90. А.В. Николаев әдісі бойынша топырақтың Максималды гигроскопиялық ылғалдылығын анықтау
Егер құрғақ топырақты су булары бар ауаға енгізсе, будың бір бөлігін топырақтың бөлшектері сіңіріп алады. Максималды гигроскопиялық деген - су буымен байытылған ауадан топырақ сіңіре алатын ең жоғары су көлемі. Ол мүлде құрғақ топырақтың салмағына пайызбен көрсетіледі. Оның көлемі топырақтың механикалық құрамынан және органикалық заттың көлеміне байланысты болады. Топырақтың механикалық құрамы ауыр болып, сайын және онда көп болған сайын, максималды гигроскопиялық саны да жоғары болады. Ол құмды топырақтарда 1%-дан ауыр қарашірікті топырақтарда 12-18%-ға дейін ауытқиды. Максималды гигроскопиялықтың ең көп тараған әдісі, түбіне 10%-дық күкірт қышқылын 20°С құйылған эксикаторда ауалы құрғақ топырақтың сіңуі болады (Митчерлих әдісі). Бұл жағдайда ауаның салыстырмалы ылғалдылығы 96% болады, ол жобалап 50 атм қысымына тең болады [4].
1 мм-ден ірі топырақ бөлшектері өзіндік салмағы аз болғандықтан, гигроскопиялық емес, сондықтан максималды гигроскопиялық топырақтың ұсақ бөлігі үшін ғана, яғни диаметрі 1 мм-ден ұсақ бөлшектерге ғана анықталады.
Сол үшін келіде езіп, диаметрі 1 мм електен өткізген 10-15 г топырақтың ауалы-құрғақ өлшемін құрғатылған және аналитикалы таразыда 0,001 г дәлдігімен өлшенеген сәйкес келетін қақпағымен бюкске салады. Қақпақты бюкстің астына кигізіп қояды.
Вакум құру үшін эксикатордан су ағызатын насоспен ауаны шығарады. Эксикаторда топырақтың бу ылғалымен қанығуы тұрақты салмаққа дейін өткізіледі. Бірінші өлшеуді 3-4 күннен кейін өткізеді, ол үшін эксикатордағы қысымды біртіндеп ішіне ауа жіберіп теңестіреді, содан кейін эксикатордың қақпағын ашық, бюксты жауып салмағын өлшейді. Өлшегеннен кейін топырағы бар бюксты толық қанығу үшін қайтадан эксикаторға салады. Толық қаныққан соң топырағымен бюксті құрғататын шкафта 101-105°С температурада тұрақты салмаққа дейін құрғатады, оларды СаС12 бар эксикаторда суытып қайтадан салмағын өлшейді. Максималды гигроскопиялықты формула бойынша есептейді:
Мұнда, МГ — максималды гидроскопиялық, %.
m1 -құрғатқанға дейінгі топырақпен стақанның салмағы, г;
m2 —құрғаған соң топырақпен стақанның салмағы, г;
m - мүлде құрғақ топырақтың салмағы, г.
Жеңіддеу, бірақ дөлдігі төмен МГ анықтау бұл А.В.Николаевтың әдісі. Бұл әдіс бойынша топырақ эксикатордың ішінде күкіртті қышқыл калий ерітіндісінің әсерімен Бұл жағдайда вакуум болмағандықтан топырақ асықпай, 30-40 куннің ішінде қанығады. Топырақпен бюксты 5-7 күннен кейін салмағын өлшейді .
91. Топырақтың далалық ылғал сиымдылық шегін су құйылған алаң тәсілімен анықтау .
Барлық қуыстар толтырылған жағдайдағы топырақтың ен жоғары су ұстап тұру мөлшері, шекті далалы су сыйымдылық деп аталады. Егер оны мүлдем құрғақ топырақтың салмағыңан көрсетсе, келесі формуланы қолданады:
Мұнда, ЩДСС - шекті далалы су сыйымдылық, %',
П- Жалпы қуыстылық, %;
У - топырақтың қатты фазасының салыстырмалы салмағы, /см3.
Топырақтың су қасиеттеріне су ұстап тұру қасиеті, су өткізгіштік және су көтеру қасиеттері жатады.Топырақтың сорбциялы, осмостық және су ұстап тұру қасиеттерінің әсерінен топырақтың біраз суды ұстап тұруын топырақтың суды ұстап түру қасиеті деп атайды. Топырақтың өз денесінен суды қабылдал және өткізу қасиетін су өткізу қасиеті деп атаймыз. Ол фильтрация мен сіңіруден құрылады.Бос қуыстар болған жағдайда судың топыраққа кірісін сіңіру деп атаймыз, жер толық қаныққанда болса — фильтрация дейміз. Су өткізгіштік топырақтың механикалық құрамына құрылымдылығына, құрылыстың тығыздығына, топырақтың ылғалдылығына, қуыстылығына байланысты болады. Ол уақытпен өзгеріп отырады, өйткені ол топырақтың ылғалдылығының ауытқуына, топырақ коллоидтарының әр түрлі ісінуіне, құрылымды күйінің өзгерістеріне байланысты болады.Топырақтың су өткізгіштігі далалы жағдайда көбінесе құйылған алаң әдісімен анықтайды. Ол үшін топыраққа 5-10 см терендікке көлемі 50x50 см және ұзындығы 20-25 см, ішкі көлемі 25x25 см (12-сурет) сыртқы раманы (металды немесе темірден жасалған).
Екі раманың қабырғасының жаныңдағы топырақты тығыздайды, әр раманың ішінде су деңгейін белгілеу үшін сызғыш қояды. Екі раманын ішіне 5 см қабатпен бір уақытта су құяды, сосын оны әлсін-әлсін құйып сол деңгейде ұстап отыру керек.
Белгілі уақыт кезеңінде сіңген суды есепке алуды қосып отырған судың шамасымен білеміз. Бірінші есепті бақылау басынан 2 минуттан кейін өткізеді, сосын 3 минут, сосын 5-10 минуттан кейін. Кейін аралық 30-60 минутқа дейін кеңейеді. Бақылауды сіңіру жылдамдығы тұрақтағанша өткізеді, суарылмайтын жерлерде 3 сағаттан кем емес, суармалы жерде 6 сағат.
Топырақтың су өткізгіштігін бағалау үшін И.А.Качинский ұсынған шкаланы қолданады. Егер топырақ сағатына судың күші 5 см және 10° С температурада 1000 мм-ден асса ол су өткізгіштік құламалы болады. 1000- нан 500-ге дейін — артығымен жоғары, 500 ден 100-ге дейін өте жақсы, 100 - 70 - жақсы, 70 -30 -қанағаттанарлық, 50 мм-ден кем болса қанағатсыз болып саналады.
Топырақтың өз ішіндегі ылғалдың капиллярлы күші арқылы үстіне қарай жылжу қасиеті су көпгеру қабілеті болып саналады. Ол топырақтың механикалық құрамына, Қуыстылыққа, құрылыстың күйіне, капиллярлардың диаметріне байланысты болады. Құмды топырақтардың капиллярлы көтерілуінің максималды биікгігі 0,5 - 0,7 м тең, құмбалшықтарда 3 — б м тең болады.
Судың кетерілу жылдамдығы капилярлардың радиусына температурасына байланысты өзгеретін судың тұтқырлығына байланысты болады. Капиллярлардың радиусы азайған сайын капиллярлы көтерілу биіктігі жоғарыласа, көтерілу жылдамдығы кірісіпе.
Егер капиллярлы котерілу мөлшері радиустың азаюымен жоғарыласа, көтерілу жылдамдылығы, керісінше, азаяды. Су температурасы көтерілсе судың көтерілу жылдамдылығы және биіктігі көтеріледі, және керісінше.
Егер топырақ ылғалдылығы ЕТСС нан 60% болса (КБЫ жақын) судың капиллярлы көтерілуы тоқтайды.
Судың капиллярлы кетерілуінің ең жоғарғы көрсеткіші балшықты топырақтарда байқалады, ол 8 м болды (14).
Топырақтағы ылғалдың капиллярлы көтерілуінің биктігінің тәжірибелі биіктігі және жыддамдылығы екі жақты. Жоғары температуралық жағдай желдің жылдамдануымен қабыстырылған. Себу алдында астыңғы қабаттардан ылғалдың тез көтерілуінен. топырақтың бетінен ылғалдың қарқынды булануына және оның жоғалуына әкеліп соғады. Өсімдіктердің вегетация кезеңінде, әсіресе олардың өсуінің алдынға фазаларында, тамыр жүйесі кезінде, ылғалдың капиллярлы тамыр жүйесінің аймағына жылжуы дұрыс әсер етеді.