Визначення гумусу методом Тюріна.

Мета роботи: 1.Визначити вміст гумусу в ґрунті. 2.Встановити залежність вмісту гумусу від механічного складу. 3.Оцінити родючість ґрунту за вмістом в ньому гумусу. 4.Розробити можливі заходи щодо збільшення в ньому гумусу та виявити шляхи його деградації.

Основні теоретичні поняття

Ґрунтовий гумус відіграє важливу роль як у формуванні ґрунту, так і в його родючості. Гумус являє собою складний динамічний комплекс специфічних органічних сполук, які утворились при розкладі та гуміфікації органічних решток в ґрунті.

Існує декілька методів визначення гумусу, але найпопулярнішими серед них с метод Г.В.Тюріна, тому що він простий, точний і швидкий. Суть методу ґрунтується на окисленні вуглецю гумусу до СО₂ розчином біхромату калію (К₂Сr₂О₇) у сірчаній кислоті, надлишок якого відтитровують сіллю Мора.

Хід роботи

1. Наважку ґрунту в межах 0.1-0.5г (в залежності від вмісту гумусу) перенести в колбу і прилити 10 мл біхромату калію.

2. Вміст колби повільно прокип'ятити на піщаній бані, 5хв. після того охолодити, змити стінки колби і лійку 10-20мл дистильованої води.

3. Додати 3-5 капель фенолфталеїну і відтитрувати 0.2 н розчином Мора до переходу забарвлення від брудно-бурого в темно-зелений колір.

4. Паралельно провести контрольне (холосте) титрування в такій же колбі, але з породою, яка не має гумусу (пемза, прожарений пісок).

5. Вміст гумусу (Г) в процентах обчислюють за формулою:

(1.1)

де - кількість солі Мора, що пішла на холосте титрування, мл; - кількість солі Мора, що пішла на титрування надлишку біхромату калію у досліді з ґрунтом, мл; 0,001036 - коефіцієнт переводу в гумус 1 мл солі Мора; - наважка ґрунту, г.

Для того щоб практично оцінити родючість ґрунту, визначають запаси гумусу на гектарі за такою формулою:

(1.2)

де ЗГ – запаси гумусу, т/га; Г – вміст гумусу, %; d – щільність ґрунту, г/см³; h – потужність шару ґрунту, см.

За вмістом гумусу розраховують його баланс в ґрунті. Для підтримання бездефіцитного балансу гумусу в ґрунті основним заходом є внесення органічних добрив.

Висновки: 1. Дати порівняльну характеристику досліджуваного ґрунту з іншими типами ґрунтів; 2. Встановити норму органічних добрив; 3.Оцінити родючість ґрунту за вмістом гумусу.

Контрольні запитання:

1. Принципи класифікації ґрунтів за гранулометричним складом.

2. Як впливає гранулометричний склад ґрунтів на їх властивості?

3. Дайте характеристику джерел гумусу в ґрунті.

4. Опишіть роль гумусу в ґрунтах та способи регулювання його вмісту.

Лабораторна робота №2

Вбирна здатність ґрунту.

Мета роботи: виявити наявність фізичної, хімічної та фізико-хімічної вбирної здатності у різних типах ґрунту та механізм протікання реакції обміну, закріплення.

Принцип роботи полягає у аналізі фільтрату отриманого при пропусканні крізь товщу ґрунту різних розчинів за допомогою якісних реакцій.

Короткі теоретичні відомості:

Вбирною здатністю ґрунту називають властивість його вбирати і утримувати розчинені та завислі у воді речовини, а також цілі молекули води та газів. Вбирна здатність впливає на формування водно-фізичних та інших властивостей ґрунту. Вбирна здатність буває: механічна, біологічна, фізико-хімічна, хімічна та фізична.

Механічна вбирна здатність - це властивість ґрунту, як пористого тіла, затримувати частки ґрунтових суспензій; застосовується на очисних спорудах, кальматації каналів, заплавних та зрошувальних землях, полях фільтрації стічних вод.

Біологічне вбирання полягає в тому, що з ґрунтового розчину мікроорганізмами, які є в ґрунті, та рослинами вбираються різні елементи. Воно відіграє важливу роль у збереженні поживних речовин від ви мішання та закріплення їх в ґрунті, що дуже важливо у боротьбі із забрудненням водних артерій мінеральними добривами, нітратами та інше.

Хід роботи

Фізико-хімічна вбирна здатність - властивість ґрунту обмінювати катіони (або аніони), яті увібрані ґрунтовим вбирним комплексом (ГВК) та еквівалентну кількість катіонів (або аніонів) ґрунтового розчину. Цей вид вбирання має велике значення в ґрунтоутворюючих процесах, формуванні реакції ґрунту, накопиченні елементів живлення.

1. На тири лійки з фільтрами, змоченими дистильованою водою, насипати 2/3 її об'єму торфу, піску і досліджуваного ґрунту.

2. За допомогою скляної палички повільно доливати на поверхню ґрунтів електроліт, щоб у пробірці зібралося 3-5мл фільтрату. При взаємодії електроліту з ґрунтом проходить реакція

3. Одержаний з кожного ґрунту фільтрат розлити у дві пробірки, В першій визначають наявність катіона Сu²⁺, в другій - витісненого Са²⁺. Катіони Сu²⁺ виявляють додаванням до фільтрату 3-5 капель аміаку (NH₄OH), який осаджує основну сіль зеленуватого кольору. Катіон Са²⁺ - додаванням до підігрітого (зігріти в руці) фільтрату спочатку 1-2 кр. 10% оцтової кислоти (СН₃СООН), а потім 3-4 кр. оксалату амонію (NН₄)С₂О₄). Білий осад, що випадає, свідчить про наявність у фільтраті Са²⁺, який витіснився з ґрунту катіоном Сu²⁺. Результати спостережень записати в табл. 5.

Хімічна вбирна здатність - це здатність ґрунту затримувати іони ґрунтового розчину у формі нерозчинних або малорозчинних солей, що утворюються в процесі хімічних реакцій. Осад цих солей переходить у тверду фазу ґрунту і утримується від вимивання (накопичення фосфатів). Завдяки хімічному вбиранню у ґрунті нагромаджуються фосфати, які практично не поглинаються фізико-хімічним шляхом. Ці фосфати стають доступними рослинам лише за зміни реакції середовища, так як вони є мертвим баластом.

1. Взяти свіжі зразки досліджуваних ґрунтів і так само як у попередньому досліді перепустити крізь ґрунти розчин Nа₂Н₂PO₄. У випадку наявності хімічного вбирання іде реакція

В цьому досліді збирають фільтрату 1-2мл і в ньому визначають присутність катіона . Для цього у пробірку приливають 3-4кр. Магнезіальної суміші (MgCl₂, NH₄OH, NHCl). Білий кристалічний осад свідчить про наявність у фільтраті і відсутність в ґрунті хімічного вбирання, і навпаки. Результати спостережень записати в табл. 5.

Фізична вбирана здатність - здатність ґрунту вбирати цілі молекули води, газів і розчинених у воді речовин. Молекулярна адсорбція може бути позитивна і негативна. Приладом може бути: 1) затримання ґрунтом барвистих речовин у процесі пропускання крізь них розчину; розчин фарби може бути зовсім або частково знебарвлений; 2) опріснення осолоділої води під час пропускання її через ґрунт; 3) у процесі виготовлення торфо-фекальних компостів поглинається аміак та інші гази.

1. Крізь зразки ґрунту перепустити розчин метиленової сині і за ступенем знебарвлення фільтрату зробити висновки про фізичне вбирання. Результати записати в табл. 3.

Таблиця 3

Ґрунт	CuSO₄	NаН₂PO₄	Метиленова синь
Сu²⁺	Са²⁺	HPO₄
Торф
Пісок
Досліджуваний ґрунт

Якщо досліджуваний іон у фільтраті не виявляться, або виявляється слабо, тоді у відповідній графі таблиці записують «вбирається повністю», або «вбирається слабо», а якщо не виявляється, то - «не вбирається».

Висновки: 1. За результатами спостережень дати висновки про характер, закономірність та інтенсивність вбирання речовин різними ґрунтами; 2. Як впливають механічний склад та вміст гумусу на вбирну здатність досліджуваних ґрунтів.

Контрольні запитання:

1. Що називають вбирною здатністю ґрунту?

2. Які існують види вбирної здатності?

3. Від чого залежить вбирна здатність ґрунту?