Инструментальные методы исследований в агрономии

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Российский государственный аграрный университет –

МСХА имени К.А. Тимирязева

Агрономический факультет

Кафедра земледелия и МОД

Инструментальные методы исследований в агрономии

Методические указания

Москва 2012

УДК 631.5.001.53 (083.131)

ББК 41.4в643я81

И 72

Инструментальные методы исследований в агрономии: Методические указания / Хохлов Н.Ф., Солдатова С.С. - М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2012, 31 с.

 

В методических указаниях изложен материал по выполнению лабораторного практикума по курсу «Инструментальные методы исследований в агрономии».

Лабораторный практикум направлен на получение магистрами практических навыков по проведению агрофизических, агрохимических и биологических анализов почвы (субстрата) и растений (продукции), теоретических основ по современным инструментальным методам исследований и области их применения, а также проведения самоконтроля при освоении дисциплины «Инструментальные методы исследований в агрономии»

 

Предназначено для магистров по направлению подготовки110400 «Агрономия»

 

 

Рекомендовано к изданию учебно-методической комиссией агрономического факультета (протокол № 37 от 27 августа 2012г.)

 

© Хохлов Н.Ф., Солдатова С.С.,

© ФГБОУ ВПО РГАУ-МСХА

имени К.А. Тимирязева, 2012

Содержание

Введение. 4

Раздел 1. Инструментальная диагностика физических условий среды обитания растений. 5

Работа 1.1. Определение удельной поверхности почвы ускоренным методом. 5

Работа 1.2. Определение дифференциальной пористости почвы. 8

Работа 1.3. Определение влажности почвы и пенетрации. 10

Раздел 2. Инструментальная диагностика химических условий среды обитания растений. 14

Работа 2.1. Определение актуальной и обменной кислотности почвы полевым и лабораторным рН-метрами. 14

Работа 2.2. Определение нитратов и аммонийных форм азота в почве. 17

Работа 2.3. Определение общего азота в почве и растениях по методу Кьельдаля. 20

Раздел 3. Инструментальная диагностика биологических свойств среды обитания растений. 24

Работа 3.1. Определение потребности в подкормке азотом с помощью N–Testera. 25

Работа 3.2. Определение токсичности почвы по проросткам ячменя (овса). 27

 

 

Введение

Настоящие указания предназначены для магистров, обучающихся по направлению «Агрономия». В результате освоения дисциплины магистры будут иметь следующие компетенции: способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, профессиональной эксплуатации современного оборудования, приборов и достижений мировой науки, владению методами оценки состояния агрофитоценозов и приемами коррекции технологий возделывания сельскохозяйственных культур. В начале разделов даны основополагающие извлечения из программы, а в конце вопросы, вошедшие в контрольные работы и экзаменационные билеты. В связи со значительными временными затратами на биотестирование, часть задач разделов синхронизированы.

Для допуска к работам необходимо заполнить «окна самостоятельной работы», помещенные в начале работ. К экзамену допускаются студенты, защитившие все работы и контрольные работы на положительную оценку.

В результате освоения компетенций магистр должен

знать:

- основные инструментальные методы, применяемые в агрономии;

- общую характеристику современных физико-химических методов;

- взаимосвязи исследуемых показателей;

- критерии оценки и спобы коррекции плодородия почвы и качества растительной продукции.

уметь:

- оценить уровень плодородия почвы или субстрата;

- оценить состояние растений и качество получаемой продукции;

- исспользовать как лабораторные, так и экспресс-методы;

- обосновать задачи исследования, выбрать методы, самостоятельно организовать и провести научные исследования, интерпритировать полученные результаты.

Вопросы к контрольной работе по разделу 1

1. Использование агрофизической информации при управлении плодородием почвы.

2. Фундаментальные уровни исследования физического состояния почвы и показатели.

3. Методы исследований физического состояния на ионно-молекулярном уровне.

4. Методы исследований физического состояния почвы на уровне элементарных частиц.

5. Методы исследований физического состояния почвы на агрегатном уровне (микро– и макроагрегатов).

6. Инструментальные методы определение определения плотности сложения почвы.

7. Инструментальные методы определение определения агрегатного состава,

8. Инструментальные методы определение определения водопрочности структуры.

9. Методы и устройства для определения водопроницаемости

10. Понятие об ОГХ. Методы изучения гидрофизических свойств.

11. Тензиометры и тензиостаты. Назначение и принципы работы.

12. Прессы Ричардса. Назначение и принципы работы.

13. Методы и устройства для определения температуры почвы.

14. Методы диагностики переуплотнения. Устройства для диагностики уплонения.

15. Методы регистрации пенетрации. Современные пенетрометры с электронной приставкой.

16. Методы оценки реологических свойств.

 

Литература к разделу 1

1. Васильев И.П., Туликов А.М. и др. Практикум по земледелию. М.: Колос С, 2004.
2. ГОСТы 17.4.3.01.-83; 17.4.4.02; 28168-89 Отбор почвенных проб.
3. Стурман В.И. Экологическое картографирование - «АспектПресс», 2003. – 251 с.
4. Яшин И.М., Шишов Л.Л., Раскатов В.А. Почвенно-экологические исследования в ландшафтах. - МСХА, 2000. – 557 с.

 

Вопросы к контрольной работе по разделу 2.

 

1. Использование агрохимической информации при управлении плодородием почвы и продуктивностью растений

2. Классификация методов исследований химических условий среды обитания растений

3. Ионометрия. Характеристика: основной принцип метода, условия применимости, приборы, определяемые показатели.

4. Спектрометрия. Фотоколориметрирование. Характеристика: основной принцип метода, условия применимости, приборы, определяемые показатели.

5. Паровая дистилляция. Характеристика: основной принцип метода, условия применимости, приборы, определяемые показатели.

6. Инструментальные методы определения кислотности почвы, преимущества и недостатки.

7. Инструментальные методы определения содержания общего азота в почве и содержания в растениях.

8. Инструментальные методы определения содержания нитратов и аммонийных форм азота в почве и растениях.

9. Современные методы листовой диагностики.

10. Инструментальные методы определения микроэлементов в почве, преимущества и недостатки.

11. Инструментальные методы определения тяжелых металлов в почве, преимущества и недостатки.

12. Экспесс-методы.

13. Дистанционные методы химических условий обитания растений.

 

Литература к разделу 2

 

1. ГОСТ 29269-91 Почвы. Общие требования к проведению анализов.
2. ГОСТ 26423-86 Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки.
3. ГОСТ 26483-85-ГОСТ 26490-85 Определение рН солевой вытяжки, обменной кислотности, обменных катионов, содержания нитратов, обменного аммония и подвижной серы методами ЦИНАО.
4. Кидин В.В. и др. Практикум по агрохимии. – М.: КолосС, 2008. – 599 с.
5. Минеев В.Г. Практикум по агрохимии. – М.: Изд-во МГУ, 2001. – 689 с.
6. Муравин Э.А. Агрохимия: Учебник для вузов - М.: КолосС, 2004. – 384 с.
7. Овчаренко М.М. Тяжелые металлы в системе почва-растение-удобрение - М.: ЦИНАО, 1997
8. Пискунов А.С. Методы агрохимических исследований. – М.: КолосС, 2004. – 312с.
9. Ягодин Б.А. и др. Агрохимия: Учебник для вузов - М.: КолосС, 2004. – 584 с.
10. Ягодин Б.А. и др. Практикум по агрохимии. – М.: Агропроиздат, 1987. – 512 с.
11. www.libgost.ru
12. www.snip-info.ru/Gost_17_5_4_01-84.htm

 

Вопросы к контрольной и экзамену по разделу 3

1. Биологические свойства почвы и возможность их инструментальной индикации и регулирования.

2. Инструментальные методы определение базовых характеристик биологических свойств почвы.

3. Методы определения органического вещества почвы. Концептуальные основы методов. Методические требования к реализации методов и стандарты.

4. Методы определения микробиологической активности. Концептуальные основы методов. Методические требования к реализации методов и стандарты.

5. Методы диагностики вредного влияния сорняков: методы измерения биомассы, засоренности почвы семенами, токсического влияния выделений сорных растений. Концептуальные основы методов. Методические требования к реализации методов и стандарты

6. Методы исследования почвенной биоты: насекомых, червей, фитонематод, микроорганизмов.

7. Методы исследования биологической активности почв (метод определения дыхания почвы)

8. Методы исследования активности ферментов.

9. Методы идентификации возбудителей болезней растений (метод микроскопического анализа) и интенсивности поражения. Устройство и принципы работы портативного полевого фотометра ПИФ–М.

10. Фитопатологическая экспертиза (метод рулонов ГОСТ Р 50459-92).

11. Методы инструментальной оценки морфофизиологического состояния растений: массы, площади листьев, состояния развития корневых систем.

12. Спутниковое дистанционное зондирование состояния фитоценозов, фотограмметрия посевов.

13. Основные методические подходы определения химической токсичности почв. Метод биотестов.

14. Экспресс-диагностика по водным экстрактам, содержащих водорастворимые фракции почв. Биотестирование на ракообразных, инфузориях, водорослях (хлореллах), рыбках гуппи.

 

Литература к разделу 3

 

1. Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. Уч.-2-е издание, МГУ, 1989 – 336 с.
2. Буторина Н.Н. и др. Прикладная нематология. - М.: Наука, 2006. – 350 с.
3. Петрова Л.Н. и др. Биотестирование агроландшафта путем оценки качества зерна // Плодородие, 2007, № 1, С. 35
4. Стурман В.И. Экологическое картографирование «АспектПресс» 2003. – 251 с.
5. Шуберт Р. Биоиндикация загрязнителей наземных экосистем. - М.: Мир, 1988. – 350 с.
6. www.yara.de

 

Методическое издание

Составители:

 

Хохлов Николай Федорович

Солдатова София Сергеевна

Методические указания

Корректура составителей

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Российский государственный аграрный университет –

МСХА имени К.А. Тимирязева

Агрономический факультет

Кафедра земледелия и МОД

Инструментальные методы исследований в агрономии

Методические указания

Москва 2012

УДК 631.5.001.53 (083.131)

ББК 41.4в643я81

И 72

Инструментальные методы исследований в агрономии: Методические указания / Хохлов Н.Ф., Солдатова С.С. - М.: Изд-во РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, 2012, 31 с.

 

В методических указаниях изложен материал по выполнению лабораторного практикума по курсу «Инструментальные методы исследований в агрономии».

Лабораторный практикум направлен на получение магистрами практических навыков по проведению агрофизических, агрохимических и биологических анализов почвы (субстрата) и растений (продукции), теоретических основ по современным инструментальным методам исследований и области их применения, а также проведения самоконтроля при освоении дисциплины «Инструментальные методы исследований в агрономии»

 

Предназначено для магистров по направлению подготовки110400 «Агрономия»

 

 

Рекомендовано к изданию учебно-методической комиссией агрономического факультета (протокол № 37 от 27 августа 2012г.)

 

© Хохлов Н.Ф., Солдатова С.С.,

© ФГБОУ ВПО РГАУ-МСХА

имени К.А. Тимирязева, 2012

Содержание

Введение. 4

Раздел 1. Инструментальная диагностика физических условий среды обитания растений. 5

Работа 1.1. Определение удельной поверхности почвы ускоренным методом. 5

Работа 1.2. Определение дифференциальной пористости почвы. 8

Работа 1.3. Определение влажности почвы и пенетрации. 10

Раздел 2. Инструментальная диагностика химических условий среды обитания растений. 14

Работа 2.1. Определение актуальной и обменной кислотности почвы полевым и лабораторным рН-метрами. 14

Работа 2.2. Определение нитратов и аммонийных форм азота в почве. 17

Работа 2.3. Определение общего азота в почве и растениях по методу Кьельдаля. 20

Раздел 3. Инструментальная диагностика биологических свойств среды обитания растений. 24

Работа 3.1. Определение потребности в подкормке азотом с помощью N–Testera. 25

Работа 3.2. Определение токсичности почвы по проросткам ячменя (овса). 27

 

 

Введение

Настоящие указания предназначены для магистров, обучающихся по направлению «Агрономия». В результате освоения дисциплины магистры будут иметь следующие компетенции: способность к самостоятельному обучению новым методам исследования, профессиональной эксплуатации современного оборудования, приборов и достижений мировой науки, владению методами оценки состояния агрофитоценозов и приемами коррекции технологий возделывания сельскохозяйственных культур. В начале разделов даны основополагающие извлечения из программы, а в конце вопросы, вошедшие в контрольные работы и экзаменационные билеты. В связи со значительными временными затратами на биотестирование, часть задач разделов синхронизированы.

Для допуска к работам необходимо заполнить «окна самостоятельной работы», помещенные в начале работ. К экзамену допускаются студенты, защитившие все работы и контрольные работы на положительную оценку.