Оценка агрохимических показателей почвы и эффективность применения удобрений

Титрованием вытяжки щёлочью после осаждения  алюминия находят обменную кислотность, обусловленную только ионами водорода (без алюминия).

По разности между первым и вторым титрованием  определяют содержание подвижного алюминия (в м/экв).

Для расчетов используют формулу:

H_ofiM =а*Т*n*100  , где

Н_обм - общая обменная кислотность;

8

а - количество щёлочи, пошедшее на титрование;

Т - поправка к титру  щелочи;

п - нормальность щелочи;

Н - навеска почвы, в граммах.

А1³⁺ = (а₁ – а₂) * п * Т * 100       , где

               Н

a₁ - кол-во щелочи пошедшее на титр обмен кислотности ;

а₂ -кол-во щелочи пошедшее на титр фильтрата;

п - нормальность щелочи;

Т - поправка к титру;

Н - навеска в граммах, соответствующая объему фильтрата, взятому для

титрования;

9 - эквивалентная масса алюминия, мг.

                   2.1    Гидролитическая кислотность

При обработке  почвы раствором нейтральной  соли не все поглощённые ноны водорода переходят в раствор, т. е. в этом случае не выявляется потенциальная кислотность. Более полно ионы водорода из почвенного поглощающею комплекса можно вытеснить, действуя на почву нормальным раствором гидролитически щелочной соли, например уксуснокислого натрия (CH₃COONa). В водном растворе эта соль гидролитически расщепляется и образует слабодиссоциируюшую уксусную кислоту и сильное основание, поэтому раствор становится щелочным (рН около 8,2).

Щелочная  реакция раствора этой соли и является главной причиной более полного вытеснения поглощённого водорода из почвы.

       При взаимодействии раствора уксуснокислого натрия с почвенным поглощающим комплексом ионы водорода вытесняются в раствор в обмен на

 

9

катионы натрия и связываются с оставшимися  гидроксильными ионами; образуются труднодиссодиирующие молекулы Н₂О:

          (ППК) Н + СНзСООН + Na⁺ + ОН^- -> (ППК)Na + СН₃СООН + Н₂О

            Чем больше ионов натрия поглотит почва и больше гидроксильных ионов будет связано, тем больше в растворе образуется уксусной кислоты. Количество её можно определить титрованием раствора щёлочью. Этот вид кислотности почвы, выявляемый посредством гидролитически щелочной соли, получил название гидролитической кислотности. Т. е эта форма кислотности обусловленная ионами водорода, более прочно связанные в ППК. Она определяется с целью установления возможности фосфоритования, расчета емкости поглощения и дозы извести. Она включает менее подвижную часть поглощённых ионов водорода, труднее обменивающихся на катионы почвенного раствора .

Определение гидролитической кислотности почвы и расчёт дозы извести

Почву обрабатывают раствором CH₃COONa. При взаимодействии почвы, обладающей потенциальной кислотностью, с этой солью ионы натрия вытесняют из почвенного поглощающего комплекса как ионы водорода, вызывающие обменную кислотность, так и ионы водорода, обусловливающие гидролитическую кислотность. Схемы реакций можно представить в следующем виде:

СНзСООNa + H₂O = СН₃СООН + NaOH -> СН₃СООН + Na⁺ + ОН^-

          Са                                            Na_Na

[ППК] Н Н + nCH₃COOH -> [ППК] Na + (CH₃COO)₂Ca + 
       H                                              Na^Na                                           + ЗСН3СООН + (n - 5) CH₃COONa

           Как видно, в результате реакций часть ионов натрия переходит из раствора в поглощающий комплекс; одновременно равновесие гидролиза ацетата

 

10

натрия смещается вправо, что приводит к образованию дополнительного количества уксусной кислоты (эквивалентного количеству натрия, пошедшего на вытеснение ионов водорода), которое и определяют титрованием щёлочью.

CH₃COOH+NaOH -» CH₃COONa+H₂0   

По затраченной  на титрование щёлочи судят о гидролитической  кислотности почвы/1 /.

