Gleboznawstwo AK, Ćwiczenie 9, Oznaczanie powierzchni właściwej gleb


POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I INŻYNIERII ŚRODOWISKA

INSTYTUT INZYNIERII ŚRODOWISKA I ROLNICTWA

Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

Temat ćwiczenia: Charakterystyka kationów o charakterze zasadowym w środowisku glebowym. Oznaczanie zawartości kationów wymiennych Ca2+ i Mg2+ metodą kompleksometryczną

Numer ćwiczenia: 9

Laboratorium z przedmiotu:

Gleboznawstwo

KOD:                

Opracował:

mgr inż. Sławomir Roj-Rojewski

2000

Instytut Inżynierii i Ochrony Środowiska

Katedra Ochrony Gleby i Powierzchni Ziemi

KOD:

Zawartość Instrukcji:

  1. Wprowadzenie

  2. Cel

  3. Zakres ćwiczeń laboratoryjnych

  4. Metodyka badań

  1. opis stanowiska badawczego i przebieg realizacji eksperymentu

  2. prezentacja i analiza wyników badań

  1. Wymagania BHP

  2. Literatura

  1. Wprowadzenie

  1. Wapń w środowisku glebowym

  1. Formy występowania

Dwiema najważniejszymi formami Ca w glebach są Ca2+ w KS i CaCO3. W tych formach Ca przeciwdziała zakwaszaniu się gleby. W środowisku glebowym w naszej strefie klimatycznej z biegiem czasu następuje wypieranie Ca2+ z KS przez jony H+, natomiast CaCO3 reaguje z H2CO3 dając rozpuszczalny w wodzie Ca(HCO3)2. W ten sposób zapasy Ca przechodzą do roztworu glebowego i są wypłukiwane, czego konsekwencją jest obniżenie pH gleby. Formami przyswajalnymi dla roślin są Ca2+ i Ca(HCO3)2.

  1. Źródła i straty

Źródłem Ca w glebie uprawnej są przede wszystkim nawozy mineralne, minerały glebowe (np. kalcyt, apatyt, gips, hornblenda, fosforyt, dolomit) oraz resztki roślinne i obornik. Ponadto występuje on w kompleksie sorpcyjnym jako kation wymienny Ca2+, w związkach organicznych (głównie próchnicy) oraz w formie soli rozpuszczalnych i nierozpuszczalnych w roztworze glebowym.

Ubytek Ca z gleby uprawnej występuje głównie na skutek: wymywania i erozji, a także w wyniku pobierania przez rośliny.

  1. Rola w glebie i roślinie

Rola Ca w glebie:

Fizjologiczna rola Ca w roślinie:

  1. Rozmieszczenie w profilu glebowym

Wapń jest rozmieszczony nierównomiernie w profilu glebowym. Najczęściej nagromadzenie wapnia ogólnego i wymiennego obserwuje się w głębszych partiach profili glebowych ze względu na procesy wymywania i ługowania.

  1. Zawartość w glebie

Zawartość ogólna Ca w glebie wynosi 0,07 - 3,6 %, lecz gleby wytworzone ze skał węglanowych mogą zawierać go więcej. Natomiast zawartość wymiennego Ca2+ najczęściej przyjmuje wartości: w poziomach Ap gleb ornych 0,6-13,2 cmol(+)/kg, w warstwach organicznych gleb leśnych 2,9-31,2 cmol(+)/kg, w warstwach mineralnych gleb leśnych 0,05-5,6 cmol(+)/kg.

Najwięcej Ca zawierają rędziny, gleby brunatne właściwe, czarne ziemie, czarnoziemy, mniej - gleby płowe, bielicowe, bielice, najmniej zaś - gleby torfowisk wysokich.

  1. Magnez w środowisku glebowym

  1. Formy występowania

Rośliny pobierają Mg z roztworu glebowego jako Mg2+ oraz Mg(HCO3)2.

  1. Źródła i straty

Głównym źródłem Mg są minerały np. magnetyt, dolomit, serpentyn, hornblenda, augit, talk, biotyt, oliwin. Inne źródła to: resztki roślinne i nawozy mineralne.

Straty Mg z gleby uprawnej są spowodowane przede wszystkim procesami wymywania i erozji, a także pobieraniem przez rośliny.

  1. Rola w glebie i roślinie

Rola Mg w glebie:

Fizjologiczna rola Mg w roślinie:

  1. Rozmieszczenie w profilu glebowym

Magnez ogólny i wymienny jest rozmieszczony nierównomiernie w profilu glebowym. Często jest go więcej w dolnych partiach gleby, co jest związane z procesami wymywania i ługowania.

  1. Zawartość w glebie

Zawartość ogólna Mg w glebie wynosi 0,06 - 1,2 %, a zawartość wymiennego Mg2+ kształtuje się następująco: w poziomach Ap gleb ornych 0,08-2,18 cmol(+)/kg, w warstwach organicznych gleb leśnych 0,76-2,55 cmol(+)/kg, w warstwach mineralnych gleb leśnych 0,05-0,3 cmol(+)/kg.

Najwięcej jest go w glebach brunatnych, czarnoziemach, mniej w glebach płowych , a najmniej w bielicowych. W glebach lekkich często występuje niedobór Mg, a sprzyja temu odczyn kwaśny (jon Mg2+ jest przy odczynie kwaśnym łatwiej usuwany z KS przez H+ niż jon Ca2+).

  1. Potas w środowisku glebowym

  1. Formy występowania

  1. Źródła i straty

Prawie cały K występuje w mineralnej frakcji gleby, a źródłem jego są ortoklazy i miki oraz minerały ilaste (najwięcej K zawiera illit). Inne źródła K w glebie to nawozy mineralne, resztki roślinne i zwierzęce oraz obornik.

Straty K glebowego odbywają się głównie wskutek wymywania z gleby (jest to pierwiastek bardzo mobilny) i pobierania przez rośliny, ale także w wyniku erozji oraz wiązania. Potas ulega tzw. retrogradacji polegającej na uwstecznieniu, unieruchomieniu go w przestrzeniach międzypakietowych minerałów ilastych (szerokość takiej przestrzeni = wielkość uwodnionego jonu K). Unieruchamianie K w przestrzeniach międzypakietowych minerałów ilastych następuje często podczas wysychania uprzednio zwilżonej gleby. Natomiast kolejne zmiany temperatury przyczyniają się do uwalniania jonów K.

  1. Rola w glebie i roślinie

Rola K w glebie:

Fizjologiczna rola K w roślinie:

Liście roślin mających niedobór K są pożółkłe na brzegach, uschnięte, na powierzchni mają plamki. Nadmiar K w glebie nie jest szkodliwy dla roślin, które mogą go nawet pobierać w większych ilościach niż potrzebują (tzw. konsumpcja luksusowa).

  1. Rozmieszczenie w profilu glebowym

Potas ogólny jest rozmieszczony w profilu glebowym mniej więcej równomiernie, natomiast potas wymienny występuje w większych ilościach w poziomach wierzchnich.

  1. Zawartość w glebie

Zawartość ogólna K w wierzchniej warstwie wynosi od 0,01 % (torf) do 2 % (mady ciężkie). Jego ilość rośnie wraz ze wzrostem zawartości części spławialnych w glebie. Zawartość wymiennego K+ przyjmuje wartości: w poziomach Ap gleb ornych 0,05-0,5 cmol(+)/kg, w warstwach organicznych gleb leśnych 0,93-2,98 cmol(+)/kg, w warstwach mineralnych gleb leśnych 0,01-0,92 cmol(+)/kg.

Najwięcej K występuje w czarnoziemach, madach i rędzinach, mniej w glebach brunatnych i płowych, natomiast najmniej w glebach bielicowych, bielicach i glebach torfowych.

  1. Sód w środowisku glebowym

  1. Formy występowania

  1. Źródła i straty

Podstawowym źródłem sodu w glebie są pierwotne minerały glinokrzemianowe (ortoklaz, albit, hornblenda) oraz wtórne minerały ilaste. Inne źródła to: stosowanie nawozów sztucznych, nawadnianie pól wodami bogatymi w NaCl, zalewanie gleb wodami kopalnianymi lub morskimi, posypywanie solą dróg i ulic w okresie zimowym. Sód jest pierwiastkiem mobilnym, dlatego największe jego straty w glebie powoduje wymywanie. O prócz tego ubytek Na z gleby następuje w wyniku erozji oraz pobierania przez rośliny.

  1. Rola w glebie i roślinie

Rola Na w glebie:

Fizjologiczna rola Na w roślinie:

  1. Rozmieszczenie w profilu glebowym

Sód ogólny i wymienny jest rozmieszczony w profilu glebowym mniej więcej równomiernie, oprócz gleb słonych, w których obserwuje się jego akumulację w poziomach wierzchnich.

  1. Zawartość w glebie

Zawartość ogólna sodu w glebach Polski jest niewielka i kształtuje się najczęściej w granicach 0,10-0,37 %. Natomiast zawartość kationów wymiennych Na+ najczęściej przyjmuje wartości: w poziomach Ap gleb ornych 0,02-0,56 cmol(+)/kg, w warstwach organicznych gleb leśnych 0,11-0,63 cmol(+)/kg, w warstwach mineralnych gleb leśnych 0,01-0,78 cmol(+)/kg.

Większe jego ilości gromadzą się w glebach słonych i glebach terenów nadmorskich. W takich glebach występuje zjawisko zasolenia.

  1. Cel ćwiczenia laboratoryjnego

  1. Zakres ćwiczenia laboratoryjnego

  1. Metodyka badań

  1. Przygotowanie wyciągów glebowych do oznaczania metalicznych kationów wymiennych (Ca, Mg, K, Na) w glebie

  1. Opis stanowiska badawczego i przebieg realizacji eksperymentu

Istnieje wiele metod ekstrakcji kationów zasadowych z gleby do roztworu, w których stosuje się różne związki chemiczne. Jedną z najpopularniejszych jest metoda z wykorzystaniem 1 n roztworu CH3COONH4. Kationy metaliczne są tu wypierane do kompleksu sorpcyjnego przez jony amonowe NH4+.

  1. Oznaczanie wapnia i magnezu metodą miareczkową z wersenianem sodu

  1. Opis stanowiska badawczego i przebieg realizacji eksperymentu

Wapń

Wapń + magnez

Sprzęt:

Kolby stożkowe 100 ml, biurety, pipety

Odczynniki:

10 % roztwór KOH, kalces, 0,02 n wersenian sodowy (EDTA), roztwór buforowy NH4Cl-NH4OH, roztwór czerni eriochromowej T,

  1. Prezentacja i analiza wyników badań

Zawartość kationów Ca2+ obliczyć ze wzoru:

Ca2+ cmol(+)/kg = V1

gdzie:

V1 - objętość w cm3 0,02 n wersenianu sodowego zużyta do I miareczkowania (Ca2+).

Zawartość kationów Mg2+ obliczyć ze wzoru:

Mg2+ cmol(+)/kg = V2 - V1

gdzie:

V1 - objętość w cm3 0,02 n wersenianu sodowego zużyta do I miareczkowania (Ca2+).

V2 - objętość w cm3 0,02 n wersenianu sodowego zużyta do II miareczkowania (Ca2+ + Mg2+).

W analizie wyników należy zinterpretować uzyskane zawartości kationów wapnia i magnezu w badanej próbce glebowej porównując je do typowych wartości podawanych w literaturze dla danego rodzaju gleby oraz wnioskować co do właściwości i przydatności rolniczej tej gleby.

  1. Wymagania BHP

  1. Literatura

Dobrzański B., Zawadzki S. (red.). Gleboznawstwo. PWRiL. Warszawa. 1995.

Drzymała S., Mocek A., Maszner P. Geneza, analiza i klasyfikacja gleb. Wyd. AR w Poznaniu. Poznań. 1997.

Drzymała S., Mocek A., Maszner P., Michałek K. Analiza i klasyfikacja gleb. Wyd. AR w Poznaniu. Poznań. 1985.

Fotyma M., Mercik S. Chemia rolna. Wyd. Naukowe PWN. Warszawa. 1995.

Ostrowska A., Gawliński S., Szczubiałka Z. Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin - katolog. Instytut Ochrony Środowiska. Warszawa. 1991.

Uglla H. Gleboznawstwo rolnicze. PWN. Warszawa. 1981.

1



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Gleboznawstwo AK, Ćwiczenie 10, Oznaczanie powierzchni właściwej gleb
Gleboznawstwo AK, Ćwiczenie 1, Ćwiczenie 1: Morfologia gleby
Gleboznawstwo AK, Ćwiczenie 8, Kompleks sorpcyjny
Oznaczanie powierzchni właściwej i przybliżonego składu mineralnego metodą sorpcji pary wodnej
Gleboznawstwo AK, Ćwiczenie 4, POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA
Gleboznawstwo - Sem I dzienne 2006, Przyrostki do ćwiczenia 1, Przyrostki do oznaczania cech i właśc
Oznaczanie niektórych właściwości fizycznych gleb, niezbędnik rolnika 2 lepszy, Gleboznawstwo, spraw
Gleboznawstwo, Sorpcyjne właściwości gleb
Sorpcyjne właściwości gleb notatki, studia biologia, gleboznawstwo
Ćwiczenie 1 BUFOROWE WŁAŚCIWOŚCI GLEB, Studia, UTP Ochrona środowiska, III rok, Semestr VI, Techniki
Ćwiczenie 4 WŁAŚCIWOŚCI GLEB ZANIECZYSZCZONY CH SKŁADNIKAMI ROPOPOCHODNYMI ORAZ MOŻLIWOŚCI REKULT YW
Ćwiczenie 2 WŁAŚCIWOŚCI GLEB ZANIECZYSZCZONY CH SKŁADNIKAMI ROPOPOCHODNYMI ORAZ MOŻLIWOŚCI REKULT YW
Ćwiczenie 3 WŁAŚCIWOŚCI GLEB ZANIECZYSZCZONY CH SKŁADNIKAMI ROPOPOCHODNYMI ORAZ MOŻLIWOŚCI REKULT YW
Ćwiczenie 5 WŁAŚCIWOŚCI GLEB ZANIECZYSZCZONY CH SKŁADNIKAMI ROPOPOCHODNYMI ORAZ MOŻLIWOŚCI REKULT YW
Ćwiczenie 1 - oznaczanie stalej i stopnia dysocjacji, Biotechnologia PWR, Semestr 3, Chemia fizyczna
Gleboznawstwo, wyk ściąga, GLEBA - powierzchniowa część skorupy ziemskiej (litosfery) zdolna do zasp

więcej podobnych podstron