Визначення гумусу методом Тюріна.
Мета роботи: 1.Визначити вміст гумусу в ґрунті. 2.Встановити залежність вмісту гумусу від механічного складу. 3.Оцінити родючість ґрунту за вмістом в ньому гумусу. 4.Розробити можливі заходи щодо збільшення в ньому гумусу та виявити шляхи його деградації.
Основні теоретичні поняття
Ґрунтовий гумус відіграє важливу роль як у формуванні ґрунту, так і в його родючості. Гумус являє собою складний динамічний комплекс специфічних органічних сполук, які утворились при розкладі та гуміфікації органічних решток в ґрунті.
Існує декілька методів визначення гумусу, але найпопулярнішими серед них с метод Г.В.Тюріна, тому що він простий, точний і швидкий. Суть методу ґрунтується на окисленні вуглецю гумусу до СО2 розчином біхромату калію (К2Сr2О7) у сірчаній кислоті, надлишок якого відтитровують сіллю Мора.
Хід роботи
1. Наважку ґрунту в межах 0.1-0.5г (в залежності від вмісту гумусу) перенести в колбу і прилити 10 мл біхромату калію.
2. Вміст колби повільно прокип'ятити на піщаній бані, 5хв. після того охолодити, змити стінки колби і лійку 10-20мл дистильованої води.
3. Додати 3-5 капель фенолфталеїну і відтитрувати 0.2 н розчином Мора до переходу забарвлення від брудно-бурого в темно-зелений колір.
4. Паралельно провести контрольне (холосте) титрування в такій же колбі, але з породою, яка не має гумусу (пемза, прожарений пісок).
5. Вміст гумусу (Г) в процентах обчислюють за формулою:
(1.1)
де - кількість солі Мора, що пішла на холосте титрування, мл; - кількість солі Мора, що пішла на титрування надлишку біхромату калію у досліді з ґрунтом, мл; 0,001036 - коефіцієнт переводу в гумус 1 мл солі Мора; - наважка ґрунту, г.
Для того щоб практично оцінити родючість ґрунту, визначають запаси гумусу на гектарі за такою формулою:
(1.2)
де ЗГ – запаси гумусу, т/га; Г – вміст гумусу, %; d – щільність ґрунту, г/см3; h – потужність шару ґрунту, см.
За вмістом гумусу розраховують його баланс в ґрунті. Для підтримання бездефіцитного балансу гумусу в ґрунті основним заходом є внесення органічних добрив.
Висновки: 1. Дати порівняльну характеристику досліджуваного ґрунту з іншими типами ґрунтів; 2. Встановити норму органічних добрив; 3.Оцінити родючість ґрунту за вмістом гумусу.
Контрольні запитання:
1. Принципи класифікації ґрунтів за гранулометричним складом.
2. Як впливає гранулометричний склад ґрунтів на їх властивості?
3. Дайте характеристику джерел гумусу в ґрунті.
4. Опишіть роль гумусу в ґрунтах та способи регулювання його вмісту.
Лабораторна робота №2
Вбирна здатність ґрунту.
Мета роботи: виявити наявність фізичної, хімічної та фізико-хімічної вбирної здатності у різних типах ґрунту та механізм протікання реакції обміну, закріплення.
Принцип роботи полягає у аналізі фільтрату отриманого при пропусканні крізь товщу ґрунту різних розчинів за допомогою якісних реакцій.
Короткі теоретичні відомості:
Вбирною здатністю ґрунту називають властивість його вбирати і утримувати розчинені та завислі у воді речовини, а також цілі молекули води та газів. Вбирна здатність впливає на формування водно-фізичних та інших властивостей ґрунту. Вбирна здатність буває: механічна, біологічна, фізико-хімічна, хімічна та фізична.
Механічна вбирна здатність - це властивість ґрунту, як пористого тіла, затримувати частки ґрунтових суспензій; застосовується на очисних спорудах, кальматації каналів, заплавних та зрошувальних землях, полях фільтрації стічних вод.
Біологічне вбирання полягає в тому, що з ґрунтового розчину мікроорганізмами, які є в ґрунті, та рослинами вбираються різні елементи. Воно відіграє важливу роль у збереженні поживних речовин від ви мішання та закріплення їх в ґрунті, що дуже важливо у боротьбі із забрудненням водних артерій мінеральними добривами, нітратами та інше.
Хід роботи
Фізико-хімічна вбирна здатність - властивість ґрунту обмінювати катіони (або аніони), яті увібрані ґрунтовим вбирним комплексом (ГВК) та еквівалентну кількість катіонів (або аніонів) ґрунтового розчину. Цей вид вбирання має велике значення в ґрунтоутворюючих процесах, формуванні реакції ґрунту, накопиченні елементів живлення.
1. На тири лійки з фільтрами, змоченими дистильованою водою, насипати 2/3 її об'єму торфу, піску і досліджуваного ґрунту.
2. За допомогою скляної палички повільно доливати на поверхню ґрунтів електроліт, щоб у пробірці зібралося 3-5мл фільтрату. При взаємодії електроліту з ґрунтом проходить реакція
3. Одержаний з кожного ґрунту фільтрат розлити у дві пробірки, В першій визначають наявність катіона Сu2+, в другій - витісненого Са2+. Катіони Сu2+ виявляють додаванням до фільтрату 3-5 капель аміаку (NH4OH), який осаджує основну сіль зеленуватого кольору. Катіон Са2+ - додаванням до підігрітого (зігріти в руці) фільтрату спочатку 1-2 кр. 10% оцтової кислоти (СН3СООН), а потім 3-4 кр. оксалату амонію (NН4)С2О4). Білий осад, що випадає, свідчить про наявність у фільтраті Са2+ , який витіснився з ґрунту катіоном Сu2+ . Результати спостережень записати в табл. 5.
Хімічна вбирна здатність - це здатність ґрунту затримувати іони ґрунтового розчину у формі нерозчинних або малорозчинних солей, що утворюються в процесі хімічних реакцій. Осад цих солей переходить у тверду фазу ґрунту і утримується від вимивання (накопичення фосфатів). Завдяки хімічному вбиранню у ґрунті нагромаджуються фосфати, які практично не поглинаються фізико-хімічним шляхом. Ці фосфати стають доступними рослинам лише за зміни реакції середовища, так як вони є мертвим баластом.
1. Взяти свіжі зразки досліджуваних ґрунтів і так само як у попередньому досліді перепустити крізь ґрунти розчин Nа2Н2PO4. У випадку наявності хімічного вбирання іде реакція
В цьому досліді збирають фільтрату 1-2мл і в ньому визначають присутність катіона . Для цього у пробірку приливають 3-4кр. Магнезіальної суміші (MgCl2, NH4OH, NHCl). Білий кристалічний осад свідчить про наявність у фільтраті і відсутність в ґрунті хімічного вбирання, і навпаки. Результати спостережень записати в табл. 5.
Фізична вбирана здатність - здатність ґрунту вбирати цілі молекули води, газів і розчинених у воді речовин. Молекулярна адсорбція може бути позитивна і негативна. Приладом може бути: 1) затримання ґрунтом барвистих речовин у процесі пропускання крізь них розчину; розчин фарби може бути зовсім або частково знебарвлений; 2) опріснення осолоділої води під час пропускання її через ґрунт; 3) у процесі виготовлення торфо-фекальних компостів поглинається аміак та інші гази.
1. Крізь зразки ґрунту перепустити розчин метиленової сині і за ступенем знебарвлення фільтрату зробити висновки про фізичне вбирання. Результати записати в табл. 3.
Таблиця 3
Ґрунт | CuSO4 | NаН2PO4 | Метиленова синь | |
Сu2+ | Са2+ | HPO4 | ||
Торф | ||||
Пісок | ||||
Досліджуваний ґрунт |
Якщо досліджуваний іон у фільтраті не виявляться, або виявляється слабо, тоді у відповідній графі таблиці записують «вбирається повністю», або «вбирається слабо», а якщо не виявляється, то - «не вбирається».
Висновки: 1. За результатами спостережень дати висновки про характер, закономірність та інтенсивність вбирання речовин різними ґрунтами; 2. Як впливають механічний склад та вміст гумусу на вбирну здатність досліджуваних ґрунтів.
Контрольні запитання:
1. Що називають вбирною здатністю ґрунту ?
2. Які існують види вбирної здатності ?
3. Від чого залежить вбирна здатність ґрунту ?