Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

0715_Samofalova_Pochvovedenie_LabPraktik_2021

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.01.2024
Размер:
3.26 Mб
Скачать

0,25 мм, вставленное в стеклянную воронку. Размешивание с добавлением новых порций воды продолжают до тех пор, пока вся почва не окажется перенесенной в мерный цилиндр. Объем суспензии в цилиндре доводят до 1 л и анализируют ее методом пипетки.

4.Почву на сите (крупный и средний песок) промывают водой из промывалки и смывают в фарфоровую чашку. Из чашки почву путем декантации водой переносят без потерь в заранее взвешенную фарфоровую чашку объемом 50-100мл. Избыток воды из чашки сливают, остаток выпаривают на водяной бане, затем высушивают в сушильном шкафу при 105°С до постоянной массы и рассчитывают содержание крупного и среднего песка.

5.Для наблюдения за температурой помещают в цилиндр с водой термометр.

6.Все частицы менее 0,05 мм определяют взятием пипеткой определенного объема суспензии почвы с той или иной глубины. Для этого содержимое цилиндра взмучивают в течение 1 минуты длинной мешалкой и цилиндр оставляют в покое на время в соответствии с таблицей 8.

7.До истечения срока отстаивания цилиндр ставят под пипетку объемом 25 мл и осторожно опускают ее на заданную глубину.

8.Пробу из пипетки переносят в заранее высушенную и взвешенную на аналитических весах фарфоровую чашечку, после чего пипетку обмывают водой.

9.Жидкость в чашке выпаривают, чашку высушивают 3 часа в термостате при 105 оС, охлаждают в эксикаторе и взвешивают на аналитических весах и массу записывают в заранее подготовленную форму таблицы (табл. 9).

10.Содержимое цилиндра вновь взбалтывают и через промежуток времени, необходимый для определения частиц

31

менее 0,01мм, вновь берут пробу. Затем берут пробу для частиц мельче 0,005 мм и 0,001 мм.

11.Количество полученных фракций в процентах вычисляют по формулам 3 и 4, результаты записать в таблицу 10. При расчетах из массы последней фракции (<0,001 мм) вычитают поправку, соответствующую содержанию в суспензии пептизатора (при внесении 20 мл 4%-ного раствора пирофос-

фата натрия поправка составляет 0,02г, 10 мл – 0,01г)

12.Полученные результаты оформить в виде таблицы 11.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 8

 

 

Сроки и глубины взятия проб пипеткой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d,

 

Диаметр

 

Глубина по-

Время отстаивания при температу-

 

 

гружения

 

 

 

 

рах

 

 

 

 

 

 

 

г/см3

пробы

частиц, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пипетки, см

 

15

 

20

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,4

1

 

 

<0,05

25

 

 

140 с

 

132 с

 

 

 

 

117 с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

<0,01

10

 

23 мин 20 с

21 мин 49 с

 

19 мин 33 с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

<0,005

10

 

1 ч 39 мин

1 ч 28 мин

 

1 ч 18 мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

<0,001

7

 

29 ч 00 мин

25 ч 30 мин

22 ч 49 мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,6

1

 

 

<0,05

25

 

 

130 с

 

115 с

 

 

 

 

103 с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

<0,01

10

 

21 мин 45 с

19 мин 14 с

 

17 мин 06 с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

<0,005

10

 

1 ч 27 мин

1 ч 17 мин

 

1 ч 08 мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

<0,001

7

 

25 ч 22 мин

22 ч 26 мин

19 ч 57 мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,7

1

 

 

<0,05

25

 

 

123 с

 

109 с

 

 

 

 

97 с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

<0,01

10

 

20 мин 28 с

18 мин 06 с

 

16 мин 06 с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

<0,005

10

 

1 ч 22 мин

1 ч 12 мин

 

1 ч 04 мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

<0,001

7

 

23 ч 53 мин

21 ч 07 мин

18 ч 49 мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 9

 

 

 

 

 

Результаты взвешивания проб

 

 

 

 

 

 

 

Фракция, проба

 

Размерчастиц, мм

 

Глубина погружения пипетки, см

Время отстаивания

Объем пипетки

Номерчашки

 

Массапустой чашки, г

 

Массачашки с

пробой, г

 

Массапробы

 

Проба,%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Песок – А

 

 

 

1-0,25

 

на сите

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-я проба – Б

 

 

 

<0,05

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-я проба – В

 

 

 

<0,01

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-я проба – Г

 

 

 

<0,005

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4-я проба – Д

 

 

 

<0,001

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А, %=

(3)

Г, Д

(4)

 

 

где А – масса пробы, фракции, г; С – навеска воздушно-сухой почвы; V – объем цилиндра, мл;

в – объем пипетки, мл; Кн2о – коэффициент гигроскопичности.

 

 

 

 

 

Таблица 10

 

Распределение частиц по фракциям

 

 

 

Название фракции

Размеры частиц,

Способ расчета

 

Процентное

 

мм

 

содержание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Крупный

 

1-0,25

А

 

 

 

 

и средний песок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мелкий песок

 

0,25-0,05

100-(А+Б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Крупная пыль

 

0,05-0,01

Б-В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя пыль

 

0,01-0,005

В-Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мелкая пыль

 

0,005-0,001

Г-Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ил

 

<0,001

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица11

 

 

Гранулометрический состав почвы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Горизонт,

ГВ,

 

Размер частиц, мм; содержание, %

 

<0,01

Почва

глубина,

1-

 

0,25-

0,05-

0,01-

0,005-

 

 

мм,

%

 

<0,001

 

см

0,25

 

0,05

0,01

0,005

0,001

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13. Сделать выводы и определить полное название почвы по гранулометрическому составу, состоящее из основного и дополнительного.

33

3. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

Почва, как любое природное тело, обладает общими физическими свойствами, которые имеют важное значение для проявления частных процессов почвообразования и для основного качества – ее плодородия.

Физические свойства зависят от содержания в почве физической глины и воды, и их соотношения между собой:

пластичность почвы – способность во влажном состоянии изменять свою форму под действием внешней силы;

липкость – способность почвы во влажном состоянии удерживать на своей поверхности какие-либо предметы;

усадка – способность почвы уменьшать свой объем при высыхании;

набухание – способность почвы увеличивать объем при увлажнении.

К общим физическим свойствам относятся: плотность почвы, плотность твердой фазы, пористость. Это важные агрономические характеристики плодородия почвы.

Лабораторная работа № 5

Определение плотности твердой фазы почвы

Плотностью твердой фазы почвы называется отношение массы твердой фазы почвы в сухом состоянии к массе равного объема воды. Эта величина зависит от минералогического состава почвы и количества в ней органического вещества. Определяют весовым методом.

Ход анализа

1. В мерную колбу на 100 мл наливают до метки прокипяченную и охлажденную дистиллированную воду и взвешивают на аналитических весах.

34

2.Из просеянного через сито (1 мм) образца отвешивают на аналитических весах 9-10 г воздушно-сухой почвы.

3.Из взвешенной колбы с водой выливают ½ объема воды и всыпают в колбу навеску почвы.

4.Колбу доливают дистиллированной водой до метки, вытирают снаружи фильтровальной бумагой и взвешивают на аналитических весах.

5.Результаты записывают по форме в таблицу 12.

Таблица 12

Результаты определения плотности твердой фазы почвы

Горизонт,

 

 

Масса, г

 

 

глубина

W, %

колбы

воздушно-

сухой

колбы

d, г/см3

взятия

с водой

сухой

почвы

с водой и

 

 

образца, см

 

(В)

почвы (а)

(А)

почвой (С)

 

 

 

 

 

 

 

 

Плотность твердой фазы почв вычисляют:

A

100 a

100

W

 

(5)

где a – навеска воздушно-сухой почвы, г; W – ГВ, %; А – навеска сухой почвы, г.

d

A

(B A) C

 

(6)

где В – масса колбы с водой, г; d – плотность твердой фаз почв, г/см3;

С – масса колбы с водой и почвой, г.

Задание 1.

Рассчитать плотность твердой фазы исследуемого образца.

Лабораторная работа № 6

Определение плотности почв

Плотностью почвы называют массу единицы ее объема в естественном сложении. При определении плотности почвы узнают массу почвы в определенном объеме со всеми порами. Плотность одной и той же почвы всегда меньше плотности ее

35

твердой фазы. Значение плотности почвы позволяет рассчитать запасы воды, питательных веществ в любом горизонте почвы, скважность, аэрацию.

Ход анализа

1.На технических весах взвешивают металлический цилиндр с бумагой (на дне цилиндра).

2.В цилиндр насыпают почву из не рассыпного образца, уплотняя постукиванием.

3.Измеряют высоту насыпанного слоя почвы, диаметр цилиндра и определяют объем почвы.

4.Взвешивают цилиндр с почвой.

5.Результат записывают по форме в таблицу 13.

Таблица 13

Результаты определения плотности почвы

Горизонт,

 

 

Масса, г

 

Объем

 

глубина взя-

 

 

цилиндра с

 

воздушно-сухой

dV,

W, %

цилиндра

 

цилин-

тия образца,

 

с бумагой

бумагой и

 

почвы в объеме

3

г/см3

см

 

почвой

 

цилиндра

дра, см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

 

m

V

V

 

 

 

 

 

где V – объем цилиндра, см3; m – масса сухой почвы, г; dV – плотность, г/см3.

V = r2h

где = 3,14; r – радиус цилиндра, см;

h – высота насыпанного слоя почвы в см.

m

100 A

100

W

 

где А – масса воздушно-сухой почвы, г; W – влажность, ГВ, %.

36

(7)

(8)

(9)

Задание 2. Рассчитать плотность исследуемого образца, используя формулы 7, 8, 9.

Задание 3. Дать оценку почвы по ее плотности, пользуясь шкалой Н.А. Качинского и сделать вывод.

Плотность почвы, г/с

Оценка плотности

< 1,0

излишне рыхлая

1,0 - 1,1

оптимальная для культурной

 

почвы

1,2

уплотнена

1,3 - 1,4

сильно уплотнена

1,4 - 1,6

очень сильно уплотнена

и более

(типичные значения для подпа-

 

хотных горизонтов)

Расчет пористости и влагоемкости почв

Суммарный объем пор в почве в единице объема называется пористостью. Общая пористость (Робщ) подразделяется на капиллярную (поры заняты водой, РW) и некапиллярную (поры заняты почвенным воздухом, РАЭР)

В агрономическом отношении почва должна иметь большой объем капиллярных пор, а некапиллярная пористость должна быть не меньше 20-25 % от общей пористости. Если меньше 20 %, то необходимы мероприятия по улучшению аэрации почв.

 

 

d

V

 

Р

1

 

100

 

 

ОБЩ

 

d

 

 

PW = dV *W

PАЭР = РОБЩ – РW

(10)

(11)

(12)

Зная dV, d, PОБЩ можно рассчитать полную влагоемкость (ПВ) в весовых процентах:

ПВ, вес % =

РОБЩ

,%

(13)

 

dV

37

Задание 4. Рассчитать пористость и влагоемкость исследуемого образца.

Задание 5. Полученные данные по физическим свойствам исследуемого образца оформить в виде таблицы 14. Дать обобщенную характеристику почвы по физическим свойствам, увязать их с данными гранулометрического состава. Оценить плотность, пористость по шкале Н.А. Качинского.

Таблица 14

Результаты определения физических свойств почвы

Название

Горизонт, глубина

W, %

dV,

d,

РОБЩ,

PW,

РАЭР,

ПВ,

почвы

взятия образца, см

г/см3

г/см3

%

%

%

вес %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оценка по величине общей пористости в % суглинистых и глинистых почв

Общая пористость,%

> 70 55 – 65 50 – 55 < 50

40 – 25

Оценка

Избыточно-пористая почва Отличная. Культурный пахотный слой

Удовлетворительная для пахотного слоя Неудовлетворительная для пахотного слоя Чрезмерно низкая. Характерна для уплотненных иллювиальных горизонтов

Задание 6. Изучить данные таблицы 15 и сделать письменные выводы по изменению плотности по профилю почвы в зависимости от типа леса.

Таблица 15

Плотность (г/см3) дерново-подзолистых почв в разных типах леса

 

Липняк

Березняк

Сосняк

Ельник лещинново-

Горизонт

волосисто-

волосисто-

лищинново-

кисличный

 

осоковый

осоковый

хвощево-лютиковый

 

 

А1

0,84

0,84

0,99

1,00

А1А2

1,17

1,00

1,16

1,11

А2

Нет

Нет

1,22

1,33

А2В

1,48

1,15

1,36

1,44

В1

1,58

1,45

1,45

1,51

В2

1,63

1,56

1,56

1,56

ВС

1,71

1,72

1,54

1,54

 

 

 

38

 

Агрегатный состав почв

Структура почвы – совокупность агрегатов различной величины, формы, пористости, механической прочности и водопрочности.

Под структурностью почвы понимают ее способность распадаться на агрегаты под влиянием механических воздействий.

Различают бесструктурные и структурные почвенные горизонты. Структурные агрегаты образуются в результате почвообразования. Так, например, гумусообразование способствует формированию зернистой, комковатой структуры, элювиальный процесс – плитчатой, пластинчатой (рис. 3). Выделяют физико-механические, физико-химические, химические и биологические факторы структурообразования.

Структура почвы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Унаследованная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приобретенная в процессе

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

почвообразования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гумусообра-

 

 

Иллювиаль-

 

 

 

 

 

Аллювий -

 

 

 

 

 

Морена - бес-

 

 

 

Покровный су-

 

зование – зер-

 

 

ный процесс –

 

бесструктур-

 

 

нистая, поро-

 

 

ореховатая,

структурная

 

 

глинок – бес-

 

 

 

 

 

ная

 

 

шистая, ком-

 

 

призматиче-

 

 

 

 

 

 

структурный с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

коватая

 

 

ская

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

элементами гори-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зонтальной и вер-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тикальной дели-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мости

 

Элювиальный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Антропоген-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

процесс –

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ное воздей-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плитчатая,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствие – комко-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пластинчатая,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ватая, глыби-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чешуйчатая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стая

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Формирование структуры почвы

39

При оценке структуры различают морфологическое понятие и агрономическое.

Для морфологического описания почв С.А. Захаровым разработана классификация структур, включающая три типа (с подразделением на роды): кубовидная (глыбистая, комковатая, ореховатая, зернистая), призмовидная (столбчатая, призматическая), плитовидная (плитчатая, чешуйчатая). Роды делятся на виды по величине агрегатов.

Для агрономической оценки структуры Н.И. Савиновым предложена классификация, согласно которой к агрономически ценным относятся агрегаты размером от 0,25 до 10 мм, более крупные почвенные отдельности считаются глыбистой частью почвы, а более мелкие – рассыпчатой. Эти три рода подразделяются на виды (табл. 16).

Таблица 16

Агрономическая классификация почвенной структуры (по Н.И. Савинову)

Роды

Виды

Размер агрегата (диаметр),

мм

 

 

 

 

 

 

Крупные глыбы

> 100

Глыбистая

Средние глыбы

50 – 100

 

Мелкие глыбы

10

– 50

 

Крупные комочки

3,0 – 10,0

Комковатая

Средние комочки

1,0

– 3,0

Мелкие комочки

0,5

– 1,0

 

 

Зернистые комочки

0,25 – 0,5

Рассыпчатая

Микроструктурные элементы

0,01

– 0,25

Пылевато-глинистые частицы

< 0,01

 

 

 

 

 

Исследование почвенной структуры производится путем определения общего количества агрегатов в почве («сухой» метод) и путем определения количества водопрочных агрегатов («мокрый метод»).

40