- •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
1. Статистические показатели вариационных рядов
Для статистической
характеристики полученных данных
вычисляют значение среднего арифметического
(
)
и его ошибку (
,
среднее квадратичное отклонение (Ѕ),
дисперсию (
),
коэффициент вариации (V)
и показатель точности определения
).
Указанные статистические показатели рассчитывают следующим образом:
1) Среднее арифметическое выборки – :
=
где, х1, х2,…хn – значение признака; n – количество вариантов (наблюдений)
2) Ошибка
среднего арифметического –
:
=
Ошибка среднего арифметического выражается в тех же единицах измерения, что и варьирующий признак и записывается к соответствующему признаку со знаком ±. Например, ± .
3) Дисперсия,
среднее квадратичное (стандартное)
отклонение и коэффициент вариации
являются показателями меры варьирования
свойств почвы. Дисперсия
характеризует степень вариации изучаемого
признака и представляет собой частное
от деления суммы квадратов отклонений
на число всех измерений без единицы,
:
=
4) Среднее квадратичное (стандартное) отклонение (Ѕ). Для измерения рассеяния вводят характеристику, имеющую размерность варьирующей величины и называемую стандартным или средним квадратичным отклонением.
Среднее квадратичное (стандартное) отклонение (Ѕ) получают извлечением квадратного корня из дисперсии:
Ѕ =
..
5) Коэффициент вариации (V) служит показателем относительной степени варьирования. Он представляет собой квадратичное отклонение, выраженное в процентах к среднему арифметическому:
V
=
По величине коэффициента вариации делают вывод о степени варьирования признака:
– 0–10% – незначительное варьирование;
– 10–20% – небольшое варьирование;
– 20–40% – среднее варьирование;
– 40–60% – высокое варьирование;
– > 60% – очень высокое варьирование.
6) Показатель
точности определения
(
является относительной ошибкой среднего
арифметического, выраженной в процентах
к среднему арифметическому:
=
.
Чем меньше
,
тем
больше точность определения:
– 1–2% – очень хорошая точность;
– 2–3% – хорошая точность;
– 3–5% – вполне удовлетворительная точность;
– 5–8% – удовлетворительная точность.
Пример расчёта статистических показателей
Определение плотности в слое 0–20 см лугово-чернозёмной почвы на опытном участке получены следующие данные (табл. 24):
Таблица 24
Плотность лугово-чернозёмной почвы в слое 0–20 см, г/см3
Глубина, см |
Плотность, г/см3 |
||||
0 –20 |
1,12 |
1,18 |
1,21 |
1,27 |
1,22 |
При расчётах получены следующие статистические показатели:
1)
=
3
=
= 0,025
3)
=
=
4) S = √ S2 = 0,055
5) V
=
.
Таким образом, плотность почвы в слое 0–20 см на опытном участке варьирует незначительно. Результаты статистической обработки записывают в виде таблицы (таблица 25).
Таблица 25
Результаты статистической обработки данных определения плотности лугово-чернозёмной почвы в слое 0 – 20 см
Глубина, см |
n |
|
* lim |
V,% |
0–20 |
5 |
1,20±0,025 |
1,12–1,27 |
4,58 |
* lim – пределы колебания признака
