Наиболее надежными в настоящее время являются методы
Крюкова – отделение растворов прессованием без применения спирта
- и выделение почвенного раствора с помощью спирта.
Третья группа методов
Методика получения и исследования свободного почвенного раствора
Вся эта группа методов основана на получении свободного почвенного раствора путем стекания под влиянием силы тяжести вниз по мере насыщения почвенных горизонтов влагой выпадающих осадков.
Наиболее широкое применение для этих целей нашли лизиметры.
Свободный почвенный раствор, собираемый лизиметрами, получил название лизиметрических вод .
В настоящее время они широко используются в почвенных исследо-
ваниях. Чаще всего используются лизиметры конструкции Е.И. Шиловой [17] (рис. 6).
ВТАВИТЬ РИС 6
Лизиметры представляют собой квадратные противни площадью 40 x 40 см, изготовленные из оцинкованного железа или пластмассы. Передняя часть лизиметра имеет бортик. Для отвода почвенного раствора в лизиметре имеется отверстие. Для установки лизиметра в почву на площадке стационара выкапывают траншею. Её глубина определяется глубиной отбора почвенных вод и должна, как правило, превышать 100 см. Затем на нужной глубине при помощи ножа или стамески делают узкие почвенные ниши и в них вставляют лизиметры. Обычно в траншею ставят 3–4 лизиметра на разную глубину. После установки лизиметров их соединяют с приемником с помощью резиновых трубок.
|
|
|
После окончания монтажа траншею засыпают, причем укладку почвенных горизонтов производят в прежнем порядке. При этом их слегка уплотняют. Откачку лизиметрических вод проводят ручным насосом.
Достоинства метода – отсутствие контакта почвенных растворов с атмосферным воздухом и близость получения лизиметрических вод к природным процессам.
Недостатки – получение почвенных растворов при влажности почвы не менее НВ (наименьшая влагоемкость).
Часто летом осадков мало, и этим методом почвенных растворов полу-
чить нельзя. Поэтому наряду с данным методом изучения почвенного раствора следует использовать и методы его вытеснения давлением или спиртом.
Четвертая группа Непосредственное исследование жидкой фазы
почвы в естественных условиях Этим методом определяется с помощью потенцио-метров и электродов активность ионов Са 2+, Mg 2+, Na+, Cl-,SO42-, CO32-, NO3‑ и т. д.
Активность ионов служит количественной мерой, позволяющей оценить поступление питательных веществ в растения. Принцип метода состоит в том, что на границе раздела «электрод–раствор» возникает раз-
ность потенциалов, зависящая от активности определяемого иона в растворе.
Электрод должен обладать высокой селективностью, т. е. его потенциал должен быть обусловлен активностью определенного иона и не зависеть от активности сопутствующих ионов.
|
|
|
В качестве электродных материалов применяют стекла различного состава, твердые мембраны из галогенидов и сульфидов различных металлов.
Техника полевых измерений активности ионов сравнительно проста. С поверхности на изучаемую глубину погружают индикаторный ионоселективный электрод и электрод сравнения. При необходимости используют почвенный разрез, а показания снимают по генетическим горизонтам.
Электроды присоединяют к переносному потенциометру и измеряют ЭДС (электродвижущую силу), а затем по градуировочному графику находят активность определенного иона. Измерения повторяют через заданные промежутки времени в зависимости от цели исследований.
Можно установить несколько электродов и вести наблюдения за дина-
микой активности ряда ионов одновременно.
При измерении активности нескольких ионов электроды приходится располагать на некотором расстоянии друг от друга. Это может внести некоторую неопределенность в трактовку полученных данных.
В лабораторных условиях данная неопределенность легко устранима, так как измерения ведутся в вытяжках, суспензиях и пастах. Однако результаты, полученные в лабораторных условиях, имеют другой физический смысл.
|
|
|
ВОПРОС 2. Особенности химического анализа почвенных растворов, лизиметрических и почвенно-грунтовых вод
Основное отличие жидкой фазы почвы от атмосферных осадков и поверхностных вод состоит в их неравновесном окислительно-восстановительном и щелочно-кислотном состоянии по отношению к атмосферному воздуху.
Оно обусловлено наличием в почвенных растворах закисных соединений органического вещества, органических кислот и повышенным содержанием свободной углекислоты. В почвенных растворах минеральные соединения могут находиться как в ионной форме, так и в коллоидной или в виде органоминеральных соединений.
Все это в целом требует соблюдения особых приемов при химическом анализе почвенных растворов.
1. общую щелочность (НСО3-) и кислотность (величину рН), содер-
жание закисного железа, нитратов и аммиака необходимо определять сразу же после извлечения раствора.
2. Анализ почвенных растворов производится в малых объемах жидкости при их низкой концентрации, что требует применения при хими-
|
|
|
ческом анализе микрохимических методов.
В настоящее время для этих целей широко используются атомно-абсорбционные методы.
ВОПРОС 3. Роль почвенных растворов в продукционном процессе
Почвенные растворы являются непосредственным источником питания растений. Изменение концентрации и состава растворов ведет к изменению водного режима и минерального питания растений, что, безусловно, отражается на развитии растений и их продуктивности. Человек своими
разнообразными воздействиями на почву в процессе сельскохозяйственного использования регулирует тем или иным способом состав почвенного раствора, делает его оптимальным для получения наивысшей продуктивности агроценозов.
Орошение и осушение почв, наряду с созданием благоприятного водного режима, позволяет изменить концентрацию почвенного раствора –
- при орошении концентрации разбавляются,
- при осушении идет снижение концентрации оксидов железа, алюминия и других соединений, вредных для растений.
Внесение удобрений способствует оптимизации содержания в почвенных растворах элементов питания растений.
Для питания растений важное значение имеет осмотическое давление почвенного раствора.
Если осмотическое давление почвенного раствора равно осмотическому давлению клеточного сока растений или больше его, то рас-
тения не могут всасывать питательные элементы. Сосущая сила корней большинства сельскохозяйственных культур равна 100–120 мкПа (микропаскаль).
Осмотическое давление зависит от концентрации почвенного раствора. В незасоленных почвах оно невысокое, а в засоленных – довольно
большое. При уменьшении влажности увеличивается концентрация почвенного раствора и повышается осмотическое давление и наоборот.
При повышении осмотического давления почвенного раствора нарушается нормальное развитие растений. У пшеницы, например, наблюдается в результате этого задержка кущения, но усиливается колоше-
ние, задерживается цветение, созревание, что способствует значительному снижению урожайности.
Для сельскохозяйственных культур особенно неблагоприятны щелочная реакция почвенной среды и высокое содержание в ней соды (Na2CO3).
Контрольные вопросы и задания
1. Перечислить и охарактеризовать методы выделения почвенных растворов. Необходимость изучения химического состава атмосферных осадков и методы их сбора.
2. Пути извлечения и изучения жидкой фазы почвы. Какая существует взаимосвязь между почвенными растворами и водными вытяжками? В чем состоит принцип методов отпрессования почвенных растворов и выделения их методом замещения жидкостями?
3. Дать определение лизиметрическим водам. В чем заключается методика получения и исследования свободного почвенного раствора? Устройство лизиметров конструкции Е. И. Шиловой.
4. Каким образом можно изучить химический состав почвенного раствора в естественных (природных условиях)?
Какими способами представляются результаты химического анализа почвенных растворов?
5. Значение кислотности почв для растений и почвен-ных микроорганизмов. Виды кислотности. В чем заключаются методы определения разных видов кислотности почв?
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 19; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!