Морфологические признаки почв (стр. 4 )

Кс =

Чем выше коэффициент структурности, тем более оструктурены почвы. Если Кс более 1 почвы считаются оструктуренными, если меньше 1 слабооструктуренными и если менее 0,3 – бесструктурными.

Материалы и оборудование: 1. Набор сит диаметром ячеек 10; 7; 5; 3; 2; 1; 0,5; 0,25 мм; 2. Технохимические весы.

Определение гигроскопической воды в почве и расчет коэффициента гигроскопичности

Значение анализа. Гигроскопичность – это способность почв поглощать воду из воздуха называется гигроскопической. Гигроскопичность почв зависит от влажности воздуха, содержания в почве гумуса и глинистых части, поэтому различные почвы обладают различной гигроскопичностью. Все химические анализы проводят с образцами почв в воздушно-сухом состоянии, при котором почвы содержат неодинаковое количество гигроскопической воды. Для того, чтобы получить возможность сравнивать результаты анализа различных почв, полученные данные химических анализов пересчитывают на абсолютно сухую навеску почвы. Для этого необходимо определить содержание гигроскопической воды в каждом почвенном образце и рассчитать коэффициент гигроскопичности.

Принцип метода. Гигроскопическая вода удерживается почвой с большой силой и может быть удалена только при длительном высушивании почвы при температуре 1050 С в специальных сушильных шкафах. Поэтому определение гигроскопической воды в почве проводят методом высушивания при t0 1050С.

Ход анализа. 1. Взвесить на аналитических весах с точностью до четвертого знака после нуля чистый бюкс, записать номер и вес.

2. Образец почвы, измельченный и просеянный через сито с отверстиями диаметром 1 мм, рассыпают на листе чистой бумаги тонким слоем.

3. Специальным совком (ложкой) взять из разных мест почвенного образца в бюкс небольшие порции почвы так, чтобы общий вес почвы в бюксе был равен примерно 5 грамм.

4. Бюкс с почвой взвесить на аналитических весах, записать его вес и поставить с открытой крышкой в сушильный шкаф.

5. Включить шкаф, установить при помощи регулятора температуру в 1050С.

6. После высушивания в течении 6-и часов бюкс с почвой закрывают крышкой и переносят в эксикатор для охлаждения.

7. После охлаждения бюкс с почвой взвешивают на аналитических весах с точностью до четвертого знака после нуля, вес записывают, а бюкс с почвой ставят для высушивания в сушильный шкаф на 2 часа для контроля.

8. Через два часа бюкс с почвой переносят из сушильного шкафа в эксикатор для охлаждения. После охлаждения взвешивают на аналитических весах и полученный результат сравнивают с весом после первого высушивания. Если вес одинаков, то производят расчет гигроскопической влаги и коэффициента гигроскопичности. Если же вес бюкса с почвой после двухчасового высушивания изменился, операцию по высушиванию повторяют до получения постоянного веса.

9. Результаты проведенного последования записывают в рабочую тетрадь по следующей форме:

Форма записи и примерный расчет

№ почвенного разреза	Глубина взятого образца в см	Номер бюкса	Вес пустого бюкса, г	Вес бюкса с почвой до высушивания, г	Вес бюкса с почвой после высушивания, г	Вес испарившейся воды, г	Вес абсолютно сухой почвы, г	Гигроскопическая влага, %	Коэффициент гигроскопичности
А	В	С	В-С	С-А	%
31	0-10	241	16,248	21,368	21,154	0,214	4,906	5	1,052
	10-20
	20-30
	и т. д.

10. Расчет гигроскопической влаги проводят по формуле:

В-С С-А

 

Wг= · 100 =

где W(г) – влага гигроскопическая;

В-С – вес испарившейся воды в граммах;

С-А – вес абсолютно сухой почвы

100 – коэффициент пересчета в проценты

0,214 4,906

 

Примерный расчет: Wr = · 100=4,9

11. Рассчитать коэффициент гигроскопичности. Коэффициент гигроскопичности равен отношению 100 к 100 минус процент влаги в данном почвенном образце. Пример расчета:

100 95

100 100-5

Кг= = = 1,052

где Кг – коэффициент гигроскопичности.

УСКОРЕННЫЙ МЕТОД ВАЛОВОГО АНАЛИЗА ПОЧВ

Значение анализа. Валовым анализом называется комплекс определений, позволяющих установить валовый, или элементарный состав почв, т. е. получить представление об общем содержании в почве химических элементов или их окислов.

Данные валового анализа дают возможность проследить изменения в содержании химических элементов по почвенному профилю по сравнению с почвообразующей породой и установить направленность почвообразовательного процесса. Кроме того, этот анализ позволяет определить потенциальные запасы различных химических элементов.

Валовый анализ включает определение гигроскопической воды, потери при прокаливании, содержания органического углерода и азота, а также содержание окислов, которые входят в состав минеральной части почв (SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, MnO, CaO, MgO, SO3, P2O5, K2O, Na2O). В карбонатных почвах проводят еще определение СО2 карбонатов.

На проведение полного валового анализа почв принятыми в почвоведении «классическими» методами аналитику приходится затрачивать много времени. Поэтому в настоящее время разработаны более быстрые методы валового анализа почв, которые дали при проведении большого числа сравнительных определений наилучшую воспроизводимость и результаты, очень близкие к данным, которые были получены при анализе «классическими» методами. Ускоренный валовый анализ почв требует в два раза меньше времени для выполнения этих анализов.

Принцип метода. Многие химические соединения в почве отличаются тем, что не растворяются в воде и кислотах. Для перехода нерастворимых соединений почвы в растворимые производят сплавление почвы с углекислыми щелочами или разложению фтористоводородной кислотой. В обоих случаях разложение минеральной части почвы проводят в платиновой посуде. В сплаве определяют содержание SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, MnO, CaO, MgO, SO3 и P2O5. Для определения содержания в почве К2О и Nа2О почву разлагают фтористоводородной кислотой. Следовательно, определение состава минеральной части почв состоит из двух процессов: 1) сплавление почвы с углекислыми щелочами или разложению ее фтористоводородной кислотой и 2) определение различных соединений.

СИСТЕМАТИЧЕСКИЙ ХОД АНАЛИЗА

Подготовка почвы к анализу. 1. Отбирают пробу почвы весом 3-4 грамма из подготовленного и просеянного через сито с отверстиями 1 мм образца таким же способом, как и при подготовке почвы для определения гумуса, который описан нами раньше.

2. Тщательно растирают взятую среднюю пробу почвы в агатовой или яшмовой ступке до состояния тонкой пудры. Если растирание проведено плохо, то сплавление почвы углекислыми щелочами может не произойти. Поэтому тщательному растиранию почвы следует уделить особое внимание.

Определение гигроскопической воды

1.  На аналитических весах с точностью до 0,0001 г. взвешивают платиновый тигель.

2.  Отвешивают в платиновый тигель с точностью до 0,0001 1 грамм тонко растертой в агатовой ступке почвы.

3.  Тигель с почвой ставят в сушильный шкаф и высушивают в течение 3 часов при 1050С.

4. 

Wr = а · 100 в

После этого тигель с почвой охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Затем повторно ставят тигель в сушильный шкаф на 1-2 часа для высушивания, охлаждают после этого и взвешивают. Если в весе после первого и второго высушивания нет разницы, то содержание гигроскопической воды высчитывают по формуле:

где а – вес испарившейся воды;

в – вес абсолютно сухой почвы;

100 – коэффициент пересчета в проценты.

