Использование рН, Нr, S, расчет Т и V. Потребность почв в известковании и возможности применения фосфоритной муки

Гидролитическая кислотность . - это часть потенциальной кислотности, обусловленная менее подвижными ионами водорода в почвенном поглощающем комплексе, которые могут быть переведены в раствор только при щелочной реакции.

Определение гидролитической кислотности производят в целях наиболее точного установления дозы извести, для вычисления емкости поглощения и насыщенности почвы основаниями и установления эффективности фосфоритной муки.

П р и н ц и п м е т о д а .

Почву обрабатывают 1,0 Н раствором гидролитической щелочной соли, обычно уксуснокислого натрия. Водный раствор уксуснокислого натрия

(СН₃СООNа) вследствие гидролиза соли имеет слабощелочную реакцию (рН=8,2).

СН₃СООNа + Н₂О = СН₃СООН + Nа ⁺ + ОН^-

При взаимодействии почвы с раствором СН 43 0СООNа ионы натрия энергично вытесняют ионы водорода, а освободившаяся уксусная кислота будет эквивалентна количеству ионов водорода, вытесненных из почвенного поглощающего комплекса

Почвенный H Na

поглощающий H + 2CH₃COONa [ППК]Na + 2CH₃COOH

комплекс

При таком методе учитывается не только собственно гидролитическая кислотность, но также актуальная и обменная кислотности и определяемая величина, называемая условно гидролитической кислотностью, будет на самом деле представлять сумму всех форм кислотности почвы.

Х о д а н а л и з а .

На технохимических весах берут 20 г почвы, переносят ее в колбу на 200-250 мл и приливают 50мл 1,0 Н раствора СН₃СООNа. Взбалтывают почву

с раствором 1 час и тотчас фильтруют в сухую посуду через сухой складчатый фильтр, стараясь возможно больше почвы перенести на фильтр.

Первые мутные порции отбрасывают или перефильтровывают. Пипеткой

берут 25 мл прозрачного фильтрата, переносят его в колбочку, добавляют 2-3 капли фенолфталеина и титруют 0,1 Н раствором NаОН до неисчезающей слабо-розовой окраски .

В ы ч и с л е н и е р е з у л ь т а т о в.

Гидролитическая кислотность обозначается Нг и выражается в миллиэквивалентах на 100 почвы.

Вычисление результатов производится по формуле :

Н г = а х К х 10 х 1,75 х 0,1 ,где

а - количество мл 0,1 Н щелочи, истраченной на титрование;

К - поправка к титру щелочи;

10 - для перевода на 100 г почвы (25мл фильтрата соответствовали 10 г почвы, поэтому для перевода на 100 г почвы результат надо умножить на 10).

1,75 - коэффициент неполноты вытеснения. Экспериментальным путем

установлено, что при однократной обработке почвы раствором ацетата натрия не все ионы водорода, обусловливающие кислотность, переходят в раствор. Величина кислотности, определяемая при однократной обработке почвы раствором соли в 1,5-2 раза ниже той, которая получается при многократной обработке почвы. Поэтому в расчеты гидролитической кислотности вводится коэффициент 1,75;

0,1 - для выражения величины Н 4г 0 в миллиэквивалентах, так как титрование производилось 0,1 Н раствором NаОН.

I. Расчет дозы извести на гектар в тоннах СаСО₃ ведут от величины гидролитической кислотности, выраженной в м-экв на 100 г почвы.

Прежде чем приступить к расчетам, необходимо установить, какое количество извести требуется для нейтрализации 1 м-экв водорода, т.е. определить весовое значение 1 м-экв СаСО₃.На нейтрализацию 1 м-экв СаСО₃ или 50 мл СаСО₃ ( 100-молекулярный вес СаСО₃ делим на валентность).

Расчет дозы извести в тоннах СаСО₃ на гектар пашни (слой почвы 20см) ведется по формуле:

Нг х 10 х 50 х 3 000 000

Х = ─────────────────────────── ,где

1 000 000 000

Х - доза извести в тоннах СаСО₃ на гектар;

Нг - гидролитическая кислотность в м-экв на 100 г почвы;

10 - для переноса Нг на 10 кг почвы;

50 - количество СаСО₃ в кг,равное 1 -экв;

3 000 000 - вес пахотного слоя почвы (0-20 см) с гектара в килограммах (в среднем);

1 000 000 000 - в знаменателе для перевода результата из микрограммов

в тонны СаСО₃.

После необходимых сокращений формула принимает следующий вид:

доза СаСО₃ (в тоннах на гектар) = Нг х 1,5

ВЫЧИСЛЕНИЕ ЕМКОСТИ ПОГЛОЩЕНИЯ ПОЧВЫ ПО КАППЕНУ.

Количество катионов, которое почва может поглотить, является практически постоянной величиной. Она называется емкостью поглощения или обменной (адсорбционной) способностью почвы, выражается в миллиэквивалентах на 100 г почвы и обозначается буквой Т.

Емкость поглощения по Каппену вычисляется на основании данных о гидролитической кислотности почвы и сумме поглощенных оснований.

Так как из катионов в поглощенном состоянии в почве могут быть только основания (Са, Mg, K, Na, NН₄ и др.) и водород (или А и М, которые

после вытеснения образуют соли, подвергающиеся гидролизу с образованием

иона водорода и учитываются как последний), то емкость поглощения вычисляется по формуле:

Т = S + Нг ,где

Т - емкость поглощения в миллиэквивалентах на 100 г почвы;

S - сумма поглощаемых оснований в миллиэквивалентах на 100 г почвы;

Нг - гидролитическая кислотность в миллиэквивалентах на 100 г почвы.

ВЫЧИСЛЕНИЕ СТЕПЕНИ НАСЫЩЕННОСТИ

ПОЧВЫ ОСНОВАНИЯМИ ПО КАППЕНУ.

Степень насыщенности почвы основаниями показывает, какая часть емкости поглощения насыщена основаниями. Она выражается в процентах к емкости и обозначается буквой V.

Чем больше в почвенном поглощающем комплексе ионов водорода , тем меньше насыщенность почвы основаниями и наоборот.

Степень насыщенности почв основаниями вычисляют по формуле:

S

V % = ─── х 100

Т

Использование результатов определения.

Вычисление степени насыщенности почв основаниями при агрохимических анализах почвы проводят для решения вопроса о необходимости известкования и возможности применения фосфоритной муки при непосредственном внесении в почву.

Почва может иметь высокую гидролитическую кислотность, но если степень насыщенности почвы основаниями высока, потребность ее в известковании будет ниже, чем у почвы с той же величиной гидролитической кислотности, но с невысокой степенью насыщенности основаниями. Например: ясно ,что известкование в первую очередь необходимо проводить для почвы

№2.

Таблица № 2

№ почвы	Н	S	V %
В мг / экв на 100 почвы
	4,0	30,0	88,0
	2,3	1,2	34,2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЗАМЕНЫ СУПЕРФОСФАТА

ФОСФОРИТНОЙ МУКОЙ ПО МЕТОДУ Б.А. ГОЛУБЕВА.

Для решения вопроса о возможности использования фосфоритной муки

необходимо иметь данные по содержанию подвижного фосфора в почве, гидролитической кислотности и емкости поглощения.

Фосфоритная мука относится к группе труднорастворимых фосфорных удобрений и использование ее зависит от степени кислотности почвы. На

почве, бедной подвижными формами фосфатов, фосфоритная мука будет давать эффект в том случае, если гидролитическая кислотность почвы больше 2-2,5 м/экв на 100 г почвы.

Если кислотность почвы выше указанной, действие фосфоритной муки

(внесенной в двойной дозе по Р₂О₅) будет постепенно приближаться к действию суперфосфата.

Можно ожидать равного эффекта от обеих форм фосфатов при следующих значениях кислотности на разных почвах (табл.5).

Таблица № 3

Емкость поглощения (Т) м – экв на 100 г почвы	Гидролитическая кислотность (НГ) м – экв на 100 г почвы
Меньше 10	3,0 – 3,5
10 - 30	4,0 – 6,0
Больше 30	Больше 6,0

Этим методом можно воспользоваться, если соблюдаются следующие условия: фосфоритная мука отвечает стандартным качествам, она хорошо перемешивается с почвой и вносится под культуры, которые не способны усваивать фосфор труднорастворимых фосфатов.

Если эти величины (Т и Нг) известны, а определяются они легко, то

отношение почвы к фосфориту оценивается по диаграмме, которая приведена

на рисунке 4.

На горизонтальной оси величины Т, а по вертикальной - Нг. Первая линия представляет для каждой почвы такие значения кислотности (Н), при которых растение на данной почве только н а ч и н а е т положительно реагировать на фосфорит. На второй - верхней линии расположены те значения Нг ,при которых фосфоритная мука на данной почве будет действовать на растение примерно так же х о р о ш о, как и легко усвояемые фосфаты (суперфосфат, прицепитат и др.).

При значениях Нг, промежуточных между крайними точками, растворимые фосфаты будут действовать лучше фосфоритной муки, но превосходство их будет меньше, чем ближе Нг для данной почвы к точкам верхних линии. Следовательно, если в почве отмечается недостаток солей фосфоритной кислоты в доступной для растений форме, то в заштрихованной зоне суперфосфат обычно более эффективен, чем фосфоритная мука (даже взятая в удвоенной дозе Р₂О₅),и лишь иногда действие обоих удобрений примерно одинаково.

На почвах, располагающихся по своим свойствам выше заштрихованной

зоны, фосфоритная мука иногда даже превосходит суперфосфат.

И наоборот, почвы, которые по свойствам кислотности лежат ниже заштрихованной зоны, вовсе не являются подходящими для применения фосфоритов.

Н мэкв / 100г

10

8 Действие фосфорита не ниже

суперфосфата Н = 3+0,1Т

6

Фосфорит действует

4 слабее суперфосфата

Фосфорит не действует

S+H мэкв/100г

10 20 30 40 50

Рис. Схема показывающая зависимость действия фосфоритной муки от величины гидролитической кислотности (Нг) и емкости поглощения почвы (S + Нг).

Этот метод рассчитан на средние типичные условия; имеется в виду фосфоритная мука обычных, стандартных качеств и сельскохозяйственные

культуры, самостоятельно без помощи почв, не использующие Р₂О₅ фосфорита.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММЫ ПОГЛОЩЕННЫХ

ОСНОВАНИЙ ПО КАППЕНУ-ГИЛЬКОВИЦУ.

Состав поглощаемых катионов у различных почв растений. Он в большой степени влияет на свойства почвы. В черноземных почвах первое место среди поглащенных катионов принадлежит кальцию, магнию и ряду других катионов. В дерново-подзолистых почвах значительную, а иногда и большую

часть поглощенных катионов составляют катионы водорода и алюминия. В

солонцеватых почвах и солонцах значительное место среди поглощенных катионов занимает натрий.

Суммой поглощенных оснований, называется количество поглощенных

почвой катионов (за исключением водорода),способных к обмену. Она выражается в миллиэквивалентах на 100 г почвы и обозначается буквой S.

Значение анализа.

Величина суммы поглощенных оснований характеризует поглотительную

способность почвы и служит для вычисления емкости поглощения и насыщенности ее основаниями.

Принцип метода.

Если почву обработать определенным количеством кислоты известковой концентрации (титрованным раствором),то часть кислоты связывается с поглощенными основаниями, образуя нейтральные соли. Оставшаяся часть

кислоты учитывается титрованием ее щелочью.

Например:

Н

Почвенный Ca Почвенный Н

Поглощающий Mg +6HCl поглощающий Н +CaCl₂ + MgCl₂ +KCl + HCl

комплекс K комплекс Н

H Н

Н

Этот метод пригоден только для бескарбонатных почв.

Ход анализа.

Навеску 20 г воздушно-сухой массы дерново - подзолистой почвы или 10 г черноземных почв переносят в колбу емкостью 250-300 мл и приливают из бюретки точно 100 мл 0,1Н НСl. Взбалтывают в течение одного часа и оставляют колбу на 24 часа. Затем содержимое колбы взбалтывают и фильтруют через сухой складчатый фильтр ,отбрасывая первые мутные порции фильтрата.

Из прозрачного фильтрата берут пипеткой 50 мл в коническую колбу, кипятят в течение 3-5 минут, прибавляют 2-3 капли фенолфталеина и титруют в горячем состоянии раствором 0,1Н NаОН до неисчезающей слабо-розовой окраски.

Вычисление результатов.

Сумму поглощенных оснований определяют по разности между взятым и

оставшимся неизрасходованным количеством соляной кислоты.

Расчет ведется по формуле:

(50 х К_НСl - а х К_NaОН) х 10

S = ─────────────────── м-экв 100 г почвы , где

S - сумма поглощенных оснований в миллиэквивалентах на 100 г почвы;

50 - количество мл фильтрата, взятое для определения;

К - поправки к титру 0,1Н щелочи и 0,1Н соляной кислоты;

а - количество миллилитров 0,1Н щелочи, израсходованной на титрование;

10 - в числителе для пересчета на 100 г почвы,так как 50 мл фильтрата соответствуют 10 г почвы (для черноземов результат умножают на 20);

10 - в знаменателе для перевода в миллиэквиваленты, так как титрование производилось децинормальным раствором.

Занятие № 4