Какими бывают анализы почв и зачем они нужны?

Какими бывают анализы почв и зачем они нужны?

Приобретая садовый участок, каждый владелец, наверное, представляет его зеленым, облагороженным, красивым и урожайным. Но мечты могут рушиться без понятных причин: культуры растут слабо, плоды далеко не в том виде и объеме, как хотелось бы. Проблема может заключаться в состоянии почвы. Кто-то понимает, что придется менять весь грунт и решается на заказ такой услуги, недешевой, конечно. Кто-то начинает с более осторожных и разумных шагов, например, с анализа почвы.

Что это такое и зачем нужен?

Этот специальный анализ даст четкую оценку состоянию почвы, ее плодородности. Не исключено, что он выявит отравленность грунта, определит, что конкретно в нем токсично. Этот же анализ не только дает оценку, но и становится базой для рекомендаций: что сделать, чтобы исправить ситуацию.

Но не только владельцев участков может заинтересовать этот анализ. Тем, кто только собирается покупать участок, он понадобится еще больше. Он дает оценку плодородности грунта, а это едва ли не самая главная характеристика при покупке. А также потенциальный покупатель на основе данных анализа может убедиться, что почва безопасна, не отравлена ядами и экологически благоприятна.

Наконец, есть ГОСТы и другие регламентирующие документы: согласно им для некоторых работ, построек участок обязаны проверить на состояние почвы.

Разберем, почему грунт может оказаться в неблагоприятном состоянии:

• соседство с промышленными предприятиями, которые выбрасывают химотходы (прежде всего нефтяные продукты и тяжелые металлы);
• влияние агроудобрений – пестициды, конечно, вредят грунту, делают его токсически зараженным;
• ухудшить качество земли могут и автомагистрали, проходящие недалеко от участка;
• свалки бытовых и иных отходов также наносят тяжкий урон земле.

Вне зависимости от того, как часто человек контактирует с почвой в неблагоприятном состоянии, она будет влиять на него – токсины, так или иначе, попадают в организм.

Техники анализа

Анализ – это не какая-то единая процедура, способная ответить на все вопросы сразу. Микробиологические исследования являются узкими методами, при которых определяются совершенно разные показатели.

Механический

Другое название методики – гранулометрический анализ. Он дает возможность подсчитать механические частицы (то есть гранулы) собранного грунта. Анализ же распределяет гранулы по весу и размеру.

В результате такого исследования можно в подробностях узнать, сколько в почве глины, а сколько песка, и к какому конкретно виду она относится.

Химический

Это качественное исследование на наличие химических элементов в составе. После этого анализа становится ясной обогащенность почвы питательными веществами. Можно изучить и поглотительную способность грунта, и то, есть ли в нем тяжелые металлы, и каков уровень кислотности грунта.

Какие методы используются в химанализе:

• фотометрический;
• гравиметрический;
• хроматографический и другие.

В стандартном списке химического почвенного анализа определяют следующее: уровень pH, нахождение в образцах свинца, кадмия, никеля, меди, а также мышьяка и ртути. Проверяет тест и наличие в образцах бензапирена, нефтепродуктов. Наконец, анализ показывает суммарный маркер загрязнения.

По каждому маркеру лаборатория делает вывод, анализируя степень химзагрязнения грунта. Вердикт вариативен: чистая, допустимая, а также умеренно опасная, опасная и самая крайняя степень – чрезвычайно опасная.

Минералогический

Анализ покажет, какие первичные и вторичные минералы встречаются в почве. А они составляют большую часть массы грунта. В грунте бывают такие слои: глинистый, илистый, коллоидный. Все эти части исследуют отдельными методами.

Так у исследователя появляется информация, откуда произошел грунт, каковы критерии выветривания.

Агрохимический

У этого анализа существует узкая направленность. Он дает понимание, какова в земле концентрация конкретных химических веществ. Важно, как эти вещества могут воздействовать на посевы, на посадки, на состояние культур в целом.

Токсикологический

Выявляет в грунте содержание мышьяка, свинца, ртути, а также нефтепродуктов. Делают его так: водой разбавляют почвенную пробу, в жидкость специальным десантом отправляют рачков дафний, а также водоросли хлорелла, и их смертность показывает, какова токсикоопасность грунта.

Проводятся также дополнительно радиологические анализы, осуществляющиеся с помощью спектрометра. Если участок находится в относительной близости к АЭС, актуальность этого анализа сложно переоценить. Важны и отдельные микробиологические исследования, например, титриметрический и гельминтологический анализ, другие тесты.

Способы проведения анализов разные: от изучения водной вытяжки до гранулометрии и т.д. При санитарном контроле почвы обязателен ряд анализов, при которых отбирают образцы грунта для уточнения главных санитарных показателей.

Валовой анализ – это исследование элементного состава почвы, определяющий и гигроскопичность воды, и потери при прокаливании, и ряд важных для эксплуатации грунта элементов.

Как выполняются исследования?

Лабораторный анализ – это четко структурированная, поэтапная процедура, провести которую могут только специалисты. Есть простейшие тесты, проводимые даже в домашних условиях, но основные исследования возможны только в специализированной лаборатории.

Изучение грунта включает ряд этапов.

Отбор проб. С этого момента все начинается, потому отбор должен пройти без нареканий. Одним из наиболее распространенных способов, простых и действенных, считают «метод конверта». Как это происходит: по краям грунта намечаются 4 точки, пятая точка находится посередине, оттуда совком, шпателем, а то и ложкой отбирают пробы. Взятый образец пакуется в бумажные (но можно и полиэтиленовые) мешки. Землю не трогают голыми руками в процессе сбора и упаковки, только инструментами. Курить в процессе взятия проб категорически запрещено. Есть четко расписанные ГОСТы, которые регламентируют основные моменты взятия почвенных проб.

• Анализ. Лаборатория, куда доставляются пробы, должна быть оснащена современным оборудованием, соответствующими реагентами, и, конечно, делать анализ должны квалифицированные работники. Хорошо, если многофункциональный анализ может провести одна лаборатория, чтобы не пришлось брать несколько проб и рассылать их в несколько инстанций. И сегодня такие лаборатории есть – это удобно для клиента и для исполнителя выгодно, конечно, тоже. Если рядовой заказчик хочет просто узнать характеристику почвы со своего садового участка, его запрос составляет такой ряд анализов – микробиологический, химический, радиологический. Это тот минимум, по которому можно сделать ценные выводы.

Садоводы, которые профессионально занимаются разведением растений, фермеры, скорее всего, должны сделать дополнительно агрохимический анализ и почвенную проверку на содержание пестицидов.

• Результаты. В среднем работа над анализом занимает 2 недели, точнее, результаты на руки заказчик получает через 10-14 дней. Если заказов много, лаборатория пришлет итог исследования через 20 дней. Если анализ проводится не просто для себя лично, а для решения каких-то юридических вопросов, например, фермер согласовывает разрешения на выращивание и продажу с соответствующими инстанциями, он должен проследить, чтобы итоги исследования были выданы на бланке гособразца. В частных целях это уже не так важно, но для подстраховки лучше настоять на специальном бланке.

Есть еще несколько вопросов из общей массы уточнений и деталей по теме, которые не должны остаться без ответа.

Сам себе лаборант: самостоятельно определяем тип, кислотность, плодородие и дренажную способность почвы на участке

На своей земле можно делать все, что душе угодно: разбивать грядки, сажать плодовые деревья и кустарники, организовывать клумбы или цветники по всему двору. Но, чтобы добиться успеха в этих мероприятиях, нужно выяснить, какая на участке почва. Самым эффективным, но и самым дорогостоящим способом выступают геологические изыскания и химическое лабораторное исследование. Но когда нет желания тратиться, можно самостоятельно получить искомые данные.

Какие почвы бывают

Существует более десятка видов и подвидов почв, но в условиях частной застройки и растениеводства определять конкретно ваш не требуется. На большей части территорий нашей страны можно обнаружить:

• Глинистую почву. Она имеет характерный красновато-коричневый цвет, когда она влажная, липнет к лопате и рукам, плохо пропускает воду.
• Суглинистую почву. Обладает бурым или желто-красным оттенком, содержит примесь песка. Чем его больше, тем легче почва и проницаемость ее выше. Тяжелый суглинок очень похож на глинистую почву.
• Песчаную. Имеет светло-коричневый или серый цвет, хорошо пропускает воду, что не всегда является преимуществом.

Для садоводства оптимальный тип почвы – суглинистый. Она насыщена питательными веществами, хоть и пропускает воду, но удерживает ее некоторое время. Плодородный верхний слой формирует чернозем, в болотистой местности — торф.

Как определить тип почвы вручную

Сделать это можно ручным способом. С глубины 15-20 см зачерпывается горсть влажной земли. Из нее следует слепить комок и скатать жгут и шарик. Теперь определяем тип почвы:

• Она глиняная, если жгут скатывается легко, он длинный, толстый, однородный и без трещин, шарик можно превратить в лепешку, он не трескается по краям.
• Суглинок – жгут практически не скатывается, рвется, деформируется, покрывается трещинами, шарик скатывается, но лепешка сразу разваливается на части.
• Песчаная, если из нее невозможно ничего скатать и слепить.
• Чернозем – зачерпывают горсть влажной земли, отжимают и помещают на солнце. Торф высохнет мгновенно и рассыплется при прикосновении, чернозем сохраняет дольше и лучше держит форму.

Простой домашний анализ

Также точно узнать тип почвы можно при помощи обычной банки с водой объемом 0,5 литра и нескольких проб, которые вы соберете с разных частей участка. Удалите из грунта остатки органики, камни и мусор, всыпьте в воду две-три столовые ложки, закройте крышкой и взболтайте. После чего оставьте на несколько часов, чтобы выпал осадок.

• Вода практически осталась прозрачной, на дне небольшой осадок – суглинок.
• Прозрачная вода, имеющая осадок из песчинок – песок.
• Мутная жидкость с осадком на дне – глина.

Подобный тест сделать проще, чем первый.

Почва плодородная или нет

На плодородность почвы влияют различные факторы, но главными обогатителями выступают дождевые черви. Проверка проводится в сухой и теплой почве. Выкопайте яму там, где планируется сад или огород, 30 см глубиной и шириной. Выбранная земля ссыпается на подложку, после чего просеивается и пересчитывается количество червей. Богатая питательными веществами почва будет содержать их в большом количестве, ведь она рыхлая и «вкусная». Если вы обнаружили десяток дождевых червей, то грунт качественный, если их гораздо меньше, потребуется вносить удобрения.

Зачем нужно знать кислотность

Кислотность оказывает влияние на растительность. По этому параметру почвы бывают:

• Нейтральными (pH 5,6-7).
• Слабокислыми (pH 5,1-5,5).
• Кислыми (рН 3,8-5,0).

Чем грунт кислее, тем сложнее выбрать растения, которым он подойдет. Когда кислотность нормальная или повышена незначительно, сажать можно практически любые районированные культуры.

Как понять, кислая почва или нет

Узнать кислотность помогут лакмусовые бумажки, специальные измерительные приборы или народные методы. Приборы и наборы можно найти на площадках в Интернете.

Самая простая проверка:

• Взять пробы с нескольких мест в саду или огороде, измельчить.
• Землю поместить на подложку (типа стекла, толстой пленки).
• Проверить реакцию – добавить несколько столовых ложек уксуса (9%-го). Если почва обладает нейтральным pH или слабокислым, пена возникнет, если почва кислая, реакции не будет вообще.

Также осмотрите сорняки на участке. Комфортно в грунте с кислой средой будет пырею, хвощу, подорожнику, кислице или щавелю конскому.

Измерить показатель рН помогает натуральный сок из винограда, в который помещают огородный грунт. Если его цвет изменится и возникнет характерная реакция, почву на грядках можно отнести к нейтральной.

Сода также позволяет определить примерный уровень рН. Приготовьте жидкую массу из воды и огородной земли. Сверху обильно насыпьте соду. Если услышите шипение, почвенная среда закислена.

Взгляните на цвет ботвы свеклы, которая растет на грядках. Если листья обычного зеленого оттенка, почва слабощелочная или нейтральная.

Листья черной смородины с легкостью заменяют лакмусовые бумажки. В прозрачную банку или стакан поместите пять листков кустарника. Налейте в емкость крутого кипятка, дайте настоятся до полного остывания. Жидкость процедите, добавьте горстку земли и оцените результат. Если жидкость красная, почва кислая, синяя — слабокислая, зеленая — у грунта нейтральный уровень рН.

Еще одним индикатором кислотности может выступать мел. В бутылке смешивают 2 ст. л. огородной земли, 5 ст. л. теплой воды, 1 ч. л. порошка мела. На горлышко надевают воздушный шарик. Бутылку трясут. Если шарик распрямился, грунт имеет кислый состав. При наличии нейтральной почвы изменений не будет.

Тест на дренирующую способность

Недостаток влаги легко исправить, куда больше проблем возникает из-за лишней жидкости. Дренирующую способность почвы поможет определить простой опыт. Выройте небольшую яму глубиной 30-40 см, шириной 15 см, залейте ее по края водой. Когда вода впитается, воду льют повторно и засекают время, за которое уйдет вторая порция. Если спустя четыре часа жидкость еще остается в лунке, нужно позаботиться о ливневой канализации. А когда вода набирается сама, придется провести дренаж участка.

Как узнать состав грунта под фундамент

Общая информация о залегающих слоях может быть получена при бурении скважины или копке колодца. Но не всегда есть возможность их выкопать.

Самостоятельно выяснить качество грунта помогут шурфы – расположите их по диагонали, отступив 2-3 метра от планируемого периметра основания. Глубина шурфа – не менее 2 метров. Эти же шурфы показывают расположение грунтовых вод и необходимость дренажа фундамента.

Агрохимический анализ. Обоснование и интерпретация

Агрохимический анализ почв проводят для того, чтобы [2]:

1. Определить, достаточно ли в почве доступных питательных веществ для растений;
2. Следить за изменением свойств почвы, которые так или иначе влияют на рост и развитие растений;
3. Оценить характер и определить особенности взаимодействия почвы с применяемыми удобрениями и поступающими из атмосферы веществами;
4. Рассчитать количество удобрений, которое необходимо внести в почву.

Что мы делаем при анализе и почему именно это?

Мы определяем основные свойства почвы, которые тем или иным образом могут сказаться на росте и развитии растений. Одним из важнейших показателей, определяемых при агрохимическом анализе, является реакция среды (рН). Почему важно контролировать рН?

1. В основном наибольшие урожаи сельскохозяйственных растений получают при слабокислой или нейтральной реакции среды, но очень часто почва становится более кислой и это препятствует получению высоких урожаев. [12]
2. Реакция среды воздействует на способность растений поглощать из почвы питательные элементы. При более низких рН она уменьшается, а иногда даже приводит к потере питательных элементов из корней растений [12];
3. рН сказывается на миграции и аккумуляции веществ в почве [3], в том числе токсичных [6];
4. Микробиологическая активность почвы тоже зависит от реакции среды [3];
5. Помимо этого, рН влияет на катионообменную ёмкость почв [4] – максимальное количество катионов, которое может быть удержано почвой в обменном состоянии при заданных условиях [1] и потенциально доступно растениям.

Поэтому при агрохимическом анализе мы определяем рН водной вытяжки из почвы. Но он позволяет судить только о степени кислотности или щёлочности и не даёт количественного представления о содержании кислот и оснований из-за высокой буферности почв. Однако, например, содержание кислотных компонентов может увеличиваться, а рН оставаться практически неизменным. В связи с этим помимо рН водной вытяжки мы определяем потенциальную кислотность — рН солевой вытяжки [8].

Кроме реакции среды важны так же и сами питательные элементы. Растения больше всего нуждаются в следующих из них:

Азот — один из наиболее распространённых элементов в природе, тем не менее растениям часто не хватает азота, так как растения могут усваивать только определённые формы соединений азота (в основном аммонийную и нитратную формы) [3]. В то же время азот является незаменимым элементом в растении, входя в состав белков, ДНК, многих жизненно важных органических веществ. При недостатке азота нарушается процесс фотосинтеза из-за разрушения хлорофилла, возможно высыхание и отмирание частей растений, поэтому обеспечение азотом — одна из важнейших проблем при выращивании сельскохозяйственных культур. В связи с этим для оценки доступного для растений азота мы определяем содержание аммонийного и нитратного азота в почве.

Фосфор тоже жизненно необходим растениям и также входит в состав многих органических соединений. Кроме того, он участвует в энергетическом обмене клеток. Но подвижные формы фосфора во многих почвах находятся в дефиците [4], что приводит к снижению активности ферментов, контролирующих клеточный метаболизм, и веществ, участвующих в синтезе РНК, белков и делении клеток. Соответственно, при недостатке фосфора рост растений замедляется, что, естественно, не может не сказаться на урожае [10]. Поэтому очень важно определять содержание подвижных форм фосфора в почве.

Калий является важнейшим элементом питания растений, он входит в состав цитоплазмы клетки, в значительной степени определяет её свойства и поэтому влияет практически на все процессы в клетке. Калий участвует в поглощении и транспорте воды, открывании и закрывании устьиц. Также при калийном голодании нарушается структура митохондрий и хлоропластов, что в свою очередь оказывает влияние на фотосинтез и дыхание [10]. Поэтому достаточное содержание калия в почве повышает устойчивость растений к воздействию низких и высоких температур, сопротивляемость растений болезням, а также сокращает сроки созревания растений [12]. Растениям доступны только подвижные формы калия, поэтому именно их мы и определяем.

Органическое вещество почвы является важным показателем её плодородия. Оно состоит из ещё не успевших разложиться органических остатков и уже претерпевших изменения органических веществ, называемых гумусом. Гумус способствует накоплению и удержанию питательных для растений веществ, которые при его разложении переходят в почвенный раствор и могут потребляться растениями [3]. Количество гумуса в почве определяют через количество органического углерода в почве.

Как должно быть в идеале и в каких диапазонах могут колебаться указанные параметры?

Данные показатели могут различаться для разных типов почв, и для разных сельскохозяйственных культур могут быть оптимальными разные диапазоны значений, тем не менее в среднем плодородие почвы можно оценить следующим образом:

Таблица 1. Оценка потенциального плодородия почв по содержанию гумуса и доступных для растений фосфора, калия и азота.

* — по Г. В. Мотузовой и О.С. Безугловой, 2007 (по методу Кирсанова);

** — по Г. П. Гамзикову, 1981;

*** — по Л. А. Гришиной и Д. С. Орлову, 1978.

Таблица 2. Градация кислотности (щёлочности) почв по величине рН водной и солевой вытяжек [11].

Что делать, если что-то не в норме?

Одним из основных приёмов повышения плодородия почв является внесение удобрений. В таблице 3 представлены некоторые из них.

Таблица 3. Вещества, добавляемые в почву для улучшения её свойств [7].

При недостатке в почве азота, фосфора и калия применяют комплексные удобрения, содержащие в своём составе сразу несколько питательных элементов. Например, это аммонизированный суперфосфат, аммофос, диаммофос, калийная селитра, нитрофос и нитроаммофос, нитрофоска и нитроаммофоска, карбоаммофос и карбоаммофоска, жидкие комплексные удобрения. Преимущество их заключается в том, что при внесении удобрений в крупных масштабах снижаются затраты на транспортировку смешивание, хранение и внесение удобрений. Из недостатков комплексных удобрений выделяют то, что соотношение элементов питания в них изменяется слабо и при внесении их в почву может получиться так, что одних элементов попадёт в почву больше, чем нужно, тогда как других окажется недостаточно [7].

Существуют также бактериальные удобрения, содержащие специальные бактерии, которые улучшают питание растений. Их применяют только при выращивании бобовых растений и для каждого вида подбирают разные штаммы бактерий [7].

Какое же удобрение лучше?

Таблица 4. Сравнение органических, минеральных и биологических удобрений [7].

Внося удобрение надо помнить, что его избыток так же плохо сказывается на растениях, как и недостаток. Необходимо рассчитывать количество вносимого удобрения исходя из свойств почвы и произрастающих сельскохозяйственных культур. Для того, чтобы правильно подобрать удобрение и рассчитать его дозу, нужно обратиться в аккредитованную лабораторию, где специалисты проведут анализ почвы согласно установленным ГОСТам и определят указанные выше параметры (рН, аммонийный и нитратный азот, подвижный фосфор, обменный калий и углерод органического вещества).

Источник https://stroy-podskazka.ru/pochva/analiz/

Источник https://fb.ru/post/gardening/2022/5/13/356147

Источник https://www.msulab.ru/knowledge/soil/agrochemical-analysis-justification-and-interpretation/