Determinarea continutului de humus din solHumusul reprezinta materia organica din stratul de sol pana la 30 cm, rezultata in urma descompunerii substantelor vegetale si animale. Humusul din sol este o componentanaturala a acestuia, dar in solurile cultivate, conservarea si eventual sporirea cantitatii dehumus este un rezultat al muncii si priceperii omului, care asigura aprovizionarea sustinuta asolului cu elem nutitive usor accesibile pt plante. Cantitatea de humus existenta la un momentdat in sol se poate aprecia vizual sau se poate determina prin metode directe sau indirecte.Dintre metodele utilizate pt dozarea humusului total din sol mai cunoscute sunt: metodacalcinarii si metoda Schollenberger-Jackson( metoda oxidarii umede ).

Metoda Schollenberger-Jackson (metoda oxidarii umede) Principiul metodei:Se bazeaza pe principiul oxidarii carbonului din subst organica din proba de sol cu unamestec oxidant de bicromat de potasiu (K2Cr2O7) si acid sulfuric (solutie sulfocromica)K2Cr2O7 + 8 H2SO4 = 2 K2SO4 + 2 Cr(SO4)+3 O2 ;3C+3CO2= 3 CO2Mod de lucru:•solul recoltat se usuca la aer dupa care cu penseta si lupa se indeparteaza resturileorganice nedescompuse;•solul se trece printr-o sita (diam 0,2mm) si se cantareste la balanta analitica o proba de0,25g;• proba se trece printr-un vas conic (250-300ml), peste care se toarna 20ml solsulfocromica K2Cr2O7+8H2SO4, 0,4N;•vasul se agita insistent iar pe o baie de glicerina se oxideaza la cald (155C, 20-25min)daca dupa fierbere solutia din vas este rosie-portocalie sau portocalie-verzuieinseamna ca toata substanta organica s-a oxidat si a mai ramas oxidant in exces;•se titreaza cu o sol de sare Mohr, 0,2N [Fe(NH4)2(SO4)2];• pe biureta se citeste cantitatea de solutie de sare Mohr consumata la titrarea excesuluide oxidant din proba de sol;•in paralel , probei martor i se aplica aceeasi succesiune de operatii ca celei descrise pt proba de sol, cu o singura deosebire, ca nu se adauga si sol, notandu-se cant de sol mohr folosita.

Titrarea:  

•continutul flaconului se dilueaza cu 100-150 cm3 de apa distilata,•se adauga 6 picaturi de fenilantranilic 2% [(C6H5)NH(C6H4)(COOH)];•se agita continutul vasului conic,•se titreaza cu sare Mohr 0,2N pana ce solutia vireaza de la violet la verde, moment incare are loc terminare titrarii.Continutul in humus al probei de sol analizate se stabileste cu relatia:

Determinarea azotului total din sol prin metoda KjeldahlAzotul este unul din elementele importante în nutri ţ ia plantelor. El intră în compoziţiaaminoacizilor, acizilor, nucleici, protoplasmei, clorofilei etc. Spre deosebire de celelalte elemente esenţiale nutriţiei vegetale, azotul din sol nu provine dinrocile minerale sau mineralele scoarţei terestre, acumularea sa în sol fiind condiţionată de o serie de procese de natură biologică.În sol se găseşte în cea mai mare parte sub formă de combinaţii organice prin mineralizareacărora se asigură pe lâângă alte substanţe nutritive şi o bună parte din azotul necesar plantelor, sub formă de azot amoniacal şi

nitric.Cantitatea de azot total în sol variază în limite destul de largi în funcţie de conţinutul în humus putând ajunge de la 0,03% în solurile sărace în substanţă organică pâână la 0,5% în cernoziomuri. Principiul metodei:Metoda constă în dezagregarea (mineralizarea) solului cu acid sulfuric concentrat, când azotul din combinaţiile organice este eliberat şi trecut sub formă de sulfat de amoniu. Acesta printratare cu o bază puternică pune în libertate amoniac ce este eliminat din soluţie prin distilare şi captat într-o soluţie de acid sulfuric 0,1 n adăugat în exces. Prin titrarea excesului de acid sulfuric cuhidroxid de sodiu 0,1 n se poate calcula conţinutul de azot din proba de analizat.Modul de lucrua) a) Dezagregarea probei de sol- Se îndepărtează toate resturile organice din proba de sol (rădăcini, insecte etc.) după care semojarează şi se cerne printr-o sită cu diametrul ochiurilor de 1 mm.- Se câântăreşte 1 g sol, se introduce într-un balon Kjeldahl de 100 ml.- Se adaugă 10 ml acid sulfuric conc. astfel ca particulele de sol rămase pe pereţii vasului să fieantrenaţi de acidul sulfuric.- Se adaugă câteva cristale de sulfat de cupru şi 2 g sulfat de potasiu după care conţinutul balonuluise amestecă până câând se umectează tot solul.- Se astupă balonul cu o pââlnie sau o pară de sticlă şi se pune la fiert pe o baie de nisip aşezat în  poziţie înclinată. La început încălzirea se face încet apoi flacăra se măreşte pentru ca fierberea să sefacă în clocot.- Dezagregarea se face sub nişă şi durează cââteva ore. Reacţi i le de mineralizare se consideră terminate câând remediul din balon are culoarea nisipului iar lichidul supernatant este limpede şi incolor.

b) Distilarea amoniacului Distilarea se face de obicei cu ajutorul aparatului Parnass-Wagner şi se procedează astfel:- după răcirea balonului Kjeldahl, se spală pââlnia cu apă distilată, apele de spălare fiind prinse în acelaşi balon şi se răceşte din nou conţinutul balonului.- se trece cantitativ soluţia în balonul de distilare prin pââlnie, spălâând balonul Kjeldahl de cââtevaori cu porţiuni mici de apă distilată, avâând grijă ca lichidul să nu ocupe mai mult de jumătate dincapacitatea balonului de distilare.- nu este necesar ca reziduul din balonul Kjeldahl să fie trecut în balonul de distilare, însă trebuie  bine spălat.- se pipetează 5-10 ml acid sulfuric 0,1 n, se introduc într-un vas conic de 100 ml împreună cu 2 picături de roşu de metil şi se aşează vasul sub refrigerent în aşa fel încâât capătul acestuia să intre însoluţie, pentru a se evita pierderile de amoniac. Dacă este nevoie se adaugă puţină apă distilată.- se toarnă în balonul de distilare cââteva picături de fenolftaleină şi hidroxid de sodiu 33% în exces,soluţia capătând o culoare violacee.- se dă drumul la apă în refrigerent pentru răcire.- se aprinde becul de gaz şi distilarea începe odată cu formarea unei mari cantităţi de vapori.- în timpul distilării robinetele aparatului trebuie să fie închise, pentru a se evita pierderile de azot.Distilarea durează circa 15-20 min.- se scoate apoi balonul în care s-a prins amoniacul spălâând cu apă distilată capătul refrigerentuluişi se titrează cu hidroxid de sodiu 0,1 n în prezenţa indicatorului roşu de metil, câând culoarea trecedin roşu în galben.Calculul rezultatuluiConţinutul procentual de azot se calculează astfel:

N%=(V 1 ∙ f 1−V 2 ∙ f 2) ∙0.0014 ∙100

m

în care:V1- volumul de acid sulfuric 0,1 n în care s-a prins amoniacul (ml).f1- factorul acidului sulfuric 0,1 n. V2- volumul de hidroxid de sodiu 0,1 n.f 2- factorul soluţiei de hidroxid de sodiu.0,0014 - factor pentru transformarea volumului de acid sulfuric 0,1 n în grame azot.100 - pentru raportare procentuală.m - proba de sol analizată – gDupă fiecare determinare este necesar ca aparatul de distilare să fie spălat cu apă distilată.

balonul Kjeldahl

Determinarea PotasiuluiPotasiul, unul din principalele elemente ale scoarţei terestre. Se găseşte în sol sub diferite forme:1. Potasiu nativ - intră în constituţia mineralelor primare şi secundare, reprezintă cea mai mare partedin potasiu existent în sol şi nu este accesibil plantelor decâât în urma unor procese de alterare.2. Potasiu fixat - reţinut între foiţele reţelei mineralelor argiloase şi poate fi asimilat de către planteîn anumite condiţii.3. Potasiu schimbabil - se găseşte sub formă de ioni reţinuţi în complexul coloidal al solului şi reprezintă mai puţin 1% din K total. Aceasta constituie principala sursă de potasiu accesibil pentru plante.4. Potasiu solubil - se găseşte sub formă de ioni în soluţia solului şi reprezintă doar 1% din potasiuschimbabil. De aceea în mod obişnuit prin potasiu schimbabil din sol se înţelege suma dintre potasiuschimbabil şi potasiul solubil. Principiul metodei Am adoptat metoda determinării potasiului în extractul AL ( acetat lactat de amoniu) cu ajutorul fotometrului cu flacără. Extractul obţinut pentru determinarea fosforului este folositşi la determinarea altor elemente considerate accesibile plantelor. Extractul de sol, conţinând potasiu este transformat în aerosoli, cu ajutorul pulverizatoruluide la fotometrul cu flacără. Acesta, ajungând în flacără, pierde apa prin evaporare şi formează un flux continuu gazos, alcătuit din atomii diverselor elemente.Energia pe care atomul o absoarbe din flacară duce la excitare, care constă din trecerea unuiadin electronii de pe nivel de energie mai jos pe un nivel de energie mai înalt. Apoi în timpul treceriiatomilor din starea excitată în stare normală, are loc emiterea energiei de excitare sub forma defotoni cu o lungime de undă caracteristică atomului elementului respectiv. De exemplu atomii de potasiu emit fotoni cu o lungime de undă de 766 si 769 milimicroni. Intensitatea acestor radiaţii deemisie depinde de concentraţia atomilor de potasiu din soluţie. Cu ajutorul unui filtru de interferenţă pentru potasiu şi prin intermediul unei celule fotoelectrice , intensitatea acestor radiaţii de emisie  permite determinarea concentraţiei extractului de sol analizat în potasiu.Metoda de lucru. Se pulverizează mai întâi soluţiile etalon, apoi extractele de sol. Rezultatele se transpun pe cele două coordonate, apoi, în funcţie de curba etalon, se calculează conţinutul solului în potasiu.Calcularea rezultatelor  Pe ordonată se notează concentraţiile de K2O mg/cm3, iar pe abscisă, citirile făcute la galvanometru pentru fiecare concentraţie în parte.C u a j u t o r u l c u r b e i e t a l o n , s e s t a b i l e ş t e c o n c e n t r a ţ i a s o l u ţ i i l o r a n a l i z a t e , i a r r e z u l t a t e l e obţinute se exprimă K2O mg/100 g sol, folosind următoarea formulă :K2O mg/100 g sol = g ba100⋅⋅,în care:a - este concentraţia în K2O a soluţiei analizate (în mg / cm3) stabilită cu ajutorul cubei etalon; b - volumul initial al solutiei extractive folosite (cm3);100 - factor pentru raportarea la 100 g solg -cantitatea de sol luată în analiză (g). Rezultatele obţinute se calculează la 100 g sol uscat la 105°C.

 Interpretarea rezultatelor .în raport cu cerinţele plantelor cerealiere şi cu starea de aprovizionare a solurilor cu potasiu, dupăconţinut, se face următoarea grupare :soluri sărace în potasiu : 5 mg P2O / 100 g sol;soluri mijlociu aprovizionate cu potasiu: 5-15 mg K2O/100 g sol;soluri bine aprovizionate cu potasiu: peste 15 mg K2O/100 g sol;

Pentru legume şi plante industriale, aprecierea stării de aprovizionare se face prin dublarea datelor de mai sus, iar pentru pomii fructiferi şi viţa de vie, prin triplare.

Determinarea fosforului

  Fosforul în sol se găseşte sub formă de compuşi minerali şi organici. Majoritatea fosfaţilor  au o solubilitate redusă şi sunt greu accesibili plantelor.

   Principiul metodeiFosfaţii consideraţi uşor accesibili plantelor sunt cei care se extrag din sol cu o soluţie de a c e t a t - l a c t a t d e a m o n i u t a m p o n a t ă d e p H = 3 , 7 , d e n u m i t ă s o l u ţ i e A L . S u n t f o l o s i t e î n u n e l e laboratoare şi alte soluţii extractive.Fosfaţii în sol se găsesc sub formă de fosfaţi primari uşor solubili şi sub formă de fosfaţi secundari, terţiari, fosfaţi octocalcici, fosfaţi adsorbiţi la suprafaţa sescvioxizilor de fier şi aluminiu,sau argilă, care sunt greu solubili.Metoda de lucru. Se cântăresc 5 g sol, se introduc într-un flacon de masă de 250 cm3, unde se adaugă 100 cm3soluţie de acetat - lactat de amoniu (AL). Conţinutul flaconului se pune la un agitator rotativ, cu cca35 turaţii/minut timp de două ore la temperatura de 20°C(±1°C). Se filtrează printr-o hârtie de filtrulipsită de fosfor. Din filtratul limpede se iau 10 cm3în eprubete cotate, care se completează cu AL până la 25 cm3. Apoi se adaugă: 2 cm3acid sulfo-molibdenic şi se agită. Se lasă eprubetele în repausl a î n t u n e r i c t i m p d e 2 0 m i n u t e , l a t e m p e r a t u r ă d e 2 0 0°C(±10°C ) d u p ă c a r e s e c o l o r i m e t r e a z ă l a fotocolorimetru “Dr. Lange” cu filtru oranje. Concomitent se prepară soluţiile etalon. Calculul rezultatelor. Pe ordonată se înscriu concentraţiile etaloanelor exprimate în mg/cm3, iar pe abscisă valorilec i t i t e l a g a l v a n o m e t r u . D i n u n i r e a p u n c t e l o r d e i n t e r s e c t i e o b ţ i n u t e d i n r i d i c a r e a p r o i e c ţ i i l o r   corespunzătoare se obţine curba etalon . în funcţie de această curbă etalon , se afla concentraţias o l u ţ i i l o r a n a l i z a t e î n m g P 2O5/ cm3. A v â n d a c e s t e v a l o r i s e c a l c u l e a z ă c o n ţ i n u t u l f o s f o r u l u i accesibil plantelor după formula:

mg P2O5/ 100 g sol = a ∙b∙100g

In care:a - este concentraţia în mg P2O5/ cm3a soluţiei analizate; b - volumul de soluţie luată la analiză;100 - exprimare la 100 g sol;g - cantitatea de sol luată la analiză, corespunzătoare volumului b

Determinarea pH-ului

Aciditatea este o caracteristică a diferitelor tipuri şi subtipuri genetice de sol şi prezintă importanţă în realizarea studiilor pedologice.

Pe baza reacţiei solului se poate stabili o imagine de ansamblu asupra unor însuşiri chimice, biologice şi chiar fizice ale solului (gradul de saturaţie în baze, tipul şi calitatea humusului, intensitatea activităţii microbiologice, stabilitatea structurii solului, etc.).

Reacţia solului serveşte în caracterizarea agroproductivă a unui sol şi constituie un criteriu important în stabilirea modului de folosinţă a terenului şi a sortimentului de plante (plantele de cultură cresc şi se dezvoltă normal, evidenţiind producţii mari şi constante la valori pH cuprinse în intervalul 6,8-7,5, respectiv slab acid-neutru-slab alcalin).

Reacţia solului este un indicator de apreciere a oportunităţii de aplicare a amendamentelor, în vederea ameliorării şi a valorificării superioare a solurilor acide şi al celor alcaline.

De valorile reacţiei solului sunt legate mobilitatea şi accesibilitatea elementelor nutritive necesare creşterii şi dezvoltării plantelor, fiind totodată şi un indicator de apreciere a stării de fertilitate a diferitelor tipuri de sol.

Metode colorimetrice de determinare a pH-ului

În determinarea colorimetrică a pH-ului sunt utilizaţi indicatori reprezentaţi de substanţe organice cu caracter de acizi slabi sau baze slabe, ale căror soluţii apoase îşi modifică culoarea în anumite intervale caracteristice de pH, numite domenii de viraj. Modificările de culoare ale indicatorilor sunt rezultatul unor transformări reversibile de structură, datorate schimbării gradului de disociaţie a indicatorului.

Nuanţa şi intensitatea culorii soluţiei se schimbă în funcţie de gradul de disociere al indicatorului, corespunzător cu concentraţia ionilor de hidrogen din soluţie (C. Teşu, I. Avarvarei, 1990). În mediul acid ionii de hidrogen se opun disocierii indicatorului – dacă acesta este acid – şi soluţia îşi schimbă culoarea corespunzător formei nedisociate, iar în mediul bazic, indicatorul disociază şi virează la culoarea corespunzătoare formei disociate.

În determinările colorimetrice, intervin unele erori (eroarea de temperatură, eroarea salină, eroare de asimilare etc.). Determinarea colorimetrică a reacţiei solului este în general utilizată în teren, datorită simplităţii ei. Valorile pH-ului obţinute prin utilizarea acestor metode, prezintă erori de lucru de

până la unitate pH.

Metodele colorimetrice de determinare a reacţiei solului sunt grupate în două categorii, în funcţie de aprecierea folosită şi de precizia rezultatelor obţinute şi anume:

a. metode colorimetrice de teren;

b. metode colorimetrice de laborator.

Dintre metode colorimetrice de teren, menţionăm: metoda folosirii hârtiei indicator, a pH-metrului Hellinge de teren, etc.

Metodele colorimetrice de laborator utilizează scări colorate de pH sau comparatoare, care sunt etalonate pentru anumite intervale de pH. Aceste metode sunt mai puţin rapide, deoarece necesită utilizarea extractelor de sol limpezi, care se obţin prin filtrare, decantare, centrifugare, etc. Erorile de

lucru în cazul acestor metode sunt de ordinul unităţi pH.

Dintre metodele colorimetrice de laborator, menţionăm: comparatorul Hellige cu plăci, comparatorul Hellige cu discuri, procedeul Aleamovski.

Metode colorimetrice de teren pentru determinarea pH-ului

Hârtia indicator se foloseşte la măsurarea aproximativă a reacţiei solului pe teren.

Aprecierea pH-lui se face comparând culoarea dobândită de hârtie- după contactul cu extractul de sol- cu scara colorată a valorilor pH anexată la ambalajul hârtiei sau chiar pe hârtie indicator. Valoarea

obţinută are o eroare de până la unitate pH.

1

2,0

1

Materiale necesare: benzi test pentru pH, pahar gradat, filtru, soluţie de CaCl2 (0.1 n),proba de sol(10 grame).

Mod de lucru: folosiţi ca probă, sol fin. Pregătiţi un amestec între sol şi soluţia de CaCl2 , într-o proporţie de 10 g la 25 ml, amestecaţi de mai multe ori, şi apoi lasaţi să stea pentru un timp(10-15 min.) ; sut necesare cel puţin 10 minute, pentru a se realiza un echilibru în lichidul noroios. Apoi scufundaţi un filtru în suspensiile de sol, astfel încât lichidul curat să fie colectat în filtru. Măsuraţi pH-ul acestui lichid curat.

Ţine-ţi banda test scufundată pentru 3 minute. Aprecierea se face în funcţie de valorile de mai jos:

pH <-3.5 -4.5 5.5 -6.5 -7.2 -8.5 >-8.5

extrem de acid puternic acid slab acid neutru alcalin puternic

acid alcalin

Concluzii: un pH de la neutru la uşor acid (pH de la 6 la 7):

-susţine activitatea biologică în sol şi conversia de humus ,

-creşte solubilitatea nutritivilor,

-previne degajarea ionilor otrăvitori de aluminiu,

-susţine creşterea plantelor.

PH-metrul Hellige de teren. Acesta este constituit dintr-o trusă portabilă care include 3 elemente: pH-metrul propriu-zis, o sticluţă cu indicator universal şi o linguriţă de aluminiu.

pH-metrul propriu-zis este reprezentat de o plăcuţă fabricată din porţelan sau din material plastic, care are în centru o concavitate ce se prelungeşte cu un canal în forma literei T. Pe ambele părţi ale canalului, sau la partea inferioară a acestuia se găseşte aplicată o scară de culoare pentru valori pH cuprinse în intervalul 4 şi 9.

Pentru determinarea pH-ului, în concavitatea plăcii se pun câteva fragmente de sol mărunţit, peste care se adaugă apă distilată şi 1-2 picături de indicator universal. După câteva secunde de repaus se înclină uşor plăcuţa, antrenându-se lichidul pe canalul scării colorate. Se compară culoarea soluţiei obţinute, cu etalonul de culoare existent şi se determină valoarea aproximativă a pH-ului.

Interpretarea rezultatelor

În interpretarea rezultatelor reacţiei solurilor se va ţine seama de limitele valorilor şi de denumirea intervalelor de pH, care nu sunt unitare în literatura de specialitate.

Pentru a interpreta reacţia solurilor în soluţie apoasă, sunt utilizate date tabelare.

La interpretarea valorilor pH se va ţine seama că în decursul unui an, reacţia solurilor prezintă oscilaţii de până la o unitate pH, funcţie de condiţiile climatice (precipitaţii, temperatură, etc.), cât şi de intensitatea activităţii biologice din sol.

Interpretarea valorilor pH obţinute în laborator pentru întocmirea cartogramei cu reacţia solului, se regăsesc în tabel: Interpretarea valorilor pH

Interval pH Semnificaţia Culoarea de reprezentare

a. După valorile pH în apă

5,00

5,01-5,80

5,81-6,80

6,81-7,20

7,21-8,40

8,41

puternic acidă

moderat acidă

slab acidă

neutră

slab alcalină

alcalină

roşu închis

roşu deschis

galben

verde

albastru deschis

albastru închis

b. După valorile pH în KCl

4,10

4,21-5,00

5,01-6,00

6,01-6,50

6,50

puternic acidă

moderat acidă

slab acidă

neutră

alcalină

roşu închis

roşu deschis

galben

verde

albastru deschis

Datorită acestui fapt se consideră că este mai indicată determinarea pH-ului în soluţie salină, deoarece rezultatele obţinute sunt mai constante, comparativ cu determinările în soluţie apoasă, fiind în medie cu 0,8-0,5 unităţi pH mai mici decât cele obţinute cu apă distilată, uneori chiar mai mici şi cu până la 1,5 unităţi pH mai mult pentru cazul solurilor puternic acide.

Caracterizarea reacţiei solurilor prin valorile pH-ului, determinate în soluţii saline, se face după scări de interpretare mult deosebite, ţinându-se seama de textură şi de gradul de saturaţie cu baze