4.5 Зольность торфов

Зольность торфов имеет важное агрономическое значение, так как в составе золы присутствуют зольные элементы питания (Р, К, Са, Mg и др.). В то же время повышенное содержание оксидов железа, водорастворимых солей в составе золы торфа резко снижает его качество. Зольность торфов верховых болотных почв наиболее низкая (2-5%), низинных - составляет от 5-10% у обедненных (переходных) до 30-50% у высокозольных.

В верховых болотных почвах состав и содержание зольных элементов определяются зольностью исходных растительных остатков, а в низинных в большой мере зависит от гидрогенной аккумуляции веществ и степени заиления торфа.

Наиболее важными компонентами золы являются фосфор, калий, кальций. Фосфор в торфе содержится в основном в органической форме и в небольших количествах (0,1-0,4%), за исключением некоторых травянистых и ольшаниковых болот, в торфе которых фосфор может накапливаться в виде вивианита до 2-8% на сухое вещество торфа.

Все виды торфа бедны калием. Содержание кальция в торфе верховых болот невелико, а в торфе низинных почв - в среднем 2-4%, достигая в карбонатных родах 30% и выше.

В торфе определенных видов содержится значительное количество железа (5-20% и более в пересчете на Fe2O3); в засоленных торфяных почвах содержится до 2% водорастворимых солей.

4.6 Торфяные горизонты

Торфяные горизонты болотных почв имеют специфические физические свойства: низкие показатели плотности, высокую влагоемкость, слабую

водопроницаемость и теплопроводность. Влагоемкость низинного торфа колеблется от400 до 900%, верхового - от 1000 до 1200%.

5. Режимы

Целинные торфяные почвы имеют болотный застойный или грунтово-болотный слабопромывной водный режим. В естественном состоянии торф насыщен водой и пористость аэрации наблюдается кратковременно в самом верхнем 5 - 10-сантиметровом слое в период летней подсушки торфяника. В таких условиях резко ухудшается воздушный режим: снижается газообмен между почвенным и атмосферным воздухом, в составе почвенного воздуха возрастает содержание СО2 (до 3-6%) и падает содержание кислорода (до 13-17%). Для целинных почв характерен окислительно-восстановительный режим с господством восстановительных процессов по всему профилю.

Тепловой режим определяется основными тепловыми свойствами торфяных почв и зависит от их широтного местоположения.

Высокая теплоемкость и низкая теплопроводность торфа определяют недостаточную теплообеспеченность торфяных почв. Значительное содержание в них воды требует большого количества тепла на их нагревание по сравнению с минеральными почвами. Поэтому торфяные почвы относятся к холодным почвам. Зимой они позже промерзают, а летом позже оттаивают.

Отмеченные особенности гидротермического и ОВ-режимов торфяных почв характеризуют эти почвы в естественном состоянии как биологически малоактивные. Повышенная биологическая активность наблюдается только в самом поверхностном слое в отдельные короткие периоды улучшения его аэрации. Продолжительность таких периодов и интенсивность биохимических процессов нарастают от северной тайги к лесостепи и далее на юг.

6. Сельскохозяйственное использование

Рассмотренная выше сравнительная характеристика состава и свойств торфа верховых и низинных болотных почв раскрывает их агрономические особенности.

Наиболее ценными в сельскохозяйственном отношении являются болотные низинные почвы. Торф этих почв имеет высокую зольность, значительную гумифицированносъ, большое содержание азота и более благоприятную реакцию.

Использование болотных торфяных почв в сельском хозяйстве может идти в двух направлениях: как источника органических удобрений и как объекта для освоения и превращения их в культурные высокопродуктивные угодья.

6.1 Использование торфа

Существует два способа использования торфа для приготовления органических удобрений: для приготовления подстилочного навоза и приготовления компостов. В качестве подстилки для скота используют малоразложившийся моховой торф. Он хорошо впитывает навозную жижу и газы, устраняя тем самым потери самого ценного компонента удобрений - азота. Торфяной навоз по своим удобрительным качествам превосходит соломенный.

При компостировании к торфу добавляют известь, фосфоритную муку, растворимые минеральные удобрения или биологически активные вещества (фекалии, навоз и др.).

Для непосредственного удобрения используют только хорошо разложившийся торф. Особо ценны вивианитовые и карбонатные торфы (для кислых почв).

После осушения, культур технических и агротехнических мероприятий болотные торфяные почвы могут быть превращены в ценные сельскохозяйственные угодья. Так, на окультуренных низинных торфяных почвах Яхромской поймы (Московская обл.) получают сена до 9,0-12, От/га при 2-3 укосах, кормовых корнеплодов до 70,0-90,0 т/га, картофеля 20,0-27,0 т/га, высокие урожаи овощных и других культур.

При освоении и последующем использовании болотных низинных торфяных почв первостепенное значение имеет создание оптимального водно-воздушного режима за счет правильно выбранной нормы осушения и поддержания уровня грунтовых вод на заданной глубине с учетом требований отдельных групп сельскохозяйственных культур.

6.2 Норма осушения

Норма осушения - глубина зеркала грунтовых вод после проведения осушительных мелиорации. В среднем для зерновых культур она составляет за весь период вегетации 70-80 см, для овощных, силосных - 80 - 100, для трав - 60 - 80 см. Для торфяных почв характерен большой запас недоступной влаги (30-40% ПВ). Нижний предел оптимального увлажнения составляет для большинства культур 55-60% ПВ. При снижении влажности до этой величины необходимо дополнительное увлажнение (полив дождеванием или за счет регулирования уровня грунтовых вод).

При осушении водный режим торфяных почв изменяется от болотного в целинных почвах до промывного торфяного в северной тайге, периодически промывного в южной и периодически выпотного торфяного в лесостепи. В увлажнении пахотного слоя значительно возрастает роль атмосферных осадков и верховодки.

Под влиянием осушения изменяется тепловой режим торфяных почв: в целом он ухудшается, так как в верхних горизонтах осушенных почв возрастает объем пор, заполненных воздухом, который проводит тепло хуже, чем вода.

6.3 Осушение и обработка торфяной почвы

Осушение и обработка торфяной почвы (глубокая вспашка, фрезерование и другие приемы) существенно изменяют воздушный, окислительно-восстановительный и микробиологический режимы. В пахотном слое возрастает аэрация, усиливаются окислительные процессы, повышается биологическая активность.

Профиль мелиорируемой почвы расчленяется на два слоя: верхний - пахотный горизонт (иногда и часть подпахотного) высокой биологической активности, развития окислительных процессов и биохимического разложения органического вещества торфа и нижний - капиллярно-насыщенный влагой, сохраняющий в значительной мере свойства и режимы целинной торфяной почвы. Оптимальная мощность зоны окисления (Eh > 400 мВ) составляет: для многолетних трав 20-40 см, для зерновых, силосных, кормовой свеклы 40-60, для сахарной свеклы, кормовой моркови 50 - 80 см.

Показать все

Физические и химические характеристики

Торф - органическое удобрение, представляет собой растительную массу, разложившуюся в условиях избыточного увлажнения и недостатка воздуха. В состав торфа включены негумифицированные растительные остатки, перегной, минеральные соединения.

Классификация торфа

По условиям образования торф делят на три типа:

Агрохимическая оценка торфа проводится по следующим свойствам:

Ботанический состав

определяет кислотность, зольность, степень гумификации, обеспеченность элементами питания.

Степень разложения торфа

. Различают слаборазложившийся (5-25 % гумифицированных веществ) и среднеразложившийся торф (25-40 %).

Зольность торфа

может быть нормальной (до 12 % золы по сухой массе) и высокой (более 12 %). Высокозольными, как правило, являются торфы низинного типа с содержанием зольных веществ от 20-30 % и более. Повышенная зольность за счет содержания кальция в виде извести и фосфора (вивианит) повышает ценность торфа. уменьшается при переходе от низинного торфа к верховому.

• . Больше всего в торфе содержится именно этого элемента. Основная его часть находится в органической форме и становится доступной растениям только после минерализации.
• . Содержание в торфах низкое. При этом две трети его растворимы в слабых кислотах и доступны растениям.
• . Содержание очень низкое, только менее половины его находится в состоянии, доступном растениям.
• . Из всех микроэлементов в торфе содержится самое малое количество.

Кислотность торфа (

pH ) является очень важным показателем. От уровня кислотности зависит способ применения торфа. С pH5.5 и менее торф (даже низинный) не допускается использовать без предварительного компостирования с известью, фосфоритной мукой, золой, навозом и т. д. С учетом гидролитической кислотности, все типы торфа способны при компостировании с переводить в усвояемые для растений формы.

Поглотительная способность, емкость поглощения (ЕКО)

- показатель, значимый при использовании торфоввкачестве подстилочного материала в животноводстве как материала, поглощающего влагу (влагоемкость) и газы, как правило, аммиак.

Максимальная влагоемкость - отличительный признак верховых торфов. Показатель постепенно уменьшается при переходе к низинным типам, но остается достаточно высоким.

Агрохимические показатели, % на абсолютно сухую массу различных типов торфа, согласно:
Тип торфа	зола	показатели pH		Органическое вещество
									мг экв/100г сухой массы
низинный
переходный
верховой

Применение

Сельское хозяйство

Торф используется в сельском хозяйстве очень широко. В животноводстве различные типы торфа используют для подстилки животным. В растениеводстве торф применяется в качестве компонента различных компостов, при приготовлении торфоперегнойных горшочков и кубиков, как субстрат для теплиц, в качестве мульчирующего материала, в качестве самостоятельного удобрения.

Зарегистрированные и разрешенные к использованию на территории России марки удобрений, в производстве которых используют торф размещены в таблице справа.

Способы внесения

Торф в качестве удобрения вносится на легких почвах в или .

В качестве мульчирующего материала применяют поверхностно проветренные торфы низинного и переходного типа.

Осушенные торфяники используются для возделывания сельскохозяйственных культур. Для этих целей подходят торфоразработки после снятия верхнего слоя торфяника с мощностью оставшегося торфяного слоя не менее 50 см. При этом необходимо известкование, применение различных и .

Промышленность

Торф - горючее полезное ископаемое, предшественник ряда углей, применяется в качестве топлива. (фото)

Глубокая химическая переработка торфяного сырья позволяет получить гуминовые кислоты, битум, метиловый и этиловый спирт, уксусную и щавелевую кислоты, фурфурол, сухой лед, кормовые дрожжи, торфяной кокс, полукокс и прочее.

Поведение в почве

Внесение в почву чистого торфа признано неэффективным. Сырой торф содержит 80-90 % воды, и с одной его тонной вносится только 100-200 кг сухого вещества.

Сухой торф обладает высокой поглотительной способностью, и его внесение приводит к поглощению влаги из почвы. Торф даже при влажности 35-40 % вызывает иссушение почвы, что, в свою очередь, приводит к замедлению разложения самого торфа, поскольку он плохо разлагается сухом пахотном слое.

Применение на различных типах почв

Для повышения доступности азота и других питательных веществ торф компостируют с биологически активными компонентами ( , навозной жижей, фекалиями). Для компостирования используют торф при степени разложения более 20 %, для улучшения питательных качеств компоста добавляют известь, золу. (фото)

Торф применяют для приготовления торфоаммиачных удобрений (ТМАУ) и различных торфяных субстратов для овощеводства закрытого грунта.

Легкие почвы

. Допускается применение в качестве удобрения низинного торфа, богатого известью (торфотуфы) или фосфором (вивианитовый торф). Торф должен отвечать следующим агрохимическим характеристикам: pH - более 5,5, зольность - более 10 % (в том числе, содержание CaO более 4 %), степень разложения - более 40-50 %. Эффективность внесения торфа увеличивается при одновременном внесении небольших доз других органических удобрений (навозной жижи, полужидкого навоза, фекалий, птичьего помета).

Влияние на сельскохозяйственные культуры

Торфяные удобрения и компосты положительно влияют на все сельскохозяйственные культуры, увеличивая количественные и качественные характеристики урожайности.

Получение

Торф из природных залежей получают различными способами. Наиболее современный - фрезерный. Торфяная залежь осушается с помощью системы отводных каналов, затем очищается от древесной и кустарниковой растительности и выравнивается. Все операции по добыче торфа выполняет один специализированный комбайн, конструкция которого предусматривает укрепление на передней части всасывающего сопла, а на задней - стальных фрез.

Фрезы разрушают слои торфа, через сопла разрыхленный торф всасывается внутрь комбайна и с потоком воздуха транспортируется в кузов. По пути торфяная крошка подсыхает. Из кузова по ленточному транспортеру ее складируют вдоль кромки поля и в дальнейшем поставляют на торфоперерабатывающие заводы. (фото)

1.5.2. Определение полуторных оксидов гравиметрическим методом

1.5.3. Определение железа фотометрическим методом

1.5.4. Определение алюминия фотометрическим методом

1.5.5.Вычисленное содержание алюминия по разности

1.5.6. Определение кальция и магния комплексонометрическим методом

1.5.6.1. Определение кальция

1.5.6.2. Определение суммы кальция и магния

1.5.7. Пероксидный метод определения титана

1.5.8. Определение фосфора фотометрическим методом

1.6. Способы выражения результатов валового анализа

1.7. Пересчеты данных валового анализа

1.8. Использование данных валового анализа

1.8.1. Использование элементного состава для суждения о генезисе почв.

1.8.2. Использование элементного состава для оценки потенциального плодородия почвы.

1.8.3. Использование данных элементного состава для расчета молекулярных отношений

1.8.4. Использование данных элементного состава для расчета запасов химических элементов

Пример расчета. Найти запас SiO2 в т/га если его содержание равно 80,63 %, плотность сложения почвы 1,18 г/см3, мощность слоя 9 см.

1.8.5. Использование данных элементного состава при изучении биологического круговорота веществ

1.8.6. Использование данных элементного состава для

1.8.6.1. Метод прямого сравнения

1.8.6.2. Методы стабильного компонента

1.8.6.2.1. Метод молекулярных отношений

1.8.6.2.2. Метод элювиально-аккумулятивных (еа) коэффициентов

1.8.6.2.3. Метод баланса веществ

1.8.7. Использование данных элементного состава для диагностики минералов илистой фракции.

Контрольные вопросы

Литература

Раздел II. Ионно-солевой комплекс почв

2.1. Метод водной вытяжки

2.1.1. Влияние солей на сельскохозяйственные культуры

2.1.2. Достоинства и недостатки водной вытяжки как метода изучения засоленных почв

2.1.3 Анализ водной вытяжки

2.1.3.1. Определение величины рН водной вытяжки

2.1.3.2. Определение величины сухого остатка

2.1.3.3. Определение величины прокаленного остатка

2.1.3.4. Определение щелочности от растворимых карбонатов

2.1.3.5. Определение общей щелочности

2.1.3.6. Определение хлорид-ионов

2.1.3.7. Определение сульфат-ионов

2.1.3.8. Определение ионов кальция и магния комплексонометрическим методом

2.1.3.8.1. Определение кальция

2.1.3.8.2. Определение суммы кальция и магния

2.1.3.9. Определение натрия и калия

2.1.3.9.1. Определение натрия и калия методом фотометрии пламени

2.1.3.9.2. Определение содержания натрия и калия по разности

Форма 4. Данные анализа водной вытяжки

2.1.4. Интерпретация данных водной вытяжки

2.1.4.1. Характеристика солевого режима почв по величине сухого остатка

2.1.4.2. Оценка химизма (типа) засоления почв.

2.1.4.2.1. Общие принципы оценки химизма засоления почв

2.1.4.2.2. Оценка степени засоления почв по содержанию токсичных ионов

2.1.4.2.3. Оценка степени засоления почв по «суммарному эффекту» токсичных ионов

2.1.5. Расчет промывной нормы

2.2. Катионообменная способность почв

2.2.1. Общие представления о катионообменной

2.2.2. Методы определения катионообменной способности почв

2.2.2.1. Оценка эффективной емкости катионного обмена

2.2.2.2. Определение стандартной емкости катионного обмена по Бобко-Аскинази в модификации цинао

2.2.2.3. Определение суммы обменных оснований методом Каппена-Гильковица

2.2.2.4. Определение гидролитической кислотности

2.2.2.5. Определение обменных катионов по методу Пфеффера в модификации в.А. Молодцова и и.В. Игнатовой

2.2.2.5.1. Определение кальция комплексонометрическим методом

2.2.2.5.2. Определение суммы кальция и магния комплексонометрическим методом

2.2.2.5.3. Определение натрия и калия методом фотометрии пламени

2.2.3. Использование результатов определения катионообменной способности почв

2.2.3.1. Вычисление степени насыщенности почв основаниями

2.2.3.2. Расчет дозы извести

2.2.3.3. Вычисление степени солонцеватости почв

2.2.3.4. Расчет дозы гипса

Контрольные вопросы

Литература

Раздел III. Органическое вещество почвы

3.1. Подготовка почвы для определения содержания и состава гумуса

3.2. Методы определения содержания общего гумуса почвы

3.2.1. Прямые методы определения содержания углерода органических соединений (гумуса) почвы.

3.2.2. Косвенные методы определения содержания углерода органических соединений (гумуса) почвы

3.2.2.1. Определение гумуса методом и.В.Тюрина в модификации в.Н.Симакова

3.2.2.2. Другие модификации метода и.В. Тюрина.

3.2.2.2.1. Спектрофотометрический метод определения содержания гумуса (д.С. Орлов, н.М. Гриндель)

3.2.2.2.2. Определение содержания органического углерода почвы методом и.В.Тюрина в модификации б.А.Никитина.

3.3. Методы определения общего содержания азота почвы.

3.3.1. Определение общего содержания азота методом Кьельдаля.

3.3.2. Определение общего содержания азота микрохромовым методом и.В. Тюрина.

3.4. Использование данных по содержанию общего гумуса и азота

3.4.1. Расчет отношения c:n

3.4.2. Вычисление запасов гумуса, углерода и азота.

3.5. Методы определение группового и фракционного состава гумуса.

3.5.1. Определение группового и фракционного состава гумуса по методу и.В. Тюрина в модификации в.В.Пономаревой и т.А.Плотниковой

3.5.2. Определение группового и фракционного состава гумуса по модифицированной схеме в.В.Пономаревой и т.А. Плотниковой (т.А. Плотникова, н.Е. Орлова, 1984).

Ход анализа

3.5.3. Ускоренный пирофосфатный метод определения состава гумуса по м.М. Кононовой и н.П. Бельчиковой

3.6. Методы изучения некоторых свойств гумусовых кислот при анализе фракционно-группового состава гумуса

3.6.1. Определение порога коагуляции гуминовых кислот.

3.6.2. Оптические свойства гумусовых веществ.

3.6.2.1. Электронные спектры поглощения гумусовых веществ

3.6.2.2. Определение коэффициента цветности q4/6

3.6.3. Гель-хроматография гумусовых веществ

3.7. Показатели гумусового состояния почв

Продолжение таблицы 31

3.8. Методы определения содержания и состава органического вещества в болотных торфяных почвах.

3.8.1. Определение потери при прокаливании и зольности торфа.

3.8.2. Одновременное определение общего содержания углерода и азота в торфяных почвах методом Анстета в модификации в.В. Пономаревой и т. А. Николаевой

Вычисление результатов анализа

Для анализа используют следующие реактивы:

3.8.3. Определение общего содержания азота в растительных материалах (торфах, лесных подстилках и пр.) методом к.Е. Гинзбурга и г.М. Щегловой

3.8.4. Определение содержания органического азота в вытяжках из торфов микрохромовым методом и.В. Тюрина

3.8.5. Определение состава органического вещества торфяно-болотных почв по методу в.В. Пономаревой и т.А. Николаевой.

Контрольные вопросы

Литература

3.8.1. Определение потери при прокаливании и зольности торфа.

Метод основан на сжигании навески торфа в муфельной печи при температуре 800 о С. Потери при прокаливании характеризуют убыль массы торфа при нагревании его до указанной температуры, зольность – содержание золы (минеральных веществ) в абсолютно сухом торфе.

Ход анализа. В предварительно прокаленный и взвешенный тигель с крышкой берут навеску торфа от 1-2 до 6-12 г. Взвешивание производят на аналитических весах. Одновременно в сушильный стаканчик берут навеску торфа 3-5 г для определения влажности.

Тигель без крышки помещают в холодную или подогретую до 200 о С муфельную печь, находящуюся в вытяжном шкафу, и постепенно повышают температуру до 800 о С. Через 2-3 часа тигель с зольным остатком вынимают из печи, закрывают крышкой, охлаждают в течение 5 минут и помещают в эксикатор на 30 минут до полного охлаждения.

Охлажденный тигель взвешивают на аналитических весах, после чего повторяют прокаливание в течение 40 минут, охлаждают и взвешивают. Прокаливание повторяют до тех пор, пока изменение массы не будет превышать 0,001 г. Если в процессе сжигания торфа произошло сплавление золы, то после охлаждения тигля ее растворяют несколькими каплями азотной кислоты, затем добавляют 1 мл насыщенного раствора NH 4 NO 3 , высушивают и снова озоляют. Определение влажности и зольности торфа выполняют в 2-кратной повторности.

Зольность в процентах от массы абсолютно сухого торфа вычисляют по формуле:

где ЗТ – зольность торфа, %; m 1 – навеска воздушно-сухого (влажного) торфа, г; m 2 – масса золы, г; W – влажность торфа, %.

Расхождения между параллельными определениями зольности торфа не должны превышать 0,3 % для образцов с зольностью до 8,0 %, 0,5 % при зольности 8,1-20,0 % и 1,0 % при зольности больше 20,1 %.

Потери от прокаливания вычисляются по формуле:

ПП = 100 – ЗТ,

где ПП – потери при прокаливании, в % от массы абсолютно сухого торфа; ЗТ – зольность торфа, %.

Полученные данные используют для оценки запасов органических и минеральных веществ, а зольность торфа служит для его диагностики. При необходимости определяют химический состав золы. Аналогично анализируют и другие органогенные материалы.

3.8.2. Одновременное определение общего содержания углерода и азота в торфяных почвах методом Анстета в модификации в.В. Пономаревой и т. А. Николаевой

Принцип метода состоит в окислении навески вещества, содержащей от 50 до 100 мг органического С, серно-хромовой смесью с концентрацией 3,0 н. по CrO 3 при отношении H 2 SO 4: H 2 O, равным 3:2.

В оригинальном методе Анстета описанная им техника окисления органического вещества не безопасна и не безупречна по точности получаемых результатов из-за мгновенного и сильного разогревания окислительной смеси и бурного разложения органического вещества. Поэтому в аналитической практике обычно используется модифицированная методика, предложенная В.В. Пономаревой и Т.А. Николаевой.

Они рекомендуют предварительно готовить большой запас охлажденной смеси из двух объемов 12 %-ного водного раствора CrO 3 и одного объема концентрированной H 2 SO 4 и приливать к навеске вещества 30 мл этой смеси, а затем 20 мл концентрированной H 2 SO 4 .

Ход анализа . Навески для анализа берут в зависимости от содержания в исследуемом материале золы, а именно:

На аналитических весах берут навеску воздушно-сухого торфа или другого растительного материала (пропущенного через сито с диаметром отверстий 0,25 мм) и переносят в коническую колбу на 200-250 мл из термостойкого стекла. Для равномерного кипения окислительной смеси к навеске добавляют немного (на кончике ножа) прокаленной пемзы или почвы. Затем приливают очень точно из бюретки со стеклянным краном 30 мл серно-хромовой смеси и 20 мл концентрированной Н 2 SO 4 из другой бюретки или мерным цилиндром на 25 мл. Большая точность объема прибавляемой Н 2 SO 4 не обязательна, но необходима высокая точность объема прибавляемого раствора серно-хромовой смеси. Очень важно всегда придерживаться одинаковой, малой скорости стекания из бюретки хромовой смеси.

Колбу закрывают маленькой воронкой в качестве холодильника, содержимое её осторожно перемешивают и по окончании бурного разложения органического вещества колбу ставят на заранее разогретую этернитовую плитку или песчаную баню, содержимое ее доводят до кипения и умеренно кипятят точно 5 мин по секундомеру или песочным часам. Не следует принимать за начало кипения интенсивное выделение мелких пузырьков диоксида углерода, которое происходит еще до закипания. Кипение смеси начинается тогда, когда на ее поверхности появляются крупные пузырьки газа.

После охлаждения содержимое колбы осторожно переносят при помощи воды из промывалки в мерную колбу на 250 мл  . После окончательного охлаждения жидкость доводят в колбе до метки и очень хорошо перемешивают. Берут точно пипеткой две парные пробы по 25 мл на титрование солью Мора (с фенилантраниловой кислотой) для определения органического С по окисляемости и две пробы по 50 мл, для отгонки аммиака и определения N. Отгонку аммиака производят с 25 мл 50 %-ного раствора NаОН и кусочком гранулированного цинка или цинковой пылью. В приемную колбу наливают 25 мл 0,01 н. раствора Н 2 SO 4 . Избыток кислоты титруют 0,01 н. раствором NаОН с индикатором метилрот + метиленблау. При низком содержании азота в анализируемом веществе для отгонки NH 3 лучше взять не 50, а 100 мл раствора и соответственно 50 мл 50%-ного раствора NаОН.

В точно таких же условиях проводят холостой опыт для установления соотношения между серно-хромовой смесью и раствором соли Мора, с одной стороны, и растворами 0,01 н. Н 2 SO 4 0,01 н. NаОН при определении N - с другой.

Результаты определения С и N вычисляют в процентах от абсолютно сухой массы анализируемого вещества. Найденное количество N умножают на коэффициент 1,03 с учетом того, что при данном методе минерализуется в среднем 97% N .

Зольность торфа зависит прежде всего от химического состава растений-торфообразователей: от малозольных сфагновых мхов (2,3-3,9%) до высокозольных камышей и хвощей (14,4-17,6%). Кроме того, зольность отдельных видов торфа возрастает с увеличением степени их разложения.

На зольность торфа влияют внешние условия образования торфяной залежи того или иного болота. Ветер и атмосферные осадки могут приносить на болото воздушную пыль; аллювиальные и делювиальные воды отлагают на поверхности болота песчанистые и илистые частицы; путем инфильтрации почвенно-грунтовые и грунтовые воды обогащают торф. растворенными в них минеральными и органическими веществами.

Немаловажная роль принадлежит процессам вымывания из торфяной залежи различных минеральных и органо-минеральных соединений, перемещающихся почвенно-грунтовыми водами.

На основании анализов большого количества образцов торфа центральных областей европейской части СССР, а также образцов торфа, собранных в различных географических районах (Карельская АССР, Латвийская ССР, Украинская ССР, РСФСР - Нарым и Печора), М. Н. Никонов выявил некоторые закономерности происхождения и состава золы торфа лесной зоны. Установлено, что зависимость между характером золы и ботаническим составом торфа сохраняется только в определенных пределах зольности, которую автор называет нормальной (в противоположность высокой зольности). Для низинного торфа эти пределы равны 4,5-12%, для верховых - 1,5-5,5%. У высокозольного низинного торфа (зольность больше 12%) эта зависимость нарушается или теряется совсем.

Средняя зольность нормально зольного низинного торфа составляла около 7,5, верхового - около 3%.

Прямая зависимость зольности от степени разложения четко выявляется в торфе верхового типа; в низинном торфе она зависит и от поступающих извне зольных элементов нерастительного происхождения.

По предположению автора, зольность в 12% составляет тот предел, за которым количество CaO в торфе может быть выше 4,8% и Fe 2 O 3 больше 3%. Этот предел соответствует полному насыщению данного типа торфа основаниями (при поглощении их главным образом органическими кислотами). При большем насыщении торфа кальцием и железом отлагаются уже минеральные соединения этих элементов.

Низинный торф по возрастанию содержания СаО классифицируется следующим образом: сфагновый, гипновый, осоковый, древесно-осоковый, тростниковый и древесный.

Содержание фосфора (Р 2 О 5) в торфе составляет десятые и даже сотые доли процента. В торфе с зольностью до 12% количество фосфора редко превышает 0,2-0,3%. Его содержание не зависит от вида и типа торфа. В количествах, представляющих практическое значение (более 0,5-1%), фосфор появляется только в торфах с зольностью выше 12%, что обычно связано с присутствием в них вивианита.

Содержание окиси железа (Fe 2 O 3) изменяется в торфе примерно так же, как и содержание СаО. Железо отчасти напоминает кальций в отношении закономерностей связи с типами торфа. Однако в пределах типа содержание железа не обнаруживает строгой зависимости от вида торфа и не является характерным показателем. Только при содержании окиси железа выше 7% она отрицательно влияет на свойства торфа.

Изучение химического состава золы торфа показывает, что минеральные вещества, попадающие в торф из воздуха, играют в питании торфяников более значительную роль, чем считалось до настоящего времени. Кремний осаждается на поверхность болот главным образом в виде атмосферной пыли; можно допустить в некоторой мере, что так же попадают фосфор, сера, магний и алюминий. В противоположность им кальций и железо в низинный торф в основном приносятся почвенно-грунтовыми и грунтовыми водами.

Максимальная зольность высокозольного торфа условно принимается 40-50%. Этот торф формируется, как указывалось выше, при обильном поступлении на поверхность торфяника и в ее залежь различных минеральных наносов и соединений.

В зависимости от характера наносов различают песчанистый и глинистый торф. Особый интерес представляет высокозольный торф, происхождение которого связано с минерализованными отложениями грунтовых вод. Соли кальция, откладывающиеся преимущественно в виде CaCO 3 , образуют известковый торф (с содержанием СаО до 20-30%); при обогащении верхних горизонтов залежи солями железа (Fe 2 O 3) или фосфора формируется охристый или вивианитовый торф. Содержание Р 2 О 5 в последнем колеблется в пределах 2-3% от сухого веса торфа.

Для общей сравнительной характеристики химического состава торфа основных типов болот европейской части нечерноземной полосы СССР (нормально зольных) могут быть приведены следующие данные.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

ПОЧВЫ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОЛЬНОСТИ
ТОРФЯНЫХ И ОТОРФОВАННЫХ
ГОРИЗОНТОВ ПОЧВ

ГОСТ 27784-88

Государственный комитет по стандартам
Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА СССР

Почвы МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОЛЬНОСТИ ТОРФЯНЫХ И ОТОРФОВАННЫХ ГОРИЗОНТОВ ПОЧВ Soils. Method for determination of ash content in peat and peat-containing soil horizonts

ГОСТ 27784-88

Срок действия с 01.01.89
до 01.01.94

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт устанавливает метод определения зольности торфяных и оторфованных горизонтов почв при проведении почвенного, агрохимического, мелиоративного обследования угодий и контроля за состоянием почв.

Суммарная относительная погрешность метода, выражаемая коэффициентом вариации, составляет 6 % при зольности 10 % и 3 % при зольности свыше 10 %.

Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения к ним приведены в приложении.

1. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ

измельчитель почвенных и растительных проб, обеспечивающий измельчение до 5 мм;

сито с отверстиями диаметром 5 мм с поддоном и крышкой;

щипцы тигельные;

перчатки термозащитные;

кальций хлористый по ГОСТ 4161-77, ч.д.а.;

воду дистиллированную по ГОСТ 6709-72 ;

водорода перекись по ГОСТ 10929-76 , 3 %-ный раствор.

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Подготовка тиглей

Чистые, сухие пронумерованные тигли прокаливают в муфельной печи при температуре (525 ± 25) °С, охлаждают в эксикаторе с хлористым кальцием с погрешностью не более 0,001 г. Проводят повторное прокаливание и взвешивание до установления постоянной массы.

Если расхождение между результатами взвешиваний не превышает 0,005 г, прокаливание заканчивают. Тигли хранят в эксикаторе с хлористым кальцием, периодически проверяя их массу.

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

Анализируемые пробы торфяных и оторфованных горизонтов почв помещают в предварительно взвешенные фарфоровые тигли с таким расчетом, чтобы почва занимала не более 2 / 3 объема тигля, взвешивают их с погрешностью не более 0,001 г, помещают в холодный сушильный шкаф и нагревают его до 105 °С.

4.2. Определение зольности

Тигли с пробами почв, высушенными при (105 ± 2) °С до постоянной массы, ставят в холодную муфельную печь и постепенно доводят температуру до 200 °С. При появлении дыма печь отключают и дверцу приоткрывают. В течение 1 ч постепенно доводят температуру в муфельной печи до 300 °С. После прекращения появления дыма печь закрывают, температуру в муфельной печи доводят до (525 ± 25) °С и тигли прокаливают в течение 3 ч.

Тигли с зольным остатком вынимают из муфельной печи, закрывают их крышками и ставят в эксикатор. Охлажденные до комнатной температуры тигли взвешивают с погрешностью не более 0,001 г.

Несгоревшие частицы почвы дополнительно выжигают. Для этого в тигли добавляют несколько капель горячей дистиллированной воды температурой более 90 °С или 3 %-ного раствора перекиси водорода и повторно прокаливают при температуре (525 ± 25) °С в течение 1 ч, охлаждают в эксикаторе и взвешивают с погрешностью не более 0,001 г.

После охлаждения и взвешивания оценивают изменение массы зольного остатка. Если изменение массы в сторону уменьшения или увеличения будет менее 0,005 г, то анализ заканчивают и для расчета принимают наименьшее значение массы. При уменьшении массы на 0,005 г и более тигли с зольным остатком прокаливают дополнительно. Прокаливание заканчивают, если разность в массе при двух последовательных взвешиваниях будет менее 0,005 г.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Массовую долю зольности торфяных и оторфованных горизонтов почв (А ), в процентах, вычисляют по формуле

где т - масса тигля с зольным остатком, г;

т 1 - масса пустого тигля, г;

m 2 - масса сухой почвы, г.

Допускаемые расхождения между результатами повторных определений от их среднего арифметического при выборочном статистическом контроле и доверительной вероятности Р = 0,95 составляют, в процентах:

16,8 - при зольности 10 %;

8,4 - при зольности свыше 10 %.

6. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

При выполнении анализа опасными производственными факторами являются возможность поражения электрическим током и наличие высокой температуры.

К выполнению работ допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности по ГОСТ 12.0.004 -79.

Лабораторные помещения должны быть оснащены проточно-вытяжной вентиляцией по ГОСТ 12.4.021-75 . Воздух рабочей зоны должен соответствовать требованиям

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Государственным агропромышленным комитетом СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

B.А. Большаков , д-р биол. наук; Л.А. Воробьева , д-р биол. наук; Г.В. Добровольский , член-корр. АН СССР; И.И. Лыткин , канд. биол. наук; Г.В. Мотузова , канд. биол. наук; C.И. Носов , канд. экон. наук; Д.С. Орлов , д-р биол. наук; В.Д. Скалабан , канд. биол. наук; О.В. Тюлина , канд. с.-х. наук; Ю.В. Федорин , канд. с.-х. наук; Л.Л. Шишов , член-корр. ВАСХНИЛ

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 25.07.88 № 2730

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. Срок первой проверки - 1993 г.

5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