Ґрунтознавство з основами геології

HCO3– зв’язні з Nа+ та Мg2+; іони Са2+, зв’язні з Сl–.

Залежно від складу водної витяжки можливі наступні варіанти розрахунку токсичних іонів: 

1. Якщо вміст іона HCO3– менше Са2+, а вміст Са2+ менше SO42–, розраховують лише токсичний іон SO42–, зв’язний з Nа+ та Мg2+ за формулою:

SO42–токс= (Nа+ + Мg2+) — Сl–,

Наприклад, за даними водної витяжки вміст іонів становить:HCO3– — 0,44 мг-екв; Сl– — 5,38; SO42– — 5,99; Са2+ — 2,30; Мg2+ —1,65; Nа+ — 7,86 мг-екв на 100 г ґрунту. SO42–токс= (7,86 + 1,65) —5,38 = 4,13 мг-екв. 

Кількість токсичних іонів у витяжці така: Сl– — 5,38; SO42– — 4,13;Мg2+ — l,65; Nа+ — 7,86 мг-екв.

2. Якщо вміст HCO3– менше Са2+, а Са2+ більше SO42–, розраховують токсичний Са2+, зв’язний з Сl–, за формулою:

Са2+токс= Сl– — (Nа+ + Мg2+).

3. Якщо вміст іона HCO3– більше Са2+, розраховують токсичний HCO3– за формулою:

HCO3–токс= HCO3–заг.— Са2+.

Вміст іонів, виражений у міліеквівалентах, множать на міліеквівалентну масу, яка дорівнює: Са2+ — 0,02; Мg2+ — 0,012; Nа+ — 0,023;К+ — 0,039; Сl– — 0,035; HCO3– — 0,061; CO32– — 0,031; SO42– — 0,053; отримуємо вміст токсичних іонів у відсотках від маси сухого ґрунту. Сума їх дає суму токсичних солей у відсотках.

Сума токсичних солей (%) при вмісті токсичних іонів, як у нашому прикладі, буде становити:

Сl– — 5,38 х 0,035 = 0,18870

SO42– — 4,13 х 0,053 = 0,21889

Мg2+ — 1,65 х 0,012 = 0,01980

Nа+ — 7,86 х 0,023 = 0,18078

∑ 0,60817 ≈ 0,61%

Враховуючи, що за співвідношенням іонів у даному ґрунті тип засолення хлоридно-сульфатний, за даними табл. 14.1 встановлюємо ступінь засолення, який відповідає градації сильнозасолений. Отже, в нашому прикладі маємо сильнозасолений ґрунт з хлоридно-сульфатним типом засолення.

Користуючись табл. 14.2 встановлюємо, що на такому ґрунті слід очікувати сильне пригнічення і випади рослин, яке супроводжується зниженням урожаю на 50—80%.

4. Ступінь засолення можна встановити на основі "сумарного ефекту" впливу токсичних іонів. Токсичність тих або інших іонів виражають в еквівалентах хлору, виходячи з наступних співвідношень: 

еСl = 0,1 СО32- = ЗНСОз¯ = 6S042-.

Класифікацію ґрунтів за ступенем засолення, з урахуванням еквівалентної дії різних аніонів, наведено у табл. 14.3.

Таблиця 14.2

Ступінь засолення і стан польових культур

Ступінь засолення

ґрунтівСтан середньостійких рослин

НезасоленіДобрий ріст і розвиток (рослини не випадають, врожай нормальний)

СлабкозасоленіСлабке пригнічення (спостерігаються випади рослин, зниження врожаю на 10–20%)

СередньозасоленіСереднє пригнічення (випади рослин, зниження врожаю на 20–50%)

СильнозасоленіСильне пригнічення (випади рослин, зниження врожаю на 50–80%)

Дуже сильнозасоленіВиживають поодинокі рослини (врожай практично відсутній)

Таблиця 14.3

Ступінь засолення грунтів за «сумарним ефектом» токсичних іонів

Ступінь засолення"Сумарний ефект" токсичних іонів (С032-, НСОЗ-,С1-, S042-), мг-екв/100 г ґрунту

Незасолені<0,3

Слабкозасолені0,3 - 1,0

Середньозасолені1,0 - 3,0

Сильнозасолені3,0 - 7,0

Дуже сильнозасолені>7,0

 Завдання 1. Провести якісний аналіз легко- та середньо розчинних форм деяких елементів у водній витяжці.

Наявність у ґрунті та породі гіпсу (білозірка, міцелій, окисли заліза і марганцю0 визначають візуально. Наявність карбонатів за відсутності карбонатних новоутворень – по вскипанню від НCl.

Присутність легкорозчинних солей визначається якісно у водній витяжці наступним чином:

Хід роботи

1. Приготування водної витяжки: в колбу поміщають 10 г грунту, доливають 50 мл дистильованої води, 3 хвилини збовтують, фільтрують через складчастий фільтр. В пробах отриманої водної витяжки визначають  CL- , SO42- , Са2+.

Визначення CL- - іону: 

Відібрати у плоскодонну колбу на 25 мл 10 мл водної витяжки, підкислити її двома краплями 10% р-ну HNO3 або Н2SO42-. Додати у пробірку декілька крапель 5% р-ну AgNO3, перемішати. За кількістю білого осаду AgCL відмічають: немає, мало, середнє, багато, дуже багато іонів хлору.

Визначення SO42- - іону: 

Відібрати у колбу на 25 мл 10 мл водної витяжки. Додати до неї 1 мл 10% р-ну ВаCL2(приблизно 10 крапель) и кип’ятити рідину упродовж 1 хв. За кількістю білого осаду ВаSO4 відмічають приблизний вміст SO42-: немає, мало, середнє, багато, дуже багато.

Визначення Cа2+ - іону: 

Відібрати у колбу на 25 мл 10 мл водної витяжки. Додати в неї 5 крапель 4% р-ну (NH4)2С2О4 і довести вміст до кипіння. За кількістю білого осаду СаС2О4 відмічають: немає, мало, середнє, багато, дуже багато.

Визначення СО32—іону:

До невеликого об’єму водної витяжки (3-5 мл) долити 1-2 мл 10 % НСl (або розбавленої HNO3. Виділення пухирців газу («вскипання» вказує на присутність солей вугільної кислоти. За кількістю пухирців газу відмічають: немає, мало, середнє, багато, дуже багато.

По кожному визначенню записати рівняння реакції.

Зробити висновок про орієнтовний ступінь засолення досліджених зразків грунту.

 Завдання 2. За даними аналізу водної витяжкирозрахуватитип засолення та кількість токсичних солей прямим методом та за «сумарним ефектом») за індивідуальним завданням.

Контрольні питання

1.Охарактеризуйте водорозчинні солі грунтового розчину за їх токсичним впливом на рослини. 

2.Охарактеризуйте