Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

0715_Samofalova_Pochvovedenie_LabPraktik_2021

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.01.2024
Размер:
3.26 Mб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д.Н. Прянишникова»

И.А. Самофалова, Е.С. Лобанова

ПОЧВОВЕДЕНИЕ

Лабораторный практикум

ПЕРМЬ

ИПЦ «Прокростъ»

2021

1

УДК 631.4 ББК 40.3

С 177

Рецензенты:

Ю.А Акманаева, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры агрохимии, (ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ);

А.Н. Чащин, кандидат биологических наук, доцент кафедры почвоведения, (ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ)

С 177 Самофалова, И.А.

Почвоведение : лабораторный практикум / И.А. Самофалова, Е.С. Лобанова; Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский государственный аграрно-технологи- ческий университет имени академика Д.Н. Прянишникова». – Пермь : ИПЦ «Прокростъ», 2021 – 139 с : ил. ; 20 см. – Библиогр.: с. 123. – 35 экз. – ISBN 978-5-94279-512-2 – Текст : непосредственный

В лабораторном практикуме представлены лабораторные занятия по изучению свойств почв, характеризующих качественное свойство почвы – плодородие. Лабораторный практикум составлен в соответствии с программой дисциплины «Почвоведение». Также рекомендуется к использованию при проведении лабораторных занятий по дисциплинам «Химия почв», «Общее почвоведение», «Геология и почвоведение», «Методы почвенных исследований», при выполнении выпускной квалификационной работы.

Лабораторный практикум предназначен для обучающихся по направлению подготовки 06.03.02 Почвоведение. Рекомендуется применение лабораторного практикума для обучающихся по направлению подготовки 35.03.03. Агрохимия и агропочвоведение, 06.03.01 Биология.

УДК 631.4 ББК 40.3

Утверждено в качестве лабораторного практикума методической комиссией факультета почвоведения, агрохимии, экологии и товароведения (протокол № 2 от 06.10.2020г.).

ISBN 978-5-94279-512-2

© ИПЦ «Прокростъ», 2021

© Самофалова И.А., 2021 © Лобанова Е.С., 2021

2

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………..…..…

6

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ

 

В ЛАБОРАТОРИИ………………………………………………………..….

8

1. ПОДГОТОВКА ПОЧВЕННОГО ОБРАЗЦА

 

К АНАЛИТИЧЕСКИМ ИССЛЕДОВАНИЯМ……………………….……..

10

Лабораторная работа № 1

 

Техника выполнения подготовки образца почвы к химическому анализу..

14

Лабораторная работа № 2

 

Обработка проб для лабораторных испытаний……………..…………………

19

Лабораторная работа №3

 

Определение гигроскопической влаги…..………………………………………..

21

2. ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ……………………………

23

Лабораторная работа № 4

 

Определение гранулометрического состава почв…………………...…………

30

3. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ……………………...……………….

34

Лабораторная работа № 5

 

Определение плотности твердой фазы почвы…………………….…………….

34

Лабораторная работа № 6

 

Определение плотности почв……………..………………………………………..

35

Лабораторная работа № 7

 

Определение агрегатного состава почвы по методу Н.И. Савинова…….…

41

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ГУМУСА (ОРГАНИЧЕСКОГО

 

ВЕЩЕСТВА) В ПОЧВ………………………………………………………..

48

Лабораторная работа № 8

 

Определение количества гумуса по методу Тюрина

 

вмодификации Симакова……………………………………………………..……. 48 Лабораторная работа № 9

Определение органического вещества по методу Тюрина

вмодификации Антоновой, Скалабян, Сучилкиной…………………………….. 52

Лабораторная работа № 10

Определение органического вещества по методу Тюрина в модификации ЦИНАО………………………………...…….. 53

Лабораторная работа № 11

Определение органического вещества по методу Тюрина в модификации Никитина…………………………...………... 55

Лабораторная работа № 12

Спектрофотометрический метод определения содержания гумуса (Д.С. Орлов, Н.М. Гриндель)……..………………………. 58

Лабораторная работа № 13

Определение органических веществ в водной вытяжке……………..…….…. 62

Лабораторная работа № 14

Определение лабильных органических веществ

в горячей водной вытяжке по Кершенсу…………………………………………

64

Лабораторная работа № 15

 

Определение подвижного органического вещества по Егорову……………

64

Лабораторная работа № 16

 

Определение лабильных гумусовых веществ в непосредственной 0,1 н.

 

NaOH вытяжке……………………………………………………………………..

65

3

 

Лабораторная работа № 17

 

Определение потери при прокаливании и зольности торфа………………….

66

Лабораторная работа № 18

 

Одновременное определение общего содержания углерода и азота

 

в торфяных почвах методом Анстета в модификации Пономаревой

 

и Николаевой…………………………………………………………………...………

68

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБМЕННЫХ КАТИОНОВ…………………………….

73

Лабораторная работа № 19

 

Определение суммы обменных оснований методом Каппена-Гильковица

75

Лабораторная работа № 20

 

Определение обменных катионов Ca+2 и Mg+2

 

трилонометрическим методом……………………………………………………..

77

Лабораторная работа № 21

 

Определение обменных катионов в карбонатных почвах по Шмуку………

80

Лабораторная работа № 22

 

Определение обменных катионов по Шолленбергеру………………………..

83

Лабораторная работа № 23

 

Определение обменных водорода и алюминия по Соколову…………….….

87

Лабораторная работа № 24

 

Определение обменного натрия……………………………………...…………….

89

Лабораторная работа № 25

 

Определение емкости катионного обмена методом

 

Бобко-Аскинази-Алешина в модификации ЦИНАО……………………….….

91

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОТНОСТИ ПОЧВ………………………….…….

96

Лабораторная работа № 26

 

Определение актуальной и обменной кислотности

 

потенциометрическим методом……………………………………………..……..

96

Лабораторная работа № 27

 

Определение гидролитической кислотности методом Каппена…….………

97

Лабораторная работа № 28

 

Определение гидролитической кислотности

 

по методу Каппена в модификации ЦИНАО……………………..……………

98

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТРЕБНОСТИ ПОЧВЫ

 

В ИЗВЕСТКОВАНИИ, РАСЧЕТ ДОЗ ИЗВЕСТИ……………..……………

101

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОДВИЖНЫХ СОЕДИНЕНИЙ КАЛИЯ И ФОСФОРА

104

Лабораторная работа № 29

 

Определение подвижных форм фосфора и калия

 

по методу Кирсанова………………………………………………………………….

104

Лабораторная работа № 30

 

Определение подвижных форм фосфора и калия

 

в карбонатной почве по методу Мачигина…………………………………….…

106

Лабораторная работа № 31

 

Определение подвижных форм фосфора в почве методом Олсена…………

108

Лабораторная работа № 32

 

Определение обменного калия по методу Масловой…………………………..

110

9. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

 

СВОЙСТВ ИССЛЕДУЕМОЙ ПОЧВЫ…………..………………………….

111

10. РАСЧЕТ БОНИТИРОВОЧНОГО БАЛЛА ПОЧВЫ

 

ПО МЕТОДУ А.С. ФАТЬЯНОВА……………………………………………

118

4

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………...

122

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………….…………….………..

123

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

 

Нормы CaCO3, рекомендуемые для известкования

 

различных почв в Пермском крае, т/га……………......................................

124

ПРИЛОЖЕНИЕ 2.

 

Гранулометрический состав почв……………………………………….….

125

ПРИЛОЖЕНИЕ 3.

 

Структурное состояние почв………………………………………………..

128

ПРИЛОЖЕНИЕ 4.

 

Физические свойства почв…………………………………………………..

130

ПРИЛОЖЕНИЕ 5.

 

Агрохимические свойства почв……………………….……………………. 132 ПРИЛОЖЕНИЕ 6.

Физико-химические свойства почв………………………………………… 135 ПРИЛОЖЕНИЕ 7.

Поправочные коэффициенты на эродированность………………………...

137

ПРИЛОЖЕНИЕ 8.

 

Поправочные коэффициенты на каменистость……………………..……..

137

ПРИЛОЖЕНИЕ 9. Поправочные коэффициенты на заболоченность

 

минеральных пахотных почв……………………………………………….

138

ПРИЛОЖЕНИЕ 10.

 

Шкала оценки почв по А.С. Фатьянову…………………….…..…….........

139

ПРИЛОЖЕНИЕ 11.

 

Данные исследуемых почв Кудымкарского района…………………….…

139

5

Введение

Лабораторный практикум предназначен для обучающихся очного и заочного обучения с целью последовательного и логичного усвоения дисциплин и выполнения лабораторных работ при изучении теоретического материала, экономии учебного времени, для самостоятельной подготовки обучающихся к занятиям.

Содержание данного практикума составляют лабораторнопрактические занятия по дисциплине «Почвоведение», которые необходимо выполнить обучающимся при изучении физических, агрохимических, физико-химических свойств почв, используя общепринятые стандартные методы анализа. Знание характера и направления процессов, влияющих на эти свойства, позволяет установить закономерности и тип почвообразования. Также рекомендуется к использованию при проведении лабораторных занятий по дисциплинам «Химия почв», «Общее почвоведение», «Геология и почвоведение», «Методы почвенных исследований», при выполнении выпускной квалификационной работы.

Почва – основное и незаменимое средство сельскохозяйственного производства. Почва отличается от других средств производства ограниченностью в пространстве и незаменимостью, поэтому необходимо сохранять и улучшать ее качество. Все агротехнические и мелиоративные мероприятия нужно проводить с учетом свойств почв и особенностей их образования. Следует знать процессы, происходящие в почвах в природных условиях, и те возможные изменения, которые могут произойти под влиянием хозяйственной деятельности человека. Таким образом, почвоведение составляет основу практической деятельности почвоведов, агрохимиков, экологов, биологов, агрономов.

Обучающийся должен уметь по данным анализа определять тип, подтип, вид и разновидность изучаемой почвы, провести бонитировку и предложить мероприятия по повышению их плодородия с учетом конкретных свойств почв.

6

Лабораторный практикум состоит из 11 разделов и заключения, содержит перечень литературы, 10 приложений. В первой главе приводятся правила техники безопасности работы в лаборатории, во второй главе подготовка почвенных образцов (минеральных, органогенных) для выполнения анализов. Последующие разделы представляют определенные группы свойств и содержат лабораторные работы по их определению и диагностике:

-в 3 разделе представлена диагностика почв по гранулометрическому составу, его определение органолептически и лабораторными методами, а также задания для усвоения и закрепления материала;

-в 4 разделе – определение физических свойств;

-в 5 разделе – методы определения содержания гумуса (органического вещества);

-в 6 разделе – определение содержания обменных катионов и емкости катионного обмена;

-в 7 разделе – методы определения кислотности почв;

-в 8 разделе – методы расчета доз извести;

-в 9 разделе – определение подвижных соединений калия

ифосфора в почвах;

-в 10 разделе представлен план характеристики свойств исследуемой почвы и интерпретация данных анализов;

-в 11 разделе приводится расчет баллов бонитета почвы

иих интерпретация.

В приложениях представлен вспомогательный справочный материал, варианты заданий для обучающихся.

Лабораторный практикум составлен на основе информации, представленной в ГОСТах и учебных пособиях для лабораторных работ, которые представлены в библиографическом списке.

7

ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ В ЛАБОРАТОРИИ

1.Без преподавателя или лаборанта и в верхней одежде в лабораторию входить не разрешается. Все личные вещи, не являющиеся необходимыми для выполнения работы, убирать в специально отведенный для этого шкаф. Работать в лаборатории разрешается только в специальном халате.

2.При работе в лаборатории должны находиться не менее двух человек, при этом категорически запрещается работа студентов в отсутствие преподавателя или лаборанта.

3.На рабочих столах и вокруг работающих не должно быть ничего лишнего. При работе следует соблюдать тишину, экономить реактивы, электроэнергию, бережно относиться к оборудованию, мебели, посуде. Нельзя оставлять без присмотра работающие установки, включенные электронагревательные приборы, спиртовки.

4.Запрещается бросать в раковины твердые предметы, бумагу, битое стекло, посуду, железо, цинк и т.п. При выливании в раковину растворов необходимо одновременно открывать водопроводный кран.

5.При работе с концентрированными кислотами и щелочами надевают резиновые перчатки, а на глаза – специальные очки. При измельчении щелочей (едкого натра и едкого калия), кроме того, нос и рот закрывают марлевой маской.

6.Переливают концентрированные кислоты и щелочи из больших бутылей очень осторожно, стараясь не разбрызгивать. Если кислота или щелочь прольется на пол, ее сразу же засыпают песком, который выносят из помещения. Облитое место промывают раствором соды, если была разлита кислота, или слабым раствором кислоты, если была разлита щелочь.

7.При попадании концентрированной кислоты на кожу рук или лица необходимо промыть пораженный участок сна-

8

чала водой, а затем слабым раствором питьевой соды. Концентрированную щелочь, попавшую на кожу, смывают сначала слабым раствором уксусной кислоты, а затем водой.

8.При смешивании жидкостей, взаимодействие которых вызывает сильное разогревание, необходимо соблюдать осторожность, так как раствор может закипеть и разбрызгаться. Например, при разведении концентрированной серной кислоты следует приливать кислоту в воду (а не наоборот) небольшими порциями и постоянно помешивая раствор, избегая чрезмерного нагревания его.

9.Кислоты нагревают только в вытяжном шкафу при опущенной шторе.

10.При определении запаха вещества нельзя подносить

кносу сосуд с веществом, его следует держать на расстоянии, направляя к носу небольшое количество паров вещества легким движением руки.

11.Чтобы предохранить руки от порезов, надо осторожно обращаться со стеклянными приборами и посудой. При закрывании колб пробками не следует применять больших усилий.

12.Уходя из лаборатории, нужно прибрать рабочее место, выключить нагревательные приборы и тщательно вымыть руки. Лабораторию можно покидать после выполнения работы с разрешения дежурных. Дежурные назначаются на каждое занятие. Они следят за порядком, в конце занятия принимают рабочие места у студентов и сдают лаборанту чистую лабораторию.

13.К работе в химической лаборатории допускаются студенты, прошедшие полный инструктаж, что оформляется соответствующей записью в специальном журнале по технике безопасности и закрепляется подписями студентов и лиц, проводивших инструктаж.

9

1.ПОДГОТОВКА ПОЧВЕННОГО ОБРАЗЦА

КАНАЛИТИЧЕСКИМ ИССЛЕДОВАНИЯМ

Подготовка образцов почвы к хранению и аналитическим работам

\

Подготовка почвы к химическому анализу заключается в придании взятому в поле образцу однородности с тем, чтобы каждая отобранная для анализа проба в полной мере отражала состав всего образца (была репрезентативной). Однородность образца достигается его тщательным перемешиванием, измельчением структурных отдельностей, составляющих твердую среду почвы, удалением микроскопических включений органического и минерального происхождения, а также новообразований.

Рис. 1. Схема отбора и проб подготовки почв

10