Деннис Тейлор – Биология. В 3-х томах. Т. 2 (страница 40)

Опыт 13.2. Определение содержания органического вещества (гумуса) в почвенном образце

Высушенный почвенный образец (из эксперимента 13.1) в эксикаторе Тигель с крышкой

Штатив, бунзеновская горелка, асбестовая сетка, огнеупорный треугольник

Эксикатор

Щипцы

1. Прокалите тигель и крышку на пламени горелки для удаления остатков влаги. Для охлаждения поместите в эксикатор. Взвесьте и запишите массу (а).

2. Насыпьте из эксикатора в тигель высушенный почвенный образец (возьмите из предыдущего эксперимента) и взвесьте. Запишите массу (b).

3. Накалите тигель с почвенным образцом, накрытым крышкой, до красного цвета и прокаливайте в течение часа до полного сгорания всего органического вещества. Остудите на воздухе 10 мин и поместите в эксикатор.

4. Взвесьте остывший тигель с образцом.

5. Повторяйте операции 3 и 4 до получения постоянной массы.

6. Подсчитайте процентное содержание органических веществ по формуле:

^{(b — c)}/_{(b — a)} x 100

7. Проведите этот эксперимент с почвенными образцами, отобранными в разных районах, чтобы показать различия в содержании органических веществ.

Полученная в этом эксперименте величина соответствует процентному содержанию органических веществ в сухой почве. Получить величину, соответствующую содержанию органических веществ во влажной почве, можно, используя данные опыта 13.1.

13.1. При анализе 60 г влажного почвенного образца были получены следующие данные. После неоднократного нагревания до 110°С и охлаждения в эксикаторе почвенный образец приобрел постоянную сухую массу, равную 45 г. Затем сухой почвенный образец несколько раз прокаливали в тигле до красного цвета, охлаждали в эксикаторе и взвешивали. После чего его масса стала равна 30 г. Подсчитайте содержание воды и органических веществ во влажном почвенном образце.

Опыт 13.3. Определение содержания воздуха в почвенном образце

Жестяная банка емкостью примерно 200 см³

Стакан емкостью 500 см³

Вода

Стеклограф

Металлический снаряд

1. Поместите пустую банку открытым концом вверх в стакан емкостью 500 см³ и наполните стакан водой выше края банки. Отметьте уровень воды в стакане.

2. Осторожно выньте банку, наполненную водой, и измерьте объем воды мерным цилиндром. Запишите объем (а). Уровень воды в стакане упадет на величину, равную объему воды в банке.

3. Просверлите примерно восемь маленьких отверстий на дне банки.

4. Банку открытым концом проталкивайте в почву, с поверхности которой удалена растительность, до тех пор пока почва не начнет выходить из отверстий. Осторожно выкопайте банку, переверните ее и удалите лишнюю почву, находящуюся выше края банки.

5. Снова осторожно поместите банку с почвой открытым концом вверх в стакан с водой и разрыхлите почву снарядом, чтобы вытеснить из нее воздух.

6. Уровень воды в стакане станет ниже, чем раньше, потому что часть воды израсходуется на замещение воздуха, который содержался в почве.

7. Из полного мерного цилиндра емкостью 100 см³ добавьте воду в стакан до прежнего уровня. Запишите объем добавленной воды (b).

8. Процентное содержание воздуха в почвенном образце можно определить по формуле: b/a x 100.

9. Повторите опыт с почвенными образцами из разных районов.

Опыт 13.4. Определение приблизительного соотношения твердых частиц в почвенном образце (текстура почвы)

Мерный цилиндр емкостью 500 см³

100 см³ почвенного образца

300 см³ воды

1. Поместите почвенный образец в мерный цилиндр и полностью залейте водой.

2. Энергично встряхните содержимое.

3. Для того чтобы частицы осели в соответствии с их плотностью и площадью поверхности, дайте смеси отстояться в течение 48 ч.

4. Измерьте объем различных фракций почвенного образца.

Наблюдается послойное распределение составляющих почву частиц. Частицы органического вещества плавают на поверхности воды, частицы глины частично остались во взвешенном состоянии, а более крупные осели в виде слоя поверх песка и камней, распределившихся в соответствии со своими размерами.

Опыт 13.5. Определение рН почвенного образца

Длинная пробирка (145 мм) с пробкой Штатив для пробирок Сульфат бария

Раствор универсального индикатора и цветная таблица

Почвенный образец Шпатель

Дистиллированная вода Пипетка на 10 см³

1. Поместите в пробирку примерно 1 см³ почвы и 1 см³ сульфата бария, в результате чего коллоидная глина выпадет в виде хлопьев.

2. Добавьте 10 см³ дистиллированной воды и 5 см³ раствора универсального индикатора. Закройте пробирку пробкой, энергично встряхните и дайте содержимому отстояться в течение 5 мин.

3. По цветной таблице сравните цвет жидкости в пробирке с цветами индикатора и определите соответствующее рН.

4. Повторите эксперимент с почвенными образцами из разных районов.

При исследовании почвы рН является одной из наиболее важных характеристик. Несмотря на простоту определения, значение рН зависит от множества взаимодействующих факторов и служит хорошим показателем содержания питательных веществ в почве; кроме того, величина рН указывает на то, какие виды растений (и соответственно животных) могут успешно развиваться на данных почвах. Кислые почвы, как правило, менее богаты питательными веществами, поскольку в меньшей степени способны удерживать катионы.

13.1.2. Климатические факторы

Вода, воздух и свет относятся к наиболее важным климатическим факторам. В этом разделе кратко описаны некоторые основные методы их измерения.

Опыт 13.6. Определение рН воды

Универсальная индикаторная бумага или рН-метр

Проба воды

1. Опустите в исследуемую воду кусочек универсальной индикаторной бумаги и сравните ее цвет с цветной шкалой. Определите значение рН.

ИЛИ

2. Ополосните зонд рН-метра дистиллированной водой, опустите его в пробу исследуемой воды и снимите показания рН (этот метод более точен, но до начала эксперимента необходимо тщательно проверить рН-метр, используя готовые растворы с известным значением рН). Вновь ополосните зонд дистиллированной водой перед тем, как поместить его на хранение в буферный раствор.

3. Повторите опыт с пробами воды из различных источников.

Опыт 13.7. Определение содержания хлоридов в пробе воды (приблизительная оценка солености)

Проба воды

Пипетка объемом 10 см³ Бюретка

Дистиллированная вода в бутыли

3 конические колбы

Белая кафельная плитка

Калий-хроматный индикатор