Химический анализ почвы, определение pН, кислотности почвы в лаборатории анализа почв.
Кислотность — свойство почвы, обусловленное содержанием в почвенном растворе ионов водорода. Почвенная реакция имеет для роста растений решающее значение. Реакция среды (она определяется величиной рН) измеряется в единицах от 1 до 14. По кислотности почвы делятся на : сильно-кислые почвы (рН 3,5-4 ), кислые(рН 4,6-5,3 ), слабокислые (рН 5,4-6,3) , нейтральные(рН 6,4-7,3 ), слабощелочные(рН 7,4-8 ),щелочные(рН 8,1-8,5 ).Для характеристики почвенной кислотности используется ряд показателей:
- Актуальная кислотность — это pH почвенного раствора (на практике измеряется pH водной вытяжки при соотношении почва:вода = 1:2,5 для минеральных почв и 1:25 для торфяных). При рН 7 реакция почвенного раствора нейтральная, ниже 7 — кислая, выше — щелочная. Подзолистые почвы лесной зоны имеют преимущественно кислую реакцию (рНводн 4,5 — 5,5), подзолы и верховые торфяники — сильнокислую (рНводн 3,5—4,5).
- Обменная кислотность почвы вызывается обменными катионами водорода и алюминия, которые переходят в раствор из почвенного поглощающего комплекса при взаимодействии с нейтральными солями. В богатых перегноем горизонтах она обусловлена преимущественно Н+-ионами, в малогумусных минеральных — Al-ионами. Обменная кислотность подзолистых почв лесной зоны составляет рН КС1 3,5—5, или 0,5 — 6 мг-экв на 100 г сухой почвы, серых и бурых лесных — значительно ниже.
- Гидролитическая кислотность — pH вытяжки раствором гидролитически щелочной CH3COONa (позволяет более полно вытеснить H+ из ППК). Определяется Н+-ионами, переходящими в раствор при взаимодействии с почвой гидролитически щелочных солей, и включает менее подвижные Н +-ионы, не вытесняемые нейтральными солями. В подзолистых почвах гидролитическая кислотность составляет 1—10 мг-экв на 100 г сухой почвы. О величине гидролитической кислотности можно судить также по насыщенности почвы основаниями.
Повышенная кислотность почвы негативно сказывается на росте большинства культурных растений за счёт уменьшения доступности ряда макро- и микроэлементов, и наоборот, увеличения растворимости токсичных соединений марганца, алюминия, железа, бора и др., а также ухудшения физических свойств. Для снижения кислотности прибегают к известкованию.
Чем опасна кислая почва на огороде?
1.Повышенная кислотность почв угнетает рост и развитие растений. Происходит это по причине того, что в кислых грунтах преобладает содержание растворимого алюминия и его солей, а также марганца, которые связывают на себе щелочные минералы: кальций, магний, калий, селен и др., препятствуя их усвоению растениями.
Чем более кислая почва, тем быстрее она заболачивается, через некоторое время на ней уже смогут расти только некоторые болотные и хвойные растения.
Как определить кислотность почвы?
Самый точный результат можно получить, только обратившись в лабораторию анализа почв и предоставив им образцы почвы. Пробы для химического анализа почвы на кислотность,PH, отбираются в соответствии с ГОСТ 17.4.3.01-83 «Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб».
В лаборатории анализа почв, кислотность почвы определяют в соответствии с ГОСТом. Стандарт ГОСТ 27753.3-88 .Почвы. Метод определения рН водной суспензии., распространяется на тепличные грунты и устанавливает метод определения рН водной суспензии почвы при химическом анализе почвы. Сущность метода заключается в измерении разности потенциалов стеклянного электрода, чувствительного к ионам водорода и электрода сравнения, значение которого зависит от концентрации ионов водорода в растворе.
Предельное значение суммарной относительной погрешности результатов анализа при доверительной вероятности Р = 0,95 составляет 0,3 единицы рН. Для анализа используют часть водной суспензии, приготовленной по ГОСТ 27753.2-88. Грунты тепличные. Метод приготовления водной вытяжки.
ГОСТ 27753.3-88 Почвы.Метод определения рН водной суспензии.
Материал сайта www.chemanalytica.ru
Исследование рН почвы со своего огорода
Исследование рН почвы со своего огорода
Авторы: Желватых Алексей, Шерин Виктор, 7 класс
МАОУ «Юговская средняя школа», Пермского района, Пермского края
Руководитель: учитель биологии и химии Хомякова Лилия Григорьевна
Основное назначение огорода — производство экологически чистых продуктов питания. Многое зависит от почвы, где растут культурные растения. Наши огороды на разных улицах в поселке Юг. Мы решили помочь родителям получить большой урожай, исследуя рН почву со своих огородов.
Объект исследования: почва со своих огородов.
Предмет исследования: пробы почв с разных участков двух огородов:
№ 1 огород Желватых Алексея (6 проб)
№2 огород Шерина Виктора (9 проб)
Цель исследования: с помощью химического анализа изучить состояние рН почвы на своем огороде, для получения более высокого урожая.
Задачи исследования:
Изучить информацию о почвах в литературных источниках и Интернете.
Провести химический анализ почвы на разных участках двух огородов.
Сравнить и дать оценку полученным результатам.
Сформулировать рекомендации и предложения по использованию почвы своим родителям.
Методы исследования – агрохимические. Исследование почвы проводилось по следующим показателям: pH
На наших огородах растут плодово-ягодные, цветочные и овощные культуры.
Для получения высокого урожая мы узнали, как увеличить плодородие почвы, какие факторы на это влияют. Решающее значение для эффективной работы имеет знание химического состава почвы, так как именно им определяется развитие и рост растений. Полученная в ходе работы информация является очень важной для правильного использования почвы на своем огороде, и, как следствие, создания оптимальных условий выращивания различных культурных растений, получения высокого и экологически чистого урожая. Мы обратились к учителю биологии и химии с предложением изучить более подробно почву на своих огородах. Из литературных источников и Интернета мы знаем, что почвы бывают разных видов. Все виды почв обладают разными свойствами. На одних почвах растения чувствуют себя хорошо, обильно цветут и дают богатые урожаи. На других почвах урожайность на много ниже.
pH почвенной вытяжки и оценка кислотности почвы.
В своей работе мы использовали Тест – систему для экспресс – анализа воды и водных сред рН. С помощью них мы определяли различные показатели почвенных вытяжек. Одним из важнейших показателей плодородия почв является степень их кислотности. Кислотность почвы может оказывать на растения как прямое, так и косвенное отрицательное действие. Все это приводит к снижению плодородия почвы и уменьшению урожая большинства сельскохозяйственных культур, поэтому изучение видов кислотности, методов ее определения и устранения имеет важное значение для ведения подсобного хозяйства. Кислотность почвы определяют, измеряя величину pH солевой вытяжки. В зависимости от величины pH почва может быть кислой, нейтральной, щелочной.
Результаты исследований представлены в таблице.
Выводы:
По результатам видно, что рН почвенной вытяжки в основном близка к слабощёлочной (7-8), и в одном случае – слабокислой (6).
По изученным источникам Интернета видно, что параметры рН почвенной вытяжки не соответсвуют параметрам рН почвенной вытяжки на огородах №1 и 2. Урожай культурных растений невысок. рН почвенной вытяжки должен быть слабокислой или нейтральной. рН почвенной вытяжки по результатам интернета от слабокислой до слабощелочной в равных количествах.
Рекомендации для родителей:
1.Слабощелочная почва подходит не для всех растений. Она мешает усвоению некоторых микро- и макроэлементов. Её можно приблизить к нейтральному показателю кислотности, если внести навоз, торф или компост. Например, для увеличения кислотности на 1 м2 потребуется 3 кг навоза или 9 кг компоста на 1 м2. Можно внести сульфат, суперфосфат, сернокислый аммоний, а еще лучше подойдет сера.
2.Использовать народные методы для определения кислотности почвы:
— сок краснокочанной капусты (измельченные листья + спирт) добавить в отфильтрованный раствор грунта. Изменение цвета в сторону розового говорит о том, что грунт кислый, если раствор станет фиолетовым или синим, значит, прошла щелочная реакция. Раствор грунта получают таким образом: комочек субстрата заливают небольшим количеством дистиллированной воды, а затем фильтруют.
— при помощи уксуса можно определит щелочной грунт: достаточно капнуть немного на взятый для анализа субстрат. Появление пузырьков говорит о том, что почва обладает рН выше 7 (т.е. щелочной), их отсутствие означает кислую почвенную среду.
— еще один способ определения кислотности рН предлагает воспользоваться настоем из свежих листьев черной смородины (8 штук на 0,5 литра кипятка). Бросив в стакан холодного настоя большую ложку субстрата, размешав его, можно сделать вывод: почва кислая, если отстоянный настой приобретет красноватый оттенок, нейтральная – если окрас жидкости станет синеватый, слабокислая – если цвет будет зеленым.
3. По растениям можно определить структурный состав почвы на огороде:
— типичные растения кислых почв: василек луговой, вереск, вероника дубравная, горец почечуйный, душистый колосок, иван-да-марья, лапчатка, лютик ползучий, маргаритка, мята, осока, пикульник, подорожник большой, торица, фиалка трехцветная, хвощ полевой, щавель конский.
— на слабокислых почвах чаще других растений встречаются вьюнок полевой, горец птичий, клевер, люцерна, мать-и-мачеха, осот, мокрица, нивяник, пырей, репейник, ромашка пахучая, шиповник.
— обилие крапивы, красного клевера, лебеды указывает на то, что почва имеет нейтральную реакцию.
— на щелочной почве растут: вьюнок полевой, мак.
Заключение и выводы.
В ходе написания работы изучена информация о почвах в литературных источниках и Интернете.
Проведены исследования рН почвы на двух участках огородов в поселке Юг.
В ходе исследования результаты сравнили и дали рекомендации родителям по улучшению кислотности почв на своих огородах.
Исследования данного мониторинга проводить вместе с родителями каждый год для увеличения урожайности культурных растений на своем огороде.
Источники информации в литературе и Интернете.
1.Гришина Л.А., Копцик Г.Н., Моргун Л.В. Организация и проведение почвенных исследований для экологического мониторинга. – М.: Изд-во МГУ, 1991.
2.Муравьев А.Г., Каррыев Б.Б., Ляндзберг А.Р. Оценка экологического состояния почвы: Практическое руководство. – СПб: «Крисмас+», 2008. – 216с.
3.Коротаев Н.Я. Почвы Пермской области Пермское Книжное Издательство, 1962 http://www.twirpx.com/file/1123168/
4.Экологические проблемы Пермского края. http://yandex.ru/
5.Огород и земледелие. http://nature-home.ru/ogorod/news.php?item.3.1
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:
— Информация о тест-системах для конкурса «Начни исследовать с Крисмас+»
— Общая информация о конкурсе «Начни исследовать с Крисмас+»
— Официальная группа конкурса Вконтакте
Определение кислотности почвы потенциометрическим методом
Лабораторная работа № 4
Цель работы: Познакомиться и освоить методы определения различных видов кислотности почв. Уметь объяснять: из каких составляющих складывается актуальная и разные виды обменной кислотности. Иметь представление о почвенном поглощающем комплексе (ППК).
Реактивы и оборудование: дистиллированная вода, раствор хлорида калия с молярной концентрацией С(КС1)=1.0 моль/дм3, раствор уксуснокислого натрия с молярной концентрацией C(CH3COONa)=l.О моль/дм3, рН-метр, ротатор (мешалка), стеклянные колбы на 100 мл с широким горлом, закрывающиеся пробками (или стеклянные стаканчики на 100 мл), мерные цилиндры, буферные растворы с рН 1.68, 3.56, 4.01, 6.86, 9.18.
Приготовление реактивов:
Раствор КС1, 1М. В мерную колбу на 1 литр поместите 74.5 г КС1, добавьте дистиллированную воду, растворите и доведите до метки дистиллированной водой.
Раствор CH3COONa, 1М. В мерную колбу на 1 литр поместите 82 г CH3COONa, добавьте дистиллированную воду, растворите и доведите до метки дистиллированной водой.
Буферные растворы с рН 1.68,3.56,4.01,6.86,9.18. Готовят из фиксаналов в а мпулах, согласно инструкции.
Принцип метода:
Измерение рН почвы производится потенциометрически в надосадочной жидкости суспензии, приготовленной при соотношении почва: вода равном 1:2,5. Жидкостью служит либо вода — рН (Н2О), либо раствор соли — рН(КС1) и pH(CH3COONa).
Ремарки:
Перед измерениями откалибруйте рН-метр по буферным растворам для нужного вам диапазона рН. . Из-за разницы в наклоне калибровочной линии измерения за пределами калибровочного диапазона могут быть ошибочными.
Буферные растворы не следует хранить слишком долго. Растворы с рН 9 и 10 особенно ч увствительны в CO2и довольно быстро могут стать ненадежными.
Ход работы:
1. Определение актуальной кислотности — рН водной вытяжки [рН (Н2О)]
Возьмите навеску 10 г мелкозема воздушно-сухой почвы в чистую, сухую 100 миллилитровую колбу с широким горлом (или в стаканчик). Добавьте 25 мл дистиллированной воды, закройте колбу пробкой.
Встряхивайте на мешалке в течение двух часов.
Перед тем, как открыть колбу для производства измерений, встряхните ее раз или два руками.
Поместите электрод в верхнюю часть суспензии.
Когда показания прибора стабилизируются, считайте значение рН (точность 0.01 единицы рН).
Примечание: показания прибора считаются установившимися, когда в течение 30 секунд они меняются не более, чем на 0.1 единицу рН (или 0.02 единицы за 5 секунд). В карбонатных почвах достичь стабилизации показаний может быть трудно из-за неравновесных условий.
2. Определение обменной кислотности — рН солевой вытяжки [рН (кс1)]
Ход работы аналогичен определению актуальной кислотности, только вместо дистиллированной воды к навеске почвы необходимо прибавить 25 мл раствора хлорида калия.
3. Определение гидролитической кислотности — рН солевой вытяжки [pH(ch4cooNa)]
Ход работы аналогичен определению актуальной кислотности, только вместо дистиллированной воды к навеске почвы необходимо прибавить 25 мл раствора уксуснокислого натрия.
Величину гидролитической кислотности почвы находят по полученным значениям рН в нижеприведенной таблице 2.
Таблица 2
Перевод рН ацетатной вытяжки в единицы гидролитической кислотности
(ммоль/100 г почвы)
рН | рН (сотые доли) | |||||||||
0,00 | 0,01 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | |
5,8 | 23,3 | 23,0 | 22,7 | 22,4 | 22,1 | 21,8 | 21,5 | 21,2 | 20,9 | 20,6 |
5,9 | 20,3 | 20,0 | 19,7 | 19,4 | 19,1 | 18,8 | 18,4 | 18,2 | 17,9 | 17,6 |
6,0 | 17,3 | 16,9 | 16,6 | 16,2 | 15,8 | 15,5 | 15,2 | 14,9 | 14,5 | 14,2 |
6,1 | 13,9 | 13,6 | 13,3 | 13,1 | 12,8 | 12,5 | 12,2 | 12,0 | 11,7 | 11,5 |
6,2 | 11,2 | 11,0 | 10,8 | 10,5 | 10,3 | 10,1 | 9,84 | 9,64 | 9,44 | 9,23 |
6,3 | 9,04 | 8,83 | 8,65 | 8,45 | 8,28 | 8,11 | 7,92 | 7,76 | 7,59 | 7,41 |
6,4 | 7,28 | 7,11 | 6,97 | 6,81 | 6,69 | 6,53 | 6,38 | 6,25 | 6,11 | 5,98 |
6,5 | 5,85 | 5,73 | 5,61 | 5,48 | 5,37 | 5,25 | 5,14 | 5,03 | 4,92 | 4,82 |
6,6 | 4,71 | 4,61 | 4,52 | 4,42 | 4,32 | 4,23 | 4,14 | 4,05 | 3,96 | 3,82 |
6,7 | 3,79 | 3,71 | 3,63 | 3,56 | 3,48 | 3,40 | 3,33 | 3,26 | 3,19 | 3,13 |
6,8 | 3,05 | 2,99 | 2,92 | 2,86 | 2,80 | 2,74 | 2,68 | 2,62 | 2,57 | 2,52 |
6,9 | 2,46 | 2,41 | 2,35 | 2,31 | 2,25 | 2,21 | 2,16 | 2,11 | 2,07 | 2,02 |
7,0 | 1,98 | 1,94 | 1,90 | 1,86 | 1,82 | 1,78 | 1,74 | 1,70 | 1,67 | 1,63 |
7,1 | 1,60 | 1,56 | 1,52 | 1,50 | 1,46 | 1,43 | 1,40 | 1,37 | 1,34 | 1,31 |
7,2 | 1,28 | 1,26 | 1,23 | 1,20 | 1,18 | 1,15 | 1,13 | 1,10 | 1,08 | 1,06 |
7,3 | 1,03 | 1,01 | 0,99 | 0,97 | 0,95 | 0,93 | 0,91 | 0,89 | 0,87 | 0,85 |
7,4 | 0,83 | 0,81 | 0,80 | 0,78 | 0,76 | 0,75 | 0,73 | 0,72 | 0,70 | 0,68 |
7,5 | 0,67 | 0,66 | 0,65 | 0,63 | 0,61 | 0,60 | 0,59 | 0,58 | 0,56 | 0,55 |
7,6 | 0,54 | 0,53 | 0,52 | 0,51 | 0,49 | 0,48 | 0,47 | 0,46 | 0,45 | 0,44 |
7,7 | 0,43 | 0,43 | 0,42 | 0,41 | 0,40 | 0,39 | 0,38 | 0,37 | 0,37 | 0,36 |
7,8 | 0,35 | 0,34 | 0,33 | 0,33 | 0,32 | 0,31 | 0,31 | 0,30 | 0,29 | 0,29 |
7,9 | 0,28 | 0,28 | 0,27 | 0,26 | 0,26 | 0,25 | 0,25 | 0,24 | 0,24 | 0,23 |
Примечание: Расчет гидролитической кислотности при рН ацетатной вытяжки 8.0 и выше проводить нецелесообразно. В этих условиях величина рН, а также титруемая кислотность СН3СООNа-вытяжки может быть не связана с собственно гидролитической кислотностью, а вызывается поглощением углекислоты из воздуха и замещением натрия экстрагирующего раствора кальцием и магнием почвы. Полученные результаты оформите в виде следующей таблицы 3
Таблица 3
Параметры кислотно-основных свойств почвенного образца
№ почвенного образца | Кислотность почвы | |||
актуальная | потенциальная | |||
обменная | гидролитическая | |||
рН(Н2О) | рН (КС1) | рН (CH3COONa) | Величина гидролитической кислотности, моль/100 г почвы | |
ГОСТ 26423-85 Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки, ГОСТ от 08 февраля 1985 года №26423-85
ГОСТ 26423-85
Группа C09
МКС 13.080.20
Дата введения 1986-01-01
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 8 февраля 1985 г. N 283 дата введения установлена 01.01.86
Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-94)
ИЗДАНИЕ (май 2011 г.) с Поправкой (ИУС 8-86).
Настоящий стандарт устанавливает методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки из засоленных почв с целью оценки общей концентрации солей при проведении почвенного, агрохимического и мелиоративного обследования угодий, контроля за состоянием солевого режима почв, а также при других исследовательских и изыскательских работах.
Суммарная относительная погрешность составляет:
7,5% — при определении удельной электрической проводимости до 0,3 мСм/см; 5% — св. 0,3 мСм/см;
20% — при массовой доле плотного остатка св. 0,1 до 0,3%; 7,5% — св. 0,3% до 1%; 5% — св. 1%.
При измерении рН суммарная погрешность метода составляет 0,1 единицы рН.
Сущность метода заключается в извлечении водорастворимых солей из почвы дистиллированной водой при отношении почвы к воде 1:5 и определении удельной электрической проводимости водной вытяжки с помощью кондуктометра и рН с помощью рН-метра. При отсутствии кондуктометра определяют плотный остаток вытяжки.
1. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ
1.1. Пробы почвы доводят до воздушно-сухого состояния, измельчают, пропускают через сито с круглыми отверстиями диаметром 1-2 мм и хранят в коробках или пакетах.
Пробу на анализ из коробки отбирают шпателем или ложкой, предварительно перемешав почву на всю глубину коробки. Из пакетов почву высыпают на ровную поверхность, тщательно перемешивают и распределяют слоем толщиной не более 1 см. Пробу на анализ отбирают не менее чем из пяти мест. Масса пробы — 30 г.
2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ
2.1. Для проведения анализа применяют:
кондуктометр с диапазоном измерений 0,01-100 мСм/см и погрешностью измерений не более 5%;
весы лабораторные 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г и 4-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 500 г по ГОСТ 24104-2001*;
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008.
взбалтыватель с возвратно-поступательным движением с частотой колебаний 75 мин или ротатор с оборотом на 360°, или пропеллерную мешалку с частотой вращения лопастей 700 мин для перемешивания почвы с водой;
весы квадрантные с устройством пропорционального дозирования ВКПД-40 г с погрешностью взвешивания не более 2%;
рН-метр или иономер с погрешностью измерений не более 0,05 рН;
электрод стеклянный для определения активности ионов водорода;
электрод сравнения хлорсеребряный насыщенный образцовый 2-го разряда по ГОСТ 17792-72 или аналогичный;
дозаторы с погрешностью дозирования не более 2% или цилиндры 2-го класса точности по ГОСТ 1770-74;
кассеты десятипозиционные с емкостями вместимостью 200 смили колбы конические вместимостью 250 см по ГОСТ 25336-82;
установки фильтровальные десятипозиционные или воронки стеклянные по ГОСТ 25336-82;
посуду мерную лабораторную стеклянную по ГОСТ 1770-74;
пипетки 2-го класса точности по НТД;
стаканы химические вместимостью 50 см по ГОСТ 25336-82;
чашки фарфоровые диаметром 7 см;
термометр лабораторный с диапазоном измерений 15-30 °С и ценой делений 1°;
термостат с автоматической регулировкой, обеспечивающий температуру нагревания 105 °С;
баню водяную;
бумагу фильтровальную по ГОСТ 12026-76;
калий хлористый по ГОСТ 4234-77, х.ч.;
стандарт-титры для приготовления образцовых буферных растворов 2-го разряда по ГОСТ 8.135-2004;
воду дистиллированную по ГОСТ 6709-72 с удельной электрической проводимостью не более 5·10 См/см.
(Поправка).
3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ
3.1. Приготовление раствора хлористого калия концентрации 0,01 моль/дм (0,01 н.)
0,746 г хлористого калия, прокаленного до постоянной массы при температуре 500 °С, взвешивают с погрешностью не более 0,001 г, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см и растворяют в дистиллированной воде, доводя объем до метки. Приготовленный раствор тщательно перемешивают.
3.2. Определение константы кондуктометрической ячейки (датчика)
Датчик кондуктометра погружают в раствор хлористого калия концентрации 0,01 моль/дм и определяют электрическую проводимость.
Константу датчика (), см, вычисляют по формуле
,
где 1,411 — удельная электрическая проводимость раствора хлористого калия концентрации 0,01 моль/дм при 25 °С, мСм/см;
— измеренная электрическая проводимость раствора хлористого калия концентрации 0,01 моль/дм, мСм;
— коэффициент поправки для приведения электрической проводимости, измеренной при данной температуре, к 25 °С.
Если прибор имеет температурный компенсатор, =1. При отсутствии температурного компенсатора определяют температуру раствора хлористого калия с помощью лабораторного термометра и находят значение коэффициента по таблице
°С | |
15 | 1,254 |
16 | 1,224 |
17 | 1,196 |
18 | 1,168 |
19 | 1,142 |
20 | 1,118 |
21 | 1,092 |
22 | 1,067 |
23 | 1,044 |
24 | 1,021 |
25 | 1,000 |
26 | 0,979 |
27 | 0,960 |
28 | 0,941 |
29 | 0,923 |
30 | 0,906 |
4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
4.1. Приготовление водной вытяжки из почвы
Пробы почвы массой 30 г, взвешенные с погрешностью не более 0,1 г, помещают в емкости, установленные в десятипозиционные кассеты или в конические колбы. К пробам приливают дозатором или цилиндром по 150 см дистиллированной воды. Почву с водой перемешивают в течение 3 мин на взбалтывателе, ротаторе или с помощью пропеллерной мешалки и оставляют на 5 мин для отстаивания.
При использовании весов пропорционального дозирования экстрагента допускается отбор пробы массой 25-30 г.
Допускается пропорциональное изменение массы пробы почвы и объема дистиллированной воды при сохранении отношения между ними 1:5 и при погрешности дозирования не более 2%.
4.2. Определение электрической проводимости
После 5-минутного отстаивания в суспензию погружают датчик кондуктометра и определяют электрическую проводимость. После каждого определения датчик тщательно промывают дистиллированной водой.
Если прибор не имеет автоматического температурного компенсатора, определяют температуру анализируемых вытяжек или дистиллированной воды, находящейся в тех же условиях. При отсутствии кондуктометра определяют плотный остаток вытяжки.
4.3. Измерение рН
Часть почвенной суспензии, полученной по п.4.1, объемом 15-20 см сливают в химический стакан вместимостью 50 см и используют для измерения рН.
