Дополнительные определения для характеристики кислотности почв

23-08-2016, 20:15

Определение суммы поглощенных оснований по ускоренному методу Каппена—Гильковича. Из хорошо перемешанного почвенного образца на технических весах отвешивают навеску в 20 г почвы с точностью до 0,1 г. Навеску помещают в колбу емкостью 200—300 мл. Приливают из бюретки 100 мл 0,1 н раствора HCl точно установленного титра, взбалтывают в течение часа и оставляют стоять на 24 часа. По истечении этого срока фильтруют через сухой складчатый фильтр, отбрасывая первые порции фильтрата. Из фильтрата берут пипеткой 50 мл в коническую колбочку емкостью 200 мл и кипятят 1—2 минуты; после этого прибавляют 2 капли фенолфталеина; титруют этот горячий раствор 0,1 н раствором едкого натра до неисчезающей слабо-розовой окраски.
При наличии большого количества полуторных окислов в вытяжке, выпадающих при ее титровании в виде осадка, целесообразно дать осадку осесть, титруя затем прозрачную жидкость над осадком до слабо-розового окрашивания с фенолфталеином.
Полученную величину вычитают из количества мл 0,1 н NaOH, идущего на титрование 50 мл исходной соляной кислоты; разность, помноженная на поправку к титру 0,1 н щелочи, выражает сумму поглощенных оснований в мг-экв на 100 г почвы. Метод этот не точен и при незначительном содержании в почве поглощенных оснований может их не уловить (в этом случае разность цифр при титровании близка к нулю или имеет даже отрицательный знак).
Для почв, богатых поглощенными основаниями (15 мг-экв на 100 г), берут на 20 г почвы не 100, а 200 мл 0,1 н HCl; в этом случае при подсчете конечный результат умножают на 2.
Определение суммы поглощенных оснований при массовых анализах обычно ведут с выборочными параллельными в количестве не менее 10% от общего числа анализов.
Вычисление степени насыщенности почв основаниями. Степень насыщенности почв основаниями вычисляется по следующей формуле:
V = S/S+H*100,

где V — степень насыщенности почв основаниями,
S — сумма поглощенных оснований в мг па 100 г почвы, a H — количество поглощенных Н-ионов, соответствующее величине ее гидролитической кислотности, также выраженное в мг-экв на 100 г почвы.
Необходимо обращать внимание, чтобы величины SaH были выражены в одних и тех же мерах (либо в мг-экв на 100 г почвы, либо в ц CaCO3 на 1 га), Нели цифры выражены в мг-экв на 100 г почвы, то для перечисления в ц CaCO3 на 1 га их нужно помножить на 15 (и обратно).
На основании имеющихся данных можно принять, что на почвах с кислой реакцией (подзолистые и др.) степень насыщенности почв основаниями колеблется примерно от 40 до 70%; на почвах же с реакцией, близкой к нейтральной (черноземы), степень насыщенности достигает 85% и выше.
Определение подвижного алюминия в почве по методу Соколова. На многих кислых почвах растения страдают не только от повышенной концентрации 11-ионов, но и от повышенного содержания в них подвижного, легко переходящего в растворимое состояние алюминия; некоторые растения относительно даже более чувствительны к повышенной концентрации алюминия в почве, чем Н-ионob, как например, ячмень и лен.
Поэтому при изучении вредного действия кислотности почв большой интерес представляет выяснение роли алюминия (удельный вес алюминия в титруемой кислотности солевой вытяжки, по-видимому, различен для разных почв). Этот учет имеет, таким образом, существенное значение для агрономической характеристики почв.
Принцип метода А. В. Соколова основан на том, что, подбавляя к солевой хлористо-калиевой вытяжке из кислой почвы фторид калия или натрия, можно определить в растворе в отдельности содержание свободной кислоты и хлористого алюминия. Титруя после кипячения солевую вытяжку из почвы щелочью в присутствии фенолфталеина при добавлении к вытяжке фторида и без него, можно установить в первом случае содержание свободной кислоты в вытяжке, во втором случае суммарное содержание свободной кислоты и соли алюминия и по разности определить количество активного алюминия в почве.
Ход анализа. 1. Общая обменная кислотность почвы определяется обычным способом. Навеска почвы в 100 г взбалтывается с 250 мл 1,0 н раствора KCl в течение 1 часа. Вытяжка отфильтровывается через беззольный фильтр. Определенное количество фильтрата после кипячения титруется 0,01 н раствором NaOH в присутствии фенолфталеина до слабо-розового окрашивания. Количество 0,01 н раствора NaOH, израсходованное при титровании, эквивалентно суммарному содержанию во взятом объеме вытяжки H' (свободной кислоты) и Al'''.
2. Определяя свободную кислоту (H ) в солевой вытяжке (обменной кислотности) почвы. К определенному количеству новой порции той же вытяжки прокипяченной для удаления углекислоты, добавляют 3 мл 3,5%-ного раствора NaF и титруют раствор на холоду 0,01 н раствором NaOH в присутствии 3—5 капель фенолфталеина до появления слабо-розового окрашивания или синего окрашивания в присутствии бромтимолбляу. Количество израсходованной при этом щелочи эквивалентно содержанию свободной кислоты (Н') в вытяжке.
Описанный метод определения свободной кислоты (H ) относится к случаю титрования солевых вытяжек, не содержащих больших количеств железа. В некоторых почвах, однако, возможно наличие железа, переходящего в солевую вытяжку; при титровании солевых вытяжек из почв вполне возможно пренебрегать незначительной ошибкой вследствие наличия ничтожных количеств железа.
3. Количество Al(Fe) в растворе устанавливается путем вычитания результатов второго определения из результатов первого. Для выражения результатов не в мг-экв, а в мг алюминия количество мл 0,01 н NaOH, эквивалентное содержание алюминия, умножают на 0,09.
Количество свободной кислоты можно установить в одной и той же порции раствора, в которой определялась обменная кислотность. Для этого к раствору, в котором титрованием 0,01 H NaOH, определялась обменная кислотность, добавляется 0,01н HCl в количестве, точно равном израсходованной при первом титровании щелочи; в этих условиях растворяются выпавшие при первом титровании гидраты; после этого добавляют 3 мл 3,5%-ного раствора NaF и далее титруют как описано выше.
Особенности различных почв хорошо характеризуются этим методом; торфянистые почвы, по данным автора, отличаются содержанием большого количества свободной кислоты в солевой вытяжке, между тем как подзолистые почвы и особенно красноземы содержат в ней много алюминия; в солевых вытяжках из торфянистых почв, кроме ионов H и Al, присутствуют и ионы Fe.
Для определения подвижного Al применяется также метод Пейве, основанный на определении степени разбавления испытуемого раствора до предельной концентрации выпадения осадка гидрата окиси алюминия при титровании KCl-вытяжки щелочью.
Установление нуждаемости почв в известковании. Из применяемых в настоящее время в России диагностических методов установления потребности почв в известковании и доз извести наиболее распространенными и проверенными являются методы определения нуждаемости почв в извести по pH в солевой вытяжке и степени насыщенности почв основаниями и установления доз извести по гидролитической кислотности почв (по методу Каппена).
Эта методика, впервые предложенная в России Научным институтом по удобрениям (НИУ), была широко применена в дальнейшем при почвенных обследованиях Всесоюзным институтом удобрений, агротехники и агропочвоведения (ВИУА), и в настоящее время является общепринятой методикой при практических работах по известкованию почв в России. Широко используется эта методика и за границей.
Определение нуждаемости почв в известковании лишь по pH солевых вытяжек дает наибольшие расхождения с результатами полевых опытов с известкованием для групп почв с величинами pH 5,0 5,5. В этих случаях особенно рекомендуется дополнительное определение степени насыщенности почв основаниями.
Кислотность и нуждаемость в известковании почв с величиной pH солевой вытяжки <5,5 или 5,0 обычно достаточно точно характеризуется и без определения степени их насыщенности основаниями.
Считается, что почвы при рН<4,5 нуждаются в извести сильно, при pH 4,5—5,0 — средне, а при pH 5,0—5,5 — слабо или средне, если насыщенность основаниями меньше 60% для легких почв и 75% для тяжелых.
Большое значение для характеристики кислотности почв имеет глубина залегания карбонатов. При одинаковых показателях кислотности в пахотном слое, почвы с близким залеганием карбонатов должны считаться в общем менее кислыми и менее нуждающимися в известковании.
На основании имеющихся материалов можно заключить, что нуждаемость в известковании для разных культур различна: для льна она ниже, чем для клевера, для пшеницы близка к таковой для ячменя и т. д.
В хозяйственных условиях при известковании в севообороте приходится считаться главным образом с отзывчивостью на известкование не отдельных растений, но преобладающих пли ведущих групп культур (кормовых, зерновых и т. д.).
Установление доз извести. Дозировка извести, как и потребность почв в известковании, зависит не только от кислотности почв, но и от ряда других факторов: механического состава почв, севооборота, применения удобрений и пр.
В настоящее время основой при установлении доз извести является определение гидролитической кислотности почв по Каппену (с коэффициентом 1,75).
На почвах легкого механического состава считается целесообразным несколько уменьшать дозы извести; наоборот, на тяжелых почвах можно несколько увеличивать их (в частности, для улучшения их физических свойств).
Следует все же учитывать, что при повышении доз извести большей частью сверх половинной дозы, рассчитанной по гидролитической кислотности почвы, с увеличением эффективности известкования обычно уменьшается оплата единицы внесенной извести. Это заставляет при недостатке извести предпочитать внесение меньших ее доз на большей площади, чем более высоких доз на меньшей площади.