Для расчёта используют формулу

Н_г =  a*T*n*100*1.75 , где

Н_г – гидролитическая кислотность почвы, мг-экв/100г;

а – Объём щёлочи, пошедшей на титрование;

Т – поправка к титру;

n – концентрация щёлочи используемое для титрования фильтрата;

Н – навеска почвы, соответствующее объёму фильтрата  взятого для титрования, г; 

  Н_г = 1,6 (мг-экв/100г)

2.2 Ёмкость поглощения почвы, сумма поглощённых оснований, степень насыщенности почв основаниями

Общее количество способных к обмену поглощённых  катионов в почве называется ёмкостью поглощения. Её выражают в миллиграмм-эквивалентах на 100 г почвы.

Ёмкость поглощения катионов зависит от механического состава почвы, общего содержания в ней мелкодисперсной фракции и её состава. Разные по размеру минеральные частицы почвы отличаются по их способности к физико-химическому поглощению катионов.

11

Также ёмкость  поглощения зависит от минералогического состава мелкодисперсной фракции почвы и связанного с ним строения адсорбирующих частиц. Чем больше в минеральной части почвы минералов монтмориллонитовой группы и гидрослюд, тем выше ёмкость поглощения. При большом количестве в составе мелкодисперсной фракции минералов типа каолинита и аморфных гидроокисей железа и алюминия она значительно меньше.

Величина  ёмкости поглощения зависит и  от содержания в почве гумуса. Чем выше содержание гумуса в почве, тем больше ёмкость поглощения катионов. У более богатых гумусом чернозёмов она значительно выше, чем у дерново-подзолистых почв. Верхние горизонты почвы, содержащие больше органического вещества, обладают и большей ёмкостью поглощения, чем нижние горизонты.

А также, она  характеризует буферную способность почвы. Т.е чем она больше, тем выше буферная способность почвы.

Ёмкость поглощения определяют для расчёта степени насыщенности почв основаниями и для установления целесообразности фосфоритования.

Ёмкость поглощения рассчитывают по формуле:

T=S + H_r, где

Т - ёмкость поглощения, мг-экв/100 г;

S - сумма поглощённых оснований, мг-экв/100 г;

Н_г - гидролитическая кислотность, мг-экв/100 г.

Т= 36+0 =36 (мг-экв/100 г)

Сумма поглощенных оснований - это совокупность всех катионов без А1³⁺ и Н. Определение конечной суммы поглощенных оснований проводят методом обратного титрования.

 

12

Определение суммы поглощённых оснований по Каппену - Гильковицу

Для   установления   степени   насыщенности   почвы   основаниями определяют сумму поглощённых оснований.

Почву обрабатывают определённым количеством титрованного раствора соляной кислоты. Часть её расходуется на вытеснение и нейтрализацию поглощённых оснований по схеме

       Са                             Н

[ППК] Mg + nHCI = [ППК] Н ^Н_Н + СаС1₂ + MgC1₂ + (п - 4)НС1 
      Н                             Н

Остаток кислоты  учитывают титрованием щёлочью такой же концентрации. Сумма поглощённых оснований эквивалентна количеству соляной кислоты, израсходованной на их вытеснение; её находят по разности между взятым количеством этой кислоты и её остатком (расчёт обычно ведут в миллиграммэквивалентах).

Для расчёта используют формулу:

 

S = (50 * Т_НС1 - а_NaOH * T_NaOH) * n * 100 ,  где

                                Н

S - сумма поглощённых оснований, мг-экв/100 г;

а_NaOH - объём щёлочи, пошедшей на титрование;

п - концентрация исходных веществ реагирующих с почвой;

Т-поправка к титру;

100 - пересчет суммы поглощенных оснований на 100грамм почвы;

25 - количество фильтрата, взятое  для конечного определения в  мг;

Н - навеска почвы, г.

S = 36 (мг-экв/100 г.

 

13

Степень насыщенности почв основаниями

Сумма поглощённых оснований (S), выраженная в процентах от ёмкости поглощения (Т), называется степенью насыщенности почвы основаниями и обозначается V:

                                                          V =     * 100     

Степень насыщенности показывает, какая часть общей  ёмкости 
приходится на поглощённые основания и какая - на гидролитическую 
кислотность. Т.е степень насыщенности - показатель почвы, который 
указывает на нуждаемость и очередность известкования почв. При степени 
насыщенности почв основаниями менее 80% почва нуждается в 
известковании. 
Или                     V = S- 100/(S + Нг), где

• - степень насыщенности почвы основаниями, %;

S - сумма поглощённых оснований, мг-экв/100 г;

Нг - гидролитическая кислотность, мг-экв/100 г;

S+Н - ёмкость поглощения (сумма обменно-поглощённых основания и 
водорода в почве), мг-экв/100 г.

• = 100 %

Определение степени насыщенности почв основаниями  позволяет точнее решать вопрос о необходимости и очерёдности известкования, так как этот показатель характеризует относительную долю гидролитической кислотности (т. е. ионов водорода, соответствующих её значениям) в почвенном поглощающем комплексе. Степень насыщенности почв основаниями необходимо учитывать и при установлении необходимости их известкования по величине рН_с.

 

14

2.3 Оценка основных агрохимических показателей

Как известно, дерново-подзолистые почвы обычно имеют, кислую реакцию среды, значительную обменную кислотность, 80-90% которой приходится на обменный Л1, низкую емкость поглощения и степень насыщенности основаниями. Большая часть этих почв нуждается в известковании.

Агрохимические  свойства этих почв сильно варьируют  в зависимости от их механического состава и степени окультуренности.

По данным лабораторных исследований почвенного образца, были получены следующие агрохимические показатели почвы, они приведены в таблице 1.

Таблнца1 - Основные агрохимические показатели дерново-подзолистой мелиорированной почвы

№	рН	рН	мг-экв/100г					V%
почвенного образца	водной	солевой	Нобм	А1обм	Нг	S	Е
18			0.01	0.01	1.6	36	12.8	100

Эта почва имеет достаточно невысокую ёмкость поглощения (12,8 мг- 
экв/100г) и высокую степень насыщенности основаниями (100%), что соответствует данному типу почв. Нейтральная реакция почвы и незначительная обменная кислотность благоприятны для развития практически всех возделываемых культур. Обменной кислотности обнаружены только небольшое количество 0,01 мг-экв/100г, а гидролитическая кислотность достигает 1,6мг-экв/100г.  
Я, считаю, что нынешнее состояние почвы по выше изложенным 
показателям благоприятно      для       развития      большинства

сельскохозяйственных  культур.   Можно  сделать  вывод,  что   внесение мелиорантов не требуется в настоящее время.

15

3. Почвенная диагностика питания сельскохозяйственных культур

         Почвенная диагностика предусматривает диагностику питания основных сельскохозяйственных культур, на основе содержания подвижных форм главных и доступных элементов питания (P,Ca,Mg,K,N...) в почве, а также гумуса, реакцию среды и т.д., с учетом рекомендации ЦИНАО.

 Целью методов почвенной диагностики является обеспечение постоянного контроля за условиями выращивания и корректировки питания растений в процессе вегетации, что способствует более полному использованию питательных элементов почвы и удобрений.

 Основным методом определения доз удобрений под запланированный урожай, какой-либо сельскохозяйственной культуры служит проведение долговременных полевых опытов. По данным этих опытов разработана система деления почв на группы по содержанию в них доступных для растений питательных веществ во всех почвенно-климагических зонах.

3.1 Диагностика азотного питания

     Азот - один из основных элементов, необходимых для растений. Он входит в состав всех простых и сложных белков, которые являются главной составной частью цитоплазмы растительных клеток, и в состав нуклеиновых кислот (рибонуклеиновая - РНК и дезоксирибонуклеиновая - ДНК),

играющих исключительно  важную роль в обмене веществ в организме. Азот содержится в хлорофилле, фосфатидах, алкалоидах, ферментах и во многих других органических веществах растительных клеток.

     Главным источником азота для питания растений служат соли азотной кислоты и соли аммония.

 

 

 

16

Распад азотистых органических веществ- почвы до аммиака называется аммонификацией. Аммонификация осуществляется обширными группами аэробных и анаэробных микроорганизмов: бактерий, актиномицетов и плесневых грибов.

Аммонификация происходит во всех почвах при разной реакции среды, в присутствии воздуха и без него, но в анаэробных условиях при сильнокислой и щелочной реакциях она сильно замедляется. На скорость аммонификации влияют также температура почвы, влажность и другие факторы.