Агрохимические методы исследований: лабораторный практикум

Е.Н. БЕЛОУСОВА
АГРОХИМИЧЕСКИЕ 
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Рекомендовано 
Научно-методическим советом федерального государственного 
бюджетного образовательного учреждения высшего образования 
«Красноярский государственный аграрный университет» 
для внутривузовского использования в качестве учебного пособия 
для студентов, обучающихся по направлению подготовки 
35.03.03 «Агрохимия и агропочвоведение»
Москва
ИНФРА-М
2024

УДК 631(075.8)
ББК 40.4я73
 
Б43
Р е ц е н з е н т ы:
Трубников Ю.Н., доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник отдела агротехнологий Красноярского научно-исследовательского института сельского хозяйства Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»;
Патрина М.С., кандидат биологических наук, начальник отдела 
научно-технического творчества молодежи Красноярского регионального инновационно-технологического бизнес-инкубатора
Белоусова Е.Н.
Б43  
Агрохимические методы исследований: лабораторный практикум : 
учебное пособие / Е.Н. Белоусова. — Москва : ИНФРА-М, 2024. — 
192 с. — (Высшее образование). 
ISBN 978-5-16-019520-9 (print)
ISBN 978-5-16-112134-4 (online)
Учебное пособие предназначено для проведения лабораторно-практических занятий по дисциплине «Агрохимические методы исследований». Представлен теоретический материал, изложены методики и ход 
проведения лабораторных и практических работ.
Для студентов, обучающихся по направлению подготовки 35.03.03 
«Агрохимия и агропочвоведение».
УДК 631(075.8)
ББК 40.4я73
ISBN 978-5-16-019520-9 (print)
ISBN 978-5-16-112134-4 (online)
© Белоусова Е.Н., 2023
© Красноярский государственный 
аграрный университет, 2023

ОГЛАВЛЕНИЕ 
ВВЕДЕНИЕ …………………………………………………..………….. 
. ОРГАНИЗАЦИЯ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА «.«««.. 
. ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОЧВ. ПОКАЗАТЕЛИ  
ХИМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ  
И ИХ СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ………………………………………....…9 
.. Система показателей химического состояния почв…..…….….«.9 
.. Особенности почвы как объекта химического исследования.…..11 
.. Правила отбора и подготовки почвенных проб к анализу«...….1 
.. Подготовка почвенных проб к анализу лабораторная работа… 
Вопросы к семинару««««««««««««««.……………… 
. ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА ПОЧВ РАСТЕНИЙ  
И УДОБРЕНИЙ….................................................................................... 
.. Назначение инструментального анализа«««««««««.... 
.. Классификация инструментальных методов анализа«««........ 
.. Точность результатов в инструментальном анализе………….....8 
Тестовые задания«««««««««««««««««««……..9 
Вопросы к семинару ©Классические и современные  
агрохимические методы исследованияª………… …………………... 
. ВЕГЕТАЦИОННЫЙ ОПЫТ ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ  
ПЛАНИРОВАНИЯ………«««««««««««««««««.. 
.. Планирование вегетационного эксперимента«««««……....8 
.. Планирование вегетационного эксперимента 
практическая работа……………………………………………««.. 
Задания по теме ©Планирование вегетационного экспериментаª«.. 
Тестовые задания««««««««««««««««««.………. 
.. Техника проведения вегетационных опытов в почвенных  
культурах««««««««««««««««««««««.……..8 
.. Определение потребности в удобрениях по данным оценки 
агрохимических свойств почвы лабораторная работа«««««...8 
Вопросы к семинару«««««««««««««««««...…….. 
.. Основные наблюдения в вегетационном опыте..………..………. 
Тестовые задания««««««««««««««««««...««...1 
. АНАЛИЗ РАСТЕНИЙ И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ В РЕГУЛИРОВАНИИ 
ПИТАНИЯ РАСТЕНИЙ«««««..………………………………… 
.. Отбор и подготовка растительных проб к анализу«..««««.. 
.. Растительная диагностика«««««««««««««««.... 
.. Визуальная диагностика«««««««««««««««…... 
.. Листовая диагностика««««««««««««««…...….... 
.. Методика проведения тканевой диагностики..…………….…«.9 
 
 

.. Значение комплексной диагностики для определения  
потребности в питательных веществах лабораторная работа«.… 
Вопросы к семинару««««««««««««««««««…...1 
Тестовые задания«««««««««««««««««««…… 
. ХАРАКТЕРИСТИКА И КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ  
УДОБРЕНИЙ……….…..…««««««««««««««««... 
.. Правила отбора проб удобрений……………………….…….«. 
.. Определение форм и видов минеральных удобрений  
по качественным реакциям лабораторная работа««..«««..… 
.. Определение показателей физико-механических свойств  
минеральных удобрений самостоятельная работа«.……………..9 
Задачи и упражнения««««««««««««««..………«...111 
.. Анализ органических удобрений……………………...…………11 
.. Определение степени разложения торфа  
лабораторная работа«………………………………………………119 
Вопросы к семинару««««««««««««««««««…...119 
. РОЛЬ ПОЛЕВЫХ ОПЫТОВ В УСТАНОВЛЕНИИ  
ЭФФЕКТИВНОСТИ УДОБРЕНИЙ И ФОРМИРОВАНИИ  
ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫХ АГРОЭКОСИСТЕМ…………. 
.. Планирование полевого эксперимента с применением удобрений 
практическая работа…………………………….…………….««.. 
Задания по теме ©Планирование полевого экспериментаª…..….… 
.. Основные элементы методики полевого опыта«««««…...1 
.. Основные элементы методики полевого опыта  
практическая работа«««««««««««««««................ 
Вопросы к семинару«««««««««««««««…«««... 
Тестовые задания«««««……………………………….……..…. 
.. Планирование наблюдений и учетов в период вегетации  
сельскохозяйственных культур«………………………«««««.8 
. ОСНОВЫ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ОПЫТНЫХ  
ДАННЫХ…...………«««««««««««««««««««. 
Задания по теме ©Основы статистической обработки опытных данных 
количественной изменчивости для несопряженных выборокª.«. 
Тестовые задания «««««««««««...……………………… 
Итоговые тестовые задания«««««««««««««««...… 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………«...... 
ЛИТЕРАТУРА«««««««««««««««««««..««..181 
ПРИЛОЖЕНИЕ…………………………………………..……………18 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 
  
Научитесь 
понимать 
язык  
растения и оно расскажет вам 
о своем самочувствии  и своих 
недугах.  
                    Ю.П. Ермохин 
 
В  настоящем  учебном  пособии  для  проведения  лабораторнопрактических  занятий  со  студентами  изучающими  агрохимические 
методы  исследования  представлены  методические  разработки  по 
всем направлениям данного курса. В то же время все темы и разделы 
включают в себя теоретические положения и вопросы научного обоснования разработанных практических занятий. Это помогает достичь 
главной цели обучения  по  агрохимии  заключающейся не  только  в 
ознакомлении с предметом но и его теоретическом и практическом 
освоении. 
Учебное пособие включает в себя общие требования к организации  лабораторного  практикума  технике безопасности  при  работе  в 
химических  лабораториях.  Подробно  излагаются  методики  и  ход 
проведения лабораторных и практических работ. Данное учебное пособие содержит достаточное количество справочного табличного материала в тексте и приложении а также схем и рисунков по различным  темам  курса  что  обеспечивает  главный  принцип  обучения  - 
наглядность.  
Освоение  программы  лабораторного практикума  позволит обучающимся более глубоко изучить теоретическую часть общего курса 
агрохимии приобрести навыки и умения необходимые в профессиональной работе с почвенными и растительными пробами в ведении 
документации  по  расчетам  оформлению  лабораторных  ведомостей 
статистической  обработке  экспериментальных  материалов. Это  позволит студентам самостоятельно осваивать материал качественно готовиться к занятиям и контрольным мероприятиям а также поможет 
при написании научных статей выполнении курсовых и дипломных 
работ по агрохимии. 
 
 
 
 
 
 

. ОРГАНИЗАЦИЯ ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА 
 
Общие требования 
  
Учебная группа делится на бригады по - человека каждая из 
которых выполняет лабораторную работу по индивидуальному заданию. В течение лабораторного практикума каждый студент выполняет ряд работ по разработанной преподавателем рейтинг-карте.  
К  каждой  лабораторной  работе  студенты  допускаются  только 
после собеседования с преподавателем. Для получения допуска могут 
быть использованы краткие письменные опросы или решение тестовых  заданий.  В  целях  самоподготовки  в  конце  лабораторных  работ 
приведены  вопросы.  Основной  теоретический  материал  необходимый для понимания и усвоения изучаемой темы и выполнения лабораторных работ по ней приведен в начале каждой темы и отражен в 
сущности лабораторной работы. Более подробно и глубоко теоретический  материал  излагается  в  заданиях. Для  контроля  полученных 
знаний после выполнения всех лабораторных работ студенты пишут 
контрольную работу с последующей защитой. В нее включаются теоретические вопросы по изученным методам анализа вопросы по лабораторным работам и задания по типовым  расчетам  результатов 
анализа. Для подготовки к контрольной работе следует использовать 
список вопросов который приведен в конце каждого раздела данного 
пособия. Студенты выполнившие все необходимые лабораторные и 
контрольные работы допускаются к сдаче зачета. 
 
Работа в лаборатории и организация рабочего места 
 
Перед выполнением лабораторного практикума студенты в обязательном порядке проходят инструктаж по технике безопасности и 
расписываются в журнале учета инструктажа. Приступая к выполнению работы студент должен внимательно прочитать описание ее хода и инструкцию к используемым приборам.  
Необходимо  подготовить  химическую  посуду  и  реактивы.  При 
этом вся используемая посуда должна быть тщательно вымыта. После 
промывки  водопроводной  водой  она  дважды  споласкивается  дистиллированной. Для удаления капель воды внутри бюреток и пипеток их 
споласкивают дважды тем раствором которым они будут наполняться. 
Нельзя загромождать рабочее место книгами тетрадями и посторон 

ними предметами. На столе все необходимое для анализа размещается  так  чтобы  им  было  удобно  пользоваться.  Рабочее  место  должно 
быть всегда чистым и сухим.  
При  работе  в  лаборатории  следует  помнить  и  выполнять              
следующие общие правила  
.  В лаборатории запрещается приступать к работе не имея 
спецодежды  халата оставлять  без  присмотра  включенные  электроприборы принимать пищу пить воду из лабораторной посуды пробовать вещества на вкус наклоняться над сосудом и нюхать вещества.  
.  Летучие вещества и концентрированные растворы кислот и 
оснований должны находиться в вытяжном шкафу. При работе шкаф 
необходимо включать.  
. Работая с концентрированными растворами кислот щелочей 
аммиака нужно надеть защитные очки.  
. Нельзя прикасаться к электрощитам и электроприборам мокрыми или влажными руками. При включении прибора следует браться за вилку а не за провод.  
. При смешивании или разбавлении растворов веществ сопровождающемся выделением тепла необходимо применять термостойкую посуду.  
В процессе выполнения большинства работ следует готовить 
стандартные растворы которые можно выливать только после проверки результатов работы преподавателем. В начале каждого занятия 
назначается дежурный. По окончании работы склянки с растворами 
которые  еще  понадобятся  следует  поставить  на  место  посуду  помыть убрать рабочее место и сдать его дежурному. Дежурный сдает 
лабораторию лаборантам.  
 
Оформление лабораторных работ и составление отчета 
 
Лабораторные  работы  оформляются  в  отдельной  тетради  - рабочем журнале. Можно также использовать заранее подготовленные 
распечатки электронного рабочего журнала которые после заполнения следует хранить в специальной папке. Записи в рабочем журнале 
надо  выполнять  аккуратно.  Недопустимо  вести  их  карандашом  а 
также на отдельных листочках или черновиках. В отчет о лабораторной работе обязательно заносят результаты всех измерений даже неудачныхи расчеты. Это необходимо для проверки правильности вы 

полнения работы. Также это дает возможность внести необходимые 
изменения и уточнения в выполнение эксперимента или расчета.  
По каждой выполненной работе отчет составляется студентом 
индивидуально  и  предоставляется  преподавателю  для  проверки  защиты. В нем обязательно отражаются  
дата выполнения работы  
название и номер лабораторной работы  
цель лабораторной работы  
используемые реактивы и оборудование  
уравнения протекающих химических реакций  
экспериментальные данные и расчеты очень подробно с соблюдением правил записи результатов и единиц измерений  
на миллиметровой бумаге или с помощью компьютера строятся градуировочные графики обязательно вшиваются в лабораторный журнал  
оценка погрешности определения после проверки результата 
преподавателем;  
обобщение аналитических данных выводы.  
При  ведении  рабочего  журнала  необходимо  уделять  особое 
внимание точности измерений и записи их результатов.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 

. ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОЧВ. ПОКАЗАТЕЛИ  
ХИМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ  
И ИХ СИСТЕМАТИЗАЦИЯ 
 
Химический анализ является одним из наиболее важных средств 
познания  природы  и  оценки  плодородия почв.  Изменение  свойств 
почв  в  процессе  их  естественного  развития  сельскохозяйственного 
использования  мелиорации  антропогенного  загрязнения  делает  необходимым контроль или мониторинг химического состояния почв и 
его прогноз основу которых составляют результаты химических анализов почв. 
Результаты  анализа  содержат  информацию  о  свойствах  почв  и 
химических почвенных процессах. Эта информация позволяет решать 
стоящие перед исследователем профессиональные задачи. 
Однако  прежде  чем  приступить  к  анализу  почвы необходимо 
решить целый ряд вопросов. 
 Во-первых основываясь на цели и задачах исследования нужно 
выбрать  показатели  свойств  почв  величины  которых  необходимо 
определить для решения поставленной задачи. 
Во-вторых  необходимо  выбрать  метод  каким  будет  определяться уровень или величина показателя. В этом случае подбирается 
такой метод с помощью которого из почвы извлекается компонент 
по  количеству  или  концентрации  которого  проводится  оценка 
свойств  почвы.  Для  завершающего  этапа  аналитического  процесса 
необходимо найти подходящий метод измерения или метод количественного определения извлеченного из почвы компонента.  
Полученный  результат  анализа  дает  информацию  о  свойствах 
почвы и позволяет подойти к интерпретации данных и решению поставленной  задачи. Оценивая  химические  свойства  почв  и  химические почвенные процессы можно получить представление о химическом состоянии почвы. Химическое состояние почвы можно рассматривать как совокупность химических свойств почвы и протекающих в 
ней процессов. 
 
.. Система показателей химического состояния почв 
 
Для  оценки  и  количественного  описания  химических  свойств 
почв и химических почвенных процессов используют широкий набор 
величин или показателей химического состояния почв. Показателями 
9 

химического  состояния  почв  являются  массовая  доля  гумуса  в 
почве  pH водной  и  солевой почвенных  суспензий  содержание  подвижных соединений химических элементов в почвах и многие другие. 
В  химии  почв  предложена  общая  система  объединяющая  все 
показатели с помощью которых характеризуют химические свойства 
почв и химические почвенные процессы. В ней все известные показатели химического состояния почв разделены на две большие группы. 
Согласно опубликованным данным Л.А. Воробьевой  в самом 
общем виде эта система представлена следующим образом  
Группа . Показатели свойств почв и почвенных компонентов 
Подгруппы 
. Показатели состава почв и почвенных компонентов. 
. Показатели подвижности химических элементов в почвах. 
. Показатели кислотно-основных свойств почв. 
. Показатели ионообменных  и коллоидно-химических свойств 
почв. 
. Показатели окислительно-восстановительных свойств почв. 
. Показатели каталитических свойств почв. 
Группа . Показатели химических почвенных процессов 
Подгруппы 
. Показатели направления и степени выраженности процесса. 
. Показатели скорости процесса. 
В одной объединены показатели химических свойств почв в другой - показатели химических почвенных процессов. Показатели первой группы позволяют получить характеристику химических свойств 
почв  на  момент  исследования.  Показатели  второй  группы  отражают 
степень выраженности скорость природных и антропогенных химических почвенных процессов. Каждая из групп включает подгруппы в 
которых представлены показатели характеризующие одно из свойств 
почвы или степень выраженности и скорость процесса. 
Перечень  показателей  химического  состава  почв  и  почвенных 
компонентов разделен на три группы показатели элементного состава; показатели вещественного состава; показатели группового 
фракционногосостава соединений химических элементов в почвах. 
Показатели элементного состава характеризуют общее валовоесодержание химических элементов в почвенной массе или в выделенных из нее гранулометрических фракциях новообразованиях.  
Элементный состав почвы позволяет оценить итоги процессов 
 

почвообразования  он  важен  при  решении  классификационных  проблем оценке загрязнения техногенными выбросами. Валовой анализ 
почвы представляет собой комплекс приемов позволяющих установить элементный состав почвы независимо от того в виде каких соединений они присутствуют в почвах. 
Показатели вещественного состава дают информацию о содержании в почве  индивидуальных химических соединений  или их известных совокупностей а группового или фракционного состава соединений химических элементов в почве - о содержании близких по 
свойствам групп соединений того или иного химического элемента. 
Под  группой понимают  совокупность  соединений  химического  элемента сходных по свойствам. Как правило в основе разделения соединений  на  группы  лежат  различия в  их  растворимости.  В  англоязычной  литературе  часто  вместо  термина  ©групповой  составª  используют термин ©фракционный составª а извлечение из почв и количественное  определение  групп  или  фракций  соединений  химического элемента называют фракционированием. 
Показатели  химического  состава  почв  имеют  самостоятельное 
значение и кроме того могут служить основой для получения многих других характеристик свойств почв и почвенных процессов. 
 
.. Особенности почвы как объекта химического исследования 
 
Почва представляет собой сложную многокомпонентную систему  изучение  состава  которой  проводят  на  разных  уровнях.  Почву 
изучают как природное образование состоящее из атомов различных 
химических  элементов.  Это  атомный или  элементный  уровень  изучения состава почв. В то же время состав почв познают на молекулярном надмолекулярном и более высоких уровнях когда требуется 
установить  не  только  количественное  содержание  элементов  но  и 
форму  их  нахождения.  Сложность  изучения химического  состояния 
почв обусловлена особенностями их химических свойств и связана с 
необходимостью  получения  информации  адекватно  отражающей 
свойства  почв  и  обеспечивающей  наиболее  рациональное  решение 
как теоретических вопросов почвоведения так и вопросов практического  использования  почв.  Для  количественного  описания  химического состояния почв используют широкий набор показателей. В него 
входят  показатели  определяемые  при  анализе  практически  любых 
объектов  и  разработанные  специально  для  исследования  почв  об11 

менная  и  гидролитическая  кислотность  показатели  группового  и 
фракционного состава гумуса степень насыщенности почв основаниями  и  др..  Поэтому  при  исследовании  состава  почвы  необходимо 
учитывать следующие специфические особенности почвы как объекта химического анализа [Воробьева @. 
Гетерогенность  почв. В  составе  почвы  выделяют  твердую 
жидкую  газовую  фазы.  При  исследовании  химического  состояния 
почвы и отдельных ее компонентов определяют показатели характеризующие не только почву в целом но и ее отдельные фазы. Разработаны  математические  модели  позволяющие  оценить  взаимосвязь 
уровней парциального давления диоксида углерода в почвенном воздухе  рН  карбонатной  щелочности  и  концентрации  кальция  в  почвенном растворе. 
Полихимизм почв. В почвах один и тот же химический элемент 
может  входить  в  состав  разнообразных  соединений  легкорастворимых солей сложных алюмосиликатов органоминеральных веществ. 
Эти компоненты обладают разными свойствами от которых в частности  зависит  способность  химического  элемента  переходить  из 
твердых фаз почвы в жидкую мигрировать в профиле почвы и ландшафте потребляться растениями и т. п. Поэтому в химическом анализе почв определяют не только общее содержание химических элементов но и показатели характеризующие состав и содержание индивидуальных химических соединений или групп соединений обладающих близкими свойствами. 
Полидисперсность почв. Твердая фаза почвы состоит из частиц 
разного размера - от крупинок песка до коллоидных частиц диаметром в несколько микрометров. Они неодинаковы по составу и обладают разными свойствами. При специальных исследованиях генезиса 
почв  определяют  показатели  химического  состава  и  других  свойств 
отдельных гранулометрических фракций. С дисперсностью почв связана их способность к ионному обмену которая в свою очередь характеризуется специфическим набором показателей - емкостью катионного  и  анионного  обмена  составом  обменных  катионов  и  пр.  От 
уровней этих показателей зависят многие химические и физические 
свойства почв. 
Кислотно-основные 
и 
окислительно-восстановительные 
свойства почв. Катионообменные свойства лежат в основе функционирования почв. Они связаны с наличием отрицательных и положительных  зарядов  на  поверхности  почвенных  частиц  и  с  процессами