Міністерство освіти і науки України
ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНО-ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Кафедра загального землеробства та ґрунтознавства
Робочий зошит
до лабораторних занять з курсу
«Ґрунтознавство з основами геології»
(для студентів за напрямом підготовки 6.090101
«Агрономія» та 6.090103 «Лісове і садово-паркове господарство» денної та заочної форми навчання)
Дніпропетровськ 2016
Відбір і підготовка зразків ґрунту до аналізу
Для одержання достовірних даних про склад та властивості ґрунтів дуже важливим є правильно взяти зразок ґрунту в полі і вміло підготовити його до аналізу. Відбір ґрунтових зразків для аналізів проводять після описування морфологічних ознак ґрунту в розрізах із виділених генетичних горизонтів або шарів ґрунту, починати потрібно знизу. Відібрані проби висушують до повітряно-сухого стану в добре провітрюваному приміщенні. Для цього ґрунт насипають тонким шаром (1-2 см) на чистий папір, великі грудки подрібнюють руками. Для прискорення сушки ґрунт декілька разів перемішують. Приблизно через 3-4 дні ґрунт достигає повітряно-сухого стану. Висушені проби зберігають в сухому приміщенні, в якому не повинно бути парів аміаку, кислот та інших реактивів.
Висушену пробу ґрунту зважують на технічних терезах, ретельно перемішують, висипають на листок паперу, відбирають коріння, включення та новоутворення.
Для відбирання середнього зразку ґрунт розрівнюють тонким шаром у вигляді квадрату і ділять по діагоналі на чотири частини. Дві протилежні частини висипають до коробки, додають в середину етикетку, а другу етикетку приклеюють на стінку коробки.
Із залишеного на папері ґрунту беруть в паперовий пакетик пробу для підготовки визначення гумусу та азоту. Ця проба береться до розтирання ґрунту в ступці, тому що з розтертого ґрунту неможливо вибрати подрібнене коріння.
Пробу для визначення гумусу та азоту готовлять шляхом ретельного вилучення всіх корінців та подрібнення до розміру 0,25 мм.
Ґрунт, що залишився розтирають в фарфоровій ступці гумовим наконечником пестика і просіюють через сито з отворами 1 мм. Частинки, що не пройшли через сито знову розтирають в ступці і просіюють через теж сито. Цю операцію повторюють до тих пір доки на ситі не залишиться скелет ґрунту – кам’янисті частинки розміром більше 1 мм.
Скелет ґрунту переносять в фарфорову чашу, заливають водою, кип’ятять протягом 1 години, потім переносять на сито розміром 1мм промивають водою і висушують. Скелетну частину ґрунту враховують при визначенні гранулометричного складу.
Просіяний ґрунт знову перемішують, висипають на лист паперу, розрівнюють тонким шаром і ділять на невеликі квадрати (4х4 см). Із квадратів рівномірно беруть біля 10 г ґрунту для підготовки на валовий аналіз. Ґрунт, що залишився переноситься знову в коробку або пакет і використовують для аналізів.
Методики підготовки зразків більш повно буде викладено при проведенні того чи іншого аналізу.
Лабораторна робота 1 мінерали та їх діагностичні ознаки. Характеристика основних породо - та грунтоутворюючих мінералів
Геологія - наука про Землю, історію її виникнення і розвитку. Геологія вивчає процеси, що відбуваються в земній корі, її речовинний склад і його значення для народного господарства. Земна кора складається з гірських порід.
Гірські породи є природними утвореннями, що виникли у визначених для кожної породи умовах. Гірські породи являють собою скупчення мінералів. До порід відносять: гравій, мармур, гнейс, пісок, глини, вапняк та ін.
Мінерали - це природні хімічні сполуки, що виникли в надрах землі або на її поверхні в результаті складних фізико-хімічних і біохімічних процесів. Від хімічного складу й умов утворення залежать властивості (ознаки) мінералів, вивчення яких дозволяє визначити ці мінерали.
У природі існує більш 3000 мінералів, проте, в утворенні земної кори бере участь тільки 50 - 60 мінералів, що складають 99,9 % від їх загальної кількості. Такі мінерали називаються породоутворюючими. Більшість породоутворюючих мінералів входить до складу ґрунтового скелету і називаються ґрунтоутворюючими мінералами. Мінеральний склад ґрунтів істотно впливає на їх хімічні і фізичні властивості.
За своїм походженням (ґрунтознавча класифікація) усі мінерали можна розділити на 2 групи: первинні і вторинні.
Первинними мінералами називають мінерали, що утворилися при охолодженні і кристалізації магми. Найбільше поширеними первинними мінералами є: кварц, польові шпати, слюди, амфіболи, піроксени та ін.
Вторинними мінералами називаються мінерали, що утворилися з первинних під впливом клімату, часу, рослинності, мікроорганізмів, діяльності людини і т.п. Найстійкішими до хімічних змін являється кварц. Тому у пухких породах і ґрунтах вміст кварцу досягає 40-60%, а інколи перевищує 90% у піщаних та супіщаних ґрунтах. Друге місце після них займають польові шпати (20%). В гранулометричних елементах ґрунту які більші 0,001 мм переважають первинні мінерали, а в тих які менше 0,001 мм – вторинні.
Серед вторинних мінералів виділяють прості солі, гідроксиди та оксиди, а також глинисті мінерали.
Мінерали простих солей утворюються при вивітрюванні первинних мінералів, а також внаслідок ґрунтоутворення. До таких солей відноситься кальцит (СаСО3), магнезит (МgCO3),сода (Na2CO3 ), гіпс (CaSO4 *2H2O), галіт (NaCI) та інші. Вони нагромаджуються в ґрунтах в умовах сухого клімату. Але значна їх кількість при високій вологості ґрунту розчиняється, насичуючи ґрунтовий розчин, а при висиханні знову випадають в осад, тобто переходять із рідкої в тверду фазу.
Мінерали, утворені сполуками різних елементів з киснем, належать до класу оксидів. Якщо до складу мінералів входить вода, то утворюються гідроксиди.
Найпоширенішим мінералом групи оксидів являється кварц та його різновиди. Переважна більшість оксидів мають ендогенне походження. Оксиди екзогенного походження нерозчинні у воді, мають високу твердість, стійкі до вивітрювання.
За характером внутрішньої структури вторинні мінерали розділяються на глинисті і неглинисті.
Глинисті мінерали - це мінерали, що мають шарувату або ланцюгову структуру, у вологому стані зберігають надану їм форму, а при висиханні набувають твердості каменю, а також для них характерна висока дисперсність і вбирна здатність. До них відносяться мінерали групи монтморилоніту, каолініту, гідрослюд і т.п.
До неглинистих вторинних мінералів відносяться:
1. Оксиди і гідрооксиди заліза (гетит, гідрогетит); оксиди і гідрооксиди алюмінію; оксиди і гідроксиди марганцю й ін. мінералів.
2. Мінерали-солі: карбонати (кальцит), сульфати (гіпс), хлориди (галіт), нітрати (чилійська селітра) і ін.