Практикум по агрономическому почвоведению: Учебное пособие. 2-е изд., перераб

Учебное пособие «Практикум по агрономическому почвоведению» содержит методики практических занятий, проводимых в лабораторных и полевых условиях со студентами агрономических направлений и специальностей высших учебных заведений. Описаны традиционные, классические методы исследования почв, а также методы, утвержденные в качестве стандартов Российской Федерации (ГОСТ РФ) и международных стандартов (ISO).

Особое внимание было уделено методикам, позволяющим выявить характер и интенсивность антропогенного воздействия на почвы.

Для студентов высших учебных заведений по агрономическим направлениям и специальностям, а также для аспирантов по агрономическим, почвенно-агрохимическим, агроэкологическим специальностям, для почвоведов, агроэкологов, агрохимиков, агрономов.

Учебное пособие "Практикум по агрономическому почвоведению" - Муха В. Д., Муха Д. В., Ачкасов А. Л.

Предисловие

Агрономическое почвоведение изучает почвы в их взаимосвязи с возделываемыми растениями и хозяйственной деятельностью человека.

Необходимость всестороннего исследования почв, вовлеченных в культуру сельскохозяйственного производства, определяется всевозрастающим антропогенным воздействием на окружающую среду.

В настоящее время имеется несколько учебников, раскрывающих теоретический курс агрономического почвоведения: в 1925 г. профессором С. П. Кравковым был издан первый учебник по агропочвоведению — «Агрономическое почвоведение. Почва и культурное растение в их взаимных отношениях», — в 1928, 1930, 1931 гг. учебник переиздавался. Затем в 1956 г. академик А. Н. Соколовский опубликовал учебник «Сельскохозяйственное почвоведение». Третий учебник «Агропочвоведение» под редакцией профессора В. Д. Мухи увидел свет в 1994 г. и был переиздан в 2003 и 2004 гг. Наконец, в 2010 г. академиком В. И. Кирюшиным был опубликован четвертый учебник «Агрономическое почвоведение». Таким образом, к настоящему времени (2012) было издано четыре учебника — теоретические курсы по агрономическому почвоведению; что же касается практических учебных пособий, то в 2010 г. увидел свет первый и единственный «Практикум по агропочвоведению» под редакцией профессора В. Д. Мухи. Предлагаемое учебное пособие является улучшенным и исправленным вариантом этого первого издания.

Практикум по агрономическому почвоведению включает основные виды практических занятий, проводимых в лабораторных и полевых условиях согласно учебной программе. Основное внимание было уделено традиционным, классическим методам исследования почв. Из-за необходимости согласования используемых в России методик с международными стандартами ISO в практикуме были приведены важнейшие стандарты для различных методов и анализов.

Следует заметить, что не все международные стандарты в настоящее время рассмотрены и утверждены: ряд международных стандартов ISO рассматривается, а другие только предложены специалистами для обсуждения в качестве рабочих проектов. Некоторые нормативные показатели не соответствуют используемым в наших стандартах, поэтому в учебном пособии мы приводим имеющиеся методики по стандартам ISO после описания используемых классических методик, а некоторые показатели представляем в скобках. Например, по используемым в России методикам, для многих анализов отвешивают образец почвы, просеянный через сито с диаметром отверстий 1 мм (так называемый мелкозем), а по методике ISO для анализа надо отбирать почву, просеянную через сито с диаметром отверстий 2 мм. Поэтому в данном практикуме при определении мелкозема указано: частицы меньше 1 (2) мм, т. е. учитывались стандарты РФ и стандарты ISO. Некоторые лабораторные работы по важнейшим разделам теоретического курса (почвенные коллоиды, поглотительная способность и т. п.) носят иллюстративный характер.

Представленный в практикуме материал изложен в соответствии и с последовательностью выполнения операций и учебных занятий: в начале даны методики описания почвенного профиля и отбора почвенных образцов, затем методики изучения агрофизических, физико-химических, химических, микробиологических почвенных характеристик, а также методики, позволяющие выявить характер и интенсивность антропогенного воздействия на почвы; в заключительной части рассмотрены методы проведения почвенного картографирования, рекомендации по использованию материалов почвенного картографирования и бонитировки почв.

Учебное пособие написано следующим авторским коллективом: заслуженный деятель науки РФ, академик РАЕН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор В. Д. Муха, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Д. В. Муха, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент А. Л. Ачкасов.

Оглавление

Предисловие  .......... 5

3Глава 1. 3Изучение почвы в природе и отбор почвенных образцов3  3.......... 373

1.1. Описание почвенного профиля .......... 7

1.2. Агрогенетическая характеристика основных типов почв России .......... 51

1.3. Отбор почвенных образцов .......... 94

1.4. Подготовка почвенных образцов к анализу .......... 101

Глава 2. Изучение физических характеристик почвы .......... 103

2.1. Определение гранулометрического состава почвы .......... 103

2.2. Определение структурного состояния почвы .......... 121

2.3. Определение плотности твердой фазы почвы .......... 126

2.4. Определение плотности сложения почвы .......... 128

2.5. Определение пористости почвы .......... 129

2.6. Определение пластичности почвы .......... 130

2.7. Определение липкости почвы .......... 132

2.8. Определение влажности структурообразования почвы .......... 134

2.9. Определение набухания почвы .......... 135

2.10. Определение усадки почвы .......... 136

2.11. Определение твердости почвы .......... 137

2.12. Определение удельного сопротивления почвы при обработке .......... 139

Глава 3. Изучение почвенных коллоидов .......... 141

3.1. Методы получения коллоидных растворов .......... 142

3.2. Определение знака заряда почвенных коллоидов .......... 145

3.3. Изучение электролитной коагуляции почвенных коллоидов .......... 146

3.4. Изучение взаимной коагуляции почвенных коллоидов .......... 148

3.5. Изучение поглотительной способности почвы .......... 150

3.6. Изучение влияния обменно-поглощенных катионов на состояние коллоидов и свойства почвы .......... 154

Глава 4. Изучение водных характеристик почвы .......... 157

4.1. Определение влажности почвы .......... 158

4.2. Определение гигроскопической влаги в почве .......... 159

4.3. Определение максимальной гигроскопической влажности почвы .......... 160

4.4. Определение влагоемкости почвы .......... 161

4.5. Определение водопроницаемости почвы .......... 168

Глава 5. Изучение почвенного воздуха .......... 170

5.1. Взятие проб и определение состава почвенного воздуха .......... 170

5.2. Определение воздухоемкости почвы .......... 174

5.3. Определение воздухопроницаемости почвы .......... 175

5.4. Определение газообмена между почвой и атмосферой .......... 176

Глава 6. Изучение физико-химических характеристик почвы  .......... 181

6.1. Определение емкости катионного обмена (ЕКО) .......... 181

6.2. Определение суммы обменных оснований (S) .......... 185

6.3. Определение реакции почвенного раствора .......... 192

6.4. Определение степени насыщенности почв основаниями (V) и кальцием (VCa) .......... 199

6.5. Расчет доз мелиорантов при известковании и гипсовании почв .......... 200

Глава 7. Изучение водной вытяжки почвы .......... 208

7.1. Качественное определение засоленности почв .......... 209

7.2. Приготовление водной вытяжки почвы .......... 210

7.3. Определение общей суммы водорастворимых веществ (сухой остаток) .......... 211

7.4. Определение суммы минеральных водорастворимых веществ (прокаленный остаток) .......... 212

7.5. Определение кислотности и щелочности водной вытяжки .......... 213

7.6. Определение хлорид-ионов .......... 215

7.7. Определение сульфат-ионов .......... 216

7.8. Определение ионов кальция, магния, калия и натрия .......... 219

7.9. Определение точности и практическое использование результатов анализа водной вытяжки .......... 219

Глава 8. Изучение минеральной части почвы .......... 222

8.1. Определение потери при прокаливании почвы .......... 222

8.2. Приготовление сплава .......... 223

8.3. Определение валового содержания SiO₂ .......... 225

8.4. Определение валового содержания Fe₂O₃ .......... 227

8.5. Определение валового содержания Al₂O₃ .......... 228

8.6. Определение суммы R₂O₃ .......... 229

8.7. Определение валового содержания кальция и магния .......... 231

8.8. Определение подвижных SiO₂, Al₂O₃, FeO и Fe₂O₃ .......... 233

8.9. Определение валового содержания MnO .......... 238

8.10. Определение валового содержания TiO₂ .......... 240

8.11. Определение валового содержания P₂O₅ .......... 241

8.12. Определение серы в почве .......... 243

8.13. Определение валового содержания K₂O и Na₂O .......... 244

8.14. Проверка точности и обработка результатов валового анализа .......... 245

8.15. Вычисление молекулярных отношений .......... 248

8.16. Определение содержания в почве карбонатов .......... 248

8.17. Определение содержания в почве гипса .......... 256

Глава 9. Изучение органической части почвы .......... 258

9.1. Подготовка образцов почвы для анализа .......... 258

9.2. Сухое озоление органического вещества почвы .......... 259

9.3. Мокрое озоление органического вещества почвы .......... 262

9.4. Определение группового и фракционного состава гумуса .......... 269

9.5. Определение активного гумуса .......... 280

Глава 10. Изучение питательного режима почвы .......... 282

10.1. Определение азота в почве .......... 282

10.2. Определение фосфора в почве .......... 312

10.3. Определение калия в почве .......... 344

Глава 11. Изучение микробиологической и ферментативной активности почвы .......... 354

11.1. Определение микробиологической активности почвы .......... 354

11.2. Определение ферментативной активности почвы .......... 369

11.3. Определение общей биологической активности почвы .......... 381

Глава 12. Изучение антропогенно-преобразованных почв .......... 388

12.1. Виды антропогенного воздействия .......... 388

12.2. Изучение антропогенного воздействия на профиль почвы .......... 389

12.3. Основные типы агропочв .......... 391

12.4. Определение степени эродированности почв .......... 399

Глава 13. Изучение загрязнения почвы .......... 402

13.1. Определение присутствия тяжелых металлов .......... 402

13.2. Определение минерального масла в почве .......... 408

13.3. Определение в почве полициклических ароматических углеводородов .......... 410

Глава 14. Изучение агроэкологического состояния почвы .......... 413

14.1. Определение ингибиторного действия загрязнения почвы по развитию растений .......... 413

14.2. Определение ингибиторного действия загрязнения по развитию почвенных организмов .......... 420

14.3. Определение суммарной токсичности почвы биотестированием .......... 425

Глава 15. Основы картографирования и бонитировка почв .......... 425

15.1. Принципы составления почвенных карт .......... 425

15.2. Материалы крупномасштабного почвенного картографирования и их использование в сельскохозяйственном производстве .......... 433

15.3. Бонитировка почв .......... 440

Литература .......... 444