16 | 12 | 2017

Методические рекомендации По проведению лабораторно-практических занятий При изучении дисциплины "Орошаемое земледелие"

 

Кафедра общего и орошаемого земледелия

Методические рекомендации По проведению лабораторно-практических занятий При изучении дисциплины "Орошаемое земледелие"

Для студентов 4-го курса специальности "Агрономия"

Симферополь, 2007

Методические рекомендации разработали

Доценты кафедры общего и орошаемого земледелия

 

Методические рекомендации рассмотрены

И одобрены на заседании кафедры общего и орошаемого земледелия

Протокол № заседания кафедры от_________________

Методические рекомендации обсуждены и утверждены на заседании учебно-методической комиссии факультета технологии производства,

Хранения и переработки продукции растениеводства

Протокол № _____ заседании комиссии от __________________

 

Содержание

Стр.

Введение

1.

Оценка качества поливной воды и ее пригодности для орошения сельскохозяйственных культур………………………………………...

2.

Методы определения влажности почвы и изучение водных констант……………………………………………………………………...

3.

Оценка влагообеспеченности растений и расчет влагозапасов……...

4.

Методы назначения сроков полива сельскохозяйственных культур..

5.

Севообороты на орошаемых землях. Составление и оценка…………

6.

Составление схемы орошаемого севооборота по плану производства сельскохозяйственной продукции и его оценка.......……………….

7.

Проектирование системы обработки почвы в орошаемом севообороте……………………………………………………………………

8.

Проектирование мероприятий по борьбе с сорной растительностью в орошаемом севообороте………………………………………………

9.

Режим орошения сельскохозяйственных культур…………………….

Список рекомендуемой литературы…………………………………...

Приложения……………………………………………………………..

Тема. 1. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПОЛИВНОЙ ВОДЫ И ЕЕ ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР.

Задание. Произвести анализ образца воды, взятой из источника орошения, оценить ее качество и пригодность для орошения.

1.1. Общие требования к качеству поливной воды.

Для регулярного орошения пригодна любая сравнительно теплая вода (с температурой не ниже 10°С), не содержащая вредных добавок и солей в опасной для растений концентрации.

В поливной воде не должно быть превышено допустимое для растений содержание вредных свободных кислот (серной, соляной, мышьяковистой и др.), роданистого аммония, сернокислых и хлористых солей натрия, бария, магния, цинка и др., а также солей никеля и железа, которые закупоривают поры почвы. Небезопасны для растений и почвы воды болот, сточные воды городов и промышленных предприятий.

При расчетах скорости засоления почвы вопрос о допустимой концентрации солей в поливной воде является одним из важнейших.

По И. Н. Антипову-Каратаеву, А. А. Черкасову и др. качественная характеристика воды может быть следующей:

1.Вода с содержанием водорастворимых солей не более 400 мг/л — хорошего качества, пресная;

2.Воду с минерализацией 400—1000 мг/л необходимо использовать осторожно, с учетом почвенных условий и солеустойчивости орошаемых культур;

3.Вода с минерализацей 1000—3000 мг/л уже опасна для растений и почвы;

4.Вода с содержанием солей свыше 4000 мг/л может вызвать засоление земель и угнетать растения.

Общее количество солей в поливной воде не должно превышать 1 г/л, при большем содержании солей необходимо установить, какие именно анионы и катионы входят в состав поливной воды.

Пределами содержания отдельно взятых солей, для хорошо проницаемых почв является: для Nа2СО3—1 г/л; NаС1 — 2 г/л; Nа25О4 — 5 г/л. Критической величиной содержания солей в воде является: для карбонат-иона — 60 мг/л; гидрокарбонат-иона — 240 мг/л; иона хлора—150—300 мг/л. При указанном уровне их содержания в воде при оросительной норме 3000 м3/га засоление пахотного слоя почвы происходит за один сезон.

При наличии в воде ионов натрий ухудшаются физические свойства почвы и наступает процесс ее осолонцевания.

Признаком пригодности воды для поливов является наличие в ней пресноводных рыб, лягушек, трав.

Для характеристики качества поливной воды необходимо определить ее общую минерализацию (сухой остаток) в г/л и процентное содержание анионов: СОз; НСО3; С1; SО4 и катионов: Са; Мg; Nа.

1.2. Методика отбора проб воды для анализов.

Для характеристики качества воды и возможности использования ее для поливов необходимо в несколько сроков отобрать образцы по следующей методике.

Химический состав воды зависит от многих причин и отличается непостоянством. В прудах и водохранилищах вода с более высокой концентрацией солей находится в придонных слоях. Поэтому для анализа лучше всего отбирать воду в местах ее подачи от насосных установок. При взятии проб воды в прудах эта операция производится послойно (через 10—15 см) при помощи батометра для получения смешанного образца.

Вода отбирается в чистую, стеклянную или керамическую посуду, предварительно ополоснутую 2—3 раза исследуемой водой.

Каждая проба воды снабжается этикеткой, где указываются ее порядковый номер, место и срок отбора. Кроме того, к пробе прилагается сопроводительное письмо, в котором указываются: наименование водоисточника, его назначение, время отбора пробы (год, месяц, число, час), метеорологические условия за несколько дней до отбора и в момент отбора проб, цель исследования (для орошения, питьевых целей), место работы, должность и подпись, лица, производившего отбор пробы.

1.3. Порядок определения качества поливной воды.

Определение сухого остатка.

Профильтровать пробу воды через плотный складчатый фильтр в колбочку емкостью 250 мл. Взять пипеткой 50 мл фильтрата, налить в предварительно высушенную при 105°С и взвешенную на аналитических весах фарфоровую или металлическую чашку и выпарить жидкость на водяной бане досуха.

После выпаривания вытереть чашку с осадком с наружной стороны и вы-сушить в сушильном шкафу при температуре 105°С в течении 3—4 часов, охладить в эксикаторе и взвесить на аналитических весах.

Полученные данные записать в таблицу 1 первичного учета

Таблица 1

№ образца воды

Название

Водоисточника

№ чашки

Кол-во воды для анализа мл

Масса чашки, г

Масса сухого остатка, г

Пустой

После выпаривания

В пробе

В 1 л. (П)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Сухой остаток солей, в процентах, рассчитать по формуле:

П =

А

Х100

V

Где: П — общее содержание солей, %;

А — масса сухого остатка в пробе, г;

V — объем вытяжки, взятой для выпаривания, мл.

Определение иона СО3:

Взять пипеткой 25 мл исследуемой воды налить в чистую колбочку или стакан емкостью 150—200 мл. Добавить 2—3 капли 1%-ного спиртового раствора фенолфталеина. При наличии ионов С03 проба окрашивается в розовый цвет. Окрашенную пробу титруют 0,02 н раствором Н2SО4 до обесцвечивания. Количество кислоты, израсходованной на титрование, записать в таблицу 2 первичного учета

Таблица 2

Образца воды

Название

Водоисточника

№ пробирки

Титр кислоты

Обьем воды для анализа

Кол-во кислоты, израсходованной на титрования мл

Содержание СО3 в 1 л.

Мг. экв, (А)

%, (В)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

При титровании по фенолфталеину карбонатная форма щелочности переходит в бикарбонатную, в результате при титровании лишь половина карбонатов щелочи оттитровывается, поэтому на все количество нормальных карбонатов требуется кислоты в 2 раза больше, чем затрачивается фактически.

Содержание СО3 в мг-экв. на 1000 мл воды рассчитывается по формуле:

А=

А • н • 1000

V

Где : А – содержание СО3 в 1 литре воды, мг-экв;

А — количество кислоты, израсходованной на титрование, мл;

Н – титр кислоты;

V — объем жидкости, взятой для анализа, мл;

1000 — коэф. пересчета на 1л.

Расчет содержания ионов СО3 в процентах производится по формуле:

В=

А • 0,030

10

Где : В – содержание СО3 , %;

А - содержание СО3 в 1 литре, мг. экв;

0,030 – граммовое значение мг. экв СО3 ;

10 – число позволяющее определить содержание СО3 в 100 мл.

Определение иона НСО3 :

После титрования растворимых карбонатов, а если они отсутствуют, то пос­ле добавления фенолфталеина, к той же пробе приливается 2—3 капли смешанного индикатора Гроака. Появление зеленой окраски свидетельствует о наличии в пробе ионов НСО3. Для определения их количества раствор титруется 0,02 н. Н2SО4 до перехода зеленой окраски в фиолетовую.

Количество кислоты, израсходованной на титрование, записать в таблицу 3 первичного учета

Таблица 3

Образца воды

Название

Водоисточника

№ пробирки

Титр кислоты

Обьем воды для анализа

Кол-во кислоты, израсходованной на титрования мл

Содержание НСО3 в 1 л.

Мг. экв, (А1)

%,(В1)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Расчет содержания НСО3 ведется по формуле:

А1=

А • н • 1000

V

Где : А1 – содержание НСО3 в 1 литре воды, мг-экв;

А — количество кислоты, израсходованной на титрование, мл;

Н – титр кислоты;

V — объем жидкости, взятой для анализа, мл;

1000 — коэф. пересчета на 1л.

Расчет содержания ионов НСО3 в процентах производится по формуле:

В1=

А1 • 0,061

10

Где : В1 – содержание НСО3 , %;

А1 - содержание НСО3 в 1 литре, мг. экв;

0,061 – граммовое значение мг. экв НСО3 ;

10 – число позволяющее определить содержание НСО3 в 100 мл.

Определение общей щелочности:

При наличии карбонат-иона в исследуемой воде общая щелочность вычисля­ется по суммарному количеству кислоты, пошедшей на титрование: по фенол­фталеину (для определения СО3 ) и по смешанному индикатору Гроака (для определения НСО3 ). Если же растворимых карбо­натов в воде нет, то общая щелочность рассчитывается по количеству кислоты, израсходованной на титрование по смешанному индикатору Гроака.

Аоб=

(а1 + а2) • н • 1000

V

Где : Аоб – общая щелочность воды, мг-экв;

А1 — количество кислоты, израсходованной на титрование по финолфталеину, мл;

А2 — количество кислоты, израсходованной на титрование по смешанному индикатору Гроака, мл;

Н – титр кислоты;

V — объем жидкости, взятой для анализа, мл;

1000 — коэф. пересчета на 1л.

Общая щелочность воды в процентах определяется по формуле:

Воб=

Аоб • 0,061

10

Где : Воб – общая щелочность, %;

Аоб – общая щелочность, мг. экв;

0,061 – граммовое значение мг. экв НСО3 ;

10 – число позволяющее определить общую щелочность в 100 мл.

Данные по определению общей щелочности, записать в таблицу первичного 4 учета

Таблица 4

Образца воды

Название

Водоисточника

№ пробирки

Кол-во кислоты, израсходованной на титрования, мл. (а1)

Кол-во кислоты, израсходованной на титрования, мл. (а2)

Содержание НСО3 в 1 л.

Мг. экв, (Аоб)

%,(Воб)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Определение хлор-иона (по Мору):

Взять пипеткой 25 мл фильтрата влить в колбу или стакан емкостью 100—150 мл. Нейтрализовать фильтрат путем прибавления в него 0,01н. Н2SО4 (в при­сутствии синей лакмусовой бумаги), так как определение этого иона должно идти в нейтральной среде. Прилить в пробу (после нейтрализации) 1 мл 10%-ного раствораК2СrО4. Пожелтевший раствор титруется 0,02н. раствором АgNО3 до появления слабого неисчезающего красно-бурого окрашивания.

Количество АgNО3, израсходованного на титрование, записать в таблицу 5 первичного учета

Таблица 5

Образца воды

Название

Водоисточника

№ пробирки

Титр АgNО3

Обьем воды для анализа

Кол-во АgNО3, израсходованной на титрования, мл.

Содержание НСО3 в 1 л.

Мг. экв, (А2)

%,(В2)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Содержание хлор-иона в мг-экв определяется по формуле:

А2=

А • н • 1000

V

Где : А2 – содержание хлора в 1 литре воды, мг-экв;

А — количество раствора АgNО3, израсходованного на титрование, мл;

Н – титр АgNО3;

V — объем жидкости, взятой для анализа, мл;

1000 — коэф. пересчета на 1л.

Расчет содержания хлор-иона в процентах производится по формуле:

В2=

А2 • 0,061

10

Где : В2 – содержание НСО3 , %;

А2 - содержание хлора в 1 литре, мг. экв;

0,0355 – граммовое содержание хлор-иона, мг. экв;

10 – число позволяющее определить содержание хлора в 100 мл.

Общая оценка образцов воды:

Для пересчета результатов анализов из эквивалентной формы (в мг-экв/л) в ионную (в мг/л) можно воспользоваться следующими коэффициентами показанными в таблице 6.

Таблица 6

Ионы

Эквивалентная масса

Коэффициент

Ионы

Эквивалентная масса

Коэффициент

СО3

30,0

0,03328

Са

20,04

0,04990

НСО3

61,0

0,01638

Мg

12,16

0,08224

Сl

35,46

0,02820

23,00

0,04348

SО4

48,04

0,02082

К

39,10

0,02557

Эквивалентная масса равна отношению атомного веса к валентности.

Данные по определению количества ионов заносятся из таблиц первичного учета в сводную таблицу 7.

Таблица 7

Образца воды

Название

Водоисточника

Химический состав образцов воды, мг. экв/л

Сухой остаток, г/л.

Оценка пригодности воды

СО3 (А)

НСО3

(А1)

Сl (А2)

SО4

Общая жесткость(Аоб)

Примечание: Допустимые пределы содержания в воде (мг. экв/л): СО3 – 0,08; НСО3 – 1,4; Сl – 0,3; SО4 – 14,2; общая жесткость – 10; сухой остаток – до 2 г/л.

Допустимые пределы содержания в воде (мг/л): СО3 – 60,0; НСО3 – 240; Сl – 150…300.

Необходимо сделать общие выводы по качеству воды, взятой из разных водоисточников.