Механічний    склад    ґрунту.

 

 Повітряносуху пробу ґрунту розсипають тонким шаром на аркуші паперу і на­дають їй форми квадрата. Квадрат за допомогою лінійки розби­вають  на  36  маленьких  квадратиків.   З   кожного  квадратика шпателем беруть невелику кількість проби. Відібрану так звану середню пробу (200 г) розтирають так, щоб роз­терлись лише м'які грудочки ґрунту, а не камін­ці. Грунт просівають крізь сито з діаметром отво­рів 1 мм. Залишок на ситі зважують на техніко-хімічних терезах і обчислюють його процентний вміст у середній пробі. Просіяний залишок ґрунту пересипають у високий скляний циліндр. Наливають туди води, збовтують і, давши осісти піску та механічним часточкам, воду зливають. Швидкість осадження механічних часточок ґрунту у воді залежить від їх розміру, щільності, густини води і деяких інших умов. Знову наливають води в циліндр, збовтують, дають осісти механічним ча­сточкам гранту, а воду зливають. Роблять так доти, поки вода при збовтуванні не стане прозо­рою. Ця операція називається відмулюванням. Осад висипають у бюкс, ставлять у сушильну шафу і сушать до сталої ваги. Переносять бюкс в екси­катор, охолоджують і зважують. Знаючи вагу бюкса з осадом і вагу порожнього бюкса, обчислюють вагу механічних часточок гранту. За різницею між ва­гою гранту і вагою ґрунтових часточок, що осіли, визначають вагу глини.

 

Визначення   вологості   ґрунту.

 

 Визначення во­логості ґрунту має велике значення тому, що дає змогу судити про запас води в ґрунті внаслідок застосування різних агротехніч­них   заходів.   Для   визначення   вологості з загального зразка ґрунту відбирають 25г, всипають у бюкс (заздалегідь висушений і зважений), зважують і ставлять у сушильну шафу. Температура в сушильній шафі повинна бути 100—105°С. Пробу сушать протя­гом 6 год. Потім бюкс переносять в ексикатор, охолоджують і зважують. Процентний вміст вологи обчислюють за формулою:

%Н₂О=(Н-R):( В- Т)*100

де Т — вага порожнього бюкса;

Н — вага бюкса з ґрунтом до висушування;

В — вага бюкса з ґрунтом після висушування.

3. Визначення в ґрунті мінеральної  органічної частин.

При прожарюванні ґрунту орга­нічні речовини згоряють, а мінеральні залишаються. Ґрунти, багаті на перегній, містять більше органічних речовин. Для визначення мінеральної і органічної частин ґрунту зважують 10 г заздалегідь висушеного ґрунту при температурі 100—105° С, висипають у фарфорову чашку і прожарюють на великому вогні газового або бензинового пальника, підсилюючи нагрівання поступово. Прожарювання припиняють, коли ґрунт зовсім пе­рестане диміти і набере світлого або червонуватого кольору. Чашку охолоджують в ексикаторі і зважують.

Процентний вміст органічних речовин обчислюють у процен­тах за формулою:

де  Т — вага порожньої чашки;

Н — вага чашки з ґрунтом до прожарювання;

В — вага чашки з ґрунтом після прожарювання;

х — процентний вміст органічних речовин; 100 — х — процентний вміст мінеральних речовин.

 

Виділення гумусу з ґрунту.

 

 Основною складовою частиною перегною є гумусові (перегнійні) кислоти. Щоб їх виділити, ґрунт обробляють водним розчином аміаку або розчинами солей Na2СО3 чи К2СО3. Усі ці речовини з органіч­ними кислотами, які містяться в ґрунті, утворюють розчинні солі. Існує два варіанти виділення гумусу з ґрунту.

1. Відважують 50 г ґрунту, багатого на перегній, висипають у хімічний стакан і доливають 200 мл 10-процентного розчину хлоридної кислоти.

Суміш фільтрують. Залишок ґрунту на фільтрі промивають гарячою водою, поки він не звільниться від кислоти (для цього випробовують окремі проби фільтрату синім лакмусом або роз­чином нітрату аргентуму). Осад з фільтра переносять у чашку, куди доливають водного розчину аміаку, добре перемішують і залишають стояти протягом доби. Після цього зливають тем­ний розчин гумусу в інший стакан і нейтралізують його концен­трованою хлоридною кислотою. Розчин гумусу відфільтровують крізь складчастий фільтр. На фільтрі залишається коричнева аморфна маса. Це й є гумус. Якщо його висушити, утворюється темний аморфний порошок.

2. Відважують 50 г ґрунту, багатого на перегній, висипають у хімічний стакан і доливають туди 200 мл 10-процентного роз­чину Na2СО3 або К2СО3. Суміш збовтують і залишають стояти протягом доби. На другий день бурувато-чорний розчин філь­трують крізь складчастий фільтр. Щоб осадити гумусові кислоти, до фільтрату доливають 10-процентної сульфатної кислоти. Випадає драглистий осад, а розчин поступово знебарвлюється.

 

Визначення об'єму повітря в ґрунті.

 

У вимірювальний циліндр (об'єм 200 мл) наливають 500 мл води і всипають 500 г ґрунту. Після змішування ґрунту з водою об'єм суміші звичайно буває не 1000 мл, а менше. Число міліліт­рів, яких не вистачає до 1000 мл — де об'єм повітря, яке міс­титься в зразку. Наприклад, загальний об'єм води, змішаної з ґрунтом, дорівнює   850   мл.   Отже,    об'єм   повітря   дорівнює

1000 мл — 850 мл = 150 мл, або  30%.

 

. Визначення концентрації водневих іонів у ґрунті.

 

Кислотність ґрунтового розчину має велике значення для росту і розвитку рослин, для життєдіяль­ності організмів.

Реакція ґрунтового розчину зумовлюється концентрацією водневих [Н⁺] і

[ОН^-]гідроксильних іонів.

Якщо концентрація водневих іонів [Н⁺] дорівнює концен­трації гідроксильних іонів [ОН^-],— реакція буде нейтральною. Якщо [Н⁺] > то реакція кисла, а коли [Н⁺] < [ОН^-],— лужна. Залежно від концентрації водневих іонів реакція роз­чину буде такою:

нейтральний розчин     [Н⁺]  = 10^-7; кислий розчин              [Н⁺] > 10^-7;

лужний розчин          [Н⁺]    < 10^-7.

Концентрацію водневих іонів (водневий показник рН) позна­чають за допомогою десяткового логарифма їх грам-іонної кон­центрації з від'ємним знаком:

рН = —lg [Н⁺].

Числове значення рН можна визначити також як величину показника концентрації з оберненим значенням.

Якщо рН = 7 — середовище нейтральне, при рН < 7 воно буде кисле, при рН >

7 — лужне.

 

Прилад Алямовського.

Розглянемо визначення рН колориметричним методом.

а)  Техніка колориметричного визначення рН за Алямовським. Техніка колориметричного визначення рН за допомогою приладу Алямовського така: беруть піпеткою 2,5 мл сольової або водної витяжки ґрунту і наливають у пробірку для аналізу. Другою піпеткою добавляють 0,15 мл комбінованого індикатора, перемішують, з витяжкою і вставляють пробірку в компаратор. За забарвленням   досліджуваного   розчину з індикатором під­бирають касету з стандартною шкалою, колір якої близький до забарвлення  досліджуваної   витяжки. Цифра, що стоїть біля цього   зразка,  і позначає                                                          величину рН досліджуваної витяжки.

б)   Колориметричне ви­значення рН у водній і со­льовій   витяжках.    Відва­жують 10 г ґрунту, виси­пають його в конічну колбу і наливають 25 мл дисти­льованої води. Суміш ста­ранно   збовтують   і   зали­шають    стояти    протягом

10 хв., зрідка збовтуючи ЇЇ. Одночасно, з того самого зразка ґрунту відважують 10 г, висипають в іншу колбочку і нали­вають 25 мл 7,5-процентного розчину хлориду калію. Суміш старанно збовтують і залишають стояти протягом 10 хв., зрідка збовтуючи її. Розчини з двох колб відфільтровують у дві про­бірки (по 5мл суміші), збовтавши її спочатку в колбі.

У чисті фільтрати добавляють по три краплини універсаль­ного індикатора; утворене забарвлення порівнюють з доданою до апарата шкалою кольорів і визначають рН з точністю до 0,5.

У водну витяжку переходить тільки та кількість водневих іонів, яка міститься в ґрунтовому розчині, а іон калію соляного розчину, крім того, витісняє водневий іон, увібраний колоїдами ґрунту, через що «концентрація» водневого іона в і сольовій витяжці завжди більша, ніж у водній.

 

Визначення в ґрунті азоту (нітратного).

 

 Для визначення азоту 5 г свіжого злегка підсушеного ґрунту кладуть у банку, наливають 50 ло2-процентного розчину хлориду калію і збовтують 3—4 хв. Розчин фільтрують. 2 мл фільтрату переносять піпеткою у пробірку, добавляють 5 мл дифеніламінового   індикатора,   збовтують   і  дають  рідині   відстоятися. Через дві години рідина набуває синього кольору. Колір рідини в пробірці порівнюють із стандартною кольоро­вою шкалою і, користуючись таблицею, визначають вміст нітрат­ного азоту у взятому зразку ґрунту.

							1
№ пробірки	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Вміст нітратів   на 100 є ґрунту, мг	10	9       8  7			6	5     4		3       2  1
Ступінь    потреби ґрунту в азоті	Слабка					Середня		Велика

 

 

Дифеніламіновий індикатор. 0,1 г дифеніламіну розчиняють в суміші 20 мл концентрованої сульфатної кислоти і 4 мл води. Виготовлення кольорової шкали. 20 г хлориду калію роз­чиняють в 500 мл дистильованої води. Утворений розчин пере­носять у вимірювальну літрову колбу, добавляють 163 мг нітрату калію, доливають дистильованої води до риски і старанно перемішують. У другій літровій колбі розчиняють 20 г хлориду калію, доливають дистильованої води до риски і пе­ремішують.

Відмірюють 50 мл першого роз­чину і доливають до нього 210 мл другого розчину, перемішують. Одержаний розчин містить 10 мг нітратів в 1 л.

20 мл одержаного стандартного розчину переносять у колбу (100мл), доливають до нього 50 мл першого розчину і дифеніламікового інди­катора, збовтують і охолоджують. Через 2 години розчин забарвиться в темно-синій колір.

Для   виготовлення   кольорової шкали до розчину добавляють роз­бавленої сульфатної кислоти в кожну з десяти пробірок.

1. № пробі­рок

2. Кількість синього розчину (в мл)

3. Кількість (в мл) Н₂SО₄

 

1                     2         3

1	10	0
2	9	1
3	8	2
4	7	3
5	6	4
6	5	5
7	4	6
8	3	7
9	2	8
10	1	9

 

Визначення в ґрунті фосфору.

 

 У ґрунті фосфор  міститься у вигляді мінеральних і органічних сполук.

Мінеральні сполуки фосфору — це головним чином фосфати кальцію, алюмінію і Феруму. Щоб визначити вміст у ґрунті фосфору, відважують 5 г повітряносухого ґрунту, пере­сипають у колбу і доливають 25 мл 0,2 н. розчину хлоридної кис­лоти. Суміш збовтують протягом 1—2 хв. і фільтрують у чисту колбу.

5 мл фільтрату переносять піпеткою в пробірку, добавляють 5 мл молібденового реактиву і перемішують розчин олов'яною паличкою до стійкого голубого забарвлення. Голубе забарв­лення утворюється внаслідок взаємодії олова з молібдатом амонію.

Забарвлення досліджуваного розчину порівнюють із забарв­ленням стандартних розчинів і, користуючись таблицею, визна­чають вміст Р₂О₅ у взятому зразку ґрунту.

 

№ пробірки	1-           2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Вміст Р2О5 на 100 г ґрунту, мг	1,25- | 2,22	3,75	5,0	6,25	7,5	8,75	10	12,5	15	20	25
Ступінь по­треби ґрунту у фосфорі		Велика					Середня			Слабка

Молібденовий реактив. У 100 мл гарячої дистильованої води розчиняють 10 г молібдату амонію. Гарячий розчин фільтрують, охолоджують, доливають до нього 200 мл концен­трованої хлоридної кислоти (густина 1,19) і 100 мл дистильованої води. Перед використанням до одного об'єму реактиву доливають 4 об'єми дистильованої води.

Шкала стандартного розчину. 242 мг хімічно чистого гідроортофосфату кальцію СаНРО₄ * 2Н₂О розчиняють у вимірю­вальній колбі місткістю 1 л 0,2 н. розчином хлоридної кислоти. Готовий стандартний розчин розливають у 12 вимірювальних колб (100 мл) і доливають до риски 0,1 н. розчином кислоти хлоридної (8,2 мл  хлоридної кислоти густиною 1,19 доливають ди­стильованою водою до 1 л).

Перед аналізом ґрунту на вміст фосфору беруть з кожної колби по 5 мл стандартного розчину в пронумеровані пробірки і доливають по 5 мл молібденового реактиву. Перемішують вміст пробірок олов'яною паличкою протягом З0 сек. Шкала готова

 

№ колби	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Кількість розчину СаНРО4 • 2Н2О (в мл)	2,5	5	7,5	10	12,5	15	17,5	20	25	З0	40

 

Визначення в ґрунті калію.

 

 Для визна­чення калію 15 г ґрунту переносять у колбу, доливають 75 мл 0,2 н. розчину хлоридної кислоти. Суміш збовтують протягом години і фільтрують крізь складчастий фільтр.

50 мл фільтрату випарюють досуха у фарфоровій чашці на водяній бані. Сухий залишок просушують і прожарюють до повного видалення солей амонію.

Залишок охолоджують, доливають 25 мл 1Н розчину NaС1, добре   перемішують   скляною   паличкою.   Розчин   фільтрують.

У десять пронумерованих і відкаліброваних на 5 мл пробірок наливають певну кількість витяжки, як зазначено в табл. 6, 5 мл 1 н розчину NaС1 наливають у пробірку № 11 і вставля­ють термометр для вимірювання температури.

№ пробір­ки       1	Кількість витяжки (у мл)   5	Наважка ґрунту (У г)     2,0	№ про­бірки       6	Кількість витяжки (У мл) 1.8	Наважка ґрунту (У г)   0,72
2	4	1,60	7	1,5	0,6
3	3	1,20	8	1,2	0,48
4	2,5	1,0	9	1,0	0,40
5	2,0	0,80	10	0,8	0,32

 

У кожну пробірку добавляють 1 н. розчину NaС1 (щоб у про­бірці було всієї рідини 5 мл), 0,1 г сухого кобальтонітриту натрію (для осадження калію) і добре перемішують. Пробіркам дають постояти З0 хв.

Відмічають першу пробірку, в якій випав осад або утво­рилась каламуть. Порівнюють її з пробіркою, в якій немає каламуті.

 

Вміст калію обчислюють за табл.

 

Температура в градусах	А				Номери пробірок
		1	2	3	4	5,6	7	8	9	10
				Б
24	24	6,0	7,9	10,0	12,0	15,7,     16,7	20,0	25,0	30,0	37,5
23	23	5,7	7,2	9,6	11,5	14,4 ,   15,9	19,2	23,9	28,7	35,9
22	22	5,5	6,9	9,2	11,0	13,7,    15,3	18,3	22,9	27,5	34,4
21	21	5,2	6,6	8,7	10,5	13,1 ,   14,6	17,5	21,9	26,2	32,8
20	20	5,0	6,2	8,3	10,0	12,5  ,  13,9	16,7	20,8	25,0	31,2
19	19	4,7	5,9	7,9	9,5	11,9  , 13,2	15,8	19,8	23,7	29,7
18	18	4,5	5,6	7,5	9,0	11,2  , 12,5	15,0	18,7	22,5	28,1
17	17	4,2	5,3	7,1	8,5	10,6   , 11,8	14,2	17,7	21,2	26,2
16	16	4,0	5,0	6,7	8,0	10,0,   11,1	13,3	16,7	20,0	25,0
15	15	3,7	4,7	6,2	7,5	9,4   , 10,4	12,5	15,6	18,7	23,4
14	14	3,5	4,4	5,8	7,0	8,7    ,  9,7	11,7	14,6	17,5	21,9
13	13	3,2	4,1	5,4	6,5	8,1     , 9,0	10,8	13,5	16,2	20,3
12	12	3,0	3,7	5,0	6,0	7,5,     8,3	10,0	12,5	15,0	18,7
Вміст ґрунто-
вої   витяжки		5	4	3	2,5	2,0      1,8	1 5	1,2	1,0	08
(у мл)

 

 

А – вміст К₂О(у мг/л)

Б – вміст калію( К₂О) у міліграмах на 100г ґрунту.

 

Щоб знайти кількість К₂О на 100 г ґрунту за табл., прий­мають до уваги температуру розчину у пробірці (наприклад у пробірці № 7). Припустимо, температура розчину дорівнює 18⁰ С. Знаходимо температуру і номер пробірки. Цифра у точці перетину горизонтальної лінії від температури і вертикальної від номера пробірки і вказує кількість міліграмів К²О на 100 г ґрунту. У даному випадку вона дорівнює 15,0 мг.

Кобальтонітрит натріюNa₃ [Со(NО₂)₆] перевіряють на чистоту, розчиняючи його в 1н. розчині хлориle натрію. Розчин не повинен давати ні осаду, ні каламуті.

 

Визначення в ґрунті кальцію.

 

Кальцій відіграє велику роль у поліпшенні родючості ґрунту. Він впли­ває на його структуру і полегшує засвоєння рослинами поживних речовин. Кальцій входить переважно до складу карбонатів і різних мінералів. Кількість кальцію в ґрунті визначається за допомогою кальциметра.

Для аналізу в баночку насипають 10 г ґрунту і обережно ставлять у неї маленьку посудину з хлоридною кислотою. Баночка гумовою трубкою сполучена з кальциметром. Коли її перевер­тають, кислота змочує ґрунт. Відбувається реакція: СаСОз + 2НС1 = СаС1₂ + Н₂О + СО₂ .

Відомо, що з кожних 100 г карбонату кальцію виділяється 22,4 л вуглекислого газу. Отже, за об'ємом вуглекислого газу можна   визначити  кількість  карбонату   кальцію  в   ґрунті.

Якщо в ґрунті є карбонат кальцію, то при взаємодії з хлоридною кислотою починає виділятись вуглекислий газ і витискує в кальциметрі ртуть. По шкалі приладу визначають, на скіль­ки підвищився рівень ртуті, і зна­ходять кількість виділеного вугле­кислого газу.

Обчислення виконують так: при­пустимо, що з 10 г ґрунту виділи­лося 7 мл вуглекислого газу, отже, у 10 г ґрунту  карбонату кальцію

буде:  (100*7) : 22400=0,031, або 0,31%.

Кальциметр.

 

Визначення в ґрунті заліза.

 

 Залізо в ґрунті звичайно міститься у формі різних солей. У  ґрунті, багатому на двовалентний ферум, виявляти його можна за допо­могою фериціаніду калію. Для аналізу наважку ґрунту в 5г кип'ятять протягом 10 хв. у 20 г концен­трованої хлоридної кислоти. Доливають 15 мл дистильованої води, старанно перемішуючи. Витяжку ґрунту фільтрують. Наливають фільтрат у пробірку до половини і добавляють до нього кілька краплин концентрованого розчину фериціаніду калію.

При наявності в ґрунті солей двовалентного Феруму в розчині утворюється нерозчинний у воді і кислотах синій осад турнбульової сині.

 

Визначення в ґрунті магнію.

 

 Найпоши­ренішими сполуками магнію, які містяться в ґрунті, є солі маг­нію карбонатної, сульфатної, хлоридної кислот.

Для аналізу наливають 5 мл приготовленої для визначення заліза ґрунтової витяжки в стакан, фільтрують її і доливають трошки концентрованого розчину хлориду амонію NН₄С1, щоб не осіла сіль МgС₂О₄. Кальцій осаджують щавлевокислим амонієм/ Утворений осад щавлевокислого кальцію відфільтровують, а фільтрат випарюють. До порошку, що утворився в результаті випарювання, доливають концентрованого водного розчину аміаку. Якщо осад не розчиняється, доливають кілька краплин концентрованого розчину хлориду амонію. До розчину доли­вають 1 мл розчину гідрофосфату натрію Мg₂НРО₄.

Відбувається   реакція, утворюється білий кристалічний осад.