Агрохимический анализ удобрений и почв
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

Изучение поглотительных свойств почвы

Значение. Условия, создающиеся при внесении удобрений в почву, отличаются от того простого случая, который мы имеем при внесении солей в воду или песок (водные и песчаные культуры). Поэтому важно разобраться в том, какова роль почвы как посредника между удобрением и растением. В этом плане важным свойством почвы является ее способность поглощать ионы, молекулы веществ, коллоидные частицы из почвенного раствора и удерживать их; это ее свойство называется поглотительной способностью.

Знание этого свойства почвы позволяет правильно решать такие важнейшие вопросы системы удобрения сельскохозяйственных культур как: глубина заделки туков, сроки их внесения, выбор машин для проведения допосевного удобрения, подкормок культур, с учетом сроков подкормки и имеющихся в распоряжении минеральных туков и т. д.

Наиболее полное развитие представлений о поглотительных свойствах почвы было осуществлено К. К.Гедройцем. Он выделил пять видов поглотительной способности: 1- механическую, 2- физическую, 3- химическую,4- обменную, 5- биологическую.

Механическое поглощение обусловлено свойством почвы, как всякого пористого тела, задерживать мелкие твердые частицы, взвешенные в фильтрующейся через нее воде. Благодаря этому из верхнего слоя почвы не вымывается коллоидная фракция самой почвы и вносимых органических удобрений, частицы фосфоритной муки, а также извести и гипса при мелиорации почв. Из этого следует агрономический вывод – полный эффект от внесения в почву перечисленных выше веществ можно ожидать лишь в случае их заделки в корнеобитаемый слой.

Физическая поглотительная способность обусловлена свойством пленочной воды, обволакивающей коллоиды почвы, адсорбировать некоторые вещества из почвенного раствора.

По физическим законам всякая дисперсная система стремится уменьшить свою свободную поверхностную энергию. Вследствие этого стремления происходит увеличение концентрации в пленочной воде веществ, снижающих величину поверхностного натяжения. В почвенном растворе их концентрация соответственно уменьшается. Это положительная физическая адсорбция.

Для веществ, способных повышать поверхностное натяжение (соли азотной и соляной кислот, основания, неорганические кислоты) присуща отрицательная физическая адсорбция, - они отталкиваются коллоидными частицами почвы, т. е. для этих веществ характерна высокая подвижность в почве с водой, мигрирующей по ее профилю. Это важнейшее свойство нитратных и хлорсодержащих удобрений непременно нужно учитывать при выборе сроков и способов их внесения.

Сущность химической поглотительной способности заключается в том, что вносимые в почву воднорастворимые вещества, реагируя с солями почвенного раствора или ионами почвенного поглощающего комплекса, образуют нерастворимые или труднорастворимые в воде соединения, лишенные способности перемещаться по профилю почвы. Наибольшее значение этот вид поглощения имеет для водно-растворимых фосфорных удобрений. На почвах, насыщенных основаниями, химическое поглощение фосфатов идет преимущественно следующим образом:

Са(Н2РО4)2 + Са(НСО3)2 ®2СаНРО4 +2Н2СО3

Са(Н2РО4)2 + [ППК]Са2+ ® 2СаНРО4 + [ППК]Н+

                                                                                        Н+

На кислых почвах осаждение воднорастворимых фосфатов осуществляется в основном при участии катионов железа, алюминия, марганца из состава почвенного поглощающего комплекса:

                                       Fе3+                                           Са2+

Са(Н2РО4)2 + [ППК]АI3+  АIРО4 + FеРО4 + [ППК]

                                        Н+                                                 5Н+

Эта особенность поведения фосфатов в почве предопределяет непременную заделку их в корнеобитаемый слой удобряемых культур.

Обменная поглотительная способность почв связана с обменной адсорбцией ионов в двойном электрическом слое коллоидов.

Наиболее широкое распространение имеет поглощение катионов из почвенного раствора коллоидными частицами почвы, несущими отрицательный заряд.

Этот вид поглотительной способности характерен для удобрений, питательные или мелиорирующие элементы которых содержатся в виде катионов (калийные, азотные аммонийные удобрения, известь, гипс).

                                                      К+

2КСI + [ППК]Са2+ [ППК] + СаСI2

                                                      К+

Так осуществляется обменное поглощение на почвах, насыщенных основаниями. На кислых почвах значительная роль в обменных реакциях принадлежит катионам водорода, железа, алюминия.

                             Н+                     NН+4

                             Н+                         Н+

NН4СI + [ППК]Са2+ [ППК]Са2+ + НСI

                            АI3+                 АI3+

Так как в обменно поглощенном состоянии катионы удерживаются почвой и не могут мигрировать по почвенному профилю с водой, то это предопределяет необходимость заделки и этой группы удобрений в корнеобитаемый слой.

Принцип работы состоит в установлении различий ионного состава двух водных вытяжек из почвы.

