Система показателей химического состояния почв
Группа 1. Показатели свойств почв и почвенных компонентов
1. Показатели состава почв и почвенных компонентов;
2. Показатели подвижности химических элементов в почвах;
3. Показатели кислотно-основных свойств почв;
4. Показатели ионообменных и коллоидно-химических свойств почв;
5. Показатели окислительно-восстановительных свойств почв;
6. Показатели каталитических свойств почв;
Группа 2. Показатели химических почвенных процессов
1. Показатели направления и степени выраженности процесса;
2. Показатели скорости процесса.
Принципы определения и интерпретации уровней показателей
Результаты анализа почв содержат информацию о свойствах почв и почвенных процессах и на этой основе позволяют решить стоящую перед исследователем задачу. Приемы интерпретации уровней показателей зависят от методов их определения. Эти методы можно разделить на две группы. Методы первой группы позволяют без изменения химического состояния почвы оценить ее свойства. Вторая группа — методы, в основе которых лежит химическая обработка анализируемой почвенной пробы. Цель этой обработки — воспроизвести химические равновесия, которые осуществляются в реальной почве либо заведомо нарушить сложившиеся в почвах взаимосвязи и извлечь из почвы компонент, количество которого позволяет оценить химическое свойство почвы или протекающий в ней процесс. Этот этап аналитического процесса — химическая обработка навески почвы — отражает главную особенность метода исследования и обусловливает приемы интерпретации уровней большинства определяемых показателей.
Подготовка проб почвы с исследуемых участков
Пробы почвы нужно брать с помощью кернов диаметром около 10 мм на глубину 10- 20 см. Керны лучше предварительно простерилизовать в кипящей воде (100 0 С). Для проведения анализа почвы отбирают смешанные образцы почвы на глубину окультуриваемого слоя. Как правило, достаточно составить один смешанный образец для участка площадью до 2 га. Смешанный образец составляют из 15-20 индивидуальных почвенных проб, взятых равномерно по всей площади участка. Образцы для анализа почвы не отбирают непосредственно после внесения минеральных и органических удобрений, извести. Каждый смешанный образец массой 500 г. упаковывают в матерчатый или полиэтиленовый мешок и маркируют.
Подготовка почвы к агрохимическому анализу
Составление аналитической пробы — ответственная операция, которая обеспечивает надежность полученных результатов. Небрежность и ошибки при подготовке образцов и взятии средней пробы не компенсируются последующей качественной аналитической проработкой. Образцы почвы, отобранные в поле или в вегетационном домике, предварительно подсушивают на воздухе при комнатной температуре. Хранение сырых образцов ведет к значительным изменениям их свойств и состава, особенно в результате ферментативных и микробиологических процессов. Напротив — температурный перегрев сопровождается изменением подвижности и растворимости многих соединений. Если образцов много, то проводится сушка в шкафах с принудительной вентиляцией. Определение нитратов, нитритов, поглощённого аммония, водорастворимых форм калия, фосфора и т.п. проводится в день взятия образцов при их естественной влажности. Остальные определения проводятся в воздушно-сухих образцах. Сухие образцы измельчают на почвенной мельнице или растирают в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником. Растёртый и просушенный образец пропускают через сито с диаметром отверстий 2-3 мм. Растирание и просеивание проводят до тех пор, пока весь взятый образец не пройдет через сито. Допускается отброс только обломков камней, крупных корней и инородных включений. Образцы хранятся в закрытых крафтовых пакетах в помещении, где отсутствуют химические реактивы. Навеску почвы для анализа берут методом «средней пробы». Для этого просеянный образец рассыпают тонким слоем (около 0.5 см) на листе бумаги в виде квадрата и делят его шпателем на мелкие квадратики со стороной 2-2.5 см. Из каждого квадратика шпателем отбирают часть образца.
Основными агрохимическими показателями анализа почвы, без которых не обходится ни одно окультуривание земель, являются содержание гумуса, подвижных форм фосфора, азота и калия, кислотность почвы, содержание кальция, магния, а также микроэлементов, в том числе и тяжелых металлов. Современные методы анализа позволяют определить в одной пробе 15-20 элементов. Фосфор относится к макроэлементам. По обеспеченности подвижными фосфатами различают почвы с очень низким содержанием — менее мг., низким — менее 8 мг., средним — 8 — 15 мг. и высоким — более 15 мг. фосфатов на 100 г. почвы.
