Міністерство освіти і науки України
Криворізький технічний університет
Кафедра екології
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
ДО ВИКОНАННЯ
ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ
З ҐРУНТОЗНАВСТВА
для студентів спеціальності
«Екологія та охорона навколишнього
природного середовища»
Кривий Ріг
2009
УКЛАДАЧ: Нестор О.О. , старший викладач
ВІДПОВІДАЛЬНИЙ ЗА ВИПУСК: Панова С.М. к.т.н., доцент
РЕЦЕНЗЕНТ: Котов Ю.Т., к.т.н., доцент
Методичні вказівки складено відповідно до навчальної програми з ґрунтознавства для студентів спеціальності «Екологія та охорона навколишнього природного середовища».
Матеріали дидактично та методично зорієнтовані на допомогу студентам у виконанні лабораторних робіт, які забезбечують засвоєння практичних навичок в досліджені властивостей і складу ґрунтів та діагностуванні їх екологічного стану. Наведено списки рекомендованої літератури.
Розглянуто на засіданні| Схвалено
кафедри екології| на вченій раді
геолого-екологічного|
факультету
Протокол № 5 від 20.11.09 Протокол № 3 від 25.11.09
СТРУКТУРА ҐРУНТУ
Структурою ґрунту називається сукупність агрегатів різної величини, форми і якісного складу, на які ґрунт може природно розпадатися.
Мінеральна частина ґрунтів складається з часток різної величини, які називаються агрегатами або структурними окремостями.
Структурність ґрунту – це здатність ґрунту розпадатись на окремі агрегати. Наприклад, якщо ґрунт має зернисту структуру, це значить, що він розпадається на дрібні гострогранні частинки.
Ґрунти бувають структурні, якщо вони мають чітко виражену структурність та безструктурні – у яких не можна виділити певних структурних окремостей (це піщані ґрунти - в них мало глини та перегною й тому вони розсипаються, не утворюючи певних частинок, або частинки в них зцементовані в одну суцільну масу (злиті, грунти ).
Розрізняють три основні типи структури (кубовидну, призмовидну, плитовидну), які в свою чергу, діляться на підтипи, роди та види.
I. Кубовидна –це структура в якій агрегати розвинені рівномірно по всіх трьох осях – ширині, довжині, висоті. Залежно від розмірів частинок та їх форми виділяють такі форми цієї структури:
- Брилувата (брилиста) – неправильної форми з нерівною поверхнею агрегатів, розміром 5-10 см і більше. Характерна для глейових, злитих, горизонтів.
- Горіхувата – має більш-менш правильні гострореберні агрегати, що нагадують букові горішки, діаметром 5-10 мм. Характерна для верхньої частини ілювіальних горизонтів та оглеєних ґрунтів.
- Грудкувата – округла форма з шорсткою поверхнею, без чітких граней і ребер, діаметром 1-5 см. Характерна для гумусових горизонтів.
- Зерниста – має ребристі або округлі агрегати, що нагадують гречану крупу, розміром 0,25 - 5 мм. Характерна для гумусових горизонтів чорноземів.
- Пилувата – дрібненькі мікро агрегати, форма яких неозброєним оком не видна, розміром до 0,25 мм. Характерна для верхніх інтенсивно механічно оброблюваних горизонтів.
II. Призмовидна – структура має агрегати з розвиненою вертикальною віссю.
Виділяють два роди:
- Стовбчаста структура являє собою окремості правильної форми з добре вираженими гладенькими бічними вертикальними гранями, округлим верхнім краєм (головкою) і нерівною нижньою основою. Поперечний розмір частинок 3-5 см. Характерна для солонців, солончаків і злитих ґрунтів.
- Призматична – характеризується рівними, часто глянцевими поверхнями і гострими ребрами. Ширина окремостей 1–5 см. Характерна для ілювіальних горизонтів і суглинкових ґрунтотворних порід.
IIІ. Плитовидна – структура добре розвинена по горизонтальних й сплюснута по вертикальній осі. Має два роди:
- Плитчаста – характеризується шаруватістю з рівними горизонтальними пластинками товщиною 1-5 мм.
- Лускувата – має тонкі невеликі частинки з більш тонкими краями, товщиною 1 – 3 мм.
Кожний із перерахованих родів поділяється на види, які конкретизують роди за величиною агрегатів. Наприклад, горіхувата структура ділиться на три види: грубогоріхувату, горіхувату і дрібногоріхувату.
В будь-якому із ґрунтових горизонтів структурні окремості не бувають одного розміру й форми. Частіше структура буває змішаною. У цьому випадку їй дають подвійну назву: грудкувато-зерниста, горіхувато-призматична, плитчато-пилувата і т.д.
Найбільш кращою в агрономічному відношенні вважається грудкувато-зерниста структура з розміром агрегатів 0,25 – 10 мм, їй властива велика пористість, механічна міцність і водотривкість. Така структура дає в ґрунт легко проникати воді, кореневим волоскам, мікроорганізмам. Тому там є достатня кількість води, повітря, поживних речовин.
Слід зазначити, що кожному типу ґрунтів та певному генетичному горизонту відповідає певна структура. Так дерново-підзолисті ґрунти характеризуються грудкуватою структурою гумусових горизонтів, суглинково-підзолисті мають плитовидну (листувату, лускувату) структуру, ілювіальні – горіхувату, в чорноземах і каштанових ґрунтах переважає грудкувата й зерниста структура, солонці мають стовбчасті агрегати і так далі.
Лабораторна робота № 1
Тема: польове (органолептичне) визначення структури ґрунту. Мета: навчитись визначати структуру ґрунту органолептичним методом.
Обладнання: зразки ґрунту, вода, таблиця визначення складу ґрунту за Н.А.Качинським.
Хід роботи.
Механічний склад характеризується співвідношення в ґрунті різноманітних за розміром гранулометричних фракцій: мулистих, пилуватих, глинистих, великоуламкових. Існуючі класифікації ґрунтів за механічним складом грунтуються на співвідношенні вмісту фракцій фізичного піску (розміри більше 0,01 мм) та фізичної глини ( частки менше 0,01 мм).
Визначення механічного складу ґрунтових горизонтів у польових умовах роблять на дотик (органолептично). 3. Невеличку кількість грунту зволожують на долоні до максимально вологого стану, але так, щоб він не прилипав до рук (вода з ґрунту не віджимається, але ґрунт від води блищить і мажеться).
Ґрунтову масу розминають між пальцями до тих пір, доки не зникнуть агрегати.
Із зволоженої ґрунтової маси намагаються зробити шнур товщиною 3-5 мм, скачуючи ґрунт між долонями, а потім згортають у кільце діаметром 3 см.
Цей зразок порівнюють з еталонами, які беруть з таблиці визначення структуру ґрунту за Н.А.Качинським.
Дуже часто буває, що зразок характеризується наявністю різних структур, наприклад, грудкуватої і зернистої при рівному співвідношенні. У цьому випадку структурі дають подвійну назву грудкувато-зерниста, грудковато-плитчаста тощо.
Польове (органолептичне) визначення
механічного складу грунту ( за Н.А.Качинським )
Механічний склад
|
Морфологія зразка при дослідженні |
Шнур не утворюється – пісок
|
|
Зачатки шнура – супісь
|
|
Шнур дробиться при розкачуванні – легкий суглинок
|
|
Шнур суцільний, кільце розпадається при згортанні – середній суглинок
|
|
Шнур суцільний, кільце з тріщинами – важкий суглинок
|
|
Шнур суцільний, кільце стійке – глина
|
|
Лабораторна робота № 2
Тема: визначення структурного складу ґрунту ситовидним методом.
Мета: навчитись визначати структуру ґрунту за допомогою ситовидного методу
Обладнання: зразки ґрунту, набір ґрунтових сит, наважки.
Хід роботи.
1. Сита розташувати такою чином, щоб діаметр їхніх отворів поступово зменшувався.
2. Встановити під ситами піддон.
Із зразка повітряно-сухого ґрунту після видалення значних коренів рослин взяти наважку з точністю до 0,1 г масою 300-350 г.
Помістити наважку на верхнє сито і, нахиляючи набір сит, круговими рухами просіяти ґрунт через сита.
Визначити масу структурних фракцій, що залишилися на ситах і тих, що опинилися у піддоні, записати її. Очевидно, що на верхньому ситі будуть структурні окремості розміром більше 10 мм (фракція > 10 мм), на ситі з розміром отворів у 7 мм – структурні окремості розміром від 7 до 10 мм (фракція 7-10 мм), на ситі з діаметром отворів у 5 мм – структурні окремості розміром від 5 до 7 мм (фракція 5-7 мм) і так далі. У піддоні буде знаходитися практично розпилена частина ґрунту з розміром частинок і дрібних грудок менше 0,25 мм (фракція < 0,25 мм).
Розрахувати відсотковий вміст у ґрунті структурних окремостей різного діаметру (за фракціями).
Формула для розрахунку :
Х= А/Р х 100%,
де X – відсотковий вміст структурних окремостей даного розміру (даної фракції);
А – маса структурних окремостей даного розміру (даної фракції);
Р – маса ґрунту, взятого для просіювання (наважка).
Форма запису результатів наведена у таблиці.
Співвідношення фракцій
-
Розмір фракції ( мм)
> 10
10-7
7-5
5-3
3-2
2-1
1-0,5
0,5-0,25
< 0,25
Маса фракції (г)
Вміст фракції (%)
Оцінка результатів визначення. З агровиробничої точки зору найбільше цінні структурні окремості розміром від 1 до 5 мм. Тому насамперед варто установити відсотковий вміст у ґрунті структурних окремостей (агрегатів) цього розміру. Це визначається підсумовуванням відсоткового вмісту в ґрунті фракцій 1-2 мм, 2-3 мм і 3-5 мм. Чим більше в ґрунті буде міститися структурних окремостей зазначеного розміру, тим він кращий. Будь-які градації переваг ґрунтів у залежності від того або іншого вмісту в ній структурних окремостей встановити важко. Проте можна мати на увазі, що ґрунти з гарною структурою містять агрегати розміром від 1 до 5 мм більш 80%, із середньою – від 50 до 80%, з поганою – менше 50%. Нерідко ґрунти містять 5-10% зазначеної структурної фракції. Такі ґрунти можна визнати практично безструктурними.
При оцінці результатів структурного аналізу варто брати до уваги розмір фракції, що переважає. Якщо переважають структурні окремості розміром більше 10 мм, то такий ґрунт має глибистий характер, якщо переважає фракція менше 0,25, то ґрунт надмірно розпилений.