Определение реакции среды почвы

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИИ СРЕДЫ ПОЧВЫ (рН) ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Практические занятия

Для определения рН почвы потенциометрическим методом используют иономер, к которому подсоединяют стеклянный измерительный электрод и хлорсеребряный электрод сравнения. Рабочая часть измерительного электрода — стеклянная мембрана. При измерении рН между мембраной и раствором (суспензией) возникает разность потенциалов, которая зависит от активности ионов водорода в растворе. Поскольку приборы откалиброваны в единицах рН, то по разности потенциалов на стеклянном электроде и электроде сравнения определяют рН.

Для определения актуальной кислотности 10 г почвы взвешивают на весах с точностью до 0,1 г и переносят в стеклянный стаканчик на 50 мл, прибавляют 25 мл дистиллированной воды, чтобы отношение почва раствор составило 1:2,5. содержимое стаканчика перемешивают в течение 5 мин стеклянной палочкой. В суспензию помешают стеклянный измерительный электрод и хлор-серебряньй электрод сравнения. Измеряюг рН на потенциометре. При определении обменной кислотности измеряют рН солевой суспензии, выполняя все те же операции, что и при определении актуальной кислотности, только вместо дестиллированной воды к почве приливают 25 мл н. раствора КС1. При анализе торфяных почв и лесных подстилок соотношение почва раствор составляет 1:25.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОЛИТИЧЕСКОЙ КИСЛОТНОСТИ

Метод определения гидролитической кислотности основан на том, что при взаимодействии раствора ацетата натрия (СН₃ООNа)с почвой образуется уксусная кислота. Эту кислоту оттитровывают щелочыо и по количеству щелочи, пошедшей на титрование, судят о величине гидролитической кислотности.

Для анализа на технохимических весах отвешивают 20 г воздушно-сухой почвы, просеянной через сито с отверстиями диаметром 1 мм, и высыпают в колбу на 200 мл. К почве приливают 50 мл 1 н. раствора СН₃ООNа и взбалтывают содержимое колбы в течение 1 ч. Часовое взбалтывание можно заменить пятиминутным с последующим отстаиванием суспензии в течение суток. Суспензию отфильтровывают через сухой складчатый фильтр. Перед фильтрованием жидкость хорошо взбалтывают, чтобы перенести почву на фильтр. Если фильтрат мутный, его снова фильтруют через тот же фильтр. Затем отбирают 25 мл прозрачного фильтрата и переносят в коническую колбу на 100 мл. Прибавляют 1. 2 капли фенолфталеина и оттитровывают фильтрат 0,1 Н. раствором NаОН до появления слабо-розовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин. Гидролитическую кислотность, мг-экв/100г почвы, вычисляют по формуле:

где: V₁ — объем раствора NаОН, пошедшего на титрование взятого объема фильтрата, мл;

н — нормальность NаОН; V₀ — общий объёмфильтрата, мл; 1,75 — поправка на полноту вытеснения ионов водорода; 100 — коэффициент пересчёта на 100 г почвы;

m — навеска почвы, г; V₂ —объем фильтрата, взятого для титрования, мл.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Показатель pH почвы (как определить кислотность почвы)

Большинство растений предпочитают слабокислые и нейтральные почвы. Но если грунт сильнокислый или щелочной, выращивать на нем даже неприхотливые растения сложно. Для определения кислой, нейтральной или щелочной среды почвы используют показатель pH.

Содержание

Показатель pH — специальный показатель, отражающий кислотно-щелочной баланс почвы. В этом материале даны понятия что такое показатель pH, какие типы почвы (от слабокислой до сильнощелочной) соответствуют численным значениям показателя рН, а также способы для его определения или измерения.

ЧТО такое показатель pH почвы

Кислотность показывает концентрацию ионов водорода, определяющих кислотно-щелочной баланс грунта. Для этого есть показатель pH. Показатель, отражающий кислотно-щелочной баланс почвы, раствора или другой среды. Измеряется в единицах от 0 до 14 (см таблицу):

Показатель pH почвы (его численное значение) чаще всего колеблется в диапазоне 3,5-8,5.

Типы почвогрунтов, в зависимости от показателя pH принято разделять на следующие типы (см. таблицу):

Также принято различать два типа кислотности — актуальную кислотность (отражает реальное состояние, сколько сейчас в почве есть ионов водорода) и потенциальную кислотность (потенциально возможное состояние):

• АКТУАЛЬНАЯ определяет присутствие в почве ионов водорода: чем их больше, тем выше кислотность (соответственно, тем меньше значение pH).
• ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ определяет присутствие в почве обменно поглощенных ионов водорода и других частиц – марганца, железа, алюминия.

Всем садоводам и огородникам следует ориентироваться ТОЛЬКО на актуальную кислотность, которая измеряется химическими индикаторами, приборами и другими способами. Далее рассмотрим как определить показатель pH почвы.

КАК определить показатель pH почвы (кислотность почвы)

Способов определения множество – это и «народные» (с использованием уксуса или лакмусовой бумаги), и современные (с применением электронных приборов pH-метров/ кислотомеров).

Самые распространенные способы определения кислотности почвы:

• Лакмусовой бумагой;
• Измерительные приборы pH-метры;
• Визуальный способ (по растениям-маркерам);
• С помощью уксуса;
• Заказ исследование почвы в лаборатории.

а) Лакмусовая бумага

Показатель pH почвы определяется по цвету бумаги. Лакмусовая бумага есть в продаже в любом садовом центре.

Лакмусовая бумага для определения показателя PH

б) Измерение pH-метром (кислотомером)

Для определения кислотности разработаны и внедрены в производство целый ряд pH-метров (кислотомеров) – специальных портативных приборов, позволяющих определять не только кислотность, но и другие ключевые показатели почвы – влажность, температуру, освещённость и пр.

pH-метр — это прибор для измерения водородного показателя, характеризующего активность ионов водорода в растворах/средах (почва, вода, пищевая продукция и сырье, объекты производственных системах, в том числе в агрессивных средах). Действие pH-метра основано на измерении величины ЭДС электродной системы, которая пропорциональна активности ионов водорода в растворе — pH (водородному показателю).

Для использования в ЛПХ и в сельскохозяйственном производстве выпускается широкий ряд простых в применении электронных или электронно-механических pH-метров. Популярность их из года в год растет. Это самый точный и актуальный на сегодня способ определения кислотности почвы.

Прибор pH метр почвы

в) Визуальный способ

В данном случае речь идет по определению кислотности почвы по растениям – маркерам. Например, если на участке хорошо растет щавель и хвощ, то почва кислая, а если мак и вьюнок – щелочная.

Показатели pH почвы и растения-маркеры для определения кислотности почвы

г) С помощью уксуса

В плоскую емкость помещается небольшое количество почвогрунта. Затем заливается 6% раствором уксуса. По реакции определяем кислотность почвы:

• реакции нет, то почва кислая;
• реакция слабая (мало пузырьков) — почва слабокислая или близкая к норме;
• реакция бурная — значит, щелочная среда.

д) Заказать исследование почвы в лаборатории

Раскисление почвы

Раскисление почвы – единственный способ поднять ее рН до нужной отметки (т. е. до 5,0 и выше). Раскисление почвы процесс не сложный, но требует определенных знаний. Процесс не быстрый, около полугода. Осень самое благоприятное время, чтобы к весне кислотно-щелочной баланс почвы был на оптимальном уровне.

Для раскисления используют следующие способы/материалы:

Источник

Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru

Агрономия, земледелие, сельское хозяйство

Популярные статьи

Кислотность почвы

Кислотность почвы — свойство почвы, обусловленное наличием ионов водорода в почвенном растворе и обменных ионов водорода и алюминия в поглощающем комплексе почвы.

Интервал pH 5,5-7 соответствует наиболее агрономически благоприятной структуре почвы, высокому качеству гумуса и оптимальному водному режиму.

Реакция среды почвенного раствора

Реакция среды почвенного раствора — соотношение концентрации Н + и OH — ионов почвенного раствора, выраженное в виде pH водной или солевой вытяжки. Удобрения, как правило, изменяют реакцию почвенного раствора.

Реакция почвы оказывает влияние на питательный режим почв, рост, развитие и урожайность растений, деятельность микроорганизмов почвы, трансформацию форм питательных элементов удобрений и почвы, агрофизические, агрохимические, физико-химические и биологические свойства почв. Удобрения и мелиоранты позволяют регулировать реакцию почв в желаемую для возделываемых культур сторону.

Реакция почвенного раствора определяется концентрацией ионов водорода (Н + ) и гидроксид-иона (OH — ). В чистой воде с нейтральной реакцией, концентрация ионов водорода совпадает с концентрацией гидроксид-иона и равна 1⋅10 7 моль/л. При добавлении 1 ммоль соляной и азотной кислоты к 1 л воды, которые полностью диссоциируют в водном растворе, концентрация ионов водорода составит 1 ммоль Н + , или 1⋅10 3 моль/дм 3 . Концентрацию ионов водорода выражают через показатель pH, равный:

где C_{H +} — концентрация ионов водорода в растворе, моль/дм 3 .

В растворе с нейтральной реакцией концентрация ионов водорода равна 0,0000001 = 1 · 10 -7 моль/дм 3 , или pH = 7.

По реакции среды (рН) почвы деляться на:

Реакция почвенных растворов может колебаться в широких пределах от pH = 3-3,5, характерная для сфагновых торфов и лесных подстилок сфагновых лесов до pH = 10-11 у солонцов.

Для большинства возделываемых сельскохозяйственных культур благоприятны почвы с нейтральной или близкой к нейтральной реакцией, однако значительные площади сельскохозяйственных угодий характеризуются неблагоприятной реакцией.

Источник

Определяем кислотность почвы (по показателю pH)

Показатель pH — специальный показатель, отражающий кислотно-щелочной состав почвы. Нужен для того чтобы определить тип почвы (от (слабокислой до сильнощелочной), поскольку для каждого типа растения благоприятна та, или иная среда. Большинство растений предпочитают слабокислые и нейтральные почвы.

Показатель pH почвы (его численное значение) чаще всего колеблется в диапазоне 3,5-8,5.

1. Что такое показателя pH почвы и какому типу почвы соответствуют его численные значения

Кислотность показывает концентрацию ионов водорода, определяющих кислотно-щелочной баланс грунта. Для этого есть показатель pH. Показатель, отражающий кислотно-щелочной баланс почвы, раствора или другой среды.

Измеряется в единицах от 0 до 14 (скриншот сайта https://stop-pest.ru):

Типы почвогрунтов, в зависимости от показателя pH принято разделять на следующие типы (скриншот сайта https://stop-pest.ru)

Также принято различать два типа кислотности — актуальную кислотность (отражает реальное состояние, сколько сейчас в почве есть ионов водорода) и потенциальную кислотность (потенциально возможное состояние):

• АКТУАЛЬНАЯ определяет присутствие в почве ионов водорода: чем их больше, тем выше кислотность (соответственно, тем меньше значение pH).
• ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ определяет присутствие в почве обменно поглощенных ионов водорода и других частиц – марганца, железа, алюминия.

Всем садоводам и огородникам следует ориентироваться ТОЛЬКО на актуальную кислотность, которая измеряется химическими индикаторами, приборами и другими способами.

Далее рассмотрим как определить показатель pH почвы.

2. КАК определить показатель pH почвы (кислотность почвы)

Самые распространенные способы определения кислотности почвы:

а) Лакмусовая бумага

Показатель pH почвы определяется по цвету бумаги. Лакмусовая бумага есть в продаже в любом садовом центре.

Источник

Как определить кислотность почвы

Кислотность почвы или кислотность земли — характеристика, которая обусловлена присутствием катионов водорода и обменного водорода в почвенном растворе и катионов алюминия в почвенном поглощающем комплексе. Как самостоятельно проверить кислотность почвы на даче читайте во второй части статьи.

Почвенный поглощающий комплекс (ППК) — это совокупность свойств почвы, которая позволяет ей как губке «впитывать» и выделять обратно катионы и анионы, а также органические и другие вещества. Проверка состава ППК позволяет спрогнозировать поведение почвы в долгосрочной перспективе

Выделяют 3 типа этого параметра.

Актуальная кислотность (pH_водный) — это активность катионов водорода почвенной влаги, которая выражается в единицах pH. Реакция будет щелочной, если концентрация гидроксильной группы (OH – ) больше концентрации катионов водорода (H + ) по сравнению с чистой нейтральной водой, и кислой — если наоборот. Таким образом, при pH 8 — щелочной.

Чтобы определить актуальную кислотность плодородного слоя, готовят водную вытяжку с соотношением «сухое вещество : вода» равным 1:2,5 для минеральных грунтов (с содержанием органического вещества менее 10% по массе) и 1:25 для — торфяных (органогенных). Для Московского региона характерны подзол и подзолистые почвы с кислой реакцией среды (3÷5 ед. pH). При движении на юг значение параметра, как правило, увеличивается.

Обменная кислотность (pH_KCl) обусловлена наличием поглощённых с возможностью обратной отдачи катионов водорода и алюминия, которые вытесняются в жидкую фазу нейтральными солями (в основном хлоридом калия KCl).

Ионы водорода и алюминия, которые перешли из связанного состояния в растворённое, вредны для культивируемых сортов растений, поэтому этот параметр строго контролируют. Определение pH_KCl позволяет классифицировать субстрат по этому параметру.

Таблица 1 — Классификация почв по степени кислотности (Кидин В.В.)

pH_KCl определяют в суспензии (нефильтрованной вытяжке) приготовленной при добавлении к навеске материала одномолярного раствора хлорида калия. Соотношение «сухое вещество : растворитель» такое же, как при определении актуальной кислотности. Как правило pH_KCl меньше pH_водный, и по разнице между ними косвенно судят о насыщенности ППК ионами водорода.

При использовании метода титрования суспензии препаратом сильной щелочи и раздельным определением водорода и алюминия результат выражают в мг-экв / 100 г материала. Этот метод считается более точным и информативным.

Гидролитическая (полная) кислотность (H_Г) — определяется при добавлении к почвенному материалу одномолярного раствора ацетата натрия в дистиллированной воде. Реакция среды раствора приобретает значение в диапазоне 8,3–8,4 ед. pH в результате гидролиза соли. Применение этого реагента позволяет вытеснить из ППК все элементы, ответственные за pH_KCl и H_Г.

По величине H_Г определяют дозу извести, необходимую для нейтрализации, и принимают решение об использовании фосфоритной муки. Соотношение «сухое вещество : растворитель» — как в предыдущем пункте.

Полученное значение pH суспензии пересчитывают в H_Г при помощи специальной таблицы. Результат измеряется в мг-экв / 100 г субстрата.

Также возможно потенциометрическое определение H_Г и применение титрования. Эти методы считаются более точными.

Повышенное значение H_Г говорит о возможном негативном воздействии на растения. С одной стороны, снижается доступность микроэлементов и элементов питания, с другой стороны, повышается токсичность веществ, которые ранее не были токсичны: в частности, алюминия, бора, марганца.

Определение H_Г позволяет выбрать мелиоративные мероприятия, такие как внесение извести и доломитовой муки, и точно рассчитать необходимую дозу мелиоранта. Также на основании полученных данных принимают решение о применении физиологически нейтральных, кислых или щелочных удобрений.

Как определить кислотность почвы в домашних условиях

• весы кухонные электронные;
• одноразовые пластиковые стаканы объёмом 100 мл;
• универсальная индикаторная бумага (диапазон измерения — не менее 2–12 ед. pH);
• 6 г поваренной соли;
• 200 мл воды (желательно дистиллированной);
• 40 г высушенного грунта, который Вы хотите проанализировать.

Подготовка образцов: в первую очередь необходимо отобрать плодородный слой земли на Вашем участке согласно инструкции. 50–70 г влажного материала (горсть земли) нужно разместить в хорошо проветриваемом помещении при комнатной температуре на лист бумаги (газеты) и сушить 2–3 дня. Не допускается использование температуры выше 105 °С для высушивания образов.

Для анализа допускается использовать только хорошо просушенный материал.

Взятие навесок: возьмите одноразовый стакан и поставьте его на весы. Обнулите. После мелкими порциями добавьте почву до достижения массы 20 г. Проделайте процедуру дважды (нужно получить два сосуда с навесками).

Приготовление реагентов: Вам понадобится приготовить 50 мл раствора поваренной соли для последующего определения pH_KCl. Для этого в стакан вместимостью 100 мл добавьте 6 граммов поваренной соли (мы будем использовать её вместо KCl). После добавления соли, не снимая сосуд с весов, обнулите весы и очень аккуратно добавьте 50 г воды. Помешайте до полного растворения соли. Реагент для определения pH_KCl готов. Для определения pH_водный добавьте в пустую тару 50 г воды, соль добавлять не нужно.

Приготовление суспензий: в стакан с навеской добавьте приготовленный раствор поваренной соли, тщательно перемешайте до однородности. Оставьте сосуд до оседания взвеси на дне и образования более-менее прозрачного слоя жидкости.

В другой стакан с навеской добавьте ранее отмеренные 50 г воды без соли. Дальнейшие действия аналогичны описанным в пункте выше.

Измерение уровня pH: приготовьте две полоски универсальной индикаторной бумаги. Опустите по одной полоске в каждый сосуд не более, чем на 1 с. Старайтесь не касаться осадка. Полоски изменят цвет. Сравните цвет со стандартной шкалой согласно инструкции к универсальной индикаторной бумаге. Запишите полученные значения. Не перепутайте значения: результаты измерения pH в таре с соляным реагентом — pH_KCl, с чистой водой — актуальная кислотность.

Интерпретация результатов: используя таблицу 1, узнайте, к какому классу относится Ваша почва. Для этого определите, в каком диапазоне находится pH_KCl. Как правило, о регулировании этого свойства плодородного слоя стоит думать, если результаты меньше 5,0 ед. pH.

Теперь вычтите из значения pH_водный значение pH_KCl. Если разница составляет больше 2 ед. pH, стоит задуматься о добавлении извести в грунт.

Результаты мелиорации (добавления извести) оцените при помощи повторного анализа: если результаты определения стали больше (pH увеличился) и разница между ними сократилась, Вы добились успеха!

Расчёт дозы извести: для того, чтобы рассчитать дозу карбоната кальция (CaCO₃), необходимо провести расчёт по следующей формуле:

Чтобы точно определить все три вида кислотности, обратитесь в Испытательный центр МГУ. Эти параметры входят в анализ почвы на плодородие. В дополнение к достоверным лабораторным результатам Вы получите консультацию и рекомендации по улучшению состояния грунта.

Требования растений к кислотности грунта и правила раскисления

Концепция экологических ниш гласит, что живые организмы стремились эволюционировать таким образом, чтобы занять в природе место, недоступное другим видам. Растения — не исключение, поэтому у всех видов разные требования к реакции среды, которые нужно знать для повышения урожайности.

Таблица 2 — Отношение культур к свойствам пахотного слоя

Проще выращивать культуры с широким диапазоном pH_KCl, так как их нормальный рост и развитие не требуют известкования, то есть раскисления.

Поскольку овощеводство распространено в нашей зоне в большей степени, приведём также таблицу оптимальных значений для овощных культур. Она поможет определить, какие растения можно сажать на Вашем участке без предварительной подготовки, а также к какому значению pH_KCl нужно привести плодородный слой, чтобы выращивать желаемую культуру.

Таблица 3 — Требования овощных культур

Таким образом, все культуры можно поделить на группы, которые возможно выращивать совместно на земле с определённым уровнем кислотности: вместе можно выращивать картофель, брюкву, щавель, а вот сельдерей и подсолнечник рядом лучше не выращивать.

Если Вы хотите растить культуры, которые требуют разных диапазонов, нужно разметить свой огород на участки. Отталкиваясь от базовой кислотности, которую Вы можете определить самостоятельно по методике, описанной выше, рассчитайте дозы извести, необходимые для раскисления земли. Чтобы ничего не забыть, ограничьте площадки и сохраните информацию о дозе извести, которую вы на них внесли. Также для каждой площадки можно составить перечень культур, которые на ней будут хорошо расти.

Использованная литература:

1. Минеев В. Г. и др. Практикум по агрохимии. — ФГБОУ ВО МГУ им. М.В. Ломоносова (Издательский Дом (Типография), 2001.
2. Кидин В. В. и др. Практикум по агрохимии. — Москва: Колосс, 2008.

Источник