Интеграл 1/2021

УДК 502/504

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ И ОБЩЕЙ МИНЕРАЛИЗАЦИИ ПОЧВ Г. АРХАНГЕЛЬСК 

DETERMINATION OF ELECTRIC CONDUCTIVITY AND TOTAL MINERALIZATION OF SOILS IN ARKHANGELSK

Карманова Алёна Андреевна, Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, г. Архангельск 

Karmanova A.A.   karmanovaalyonka@gmail.com

Аннотация. Удельная электропроводность почвы (или просто электропроводность) — показатель, коррелирующий со свойствами почвы, оказывающими влияние на продуктивность выращиваемых культур. Речь идет о структуре почвы, емкости катионного обмена почвы (CEC), дренажной системе, уровне органических веществ, осолоненности и других характеристиках подпочвы.

Значения электропроводности не только указывают на различия в структуре почвы, но и тесно связаны с другими свойствами почвы, используемыми для определения продуктивности почвы. Засушливые участки обычно отличаются заметными различиями в структуре почвы от участков, в которых воды в избытке. И это можно определить с помощью электропроводности.

Summary. Soil specific electrical conductivity (or simply electrical conductivity) is an indicator that correlates with soil properties that affect the productivity of crops. These are soil structure, soil cation exchange capacity (CEC), drainage system, organic matter levels, salinity, and other characteristics of the subsoil.

Conductivity values ​​not only indicate differences in soil structure but are also closely related to other soil properties used to determine soil productivity. Dry areas usually have marked differences in soil structure from areas with abundant water. And this can be determined using electrical conductivity.

Ключевые слова: почва, электропроводность, минерализация, Архангельск.

Keywords: soil, electrical conductivity, mineralization, Arkhangelsk.        

Введение. Почва состоит из живых и неживых компонентов, которые существуют в сложном и гетерогенном окружении. Микроорганизмы в почве отвечают главным образом за кругооборот некоторых элементов питания и поэтому играют важнейшую роль в поддержании плодородия почвы. Одним из самых важных бактериальных процессов в почве является минерализация азота, содержащегося в органических формах, до аммония (аммонификация) и затем до нитрита и нитрата (нитрификация). Очевидно, что любое длительное воздействие на этот процесс может влиять на плодородие почвы.

В настоящем стандарте после значений единицы объема (мл) и значений единицы концентрации (моль/л), приведенных в международном документе, дополнительно в скобках приведены значения единицы объема (см3) и значения единицы концентрации (моль/дм3), пересчитанных в соответствии с единицами, установленными в межгосударственных стандартах.

Электропроводность — это свойство материала передавать (проводить) электрический ток, измеряемое в сименсах на метр(См/м) или в миллисименсах на метр (мСм/м). Электропроводность почвы может выражаться также в децисименсах (дСм/м).

Электропроводность определяется с помощью кондуктометра.

Цель научной работы: анализ проб почв на удельную электропроводность и общую минерализацию.

Задачи научной работы заключаются в следующем:

  • провести пробоотбор и пробоподготовку почву на определенных участках;
  • применить методику определения определения удельной электрической проводимости и рН;
  • провести химический эксперимент и анализ результатов.

Пробоотбор и пробоподготовка почвы

Для отбора проб было заложено 10 пробных площадок на территории г. Архангельска. Пробы были собраны по первому горизонту.

Точки отбора проб располагаются по следующим адресам:

  • П. Катунино (контроль) – за поселком;
  • Ул. Ломоносова, д. 3;
  • Набережная Северной Двины, д. 14;
  • Обводный канал (угол с ул. Розы Люксембург);
  • Ул. Серафимовича (угол с проспектом Троицкий);
  • Ул. Поморская, д. 54;
  • Ул. Карла Маркса, д. 2;
  • Ул. Бадигина (угол с улицей Розинга);
  • Ул. 23 Гвардейской Дивизии;
  • Парк Ломоносова (у кафе Дружбы).

Отбор проводился в сентябре 2020 года. Размер закладываемых площадок составлял 1 на 1 м. На площадке по методу конверта закладывались 5 точек, с каждой из которых бралась проба весом в 200 г (одного горизонта), в дальнейшем они перемешивались. Таким образом, с одной пробной площадки отбиралось по 1кг почвы на 1 горизонт. Отобранные пробы поместили в полиэтиленовые пакеты и оставили сушиться до воздушно-сухого состояния при комнатной температуре.

После высушивания проб до нужного состояния, была проведена первичная пробоподготовка. Она заключалась в дроблении и просеивании почв через сита диаметром в 2 и 1 мм. Таким образом, из пробы были убраны корешки растений, камни и прочий мусор, проба была полностью гомогенизирована.

Химический эксперимент и анализ результатов

Сбор почв для исследования проводились на 10 точках  расположенных в г. Архангельск и его пригороде. Почву высушивали, готовили водные растворы и фильтровали. Вся эта подготовка понадобилась для измерения на приборах.

Удельная электропроводность водной вытяжки почв с помощью кондуктометра вычисляется по формуле (1):

где a — измеренная электрическая проводимость вытяжки, мСм;
C — константа кондуктометрической ячейки (датчика), см;

k — коэффициент температурной поправки для приведения электрической проводимости, измеренной при данной температуре, к 25 °С, найденный по таблице.

Константа датчика вычисляется по формуле (2):

где 1, 411 – удельная электрическая проводимость раствора хлористого калия, концентрация 0,01 моль/дм 3;

a — Измеренная электропроводность хлористого калия;

k — коэффициент поправки (с0= 200→ k =1,118).

А) Вычислим константу:

Б) Вычислим удельную электропроводность:

1) Наблюдения Северной Двины, 14:

2) Серафимовича угол проспект Троицкий:

3) Парк Ломоносова (у кафе Дружбы) 2 горизонт:

4) 23 Гвардейской дивизии:

6) Обводный канал/Роза Люксембург:

7) П. Катунино:

8) Ул. Бадигина (угол с улицей Розинга):

9) Беломорская, 54:

10) Карла Маркса, 2:

Данные по pH приведены в таблице 1.

Заключение

Когда рН и электропроводность почвы взаимодействуют, то происходят интересные вещи. РН вашей почвы говорит о том, насколько она является щелочной или кислотной, что может повлиять на результаты электропроводности. рН также измеряет ионы, но весьма специфические. Положительно заряженные ионы водорода заставляют вещество быть более кислым, в то время как отрицательно заряженные гидроксильные ионы приводят к тому, что вещество становится более щелочным. Поскольку эти ионы несут заряды, они также могут нести электричество. Чем больше ионов, тем выше электропроводность. Поэтому, чем более кислой или щелочной будет ваша почва, тем выше ЕС. И, наоборот, чем ближе рН к нейтральному, тем меньше это повлияет на электропроводность почвы. Чем ниже электропроводность в почве, тем ниже урожайность в почве и тем самым, наоборот, когда чем выше электропроводность, тем выше и урожайность почв.   По результатам расчета удельной электропроводности из 2 пункт, можно сказать, что наиболее плодородными землями являются на участках Карла Маркса 2, Парк Ломоносова (2 горизонта), участок на улице Серафимовича на углу проспекта Троицкий.

Список литературы

  1. ГОСТ 26423-85 Почвы. Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки – Введ. 1986-01-01. – М.: Стандартинформ, 2008. – 8 с.
  2. Измерение электропроводности почвы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://аква‑лаб.рф/blog/post/37-izmerenie-elektroprovodnosti-pochvy- (Дата обращения: 28.09.2020).
  3. М.Г. Субботина О чем рассказывает удельная электропроводность почвы [Текст] / М.Г. Субботина // Пермский аграрный вестник  – 2013 – № 3. – C. 28–33
  4. Кислотность почвы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.promgidroponica.ru/vsjo-o-gidroponike/kislotnost_pochvy (Дата обращения: 03.10.2020).

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *