Л.А. Воробьёва - Химический анализ почв, страница 3

В общей системевсе известные показатели химического состояния почв разделе­ны на две большие группы. В одной объединены показатели хи­мических свойств почв, в другой — показатели химических по­чвенных процессов. Показатели первой группы позволяют полу­чить статическую характеристику химических свойств почв намомент исследования. Показатели второй группы отражают сте­пень выраженности, скорость природных и антропогенных хи­мических почвенных процессов.

Каждая из групп включает под­группы, в которых представлены показатели, характеризующиеодно из свойств почвы или степень выраженности, скорость про­цесса. В самом общем виде эта система может быть представленаследующим образом:10Система показателей химического состояния почвГруппа 1. Показатели свойств почв и почвенных компонентовПодгруппы:1. Показатели состава почв и почвенных компонентов;2. Показатели подвижности химических элементов в почвах;3. Показатели кислотно-основных свойств почв;4. Показатели ионообменных и коллоидно-химических свойств почв;5.

Показатели окислительно-восстановительных свойств почв;6. Показатели каталитических свойств почв;Группа 2. Показатели химических почвенных процессовПодгруппы:L Показатели направления и степени выраженности процесса;2. Показатели скорости процесса.Однако при решении конкретных задач удобнее пользовать­ся не общей, а частными системами. Частные системы включаютпоказатели, которые находятся в определенных соотношениях ипозволяют в конечном итоге получить целостное представлениео химии отдельных почвенных компонентов, о химическом со­стоянии той или иной группы почв, отдельном свойстве почвыили почвенном процессе. В качестве частной системы можно рас­сматривать любую подгруппу показателей общей системы, таккак каждая из подгрупп представлена совокупностью взаимосвя­занных показателей, которая позволяет получить целостное пред­ставление об отдельном свойстве почвы или почвенном процес­се.

Кроме того, разработаны самостоятельные частные системы,составленные из показателей разных подгрупп, например — сис­тема показателей гумусного состояния почв, система показате­лей химического состояния засоленных почв и др.Удобны для работы наборы показателей целевого назначе­ния. В них объединяют показатели, которые необходимы и дос­таточны для решения конкретных проблем, связанных с исследо­ванием или практическим использованием почв. Например, со­ставлены перечни показателей, определение которых необходимодля оценки степени окультуренности почв, для выбора меропри­ятий при мелиорации солонцовых почв и другие.1.4.

Принципы определения и интерпретацииуровней показателейРезультаты анализа почв, или найденные в процессе анализауровни показателей, содержат информацию о свойствах почв ипочвенных процессах и на этой основе позволяют решить сто­ящую перед исследователем задачу.

Поэтому исключительно важно11уметь извлекать из результатов анализа объективную и возможнобольшую информацию или владеть приемами интерпретации ре­зультатов анализов. К сожалению, обоснованная теория и приемыинтерпретации результатов анализа разработаны слабо. Одни и теже результаты исследований разные школы почвоведов могут ин­терпретировать по-разному.

Примером может служить исследова­ние природы почвенной кислотности. Одна группа почвоведовтрактовала результаты исследований в пользу водородной, вторая —в пользу алюминиевой природы почвенной кислотности. При ин­терпретации результатов анализа большое значение имеет интуи­ция исследователя, его способность проникнуть в суть явления,основанная на предшествующем опыте и научных знаниях.Приемы интерпретации уровней показателей зависят от ме­тодов их определения. Эти методы можно разделить на две груп­пы.

Методы первой группы позволяют без изменения химичес­кого состояния почвы оценить ее свойства. Например, в полевыхусловиях путем потенциометрических измерений можно оценитьокислительно-восстановительный потенциал почвы.Вторую группу составляют методы, в основе которых лежитхимическая обработка анализируемой почвенной пробы. Цель этойобработки — либо воспроизвести химические равновесия, кото­рые осуществляются в реальной почве, либо заведомо нарушитьсложившиеся в почвах взаимосвязи и извлечь из почвы компо­нент, количество которого, по мнению исследователя, позволяетоценить химическое свойство почвы или протекающий в нейпроцесс.

Именно этот этап аналитического процесса — химичес­кая обработка навески почвы — отражает главную особенностьметода исследования и обусловливает приемы интерпретацииуровней большинства определяемых показателей.При проведении анализов навеску почвы, как правило, обра­батывают водой, растворами солей, кислот, комплексообразующих реагентов или оснований. Чтобы по результатам анализовполученных систем составить адекватное представление о хими­ческом состоянии исследуемой почвы и избежать ошибок в ин­терпретации результатов анализов, необходимо четко представ­лять соотношение процессов, которые происходят в почве в ре­альных условиях и в навеске почвы при ее обработке химическимиреагентами.

Если процессы, которые осуществляются в лабора­торной колбе при анализе почвы, соответствуют реальным, мож­но надеяться, что полученный результат анализа будет отражатьсвойства реальной почвы. Если в анализируемой системе проте­кают процессы, сопутствующие реальным, и они влияют на ре­зультат анализа, это влияние тем или иным способом необходи­мо принимать во внимание при его интерпретации. В противномслучае можно сделать ошибочные выводы.12Размеры и объективность информации о химическом состо­янии почв, получаемой по результатам их химических анализов,зависят от степени соответствия представлений исследователя освойствах почв и механизмах почвенных процессов их реальномупроявлению.

Развитие представлений о химическом состояниипочв должно приводить к развитию и даже к изменению принци­пов интерпретации результатов их химических анализов. Объек­тивная оценка процессов, происходящих в почве в природныхусловиях и в навеске почвы при ее обработке различными ра­створителями, поможет избежать ошибок в интерпретации ре­зультатов анализа почв. Это положение будет проиллюстрирова­но двумя примерами.При определении гумуса методом Тюрина органическое ве­щество почвы окисляют сернокислым раствором дихромата ка­лия. По количеству С^Оу", пошедшему на это окисление, оцени­вают содержание углерода органических соединений и затем рас­четным путем находят содержание гумуса в почве.

Однако в связис тем, что, взаимодействуя с почвой, дихромат калия реагируетне только с углеродом органических соединений, но и с другимипочвенными компонентами, при интерпретации результатов ана­лиза необходимо принимать во внимание влияющие на них со­путствующие процессы:1) взаимодействие дихромат-иона с входящим в состав гуму­са водородом;2) взаимодействие дихромат-иона с минеральными компо­нентами почвы — СГ, Fe(II).

Эти процессы приводят к получе­нию завышенных результатов определения углерода органичес­ких соединений. Подробно их влияние на результаты определе­ния гумуса будут рассмотрены в гл. 4.В качестве второго примера рассмотрим процессы, происхо­дящие при определении подвижных соединений фосфора в гипсоносных почвах по методу Мачигина. Решение вопроса о при­менении фосфорных удобрений, как правило, основывают нарезультатах определения количества подвижных фосфатов в по­чвах. В частности, при исследовании карбонатных почв для этойцели используют метод Мачигина, согласно которому фосфоризвлекают из почв 1%-ным (0,2 н.) раствором (NH 4 )2C0 3 с рН,равным 9.Однако известно, что на результаты определения подвижныхфосфатов методом Мачигина влияет гипс (Мещеряков, 1966;Молодцов, 1982).

Увеличивая концентрацию кальция, гипс дей­ствительно подавляет растворимость (по фосфатам) фосфатовкальция, в форме которых фосфаты присутствуют в твердых фа­зах карбонатных почв. Поэтому уменьшение подвижности фос­фатов в почвах при появлении в них гипса объективно отражает13происходящие в почвах процессы. Однако при анализе почв ме­тодом Мачигина определяемое содержание подвижных фосфатовзависит от количества гипса. В то же время концентрация каль­ция в жидких фазах реальных почв и почвенных суспензий в из­вестных пределах зависит не от количества гипса, а обусловленаего растворимостью.В.А. Молодцов (1982) показал, что при анализе почв, не со­держащих гипс, результаты определения подвижных соединенийфосфора, найденные методами Мачигина и Олсена (0,5 МNaHC0 3 ), близки.

При анализе гипсоносных почв методом Ма­чигина получают более низкие значения, чем методом Олсена, апри высоком содержании гипса метод Мачигина практически необнаруживает подвижных фосфатов в почвах.В табл. 2 приведены результаты анализа почвенных проб изгоризонта А, не содержащего гипс светлого серозема, и пахотно­го горизонта гипссодержащей сероземно-луговой почвы.

Анали­зировались исходные пробы почв и смеси почвенных проб и гип­са, в которых массовая доля внесенного гипса составляет 20%.Результаты анализа показывают, что как гипс, содержащийсяв исходной сероземно-луговой почве, так и внесенный гипс, вли­яют на свойства экстрагирующего раствора, которым извлекаютиз почв фосфаты по методу Мачигина. Взаимодействие карбо­натных ионов экстрагирующего раствора с гипсом приводит кобразованию труднорастворимого карбоната кальция, и как след­ствие — к уменьшению рН и концентрации карбонатных ионов.Рассмотренный пример показывает, что при анализе почвметодом Мачигина на оценку содержания подвижных соедине­ний фосфора и потребности почв в фосфорных удобрениях ока­зывают влияние химические реакции, которые осуществляются впочвенной суспензии при проведении анализа.