Настройку рН-метра проводят по трем буферным растворам с рН 4,01, 6,86 и 9,18, приготовленным из стандарт-титров. Показания прибора считывают не ранее чем через 1,5 мин после погружения электродов в измеряемую среду, после прекращения дрейфа измерительного прибора. Во время работы настройку прибора периодически проверяют по буферному раствору с рН 6,86.
4.4. Фильтрование суспензий
В воронки помещают двойные складчатые фильтры. Край фильтра должен быть расположен на 0,5-1 см ниже края воронки. В начале фильтрования необходимо перенести на фильтр возможно большее количество почвы. Струю суспензии направляют на боковую стенку воронки, чтобы не порвать фильтр. Первую порцию фильтрата объемом до 10 см отбрасывают и только затем начинают собирать фильтрат в чистый сухой приемник. Мутные фильтраты перефильтровывают.
Если почва имеет щелочную реакцию и содержит мало растворимых солей, для ускорения фильтрования и получения прозрачного фильтрата используют целлюлозную массу. Для ее приготовления фильтровальную бумагу измельчают, помещают в термостойкий стеклянный или фарфоровый стакан и наливают дистиллированную воду в таком объеме, чтобы бумагу можно было перемешивать стеклянной палочкой. Стакан с размокшей бумагой кипятят при постоянном помешивании до получения однородной массы. Горячей целлюлозной массой запаривают двойные фильтры, вложенные в воронки. После того как стечет вода, фильтры высушивают в термостате при температуре 50 °С или на воздухе и используют для фильтрования.
По окончании фильтрования фильтраты тщательно перемешивают круговыми движениями и используют для определения катионно-анионного состава водной вытяжки. Анализ начинают с определения ионов карбоната и бикарбоната.
4.5. Определение плотного остатка вытяжки
Отбирают дозатором или пипеткой 25 см фильтрата, помещают в высушенную и взвешенную с погрешностью не более 0,001 г фарфоровую чашку и ставят на водяную баню для выпаривания фильтрата. По окончании выпаривания чашку помещают в термостат, выдерживают в нем в течение 3 ч при температуре 105 °С, охлаждают в эксикаторе и взвешивают с погрешностью не более 0,001 г.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. За результат анализа принимают значение единичного определения.
Удельную электрическую проводимость анализируемой вытяжки (), мСм/см, вычисляют по формуле
,
где — измеренная электрическая проводимость вытяжки, мСм;
— константа кондуктометрической ячейки (датчика), см;
— коэффициент температурной поправки для приведения электрической проводимости, измеренной при данной температуре, к 25 °С, найденный по таблице.
Массовую долю плотного остатка водной вытяжки в анализируемой почве ()* в процентах вычисляют по формуле
________________
* Текст соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.
,
где — масса чашки с остатком, г;
— масса пустой чашки, г;
500 — коэффициент пересчета в проценты;
25 — объем пробы вытяжки, см.
5.2. Допускаемые относительные отклонения при доверительной вероятности =0,95 от среднеарифметического результатов повторных анализов при выборочном статистическом контроле составляют:
11% — при определении удельной электрической проводимости до 0,3 мСм/см; 7% — св. 0,3 мСм/см;
30% — при массовой доле плотного остатка св. 0,1 до 0,3%; 10% — св. 0,3 до 1,0%; 7% — св. 1,0%;
0,2 единицы рН — при измерении рН.
5.3. При полном анализе катионно-анионного состава водной вытяжки точность результатов оценивают по близости сумм количеств эквивалентов катионов и анионов, а также по воспроизводимости суммы катионов, суммы анионов и общей суммы ионов при повторных анализах.
Допускаемые отклонения (), ммоль в 100 г почвы, при доверительной вероятности =0,95 от среднеарифметического суммы катионов, суммы анионов или общей суммы ионов в почве при повторных анализах, а также допускаемую разность сумм катионов и анионов вычисляют по формуле
,
где — допускаемое отклонение от среднеарифметического при повторных анализах для -го иона, моль в 100 г почвы.
Если допускаемое отклонение нормировано в относительных процентах, его абсолютное значение () вычисляют по формуле
,
где — количество вещества эквивалента -го иона в почве, ммоль в 100 г;
— допускаемое отклонение при определении -го иона в соответствии с методом его определения, %;
100 — коэффициент пересчета процентов в сотые доли.
5.4. Количественное соотношение между значением удельной электрической проводимости и содержанием водорастворимых солей в почве устанавливают для различных типов засоления по результатам анализа водной вытяжки не менее 20 почвенных проб данного типа засоления.
Электронный текст документа
подготовлен ЗАО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2011
ГОСТ 26212-91 Почвы. Определение гидролитической кислотности по методу…
ГОСТ 26212-91
Группа С09
ПОЧВЫ
Определение гидролитической кислотности
по методу Каппена в модификации ЦИНАО
Soils. Determination of hydrolytic acidity
by Kappen method modified by CINAO
ОКСТУ 9709
Дата введения 1993-07-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Всесоюзным производственно-научным объединением «Союзсельхозхимия»
РАЗРАБОТЧИКИ
Л.М.Державин, С.Г.Самохвалов (руководитель разработки), Н.В.Соколова, А.Н.Орлова, К.А.Хабарова, Н.В.Василевская, А.Л.Еринов
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 29.12.91 N 2389
3. Срок проверки — 1996 г.
4. ВЗАМЕН ГОСТ 26212-84
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Настоящий стандарт устанавливает метод определения гидролитической кислотности почв, вскрышных и вмещающих пород.
Метод основан на обработке почвы раствором уксуснокислого натрия концентрации (CHCOONa)=1 моль/дм при отношении почвы к раствору 1:2,5 для минеральных и 1:150 для торфяных и других органических горизонтов почв и пород и последующем определении гидролитической кислотности по значению рН суспензий.
Предельное значение относительной погрешности результатов анализа для двусторонней доверительной вероятности 0,95 составляет 12%.
Общие требования к проведению анализов — по ГОСТ 29269.
1. ОТБОР ПРОБ
Отбор проб проводят по ГОСТ 28168, ГОСТ 17.4.3.01 и ГОСТ 17.4.4.02 — в зависимости от целей исследований.
2. АППАРАТУРА И РЕАКТИВЫ
рН-метр или иономер с погрешностью измерений не более 0,05 единицы рН.
Электрод стеклянный для определения активности ионов водорода.
Электрод вспомогательный лабораторный хлорсеребряный типа ЭВЛ-1М1, ЭВЛ-1М2 или ЭВЛ-1М3.
Мешалка с частотой вращения лопастей не менее 700 мин для анализа проб минеральных горизонтов.
Ротатор с оборотом на 360° и частотой вращения не менее 30-40 мин или встряхиватель с возвратно-поступательным движением и частотой колебаний не менее 75 мин для анализа проб торфяных и органических горизонтов.
Колбы конические или технологические емкости вместимостью не менее 100 см для анализа проб минеральных горизонтов и вместимостью не менее 200 см — для анализа проб торфяных и органических горизонтов.
Цилиндры или дозаторы для отмеривания 75 и 150 см раствора.
Колбы мерные вместимостью 1 дм.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328 и раствор концентрации 100 г/дм.
Натрий уксуснокислый безводный по ГОСТ 199 или натрий уксуснокислый 3-водный по ТУ 6-09-1567.
Кислота уксусная по ГОСТ 61, ледяная и раствор с массовой долей 10%.
Вода дистиллированная.
3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ
3.1. Приготовление раствора уксуснокислого натрия концентрации (CHCOONa)= моль/дм с рН=8,3-8,4
Для приготовления 1 дм раствора взвешивают (82,0±0,1) г безводного или (136,0±0,1) г 3-водного уксуснокислого натрия и растворяют в воде, доводя объем до 1 дм. Затем измеряют рН приготовленного раствора. Для установления требуемого значения рН прибавляют раствор уксусной кислоты с массовой долей 10% (если рН>8,4) или раствор гидроокиси натрия концентрации 100 г/дм (если рН<8,3).
При отсутствии уксуснокислого натрия раствор готовят смешиванием равных объемов растворов уксусной кислоты молярной концентрации (СНСООН)=2 моль/дм и гидроокиси натрия молярной концентрации (NaOH) =2 моль/дм. Требуемое значение рН устанавливают с помощью растворов уксусной кислоты и гидроокиси натрия с массовой долей 10%.
Раствор хранят не более 3
дней.
3.2. Приготовление буферных растворов для настройки рН-метра или иономера
Растворы готовят из стандарт-титров по ГОСТ 8.135.
4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
4.1. Приготовление суспензий
4.1.1. Приготовление суспензий при анализе проб минеральных горизонтов
Пробы почвы массой (30,0±0,1) г помещают в конические колбы или технологические емкости. К пробам приливают по 75 смраствора уксуснокислого натрия концентрации (CHCOONa)=1 моль/дм. Почву с раствором перемешивают в течение 1 мин и оставляют на 18-20 ч. Перед измерением рН суспензии перемешивают в течение 1 мин.
4.1.2. Приготовление суспензий при анализе торфяных и органических горизонтов почв
Пробы почвы массой (1,00±0,01) г помещают в конические колбы или технологические емкости. К пробам приливают по 150 см раствора уксуснокислого натрия концентрации (CHCOONa)=1 моль/дм. Почву с раствором взбалтывают в течение 5 мин и оставляют на 18-20 ч. Перед измерением рН суспензии встряхивают 2-3 раза вручную.
4.2. Oпределение гидролитической кислотности
4.2.1. Прибор настраивают по буферным растворам с рН 4,01 и 9,18. При переносе электродов из одного буферного раствора в другой их ополаскивают водой и промокают фильтровальной бумагой. Во время работы настройку прибора периодически контролируют по буферному раствору с рН 6,86.
При определении рН суспензий показания прибора считывают не ранее чем через 1 мин после погружения электродов. Значения рН записывают с точностью до сотых долей. Электроды водой не обмывают.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Гидролитическую кислотность анализируемых почв и пород определяют по значениям рН суспензий, пользуясь табл.1 при анализе проб минеральных горизонтов и табл.2 — при анализе проб торфяных и других органических горизонтов.
Таблица 1
РН суспензий | Сотые доли рН | |||||||||
0,00 | 0,01 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | |
6,0 | 17,3 | 16,9 | 16,6 | 16,2 | 15,8 | 15,5 | 15,2 | 14,9 | 14,5 | 14,2 |
6,1 | 13,9 | 13,6 | 13,3 | 13,1 | 12,8 | 12,5 | 12,2 | 12,0 | 11,7 | 11,5 |
6,2 | 11,2 | 11,0 | 11,0 | 10,8 | 10,5 | 10,3 | 10,1 | 9,84 | 9,64 | 9,23 |
6,3 | 9,04 | 8,83 | 8,65 | 8,45 | 8,28 | 8,11 | 7,92 | 7,76 | 7,59 | 7,41 |
6,4 | 7,28 | 7,11 | 6,97 | 6,81 | 6,69 | 6,53 | 6,38 | 6,25 | 6,11 | 5,98 |
6,5 | 5,85 | 5,73 | 5,61 | 5,48 | 5,37 | 5,25 | 5,14 | 5,03 | 4,92 | 4,82 |
6,6 | 4,71 | 4,61 | 4,52 | 4,42 | 4,32 | 4,23 | 4,14 | 4,05 | 3,96 | 3,82 |
6,7 | 3,79 | 3,71 | 3,63 | 3,56 | 3,48 | 3,40 | 3,33 | 3,26 | 3,19 | 3,13 |
6,8 | 3,05 | 2,99 | 2,92 | 2,86 | 2,80 | 2,74 | 2,68 | 2,62 | 2,57 | 2,52 |
6,9 | 2,46 | 2,41 | 2,35 | 2,31 | 2,25 | 2,21 | 2,16 | 2,11 | 2,07 | 2,02 |
7,0 | 1,98 | 1,94 | 1,90 | 1,86 | 1,82 | 1,78 | 1,74 | 1,70 | 1,67 | 1,63 |
7,1 | 1,60 | 1,56 | 1,53 | 1,50 | 1,46 | 1,43 | 1,40 | 1,37 | 1,34 | 1,31 |
7,2 | 1,28 | 1,26 | 1,23 | 1,20 | 1,18 | 1,15 | 1,13 | 1,10 | 1,08 | 1,06 |
7,3 | 1,03 | 1,01 | 0,99 | 0,97 | 0,95 | 0,93 | 0,91 | 0,89 | 0,87 | 0,85 |
7,4 | 0,83 | 0,81 | 0,80 | 0,78 | 0,76 | 0,75 | 0,73 | 0,72 | 0,70 | 0,68 |
7,5 | 0,67 | 0,66 | 0,64 | 0,63 | 0,61 | 0,60 | 0,59 | 0,58 | 0,56 | 0,55 |
7,6 | 0,54 | 0,53 | 0,52 | 0,51 | 0,49 | 0,48 | 0,47 | 0,46 | 0,45 | 0,44 |
7,7 | 0,43 | 0,43 | 0,42 | 0,41 | 0,40 | 0,39 | 0,38 | 0,37 | 0,37 | 0,36 |
7,8 | 0,35 | 0,34 | 0,33 | 0,33 | 0,32 | 0,31 | 0,31 | 0,30 | 0,29 | 0,29 |
7,9 | 0,28 | 0,28 | 0,27 | 0,26 | 0,26 | 0,25 | 0,25 | 0,24 | 0,24 | 0,23 |
8,0 | Менее 0,23 | |||||||||
Таблица 2
рН | Сотые доли рН | |||||||||
0,00 | 0,01 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,08 | 0,09 | |
6,7 | 145 | 142 | 138 | 135 | 132 | 129 | 127 | 124 | 121 | 118 |
6,8 | 116 | 113 | 110 | 108 | 106 | 103 | 101 | 98,7 | 96,5 | 94,4 |
6,9 | 92,3 | 90,2 | 88,2 | 86,3 | 84,4 | 82,5 | 80,6 | 78,8 | 77,1 | 75,4 |
7,0 | 73,7 | 72,1 | 70,5 | 68,9 | 67,4 | 65,9 | 64,4 | 63,3 | 61,6 | 60,2 |
7,1 | 58,8 | 57,5 | 56,3 | 55,0 | 53,8 | 52,6 | 51,4 | 50,3 | 49,2 | 48,1 |
7,2 | 47,0 | 45,9 | 44,9 | 43,9 | 42,9 | 42,0 | 41,1 | 40,2 | 39,3 | 38,4 |
7,3 | 37,5 | 36,7 | 35,9 | 35,1 | 34,3 | 33,5 | 32,8 | 32,1 | 31,3 | 30,6 |
7,4 | 29,9 | 29,3 | 28,7 | 28,0 | 27,4 | 26,8 | 26,2 | 25,6 | 25,0 | 24,5 |
7,5 | 23,9 | 23,4 | 22,9 | 22,4 | 21,9 | 21,4 | 20,9 | 20,4 | 20,0 | 19,5 |
7,6 | 19,1 | 18,7 | 18,3 | 17,9 | 17,5 | 17,1 | — | — | — | — |
5.2. Допускаемое относительное отклонение от аттестованного значения стандартного образца для двусторонней доверительной вероятности 0,95 составляет 12%.
Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1992
Измерение pH почвы
Задумывались ли вы о том, что вы ещё можете сделать, чтобы помочь вашим растениям пышно произрастать? Попробуйте проверить pH вашей почвы. Крепкие и здоровые растения вырастают не сразу, поэтому поддержание здоровой почвы – первый шаг к получению успешного результата. Это всеобъемлющее руководство поможет всем, кто только начинает тестирование pH почвы, а также сможет научить чему-то новому и садоводов со стажем.
Что представляет собой почва?
Вода, воздух и почва – это самые большие группы природных ресурсов, используемых людьми. Почва, в свою очередь, представляет собой рыхлый материал на поверхности Земли, который позволяет растениям расти. Если представить всю земную поверхность как лук со слоями, то на почву будет приходиться лишь очень тонкий (около 200 см) верхний слой лука. Все растения выращиваются именно в этом тонком слое.
Независимо от местности почва имеет три основных компонента: неорганические, органические и микроорганизмы. Неорганическая часть почвы содержит минералы из горных пород, которые со временем разрушаются. Растения используют эти минералы для питания. Впрочем, почва – это не только эти минеральные компоненты, но ещё и жидкости (вода) и газы (воздух).
Органическая часть почвы – это разложившиеся остатки растений, животных и других живых существ. Что же касается микроорганизмов, то они живут в почве и, как правило, слишком малы, чтобы увидеть их невооруженным глазом. Они помогают разложению мёртвого материала в почве.
Существует пять основных факторов, которые влияют на формирование почвы: климат, организмы, геология местности, топография и, наконец, время. Учитывая все эти переменные, неудивительно, что почва сильно варьируется от места к месту, даже на относительно небольших участках.
Что такое рН?
pH – это показатель того, насколько кислотным или щелочным является то или иное вещество. Когда вы проверяете pH, вы измеряете количество атомов водорода, несущих положительный заряд. Чем выше концентрация ионов водорода, тем более кислым является образец, и, напротив, чем она ниже – тем образец более щелочной. Кислотные вещества имеют рН в диапазоне 0-7, щелочные – 7-14, а значение 7 является полностью нейтральным.
К распространенным веществам с завышенной кислотностью относятся апельсиновый сок, газированная вода и черный кофе, тогда как щелочные вещества – это джин, пищевая сода и бытовые чистящие средства. Полностью нейтральной является чистая вода.
Зачем тестировать pH почвы?
Определённый pH почвы требуется для обеспечения эффективного роста растений и урожайности, поскольку он позволяет растениям свободно поглощать питательные вещества. Тестирование pH вашей почвы помогает определить, какие растения наилучшим образом подходят для выращивания на ней.
Иногда почва нуждается в добавках, таких как удобрения и регуляторы рН почвы, чтобы растения могли нормально произрастать. В любом случае измерение pH может помочь вам понять, как оптимизировать почву.
Факторы, влияющие на рН почвы
Наиболее распространенными факторами влияния на рН почву являются климат и погода, другие растения в этой местности, pH воды, используемой для полива, тип почвы, вид используемых вами удобрений и наличие питательных веществ.
Климат и погода
Температура, осадки, солнечный свет и сезонные погодные изменения влияют на рН почвы. Например, большая концентрация осадков вымывает из неё требуемые питательные вещества, многие из которых, такие как карбонаты кальция, являются основными. Так как эти вещества покидают почву, она становится более кислой.
Вода, вступающая в контакт с разлагающейся материей в почве (например, с листьями), также может привести к падению рН, поскольку разлагающиеся вещества выделяют углекислый газ, который, смешиваясь с водой, может образовывать кислоты.
Для более сухого климата или засушливых регионов характерна более щелочная почва, поскольку при обезвоженности минералы и соли концентрируются, повышая рН.
Другие растения
Растения, изначально растущие на данной территории, равно как и местная экология, могут определить начальный pH вашей почвы. Почва под травами обычно ближе к щелочной, тогда как под деревьями она имеет тенденцию к закислению. Это связано с тем, что вблизи деревьев появляется больше разлагающихся веществ (листьев). Сам урожай, который вы выращиваете, может также изменить pH вашей почвы.
Ирригационная вода
Вода, которую вы используете для полива ваших культур, также будет влиять на рН почвы. Если используемая вода будет более кислой или щелочной, чем почва, которую она орошает, то pH почвы также будет меняться.
Тип почвы
Почва в вашем регионе образовалась из гранита, известняка, сланца и т. д? Эти исходные материалы и будут определять рН. Сланцы формируют кислотность, а почва, богатая известняком, является более щелочной.
Вид используемых удобрений
Важно проверять pH почвы до и после внесения любых удобрений. Зная свой рН, вы можете решить, сколько и какой тип удобрения вам нужно. Искусственные азотные удобрения имеют тенденцию снижать pH. Вступая в контакт с водой, органические удобрения будут окислять почву из-за высокого содержания растворимых органических кислот.
Доступность питательных веществ
Растения не могут поглощать питательные вещества, если рН почвы слишком низкий или слишком высокий. Когда pH почвы отключен, питательные вещества, такие как кальций и фосфор, будут связываться с другими веществами в почве и растения не смогут усвоить то, что им нужно для роста. Большинство питательных веществ усваивается, когда почва слабокислотная. Если pH слишком низкий, то алюминий становится несвязанным и токсичным для растений. Если pH слишком высокий, то питательные вещества, такие как железо, становятся связанными. Без адекватного усвоения железа растения теряют хлорофилл и начинают желтеть. В слишком щелочных почвах также может происходить отравление молибденом, что вызывает задержку роста сельскохозяйственных культур.
Диапазоны pH почвы, наиболее подходящие для некоторых растений
В более кислом грунте, как правило, хорошо произрастают яблони (pH 5-6.5), картофель (4.5-6) и орхидеи (pH 4.5-5.5). Растения, предпочитающие щелочь – это акация и ореховые деревья (рН 6-8). Чтобы определить наилучший pH для ваших нужд, проведите небольшое исследование типа растений, которые вы хотите вырастить. Естественная почва обычно имеет pH от 4 до 8. Если pH вашей почвы не соответствует оптимальному диапазону растений, вам нужно обработать почву. Популярными вариантами лечения излишней кислотности являются известь, карбонат кальция и измельченная яичная скорлупа. Если почва слишком щелочная, то можно добавить гипс, сульфат железа, серную кислоту или хлорид кальция.
Снизить уровень pH может помочь частое орошение почвы. Однако будьте осторожны, чтобы не поливать растения чрезмерно, если обработка почвы происходит на засаженной территории. Это может привести к возникновению заболеваний, а питательные вещества могут быть разбавлены или смыты.
Как проверить pH почвы
Двумя основными способами проверки pH образцов почвы являются тестирование выборки и прямое тестирование почвы. Важно, чтобы образцы почвы и испытания проводились в тех же местах и каждый раз одинаково.
Метод выборки позволяет измерить всю площадь посадок всего одним тестом. Для репрезентативной пробы следует собрать немного почвы с испытательной площадки, взять однородный образец и добавить равные части почвы и дистиллированной или деионизированной (DI) воды в соотношении 1:1. Таким образом, для 25 граммов почвы вы бы добавили 25 мл воды. Размешайте образец в течение 5 секунд и оставьте на 15 минут. Затем начните перемешивать его снова через 15 минут, после этого можно провести измерение.
Прямое тестирование pH почвы дает преимущество в том, что не нужно брать образцы почвы, потому что pH тестируется прямо в земле. Для исследования сначала проделайте отверстие в почве, используя шнек или линейку. Каждый раз при тестировании отверстие должно быть одинаковой глубины, это поможет избежать несоответствия в измерениях. Добавьте в отверстие немного дистиллированной или деионизированной воды, почва должна быть влажной, но не пропитанной водой. Вставьте тестовый прибор в отверстие и дайте показаниям стабилизироваться.
Основные инструменты тестирования pH почвы
Теперь, когда мы изучили почву и выяснили, насколько важен её рН, поговорим о том, какие инструменты вы можете использовать для измерения рН почвы. Мы сузили их до четырех основных групп: тест-полоски, наборы химических тестов, цифровые карманные тестеры и портативные счётчики.
Тест-полоски pH
Тест-полоски pH (лакмусовая бумага) – это бумажные полоски, насыщенные pH-чувствительными красителями. При воздействии вещества полоски меняют цвет относительно pH этого вещества. Изменение цвета соответствует таблице цветов, поставляемой с тест-полосками. Это быстрый, простой и недорогой метод тестирования, но у него есть некоторые недостатки. Например, «грязный» цвет почвы может испачкать тест-полоски и затруднить их чтение. Кроме того, цветовосприятие является субъективным, что приводит к противоречиям. Также тест-полоски обладают разрешением только 0.5 единиц pH, что означает получение лишь приблизительных результатов.
Наборы химических тестов
Химические тест-наборы похожи на тест-полоски своей простотой и дешевизной, однако также имеют ряд недостатков. Поскольку метод основан на цветовом восприятии, то показания также могут быть субъективными. Разрешение тест-наборов составляет диапазон между 1 и 0.5 pH, и это означает, что вам нужно купить множество наборов для тестирования различных типов почвы, или при первичном тестировании нового участка. Кроме того, количество проводимых тестов ограничено составом реагентов. Как правило, одного набора хватает на 1-10 измерений. И, наконец, утилизация многих химикатов может создать проблему, так как не все они могут быть вылиты в обычную канализацию.
Цифровые карманные тестеры
Карманные тестеры pH почвы – это цифровые портативные измерительные приборы, в которых для измерений используется pH-электрод, интегрированный в прочный корпус тестера и обеспечивающий гораздо большую точность, чем тест-наборы или полоски. Результаты измерений отображаются на ЖК-экране. Для дополнительной уверенности в стабилизации значений выбирайте тестеры с индикатором стабильности. С карманным тестером вам больше не нужно беспокоиться о субъективности тестов. Многие из них также имеют гораздо более высокое разрешение и точность: как правило, между 0.1 и 0.01 единиц рН. Они управляются одной-двумя кнопками и легко применяются в полевых условиях. Некоторые тестеры водонепроницаемы или имеют прочные корпуса, что позволяет проводить испытания во влажной среде. Некоторые тестеры почвы также имеют автоматическую температурную компенсацию, функцию, которая позволяет устройству исправлять ошибку влияния температуры на показания.
Удобные карманные инструменты требуют немного больше опыта в работе и должного уходе. Вам понадобятся специальные растворы для калибровки, увлажнения и очистки электрода.
Портативные измерители pH почвы
Портативные тестеры – это следующее «поколение» измерителей рН почвы, удобный способ получить лабораторную точность при полевых испытаниях. Портативные pH метры немного больше карманных, но зато предлагают множество функций, от многопараметрического тестирования до регистрации данных.
Все портативные pH метры имеют АТС и обладают разрешением до 0.001 единиц рН. Это повышает точность показаний. Также некоторые из этих измерителей способны предоставлять возможности для подробного анализа и включают дату, время, результаты калибровки и т. д., что придаёт показаниям системность. Некоторые обладают также встроенной функцией диагностики электродов, а чтобы не заблудиться в изобилии функций, можно воспользоваться кнопкой HELP. На рынке также существуют отдельные электроды, которые напрямую без корпуса подключаются к смартфону или планшету без проводов. Это обеспечит точность портативных измерителей, и при этом меньшие габариты. Для ухода, хранения и калибровки вам также понадобятся специальные решения.
Уход за pH-электродом для тестирования почвы
Правильный уход и обслуживание вашего pH электрода имеет важное значение. Соответствующий уход за электродами продлит срок его службы. Три основные концепции обслуживания электродов – это их регулярная очистка, частая калибровка и правильное хранение.
Регулярная чистка
При тестировании pH почвы важно правильно очистить pH электрод, так как почва может засорить соединение. Если почва застряла на электроде, не вытирайте её, а вместо этого промойте электрод дистиллированной водой. Если это не помогло, то замочите его в чистящем растворе, специально разработанном для чистки отложений почвы или гумуса.
Очистка электрода обеспечит максимальную эффективность и точность при измерении pH. После использования очищающего раствора электрод следует поместить в раствор для хранения не менее, чем на один час, прежде чем использовать его снова. Чистящие растворы доступны в одноразовых пакетах, а также бутылках. Чтобы очистить электрод, заполните ёмкость деионизированной или дистиллированной водой, прополосните ею электрод и осторожно встряхните его, чтобы удалить остатки воды. Электрод готов к использованию или хранению. Для более глубокой очистки (при необходимости) промойте датчик дистиллированной водой и поместите в чистящий раствор для отложений почвы или гумуса, как минимум, на 15 минут, а затем выньте и промойте дистиллированной водой и поместите в раствор для хранения не менее чем на час, прежде чем использовать его снова.
Частая калибровка
Калибровка электрода даст наибольшую точность при тестировании pH. Она поможет исправить ваш электрод, так как его отклик со временем меняется из-за старения и других факторов. Важно откалибровать датчик по крайней мере до двух точек pH, которые соответствуют ожидаемому значению pH. Брекетинг означает простую калибровку по одной точке pH ниже ожидаемого диапазона и по одной точку pH выше него (например, если ожидаемое значение pH составляет 8.6, то следует использовать буферы pH 7 и 10).
Для калибровки ополосните электрод дистиллированной водой, разорвите одноразовый пакет с раствором, войдите в режим калибровки на вашем рН метре и окуните датчик в пакет. Дайте показаниям стабилизироваться и оцените результат калибровки. Затем выньте и снова промойте электрод и повторите эти шаги для других буферов рН. По окончании процесса выйдите из режима калибровки. Если используется бутылка с раствором, то перелейте часть его в чистый стакан, поместите туда магнитную мешалку и перемешивайте буфер во время измерения.
Каждый раз для новой калибровки рекомендовано использовать новые pH буферы. Это гарантирует точность результатов.
Правильное хранение
Правильное хранение электрода в первую очередь означает правильное увлажнение – постоянное содержание электрода в специальном растворе для хранения. Хранение в других жидкостях, таких как дистиллированная или деионизированная вода, может повредить стеклянную колбу и вызвать медленный отклик и неточные показания pH.
Повреждение электрода, вызванное его неправильным хранением, может быть восстановлено в многоразовом электроде путём его заполнения свежим электролитом, а затем повторной гидратацией в растворе для хранения.
Итак, какой бы сложной ни была ваша почва, тестирование рН не должно представлять затруднений. Ведь варианты измерения pH столь же разнообразны, как и различные типы почв, и теперь, прочитав эту статью, вы сможете без особого труда выбрать тот, который наилучшим образом подходит именно вам.
По материалам статьи Элисон Хаббард. Эллисон окончила Брайантский университет со степенью магистра в области глобальных экологических исследований. Она увлечена природой и тем, как наука связана с окружающим миром. В компании Hanna Instruments она оказывает широкую поддержку клиентам и сотрудникам, проводя тренинги и исследования, а также оказывая техническую поддержку. С Эллисон можно связаться по адресу [email protected]
Анализ почвы в домашних условиях — Единоличник.рф
Анализ почвы в домашних условияхКислотность.
Чтобы получать высокие урожаи и эффективнее использовать удоорения, каждый садовод должен знать, какая почва у него на участке. Нейтрализация кислых почв (известкование) зачастую бывает просто необходима. Как известно, почвы бывают сильнокислыми (рН 3—4), кислыми (рН 4—5), слабокислыми (рН 5—6), нейтральными (рН 7), щелочными (рН 7—8) и сильнощелочными (рН 8—9).
Большинство плодово-ягодных, овощных и других культур предпочитает почвы от слабокислых до нейтральных (рН 5,5—7), а некоторорые (арония, облепиха, черная смородина) — нейтральные.
Приближенно о реакции почв можно судить по произрастающим сорнякам, но на садовых участках с ними ведется непрерывная борьба, поэтому такой фактор трудно использовать практически.
На своем участке для определения кислотности почвы вы можете использовать универсальную индикаторную бумагу (ТУ 16—99 —1181 — 71), применяемую в химических лабораториях для определения реакций различных растворов. Продают ее в магазинах «Химреактивы».
Это набор из 60 или 75 фильтровальных полосок светло-оранжевого цвета, пропитанных смесью индикаторов, которые при разных значениях рН принимают ту или иную окраску. Длина полосок 5 см, ширина 1 см, срок годности 5 лет. К бумаге прилагается цветная стандартная шкала с десятью разноцветными полосками, над каждой из которых указана величина рН. Точность измерения универсальной индикаторной бумаги — до одной единицы рН.
Почву для анализа нужно брать в разных местах и на разной глубине. Реакцию почвенного раствора нужно определять в водной вытяжке. Для этого в стеклянную или пластмассовую баночку налить воды. Уложить почву в чистую тряпочку, завязать ее и опустить в воду. Вода при этом не мутнеет. (На одну по объему часть почвы взять 4—5 частей воды.)
Через 5 минут сухую полоску индикаторной бумаги погрузить в почвенный раствор на 2—3 сек или нанести на нее каплю этого раствора. Затем бумагу вынуть и сразу же сравнить приобретенный ею цвет со шкалой. Получите значение рН почвенного раствора.
Если почва кислая, нужно внести золу или известь, мел или порошкообразный строительный цемент. Излишнюю щелочность можно уменьшать, добавляя земли с нейтральной или кислой реакцией, и все тщательно перемешать.
На участках с близким стоянием грунтовых вод анализ почвы можно проводить сразу на месте. Для этого после дождя в небольшую лунку с отстоявшейся водой достаточно опустить полоску универсальной индикаторной бумаги и определить рН. Для более точного определения реакции почвы можно использовать индикаторную бумагу «рифан». Это также фильтровальная бумага длиной 8 и шириной 1 см с нанесенными поперек цветными полосками разной окраски. На каждой цветной полоске указана величина рН с узким интервалом, например: 5,8; 6,2; 6,6; 7,0; 7,4.
Для определения рН сухую бумагу «рифан» опустить в почвенный раствор так, чтобы все цветные полоски оказались в воде, а затем сравнить ее с цветной шкалой на бумаге, имеющей цифровые обозначения рН. Одинаковая окраска индикаторной полоски с одной из полосок шкалы и укажет на величину рН. При определении реакции почвы вначале можно использовать универсальную индикаторную бумагу, а потом для уточнения величины рН — бумагу «рифан».
Анализ можно проводить и с помощью кислотно-щелочных двухцветных индикаторных бумаг: красной лакмусовой (переход окраски индикатора от красного цвета до синего), синей лакмусовой (переход окраски от красного цвета дд| синего) и нейтральной лакмусовой (до рН 5 — красный цвет, более 8 — синий).
Красная лакмусовая бумага в сильнощелочном растворе становится синей, не изменяя своей окраски в сильнокислом растворе (в интервале рН от 4 до 6,4 — цвет переходный).
Синяя лакмусовая бумага в кислом и сильнокислом растворах становится красной, не изменяя окраски в сильнощелочном растворе (в интервале рН от 5 до 8 — цвет переходный). При нейтральной реакции она приобретает фиолетово-сиреневую окраску.
Нейтральная лакмусовая бумага в сильнокислом растворе (рН до 5) становится красной, в сильнощелочном (рН более 8) — синей.
В отличие от красной и синей лакмусовых бумаг нейтральная лакмусовая бумага в интервале рН от 5 до 8 краску не меняет.
Таким образом, для приближенного определения реакции почвы можно использовать кислотно-щелочные двухцветные бумаги, для более точного — универсальную «рифан» и другие индикаторные бумаги с узкими интервалами рН.
Микробиологический анализ — нет ничего проще!
Многие, наверное, знают, что плодородие почвы определяется не только минеральным составом, но и теми гумусообразующими организмами, которые превращают органику и минеральные вещества в ту форму, которую могут воспринять растения. Общеизвестна роль обыкновенных червей, которые перерабатывают органические остатки в гумус. Но не все знают о том, что наряду с ними в почве живут миллионы микроорганизмов, которые превращают органические остатки в гумусный слой. Невидимые микроорганизмы, бактерии и грибки, постоянно перерабатывая органику, обеспечивают растения питанием на 57 процентов.
Видов таких микроорганизмов — превеликое множество. Есть среди них и агрономически полезные, которые связывают азот, фосфор, калий, микроэлементы, а есть и вредные в основном, это грибки, которые поражают растения. Особенность поражения микроорганизмами такова, что проявляются заболевания растений не сразу, да и не видны подчас, поэтому урожай бывает потерян уже после сбора.
Каждому, конечно, хотелось бы знать, какие микроорганизмы живут именно на его участке, и не получится ли так, что весь урожай будет поражен каким-нибудь вредным грибком. Проведение микробиологических тестов в лабораториях — дело долгое и весьма дорогостоящее.
Простые способы узнать микробиологический состав почвы в домашних условиях.
Методика очень проста. Готовятся полоски чистой ткани или фильтровальной бумаги, или же куски отработанной фотопленки или фотобумаги размером 5×15см. Затем ставятся полоски в почву в верхний слой в 3-4 местах. Это делается так: загоняем вертикально лопату в грунт, не вынимая, отодвигаем слой, закладываем листок к твердой стороне, осторожно вынимаем лопату. Слегка трамбуем прорез. Оставляем эту бумагу или ткань в почве на три месяца. Затем осторожно извлекаем пробы, очищаем от почвы и по характеру колоний микроорганизмов, разрушающих клетчатку, то есть тех, которые выросли на пробной ткани или бумаге и загрязнили её некоторыми фитопатогенами, определяем состояние почвы.
Как правило, фитопатогенные грибы образуют колонии чёрной, серой, фиолетово-малиновой окраски и распространяются по всей поверхности пробы. Если есть черные, сажистые колонии грибка стахиботриса, который поражает все луковые, чеснок, кукурузу, соломку злаковых, значит, надо на участке сменить севооборот. Этот грибок образует супермикотоксин, который в очень малой дозе, равной одной миллионной доле миллиграмма на килограмм массы, вызывает отравление (стахиботриотоксикоз) у лошадей, крупного рогатого скота и человека. Проявляется отёчностью нижней части головы, появлением трещин на губах и тягучего слюнотечения. Для сравнения, токсичность пестицидов (даже самых опасных, вызывающих летальный исход), составляет 5-40 мг/кг веса. Следует помнить, что токсин этого гриба не разрушается при высокой температуре, химической и механической обработке.
Если же на поверхности бумаги или ткани разовьются фиолетово-малиновые колонии, то они принадлежат грибку фузариуму. Токсическое действие на человека микотоксинов этого гриба было известно еще в 1943 году. При использовании зерна, хранившегося при низких температурах, но зараженного этим грибком, возникал эффект «пьяного хлеба». Действие его токсинов сходно с действием алкоголя. Фузариум вызывает корневые гнили многих культурных растений, у плодовых — опадание и усыхание листьев.
Если на поверхности ткани или бумаги разовьются серые круглые или округлые колонии, то они принадлежат грибку альтернария, вызывающему болезнь у многих растений. Он образует коричневые пятна на поверхности плодов, чем снижает товарный вид продукции.
Если поверхность ткани или бумаги желтая, зеленая или розовая, то это свидетельствует о хорошем развитии микобактерий и здоровом состоянии почвы.
Только не надо думать, что все микроскопические грибы вредны. Они встречаются повсеместно. Общее число видов микроскопических грибов в почвах — от 160 до 300, из них токсигенных только около 50 процентов. А теперь попробуем определить содержание нитратов. Об этом можно судить, прежде всего, по развитию микроорганизмов на фильтровальной бумаге, помещенной в почву. Если надо определить, много ли нитратов в моркови или огурце, то в междурядье этих культур поставьте в верхний слой пластинку с фильтровальной бумагой и оставьте её на семь дней. Затем извлеките, отряхните с неё почву и осмотрите.
Если на фильтре одна-две колонии гриба хетомиум в виде серо-зелёных выпуклых точек (это органы плодоношения гриба), значит, почва нормально обеспечена нитратным азотом, в продукции не будет большого накопления нитратов. В этом случае мы имеем дело с экологически безопасной продукцией.
Если же колонии гриба разбросаны по всему фильтру, то почва содержит очень много нитратов и вся продукция на этом участке сильно загрязнена и непригодна для использования. Такую продукцию необходимо обязательно вымачивать перед едой не менее одного часа. Этот же грибок образует плодовые тела и на покровных листьях капусты, т.е. его можно использовать и для определения нитратного загрязнения капусты.
О микробиологических методах определения потребности почвы в удобрениях.
Для определения потребности почвы в азотных удобрениях необходимо взять отработанные фотоплёнку, рентгеноплёнку или фотобумагу.
Поставить полоски в почву в верхний слой в трех-четырех местах под лопату вертикально, плотно прижав к стенке почвы. Оставить на пять дней. Затем извлечь, окунуть раза три в ведро с водой. Если с плёнки всё смылось, и она стала прозрачной, значит, почвенные микроорганизмы высокоактивны. На поверхности плёнки находится слой желатина, а это белок. При разложении его микроорганизмами образуется аммиак. При его взаимодействии с другими соединениями почвы образуются доступные растениям аммонийные формы азота. И там, где желатин на плёнке полностью разложился, пленка обесцветилась, нет необходимости во внесении азотных удобрений. Если же совсем не обесцветилась и осталась чёрной, то нужно внести полную дозу азотных, примерно одну столовую ложку на квадратный метр, Если обесцвечивание частичное, нужно внести дозу азотных удобрений соответственно степени разложения: 70-50-30 процентов.
Чтобы определить потребность почвы в фосфорных удобрениях, нужно поставить пластинку с белой хлопчатобумажной тканью или фильтровальной бумагой. Делать это так же, как мы описали выше. Не забудьте плотно прижать ткань или фильтр к почвенному разрезу. Оставить ткань в почве на 30 дней. Затем извлечь, очистить от почвы и посмотреть степень разложения. Если рядом стоявшая пять дней плёнка обесцветилась, а ткань или фильтровальная бумага разложились на 75-100 процентов, то почва не нуждается ни в азотных, ни в фосфорных удобрениях.
Набор для самостоятельного анализа почвы
Вариант для ленивых — наборы Luster Leaf позволяют быстро оценить качество почвы в домашних условиях.
Luster Leaf предлагает наборы для определения содержания азота, фосфора и калия, а также для оценки pH. Чтобы проверить уровень pH, руководствуясь отметками на контейнере, насыпьте почву и залейте водой. Затем вскройте капсулу, высыпьте содержимое в пузырек и встряхните его. Теперь остается только сравнить цвет содержимого со шкалой, нанесенной на контейнер.
Проверка содержания азота, фосфора и калия немного сложнее. Для этого смешайте одну часть грунта с пятью частями воды, взболтайте и оставьте, чтобы выпал осадок. Затем возьмите пипетку и наполните контейнер, вскройте капсулу, высыпьте содержимое в пузырек и снова взболтайте. Сравните цвет жидкости со шкалой на контейнере. С наборами поставляется подробная инструкция, пользоваться которой предпочтительнее, чем кратким описанием, приведенным в данной статье.