Робота 4. Визначення повної вологоємкості грунту.

Принцип методу: Повна вологоємкісті - кількість води, яка утримується грунтом в стані повного насичення, при якому всі пори грунту (капілярні і некапілярні) заповнені водою. При такій вологоємкості грунту у грунті міститься вода всіх форм - гігроскопічна, плівчаста, капілярна і гравітаційна. Повне насичення грунту водою має місце після тривалих дощів та при зрошенні.

В лабораторних умовах величину повної вологоємкості визначають методом насичення повітряно сухого грунту водою. Крім того, повну вологоємкість можна обчислити за величиною загальної пористості грунту.

Практичне значення роботи: Повну вологоємкість грунту визначають для обчислення поливної норми в умовах зрошуваного землеробства. Поливна норма - це кількість води ( м³), яку потрібно подати за один полив на 1 га поля. Вона залежить від глибини шару грунту, яку треба зволожити, біологічних особливостей сільськогосподарської культури, механічного і структурного складу грунту та інших факторів.

Кількість води, яку можна подати на поле за один полив разом з запасом води в грунті перед поливом, не повинна перевищувати повної вологоємкості шару грунту, який зволожується. У противному випадку частина води просочиться в нижні горизонти грунту і не буде використана рослинами, а верхній горизонт буде перезволожений, що може спричинити вимокання рослин і заболочування грунту.

Величину поливної норми обчислюють за формулою:

m = H ( _пв -_o ) 100,

де  - об’ємна вага грунту, т/м³;

Н - глибина на яку необхідно зволожити грунт, м;

_пв - повна вологоємкість всього шару грунту,%;

_о - вологість шару грунту перед поливом ( польова вологість ), %.

Здобуту за цією формулою поливну норму збільшують на 10-15% для того, щоб компенсувати витрати води на випаровування і фільтрацію під час поливу.

Довідка: В районах зрошуваного землеробства рекомендується зволожувати грунт на глибину 0,5-1,5 м. Зокрема, для овочевих культур і картоплі на глибину 0,4-0,6 м, зернових і технічних культур - 0,8-1,0 м, садів і виноградників - 1,0-1,2 м. Осінні вологозарядкові поливи проводять на глибину 1-5 м.

Необхідне приладдя: фарфорова ступка, технічні терези з важками, металевий штатив, скляна трубка діаметром 2-3 см і довжиною 15 см, хімічний стакан, марля, термостат, алюмінієві бюкси.

Хід роботи:

1. Скляну трубку діаметром 2-3 см, довжиною 15 см з одного кінця закріпити і обв’язати марлею, під яку покласти паперовий фільтр. Зважити її на технічних терезах.

2. Насипати у трубку до висоти 10-12 см злегка розтертого грунту. Утрамбувати грунт. Для цього нижнім кінцем трубки постукати по товстому картоні (або по долоні руки).

3. Одночасно взяти проби цього ж грунту для визначення гігроскопічної вологи, яку визначають так як описано в роботі №2.

4. Трубку з грунтом зважити на технічних терезах.

5. Опустити трубку (повністю) в стакан з водою. Рівень води в стакані повинен бути на 1 см вище рівня грунту в трубці. Залишити стакан з трубкою на 15 хв. За цей час вода заповнить всі пори між частинами грунту.

6. Через 15 хв. вийняти трубку з стакана і, закріпивши її вертикально на штативі, чекати поки стече залишок води.

7. Зняти трубку з штатива, протерти її зовні фільтрувальним папером і зважити на технічних терезах. Результати зважування занести у таблицю.

8. Обчислення вмісту води, яку увібрав грунт, проводять за формулою:

_{А =} Р₃ - Р_{2  100%,}

Р₂ - Р₁

де А - кількість води, увібраної грунтом, %;

Р₁ - маса трубки, г;

Р₂ - маса трубки з грунтом до насичення її водою, г;

Р₃ - маса трубки з грунтом після насичення водою, г.

9. Визначають вміст гігроскопічної вологи у повітряно сухому грунті цього ж зразка (дивись роботу №2).

10. Повну вологоємкість ( W_max ) визначають додаванням процентного вмісту гігроскопічної вологи (W) і процентного вмісту води, увібраної грунтом в трубці (А):

W_max = W + A .

Таблиця 3. Результати визначення повної вологоємкості грунту.

Назва грунту, № зразка	Маса трубки без грунту, г	Маса трубки з грунтом до насичення водою, г	Маса трубки після насичення водою, г	Кількість води увібраної грунтом, %	Вміст гігроскопіч-ної вологи, %	Повна вологоємкість грунту , г W + A

Завдання: Розрахуйте норму поливу на 1 га поля картоплі використавши результати ваших визначень польової вологості (_о ) і повної вологоємкості (_пв) при умові, що об’ємна вага грунту становить 1,15 т/м³.

Приклад розрахунку: Необхідно розрахувати норму поливу на 1 га яблуневого саду. Повна вологоємкість грунту в цьому саду становить 38%, польова вологість - 20%, об’ємна вага - 1,2 т/м³. Користуючись наведеною вище формулою знаходимо, що на 1 га саду треба подати

m = 1,2  1,0 (38 - 20 )  100 = 2160 м³/ га води.

З урахуванням випаровування та фільтрації (10%) m = 2400 м³/га.