5.  Результаты проведения исследования записывают в рабочую тетрадь по следующей форме: (пример)

Лабораторный номер образца	Глубина взятия образца	Номер платинового тигля	Вес пустого тигля, г	Вес тигля с почвой до высушивания, г	Вес тигля с почвой после высушивания, г	Вес испарившейся воды, г	Вес абсолютно сухой почвы, г	Гигроскопическая влага, %
А	В	С	В-С	С-А	Wr
71	0-10	2	14,0542	15,0568	15,0242	0,0326	0,9700	3,35
72	35-40
73
74

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРИ ПРИ ПРОКАЛИВАНИИ

Потерей почвы называют уменьшение веса при прокаливании почвы в определенных температурных условиях. Сюда входят потери адсорбированной, кристаллизационной и конституционной воды, потери от выделения СО2 при разложении карбонатов и органического вещества, перехода закисного железа в окисное, превращение сернистых соединений в сернокислые и частичной потерей хлоридов щелочей. Определение потери при прокаливании необходимо для пересчета результатов валового анализа на прокаленную почву. Этот пересчет необходим для того, чтобы результаты анализа различных почв или генетических горизонтов можно было сравнить между собой. Сопоставление полученных данных возможно лишь тогда, когда они приведены к одному показателю – прокаленной почве.

Ход определения: 1.Тигель с почвой после определения гигроскопической воды ставят в холодную муфельную печь, включают и прокаливают почву при 8500 С в течение 2-3 часов, затем охлаждают и взвешивают.

2. После взвешивания тигель с почвой повторно прокаливают 1 час при той же температуре. После прокаливания дают муфельной печи охладиться до слабого накала и только после этого переносят тигель в эксикатор для охлаждения. Повторное взвешивание производят так, что сначала помещают на чашку аналитических весов разновески, которые соответствуют весу, установленному при первом взвешивании, и только после этого вынимают тигель из эксикатора, быстро ставят его на весы и взвешивают. Это делается потому, что прокаленная почва очень гигроскопична и быстро поглощает водяные пары из воздуха.

Величину потери почвы при прокаливании вычисляют по формуле:

% п. п.п. = а х 100 - С

в

где п. п.п. – потери при прокаливании;

а – потеря в весе;

в – навеска в весе;

с – процентное содержание гигроскопической воды.

Результаты исследования записывают по форме

Лабораторный номер образца	Глубина взятого образца	Номер платинового тигля	Вес пустого тигля, г	Вес тигля с почвой до сушки, г	Вес тигля с почвой после прокаливания, г	Потеря в весе, г	Навеска воздушно сухой почвы, г	Гигроскопичная влага, %	Потеря при прокаливании, %
А	В	С	В-С	В-А	Wr	п. п.п.
71	0-10	2	14.052	15.0568	14,9556	0,0982	1,0026	3,35	6,64

Сплавление почвы с Na2СО3. 1. В агатовой или яшмовой ступке тщательно растирают примерно 7-8 г Na2СО3 и 0,5 г КNО3.

2. На технических весах отвешивают на глянцевой бумаге 5 г Na2СО3. Плавень в количестве 5 г берут для глинистых почв. При сплавлении песчаных почв количество плавня можно снизить до 4 г. Коллоиды почв, а также образцы почв и пород, которые содержат много Fе, сплавляют с 6-8 г Na2СО3. Для окисления железа и фосфора (в целях предохранения пластины от порчи) в плавень добавляют обязательно несколько кристалликов КNО3 (но не больше 0,5 г).

3. Часть плавня (около 1 г) оставляют для покрытия смеси почвы с плавнем сверху, а остальную часть смешивают с прокаленной почвой в платиновом тигле следующим образом. Небольшие порции плавня стеклянной лопаточкой или маленьким шпателем переносят в платиновый тигель с навеской почвы и каждую новую порцию хорошо перемешивают с почвой. Когда весь плавень, предназначенный для смешивания, будет использован, вытирают шпатель о плавень, который оставлен для покрытия, и покрывают этим плавнем смесь в тигле, равномерно распределяя его по поверхности смеси. Уплотняют содержимое постукиванием тигля по чистой поверхности стола. Смесь почвы с плавнем должна занимать не больше половины объема тигля.