Экология СПРАВОЧНИК

Химизация сельского хозяйства — рациональное применение минеральных и органических удобрений, химических и биологических средств борьбы с сорняками, болезнями и вредителями растений и животных, химическая мелиорация кислых и солонцовых почв, наилучшее использование местных удобрений — требует повышения агрохимических знаний работников сельского хозяйства. Высшие сельскохозяйственные учебные заведения должны готовить специалистов, владеющих новейшими достижениями сельскохозяйственной науки, в том числе и агрономической химии. Эти задачи определяют те изменения, которые внесены во второе издание «Практикума по агрохимии».

Далее

Для агрономических целей химическому анализу подвергаются почвы, растения, удобрения, поливные и грунтовые воды. Исследуемый материал предварительно подготавливают к анализу — высушивают, растирают, просеивают. Иногда анализируют не все вещества, образующие данный материал, а лишь некоторые его составные части, извлекаемые тем или иным реагентом. Многие количественные определения проводят весовым или объемным методом. Но часто пользуются различными физико-химическими методами анализа: колориметрическими, пламенно-фото-метрическими, оптическими, потенциометрическими, кондуктометр ическими и др. В основе их лежит зависимость тех или иных физических свойств растворов от концентрации определяемых веществ.

Далее

Технохимические весы устанавливают на лабораторном столе горизонтально, что проверяют имеющимся на весах отвесом. Горизонтальности добиваются вращением передних ножек — винтов. Весы имеют изолирующее устройство — арретир; поворотом его маховичка после наблюдения положения равновесия разобщают призму коромысла от полированной площадки — подушки, то есть весы арретируют и тем самым прекращают качания коромысла с закрепленной на нем стрелкой.

Далее

Анализируемый материал, находящийся в соприкосновении с воздухом, поглощает некоторое количество воды, содержащейся в нем в виде пара. Эта поглощенная из воздуха вода называется гигроскопической влагой.

Далее

Для определения количества усвоенных растениями элементов питания растительный материал минерализуют озолением (сжиганием) сухим или мокрым способом.Сухое озоление проводят тогда, когда требуется проследить за содержанием суммы минеральных веществ в различные периоды роста и развития растений, за изменением количества золы в различных органах. Им пользуются и при определениях содержания отдельных элементов, хотя оно и менее надежно по сравнению с мокрым озолением вследствие возможных потерь фосфора, серы и калия, а также наблюдающейся иногда неполноты сжигания органических веществ. Тем не менее и в этом случае при тщательном выполнении сухое озоление позволяет получить удовлетворительные результаты при значительно меньших затратах времени.

Далее

Определения в объемном анализе сводятся к точному измерению объемов растворов — исследуемого и реактива, содержащих одинаковое количество эквивалентов реагирующих веществ. Раствор реактива, концентрация которого точно известна, называется титрованным раствором. Содержание реактива в 1 мл раствора называется титром. Он может быть выражен в грамм-эквивалентах, миллиграмм-эквивалентах, граммах и миллиграммах растворенного вещества. При объемном анализе титрованный раствор из бюретки приливают к определенному объему исследуемого раствора (или наоборот) до тех пор, пока количество прибавленного вещества будет эквивалентно количеству определяемого вещества, что устанавливают по изменению окраски раствора. Это—основная операция в объемном анализе, она называется титрованием.

Далее

Эти методы анализа основаны на сравнении окраски растворов разных концентраций.Если поток света интенсивностью /о падает на раствор, то часть этого света отразится от поверхности раствора, другая часть Уа будет поглощена (абсорбция света) и часть его пройдет сквозь раствор.

Далее

Метод основан на измерении интенсивности излучения элементов в пламени.

Далее

Устройство прибора. Прибор (рис. 14, 15 и 16) работает на горючем газе (ацетилен, пропан-бутан, светильный газ, пары бензина) в смеси с воздухом. Применение кислорода вместо воздуха не допускается. К баллонам присоединяют редукторы (/). Уплотнительные шайбы к баллону с воздухом ставят фибровые, к баллону с газом — из специальной резины. Первоначально присоединять редукторы к баллонам должен квалифицированный специалист по автогенной сварке.

Далее

Воздух из баллона или компрессора (во втором случае ставится буферный баллон емкостью не менее 10 л) после очистки в фильтре подается в прибор через штуцер, расположенный на его задней стенке. В соседний штуцер подается (также через фильтр) газ из баллона или от сети. Давление газа перед прибором не должно превышать 40 мм водяного столба, а воздуха,— 1,5 атм. Последний через игольчатый микрокран 1 поступает в распылитель 2. Давление воздуха перед входом в распылитель измеряют манометром 3. Струя воздуха, выходящая из горизонтальной трубки распылителя, превращает в туман (аэрозоль) жидкость, поднимающуюся по, трубке из чашечки 4. Крупные капли аэрозоля оседают и стекают по сливной трубке 5 и надетому на нее шлангу в сосуд с запорным слоем воды высотой 20— 25 см. В шланг вставляется тяжелая металлическая трубка, препятствующая выбрасыванию его из стакана.

Далее

К оптическим методам анализа относятся рефрактометрия и поляриметрия.Рефрактометрия. Это методы определения концентрации веществ по показателю преломления растворов.Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления луча, проходящего из пустоты в более плотную среду, равное отношению скоростей света в этих средах, называется показателем преломления (п).

Далее

Из электрохимических методов наибольшее значение в агрохимии имеют потенциометрия, кондуктометрия и полярография. В лабораторном практикуме значительное место отводится первым двум.К— константа, общая для всех электродов с водородной функцией; при 18° она равна 0,058, при 25°— 0,059.

Далее

Химическая посуда, которой пользуются при проведении анализов, должна быть совершенно чистой: после выливания из нее воды на стенках не должно оставаться отдельных капель — чистое стекло покрывается тончайшей равномерной пленкой.

Далее

О мерах предосторожности при выполнении различных лабораторных работ говорилось выше в соответствующих разделах. Здесь рассмотрим самые общие правила, нарушение которых может привести к трагическим последствиям.

Далее

Агрохимическое исследование почвы начинается с полевого описания ее и взятия почвенных образцов для анализа.Взятие почвенных образцов — очень важный момент, поэтому ему должно быть уделено самое серьезное внимание. Если образцы были отобраны неправильно, результаты анализов, как бы тщательно их ни выполняли, не отразят природных свойств почвы и могут привести к неправильным заключениям.

Далее

Подзолистые и дерново-подзолистые почвы отличаются неблагоприятными физическими и химическими свойствами, что связано с содержанием в их почвенном растворе и поглощающем комплексе ионов водорода и алюминия. Вследствие разрушительного действия водорода поглощающий комплекс уменьшается количественно, а остальная его часть оказывается более или менее не насыщенной основаниями. Почва обедняется коллоидами, перегноем и питательными веществами.

Далее

Актуальная (или активная) кислотность почвы связана с наличием в почвенном растворе ионов водорода и обусловлена присутствием в нем главным образом углекислоты, кислых и гидролитически кислых солей, а также органических кислот, образующихся при разложении органического вещества. Актуальная кислотность оказывает на растения непосредственное влияние, воздействуя на ткани корней и на обмен веществ между растением и почвой..

Далее

Коренное улучшение кислых почв достигается их известкованием для устранения главным образом избыточной кислотности. При внесении извести в кислую почву происходит ряд процессов, положительно влияющих на ее физико-химические свойства, а следовательно, и на рост растений.

Далее

Реакция почвы характеризуется концентрацией водородных ионов в почвенном растворе, которую обычно выражают не в граммах или грамм-эквивалентах на 1 л (как это принято для выражения концентрации какого-либо другого вещества или иона), а в условных единицах pH. Символ pH представляет собой отрицательный логарифм концентрации водородных ионов в растворе.

Далее

Ориентировочно о необходимости известкования почв можно судить по величине pH почвы. Так, при pH солевой вытяжки меньше 4,5 почвы сильно нуждаются в известковании; при pH 4,5—5,0 — средне, а при pH 5,0—5,5 — слабо или средне (при условии, что степень насыщенности основаниями меньше 60% — для легких почв и меньше 75% — для тяжелых).

Далее

Как видим, в результате реакций часть ионов натрия переходит из раствора в поглощающий комплекс; одновременно равновесие гидролиза уксуснокислого натрия смещается вправо, что приводит к образованию дополнительного количества уксусной кислоты (эквивалентного натрию, пошедшему на вытеснение ионов водорода), которое и определяют титрованием щелочью. По затраченной на титрование щелочи судят о величине кислотности почвы.

Далее

Часто, особенно при возделывании культур, чувствительных к повышенной концентрации подвижного алюминия (лен, ячмень, пшеница и др.), целесообразно отдельно устанавливать содержание в почве ионов этого элемента, вызывающих обменную кислотность и оказывающих токсическое действие на растения.

Далее

Принцип метода. Навеску почвы обрабатывают 0,05 н. раствором соляной кислоты для полного вытеснения из поглощающего комплекса обменнопоглощенных оснований. Насыщенную водородными ионами почву подвергают взаимодействию с 1,0 н. раствором ацетата кальция; катионы кальция вытесняют из почвы ионы водорода. Освобождающуюся при этом уксусную кислоту оттитровывают щелочью, по расходу которой и судят о емкости поглощения. Количество свободной соляной кислоты, удержанное почвой, учитывают в параллельном опыте и вычитают из найденной величины емкости поглощения.

Далее

В поглощающем комплексе кислых почв наряду с основаниями — Са, Щ, К содержатся ионы водорода. Почвы, содержащие водород в поглощающем комплексе, тем более кислы, или, точнее, не насыщены основаниями, чем большая доля от общей емкости поглощения занята водородом.

Далее

Засоленные и солонцеватые почвы, солонцы и солончаки широко распространены на территории СССР главным образом в степной и пустынно-степной областях, в зонах каштановых, сероземных и черноземных почв.Засоленные почвы характеризуются повышенным содержанием легкорастворимых солей в почвенном растворе. Основной признак солонцеватых почв, или солонцов,— присутствие в почвенном поглощающем комплексе значительного количества натрия, что неблагоприятно сказывается на их физических и химических свойствах. Значительная часть солонцов и солончаков при обычной агротехнике мало пригодна или непригодна для возделывания на них сельскохозяйственных культур.

Далее

Неблагоприятное влияние легкорастворимых солей на рост и развитие растений исключительно резко проявляется в изменении их водного режима. Это вызывается в основном несоответствием осмотического давления ( и сосущей силы) клеточного сока растений и почвенного раствора.

Далее

В склянку емкостью 750 мл переносят 100 г воздушносухой почвы, заливают 500 мл дистиллированной воды, и смесь встряхивают в течение 5 минут. Затем вытяжку отфильтровывают через плотный складчатый фильтр. При фильтровании почву целесообразно перенести на воронку, что способствует забиванию пор фильтра и получению более прозрачного фильтрата.

Далее

Сухой остаток определяют выпариванием некоторого объема вытяжки из почвы, высушиванием в термостате остатка и его взвешиванием.В предварительно просушенную при 105° и взвешенную на аналитических весах платиновую или фарфоровую чашку диаметром 7 см пипеткой наливсйот 50 мл водной вытяжки и выпаривают на водяной бане. При малом количестве легкорастворимых солей после выпаривания первых 50 мл приливают в чашку еще несколько раз по 50 мл. Общее количество выпаренной вытяжки учитывают.

Далее

Щелочность почвенного раствора зависит от наличия в нем свободных гидроксильных ионов (ОН"). Вызывается она главным образом находящимися в почвенном растворе карбонатами и гидрокарбонатами щелочных и щелочноземельных металлов, которые при взаимодействии с водой образуют слабые кислоты и сильные основания, определяющие щелочную реакцию. Щелочность почвенного раствора может вызываться также гидролитически щелочными солями кремневой и органических кислот.

Далее

Принцип метода. Метод основан на титровании водной вытяжки азотнокислым серебром в присутствии хромовокислого калия. Сущность этого метода состоит в том, что растворимость хлористого серебра значительно меньше, чем хромовокислого серебра.

Далее

Ход анализа. Объем вытяжки для анализа устанавливают предварительной пробой на сульфат-ион. Для этого берут в пробирку 10 мл вытяжки, подкисляют несколькими каплями НС1 (реактив 7) и прибавляют 1 мл ВаС12 (реактив 8). После тщательного перемешивания нагревают раствор до кипения.

Далее

Определив содержание солей в почве, пользуясь таблицей 3, можно установить степень ее засоленности.Общее содержание легкорастворимых солей в почвах в зависимости от природных условий сильно варьирует, опускаясь в незасоленных почвах до сотых и даже тысячных долей процента и доходя в злостных солончаках до 3—5%, а иногда 30% и более общего веса сухой почвы. Чем меньше почва засолена, тем лучше условия для роста растений.

Далее