АГРОХИМИЯ, 2007, № 1, с. 78-80
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ =
УДК 631.417.2
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФРАКЦИОННО-ГРУППОВОГО СОСТАВА ГУМУСА В ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВАХ
© 2007 г. Л. О. Гаврилова
Белгородский университет потребительской кооперации 308023 Белгород, ул. Садовая, 116, Россия Поступила в редакцию 18.07.2006 г.
Усовершенствована методика определения фракционно-группового состава гумуса. В случае непосредственной 0.1 н. №0Н вытяжки № 1 после фильтрования смеси экстракта и сульфата натрия почву промывали на фильтре 2%-ным раствором Na2SO4, анализ вытяжки проводили совместно с промывными водами. Данное совершенствование методики способствует более полному извлечению из почвы и количественному определению гумусовых веществ, а также меняет результаты вычисления фракционно-группового состава гумуса.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время определение фракционно-группового состава гумуса проводят по общепринятой схеме Тюрина в модификации Пономаревой и Плотниковой 1968 г. [1-4]. Схема содержит недостаточное количество точных конкретных указаний для проведения анализа с точки зрения современной химии, информация часто противоречива и не всегда подтверждается на практике. Например, в исходной методике при анализе непосредственной щелочной вытяжки № 1 из отдельной навески после фильтрования смеси экстракта и Ка2Б04 отсутствуют промывание почвы на фильтре 2%-ным раствором сульфата натрия и совместный анализ вытяжки и промывных вод. Авторы [2] объясняют это тем, что в данном случае остаток почвы на фильтре не идет в дальнейший анализ. Однако в случае последней щелочной вытяжки № 3 остаток почвы также выбрасывают, но по [2] его промывают и промывные воды анализируют совместно с вытяжкой.
Известно [2], что химия гумуса развивается в двух направлениях: химическом и почвенно-гене-тическом. В последнее время исследования в каждом направлении продвинулись далеко вперед, поэтому полноценно совместить их в одной работе, как правило, не удается. Кроме того, авторы [2] отмечали, что описанные ими методы выделения из почвы и количественного определения разных фракций гумуса не являются окончательными и должны непрерывно совершенствоваться. Очевидно, что от качества методики зависит развитие теории и практики почвоведения. Данная методика определения состава гумуса доступна для широкого круга почвоведов и химиков, поэтому ее совершенствование является актуальным в настоящее время [5].
Настоящая работа посвящена совершенствованию методики определения фракционно-группового состава гумуса.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Объектом исследования являлись образцы черноземных почв, отобранные на опытном поле лаборатории плодородия почв и мониторинга БелНиИСХ из слоя 0-50 см и подготовленные согласно [2]. Авторы [2] рекомендовали использовать оптимальное соотношение почва : экстра-гент = 1 : 20, для достижения которого советовали варьировать величину навески почвы при фиксированном "стандартном объеме растворителя" (экстрагента) 200 мл. Однако вследствие ограниченного количества почвенных образцов в данном случае объем экстрагента уменьшили в 2 раза. Согласно [6] допускается пропорционально изменять навеску пробы и количество применяемых в анализе растворов реактивов. Таким образом, при оптимальном соотношении почва : экс-трагент = 1 : 20 навеска почвы составляла 5 г, объем 0.1 н. КаОИ - 100 мл. Совершенствование методики заключается в том, что в случае непосредственной щелочной вытяжки № 1 после фильтрования смеси экстракта и раствора Ка2Б04 почву промывали на фильтре 2%-ным раствором сульфата натрия. Анализ вытяжки проводили совместно с промывными водами, суммарный объем составлял 500 мл. Вытяжку получали в двух по-вторностях. Содержание общего органического углерода вытяжки (Собщ вытяжки) и С гуминовых кислот (Сгк) определяли по [2] в двух повторно-стях, С фульвокислот (СфК) вычисляли по разности между Собщ вытяжки и Сгк.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ 79
Таблица 1. Содержание органического углерода в вытяжке 0.1 н. №ОН № 1, %
Образец чернозема Вариант расчета С ^общ почвы, % Методика
[2] предлагаемая
С ^общ вытяжки С ^гк Сфк С ^общ вытяжки С гк Сфк
1 К почве 3.31 0.48 0.15 0.33 0.57 0.20 0.37
К Собщ почвы 100 14.5 4.5 10.0 17.2 6.0 11.2
2 К почве 3.13 0.39 0.12 0.27 0.47 0.15 0.32
К Собщ почвы 100 12.5 3.8 8.7 15.0 4.8 10.2
3 К почве 3.48 0.51 0.17 0.34 0.58 0.21 0.37
К Собщ почвы 100 14.7 4.9 9.8 16.7 6.0 10.7
4 К почве 3.20 0.38 0.12 0.26 0.47 0.17 0.30
К Собщ почвы 100 11.9 3.8 8.1 14.7 5.3 9.4
5 К почве 3.51 0.58 0.22 0.36 0.63 0.25 0.38
К Собщ почвы 100 16.5 6.3 10.2 17.9 7.1 10.8
6 К почве 3.34 0.49 0.17 0.32 0.54 0.20 0.34
К Собщ почвы 100 14.7 5.1 9.6 16.2 6.0 10.2
7 К почве 3.20 0.39 0.13 0.26 0.45 0.15 0.30
К Собщ почвы 100 12.2 4.1 8.1 14.1 4.7 9.4
8 К почве 3.05 0.31 0.08 0.23 0.37 0.13 0.24
К Собщ почвы 100 10.2 2.6 7.6 12.1 4.3 7.8
Анализ других вытяжек проводили по [2]. Использовали отмеченные выше количества почвы и экстрагента. Суммарный объем вытяжки с промывными водами составлял 500 мл.
Результаты анализа щелочной вытяжки № 1 по двум методикам представлены в табл. 1, сравнение результатов вычисления фракционно-группового состава гумуса по двум методикам - табл. 2. Используемые в настоящей работе термины, обозначения и формы таблиц являются общепринятыми в литературе по данному вопросу [1-4, 7].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Из табл. 1 видно, что новый вариант методики способствует более полному переходу в раствор и количественному определению гумусовых веществ в случае 0.1 н. КаОИ вытяжки №1 по сравнению с методикой [2]. Количество определяемого органического углерода существенно возрастает - в среднем на 20-30 %. Например, в случае чернозема 1 новый вариант методики позволяет увеличить количество определяемого Собщ вытяжки с 0.48 до
Таблица 2. Состав гумуса, С, % к Собщ почвы
Образец чернозема С ^общ почвы, % Методика Фракции ГК Фракции ФК Сгк + Сфк
1 2 3 X 1а 1 2 3 X
1 3.31 [2] 4.5 34.2 8.2 46.9 3.0 7.0 7.8 4.2 22.0 68.9
Предлагаемая 6.0 32.7 8.2 46.9 3.0 8.2 6.6 4.2 22.0 68.9
2 3.13 [2] 3.8 34.5 6.4 44.7 2.9 5.8 8.3 5.7 22.7 67.4
Предлагаемая 4.8 33.5 6.4 44.7 2.9 7.3 6.8 5.7 22.7 67.4
3 3.48 [2] 4.9 32.2 7.8 44.9 2.9 6.9 6.9 4.8 21.5 66.4
Предлагаемая 6.0 31.1 7.8 44.9 2.9 7.8 6.0 4.8 21.5 66.4
4 3.20 [2] 3.8 36.5 6.9 47.2 2.8 5.3 7.2 5.0 20.3 67.5
Предлагаемая 5.3 35.0 6.9 47.2 2.8 6.6 5.9 5.0 20.3 67.5
5 3.51 [2] 6.3 31.6 7.7 45.6 2.8 7.4 6.3 4.3 20.8 66.4
Предлагаемая 7.1 30.8 7.7 45.6 2.8 8.0 5.7 4.3 20.8 66.4
6 3.34 [2] 5.1 32.3 7.5 44.9 3.0 6.6 7.2 4.2 21.0 65.9
Предлагаемая 6.0 31.4 7.5 44.9 3.0 7.2 6.6 4.2 21.0 65.9
7 3.20 [2] 4.1 34.7 7.2 46.0 3.1 5.0 8.7 4.4 21.2 67.2
Предлагаемая 4.7 34.1 7.2 46.0 3.1 6.3 7.4 4.4 21.2 67.2
8 3.05 [2] 2.6 34.4 7.5 44.5 3.0 4.6 8.6 5.9 22.1 66.6
Предлагаемая 4.3 32.7 7.5 44.5 3.0 4.8 8.4 5.9 22.1 66.6
80
ГАВРИЛОВА
0.57 (т.е. на 19 % больше по сравнению с исходной методикой [2]), а Сгк - с 0.15 до 0.20% к почве (на 33% больше). Такое усовершенствование методики влияет на результаты вычисления фракционно-группового состава гумуса (табл. 2): меняются содержания первой и второй фракций гуминовых (ГК) и фульвокислот (ФК). Согласно [2] фракция ГК1 определяется в непосредственной щелочной вытяжке № 1, фракция ГК2 вычисляется по разности между содержанием ГК в щелочных вытяжках № 2 и № 1. Фракция ФК1 вычисляется по разности между содержанием ФК в щелочной вытяжке № 1 и в 0.1 н. И28 04-вытяжке, фракция ФК2 вычисляется по разности между содержанием ФК в щелочных вытяжках № 2 и № 1 за вычетом ФК1а.
Таким образом, при выполнении анализа по исходной методике [2] без операции промывания почвы содержание ГК и ФК в первой фракции оказывается заниженным (табл. 2) по сравнению с новым вариантом методики, а их содержание во второй фракции - завышенным (образец 1).
Полученные по усовершенствованной методике результаты не являются следствием эффекта декальцирования. Известно [2, 7], что для декаль-цирования почв ранее использовали раствор 1.0 н. сульфата натрия (или 6.7%-ный в пересчете на процентную концентрацию), и в этом случае для полного вытеснения обменного кальция требовалась многократная обработка почвы, так как процесс декальцирования с помощью сульфата натрия более длителен по сравнению с декальци-рованием 0.1 н. раствором серной кислоты. Следует отметить, что при получении непосредственной щелочной вытяжки № 1 почва длительное время (от момента прибавления насыщенного раствора сульфата натрия до конца фильтрования, т.е. в течение нескольких часов) контактирует с раствором Ка2Б04, концентрация которого сопоставима с 1.0 н. (или 6.7%-ным). Так, в исходном варианте методики [2] к смеси 200 мл КаОИ и почвы прибавляют 50 мл насыщенного раствора сульфата натрия, имеющего в диапазоне температур 20.00-32.38°С [8] концентрацию 16.11-33.24%. При разбавлении раствором щелочи концентрация контактирующего с почвой раствора сульфата натрия меняется в диапазоне 3.60-8.27% соот-
ветственно. Однако возможный эффект декальцирования в данном случае не учитывают. По этой причине не имеет смысла учитывать эффект возможного декальцирования в новом варианте методики при промывании почвы на фильтре 2%-ным раствором сульфата натрия (концентрация которого в 3.35 раза ниже концентрации раствора Na2SO4, используемого обычно при декальцировании).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, предлагаемое нами изменение методики определения фракционно-группового состава гумуса 1) способствует более полному извлечению из чернозема и количественному определению ГК и ФК в случае непосредственной щелочной вытяжки № 1, 2) влияет на результаты вычисления фракционно-группового состава гумуса, 3) позволяет в 2 раза сократить навеску почвенных образцов и количество химических реактивов, что актуально при проведении массовых анализов.
Применение нового варианта методики будет способствовать решению теоретических и практических задач почвоведения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Агрохимические методы исследования почв / Под ред. Соколова А.В. М.: На
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.