4. Указания к лабораторным работам.

Лабораторные работы студенты выполняют в период лабораторно-экзаменационной сессии под руководством преподавателя. Лабораторные работы выполняют в соответствии с имеющимися в лаборатории методическими указаниями.

При проведении лабораторного практикума по курсу «Почвоведение» преследуется основная цель – научить студентов методам определения физико-механических свойств почвы, а также правильно выбирать методику эксперимента и измерительные приборы. Студент при этом должен научиться понимать и применять теорию изучаемого явления, а также знать основные характеристики свойств почвы.

Сознательное выполнение эксперимента, внимательность и сосредоточенность в процессе измерений, бережное отношение к приборам - необходимые условия успешного проведения опыта. Для этого студент должен заранее изучить теорию предстоящей работы и ознакомиться с установками (приборами), на которых предстоит выполнить лабораторную работу.

В начале описания каждой работы имеются краткие сведения по теории изучаемого вопроса в объеме, необходимом для ее выполнения. Здесь же даются методические указания к постановке эксперимента, обработке и оформлению результатов опыта.

Перед выполнением лабораторной работы студент должен получить допуск. Для этого необходимо ответить не несколько вопросов по теории и устройству лабораторной установки, а также по методике проведения опыта. Только получив отметку о допуске в индивидуальном маршрутном листе, студент может приступить к выполнению работы.

Собрав установку (прибор), отрегулировав ее и показав преподавателю, производят измерения, их результаты заносят в предварительно подготовленные таблицы.

Проделав все требуемые измерения, производят необходимые расчеты. Результаты опытов и расчетные данные показывают преподавателю.

Каждая лабораторная работа должна быть сдана (защищена), о чем в маршрутном листе делается соответствующая отметка. В конце каждой работы предлагаются контрольные вопросы.

В период лабораторно-экзаменационной сессии студенты выполняют следующие работы:

1. Определение механического состава почв.

2. Определение влажности почвы ускоренным методом.

3. Определение активной и обменной кислотности почв.

4. Определение плотности почвы в естественном состоянии.

5. Описание лабораторных работ

Лабораторная работа № 5.1

Определение механического состава почв

Почва состоит из твердой, жидкой и газообразной фаз. Основой является твердая фаза. Твердая фаза почвы включает органические, органоминеральные и минеральные соединения.

Под механическим составом понимают относительное содержание в почве механических элементов. Это содержание выражается в весовых процентах на сухую почву.

Группировка частиц по размерам называется классификацией механических элементов (табл.1).

Наряду с этим для характеристики размеров частиц существует и другая группировка почв. Так, частицы < 1 мм носят название мелкозема, а частицы > 1 мм - почвенного скелета. При этом частицы от 1 до 0,01 мм называют песком, с диаметром < 0,01 - физической глиной, а с диаметром < 0,0001 мм относят к коллоидной фракции.

Таблица 1. Классификация механических элементов почв и пород (по Н.А. Качинскому)

Название механических элементов	Размер механических элементов		Название механических элементов	Размер механических элементов
Камни	>3		Пыль крупная	0,05 - 0,01
Гравий	3 – 1		Пыль средняя	0,01 - 0,005
Песок крупный	1 - 0,5		Пыль мелкая	0,005 - 0,001
Песок средний	0,5 - 0,25		Ил грубый Ил тонкий	0,001 - 0,0005 0,0005 - 0,0001
Песок мелкий	0,25 - 0,05		Коллоиды	<0,0001

Механический состав почвы имеет большое агрономическое значение.

Он обуславливает важнейшие свойства почвы: структурность, водно-воздушный и тепловой режимы, микробиологические процессы, поглотительную способность, окислительно-восстановительные реакции, плодородие и др.

От механического состава почв зависят условия обработки, сроки с/х работ, дозы внесения удобрений и т.д.

Отдельные группы механических элементов по-разному влияют на свойства почвы. Это объясняется различным минералогическим и химическим составом механических элементов и различными их физическими и физико-химическими свойствами. Камни и гравий представлены преимущественно обломками горных пород и реже отдельными минералами. В группе песка и пыли преобладают первичные минералы: кварц, полевые шпаты, слюда и некоторые другие. Ил, наряду с первичными минералами, содержит значительное количество вторичных минералов. В нем сосредоточено максимальное содержание гумуса и элементов зольного и азотного питания растений.

Главная роль в физико-химических процессах, протекающих в почвах, принадлежит илистой фракции, особенно ее коллоидной части. Пылеватые и песчаные фракции поверхностно пассивны.

Механические элементы почвы могут склеиваться между собой в комки (агрегаты) различной величины и формы. Свойства почвы образовывать агрегаты из механических элементов называют структурообразующей способностью. Главным связующим звеном почвенной структуры является коллоидная часть почвы.

В зависимости от процентного содержания фракций первичных частиц почва получает то или иное наименование по механическому составу (табл.2).

Таблица 2. Механический тип и механический состав почвы

Внешние признаки формования при раскатывании почвенного образца	Вид образца в плане после раскатывания шнура	Механи-ческий тип поч-вогрунта	Содержание физической глины (d <0,01 мм)
			Подзо- листый тип почв	Степной тип почв: красно- земы, желтоземы	Солонцы и сильно солонцовые почвы
Шнур не образуется	Песок		<10	<10	<10
Зачатки шнура	Супесь		10-20	10-20	10-20
Шнур дробится при раскатывании	Легкий суглинок		20-30	20-30	15-20
Шнур сплошной, кольцо распадается	Средний суглинок		30-40	30-45	20-30
Шнур сплошной, кольцо дает трещины	Тяжелый суглинок		40-50	45-60	30-40
Шнур сплошной, кольцо целое	Глина		>50	>60	>40

Основное значение в классификации (см. табл.1) имеет количественное соотношение физической глины (частицы < 0,01 мм) и физического песка (> 0,01 мм).

Наиболее ценны в производственном отношении легкосуглинистые и среднесуглинистые почвы. Они характеризуются хорошим обменом почвенного и атмосферного воздуха, хорошим водным режимом. Химические и биохимические процессы в них обеспечивают растения необходимой пищей.

Для точного определения механического или гранулометрического состава почв пользуются различными методами: ситовым анализом, седиментацией в стоячей воде и отмучиванием в восходящей струе воды.

Для определения содержания физической глины наиболее распространенным является метод двойного отмучивания по А.Н. Сабанину. В основу этого метода положено отмучивание по скорости оседания частиц в стоячей воде. При этом исходят из принципа пропорциональности скорости оседания частиц их диаметру, используя установленную Стоксом закономерность:

,

где - коэффициент вязкости среды; - радиус частиц; - скорость оседания.

Цель работы - определение механического состава почвы полевым методом по Н.А. Качинскому и методом отмучивания по В.И. Рутковскому.

Полевое определение типа почвы по Н.А. Качинскому

Признаки песчаной почвы: в почве при ее растирании между пальцами заметно ощущаются песчинки, маленький комочек влажной почвы между пальцами не скатывается в шарик.

Признаки супесчаной почвы: в почве при ее растирании ощущаются песчинки, в то же время она немного мажется, в шарик скатывается плохо, и его нельзя взять пальцами, так как он легко рассыпается.

Признаки суглинистой почвы: при растирании слабо прощупываются песчинки, почва сильно мажется, из влажной почвы легко скатывается шарик и “шнур”, но при свертывании в кольцо ломается.

Признаки глинистой почвы: при растирании сильно мажется и песчинки не ощущаются, “шнур” хорошо скатывается и при сгибании в кольцо не ломается.

Последовательность выполнения работы

Небольшое количество почвы, помещенное на ладонь (в полевых условиях) или в чашку Петри (в лабораторных условиях), смачивается водой и хорошо разминается между пальцами до консистенции теста. Приготовленную таким образом почву раскатывают между ладонями в шнур толщиной около 3 мм и делают из него кольцо диаметром около 3 см. Далее определяют вид почвы (табл.2). Результаты анализа записывают в табл. 3.

Таблица 3. Форма заполнения результатов анализа почв

Объект	Признаки	Название почвы по механическому составу

Определение механического состава почвы по В.И. Рутковскому

Метод основан на определении содержания глинистых частиц < 0,05 мм. Этим частицам в классификации грунтов по гранулометрическому составу В.В. Охотина отведена ведущая роль. По содержанию глинистых частиц почвы по этой классификации подразделяются на 8 типов (табл.4).

Таблица 4. Классификация почв по механическому составу (по В.В.Охотину)

Название почв	Содержание глинистых частиц, %
Тяжелоглинистая	>60
Глинистая	60 – 30
Тяжелосуглинистая	30 – 20
Среднесуглинистая	20 – 15
Легкосуглинистая	15 – 10
Тяжелосупесчаная	10 – 6
Легкосупесчаная	6 – 3
Песчаная	<3

Последовательность выполнения работы

1. В мерный цилиндр насыпают почву, предварительно высушенную до воздушно-сухого состояния и просеянную через сито с отверстиями в 1 мм.

2. Объем почвы после уплотнения должен быть равен 10 см³. Уплотнение достигается осторожным и легким постукиванием цилиндра об упругий предмет.

3. В цилиндр заливают воду так, чтобы столб воды был равен 12 см, считая от отметки 10 мл (для удобства до начала работы на поверхности цилиндра специальным карандашом наносят отметки: первую - на уровне почвы (~1 см), вторую - на 12 см выше первой).

3. Стеклянной палочкой с резиновым наконечником перемешивают почву с водой.

4. Дают отстояться.

5. После отстаивания воду осторожно сливают в кристаллизатор.

Операции по п.п. 4, 5, 6 проделывают до тех пор, пока не прекратиться выделение мути, то есть столб воды станет прозрачным.

7. Оставшийся песок легким постукиванием уплотняют до постоянного объема. Объем песка измеряют по делениям цилиндра с точностью до 0,01 мл.

8. Проводят расчет содержания глинистых частиц. Для этого объем в 10 мл принимают за 100% и из пропорции рассчитывают содержание глинистых частиц.

Пример. После отмучивания осталось 4,5 мл песка, следовательно, глинистых частиц было: 10 - 4,5 = 5,5 мл. Из пропорции:

10 мл : 100%

5,5 мл : х%, тогда Х = .

9. По табл. 4 определяют название почвы по механическому составу.

10. Результаты анализа заносят в табл. 5.

Таблица 5

№ п/п	Содержание песка, мл	Содержание глинистых частиц, %	Название почвы по механическому составу

Контрольные вопросы

1. Дисперсность почвы и методы ее изучения.

2. Сущность метода Н.А. Качинского.

3. Сущность метода В.И. Рутковского.

4. Влияние различных фракций на свойства почвы.

5. Роль коллоидной части почвы в физико-химических процессах.

Лабораторная работа № 5.2

Определение влажности почвы ускоренным методом

Почва состоит из твердой, жидкой и газообразной фаз. Основной является твердая составляющая. Она включает органические, органоминеральные и минеральные соединения.

Целью работы является определение содержания в почве жидкообразной (чаще водной) составляющей. Почва даже в воздушно-сухом состоянии содержит некоторое количество влаги, называемой гигроскопической _г. Это связано с адсорбированием парообразной влаги из воздуха и прочным удерживанием ее на поверхности частиц.

Наибольшее количество гигроскопической влаги почва содержит при полном насыщении воздуха водяными парами (т.е. при φ=100%), это максимальная гигроскопическая влага _макс.г.

Влажность почвы в полевых условиях характеризуют полевой влажностью _п. Содержание влаги в почве колеблется в значительных пределах, т.к. почва может находиться как в абсолютно сухом, так и в переувлажненном состоянии.

Количество воды в почве оценивается показателями влажности.

Отношение массы содержащейся воды в почве m_в к общей массе образца m, выраженное в процентах, называется относительной влажностью ω,

 = ,% . (1)

Относительная влажность изменяется от 0 до 100%.

Отношение массы воды в почве к массе ее сухого вещества m_с, выраженное в процентах, называется абсолютной влажностью W,

W = , %. (2)

Абсолютная влажность изменяется от 0 до бесконечности.

Отношение массы воды в почве к массе сухого вещества, выраженное в долях единицы, называется влагосодержанием U,

U = , кг/кг. (3)

В почвоведении наиболее часто пользуются показателем абсолютной влажности. При составлении проектов мелиорации почв пользуются как относительной, так и абсолютной влажностью.

Между относительной и абсолютной влажностями существует взаимосвязь. Ее выводят из соотношений:

ω= = 100, %.

Если числитель и знаменатель умножить на величину , то используя выражение (2), можно получить:

 = , %.

Аналогичным образом можно записать

W= = 100, %.

Если числитель и знаменатель умножить на величину , то используя выражение (1), находим:

W = , % .

Между влажностью и массой почвы существует взаимосвязь. Из выражения (1) можно рассчитать массу воды в почве

m_в = , кг,

а также массу сухого вещества

m_с = m - m_в = m - = , кг.

В одном и том же образце при изменении влажности и соответственно общей массы почвы количество сухого вещества остается постоянным. В связи с этим для пересчета массы почвы m₁ с одной влажности ₁ на массу почвы m₂ c влажностью ω₂ можно воспользоваться равенством

m_с = ,

откуда

. (4)

Формула (4) часто используется на практике и известна под названием формулы пересчета массы почвы с одной влажности на другую.

Методы определения влажности подразделяются на прямые и косвенные. Прямые методы основаны на удалении воды в процессе сушки и определении потери массы, соответствующей испарившейся влаге. Косвенные (физико-химические) основаны на зависимости физических (химических) свойств почвы от содержания влаги в ней.

К прямым методам определения влажности почв относятся:

• Стандартный. Влажность определяется сушкой в сушильном шкафу при температуре 100-105°С. В бюкс помещают около 5 г почвы, просеянной через сито с отверстиями 1 мм. Бюкс с открытой крышкой помещают в сушильный шкаф и сушат около 3 часов. Затем бюксы вынимают из шкафа, закрывают крышки, охлаждают, взвешивают. Повторные сушки по 2 часа проводят до достижения постоянной массы почвы или пока разница не будет превышать 0,01 г. Взвешивания производят на технических весах 1 класса с точностью 0,01 г.

• Ускоренный. Как и стандартный, основан на высушивании навесок почвы в сушильном шкафу. Отличие - в высушивании навески почвы при более высокой температуре, а именно 150-160°С. Повышенная температура в шкафу позволяет значительно сократить время удаления влаги из почвы. Точность анализа при этом понижается, так как при этой температуре процессы окисления и распада органического вещества происходят более интенсивно, чем при температуре 100-105°С.

• Ускоренные. С применением для сушки ламп - термоизлучателей и электрических осветительных ламп.

К косвенным (физическим) методам определения влажности почв относятся:

• Нейтронный метод. Его сущность заключается в том, что при облучении быстрыми нейтронами вещества, содержащего влагу, скорость нейтронов уменьшается от воздействия атомов водорода. Интенсивность потока замедленных нейтронов пропорциональна объемному водородосодержанию, по которому можно определить влажность.

• Емкостной метод. Основан на зависимости электрических свойств от влажности вещества. При этом измеряются диэлектрическая проницаемость, диэлектрические потери материала посредством измерения емкости электрического конденсатора, в котором роль диэлектрика играет исследуемый материал.

• Метод холодной сушки. Основан на обезвоживании почвы погло-тителями: СаСl₂, Н₂SО₄, Р₂О₅ и др. Пробу почвы (8-10 г) помещают в вакуум-эксикатор, на дне которого находится один из указанных поглотителей. Из эксикатора выкачивают воздух до 1-2 см рт. ст. Затем эксикатор ставят на 4 часа на кипящую водяную баню, после чего сушка считается законченной.

• Пикнометрический метод. Навеску влажной почвы m погружают в пикнометр, заливая до метки водой, после чего определяют ее массу в воде m₁. Массу абсолютно сухой почвы m_с вычисляют по формуле

m_с = ,

где ₁ - плотность твердой фазы почвы.

Затем рассчитывается абсолютная влажность почвы

W = .

Для полевых определений влажности почв метод дает приемлемую точность.

Целью работы является определение влажности почвы.

Последовательность выполнения работы

Определение влажности почв с любым содержанием влаги в работе производится ускоренным методом: сушкой в сушильном шкафу при температуре 150-160С.

Порядок выполнения анализа

1. Каждый студент взвешивает бюкс на технических весах 1 класса с точностью до 0,01 г.

2. В бюкс помещается около 7 г почвы.

3. Взвешивается бюкс с почвой.

4. Бюкс с почвой в открытом виде помещают в сушильный шкаф, предварительно прогретый до температуры 170С.

5. Сушку ведут при температуре 150-160С в течение 45 мин.

6. По окончании сушки бюкс вынимают, закрывают крышкой и охлаждают в эксикаторе в течение 5-10 мин.

7. После охлаждения бюкс с почвой взвешивают.

8. Общую убыль массы образца принимают за содержание влаги в аналитической пробе.

9. Расчет влажности производят по формулам (1), (2), и (3). Результаты заносятся в табл. 1.

Экспериментальные данные проверяются и подписываются преподавателем в конце лабораторных занятий. После выполнения расчетов оформленная работа подлежит защите.

Пример оформления работы

Объект сушки:

Температура сушки в сушильном шкафу С.

Время сушки мин.

Таблица 1. Результаты определения влажности почвы

№ бюкса	Масса бюкса, г	Масса бюкса с почвой до сушки, г	Навеска почвы m, г	Масса бюкса с почвой после сушки, г	Масса воды mв , г	, %	W, %	U, г/г

Контрольные вопросы

1. Виды влажности почв.

2. Показатели влажности почв. Их взаимосвязь.

3. Пересчет массы почвы с одной влажности на другую.

4. Масса сухой почвы.

5. Прямые методы определения влажности.

6. Косвенные методы определения влажности.

Лабораторная работа № 5.3

Определение плотности и структурных характеристик почв естественного состояния

Под плотностью  понимается масса сухой почвы в единице объема в естественном состоянии и сложении.

= г/см³; кгм³, (1)

где m_с - масса сухой почвы, кг; V - объем почвы, м³.

Плотность почвы и рыхлость сложения, создаваемая корнями растений и деятельностью микроорганизмов, бывают обычно наименьшими в верхних, гумусовых горизонтах почвы.

В гумусовых горизонтах плотность обычно равна 1000-1200 кгм³, а в чисто органогенных горизонтах – лесных подстилках и в торфах – она падает до 200-400 кгм³. В минеральных горизонтах величина плотности возрастает до 1300-1600 кгм³. Наиболее высокая плотность 2000 кгм³ наблюдается в глеевых горизонтах заболоченных почв.

Значение величины плотности почвы позволяет найти структурные характеристики почвы: пористость (скважность или порозность), влаго- и газонасыщенность (скважность аэрации).

Относительной пористостью называется отношение объемов пор, занятых водой V_в и воздухом V_г, ко всему объему почвы V:

n = = 100, %:

n = 100, %. (2)

Наибольшая пористость наблюдается в верхних гумусовых горизонтах, где она достигает 55-70 %, а в органогенных горизонтах - торфах и лесных подстилках – даже 90 % . В минеральных горизонтах она уменьшается до 35-50 %. Наиболее низкая пористость в глеевых горизонтах – от 26 до 30 %.

Предельно высокой величине плотности 2000 кгм³ и _с700 кгм³ соответствует предельно малая пористость – 26 %.

Пористость оказывает существенное влияние на рост растений, так как от нее зависит рыхлость и степень аэрируемости почвы. Для сх культур оптимальной считается пористость 45-50 %.

Помимо общей величины пористости, существенным для характеристики почвы является размер самих пор, так как от него зависит их водо- и воздухопроницаемость.

Массу сухого вещества m_c выразим через общую массу m и влажность почвы:

= .

Влажность исследуемой почвы определяется ускоренным методом на экспресс влагомере:

V_с = .

Подставив выражения для V и V_c в формулу (2) найдем:

n=100-   или ,%

Эта формула используется для расчета пористости любого материала.

Опустив преобразования, получим соотношения:

для влагонасыщенности (n_в) n_в = , %;

для газонасыщенности (n_г) n_г = n-n_в = 100-   .

Для водонасыщенных почв имеется косвенный способ оценки величины плотности почвы. Зная плотность твердой фазы почвы и рассчитав ее объем с учетом пор, занятых водой (1+W_в м³, где W- абсолютная влажность, при плотности воды _в=1000 кгм³, можно определить плотность почвы по формуле

  , кгм³.

По величине плотности твердой фазы почвы _с и плотности почвы  рассчитывают общую порозность почвы в объемных процентах:

n = , %.

Целью работы является определение плотности почвы в естественном залегании. Для этих целей используется метод режущего кольца. С этой целью кольцо с заостренной кромкой и известным объемом вдавливается в почву. Вынутая вместе с кольцом почва зачищается по торцам и взвешивается. Масса почвы, деленная на объем кольца, дает плотность почвы. Для получения достоверного результата число измерений должно быть не менее пяти. Точность измерений растет с увеличением диаметра кольца.

В зависимости от состояния почвы ее плотность также можно определить методами волюменометра и гидростатического взвешивания для плотных монолитов почвы и других дисперсных материалов.

Волюменометр представляет собой цилиндрический сосуд с сообщающейся мерной трубкой. В сосуд заливается жидкость, в которую помещается кусок почвы, и по разности отметок уровней жидкости в мерной трубке определяют объем почвы. Массу образца определяют взвешиванием до определения объема.

Метод гидростатического взвешивания основан на законе Архимеда. Взвешивание образца ведут в воздухе и в жидкости. Вес в жидкости будет меньше на величину выталкивающей силы, которая равна весу жидкости в объеме тела.

Насыпная плотность воздушно-сухой почвы может быть определена методом мерного цилиндра и мерного ящика.

Последовательность выполнения работы

1. На подготовленную ровную поверхность почвы устанавливают режущее кольцо с направляющим цилиндром.

2. С помощью шомпола кольцо погружают в почву на полную глубину, окапывают почву вокруг цилиндра лопаткой и ножом подрезают почву под цилиндром таким образом, чтобы с нижней стороны оставался некоторый излишек почвы.

3. Кольцо с почвой извлекают и острым ножом обрезают излишки почвы вровень с нижним краем цилиндра.

4. Над листом бумаги почву выталкивают шомполом в предварительно взвешенный бюкс. Упавшую часть почвы с листа ссыпают в бюкс.

5. Бюкс с почвой взвешивают с точностью до 10^-5 кг.

6. Из бюкса берется навеска почвы для определения влажности ускоренным методом на экспресс влагомере (табл. 1).

7. Опыты проводятся в двукратной повторности.

8. Все данные вносятся в табл. 2.

Таблица 1

№ чашки	Масса чашки, г	Масса чашки с почвой, г	Масса навески, г	Масса чашки с почвой после сушки, г	Масса воды, г	Влажность  

Таблица 2

Тип почвы	№ бюкса	Масса бюкса, г	Масса бюкса с почвой, г	Масса почвы, г	Масса сухой почвы, г	Объем почвы, см3	, гсм3	ср, гсм3

Контрольные вопросы

1. Плотность почвы.

2. Значение плотности для различных почв.

3. Структурные характеристики почвы.

4. Значение пористости почв по горизонтам и в зависимости от вида почвы.

5. Связь пористости (скважности или порозности) с техническими свойствами почвы.

6. Методы определения плотности почв.

Лабораторная работа № 5.4

Определение активной и обменной кислотности почв

Почва обладает определенной реакцией, которая проявляется при взаимодействии с водой или растворами солей. Реакция почвы может быть кислой, щелочной или нейтральной.

В почве различают два вида кислотности активную или актуальную и потенциальную кислотность.

Активная кислотность вызывается растворимыми органическими кислотами, образующимися в почве при разложении органических веществ. Подкисляющие действие на почвенный раствор в малой степени оказывает углекислота.

Потенциальная кислотность обусловлена водородными ионами, находящимися в поглощенном состоянии. Потенциальная кислотность подразделяется на обменную и гидролитическую.

Под обменной кислотностью понимают водородные ионы, которые могут быть вытеснены из поглощающего комплекса при воздействии на почву растворами нейтральных солей, чаще всего используется 1 n раствор КСl. При вытеснение обменных ионов водорода из поглощающего комплекса (ПК) катионом обрабатываемой соли образуется свободная кислота по схеме:

[ПК]_Са^Н +n КCl=[ПК]_К^К +(n-4)KCl+2Cl+CaCl₂

Кроме поглощенного водорода, причиной обменной кислотности в подзолистых почвах могут служить также подвижный Аl и Fe.

Гидролитическая кислотность вызывается водородными ионами поглощающего комплекса, вытесняемыми растворами гидролитически щелочных солей, образованных сильными основаниями и слабыми кислотами.

Кислотность принято оценивать через концентрацию ионов водорода С_Н+ или их активность а_Н+ в 1 л раствора. Однако в связи с тем, что активность и концентрацию ионов водорода характеризовать затруднительно, принято обозначать кислотность рН = -lgС_Н+. В нейтральной среде при С_Н+=С_ОН- концентрация ионов водорода равна 10^-7 г.ион.на 1 л, то есть рН=7, в кислой рН<7, в щелочной рН>7.

По величине рН почвы делят на следующие группы:

Среда	рН	Среда	рН
сильнокислая	2,5-3,5	близкие к нейтральным	< 5,5
среднекислая	3,5-4,5	нейтральная	7,0
слабокислая	4,5-5,5	щелочная	>7,0

Кислую реакцию имеют подзолистые, дерново-подзолистые и торфяно-болотные почвы, нейтральную – черноземы, щелочную – каштановые почвы, сероземы и солонцы.

Сельскохозяйственные растения предъявляют разные требования к реакциям среды почвы. Наиболее благоприятной является слабокислая и слабощелочная среда. Отрицательно сказываются на развитии растений сильнокислая и особенно сильнощелочная реакция среды. Для снижения кислотности и щелочности проводят соответственно известкование и гипсование почв.

Для определения кислотности среды пользуются объемным, колориметрическим и электрометрическим методами.

Объемный метод основан на нейтрализации кислоты почвенного раствора щелочью определенной концентрации.

Колориметрический метод основан на свойстве кислотно-основных индикаторов менять свою окраску в зависимости от концентрации водородных ионов в растворе , кислотность определяют сравнением окраски с эталоном. В качестве эталона используют окрашенный раствор буферной смеси, имитирующий раствор минеральной соли, или окрашенную пленку. Индикатор выбирают на основании результатов ориентировочного определения рН испытуемого раствора универсальным индикатором.

Электрометрический метод основан на регистрации величины электродных потенциалов. Применяют водородный, хингидронный и стеклянный электроды. Наиболее часто при измерении рН используют стеклянный электрод в паре с электродом сравнения – каломельным. С помощью потенциометра измеряют ЭДС.

Последовательность выполнения

Для работы берут по две навески - почвы 20 г или торфа по 2 г сухого вещества. Навески переносят в стаканчики объемом 100мл и заливают одну пробу почвы и торфа дистиллированной водой (по 50 мл), а вторые пробы 1 n раствором КСl (по 50 мл), то есть соблюдается отношение навески к раствору 1:2,5 (для почвы) и 1:25 (для торфа).

Содержимое стаканчиков хорошо перемешивают в течение 3-5 минут и оставляют для взаимодействия на 30 минут (или на сутки). По истечении указанного времени содержимое стаканчиков перемешивают и определяют рН. Результаты определений заносят в табл. 1.

Таблица 1

Объект исследования	Вытяжка	Время взаимодействия, мин	Температура вытяжки, 0С	Рабочий диапазон	Отсчет по шкале рН
	водная
	солевая
	водная
	солевая

Контрольные вопросы

1. Методы определения кислотности среды.

2. Виды почвенной кислотности.

3. Природа кислотности. Водородный показатель.

4. Классификация типов почв по величине водородного показателя.