Первая вытяжка представляет собой фильтрат дистиллированной воды через почву. Вторая вытяжка получается при промывке дистиллированной водой почвы и водно-растворимых минеральных удобрений, внесенных на ее поверхность.

Сопоставление ионного состава этих двух вытяжек, а также отсутствие ряда ионов из внесенных в почву удобрений во второй вытяжке, характеризует поглотительные свойства почвы.

Ход работы. Для демонстрации поглотительных свойств почвы (кроме биологического поглощения) готовится специальная установка. Она представляет собой закрепленную в штативе стеклянную воронку с фильтром, заполненную почвой. В воронку, с заглублением на 1,0-1,5см в почву, устанавливают цилиндр от бура по определению объемной массы почвы или боковина от консервной банки. Перед занятием почву в воронке промывают дистиллированной водой до отрицательной реакции на хлор. После этого установка готова к работе.

На поверхность почвы, ограниченную цилиндром, наливают дистиллированную воду. После прохождения через слой почвы ее собирают и производят качественный анализ на содержание ионов, которые имеют наибольшее значение в питании растений: К+, NН4+, Са2+, Н2РО4-, NО3-, СI-. Целесообразно сделать такой же анализ и самой дистиллированной воды, чтобы убедиться в отсутствии в ней перечисленных ионов и иметь отрицательные реакции на их присутствие.

Необходимо иметь также и четкие положительные реакции на эти же ионы. Для этого в колбе с дистиллированной водой растворяют небольшие количества суперфосфата, аммонийной селитры, хлорида калия. Раствор фильтруют и получают четкие реакции на присутствие в растворе всех ионов, входящих в состав удобрений.

После выполнения качественного анализа дистиллированной воды, прошедшей через почву, вносим суперфосфат, аммонийную селитру, хлорид калия в воронку на ту ее поверхность, которая ограничена цилиндром. Сюда же постоянно приливаем дистиллированную воду для растворения и промывки через слой почвы ионов из внесенных удобрений.

Присутствие ионов в фильтрате можно обнаружить после того, как через почву просочится 150-200мл воды, считая с момента внесения удобрений. Начинать эту работу следует с хлора, так как он перемещается по профилю почвы и очень хорошо обнаруживается реактивом нитратом серебра. В этом отношении хлор является очень хорошим индикатором.

После того, как в фильтрате будет обнаружен этот ион, приступаем к качественному определению в водной вытяжке и других ионов, так как теперь есть уверенность в том, что в фильтрате присутствуют все ионы, способные к перемещению по профилю почвы подобно хлору. Такие ионы не поглощаются почвой. Естественно, что те ионы из состава внесенных удобрений, которые не будут обнаружены в фильтрационной воде, поглотились почвой.

Для систематизации результатов этой работы целесообразно записывать их в таблице следующего вида:

Ионы

Результаты качественного анализа

Дистиллированная вода

Раствор удобрений в дистиллированной воде

Водная вытяжка, полученная из почвы

   

до внесения удобрений

после внесения удобрений

К+

NН4+

Са2+

СI-

Н2РО4-

NО3-

       

Присутствие иона в растворе отмечают знаком «+», отсутствие – «-».

Качественное определение ионов производят следующим образом. Катионы К+ определяют в растворе реактивом кобальтнитритом натрия. В случае его присутствия в растворе выпадает обильный оранжевый осадок.

Катион аммония определяют с помощью реактива Несслера. Добавление нескольких капель этого реактива приводит к желтому окрашиванию раствора или к выпадению желто – бурого осадка, если в растворе имеется значительное количество катиона аммония.

Кальций открывают в растворе реактивом оксалатом аммония. При этом выпадает белый осадок оксалата кальция.

Хлор, как отмечалось выше, открывают в растворе реактивом нитратом серебра - выпадает белый осадок хлорида серебра, который при взбалтывании собирается в хлопья.

Анион фосфорной кислоты (Н2РО4-) в водном растворе определяют прибавлением молибденового реактива и восстановителя – водного раствора хлорида олова(ІІ). Появление голубого окрашивания раствора свидетельствует о присутствии в нем аниона фосфорной кислоты.

Анион азотной кислоты (NО3-) в растворе окрашивают реактивом дифениламином. Для этого в тщательно промытую пробирку приливают несколько капель вытяжки. Смачивают этой вытяжкой стенку пробирки путем ее наклона и на смоченное место наносят несколько капель дифениламина. Интенсивная синяя полоса по следу стекающего реактива указывает на присутствие нитратов в анализируемом растворе.

На основании полученных сведений необходимо сделать обоснованные выводы по следующим вопросам:

-  О глубине заделки фосфорных, калийных, аммонийных азотных туков и комплексных удобрений под рис и другие полевые культуры, плодовые насаждения.

-  О предпочтительных сроках внесения хлорсодержащих удобрений, нитратных азотных туков.

-  О пригодности аммонийных азотных удобрений для проведения ранне-весенних подкормок озимых культур, вегетационных подкормок полевых, кормовых и овощных культур в условиях орошения и на суходоле.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство