РАЗДЕЛ 1. ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ

Тема 1. Отбор почвенной пробы и подготовка ее к анализу

О физических или химических свойствах исследуемой почвы судят по результатам анализа. Поэтому очень важно правильно взять образец почвы в поле и подготовить его к аналитическому анализу. Исследованию необходимо подвергать всю массу материала, но брать для анализа лишь определенное его количество, согласно методу, по которому запланировано изучение свойств. Это количество почвы должно отвечать действительным свойствам всего исследуемого объекта. Оно называется образцом или пробой.

Выделяют почвенные пробы нескольких видов. Количество материала, которое взято из одного места, называется разовой пробой. Такие пробы берут одновременно с морфологическим описанием почвенного профиля по генетическим горизонтам. Количество материала, составленное из нескольких разовых проб, взятых из разных точек обследуемой территории, называется общей пробой. Обычно общая проба очень велика и всю ее не анализируют. Для анализа из нее отбирают методом квартования среднюю пробу. Если общая проба невелика, то отбор средней пробы не делают. В этом случае общая проба одновременно является и средней пробой.

Как средние, так и разовые пробы (образцы), взятые непосредственно из массы исследуемого материала, называются первоначальными или исходными образцами (пробами).

Почти всегда почвенный материал обладает неоднородностью состава. Чтобы первоначальная проба точнее отражала средний состав всей массы исследуемого материала, ее необходимо брать в количестве, превышающем то, которое необходимо для проведения анализа. Чем неоднороднее исследуемый материал, тем больше должна быть первоначальная проба. И наоборот, при однородности материала первоначальная проба может лишь немного превышать необходимое для анализов количество.

Из первоначальной пробы отбирают лабораторную пробу, которую обычно оставляют на хранение в лаборатории. Она служит также материалом для отбора аналитической пробы – небольшого количества почвы, предназначенного для проведения отдельных анализов.

Цель работы – изучить и апробировать технику приготовления средней, лабораторной и аналитической проб почвы.

Материал и оборудование: фарфоровые ступки с пестиками, почвенное сито с диаметром отверстий 1 мм, лопаточка для отбора проб, лабораторная мельница, колбы объемом 100 мл, пробки, банки и бумажные пакеты для хранения почвенных образцов.

Реактивы: дистиллированная вода, растворы солей, кислот, щелочей требуемой концентрации.

Объект исследования: разные типы почв.

Ход работы

Отбор почвенного образца в поле. Для детального почвенного обследования образцы почвы следует брать из каждого почвенного горизонта. Для этого необходимо подготовить почвенный разрез. Для химических анализов и определения гранулометрического состава почвы можно отобрать образец из пахотного слоя с нарушенной структурой. Достаточно в пяти точках поля или реперного участка по схеме «конверта» взять разовые пробы, которые затем объединить и смешать. Для определения некоторых физических свойств (удельная и объемная масса почвы в ненарушенном сложении, твердость и т. д.) используют образец с ненарушенной структурой. Для этого разовые пробы рекомендуется отбирать с помощью бура Некрасова из слоев почвы разной глубины: 0-10, 10-20, 20-30, 90-100 см. Бур Некрасова представляет собой металлический цилиндр, открытый с двух сторон, в который вставляют специальные стаканы. На верхнюю часть цилиндра навинчивают штангу с рукояткой. На штанге имеются метки, по которым определяют глубину отбора образца.

После объединения разовых проб (если требуется) получают общую пробу всего почвенного материала. Масса почвенного образца должна быть от 1,0 до 2,5 кг. Почвенный образец помещают в плотный матерчатый мешочек, в плотный бумажный или пластиковый пакет. К каждому образцу прикладывают этикетку, на которой указывают номер поля или реперного участка, видовой состав биоценоза, место отбора образца, глубину почвенного горизонта, дату отбора, фамилию автора отбора проб.

Подсушивание почвы. Проведение большинства анализов почвы (за исключением определения содержания нитратов в почве) требует предварительного подсушивания. Для этого образцы почвы раскладывают тонким слоем на листе бумаги, слегка разминают комки. Исключают из образца корни, гальку, раковины и видимые глазу органические остатки. В таком состоянии почву оставляют на несколько дней для подсушивания до воздушно-сухого состояния.

Отбор средней пробы. Для отбора средней пробы исходный образец, взятый в поле, надо высыпать на лист чистой бумаги и высушить до воздушно-сухого состояния. Крупные комки почвы раздавить руками или раздробить пестиком в фарфоровой ступке до комков диаметром не более 5 мм. Тщательно отобрать имеющиеся в образце включения. Почву очень тщательно перемешать и придать ей форму квадрата или круга с толщиной слоя не более 1 см (рис. 1). Разделить образец на четыре равные части. Две противоположные части (квадранты) оставить в запасе и ссыпать обратно в тару, а две другие соединить вместе. Это и будет средняя проба. Если она велика, то ее таким же способом уменьшить в 2 раза. Оптимальная масса средней пробы составляет 300-500 г.

 

Рис. 1. Квартование пробы

 

Отбор лабораторной пробы. Ее следует отбирать из первоначальной пробы, которая представлена разовой или средней пробой. Если материал первоначальной пробы сравнительно однороден, то перед отбором лабораторной пробы можно ограничиться его пере-

мешиванием. При меньшей однородности материала почву сначала надо измельчить, а затем уже перемешать.

Измельчение лабораторной пробы рекомендуется проводить в фарфоровой ступке с пестиком. Не следует насыпать в ступку много почвы, так как это уменьшает производительность труда. Измельчённую почву просеять через сито с диаметром отверстий 1 мм. Для этого сито вставить в поддон, а сверху закрыть крышкой (рис. 2).

Снимать крышку нужно спустя 1–2 минуты после просеивания, когда пыль полностью осядет. Почву, просеянную через сито с

диаметром отверстий 1 мм, называют мелкозем. Далее почву требуется взвесить, пересыпать в банки с притертыми пробками, картонные, бумажные или пластиковые пакеты. Лабораторные пробы должны иметь снаружи этикетку. Такую же этикетку следует положить внутрь тары с почвенным образцом. Хранить пробы можно в помещении, где не бывает паров кислот, аммиака и других лабораторных газов. Оставшиеся на сите обломки минералов и горных пород, которые крупнее 1 мм, составляют скелетную часть почвы. Ее также надо взвесить на весах и по результатам взвешивания почвенного скелета и мелкозема подсчитать, сколько граммов почвенного скелета приходится на 100 г мелкозема. Это дает возможность ввести поправку к данным химического анализа на содержание скелетной части почвы.

 

Отбор аналитической пробы. Из лабораторной пробы берут аналитические пробы. Для этого всю измельченную лабораторную пробу тщательно перемешать. Высыпать на лист бумаги и разровнять слоем толщиной не более 1 см в виде квадрата или круга. Затем методом квартования отобрать почву для исследования. Если отобрано недостаточное количество почвы, оставшуюся лабораторную пробу снова перемешать и операцию отбора аналитической пробы повторить.

Можно упростить процедуру. Если анализируют почву, просеянную через сито с отверстиями 1 мм, то навеску можно брать непосредственно из банки или пакета, предварительно хорошо перемешав почву.

Мероприятия по отбору и подготовке почвы для анализа необходимо выбирать, руководствуясь целью и задачами исследования. Большинство анализов проводят с образцами почвы в воздушно-сухом состоянии, измельченными в фарфоровой ступке и просеянными через почвенное сито с диаметром отверстий 1 мм. Для некоторых видов анализов нужны образцы почвы, только что взятые в поле без предварительного подсушивания, например для определения нитратов. Также могут использоваться образцы сухой почвы без предварительного измельчения, например для определения структуры.

Отбор торфяной пробы. Отобрать среднюю пробу торфа массой 2–3 кг. Разложить на клеенке, линолеуме или бумаге и довести до воздушно-сухого состояния. Во время подсушивания измельчить руками, молотком или фарфоровым пестиком так, чтобы кусочки были диаметром не более 1 см. Затем отобрать лабораторную пробу массой 200–500 г и измельчить её в фарфоровой ступке или на лабораторной мельнице, после чего просеять через сито с диаметром отверстий 2–3 мм. Не прошедшие через сито частицы снова размолоть. Подготовленную лабораторную пробу хранить так же, как почву.

Приготовление почвенных вытяжек. В зависимости от цели работы приготавливают водную, солевую щелочную, кислотную вытяжки почв.

Если в методике не указаны масса почвы и объем используемой вытяжки, то ее готовят в следующем соотношении: к одной части почвы рекомендуется добавить пятикратный объем растворителя. Для этого навеску почвы пересыпать в соответствующую колбу и прилить воду, кислоту или раствор соли. Затем надо закрыть колбу пробкой и взбалтывать в течение 5–10 минут, если не указано конкретное время взбалтывания. Полученную почвенную вытяжку отфильтровать через одно- двухслойный бумажный фильтр с целью получения прозрачного фильтрата для его дальнейшего изучения.

Задание: проведите отбор средней, лабораторной и аналитической пробы из почвенного образца. В исследуемом образце почвы определите, сколько граммов почвенного скелета приходится на 100 г мелкозема. Приготовьте водную вытяжку почвы.

Контрольные вопросы

1. Что называется исходным образцом почвы?

2. Что такое разовая, общая и средняя пробы?

3. Что такое мелкозем?

4. Что такое почвенная вытяжка?

5. Перечислите этапы подготовки почвы к анализу.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: