Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

0715_Samofalova_Pochvovedenie_LabPraktik_2021

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.01.2024
Размер:
3.26 Mб
Скачать

угодье, предприятие, административный район, горизонт, мощность горизонта (верхняя и нижняя границы), глубина отбора образца.

Подготовку проб минерального наноса, сапропеля, минеральных прослоек и минерального дна грунта производят в соответствии с требованиями п.4.6.

Лабораторная работа №3

Определение гигроскопической влаги

При определении количества тех или иных составных частей почвы необходимо учитывать наличие гигроскопической влаги и все вычисления производить на сухую почву, то есть почву, не содержащую гигроскопической влаги. Только при этом условии можно получить сравнимые результаты анализов почвы.

Гигроскопическая влага (ГВ) – влага, содержащаяся в воздушно-сухой почве, выражается в процентах от массы сухой почвы. Значения ГВ используются для вычисления:

сухой массы почвы;

коэффициента пересчета результатов анализа воз- душно-сухой почвы на сухую;

влажности завядания;

запасов доступной и недоступной влаги в почве.

Ход анализа

1.Стеклянный стаканчик (бюкс) с притертой крышкой просушивают до постоянной массы в сушильном шкафу, охлаждают в эксикаторе и взвешивают на аналитических весах.

2.В бюксе отвешивают на аналитических весах 4-5 г воз- душно-сухой почвы, просеянной через сито с отверстиями 1 мм.

3.Почву в стаканчике (крышку открыть) сушат в сушильном шкафу 5 часов при t – 105-110°С. Затем закрывают стаканчик крышкой, охлаждают в эксикаторе и взвешивают на аналитических весах.

21

4. Рассчитывают гигроскопическую влагу и результаты записывают по форме в таблицу 1.

Задание 1. Произвести расчет гигроскопической влаги:

ГВ%

100 а

;

в

 

 

(1)

где а – масса испарившейся воды, г; в – масса сухой почвы, г

Таблица 1

Содержание гигроскопической влаги в почве

Генетиче-

 

 

 

Масса, г

 

 

 

ский

 

бюкса

бюкса с

бюкса с

 

 

 

горизонт,

Номер

испарив-

сухой

ГВ,

с

почвой до

почвой

глубина

бюкса

шейся

почвы

%

крыш-

высушива-

после вы-

взятия

 

воды (а)

(в)

 

 

кой

ния

сушивания

 

образца, см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание 2. Рассчитать коэффициент гигроскопичности (коэффициент пересчета результатов анализа воздушно-сухой почвы на сухую) по формуле 2.

Кн

о

100

ГВ

 

 

2

 

100

 

 

(2)

Задание 3. По данным содержания гигроскопической влаги сделать предварительную оценку почвы по гранулометрическому составу.

Задачи

1.Найти массу твердой фазы торфа, если влажность торфа 1200%, а масса его во влажном состоянии 100 г.

2.Определить массу сухой почвы, если во влажном состоянии ее масса 37 г, а влажность почвы 25%.

3.Найти влажность почвы, если масса влажной почвы 29 г, а масса сухой почвы 21 г.

4.Найти массу воды в почве, если ее влажность 25%, а масса сухой почвы 50 г.

5.Найти влажность торфа, если масса твердой фазы торфа 15 г, а масса поглощённой воды 30 г.

6.Найти влажность почвы в объемных %, если влаж-

ность ее в % к массе равна 25%.

22

2.ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ

Гранулометрический состав – это важный качественный показатель продуктивности земель. От гранулометрического состава зависит качество почв и уровень их плодородия. Способность почв противостоять неблагоприятным процессам эрозии, подкисления, загрязнения, засоления зависит от их гранулометрического состава. Почвы легкого гранулометрического состава в большей степени подвержены деградации.

Гранулометрический состав почв учитывают про определении структуры угодий и посевов сельскохозяйственных культур, их размещении.

Классификация механических элементов и почв по гранулометрическому составу

Твердая фаза почвы состоит из частиц различных размеров, которые называются механическими элементами или гранулами.

Задание 1. Заполнить таблицу 2.

Таблица 2

Классификация механических элементов почвы по крупности

Механические элементы

 

Свойства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

название

мм,размер

Минералогический состав

Поглотительная способность

 

Влагоемкость

Водопрони-ца- емость

Название

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фракции

 

 

 

 

 

 

 

 

Камни

> 3

 

 

 

 

 

 

Гравий

3-1

 

 

 

 

 

 

Песок кр.

1-0,5

 

 

 

 

 

 

Песок ср.

0,5-0,25

 

 

 

 

 

 

Песок мел.

0,25-0,05

 

 

 

 

 

 

Пыль кр.

0,05-0,01

 

 

 

 

 

 

Пыль ср.

0,01-0,005

 

 

 

 

 

 

Пыль мел.

0,005-0,001

 

 

 

 

 

 

Ил грубый

0,001-0,0005

 

 

 

 

 

 

Ил тонкий

0,0005-0,0001

 

 

 

 

 

 

Коллоиды

< 0,0001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

 

 

Задание 2. Описать свойства фракций и записать в таблицу 3.

 

 

Таблица 3

Свойства гранулометрических фракций

 

 

 

Название фракций

Размер фракций, мм

Свойства

Илистая

< 0,001

 

Мелкопылеватая

0,005-0,001

 

Средняя пыль

0,01-0,005

 

Крупная пыль

0,05-0,01

 

Песчаная

1-0,05

 

Классификация почв по гранулометрическому составу основана на соотношении частиц физической глины к физическому песку (табл. 4).

Кроме этого введено понятие преобладающей фракции.

Выделено 5 фракций:

 

 

 

 

 

гравелистая

 

 

 

3-1 мм

 

песчаная

 

 

1-0,05 мм

 

крупнопылеватая 0,05-0,01 мм

 

пылеватая

0,01-0,001 мм

 

илистая

 

< 0,001 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4

Классификация почв по гранулометрическому составу

 

 

(Н.А. Качинский, 1968)

 

 

 

Содержание физической глины (частицы < 0,01 мм), %

Название почвы по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Черноземы, крас-

Солонцы и сильно

гранулометриче-

 

Почвы подзоли-

 

 

 

ноземы, желто-

солонцеватые

скому составу

 

стого типа

 

 

 

 

 

земы

почвы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глина тяжелая

 

>80

 

 

 

>85

>65

средняя

 

80-60

 

 

 

85-75

65-50

 

 

 

 

 

 

 

 

легкая

 

65-50

 

 

 

75-60

50-40

 

 

 

 

 

 

 

 

Суглинок тяжелый

 

50-40

 

 

 

60-45

40-30

 

 

 

 

 

 

 

 

средний

 

40-30

 

 

 

45-30

30-20

 

 

 

 

 

 

 

 

легкий

 

30-20

 

 

 

30-20

20-15

 

 

 

 

 

 

 

 

Супесь

 

20-10

 

 

 

20-10

15-10

 

 

 

 

 

 

 

 

Песок связный

 

10-5

 

 

 

10-5

10-5

 

 

 

 

 

 

 

 

Песок рыхлый

 

5-0

 

 

 

5-0

5-0

 

 

 

 

 

24

 

В зависимости от того, какая фракция преобладает, к основному наименованию почвы добавляют название преобладающей фракции.

Например, дерново-подзолистая почва содержит физической глины - 28,1 %, песка - 37,0 %, крупной пыли - 34,9 %, средней – 4 %, мелкой пыли - 16,0 % и ила - 12,0 %.

Преобладающая фракция песок, на II месте крупная пыль, на III-пыль, ил.

Название почвы по гранулометрическому составу - суглинок легкий крупнопылевато-песчаный.

Задание 3.

А) Определить название почвы по гранулометрическому составу по содержанию механических фракций

а) 1-0,05 мм – 30,9 %; 0,05-0,01 мм – 21,6 %; 0,01-0,001 мм – 19,6 %; < 0,001 мм – 27,9 %

б) 3-1 мм – 2 %; 1-0,5 мм – 10 %; 0,5-0,25 мм – 15 %; 0,25- 0,05 мм – 7 %; 0,05-0,01 мм – 21 %; 0,01-0,005 мм – 6 %; 0,005-

0,001 мм – 12 %; < 0,001 мм – 27 %

в) 1-0,05 мм – 11,0 %; 0,05-0,01 мм – 35,2 %; 0,01-0,001

мм – 25,8 %; < 0,001 мм – 28,0 %.

Б) Содержание физической глины в серых лесных почвах составляет 35, 56 и 68 %. К какой разновидности они относятся?

В) Дать полное название дерново-подзолистой почвы по гранулометрическому составу при следующем содержании механических элементов (фракций): (1-0,05)мм—30,9%; (0,05-

0,01)мм—21,6%; (0,01-0,001)мм— 19,6%; <0,001—27,9%.

Г) Дать полное название черноземной почвы по гранулометрическому составу при следующем содержании механиче-

ских элементов: (1-0,05)мм—11,0%; (0,05-0,01)мм -35,2%;

(0,01-0,001)мм—25,8%; <0,001 мм—28,0%.

25

Д) В сильноподзолистой почве содержание физического песка 38 %. К какой разновидности относится эта почва?

Е) Содержание частиц < 0,01 мм в горизонте А солонцов составляет 25, 44 и 65 %. К какой разновидности относятся эти почвы?

Ж) Дать полное название гранулометрического состава чернозема при следующем содержании фракций механических элементов: гравий — 2%, крупный и средний песок — 2%, мелкий песок — 1%, крупная пыль — 41%, средняя пыль

— 9%, мелкая пыль — 15%, ил — 30%.

З) В верхнем горизонте дерново-подзолистой почвы содержание физической глины 25 %, частиц размером > 3 мм – 25 %. Какое название имеет почва по ГС?

И) Солонец назван суглинком легким иловато-крупно- пылеватым. Какое сочетание фракций соответствует этому названию?

К) Гранулометрический анализ показал, что в черноземе содержатся частицы размером 1-0,25 мм (16 %); 0,25-0,05 мм (19 %); 0,05-0,01 мм (34 %). Дать название почвы по 2-членной формуле.

Л) Гранулометрический анализ показал, что в серой лесной почве содержатся частицы размером 1-0,25 мм (10 %);

0,25-0,05 мм (25 %); 0,05-0,01 мм (44 %). Дать название почвы по 2-членной формуле.

М) Гранулометрический анализ показал, что в дерновокарбонатной выщелоченной почве содержатся частицы разме-

ром 1-0,25 мм (3 %); 0,25-0,05 мм (4 %); 0,05-0,01 мм (32 %).

Дать название почвы по 2-членной формуле.

26

Диагностика почв по гранулометрическому составу органолептическим методом

Методы гранулометрического анализа разделяется на две группы: визуальные (в полевых условиях) и лабораторные (более точные).

Различают мокрый и сухой способы определения гранулометрического состава (табл. 5)

Сухой метод. Сухой комочек или щепотку почвы испытывают на ощупь, кладут на ладонь и растирают пальцами. Гранулометрический состав определяют по состоянию сухого образца, ощущению при растирании и количеству песка.

Мокрый метод. Образец растертой почвы увлажняют по каплям водой и перемешивают до тестообразного состояния. Затем почву раскатывают на ладони в шар, затем в шнур толщиной 3 мм и пытаются свернуть его в кольцо диаметром 3 см. Гранулометрический состав определяют по пластичности почвы.

Задание 4

Определить гранулометрический состав данного образца почвы и результаты записать в таблицу 6.

Задание 5

Дать анализ изменения свойств исследуемого образца почвы в зависимости от гранулометрического состава.

Сопоставляя многочисленные данные по гранулометрическому составу почв и урожайности зерновых культур в зональном аспекте, Н.А. Качинский разработал десятибалльную систему оценки основных типов и подтипов почв (табл.7).

Задание 6

По данным таблицы 7 сделать вывод о том, как изменяется бонитет почв по гранулометрическому составу в зависимости от типа почв и природных условий (зоны).

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

 

 

 

 

Диагностика гранулометрического состава почв в полевых условиях

 

 

Гранулометри-

 

 

Ощущение

 

Вид в лупу

В сухом состоянии

 

Во влажном

 

 

При скатывании

 

 

 

 

ческий состав

 

при растирании

 

 

состоянии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Песчаный

 

Состоит почти из песчаных зерен

 

Сыпучее

 

Образует те-

 

 

Не скатывается

 

 

 

 

 

 

 

кучую массу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преобладают песчаные частицы с не-

Ссыхаются в непрочные ко-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Супесчаный

мочки, с поверхности кото-

Непластична

 

Непрочный шарик

 

 

 

 

большой примесью глины

 

 

 

 

 

 

 

 

рых легко обтирается песок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Неоднородный поро-

 

Преобладают

Ссыхаются в прочные

 

 

 

 

 

Образуют непрочный ша-

 

 

 

 

 

шок, при растирании

 

 

 

 

 

 

рик, в шнур не раскатыва-

 

 

 

 

Легкосугли-

 

песчаные ча-

комки которые раздавлива-

Относительно

 

 

 

 

 

ощущается шероховато-

 

ются, образуют отдельные

 

 

 

 

нистый

стицы, глины

ются при не-большом уси-

пластичные

 

 

 

 

 

сть, глинистые частицы

 

 

колбаски или цилиндрики,

 

 

 

 

 

 

20-30%

 

 

лии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

втираются в кожу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кольцо не образует

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Не совсем однородный

 

Глины 50%,

 

 

 

 

 

 

 

 

Образуют шар, сплош-

 

 

 

 

 

 

песчаные ча-

Плотные, комки раздавли-

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднесугли-

порошок, ощущение

 

 

 

 

 

ной шнур, который при

 

 

 

 

 

стицы еще хо-

ваются между пальцами

 

Пластичные

 

 

 

28

 

нистый

тонкой муки со слабоза-

 

 

сгибании разламывается,

 

 

 

рошо разли-

при значительном усилении

 

 

 

 

 

 

 

 

 

метной шероховатостью

чимы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кольцо с переломами

 

 

 

 

 

Однородный поро-

 

Крупные пес-

Агрегаты плотные, углова-

 

 

 

 

Образуют шар, длинный

 

 

 

 

Тяжелосугли-

шок, ощущение тон-

 

тые. Комки с трудом раз-

 

Очень пла-

 

шнур, который при сги-

 

 

 

 

 

чаные зерна

 

 

 

 

 

 

нистый

кой муки, шерохова-

 

давливаются между паль-

 

стичные

 

 

бании в кольцо дает не-

 

 

 

 

 

отсутствуют

 

 

 

 

 

 

 

 

тости нет

 

цами

 

 

 

 

 

 

 

сколько трещин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тонкий однородный

 

Песчаные ча-

Очень твердые и плотные

 

Вязкие, пла-

 

Дают гладкий шарик и

 

 

 

 

Глинистый

 

стицы отсут-

агрегаты, трудно растира-

 

стичны, силь-

 

длинный шнур, кольцо

 

 

 

 

порошок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ствуют

 

ются в порошок

 

но мажутся

 

без трещин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

 

 

 

 

 

Определение гранулометрического состава почвы визуальными методами

 

 

 

 

 

 

Горизонт, глубина

 

 

Сухой метод

 

 

Мокрый метод

 

 

 

Название почвы

 

 

 

 

Выраженность структуры,

 

Ощущения при

Скатыва-

 

Образова-

 

 

 

 

по гранулометриче-

 

 

 

взятия образца, см

 

 

 

 

Кольцо

 

 

 

 

 

плотность агрегатов

 

растирании

ние шара

 

ние шнура

 

 

скому составу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7

Примерная бонитировка различных почв по гранулометрическому составу для хлебных злаков

(Н.А. Качинский, 1968)

 

Оценка разных по гранулометрическому составу

 

 

 

почв, баллы

 

 

Почвы

глинистые

тяжелосуглинистые

средне- сугли-нистые

легко- сугли-нистые

супесчаные

песчаные мелкозернистые, связные

песчаные крупнозернистые, рыхлые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подзолисто-глеевые

4

6

8

10

8

5

3

Подзолистые

5

6

8

10

7

5

3

Дерново-подзолистые

6

7

10

8

6

4

2

Серые лесные

8

10

9

7

6

4

2

Черноземы типичные

10

9

8

6

4

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

Черноземы южные

9

10

8

7

5

3

1

Темно-каштановые

8

10

9

7

6

3

1

Каштановые

7

9

10

8

6

3

1

Бурые

7

8

10

7

5

2

1

Определение гранулометрического состава почв по Качинскому

Данный метод используют для всех типов почв разного гранулометрического состава. Механические элементы, особенно суглинистых и глинистых почв, находятся в агрегатированном состоянии. Чтобы определить гранулометрический состав почвы, необходимо разрушить агрегаты и перевести все механические элементы в раздельночастичное состояние. Это осуществляется химическим воздействием на почву при ее подготовке. Химическое воздействие заключается в замене поглощенных двухвалентных катионов (кальций и магний) на одновалентные, что приводит к диспергированию почвы.

Принцип метода. Почвенный скелет (> 1 мм) разделяют на ситах. Мелкозем (< 1 мм) обрабатывают пирафосфатом натрия для диспергирования агрегатов, пропускают через сито с отверстиями 0,25 мм. Частицы размером менее 0,25 мм пере-

29

носят в цилиндр с водой в виде суспензии, и определение более мелких механических элементов проводят методом пипетки. Метод основан на зависимости скорости оседания частиц в суспензии от их размера. Скорость падения различных по размеру частиц рассчитывают по формуле Стокса, которая учитывает радиус и плотность падающей частицы, плотность и вязкость жидкости. Зная скорость осаждения механических элементов разного диаметра, пипеткой берут пробы почвенной суспензии с определенной глубины через определенное время после взмучивания и определяют весовым методом содержание механических элементов.

Лабораторная работа № 4

Определение гранулометрического состава почв

Ход анализа

1.В органогенных горизонтах сначала нужно убрать органическую часть методом прокаливания, далее определение проводим по методике, как и для минеральных горизонтов.

2.Из воздушно-сухой почвы, просеянной через сито с отверстиями в 1 мм, отвешивают 10 г (с точностью до 0,01 г)

ипомещают в фарфоровую чашку диаметром 10-12 см. Наливают в стаканчик 4%-ный раствор пирофосфата натрия: для не карбонатных, не засоленных, не загипсованных почв легкого гранулометрического состава берут 5 мл раствора на 10 г почвы, на тяжелосуглинистых, глинистых и карбонатных почв - 10 мл, на засоленных и загипсованных 20 мл.

3.Почву в фарфоровой чашке смачивают раствором пирофосфата до тестообразного состояния и осторожно растирают пестиком с резиновым наконечником в течение 10 минут. Выливают в чашку с почвой остаток раствора пирофосфата, добавляют дистиллированную воду, размешивают и переносят в литровый цилиндр через сито с отверстиями

30