Лабораторная работа 9. Кислотность и щёлочность почв

Цель работы: установить факторы, определяющие реакцию почвенного раствора,изучить виды кислотности и щёлочности почв, познакомиться с оценкой кислотно-основных свойств почв, освоить методы потенциометрического определения реакции почвенных вытяжек, метод определения гидролитической кислотности почв.Научитьсяопределять потребность почв визвестковании.В ходе работы студенты должны освоить выполнение анализов, уметь проводить агрономическую оценку этих свойств, что позволит сформировать части профессиональных компетенций 6, 14, 22.

Материальное обеспечение

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

2. рН-метр или ионометр, аналитические весы.

3. 1 н. раствор КСl, насыщенный раствор КСl, дистиллированная вода,                     1 н. раствор уксуснокислого натрия, фенофталеин, 0,1 н. раствор щелочи

4. Химические стаканчики, обрезки фильтровальной бумаги, воронки, пипетки на 50 мл, бюретка.

 

Теоретическая часть

Реакция почв является одним из важнейших её свойств. Она обусловлена наличием в почвенном растворе ионов водорода (H⁺), гидроксила (OH^–) и их соотношением. Реакция почвы характеризуется величиной рН, представляющей собой отрицательный логарифм активности ионов водорода. При увеличении концентрации H⁺ раствор приобретает кислую реакцию, величина рН снижается.

При уменьшении концентрации H⁺ реакция становится нейтральной или щелочной, рН возрастает.

При кислой реакции рН < 7; при нейтральной – рН = 7; при щелочной – рН > 7.

Реакция почвенного раствора зависит от наличия в нём свободных кислот и оснований, степени их диссоциации, присутствия кислых и основных солей, а также от состава обменныхионов ППК. В различных почвах она изменяется от сильнокислой до сильнощелочной (рН 3,5-10,5).

В свою очередь, от реакции почвенного раствора зависят свойства почвы и характер процессов, протекающих в ней. С реакцией среды связаны растворимость многих соединений и доступность элементов питания растениям, жизнедеятельность микроорганизмов, образование гумусовых кислот, распад и синтез минералов.

Сильно кислую и кислую реакцию имеют торфяники верховыхболот, подзолистые и дерново-подзолистые почвы. Чернозёмы, темно-серые лесные и темно-каштановые почвы имеют реакцию близкую к нейтральной. Наиболее щелочная реакция у содовых солончаков и многонатриевых солонцов.

Сельскохозяйственные растения предъявляют разные требованияк реакции почв (таблица 31). Наиболее благоприятна слабокислая или нейтральная реакция.

С реакцией почвенного раствора тесно связана жизнедеятельность почвенной микрофлоры. В кислой среде преобладает грибная микрофлора, в нейтральной и слабощелочной – бактериальная.

Кислотность почвы – способность почв подкислять воду и растворы солей. Различают актуальную и потенциальную кислотность, которая подразделяется на обменную и гидролитическую.

Таблица 31 – Оптимальная реакция почвенного раствора для                                   сельскохозяйственных культур

Культура	рНКСl	Культура	рНКСl
Люпин	4,5-6,0	Брюква	4,8-5,5
Картофель	5,0-5,5	Чечевица	5,0-7,2
Тимофеевка	5,0-7,5	Овёс	5,0-7,7
Лисохвост	5,3-6,0	Сераделла	5,4-6,5
Лен	5,5-6,5	Морковь	5,5-7,0
Редис	5,5-7,3	Озимая рожь и просо	5,5-7,5
Вика	5,7-6,4	Турнепс, цикорий, салат	6,0-6,5
Подсолнечник	6,0-6,8	Кукуруза, горох и клевер	6,0-7,0
Яровая пшеница	6,0-7,5	Кормовая свёкла	6,2-7,5
Томаты	6,3-6,7	Озимая пшеница	6,3-7,3
Огурцы	6,4-7,0	Лук	6,4-7,9
Капуста	6,5-7,4	Ячмень, райграс	6,8-7,5
Сахарная свёкла, костер	7,0-7,5	Люцерна	7,0-8,0

 

Актуальная кислотность – кислотность почвенного раствора,она обусловлена в основном наличием в нем угольной кислоты, а также свободных органических кислот и различных компонентов, проявляющих кислотные свойства. Актуальная кислотность определяется в водной суспензии или водной вытяжке, поэтому к индексу рН добавляют индекс «в» или «Н₂О» (рН_Н2О).

Потенциальная кислотность определяется количеством H⁺ и Al³⁺, находящихся в почвенном поглощающем комплексе. Потенциальная кислотность проявляется при взаимодействии почвы с растворами солей, катионы которых вытесняют H⁺ и Al³⁺ из обменного состояния в почвенный раствор.

Обменная кислотность проявляется при обработке почвы раствором нейтральной соли (1 н. KCl), при этом происходит эквивалентный обмен катионов нейтральной соли на катионы водорода и алюминия, находящиеся в компенсирующем слое коллоидов:

Образующаяся в результате взаимодействия солевого раствора с почвой соляная кислота характеризует обменную кислотность.

Величину ее выражают в единицах рН солевой суспензии (рН_KCl) или в мг-экв/100 г почвы.

Щёлочность почв – способность почвнейтрализовать кислотные компоненты почв и подщелачиватьводу. Различают виды щёлочности: актуальную и потенциальную.

Актуальная щёлочность обусловлена наличием в почвенном растворе гидролитически щелочных солей: Na₂CO₃, NaHCO₃, Ca(HCO₃)₂ и других, при диссоциации которых образуется высокая концентрацияионов гидроксила:

При определении актуальной щёлочности различают общую щёлочность, щёлочность от нормальных карбонатов (Na₂CO₃, CaCO₃,MgCO₃) и щёлочность от гидрокарбонатов (NaHCO₃ и Ca(HCO₃)₂), которые отличаются по граничным значениям рН_H2O. Актуальная щёлочность выражается величиной рН_H2O или в мг-экв/100 г почвы при определении её путем титрования вытяжек кислотой в присутствии различных индикаторов.

Потенциальная щёлочность обусловлена наличием в ППК обменно-поглощенного иона натрия, который при определенных условиях может переходить в почвенный раствор и подщелачивать его.

Высокая щёлочность почв неблагоприятна для большинства сельскохозяйственных культур. При щёлочной реакции нарушается обмен веществ, снижается растворимость и доступность фосфатов, соединений железа, марганца, меди, бора и цинка. В случае резкого повышения щёлочности корневые волоски растений испытывают щёлочной ожог, что может привести к отмиранию. Сильнощелочные почвы характеризуются ярко выраженными отрицательными агрофизическими свойствами и неудовлетворительным водно-воздушным режимом.Сильнощелочные почвы имеют очень низкое плодородие.

 

Задания

1. Определить рН водной и солевой вытяжки потенциометрическим методом.

2. Определить гидролитическую кислотность методом Каппена.

3. Определить нуждаемость почвы в известковании.

4. Рассчитать дозу извести.

5. Определить нуждаемость почвы в гипсовании.

6. Рассчитать дозу гипса.

 

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться: