3.5.3.2. Определение газообменапо выделениюдиоксида углерода

Поскольку образование диоксида углерода в почве связано с биологическими и биохимическими процессами, протекающими в ней, то количество выделившегося СО2 может характеризовать не только интенсивность газообмена, но и интенсивность разложения органических веществ в почве, т.

е. ее биологическую активность.
Многие из известных методов определения биологической активности почвы по количеству выделившегося СО2 основаны на адсорбции его растворами щелочей.
Метод В, И. Штатнова. Для работы этим методом необходимо иметь сосуды-изоляторы и сосуды для поглощающего раствора. В качестве изоляторов используют металлические колпаки высотой 10—15 см и диаметром открытой части 16 см. Для предохра-

нения от перегрева изоляторы окрашивают снаружи в белый цвет. Сосудами для раствора, поглощающего СОо, часто служат чашки Петри.
Работу ведут в такой последовательности. На поверхность почвы с помощью подставки устанавливают сосуд для поглощающего раствора, наливают в него 25 мл 0,1 н. раствора щелочи (КОН или NaOH) и сразу накрывают изолятором, края которого врезают в почву на глубину 1,5—2,0 см или присыпают к ним снаружи небольшой слой почвы (рис. 40). Сосуд со щелочью и изолятор одновременно устанавливают в плоскодонный сосуд с крепким раствором поваренной соли для холостого (контрольного) определения.
Через 3—5 ч экспозиции изоляторы снимают, в сосуд с раствором поглотителя приливают 1 мл 20%-ного раствора хлорида бария (для связывания поглощенного СО2), содержимое чашек перемешивают, переносят в колбочки и титруют по фенолфталеину 0,1 н. раствором НС1 до исчезновения розовой окраски. Если размеры сосуда-поглотителя позволяют, титрование можно проводить непосредственно в сосудах. Аналогичным образом определяют количество поглощенного СО2 в контрольном сосуде.

Количество выделившегося диоксида углерода (мг СО^/м2 • ч) рассчитывают по Формуле

где о — количество 0,1 н. раствора НС), пошедшей на титрование щелочи при холостом определении, мл; b — то же в опыте, мл; к — коэффициент для перевода цл 0,1 н. раствора щелочи в мг СО2, равный 2,2; s — площадь сосуда-изолятора, м , / — время экспозиции, ч.
Одновременно с определением биологической активности необходимо установить влажность почвы и ее температуру.
Записи при определении биологической активности почвы по количеству выделившегося С02 ведут по форме таблицы 20.
20. Определение газообмена по выделении С02
Дата
Количество прилитого в сосуд 0,1 н. раствора щелочи мл

Название почвы или изучаемый вариант	Диаметр изолятора, см	Площадь экспозиции, м2	Время экспозиции, ч	Количество израсходованного 0,1 и. раствора HCI при титровании, мл	Биологическая активность почвы, мг СО2/М2 * ч
				контрольное в опыте
				I

Метод А. А. Скрипкина. Прибор состоит из металлического цилиндра 1 с горловиной 3 и нижней крышкой 2 (рис. 41). К горловине цилиндра присоединен газопоглотительный сосуд 4 с регулятором 5, обеспечивающим атмосферное давление в приборе. Тубус 6 служит для освобождения сосуда от жидкости.
Прибор позволяет изучить выделение диоксида углерода как из всей толщи почвы, так и из отдельных слоев, которые изолируют без нарушения естественного сложения исследуемого образца.

Цилиндр врезают в почву, в газопоглотительный сосуд через горловину наливают 100 мл 0,03—0,05 н. раствора КОН и присоединяют газопоглотитель к цилиндру. Через 1 сут газопоглотительный сосуд отсоединяют от цилиндра и путем титрования в нем щелочного раствора соляной кислотой с фенолфталеином определяют количество связанного диоксида углерода в граммах на 1 м2 в сутки.
При установлении количества С02, выделенного из определенного объема почвы, цилиндр врезают в нее и извлекают его вместе с образцом почвы.
Излишки почвы удаляют, цилиндр закрывают снизу крышкой и помещают
в образовавшуюся скважину. В газопоглотительный сосуд наливают 100 мл 0,03—0,05 н. раствора щелочи и соединяют его цилиндром. Через 1 сут прибор извлекают из почвы и доставляют в лабораторию. В дальнейшем определяют количество почвы в цилиндре и занимаемый ею объем. Количество выделившегося диоксида углерода (мг СО2 на 1 кг сухой почвы в сутки) определяют титрованием щелочи в газопоглотительном сосуде раствором соляной кислоты в присутствии фенолфталеина.
Метод А. Н. Зайца. Прибор А. Н. Зайца состоит из камеры 1, разделенной внутренними перегородками на секции (рис. 42). Камеру сверху закрывают крышкой 2. В каждую секцию вмонтирован патрубок 3 уголкового типа, на один конец которого герметично надевают колбу 4, второй погружают в почву.

Работу выполняют следующим образом. В колбы наливают одинаковое количество титрованного 0,1 н. раствора Ва(ОН)2 и присоединяют их к патрубкам. Затем прибор противоположными концами патрубков осторожно вдавливают в почву на 1,5—2,0 см, слегка уплотняя ее с внешней стороны.

Через 30—40 мин после установления прибора в рабочее положение колбы снимают с патрубков и быстро закрывают большими пробками 5 с вставленными в них малыми пробками 6. Вынув малые пробки через сквозное отверстие в большой пробке, оггитро- вывают остаток барита раствором соляной кислоты в присутствии фенолфталеина. После такой же экспозиции оггитровывают остаток барита в колбах холостого определения.
О количестве выделившегося диоксида углерода судят по разности количества соляной кислоты, пошедшей на титрование барита при холостом (контроль) определении и в опыте.
Метод Г. М. Огаиова. Удобен для исследований в лабораторных условиях.
В широкогорлую колбу объемом 400—500 мл наливают 25 мл 0,1 н. раствора щелочи (рис. 43). К пробке колбы на металлическом (проволока) кронштейне подвешивают небольшой стаканчик (емкостью 20—50 мл) с изучаемым образцом почвы. В собранном виде колбу выдерживают несколько часов в термостате при температуре 27—28 °С.
После этого колбу извлекают из термостата, добавляют в нее 1 мл 20%-ного раствора хлорида бария, 2—3 капли фенолфталеина, титруют 0,1 н. раствором соляной кислоты до исчезновения розовой окраски.

Одновременно с опытным проводят холостое (без почвы) определение. Затем почву в стаканчике высушивают до постоянной массы и взвешивают.
Количество выделившегося С02 (мг на 1 кг сухой почвы) определяют по формуле

где а — количество 0,1 н. раствора НС1, пошедшей на титрование щелочи при холостом (контрольном) определении, мл; b — то же, в опыте, мл; к — коэффициент для перевода мл 0,1 н. раствора щелочи в мг СОг, равный 2,2; В — масса сухой почвы в стакане, г; 1000 — коэффициент для пересчета на 1 кг почвы.
Метод определения газообмена на приборе Варбурга. Позволяет изучить выделение почвой диоксида углерода и поглощение кислорода, дыхание растительных клеток, интенсивность фотосинтеза и ряд других свойств растений и почвы.

<< | >>

Источник:И. П. Васильев, А. М. Туликов, Г. И. Баздырев. Практикум по земледелию. 2004

Еще по теме 3.5.3.2. Определение газообменапо выделениюдиоксида углерода:

- Агрохимия и агропочвоведение - Животноводство и промыслы - Защита растений - Земледелие - Овощеводство - Плодоводство - Пчеловодство - Растениеводство - Сад и огород - Селекция и семеноводство с/х культур - Сельскохозяйственные мелиорации -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -