Определение нитрифицирующей способности почвы

Наряду с поступлением в почву соединений азота в виде оксидов или аммиака в ней идет при определенных условиях микробиологическое превращение − минерализация органических азотсодержащих соединений. Начальным этапом можно назвать процесс аммонификации – выделение азота в виде аммиака под влиянием ряда грибов и бактерий. Аммиак в свою очередь под влиянием двух групп последовательно работающих микроорганизмов окисляется сначала до азотистой, а затем до азотной кислот. Нитраты почти не адсорбируются почвой и находятся в почвенном растворе. Из раствора они поглощаются растениями, микроорганизмами или вымывается в грунтовые воды, реки и океан. Дня определения нитрифицирующей способности почвы определяют содержание нитрат-ионов в почве после выдерживания ее в течение определенного времени в благоприятных условиях. Такими условиями являются высокая влажность (до 60%), температура (25…28 °С), свободный доступ кислорода.

Цель работы: углубить знания о химических процессах, протекающих в почвах. Познакомиться с процессами нитрификации в почвах.

Оборудование и реактивы: нитратомер ЭКО-01, электрода хлор-серебряный и нитратселективный, 0,1 М раствор КNО₃, стакан на 1000 мл, стаканы на 100 мл.

Порядок выполнения работы

Из средней пробы почвы берут две навески по 100 г. Первую навеску помещают в колбу на 1 л, приливают 500 мл дистиллированной воды, содержимое встряхивают в течение 3…5 мин на встряхивающем столике. После встряхивания содержимое фильтруют через складчатый фильтр. Фильтрат анализируют на содержание нитратов. Для этого берут 50 мл фильтрата (это соответствует 10 г почвы), помещают в ячейку для потенциометрического определения нитратов и с помощью нитратомера определяют содержание нитратов в исходной пробе почвы. (Инструкцию по работе с прибором см. в работе № 5).

Вторую навеску почвы 100 г помещают в стакан, на дно которого помещены для лучшей аэрации обрезки стеклянных трубочек. В стакан помещают также стеклянную трубочку, доходящую до дна (рис. 5).

Рис. 5. Установка для аэрации почвы: 1 – стеклянная трубочка; 2 – стакан;

3 – почва; 4 – обрезки пластиковых трубок или бой стекла

В стакан заливают 60 мл воды и оставляют в хорошо вентилируемом термостате при 25...28 °С. Периодически стакан взвешивают и добавляют воду, которая за это время успела испариться. После выдерживания в течение 12…14 суток готовят водную вытяжку почвы, как и в первом случае, и определяют содержание нитратов. При этом нужно иметь в виду, что дистиллированной воды для приготовления вытяжки нужно взять не 500 мл, а 500 – 60 = 440 мл.

По результатам анализов рассчитывают нитрифицирующую способность почвы, которая представляет собой число мг-экв NO₃^-, образованных в результате нитрифицирующей деятельности почвы, на 1 кг почвы.

Расчет произвести по формуле:

где а и в – содержание NO₃^- (мг-экв) в I-м и II-м опыте соответственно.