Калий. Для этого элемента разработаны градации по содержанию в почве подвижных форм: очень низкое — до 4 мг., низкое — 4-8 мг., среднее — 8-12 мг., повышенное — 12-17 мг., высокое — более 17 мг. обменного калия на 100 г. почвы.Кислотность почвы — характеризует содержание протонов водорода в почве. Этот показатель выражают величиной рН. Кислотность почвы оказывает свое влияние на растения не только через непосредственное воздействие на корни растений токсичных протонов водорода и ионов алюминия, но и через характер поступления элементов питания. Катионы алюминия могут связываться с фосфорной кислотой, переводя фосфор в недоступную для растений форму. Негативное действие низкой кислотности отражается и на самой почве. При вытеснении протонами водорода из почвенного поглощающего комплекса (ППК) катионов кальция и магния, стабилизирующих структуру почвы, происходит разрушение гранул почвы и потеря ею оструктуренности.
Различают актуальную и потенциальную кислотность почвы. Актуальная кислотность почвы обусловлена превышением концентрации протонов водорода над ионами гидроксила в почвенном растворе. Потенциальная кислотность почвы включает протоны водорода, находящиеся в связанном состоянии с ППК. Для суждения о потенциальной кислотности почвы определяют рН солевой вытяжки (pH KCl). В зависимости от величины pH KCl различают кислотность почвы: до 4 — очень сильнокислая, 4,1-4,5 — сильнокислая, 4,6-5,0 — среднекислая, 5,1-5,5 — слабокислая, 5,6-6,0 — близкая к нейтральной и 6,0 — нейтральная. Анализ почвы на содержание тяжелых металлов и радиационный анализ относятся к категории редких анализов.
Дата добавления: 2019-07-15 ; просмотров: 167 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Источник
Особенности почвы как химической системы
Химического состояния почвы.
Особенности почвы как объекта исследования и показатели
Почва – сложный объект исследования. Эта сложность обусловлена особенностями химических свойств почвы и связана с необходимостью получения информации, адекватно отражающей ее нативные свойства. Для количественного описания химического состояния почвы используют широкий набор показателей. Некоторые из них определяют по общим аналитическим методикам, для нахождения других разработаны специальные методики для анализа почв.
Набор и соподчиненность показателей химического состояния почвы обусловлены особенностями почвы как химической системы и как объекта практического использования.
Полихимизм.
В почвах один и тот же элемент может входить в состав различных соединений – легкорастворимых солей, сложных алюмосиликатов, органоминеральных веществ. Эти соединения обладают различными свойствами, от которых зависит способность элемента переходить из твердой фазы в жидкую, мигрировать в профиле почвы и ландшафте, потребляться растениями и пр. Поэтому в химическом анализе почв определяют не только общее (валовое) содержание элемента, но и состав и содержание химических соединений или их групп, в которые этот элемент входит. Эти показатели позволяют диагностировать почвенные процессы, исследовать трансформацию химического элемента в процессе почвообразования, при внесении удобрений и техногенном загрязнении, оценивать плодородие и мелиоративные особенности почв.
В составе почвы выделяют твердую, жидкую и газообразную фазы. При исследовании химического состояния определяют показатели, характеризующие не только почву в целом, но и отдельные ее фазы. Разработаны математические модели, позволяющие, например, оценить взаимосвязь уровня парциального давления СО2 в почвенном воздухе, РН, карбонатной щелочности и концентрации Са 2+ в почвенном растворе.
С дисперсностью почв в некоторой степени связана их способность к ионному обмену, которая характеризуется специфическим набором показателей – емкостью катионного и анионного обмена, составом обменных катионов и др. Уровни этих показателей определяют многие химические и физические свойства почв.
При специальных исследованиях генезиса почв иногда приходится определять показатели химического состава отдельных гранулометрических фракций почв.
Кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства почв.
В состав почв входят компоненты, проявляющие свойства кислот, оснований, окислителей и восстановителей. При решении разнообразных теоретических и прикладных проблем определяют показатели этих свойств. Неоднородность, вариабельность, динамика, буферность свойств почв.
Свойства почв неодинаковы даже в пределах одного и того же генетического горизонта. При исследовании процессов формирования почвенного профиля оценивают химические свойства отдельных элементов организации почвенной массы ( кутан, педов и пр.)
Свойства почвы изменяются во времени и в то же время обладают способностью противостоять внешнему воздействию, т.е. проявляют буферность. Разработаны методы оценки вариабельности, динамики и буферных свойств почвы.
Изменение свойств почвы.
Оно является следствие постоянно протекающих в почве химических процессов. Практическое применение находят показатели, характеризующие направление, степень выраженности, скорость почвенных процессов.
Могут изменяться показатели даже изолированных почвенных проб при их высушивании, растирании, просто при хранении. Высушивание проб влияет на результаты определения РН, гидролитической кислотности, подвижных соединений азота, фосфора, калия и пр.
Возможное изменение свойств почвенных проб необходимо учитывать при
оценке химического состояния реальных почв.
Разнокачественность состава почв.
Наборы показателей химического состояния могут быть различны для почв разного типа или вида. Например, в подзолистых, дерново-подзолистых, серых лесных почвах определяют обычно РН водных и солевых суспензий, обменную и гидролитическую кислотность, обменные основания вытесняют из почв водными растворами солей. При анализе засоленных почв определяют РН только водных суспензий, а вместо показателя кислотности – общую, карбонатную и другие виды щелочности. Обменные основания в засоленных почвах невозможно определить простым вытеснением их из почв водными растворами солей без использования специальных аналитических приемов.
Перечисленные особенности почв обуславливают номенклатуру и классификацию показателей химического состояния почв и почвенных процессов.
Источник
Химическое состояние почвы
Интернет-ресурсы
Периодические издания
Список рекомендуемой литературы
Основная литература
— Почвоведение: Учебник / А.В. Хабаров, А.А. Яскин . — М. : Колос, 2001. — 232с : ил. — (Учебники и учебные пособия для студентов средних специальных учебных заведений) — ISBN 5-10-003211-1.
— Долгачева, В.С. Растениеводство: Учебное пособие для студ. высш. пед. заведений / В.С. Долгачева . — М. : Академия, 1999. — 368с. — (Высшее образование) — ISBN 5-7695-0354-4.
Дополнительная литература
— Почвоведение с основами геологии: учеб. пособие / под ред. А.И. Горбылевой ; А.И. Горбылева, Д.М. Андреева, В.Б. Воробьев, Е.И. Петровский. — Минск : Новое знание, 2002. — 480с : ил.. — ISBN 985-651 Ковриго, В.П.Кауричев, И.С.Бурлакова, Л.М.
— Почвоведение с основами геологии: Учебник / В.П. Ковриго, И.С. Кауричев, Л.М. Бурлакова ; Под ред. проф. В.П.Ковриго. — М. : Колос, 2000. — 416с : ил. — (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений) — ISBN 5-10-003135-2.6-49-8.
— Биология:реферативный журнал: свод. том: в 12 ч. – М.: ВИНиТИ
— Журнал почвоведение: журнал. – М.: АРСМИ
— Электронная бесплатная библиотека учебников и книг по почвоведению, агрохимии, физике и химии почв. Режим доступа — http://dssac.ru/elektronnye-utchebniki.html
— Сайт, посвященный проблемам почвоведения. Режим доступа http://soil-science.ru/
— На сайте представлен словарь по почвоведению, объясняющий огромное количество терминов, в том числе аббревиатуры, обозначения горизонтов, некоторые единицы измерений. Термины охватывают вопросы классификации и номенклатуры почв, почвенные процессы, вопросы, касающиеся минеральных и органических компонентов почвы и газовой фазы, важнейшие почвенные свойства.Режим доступа — http://pochvowedenie.ru/.
— Plantz.ru — каталог статей о растениеводстве. Специализированный каталог о сельском хозяйстве и сельскохозяйственных производствах, садоводстве. Режим доступа — http://www.plantz.ru/
— Сайт Госкомиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений. Представлен Государственный реестр селекционных достижений. Режим доступа — http://www.angelfire.com/mi/soundsbyte
Его можно рассматривать как совокупность химических свойств почвы и протекающих в ней процессов. Количественное и качественное описание химического состояния почвы есть ее химическая характеристика.
Показатели химического состояния – это определяемые или расчетные величины, позволяющие оценить химические свойства почвы или протекающие в ней процессы.
Показателями химического состояния почвы являются, например, массовая доля гумуса в почве, РН водной или солевой почвенных суспензий, массовая доля подвижных соединений и др. Величины этих показателей определяют в ходе химического анализа почв. Они могут быть определены в ходе анализа непосредственно или получены расчетным путем. Например: содержание подвижного калия в пахотном горизонте можно определить непосредственно из водной вытяжки методом пламенной фотометрии. В качестве показателя, получаемого расчетным путем можно назвать, например, степень насыщенности почвы основаниями. Ее рассчитывают по результатам определения гидролитической кислотности и суммы обменных оснований.
Источник