ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ХИМИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА МСХ СССР

Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства (ЦИНАО)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по проведению анализов почв в зональных агрохимических лабораториях

Москва

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ХИМИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА МСХ СССР

Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства (ЦИНАО)

Утверждаю: Начальник Главного управления химизации сельского хозяйства МСХ СССР

А. М. Артюшин 19 декабря 1975 г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по проведению анализов почв в зональных агрохимических лабораториях

Москва

створу должны укладываться в пределы от 9,1 до 9,3 pH, т. е. не выходить за пределы основной погрешности прибора ±0,1 pH. В этом случае прибор можно считать готовым к работе.

При отклонении показаний всех электродных пар более чем на 0,1 pH одновременно в большую или меньшую сторону, прибор настраивают корректором «Размах шкалы», расположенным «а левой боковой панели измерительного блока. Для этого берут одну электродную пару, погружают в буферный раствор с pH 9,18 и корректором «Размах шкалы» устанавливают стрелку прибора на значение буферного раствора. Затем электродную пару вынимают из буферного раствора, обязательно обмывают дистиллированной водой и помещают в буферный раствор с pH. 4,01. Корректором «Начало шкалы», расположенным также на левой боковой панели, стрелку прибора устанавливают на значение буферного раствора. После этого повторно проверяют показания прибора по буферному раствору с pH 9,18.

После того, как будут найдены такие положения переменных сопротивлений «Начало шкалы» и «Размах шкалы», при которых ошибки измерения в буферных растворах 4,01 и 9,18 pH не превышают 0,1 pH, нужно снова проверить показания всех электродных пар по буферному раствору с pH 4,01 и, если нужно, довести стрелку измерительного прибора до значения буферного раствора установочными потенциометрами для каждой электродной пары.

Иногда случается так, что один или несколько стеклянных электродов в результате длительной работы меняют градиент водородной функции. В результате этого после настройки по первому буферному раствору (pH 4,01) при измерении pH второго буферного раствора (pH 9,18) эти электроды дают показания отличные от показаний всех остальных электродов более чем на 0,1 pH. Тота для дополнительной проверки берут третий буферный раствор (pH 6,86) и помещают в него все десять пар электродов. Через 3 мин снимают показания измерительного прибора. Если замеченные электроды и в этом буферном растворе показывают отклонение от показаний остальных электродов, а величина и характер отклонения в кислую или щелочную сторону те же, что и в предыдущем буферном растворе, можно считать установленным, что у данных электродов изменился градиент водородной функции. Не следует пытаться настроить эти электродные пары по двум буферным растворам, так как после настройки их обнаруживается отклонение от теоретического значения второго буферного раствора (pH 9,18) для большинства электродных пар.

В подобных случаях следует заменить стеклянные электроды с изменившимися градиентами водородной функции, 10

подобрав экспериментально из числа запасных электродов такие, которые по своим показателям соответствуют большинству электродных пар, установленных на блоке датчиков.

Для измерения pH кассету с оуопензиями почв устанавливают на подъемный столик pH-метра и, поднимая столик, погружают электроды в суспензии. После погружения в суспензии электроды выдерживают в них 1,5 мин и, подключая последовательно каждую пару электродов к измерительному блоку прибора соответствующим ключом, считывают со шкалы и записывают значение pH. При переносе электродов из одной кассеты с суспензиями в другую электроды дистиллированной водой не обмывают.

Титрование обменной кислотности

При использовании блока автоматического титрования БАТ-12ЛМ с pH-метром ЛПМ-60М или pH-340 предварительно настраивают приборы по буферным растворам.

Шприцем-дозатором отбирают 25 мл отфильтрованной вытяжки и помещают в стакан емкостью 100 мл. Стакан с вытяжкой устанавливают на магнитную мешалку, помещают в него «магнитит» (железный стержень, запаянный в стекло или пластмассу), погружают в раствор электродную пару и кончик дозирующей трубки бюретки.

Включают магнитную мешалку и заполняют бюретку 0,1 н. раствором NaOH. Значение pH эквивалентной точки на блоке автоматического титрования устанавливают на 8,2, а «время выдержки» — на 30 сек. Ручку «виды работ» ставят в положение «вверх», начиная тем самым титрование, в процессе которого значение pH раствора должно повышаться.

Титрование проходит автоматически, и, когда загорится сигнальная лампочка «конец титрования», определяют расход щелочи по бюретке, вновь заполняют ее титрантом и сменяют оттитрованную пробу новой. Оттитрованную пробу не выбрасывают, а используют для определения кальция тригонометрическим титрованием.

Результаты анализа при определении Обменной кислотности рассчитывают по формуле: х = а-и-10 мг-экв/100 г почвы,

где а — объем раствора щелочи, пошедший на титрование 25 мл вытяжки, мл; н — нормальность раствора щелочи, мг-экв/мл;

10 — коэффициент пересчета на 100 г почвы.

При отсутствии 1в лаборатории установки для потенциометрического титрования обменную кислотность оттитровы-вают вручную по фенолфталеину. Для этого 25 мл вытяжки

помещают в коническую колбу емкостью 100 мл, прибавляют 2 кашли 1%-ного раствора фенолфталеина и титруют 0,1 н. раствором NaOH до появления слаборозовой окраски раствора, не исчезающей в течение 1 мин. Величину обменной кислотности почвы рассчитывают по той же формуле, что и при потенциометрическом титровании.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОДВИЖНОГО АЛЮМИНИЯ

Принцип метода

Метод основан на образовании окрашенного комплекса алюминия с хромазуролом S и фотоколориметриравании раствора. Влияние железа предотвращается восстановлением его до двухвалентного состояния аскорбиновой кислотой. Для создания слабокислой среды с pH 5,8 — оптимальной для развития окраски, используется ацетатный буферный раствор.

Приборы и оборудование

Шприц-дозатор емкостью 1 'мл. Точность дозирования не ниже 1 % •

Дозаторы емкость 25 мл для дозирования растворов, реагентов. Точность дозирования не ниже 1%.

Бытовые банки емкостью 200 мл, ГОСТ 5717-70.

Кассеты десятипозиционные под бытовые банки. Фотоэлектроколориметр.

Реактивы

Аскорбиновая кислота.

Уксусная кислота ледяная, ГОСТ 61-69, х. ч.

Натрий уксуснокислый кристаллический, ГОСТ 199-68,

ч. д. а.

Хромазурол S, индикатор.

Алюминий металлический гранулированный, М)РТУ 6-09-5931—69, ч. д. а.

Приготовление растворов

1.    Аскорбиновая кислота, 0,02%-ный раствор готовят из расчета 0,2 г реактива на литр дистиллированной воды. Раствор готовят в день проведения анализа.

2.    Окрашивающий раствор.

Реактив А: 326 г уксуснокислого натрия растворяют примерно в 800 мл дистиллированной воды, прибавляют 5 мл 12

ледяной уксусной кислоты и хорошо перемешивают. В полученной буферной смеси растворяют 1 г хромазурола S, доводят объем раствора до 1 литра дистиллированной водой, хорошо перемешивают и оставляют до следующего дня. Затем .раствор отфильтровывают через бумажный фильтр (белая лента) и хранят в склянке из темного стекла. Раствор устойчив в течение месяца.

Реактив Б: 8 объемов реактива А разбавляют 92 объемами дистиллированной воды.

3. Стандартный раствор алюминия (запасной): 0,450 г металлического алюминия в гранулах или в виде проволоки помещают в мерную колбу емкостью 500 мл, приливают 10 мл разбавленной (1 :1) соляной кислоты, закрывают колбу клапаном Бунзена и после прекращения бурного выделения пузырьков водорода помещают колбу на водяную баню до полного растворения навески. После охлаждения доводят объем раствора до метки 1 и. раствором КС1 и перемешивают. Полученный раствор содержит 0,100 мг-экв/мл алюминия.

Ход анализа

Отбирают шприцем-дозатором по 1 мл 1 н. КС1-вытяжек из почв в бытовые банки, установленные в десятипозиционных кассетах, прибавляют к пробам дозатором по 25 .мл 0,02%-лото раствора аскорбиновой кислоты, перемешивают содержимое банок, прибавляют по 25 мл реактива Б и снова перемешивают.

Колориметрироваиие окрашенных растворов проводят в кювете с толщиной просвечиваемого слоя (базой) 1 см при 545 нм (зеленый светофильтр) «е ранее, чем через 10 мин и не позднее, чем через 30 мин после прибавления реактива Б. Оптическую плотность растворов измеряют относительно раствора, содержащего все реактивы, кроме алюминия («нулевой раствор», см. приготовление шкалы образцовых растворов).

Содержание подвижного алюминия в анализируемой почве находят по калибровочному графику. Если оптическая плотность анализируемого раствора выходит за пределы калибровочного графика, определение повторяют, разбавив 5 мл 1 н. К*С1 -вытяжки до 50 мл дистиллированной водой и взяв для окрашивания 1 мл разбавленного раствора. Найденное затем по калибровочному графику содержание подвижного алюминия в почве увеличивают в десять раз.

Построение калибровочного графика

Сначала готовят рабочий образцовый раствор алюминия, разбавляя 25 мл запасного стандартного раствора в мерной

колбе емкостью 250 мл 1 н. раствором К.С1, доводя им объем до метки. Полученный раствор содержит 0,01 мг-эив/мл алюминия или 2,5 мг-экв/100 г почвы. Таблица 3

№ колбы 1 2 *> О 4 5 6 7 8 9 Объем рабочего образцового раствора, мл 0 | 2 4 6 8 12 16 20 24 Содержание алюминия, мг-экв/100 г почвы 0 0,05 0,10 1 I 0,15 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60

Шкалу образцовых растворов готовят в мерных колбах емкостью 100 мл, отбирая в них количества рабочего образцового раствора, указанные в таблице 3. Объемы растворов, доводят до меток 1 н. раствором КС1.

Для окрашивания растворов -шкалы отбирают по 1 мл каждого образцового раствора тем же шприцем-дозатором, которым отбирали вытяжки, и точно так же их окрашивают и колориметрирутот. По данным фотоколориметрирования строят калибровочный график, откладывая на оси абсцисс содержание подвижного алюминия, которому соответствует данный образцовый раствор, а на оси ординат — значение оптической плотности.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБМЕННОГО КАЛЬЦИЯ

Принцип метода. Метод основан на комплексономет-рическом титровании кальция при pH 13 с использованием мурекоида в качестве индикатора. Щелочную реакцию титруемого раствора создают добавлением едкого натра. Влияние марганца устраняют восстановлением его гидроксилами-ном, а медь связывают диэтилдитиакарбаматом.

Приборы и оборудование

Шприцы-дозаторы емкостью 10 и 25 мл для отбора проб вытяжки. Точность отбора проб не ниже 1%.

Дозатор емкостью 0,5 мл для раствора гидроксиламина.

Дозатор емкостью 2 мл для раствора едкого натра.

Бюретка емкостью 25 мл для раствора трилона Б.

Стаканы химические емкостью 150 мл.

Мешалка магнитная.

Реактивы

Трилон Б (этилендиа1минтетрауксусная кислота динатрие-ьая соль) двуводная, ГОСТ 10 652—73, ч. д. а.

14

Мурексид, МРТУ 6-09-1254—64, ч.д.а.

Гидроксиламин солянокислый, ГОСТ 5456-65, ч.д.а.

Натрия N, N-диэтилдитиокарбамат, ГОСТ 8864-71, ч..

Кальций углекислый, ГОСТ 4530-66, ч.д.а.

Натрия гидроокись, ГОСТ 4328-66, чд.а.

Вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72.

Приготовление раствора

1.    Трилон Б, 0,05 н. раствор: 9,3 г трилона растворяют в дистиллированной воде и доводят объем раствора до 1 л. Титр трилона устанавливают по стандартному 0,05 н. раствору кальция.

2.    Стандартный 0,05 и. раствор кальция для установки

титра трилона Б:    на аналитических весах отвешивают

2,502 г химически чистого углекислого кальция, высушенного до постоянного веса при 80—100°С ,и помещают в мерную колбу емкостью 1000 мл. Навеоку в колбе растворяют в 5 мл концентрированной НС1 и доводят объем дистиллированной водой до метки.

3.    Гидроксиламин, 5%-ный раствор: 5 г реактива растворяют в дистиллированной воде и доводят до 100 мл. Хранят в хорошо закрытой склянке не более недели.

4.    Натр едкий, 2 н. раствор: 80 г NaOH растворяют в дистиллированной воде и доводят объем раствора до 1 л. Хранят в хорошо закрытой полиэтиленовой бутыли.

5.    Мурексид: 5 г индикатора растирают с 95 г хлористого калия в фарфоровой ступке до однородной окраски смеси. Хранят в склянке темного стекла.

Ход анализа

Пробу анализируемой вытяжки отбирают в химический стакан емкостью 150 мл. Объем пробы гари анализе суглинистых почв—10 мл, при анализе песчаных и супесчаных почв, а также сильиокислых почв, содержащих обычно мало обменного кальция — 25 мл. Для определения кальция можно использовать также и пробу вытяжки, в которой оттитрована потенциометричеоки обменная кислотность. Во всех случаях содержимое стакана разбавляют дистиллированной водой примерно до 100 мл, ставят стакан на магнитную мешалку и опускают в раствор «магнитик». Включают мешалку и при непрерывном перемешивании прибавляют к раствору 0,5 мл гидроксиламина, 2 мл 2 я. раствора NaOH, несколько кристалликов диэтилдитиокарбамата натрия, 10— 15 мг мурексида, смешанного с КС1, и оттитровывают 0,05 н. раствором трилона Б до перехода пурпурной окраски в лиловую. Одновременно проводят титрование холостой пробы

и вычитают затем полученный расход трилсша нз результатов титрования анализируемых про'б. Содержание обменного кальция рассчитывают по формуле:

(а — а₀) - ч-250    ____

х =--- мг-экв ЮОг почвы,

в    ⁷

где х—содержание обменного кальция в почве, мг-экв/100 г почвы; а — объем трилона Б, пошедший на титрование анализируемой пробы вытяжки, мл; а₀ — объем трилона Б, пошедший на титрование холостой пробы, мл; в — объем пробы 1 и. KCl-вытяжки, взятый для анализа, мл;

н — нормальность раствора трилона Б, мг-экв/мл;

250—коэффициент пересчета на 100 г почвы.

Установка титра раствора трилона Б

н— нормальность раствора, мг-экв/мл; а—объем раствора трилона, пошедший на титрование 10 мл 0,05 н. раствора кальция, мл; ао — объем раствора трилона, пошедший на холостое титрование, мл;

0,05 — нормальность стандартного раствора кальция, мг-экв/мл;

10 — объем 0,05 н. стандартного раствора кальция, мл.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБМЕННОГО (ПОДВИЖНОГО)

МАГНИЯ

Принцип метода. Метод основан на получении окрашенного соединения магния с титановым желтым в щелочной среде, создаваемой с помощью едкого натра, и фотоколори-метрировании раствора. Для устранения влияния марганца, железа и алюминия в анализируемый раствор вводится гид-роксиламин и триэтаноламин. Коагуляция окрашенного комплекса предотвращается с помощью поливинилового спирта, выполняющего роль защитного коллоида.

Приборы и оборудование

Шприцы-дозаторы емкостью 2 и 5 мл для отбора проб вытяжек для анализа. Точность дозирования не ниже 1%.

Дозаторы емкостью 2 мл и 50 мл для растворов реагентов. Точность дозирования не ниже 1%.

Бюретка емкостью 50 мл для раствора едкого натра.

Фотоэлектроколориметр.

Реактивы

Гидроксиламин солянокислый, ГОСТ 5456-65, чд.а.

Магния окись, ГОСТ 4526-67, ч.д.а.

Титановый желтый, МРТУ 6-09-4104—67, ч.

Триэтаноламин, СТУ 12-10413—61, ч.

Поливиниловый спирт, МРТУ 6-09-4004—67, ч.

Натрия гидроокись, ГОСТ 4328-66, ч. д. а.

Кальций хлористый кристаллический, ГОСТ 4141-66, х.ч.

Вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72.

Приготовление растворов

1.    Титановый желтый, 0,05%-ный раствор: 0,5 г реактива растворяют в дистиллированной воде, доводя объем полученного раствора до 1 л, перемешивают, отфильтровывают через плотный бумажный фильтр (синяя лента) и хранят в склянке темного стекла.

2.    Поливиниловый спирт, 2%-ный раствор: 20 г реактива помещают в коническую колбу, приливают 1 л дистиллированной воды, закрывают колбу резиновой пробкой с клапаном Бунзена и нагревают в кипящей водяной бане при периодическом перемешивании до полного растворения. Если раствор получается мутным, то его отфильтровывают. Полученный раствор может храниться в течение месяца. При появлении мути раствор отфильтровывают. При отсутствии поливинилового спирта используют желатин.

3.    Кальций хлористый, 1 н. раствор: сначала готовят более концентрированный раствор из СаСЬ-бПгО (х.ч.), устанавливают концентрацию по трилону Б титрованием, а затем разбавляют дистиллированной водой до требуемой концентрации.

4.    Натр едкий, 2 н. раствор: используют тот же раствор, что и при определении кальция (см. выше).

5.    Триэтаноламин (1:4): один объем реактива разбавляют четырьмя объемами дистиллированной воды.

6.    Гидроюсиламин, 5%-ный раствор: используют тот же раствор, что и при определении кальция (см. выше).

7.    Реактив А: 5 мл 1 н. раствора хлористого кальция разбавляют примерно до 700 мл дистиллированной водой,

прибавляют 12 мл 5%-ного раствора гидрокеиламина, 25 мл триэтаноламина (1:4), 50 мл 0,05%-ного титанового желтого и 5 мл 2%-ного поливинилового спирта, тщательно перемешивая смесь после прибавления каждого реактива. Затем доводят объем полученного раствора до 1 литра дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Раствор используют только авежйй, приготовленный в день анализа.

8.    Запасной стандартный раствор мапния: 0,663 г окиси магния, доведенной до постоянного веса прокаливанием при 600° С, помещают в мерную колбу емкостью 1000 мл, прибавляют 30 мл дистиллированной воды и 10 мл концентрированной НС1, растворяют навеску, разбавляют примерно до 600 мл дистиллированной водой, растворяют в 'полученной смеси 75 г хлористого калия и доводят объем полученного раствора дистиллированной водой до метки. Полученный раствор хранят в плотно закрытой склянке из химически устойчивого стекла. Раствор содержит 0,400 мг/мл магния.

9.    Раствор желатина 0,5%-мый: о,5 г желатина помещают в коническую колбу, приливают 100 мл дистиллированной воды и оставляют на ночь (16 часов). Затем помещают колбу с содержимым в водяную баню и нагревают в течение 2-х часов до полного растворения желатина. Раствор охлаждают и используют для приготовления реактива А (хранят не более 2-х суток).

10.    Реактив А с желатином: к 5 мл 1 н. раствора хлористого кальция добавляют примерно 700 мл дистиллированной воды, 12 мл 5% -ного раствора гидрокеиламина, 25 мл триэтаноламина (1:4), 50 мл 0,05%-ного раствора титанового желтого и 10 мл 0,5%-ного раствора желатина, тщательно перемешивая смесь после 'прибавления каждого реактива. Затем доводят объем полученного раствора до 1 л дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Раствор используют только свежий, приготовленный в день анализа.

Ход анализа

Пробы анализируемых вытяжек отбирают в конические колбы емкостью 100 мл. Объем проб при анализе песчаных и супесчаных почв — 5 мл, суглинистых — 2 мл. К пробам приливают по 50 мл реактива А и перемешивнют. Затем при непрерывном перемешивании раствора в колбе медленно приливают в нее из бюретки 5 мл 2 н. раствора NaOH (в течение 10—15 сек). Оптическую плотность 'полученного раствора измеряют не ранее, чем через 5 мин и не позднее, чем через 2 часа после прибавления NaOH. Раствором сравнения при измерении оптической плотности служит нулевой 18

раствор, не содержащий магния (см. приготовление шкалы стандартных растворов). Используют кюветы с толщиной просвечиваемого слоя 3 см и зеленый светофильтр (545 нм).

Если колориметрирование продолжается длительное время, нулевой раствор в кювете сравнения необходимо заменять свежеприготовленным не реже, чем через каждые 2 часа.

Содержание магния в анализируемых растворах находят по калибровочному графику непосредственно в мг-экв/100 г почвы или в мг/кг почвы, причем из полученных данных вычитают результат холостого опыта со всеми реактивами, но без навески почвы. Если содержание магния в анализируемой пробе вытяжки слишком велико и выходит за пределы шкалы, определение повторяют, предварительно разбавив вытяжку 1 н. раствором КС1. Найденное затем по калибровочному графику содержание магния в почве увеличивают во столько раз, во сколько была разбавлена вытяжка.

Необходимо отметить, что содержание магния в 1 н. KCl-вытжжке может использоваться для характеристики состояния поглощающего комплекса почвы как содержание «обменного» магния, а также и как содержание «подвижного» магния при определении потребности в магниевых удобрениях. В первом случае содержание магния, как и других обменных катионов выражают в мг-экв/100 г почйы. Во втором случае содержание магния выражают в мг/кг почвы, как это принято при определении подвижных, доступных для растений форм питательных веществ в почвах.

Построение калибровочного графика. В ряд мерных колб емкостью 100 мл берут пробы запасного стандартного раствора магния в количествах, указанных в таблице 4 и доводят объемы до меток 1 н. раствором КС1. Из полученных рабочих образцовых растворов берут пробы, равные по объему пробам анализируемых вытяжек, помещают их в конические колбы, окрашивают магний точно так же, как при анализе вытяжек из почвы, колориметрируют. По результатам колориметрирования строят калибровочный график, откладывая на оси абсцисс содержание магния в почве, соответствующее данному раствору, а на оси ординат — значение оптической плотности. Шкала рабочих образцовых растворов должна готовиться в день проведения анализов (табл. 4).

Организация работы на поточной линии

На поточной линии определения pH, обменной кислотности, обменных кальция и магния занято четыре аналитика.

Первый аналитик в первой половине дня берет навески почвы, дозирует к навескам 1 и. раствор КС1 и иеремеши-

19

Методические указания предназначены для специалистов Государственной агрохимической службы СССР.

В них изложены методы и организация работ по проведению анализов почв, выполняемых при почвенно-агрохимических обследованиях сельскохозяйственных угодий колхозов и совхозов.

Методические указания подготовлены сотрудниками Центрального института агрохимического обслуживания сельского хозяйства МСХ СССР: канд. с.-х. наук С. Г. Самохваловым, А. Н. Орловой, канд. с.-х. наук Прижуковой В. Г., канд. с.-х.. наук В. Н. Сухаревой, канд. с.-х. наук А. А. шаймухаметовой, Ю. В. Соколовой, Р. А. Соколовой, А. Л. Ерино-вым, С. Я. Приваленковой, И. В. Панниковой, Н. В. Соколовой, М. И. Федотовой и канд. биологич. наук Н. А. Чеботаревой.

Одобрены Главным управлением химизации сельского хозяйств* МСХ СССР.

Редакционная коллегия:

Л. М. Державин (главный редактор), И. К. Рябченко (зам. главного редактора), В. А. Едемский, Ю. М. Логинов, Д. И. Марнов, Н. Н. Михайлов, Г. А. Пивоваров, С. Г. Самохвалов, А. Ф. Хлыстова, В. В. Токарев, М. А. Флоринский, И. С. Шумилин, О. В. Шумова.

© Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хо* зяйства МСХ СССР (ЦИНАО), 1977 г.

№ колбы	Объем колбы, Мл	Объем запасного стандартного раствора Mg, мл		Содержание Mg в почве
				проба вытяжки — 2 мл		проба вытяжки — 5 мл
		проба вытяжки — 2 мл	проба вытяжки — 5 мл	мг/кг	мг-экв/100 г	мг/кг	мг-экв/100 г
1	100	0	0	0	0	0	0
2	100	2,3	1,0	25	0,206	10	0,082
3	100	5,0	2,0	50	0,412	20	0,165
4	100	7,5	3,0	75	0,618	30	0,247
5	100	10	4,0	100	0,824	40	0,329
6	100	12,5	5,0	125	1,03	50	0,412
7	100	15	6,0	150	1,23	60	0,494
8	100	20	8,0	200	1,65	80	0,658

вает суспензии на электромеханической мешалке. Во второй половине дня первый аналитик готовит растворы, необходимые для работы и фильтры.

Второй аналитик в первой половине дня проводит измерение pH суспензий на десятипозиционном pH-метре, отмечает пробы с pH 4,5 и ниже, и оставляет суспензии до следующего дня. В отмеченных пробах определяют обменную кислотность или алюминий. Во второй половине дня второй аналитик определяет обменную кислотность в отфильтрованных вытяжках.

Третий аналитик в первой половине дня дополнительно перемешивает приготовленные накануне суспензии на мешалке в течение i мин, отфильтровывает их и отбирает пробы вытяжек для титрования обменной кислотности и кальция. Во второй половине дня он титрует кальций три-лоиометричеоки.

Четвертый аналитик начинает работу с приготовления растворов, необходимых для анализа, затем отбирает пробы вытяжек для определения магния, окрашивает их и колори-метрирует.

Если в лаборатории проводят определение подвижного алюминия, необходим пятый аналитик. Сначала он готовит растворы, необходимые для анализа, затем отбирает пробы вытяжек, окрашивает их и колориметрирует.

Оценка результатов анализа

Допустимые расхождения при определении pH почв в 1 я. растворе КС1 при сравнении результатов, полученных в од-

ВВЕДЕНИЕ

Анализ почвы является важным звеном в системе агрохимического обслуживания сельского хозяйства. Результаты почвенных анализов служат основой для разработки правильных рекомендаций по применению удобрений и химических мелиорантов в колхозах и совхозах, рационального размещения средств химизации по природно-экономическим зонам страны.

Перечень агрохимических анализов почв, которые должны проводить зональные агрохимические лаборатории в конкретных зонах страны, и объем аналитических работ определены «Программой работ Государственной агрохимической службы СССР на 1976—1980 гг.».

Большой объем аналитических работ, выполняемых в системе агрохимической службы при обследовании почв, требует применения высокопроизводительных поточных методов анализов и правильной организации труда. Для обеспечения сопоставимости результатов агрохимических анализов, выполняемых различными лабораториями, и возможности обобщения материалов агрохимической службы необходимо использование единых методов.

Методы анализов почв, которые должны использовать зональные агрохимические лаборатории, были стандартизированы «Межреспубликанскими техническими условиями на проведение агрохимических анализов почв», утвержденными Министерством сельского хозяйства СССР в 1967 и 1969 гг.

К настоящему времени разработан ряд новых модификаций агрохимических методов, обеспечивающих повышение производительности аналитических работ и достаточно высокую точность определений. Наиболее перспективные и апробированные новые методы анализов включены в настоящие методические указания взамен старых.

В полном соответствии с МРТУ даны определение pH, механического состава, извлечение подвижных форм фосфора и калия из почв, анализ водной вытяжки и состава грунтовых вод.

Для определения фосфора в большинстве вытяжек вместо применявшегося ранее варианта получения молибдено-

вой сини с использованием двухлористого олова в качестве восстановителя рекомендуется более простой и надежный метод с применением аскорбиновой кислоты и сурьмы (11). Вместо 1 н. NaCl-вытяжки для извлечения обменных оснований кальция и матяия из почв рекомендуется использование 1 и. KCl-вытяжки. Это позволило совместить определение pH, обменной кислотности и подвижного алюминия, определяемых обычно в 1 н. КО-вытяжке, с определением обменных кальция и магния. При этом трилонометрическое определение магния по разности заменено прямым фотоко-лориметрическим определением с титановым желтым (22), обеспечивающим большую производительность и точность анализа. По данным ЦИНАО вытяжки с использованием 1 н. раствора NaCl и 1 н. раствора КО дают достаточно близкие и тесно коррелирующие результаты (г^-0,98), что обеспечивает полную преемственность получаемых данных.

При определении гидролитической кислотности исключена необходимость фильтрования и титрования ацетатной вытяжки, благодаря применению pH-метрического варианта (19).

Значительно упрощена методика определения емкости поглощения почв (25), введено фотоколориметрическое определение гумуса (20) и подвижного алюминия (18).

ПОДГОТОВКА ПОЧВЕННЫХ ОБРАЗЦОВ К АНАЛИЗУ

(СУШКА, РАЗМОЛ, ПРОСЕИВАНИЕ)

Сушка. Поступающие в зональные агрохимические лаборатории почвенные образцы сразу же доводят до воздушно-сухого состояния. Высушивание почвы необходимо для обеспечения возможности механизации последующих операций по размолу и просеиванию. Кроме того, сушка служит средством фиксации образцов. Она прекращает деятельность микроорганизмов, вызывающих значительные изменения агрохимических свойств почвы, которые могут происходить при хранении ее во влажном состоянии.

Сушку почвенных образцов проводят в специальных сушильных помещениях или камерах, оборудованных стеллажами. Во время сушки образцы должны находиться в открытых коробках для доступа воздуха к почве. Для ускорения процесса сушку проводят при усиленной принудительной приточно-отточной вентиляции и подогрева приточного воздуха до 40°С с помощью калориферных устройств. В воздухе сушильных помещений должны отсутствовать пары аммиака и кислот.

Размол и просеивание. Размол необходим для усреднения почвенного образца и обеспечения возможности взятия представительной навески для анализа. Большая часть агро-

химических анализов требует измельчения почвы до частиц размерам не более 2 мм. Поэтому высушенные образцы полностью измельчаются и одновременно просеиваются через сито с отверстиями диаметром 2 мм на размольных машинах типа «Брудер Эмлих» (ГДР) или ИПП (ЦОКБ). Эти машины практически не дробят зерен минералов, отделяют скелетную часть почвы и основную массу корней от размалываемого образца.

Из размолотого образца отбирают пробы для анализов, требующих более тонкого помола почвы. Методом квартования или специальными усредиительными устройствами отбирают пробы почв весом около 5 г для определения гумуса и около 50 г для определения механического состава, емкости поглощения и содержания гипса.

Пробу почвы для определения гумуса целиком измельчают в фарфоровой или агатовой ступке и просеивают через плетеное проволочное сито с ячейками размером 0,25 мм.

Пробу для определения механического состава и других анализов, требующих размола почвы до частиц размером 1 мм, измельчают в фарфоровой ступке резиновым пестиком и просеивают через сито с круглыми отверстиями диаметром 1 мм.

Подготовленные для анализов почвенные образцы должны быть помещены в картонные или пластмассовые коробки и пронумерованы.

Для рационализации работ по подготовке почвенных образцов к анализу целесообразно отбирать почвенные образцы в поле в маркированные коробки, в которых почва доставляется затем в лабораторию, в них же сушится, возвращается в те же коробки после размола и в них же складируется. Это исключает операции по пересыпке образцов из одной тары в другую и необходимость дополнительной ее маркировки, что не только требует значительных затрат рабочего времени, но и часто служит источником ошибок. Для удобства работы коробки целесообразно помещать на лотки по 10 штук, на которых образцы сушатся, складируются и транспортируются внутри лабораторных помещений.

СОВМЕЩЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ pH, ОБМЕННОЙ КИСЛОТНОСТИ, ПОДВИЖНОГО АЛЮМИНИЯ, ОБМЕННЫХ ОСНОВАНИЙ КАЛЬЦИЯ И МАГНИЯ В ОДНОЙ НАВЕСКЕ ПОЧВЫ

Принцип метода. Метод основан на измерении pH суспензии почвы в 1 и. растворе КС1 стеклянным электродом,

последующем фильтровании вытяжки и определении в ней обменной кислотности потенциометрическим титрованием едким натром, фотоколориметрическом определении алюминия и магния и комплексонометрическом определении кальция.

Отношение почвы к раствору при получении вытяжки 1 :2,5. При определении pH торфянистых и торфяных почв отношение — 1 : 25.

ПОЛУЧЕНИЕ 1 н. КС1-ВЫТЯЖКИ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ pH И ОБМЕННОЙ кислотности

Приборы и оборудование поточной линии

Весы технические квадрантные ВТК-500 (ВЛКТ-500 г) для взятия навесок почв (если ограничиваются только измерением pH, можно отбирать пробы для анализа меркой, вмещающей 30 г почвы).

Банки бытовые емкостью 200 мл, ГОСТ 5717-70.

Кассеты под бытовые банки.

Дозатор десятипозиционный для прибавления к навескам почвы по 75 мл 1 н. раствора КС1. Точность дозирования не ниже 2%.

Мешалка лабораторная электромеханическая пропеллерная со скоростью вращения лопастей 700—800 об/мин (МЛ-20) для перемешивания почвы с раствором.

Установки фильтровальные десятипозиционные.

Шприц-дозатор емкостью 25 мл для отбора проб вытяжек. Точность дозирования не ниже 1%.

Десятипозиционный pH-метр ПЛП-64.

pH-метр ЛПМ-60М или pH-340 с блоком автоматического титрования БАТ-12ЛМ.

Реактивы

Калий хлористый, ГОСТ 4234-69, ч. д. а.

Натрия пидроокись, ГОСТ 4328-66, ч. д. а.

Фшсшалы для приготовления буферных растворов или перекристаллизованные соли для приготовления буферных растворов (см. приложение 1).

Вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72.

Бумажные фильтры.

Приготовление растворов

1. Калий хлористый, 1 н. раствор: 75 г КС1 растворяют в дистиллированной воде и доводят объем полученного раствора до 1 литра. Раствор должен иметь pH 5,6—6,0. Если 6

pH ниже 5,6, требуемое значение pH устанавливают прибавлением к раствору по каплям 1%-ного раствора КОН, а при pH выше 6,0 к раствору прибавляют 1%-ный раствор НС1. Контроль pH проводят с помощью рН-метра.

2.    Натр едкий, 0,1 н. титрованный раствор: готовят по методике, приведенной в приложении 2.

3.    Фенолфталеин, 1%-ный спиртовой раствор: 1 г реактива растворяют в 100 мл 96%-ного этилового спирта.

Приготовление образцовых буферных растворов для настрой^ рН-метра

Настройку pH-метра при измерении pH 1 н. КС1-вытя-жек из почв проводят по буферным растворам с .pH 4,01; 6,86 и 9,18. Состав буферных растворов приведен в таблице 1.

Для приготовления образцовых буферных растворов используют соответствующие фижеаналы, буферные таблетки, реактивы квалификации «для pH-метрии» или перекристал-лизованные соли. Методика перекристаллизации солей дана в приложении 1.

Таблица 1 Состав образцовых буферных растворов

Исходные вещества ГОСТ Навеска соли в граммах на литр раствора Номинальное значение pH при 25° С Калий фталевокис* ЛЫЙ КИСЛЫЙ (С8Н5О4К) 0.05М ГОСТ 5858-68, «для pH-метрии» или перс-кристалл изованная соль 10,21 ±0,02 4,01 Смесь калия фосфорнокислого однозамс-щенного (КН2РО4) 0,025М ГОСТ 4198-65, «для pH-метрии» или пере-кристаллизованная соль 3,40±0,01 6,86 натрия фосфорнокислого дв ухза мешенного (Na2HPC>4) 0.025М ГОСТ 11773-66, «для рН-ыетрнн» или пере-кристаллизованная соль 3,55±0,01 Натрий тетраборно-кислый (Na2B407-ЮН20) 0,01М ГОСТ 4199-66, «для pH-метрии» или пере-кристаллизованная соль 3,81+0,01 9,18

Содержимое ампулы фиксанала, буферную таблетку или навеску реактива растворяют в дистиллированной воде и

доводят до соответствующего объема в мерной колбе. При взятии навесок реактивы должны быть высушены до постоянного веса в условиях, указанных в приложении I. Для ускорения растворения можно брать горячую дистиллированную воду, но перед доведением до метки раствор должен быть охлажден до комнатной температуры.

Буферные растворы с pH 6,86 и 9,18 готовят на свеже-прокиляченной дистиллированной воде, выкипевшей на '/« первоначального объема и охлажденной в сосуде, защищенном от доступа углекислоты воздуха пробкой с хлоркаль-циевой трубкой, заполненной натронной известью.

При использовании фиксаналов предварительно удаляют этикетки с ампул и обмывают наружную поверхность дистиллированной водой. В воронку над литровой мерной колбой помещают стеклянный боек, прилагаемый к фиксаналам. Слегка ударяя об острие бойка углублением ампулы, пробивают стекло; не меняя положения ампулы, пробивают верхнее ее углубление вторым бойком и дают высыпаться содержимому в воронку. Не меняя положения ампулы, промывают ее дистиллированной водой, полностью смывая содержимое в мерную колбу и заполняя ее объем на ³Д. После растворения фиксанала объем раствора в колбе доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

Буферные таблетки растворяют в дистиллированной воде с последующим доведением полученного раствора до 100 мл в мерной колбе.

Буферные растворы не фильтруют. Большие количества растворов хранят в сосудах, защищенных от доступа углекислоты воздуха. Для наст.ройки pH-метров раствор отбирают сифоном подобно тому, как это делают на тит.ровальных установках. Срок хранения буферных растворов не более двух месяцев.

Полученные по настоящим прописям буферные растворы имеют значения pH, указанные в таблице 2, в соответствии с температурой.

Ход анализа

На весах ВТК-500 отвешивают по 30 г воздушно-сухой, почвы, просеянной через сито с отверстиями диаметром 2 мм, и помещают навески в бытовые банки, вставленные в десятилозиционную кассету. Кассету помещают под дозатор и одновременно в 10 банок дозируют по 75 мл 1 н. раствора КО с pH 5,6—6,0. Затем кассеты помещают 'в электромеханическую мешалку, перемешивают почву с раствором в течение 1 мин и измеряют pH суспензии десятипози-ционным рН-метром.

Значение pH образцовых буферных растворов при различных температурах

pH раствора Температура, °С калий фталсво-кислын кислый фосфатная буферная смесь натрий тетра-борнокислый 15 4,00 6,90 9,27 20 4,00 6,88 9,22 25 4,01 6,86 9,18 30 4,01 6,85 9,14 &5 4,02 6,84 9,10

Если суспензии используют для определения кальция, магния и т. д., то после измерения pH, суспензии оставляют до следующего дня. Затем суспензии дополнительно перемешивают на мешалке 1 мин и отфильтровывают на деся-типозиционных фильтровальных установках.

Измерение pH на десятипозиционном рН-метре

Перед работой pH-метр проверяют и настраивают по-буферным растворам.

Все десять пар электродов погружают в буферный раствор с pH 4,01. Через 3 мин после погружения электродов в раствор последовательно подключают каждую пару электродов к измерительному блоку и записывают показания прибора. Если показания электродной пары отличаются от теоретического значения буферного раствора более чем на 0,05 pH, необходимо произвести регулировку, т. е. установить стрелку измерительного прибора на значение буферного раствора. Настройку проводят с помощью установочных потенциометров, расположенных на измерительном блоке. Для доступа к потенциометрам нужно снять планку с номерами ключей, отвинтив два винта. Регулировка проводится вращением отверткой осей потенциометров, находящихся против соответствующих ключей до максимального совпадения показания прибора с номинальным значением буферного раствора.

Затем все электроды вынимают из буферного раствора со значением pH 4,01, обязательно обмывают их дистиллированной водой и помещают в буферный раствор с pH 9,18. Через 3 мин записывают показания каждой электродной пары pH-метра. Если электроды исправны и прибор настроен правильно, то показания по второму буферному' ра-