- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •Раздел I. Химия почв
- •1. Химический состав почв
- •1.1. Элементный состав почв
- •1.2. Фазовый состав почвы
- •1.3. Соединения щелочных и щелочно-земельных элементов в почвах
- •1.4. Формы соединений химических элементов в почвах и их доступность растениям
- •Контрольные вопросы
- •2. Почвенные растворы
- •2.1. Концентрации и активности ионов и солей в почвенных растворах
- •2.2. Методы определения активности ионов
- •Контрольные вопросы
- •3. Катионообменная способность почв
- •3.1. Селективность катионного обмена
- •3.2. Кинетика обмена катионов
- •3.3. Уравнения и изотермы катионного обмена
- •3.4. Катионный обмен и адсорбция
- •3.5. Обменные катионы в почвах
- •Контрольные вопросы
- •4. Окислительно-восстановительные реакции и процессы в почвах
- •4.1. Окислительно-восстановительный потенциал почвы
- •4.2. Потенциалопределяющие системы в почвах
- •4.3. Окислительное состояние основных типов почв
- •4.4. Типы окислительно-восстановительных режимов
- •4.5. Влияние окислительно-восстановительных процессов на химическое состояние почв
- •4.6. Методы определения окислительных потенциалов и изучения окислительно-восстановительных режимов
- •Контрольные вопросы
- •Раздел II. Физика почв
- •1. Подготовка почвы к определению показателей физических свойств
- •1.1. Заложение и описание почвенного разреза
- •1.2. Морфологическое описание почвенного разреза
- •Пример морфологического описания почвы Разрез № 217
- •Контрольные вопросы
- •2. Определение гранулометрического состава почвы
- •Классификация почв и пород по гранулометрическому составу
- •2.1. Методы определения гранулометрического состава
- •2.1.1 Определение гранулометрического состава визуально и на ощупь
- •Визуальные методы определения гранулометрического
- •2.1.2 Лабораторные методы определения гранулометрического состава
- •Подготовка почвы к гранулометрическому анализу
- •Форма записи при определении гигроскопической влажности почвы
- •Определение гранулометрического состава в стоячей воде. Метод пипетки
- •Плотность и вязкость воды в зависимости от температуры
- •Интервалы во времени при взятии проб суспензии в зависимости от температуры суспензии и плотности частиц
- •Расчёт результатов анализа
- •Пример вычисления:
- •Пример записи данных гранулометрического анализа
- •Контрольные вопросы
- •3. Методы изучения структуры почвы
- •3.1. Морфологическое изучение почвенной структуры
- •3.2. Лабораторные методы изучения структуры почвы
- •3.2.1. Агрегатный анализ почвы (метод сухого рассева)
- •Форма записи результатов агрегатного анализа
- •3.2.2. Определение водопрочности структурных агрегатов по п.И. Андрианову
- •3.2.3. Микроагрегатный анализ
- •Форма записи результатов микроагрегатного анализа
- •3.2.4. Определение порозности агрегатов
- •Форма записи при определении порозности агрегата
- •Контрольные вопросы
- •4. Методы определения показателей общих физических свойств почвы
- •4.1. Определение плотности твёрдой фазы почвы
- •Состав и плотность некоторых минералов
- •Форма записи определения твёрдой фазы почвы
- •4.2. Определение плотности почвы
- •Форма записи определения плотности почвы
- •4.3. Определение пористости (порозности, скважности) почвы
- •4.4 Определение дифференциальной порозности методом расчёта
- •Форма записи определения дифференциальной порозности
- •4.5 Оценка показателей общих физических свойств почвы
- •Характеристика уплотненности почвы по величине плотности сложения (dV, г/см3) и порозности (p, % от объёма почвы)
- •Контрольные вопросы
- •5. Методы изучения водных свойств почвы
- •5.1 Определение влажности почвы
- •5.2 Определение водопроницаемости почвы
- •Оценка водопроницаемости почв тяжёлого гранулометрического состава
- •Форма записи результатов определения водопроницаемости почвы
- •5.3 Определение гидрологических характеристик почвы
- •Максимальная гигроскопичность почв, различных по гранулометрическому составу и средней гумусированности
- •5.4 Определение влагоёмкости почвы
- •Форма записи результатов определения капиллярной влагоёмкости
- •Оценка предельной полевой (наименьшей) влагоёмкости
- •5.5 Расчёты запасов влаги при определении наиболее важных гидрологических характеристик почвы
- •Контрольные вопросы
- •Раздел III. Статистическая обработка данных при изучении свойств почв
- •1. Статистические показатели вариационных рядов
- •Пример расчёта статистических показателей
- •Результаты статистической обработки данных определения плотности лугово-чернозёмной почвы в слое 0 – 20 см
- •2. Оценка существенности разницы выборочных средних
- •Примеры расчётов
- •Влияние использования лугово-чернозёмной почвы на водопрочность структуры
- •3. Корреляция и регрессия
- •Пример расчёта
- •Влажность устойчивого завядания растений при различной плотности пахотного слоя чернозёма обыкновенного
- •Расчет корреляционной зависимости между влажностью устойчивого
- •Слоя чернозёма обыкновенного
- •Заключение
- •Библиографический список
Плотность и вязкость воды в зависимости от температуры
Температура, ºС |
Плотность воды, г/см3 |
Вязкость воды, г/см·сек |
10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,0 |
0, 999727 0, 999446 0, 999126 0, 998713 0, 998230 0, 997682 0, 997071 |
0, 01301 0, 01219 0, 01138 0, 01072 0, 01006 0, 009501 0, 008948 |
В соответствии с указанными в табл. 5 и 6 данными были рассчитаны интервалы времени для взятия проб суспензии в зависимости от её температуры, плотности почвенных частиц и воды, а также её вязкости (табл.7).
Учитывая, что для большинства минеральных почв плотность твёрдой фазы колеблется в узких пределах, а анализ выполняется при комнатной температуре в табл. 6 приводятся лишь некоторые данные расчета по срокам взятия проб и глубины погружения пипетки для частиц разного размера. Практически анализ выполняется следующим образом. Подготовленную к анализу суспензию в цилиндре (500 мл) взбалтывают с помощью специальной мешалки, представляющей собой резиновый кружок с отверстиями, закреплённый на конце стеклянной палочки.
Таблица 7
Интервалы во времени при взятии проб суспензии в зависимости от температуры суспензии и плотности частиц
Плотность твёрдой фазы почвы, г/см3 |
Диаметр частиц, мм |
Глубина взятия проб, см |
Интервалы во времени при |
||
150С |
200С |
250С |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
2,50 « « « |
< 0,05 < 0,010, < 0,005 < 0,001 |
25 10 10 7 |
2 мин. 19 сек. 23 мин. 12 сек. 1 час 3 мин 27 час. 04 мин. |
2 мин. 03 сек. 20 мин. 31 сек. 1 час 22 мин. 23 час. 55 мин. |
1 мин 49 сек. 18 мин. 15 сек. 1 час 13 мин. 21 час 17 мин. |
2,55 « « « |
< 0,05 < 0,01 < 0,005 < 0,001 |
25 10 10 7 |
2 мин. 15 сек. 22 мин. 27 сек. 1 час 30 мин. 26 час. 12 мин. |
1 мин. 59 сек. 19 мин. 51 сек. 1 час 19 мин. 23 час. 09 мин. |
1 мин. 46 сек. 17 мин. 49 сек. 1 час 11 мин. 20 час. 36 мин. |
2.60 « « « |
< 0,05 < 0,01 < 0,005 < 0,001 |
25 10 10 7 |
2 мин. 10 сек. 21 мин. 45 сек. 1 час 27 мин. 25 час. 22 мин. |
1 мин. 55 сек. 19 мин. 14 сек. 1 час 17 мин. 22 час. 26 мин. |
1 мин. 43 сек. 17 мин.06 сек. 1 час 08 мин. 19 час. 57 мин. |
2,70 « « « |
< 0,05 < 0,01 < 0,005 < 0,001 |
25 10 10 7 |
2 мин. 03 сек. 20 мин. 28 сек. 1 час 22 мин. 23 час.53 мин. |
1 мин. 40 сек. 18 мин. 06 сек. 1 час 12 мин. 21 час 07 мин. |
1 мин. 37 сек. 16 мин. 06 сек. 1 час 04 мин. 18 час. 49 мин. |
Практически анализ выполняется следующим образом. Подготовленную к анализу суспензию в цилиндре (500 мл) взбалтывают с помощью специальной мешалки, представляющей собой резиновый кружок с отверстиями, закреплённый на конце стеклянной палочки. Длина палочки 50 см, диаметр резинового кружочка 4 см, диаметр отверстий на кружочке 3 мм. Взбалтывают повторяющимися (вверх и вниз) движениями – 60 ударов в течение одной минуты. По окончании взбалтывания мешалку из цилиндра извлекают.
По таблице 7 определяют интервалы времени, через которые отбирают пробы. Пробы отбирают специально подготовленной пипеткой. Объём пипетки 25 мл, на её нижний конец натягивается каучуковая трубка снизу закрытая пробкой и с отверстиями по окружности для засасывания суспензии. На трубке пипетки карандашом по стеклу нанесены отметки для её погружения на глубину 7, 10 и 25 см.
Первую пробу для определения содержания частиц <0,05 мм отбирают с глубины 25 см. Для этого, через соответствующий интервал времени после взбалтывания, в цилиндр с суспензией осторожно, чтобы не взмучивать суспензию, опускают пипетку до отметки на её трубке 25 см и засасывают в неё 25 мл суспензии. Пипетку с суспензией извлекают из цилиндра. Суспензию переносят в заранее просушенную и взвешенную на аналитических весах фарфоровую чашку. Пипетку промывают небольшим количеством дистиллированной воды изнутри и снаружи. Промывную воду сливают в ту же чашку.
Суспензию в цилиндре снова взбалтывают мешалкой и через соответствующий интервал времени с глубины 10 см берут вторую пробу, для частиц < 0,01 мм, которую помещают в другую чашку. Пипетку после отбора пробы промывают.
Таким же образом отбирают третью пробу, для частиц <0,005 мм, с глубины 10 см, и четвёртую, для частиц 0,001 мм, – с глубины 7 см. Каждый раз перед отбором проб взбалтывая мешалкой суспензию в цилиндре, отсчитывая соответствующий интервал времени и промывая пипетку после отбора пробы. Вода в цилиндр с суспензией после отбора проб не доливается.
Соответственно помеченные чашки с пробами суспензии, помещают на электроплитку, покрытую слоем асбеста, выпаривают досуха, а затем дополнительно сушат в сушильном шкафу при температуре 105ºС до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе и взвешивают на аналитических весах. По разности между массой чашки с сухим остатком, оставшимся после выпаривания, и массой пустой чашки определяют массу сухого остатка соответствующей пробы.
