Работа сдана_______________ Подпись преподавателя___________________ Работа 2. Определение строения (сложения) пахотного слоя почвы

Задание.Освоить методику определения сложения пахотного слоя почвы методом насыщения в цилиндрах, рассчитать и анализировать такие показатели, как объемная масса и влажность пахотного слоя, соотношение объемов твердой фазы почвы, капиллярной и некапиллярной пористости с учетом требования зерновых и пропашных культур и рекомендовать агротехнические приемы для создания оптимального строения почвы.

В земледелии строением (сложением) пахотного слоя называ­ют соотношение объемов, занимаемых твердой фазой почвы и различными видами пор. Оно определяется взаимным располо­жением почвенных агрегатов и частиц и зависит от грануломет­рического состава, структуры, особенностей механической об­работки почвы, а также от развития корневых систем культур­ных и сорных растений и деятельности почвенной фауны.

Строение (сложение) пахотного слоя оказывает большое влия­ние на водный, воздушный и тепловой режимы почвы, интенсив­ность биологических процессов, газообмен между почвой и ат­мосферой и ряд других свойств почвы.

1. Строение пахотного слоя почвы в зависимости от степени уплотнения почвы (при содержании гумуса менее 4%)

Показатель	Степень уплотнения почвы
	очень рыхлая	рыхлая	средне-плотная	плотная	очень плотная
Объемная масса, г/см3	<1	1,01-1,20	1,21-1,40	1,41-1,50	>1,50
Пористость общая, %	60	61-53	52-47	46-42	<42

2. Равновесная и оптимальная объемная масса почвы, г/см3

Почва	Механический состав	Объемная масса почвы
		равновесная	оптимальная для культур
			зерновых	пропашных
Дерново-подзолистая	супесчаная	1,30-1,40	1,20-1,35	1,10-1,45
	суглинистая	1,35-1,50	1,10-1,30	1,00-1,20
Чернозем	суглинистая	1,00-1,30	1,00-1,30	1,00-1,30

3. Оптимальное соотношение воды и воздуха, необходимое для нормального роста сельскохозяйственных растений

Культуры	Содержание, % от общей пористости
	воды	воздуха
Пропашные	55-65	35-45
Зерновые	65-75	25-35
Травы	70-80	20-30

Определение строения (сложения) и плотности пахотного слоя почвы методом насыщения в цилиндрах

Приборы и оборудование. Буры со съемными цилиндрами, весы, линейки, ящик для транспортировки цилиндров, почвенный нож, бурики, фильтровальная бумага, ванночки с водой для насыщения, алюминиевые стаканчики, сушильный шкаф, эксикатор, плитка К.Н.Чижовой.

Ход определения. Для отбора образцов почвы используют ме­таллические цилиндры («патроны»). Чтобы при отборе образцов почва оставалась в ненарушенном со­стоянии, диаметр режущей части цилиндра должен быть несколь­ко меньше диаметра самого цилиндра.

	Перед выходом в поле цилиндры нумеруют и определяют массу каждого из них вместе с крышками. Затем измеряют диаметр ре­жущей части и высоту цилиндра, соответствующую его погруже­нию в почву (от кромки режущей части до начала резьбы на внутренней поверхности цилиндра).
	Рис. 1. Цилиндр-бур с указателем глу­бины погружения для отбора почвен­ных проб ненарушенного сложения: А - цилиндр с крышками; Б - ци­линдр-бур; В - подвижная муфта; 1 - цилиндр; 2 - штанга; 3 - под­вижная муфта; 4 - бобышка; 5 - опорная пластина; 6 - стержень-стойка; 7 - крышка; 8 - ручки штанги

В поле с цилиндра снима­ют крышки и соединяют его со штангой. Установив ци­линдр-бур вертикально, на­жатием рук вдавливают, а при сильном уплотнении вбивают его в почву молотком на за­данную глубину, которую оп­ределяют по уровню риски, нанесенной на внешней стен­ке цилиндра.

Достигнув необходимой глубину погружения, цилиндр-бур поворачивают несколько раз рукояткой штанги по часовой стрелке, отделяя отобранный образец почвы от остальной ее массы, и извлекая цилиндр из почвы и сразу закрывая ее крышкой. Цилиндр отсоединяют от штанги, очищают от прилипшей почвы, закрывают сверху крышкой, доставляют в лабораторию.

В лаборатории цилиндры взвешивают и ставят в специальную ванночку для капиллярного насыщения. Для этого с цилиндра, держа горизонтально, снимают нижнюю крышку, вместо нее накладывают кружок фильтровальной бумаги несколько большего размера, чем диаметр цилиндра, ставят цилиндр нижней частью на подставку в ванночку и снимают верхную крышку.

После установки всех цилиндров ванночку заливают водой так, чтобы она не соприкасалась с почвой в цилиндрах. Капилляры почвы через фильтровальную бумагу постепенно заполняются водой.

При снятии цилиндров их закрывают верхней крышкой и, придерживая снизу за фильтровальную бумагу, наклоняют, вынимая из ванночки, и ставят на стол закрытым концом вниз. Фильтровальную бумагу снимают, прилипшую к бумаге почву счищают в цилиндр и закрывают его нижней крышкой.

После взвешивания цилиндра с насыщенной почвой с помощью специального бурика отбирают образец почвы для определения ее влажности. Для этого берут две пробы: сначала сверху вниз, а затем, перевернув цилиндр, снизу вверх на всю его высоту.

Отобранные пробы помещают в алюминевый стаканчик (предварительно взвешанный) и взвешивают с точностью до 0,01 г. Затем образец сушат в сушильном шкафу до постоянной массы при температуре 105⁰С и взвешивают.

Результаты измерений и последующих расчетов при определении строения (сложения) пахотного слоя почвы сводят в таблицу 4.

Вопросы для самоподготовки

1. Понятие строения пахотного слоя почвы. Методы его определения.

2. Оптимальные и критические значения строения пахотного слоя для основных групп культур Нечерноземной зоны.

3. Оптимальная и равновесная плотность почвы.

4. Объемная масса почвы и методы ее определения.

5. Способы регулирования строения пахотного слоя почвы в земледелии.

6. Значение капиллярной и некапиллярной пористости в жизни растений и плодородии почвы. Пористость аэрации. Ее значение в агрономическом отношении.

4. Результаты определения показателей строения (сложения) почвы

Дата отбора образца __________Почва______________________Слой_______

Место взятия образца (культура, способ обработки)______________________

Показатели	Символ и формула	Единица измерения	Результаты
1. Номер цилиндра
2. Объем образца почвы в цилиндре	V = π D2· Н 4	см3
диаметр цилиндра	Д	см
высота цилиндра	Н	см
3. Масса пустого цилиндра	В	г
4. Масса цилиндра с почвой до насыщения	В1	г
5. Масса цилиндра с почвой после насыщения	В2	г
6. Масса насыщенной почвы	В3 = В2 – В	г
7. Капиллярная влагоемкость	Wк = b · 100 a	%
масса бумажного фильтра	m	г
масса бумажного фильтра с пробой влажной почвы	m1	г
масса бумажного фильтра с почвой после сушки	m2	г
масса влажной почвы	а = m1 – m	г
масса абсолютно сухой почвы	b = m2 – m	г
масса испарившейся воды	с = а – b	г
8. Масса абсолютно сухой почвы в цилиндре	B4 = В3 · b а	г
9. Плотность твердой фазы почвыХ	d	г/см3	2,65*
10. Объем твердой фазы почвы	V1 = В4 d	см3
	V1 · 100 V	%
11. Пористость общая	V2 = V – V1	см3
	V2 · 100 V	%

12. Пористость капиллярная	V3 = B3 – B4	см3
	V3 · 100 V	%
13. Пористость некапиллярная	V4 = V2 – V3	см3
	V4 · 100 V	%
14. Масса почвы в цилиндре до насыщения	B5 = B1 – B	г
15. Воды в почве до насыщенияХХ	V5 = B5 – B4	г
16. Воздуха в почве до насыщения	V6 = V2 – V5	г
17. Степень насыщения	Vв = V5 · 100 V2	%
18. Степень аэрации	Va = V6 · 100 V2	%
19. Объемная масса почвы	d0 = В4 V	г/см3
20. Влажность почвы в момент взятия образца	Wо = V5 · 100 В4	%
21. Запас воды в изучаемом слое почвы в момент взятия образца	Р = Wо · d0 · Н1	т/га
	Р = Wо · d0 · Н1 10	мм

* – величину плотности дает преподаватель ** – 1 г воды при t = 4⁰С занимает объем 1см³

Выводы и рекомендации по улучшению строения пахотного слоя почвы