-20 и 20-40 см (мг/кг)

Обеспеченность растений азотом N-NO3 (0-20 см) N-NO3 (0-40 см) Потребность растений в азотных удобрениях
Очень низкая Низкая Средняя Высокая Менее 10 10-15 15-20 Более 20 Менее 5 5-10 10-15 15-40 Очень сильная Сильная Средняя Отсутствует

Выводы по работе:

Вопросы для самоконтроля

1. Формы содержания азота в почве и его превращения.

2. Показать на примере полевого севооборота влияние предшественников на накопление нитратного азота в почве.

Вопросы для подготовки к коллоквиуму 1 по теме:

«Почвообразование, состав и свойства почв»

1. Назовите учёных - основоположников современной науки о почве.

2. Что такое почвоведение?

3. Общебиосферные функции почвы.

4. Дайте определение почвообразовательного процесса?

5. Перечислите основные почвообразовательные процессы.

6. Перечислите основные факторы почвообразования и дайте им характеристику.

7. Живые организмы. Виды живых организмов, населяющих почву.

8. Роль древесной и травянистой растительности в почвообразовании, накоплении органических веществ.

9. Виды микроорганизмов, способствующих накоплению питательных элементов.

10. Почвенная фауна и ее роль в почвообразовании.

 

Вопросы для подготовки к коллоквиуму 2 по теме:

«Морфология и состав почв»

1. Главные морфологические признаки почв.

2. Гранулометрический и минералогический составы почвообразующих пород и их влияние на почвообразование и плодородие почв.

3. Основные группы органических веществ в почве, их происхождение. Содержание и влияние на генезис почв.

4. Элементный состав почв.

5. Что такое почвенный профиль?

6. Назовите важнейшие генетические горизонты почвы и их индексацию (буквенные обозначения).

7. Из чего состоит минеральная часть почвы?

8. Органическая часть почвы, ее основные характеристики.

9. Что такое выветривание? Назовите основные типы выветривания.

10. Какие свойства почв определяются их гранулометрическим составом.

Вопросы для подготовки к коллоквиуму 3 по теме:

«Свойства почв»

1. Перечислите общие физические свойства почвы?

2. Что такое плотность почвы?

3. Дайте характеристику структуры почвы. Основные типы структуры. Какая структура наиболее агрономически ценная?

4. Формы воды в почве, дайте им характеристику?

5. Охарактеризуйте водные свойства почвы.

6. Что такое почвенные коллоиды?

7. Опишите строение мицеллы.

8. Какие вещества в почве находятся в коллоидном состоянии?

9. Что такое почвенный поглощающий комплекс?

10. Что такое поглотительная способность почвы? Какие виды поглотительной способности почвы вы знаете?

11. Что такое ёмкость катионного обмена?

12. Охарактеризуйте почвенную кислотность.

13. Органическая часть почвы, состав.

14. В чём состоит значение гумуса для почвы и растений?

 

В соответствии с рабочей программой по курсу «Почвоведение» для направления подготовки – 280100 – «Природообустройство и водопользование», студентам в качестве самостоятельного изучения дисциплины предусмотрена подготовка реферативных сообщений.

 

Темы рефератов

1. Основные стадии почвообраовательного процесса и их особенности.

2. Схема почвообразования. Почвенные процессы.

3. Образование и эволюция почв. Полигенетичность почв.

4. Энергетика почвообразования. Основные слагающие энергетического баланса.

5. Эволюция почв.

6. Влияние химического состава пород на почвообразование и плодородие почв.

7. Взаимодействие минеральной и органической частей.

8. Основные концепции гумификации.

9. Основные показатели гумусного состояния почв.

10. Влияние различных групп органических веществ на плодородие почв.

11. Основные виды сорбционных процессов в почве.

12. Почвенные коллоиды и их роль в

почвообразовании.

13. Виды поглотительной способности почв. Емкость катионного обмена и ее значение

в плодородии почв.

14. Почвенная кислотность и ее виды. Приемы регулирования. Строение почвенных коллоидов.

15. Структура почвы и ее особенности. Процессы образования структуры.

16. Физико-механические свойства почв.

17. Приемы регулирования общих физических и физико-механических свойств почв.

18. Плодородие почвы, его особенности.

19. Общие закономерности географии почв.

20. Условия формирования, состав, свойства, классификация почв тундровой и таежной зоны.

21. Условия формирования, состав, свойства, классификация почв лесостепной зоны.

22. Условия формирования, состав, свойства, классификация почв степной зоны.

23. Условия формирования, состав, свойства, классификация почв сухостепной и субтропической зон.

24. Вертикальная, широтная зональность почв.

25. История развития учения о почвах.

26. Почва и ноосфера. Принципы почвенно-географического районирования.

 

Проверка качества усвоения знаний студентов по дисциплине «Почвоведение» осуществляется с использованием текущего контроля: (в соответствии с учебным планом в течение 4 семестра проводятся коллоквиумы по темам: «Почвообразование, состав и свойства почв», « Морфология и состав почв», « Свойства почв»; промежуточного контроля в конце семестра (сдается зачет, проводимый в форме устного опроса).

 

Вопросы для подготовки к зачету:

1. Назовите учёных - основоположников современной науки о почве.

2. Что такое почвоведение?

3. Дайте определение почвообразовательного процесса?

4. Перечислите факторы почвообразования.

5. Назовите основные типы почвообразования.

6. Что такое почва и каково значение почвы для биосферы Земли и хозяйственной деятельности человека?

7. Что такое почвенный профиль?

8. Назовите важнейшие генетические горизонты почвы и их индексацию (буквенные обозначения).

9. Перечислите основные морфологические признаки почв.

10. Из чего состоит минеральная часть почвы?

11. Что такое выветривание? Назовите основные типы выветривания.

12. Какие свойства почв определяются их гранулометрическим составом?

13. Перечислите общие физические свойства почвы?

14. Что такое плотность почвы?

15. Дайте характеристику структуры почвы. Основные типы структуры. Какая структура агрономически ценная?

16. Какие существуют формы воды в почве?

17. Охарактеризуйте водные свойства почвы.

18. Что такое почвенные коллоиды?

19. Опишите строение мицеллы.

20. Какие вещества в почве находятся в коллоидном состоянии?

21. Что такое почвенный поглощающий комплекс?

22. Что такое поглотительная способность почвы? Какие виды поглотительной способности почвы вы знаете?

23. Что такое ёмкость катионного обмена?

24. Охарактеризуйте состав обменно-поглощённых катионов различных типов почв.

25. Охарактеризуйте почвенную кислотность.

26. Что представляет собой органическая часть почвы?

27. Органическая часть почвы, состав.

28. В чём состоит значение гумуса для почвы и растений?

29. Назовите таксономические единицы классификации почв и дайте их определение.

30. Перечислите широтные почвенно-климатические зоны России и дайте их краткую характеристику.

31. Назовите основные законы географического распространения почв. В чём заключается их сущность?

32. Что такое структура почвенного покрова?

33. Какие признаки положены в основу классификации почв?

34. Что такое государственный земельный кадастр? Каковы принципы его ведения?

35. В чем сущность и значение интегрального показателя плодородия почв?

36. В чем сущность и значение интегрального показателя технологических свойств земель?

37. В чем сущность и значение интегрального показателя местоположения объекта оценки?

38. Что такое бонитировка почв?

39. Укажите принципы построения и агрономическое значение агропроизводственной группировки почв.

40. Как рассчитывается урожайная цена балла бонитета почвы?

41. Перечислите основные параметры экологической оценки сельскохозяйственных земель.

42. Назовите основные задачи охраны почв.

43. Сравнить объём земельных ресурсов России с мировым.

44. Земельные ресурсы Западной Сибири.

45.Земельные ресурсы Кемеровской области в сравнении с земельными ресурсами России.

46. Объясните необходимость рационального использования и сохранения земельных ресурсов.

47. В чем заключается рекультивация почв?

48. Назовите методы восстановления разрушенных земель.

49. Что такое мелиорация земель сельскохозяйственного назначения?

50. Общие закономерности географии почв.

51. Условия формирования, состав, свойства, классификация почв тундровой и таежной зоны.

52. Условия формирования, состав, свойства, классификация почв лесостепной зоны.

53. Условия формирования, состав, свойства, классификация почв степной зоны.

54. Индикация почв сухостепной и субтропической зон.

Курсовые работы не предусмотрены

 

Список используемой и рекомендуемой литературы:

1. Ганжара Н.Ф. Почвоведение. – М.: Изд-во «Агроконсалт», 2001. – 392 с.

2. Гамзиков Г.П. Азот в земледелии Западной Сибири. – М: Наука, 1981. – 267 с.

3. Котова Г.Г. Агрохимия. Агрохимические свойства и определение потребности почв в известковании: методические рекомендации. – Кемерово, 2006. – 63 с.

4. Овсянникова С.В. Почвоведение с основами геологии (морфологические признаки почв): методические указания. – Кемерово, 2003. – 70 с.

5. Просянникова О.И. Земледелие с основами почвоведения и агрохимии / О.И. Просянникова, М.Т. Логуа, Т.И. Григорьева. – Кемерово: ИИО Кемеровского ГСХИ, 2011. – 197 с.

6. Практикум по почвоведению; под общ. ред. И.С. Кауричева. – Ч. 1. – М.: Изд-во «Агропромиздат», 1986. – 336 с.

7. Минеев В.Г. Агрохимия: учебное пособие, 2-е издание переработанное. – М.: Изд-во Московского университета, 2004. – 719 с.

8. Просянникова О.И. Земледелие с основами почвоведения и агрохимии / О.И. Просянникова, М.Т. Логуа, Т.И. Григорьева. – Кемерово: ИИО Кемеровского ГСХИ, 2011. – 197 с.

9. Ягодин Б.А. Агрохимия: учебное пособие / Б.А. Ягодин, Ю.П. Жуков, Б.И. Кобзаренко; под общ. ред. Б.Я. Ягодина. – М.: «Колос», 2002. – 584 с.

 

Содержание

  Стр.
Введение
Основные правила безопасности при работе в химической лаборатории
Лабораторная работа 1. Порядок отбора образцов почвы и подготовка их к анализу
Лабораторная работа 2. Определение структурного состава почвы Сухим и мокрым методом по Н.И. Савинову
Лабораторная работа 3. Определение полевой влажности почвы
Лабораторная работа 4. Определение плотности твёрдой фазы почвы
Лабораторная работа 5. Определение плотности почвы
Лабораторная работа 6. Определение пористости почвы
Лабораторная работа 7. Определение гранулометрического состава почв полевым методом
Лабораторная работа 8. Определение актуальной и обменной кислотности потенциометрическим методом
Лабораторная работа 9. Определение гидролитической кислотности
Лабораторная работа 10. Определение суммы поглощенных оснований по Каппену-Гильковицу
Лабораторная работа 11. Определение нитратного азота в почве
Вопросы к коллоквиуму 1
Вопросы к коллоквиуму 2
Вопросы к коллоквиуму 3
Темы рефератов
Вопросы к зачету
Список используемой литературы
Содержание

 

Приложение 1


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2017-03-14; Просмотров: 1687; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.084 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь