Лекція №7. Методика відбору ґрунтових проб

 

Визначення

 

• -одинична проба ґрунту- проба певного обсягу, взята одноразово з грунтового горизонту, шару;

• - об'єднана проба ґрунту- проба ґрунту, що складається з певної кількості одиничних проб;

• - повітряно-суха проба ґрунту- проба ґрунту, висушена до постійної маси при температурі і вологості лабораторного приміщення;

• -квартування - прийом механічного усереднення проби грунту. Подрібнений ґрунтових матеріал після ретельного перемішування розташовують на папері у вигляді квадрата і ділять діагоналями на чотири рівновеликі частини. Дві протилежні частини беруть для подальших аналізів;

• - репрезентативна ділянка - частина площі сільськогосподарського угіддя з однорідними фізико-географічними умовами (рельєф, вологість, тип ґрунту), що визначає однотипний характер змін вмісту залишкових кількостей пестицидів;

• - залишкова кількість пестицидів- кількість пестициду після встановленого терміну очікування з моменту його застосування;

• - орний горизонт (шар)- шар грунту певної глибини, що піддається регулярної механічній обробці.

 

 

• Загальна інформація

 

• Пестициди - це хімічні речовини, які використовуються в сільському господарстві для захисту сільськогосподарських культур від комах, грибів, бур'янів та інших шкідників.
• Залишки пестицидів у ґрунті є концентрацією активного інгредієнта пестицидів (a.i.), його метаболітів чи продуктів розпаду.
• Види відбору грунту залежить від типу землеробства – традиційне чи органічне.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Визначення гранулометричного складу

ґрунту в полі (метод польовий)

 

Пісок (1)	- під час скачування кулька не утворюється;
Глинистий пісок	- під час скачування шнур не утворюється, кулька скачується порівняно добре;
Супісок (2)	- під час скачування шнур утворюється сплющений, діаметром більше 3 мм, або зачатки шнура;
Легкий суглинок (3)	-під час скачування шнур утворюється, але відразу розпадається на короткі циліндрики;
Середній суглинок (4)	- під час скачування шнур утворюється добре, але під час згинання в кільце розламується;
Важкий суглинок (5)	- під час скачування шнур утворюється добре, легко згинається в кільце, яке зверху докладно;
Глина (6)	- під час скачування шнур утворюється добре, легко згинається в кільце з якого можна зробити вісімку.

 

Функції гумусу

 

• Фізичні – формування структури, повітря та вологоємність, циркуляція води, вирівнювання температури.

• Хімічна – містить живильні елементи.

•Біологічна – середовище для розвитку та проживання мікроорганізмів.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Підготовка до відбору об'єднаних проб ґрунту (рельєф)

 

• Сільськогосподарське угіддя, яке підлягає контролю, умовно поділяють на представницькі ділянки, в межах яких вибирають пробні майданчики.
• Представницькі ділянки мають накривати все сільськогосподарське угіддя, яке підлягає контролю.
• Площа представницької ділянки не повинна перевищувати норм, встановлених для наступних категорій місцевості:
• - 1-а категорія- зона Полісся з хвилястим рельєфом, з неоднорідною структурою ґрунтового покриву. Площа представницької ділянки-від 3,0 до 5,0 га;
• - 2-а категорія - лісостепові та степові райони з розчленованим рельєфом. Площа представницького ділянки-від 5 до 10 га; із рівним рельєфом 10-15 га.
• - 3-я категорія - степові райони з рівнинним та слаборозчленованим рельєфом. Площа представницької ділянки-від 15 до 20 га;
• - 4-а категорія-гірські райони з дрібними ареалами сільськогосподарських угідь та неоднорідністю структури ґрунтового покриву. Площа представницької ділянки-від 0,5 до 3,0 га;
• - 5-а категорія-райони зрошуваного землеробства. Площа представницької ділянки-від 2,0 до 3,0 га. У садах площа представницької ділянки – від 2 до 4 га. Ділянку слід розташовувати лише на одному елементі мезорельєфу (вершина, пагорб, схил, підніжжя) схилу і т.д.), але при цьому площа не повинна перевищувати норми. На великих площах (50-100 тис. га) вихідні зразки відбираються з пробних майданчиків (100 x 200 м). Пробні майданчики закладаються не менше ніж 100 м від краю поля.

 

Класифікація пестицидів

 

• За хімічним складом:

• Неорганічні

• Органічні (хлорорганічні, фосфорорганічні, металоорганічні, алкалоїди (зокрема нікотинові похідні та неонікотиноїди)

• За цільовим призначенням:

• Акарициди – група пестицидів, призначених для боротьби з кліщами;

• Бактерициди – група пестицидів, спрямована на знищення бактерій-збудників хвороб, рослин;

• Біопестициди - Біологічні пестициди;

• Гербіциди – пестициди, що використовуються у боротьбі з бур'янами рослин;

• Десиканти - речовини, що викликають висихання рослин перед збиральними роботами;

• Дефоліанти - речовини, що викликають опадіння листя рослин;

• Інсектициди - одна з найбільших груп пестицидів, спрямована на знищення комах, шкідників;

• Зооциди — пестициди, що використовуються у боротьбі з тваринами, що завдають шкоди сільському господарству;

• Молюскоциди – група пестицидів, спрямована на боротьбу з молюсками;

• Нематоциди – пестициди, спрямовані на знищення круглих хробаків (нематод);

• Регулятори росту рослин – речовини, що впливають на зростання та розвиток рослин;

• Протруйники зерен та насіння - речовини, які використовують для передпосівних обробок;

• Родентициди – пестициди, що використовуються для знищення гризунів, належать до зооцидів;

• Фуміганти — речовини, що використовуються в газоподібному стані для боротьби зі шкідниками та

збудників хвороб, а також для захисту рослин;

• Фунгіциди – група пестицидів, спрямована на боротьбу з грибковими захворюваннями рослин;

• Хемостерилізатори - речовини, що викликають стерилізацію комах.

 

Стійкі органічні забруднювачі

 

 Альдрін - хімічно стабільний, термічно стійкий. Малочутливий до світла. У ґрунті, рослин метаболізується з утворенням дильдрину.

 Дільдрін -хімічно та термічно стабільний. Стійок до лугів, слабких кислот, світла. Не розкладається при тривалому нагріванні за температури 25°C.

 Ендрин - практично нерозчинний у воді, добре розчиняється в більшості

органічних розчинників. Стійкий у кислих та лужних середовищах. Ендрин більше токсичний для людини та тварин. Належить до I класу небезпеки.

 Мірекс - практично нерозчинний у воді, помірно в органічних розчинниках. Головним продуктом перетворення у ґрунті є що володіє активними інсектицидними властивостями хлордекан Застосовується для боротьби з мурахами та іншими шкідниками сільськогосподарських культур.

 Хлордан – відрізняється великою персистентністю в об'єктах навколишнього середовища.

 Гептахлор -стійкий до дії вологи, температури. У ґрунті стійкий. Через рік після внесення залишаються 45%, через три роки –10% вихідної кількості.

 Гексахлорбензол — практично не розчиняється у воді, етанолі, добре розчиняється в органічні розчинники. Стійкий до дії світла, кислот, лугів.

 ДДТ - у зв'язку з високою стійкістю і різко вираженими кумулятивними властивостями використання ДДТ у сільському господарстві багатьох країн заборонено чи різко обмежене з умовою суворого дотримання регламентів

 Токсафен – розкладається в присутності лугів та при дії ультрафіолетового світла. Застосовується як кишково-контактний інсектицид на посівах буряків, картоплі, гороху, бавовнику та інших культур.

 

Хлорорганічні

 

• Рухливість хлорорганічних сполук у ґрунті зазвичай обмежена, хоча вона більше в піщаному ґрунті. У глинистих ґрунтах з обмеженим вилуговуванням.
• дельдрін - стійкий у ґрунті в помірних умовах.
• ДДТ
• гептахлор - Стійкий у ґрунті з періодом напіврозпаду 100-250 днів залежно від типу ґрунти. У грунті він піддається гідролізу, та був эпоксидированию мікроорганізмів. Період напіврозпаду в ґрунті (Помірний клімат) становить 9-10 місяців по сільськогосподарським показникам застосування.
• ендосульфан - період напіврозпаду в ґрунті становить 30-70 днів.

 

 

Карбамати

 

Залишки вихідних сполук зазвичай є екологічно стійкими.

Відбір проб для аналізу протягом 10-20 днів після обприскування, хоча в певних ґрунтах (глинистих) може бути і до 30 днів.

• • алдикарб - залишки окислюються в грунті, але залишки є стійкими та ефективними для приблизно 10 тижнів. Алдікарб токсичний для ссавців, але сублетальні дози швидко метаболізуються.

• • карбарил - у ґрунті в аеробних умовах 1 ppm карбарилу деградує з періодом напівжиття 7-14 днів у супісці та 14-28 днів у суглинці

• • пропоксир- рухливість у ґрунті висока, хоча деградація відбувається швидко в різних ґрунтах.

 

 

 

 

Фосфорорганічні

 

• Органофосфати мають досить обмежену екологічну стійкість
• • фенітротіон - період напіврозпаду в глинистих ґрунтах становить 12-28 днів, менше у заболочених умовах (4-20 днів). Найважливішими метаболітами є диметилфенітроксон та 3-метил-4-нітрофенол. Період напіврозпаду вихідної сполуки близько 4 днів.
• • фензин- швидка деградація у ґрунті та воді (період напіврозпаду становить приблизно 1 день).
• Сульфоксид та сульфон та їх кисневі аналоги.

 

 

 

Піретроїди

 

• Піретроїдні інсектициди є нестійкими у навколишньому середовищі, швидко деградують у присутності сильного сонячного світла.

• Контроль залишків становить інтерес лише протягом 5-7 днів після обприскування, якщо тільки в затінених областях та де застосовувані концентрації є особливо високими.

• • циперметрин – у ґрунті він досить стійкий; (Приблизно 16 тижнів).

• • перметрин – швидко розкладається у ґрунті та воді. Протягом 12 днів.

Метаболізм транс-ізомеру швидший, ніж метаболізм цис-ізомер.

• • дельтаметрин- у ґрунті вона розкладається мікробіологічно протягом 1-2 тижнів. У дерново-підзолистих ґрунтах може вилуговуватися.

 

Регулятори росту комах

 

• IGR бензилсечовини в цілому діють шляхом інгібування синтезу та ліофілізації хітину, тим самим перешкоджаючи утворенню кутикули комах. Вони все частіше використовуються для боротьби з комахами-листоїдами (травоїдними тваринами) та фруктів. Їхня низька розчинність у воді та адсорбція ґрунтом знижує їх міграцію. Залишки, ймовірно, будуть виявлені лише у ґрунті.
• •дифлубензурон – сильно фіксується гуміновою кислотою ґрунту. Стійкий до сонячного світла. Період напіврозпаду в грунті коливається від 2 до 12 тижнів залежно від типу ґрунту та умов мікробної деградації до 3,5-дихлор-2,4-дифторфенілсечовини.
• •трифлумурон - дані про період напіврозпаду в ґрунті відсутні, але період напіврозпаду може бути досить швидким за кілька місяців.
• •феноксикарб - низька рухливість у ґрунті та відносно швидкий напіврозпад.

Гербіциди

 

• Екологічна стійкість гербіцидів варіює. Так деякі з них швидко поглинаються та розкладаються у ґрунті (наприклад, паракват), у той час як інші є стійкішими.
• Період напіврозпаду <7 днів у ґрунті. З гербіцидами триазину або з такими продуктами, як лінурон/діурон, персистенція значно більше, а залишки можуть бути присутніми протягом кількох місяців.
• • 2-4-D - швидко розкладається в ґрунтах мікробами, період напіввиведення <7 днів.
• • атразин - у ґрунті період напіввиведення становить 35-50 днів, сухих, холодних умовах більший. Основні метаболіти дезилатразин та гідроксіатразин.
• • лінурон - у ґрунті деградує мікробіологічно з періодом напіврозпаду 2-5 місяців.
• •хлорсульфурон – гідроліз у ґрунті протягом 4-6 тижнів, при більшому вологості – гідроліз протікає швидше. При підвищених температурах та високої вологості у ґрунті здійснюється мікробна трансформація.

 

Фунгіциди

 

• Деякі фунгіциди можуть несприятливо впливати на навколишнє середовище.
• • карбендазим- у ґрунті розкладається мікроорганізмами з періодом напіврозпаду 3-12 місяців та швидко метаболізується.
• • хлороталоніл- залишки у ґрунті деградують досить швидко, протягом 5-36 днів. У анаеробних умовах, набагато швидше (від кількох годин до кількох днів) в умовах затоплення (болотні ґрунти, лучні). Залишки пестицидів на ґрунті не мобільні.
• •металаксил- кінцева активність у ґрунті становить приблизно 70-90 днів.

 

Фумігатори ґрунту

 

 Бромистий метил (нині широко використовуються в рамках Монреальського протоколу).

 1,3-Дихлорпропен – при контрольованому використанні фуміганти грунту не представляють серйозну екологічну проблему, швидко деградують.

 

 

Забруднення зразків

 

• Особистий захист
• При вході в сильно оброблену або забруднену області (якщо обприскування зроблено протягом 24 годин) необхідно:

1. Одягти захисний одяг і маску, тіло має бути покрите одягом.

2. Не можна входити в забруднену ділянку голими ногами.

3. Необхідно використовувати одноразові рукавички.

4. Після переходу від забрудненого пестицидами району до не забрудненого необхідно помити одяг та взуття водою з миючою речовиною.

• Відбір проби

1. Процес відбору має бути репрезентативним та виключити забруднення зразка.

2. На вміст пестицидів можуть впливати освітленість та високі температури. Тому, відбирати зразки бажано в ранкові години, згідно з певною схемою відбору.

3. Усі контейнери для проб повинні бути чистими (як усередині, так і зовні). Нові контейнери є кращими. Якщо контейнери повторно використовуються, то вони мають бути ретельно промиті розчинником високої чистоти (гексан чи ацетон) між використанням. Можливі поліетиленові або поліпропіленові мішки. Тверді зразки можуть бути загорнуті в алюмінієву фольгу якщо є підозра, що вміст пестициду може зменшитися

(Інсектициди). Полівінілхлоридні (ПВХ) матеріали не використовуються, оскільки вони можуть бути джерелом забруднення проби.

4. Будь-які інші матеріали, що використовуються при відборі проб (лопати, пробовідбірники, шпателі, шнеки, сітки і т. д.) мають бути чистими. Повинні використовувати лише одноразові рукавички.

 

 

Пробний майданчик

 

 

• Пробний майданчик розміром 100Х100 або 100Х200 м розташований у центральній частині представницької ділянки.
• У садах пробний майданчик розміром 15Х15 або 20Х20 м також розташовується в центральнйї частині представницької ділянки.
• Площа представницької ділянки може співпадати з пробною площею майданчика.
• Для взяття підорного шару в 5 точках копаються прикопи на глибину 50 см, на всю його глибину вирізають лопатою зразок вагою 1,5 – 2 кілограми. Після перемішування з цього зразка методом квартування відбирають вихідний зразок вагою 900 – 1000 грамів.

 

 

Упорядкування об'єднаної проби

грунту-Середня проба

 

• Об'єднану пробу складають безпосередньо в полі шляхом механічного перемішування 15 одиничних проб (при відборі лопатою) або 25 одиничних проб (при відборі ґрунтовим буром), відібраних на пробному майданчику. Для ґрунту садів об'єднану пробу складають аналогічно з 9 одиничних проб (при відборі лопатою) або з 18 одиничних проб (при відборі ґрунтовим буром).

• Поодинокі проби зсипають на обгортковий папір. З ґрунту видаляються грудки, залишки рослинності, комах. Великі грудки подрібнюють, грунт ретельно перемішують і три-чотири рази квартують.

• Частину ґрунту, що залишилася після квартування, розрівнюють шаром від 2 до 3 см, ділять на 6-9 квадратів і з центру кожного беруть однакову кількість ґрунту і перемішують.

• Маса об'єднаної проби має бути не менше 1 кг.

• Об'єднану пробу упаковують у пакет або коробку (паперову), забезпечують супровідним талоном.

 

 

 

Методика відбору проб ґрунту (2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Форма супровідного талону об'єднаної проби

ґрунту

 

• Дата та час відбору одиничних проб
• Адреса організації, яка проводить відбір проб
• Адреса організації, яка проводить хімічний аналіз
• Категорія місцевості
• Номер ділянки чи поля
• Номер пробного майданчика
• Культура або вид угіддя
• Тип ґрунту
• Номер об'єднаної проби, горизонт (шар), глибина взяття проби (зазначити, якщо вона використана як ПС або арбітражна проба)
• Засіб відбору одиничних проб ґрунту (лопата, бур)
• Кількість одиничних проб
• Характер метеорологічних умов у день відбору проби
• Особливості, виявлені під час відбору проб (освітлення сонцем, застосування засобів хімізації, виду обробітку ґрунту сільськогосподарськими машинами, наявність звалищ)
• Інші особливості
• Відповідальний виконавець за відбір проб: