Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
курсова робота.docx
Скачиваний:
69
Добавлен:
24.02.2016
Размер:
850.44 Кб
Скачать

2.5. Фізичні властивості

Фізичні властивості ґрунтів - це один за найважливіших факторів їх родючості. Контроль змін фізичних параметрів, які відображають зміни фізичних процесів ґрунту, є необхідним елементом моніторингу з метою оцінки стану земель і визначення найбільш ефективних прийомів її збереження і підвищення родючості. Агрофізична характеристика є важливою складовою частиною теоретичного обґрунтування всіх основних заходів землеробства і меліорації, основними завданнями яких є, покращення ґрунтово-фізичних умов у відповідності з вимогами сільськогосподарських рослин.

Щільність складення (dc) - це маса абсолютно сухого ґрунту в одиниці об’єму в непорушеній будові. Визначається методом ріжучого циліндра.

Таблиця 2.6

Оцінка щільності суглинкових та глинистих ґрунтів (за м.О. Качинським)

Щільність складення, г/см3

Оцінка

< 1,00

Надмірно розпушений або багатий на органіку ґрунт

1,00-1,19

Типові показники для культурного свіже виораного ґрунту

1,20-1,29

Ущільнена рілля

1,30-1,40

Дуже ущільнена рілля

1,41-1,60

Типові показники для підорних горизонтів (крім чорноземів)

1,61-1,80

Дуже ущільнені ілювіальні горизонти ґрунтів

Щільність твердої фази ґрунту (d.т.ф.) - відношення маси абсолютно сухого ґрунту до маси рівного об’єму води при температурі +40С. В межах 2-3 г/см3.

Шпаруватість - це сумарний об'єм всіх пор ґрунту зайнятих водою і повітрям. В межах 20-80%

Таблиця 2.7

Оцінка шпаруватості ґрунтів (за м.О. Качинським)

Загальна шпаруватість для суглинкових і глинистих грунтів, %

Якісна оцінка шпаруватості

>70

Надмірно висока шпаруватість ґрунт занадто пухкий

65-55

Відмінна шпаруватість - окультурений орний шар

55-50

Задовільна шпаруватість для орного шару

50-40

Незадовільна шпаруватість для орного шару

40-25

Надмірно низька шпаруватість характерна для ущільнених ілювіальних горизонтів

.

Даний грунт має такі фізичні показники:

Щільність складення- 1,90-2,03 г/см3

Шпаруватість-  23-28%

2.6. Фізико-механічні властивості

Найбільш важливими фізико-механічними властивостями є пластичність, липкість, набухання, усадка, зв'язність, твердість і стиглість, адже вони впливають на якість обробітку ґрунту оскільки вони визначають ступінь перевертання, кришіння, розпушування та ущільнення ґрунту. Велика частина цих властивостей пов'язана з кількістю глинистих або мулистих часток і вологістю ґрунту.

Пластичність - здатність вологого ґрунту необоротно міняти форму без утворення тріщин після впливу певного навантаження. Пластичність характеризується числом Аттеберга. Верхньою межею пластичності вважають вологість, при якій ґрунт починає текти, а нижньою - вологість, при якій ґрунт перестає скочуватися в шнур без тріщин діаметром більше 3 мм. Піски мають число пластичності - 0, супіски - 0-7, суглинки - 7-17, глини - понад 17. Пластичність ґрунту широко використовується при визначенні механічного складу ґрунтів методом скочування шнурів та куль, при розрахунках тягових зусиль із обробки ґрунтів.

Липкістю ґрунту називають здатність його часток прилипати у зволоженому стані до поверхні різних предме-тів(робочих частин ґрунтообробних знарядь), а також склеюватись між собою. Вона впливає на тягове зусилля і якість обробітку ґрунту. Величина липкості залежить від гранулометричного складу, структури, вологості ґрунту, вмісту гумусу, складуобмінно - поглинутих катіонів. Липкість зростає при збіль-шенні вмісту глинистих частинок, погіршені структури, а та-кож при насиченні колоїдного комплексу ґрунту обмінним натрієм. Піщані ґрунти не мають липкості. У міру зволоження ґрунту, починаючи від її мінімальних показників, липкість зростає приблизно до 90% повного насичення водою, а потім з появою вільної води починає зменшуватися. Високогумусовані ґрунти навіть при підвищеній вологості характеризуються низькою липкістю. З липкістю пов’язана така важлива агрономічна властивість, як фізична стиглість, коли у ґрунті зникає властивість прилипати до знарядь і з’являється здатність кришитися на дрібні грудки. Оптимальна вологість ґрунту для його якісного обробітку має бути на 2-3% меншою за вологість початку прилипання ґрунту до металу. Липкість ґрунту кількісно характеризується навантаженням в г/см², яке потрібне для відриву металевої пластинки від вологого ґрунту. Для вимірювання липкості запропоновано багато методів і сконструйовано багато приладів. Визначається липкість у лабораторних умовах приладом М.О. Качинського, який являє собою видозмінені технічні ваги, ліва чашка яких замінена стрижнем з диском площею 10 см², який є поверхнею прилипання. На праву чашку ставлять стакан (тигель) для піску. В такому стані ваги урівноважують. Липкість визначають при різних показниках вологості до того моменту, коли ґрунт уже не буде прилипати до диска.

Ґрунти за величиною липкості поділяють на п’ять категорій (табл. 2.8).

Таблиця 2.8.

Класифікація ґрунтів за липкістю (за М.О. Качинським)

Стан ґрунту

Липкість, г/см2

найбільш в’язкий

> 15

дуже в’язкий

5 - 15

середньо в’язкий

2 - 4

слабо в’язкий

0,5 – 1,5

розсипчастий

0,1 – 0,4

Грунти супіщані і піщані, оструктурені, багаті органікою мають меншу липкість. За липкістю ґрунти поділяються на гранично липкі (> 147 Па), сильно в'язкі (49,0-147 Па), середні (19,6-49,0 Па), слабо в'язкі (19,6 Па).

Набухання - властивість ґрунтів і глин збільшувати свій об'єм при зволоженні. Воно залежить від вмісту мулистої частини ґрунту, її мінерального складу, складу обмінних катіонів. Більше набухають глини, особливо складені монтморилонітом і насичені Na або Li. Набухання виражають в об'ємних % по відношенню до вихідного об'єму.

Усадка - скорочення обсягу ґрунту при його висиханні. Це явище зворотне набуханню, залежне від тих самих умов, що й набухання. Вимірюється в об'ємних % по відношенню до вихідного об'єму. При усадці ґрунт може покриватися тріщинами, можливі формування структурних агрегатів, розрив коренів, посилення випаровування. Усадка викликає зміну процесів розкладання органічних речовин, збільшення аеробіозу ґрунту.

Зв'язність - здатність ґрунтів чинити опір розриваючому зусиллю. Вона обумовлена силами зчеплення між частинками і залежить від складу колоїдів і катіонів. Найбільш зв'язними є глини, мало оструктурені ґрунти, насичені одновалентними катіонами. Зв'язність вимірюється в Па при випробуванні зразків на зсув, розрив, вигин, розчавлювання. У легких ґрунтах органічна речовина і деяка вологість збільшують зв'язність, в суглинистих, навпаки, зменшують. Зв'язність ґрунту впливає на якість обробки і опір впливу машин і знарядь.

Твердість ґрунту - здатність чинити опір стисненню і розклинюванню. Вимірюється за допомогою твердоміру і виражається в Па. Твердість ґрунту залежить від механічного складу, складу катіонів та вологості. В міру зволоження ґрунту його твердість зменшується, при насиченні одновалентними металами - збільшується, малогумусні ґрунти твердіші сильно гумусованих, оструктурені ґрунти менш тверді, ніж неоструктурені. Твердість може бути використана при визначенні необхідної сили тяги при обробці ґрунту.

Питомий опір ґрунту - це сила тяги (тягове зусилля), віднесена до одиниці поперечного перерізу шару ґрунту при оранці. Визначають його динамометрами і виражають в кг/см². У різних ґрунтах їх питомий опір варіює в межах від 0,2 до 1,2 кг/см². Ф.-м. в. г. мають важливе значення у житті рослин, зокрема впливають на характер розподілу кореневої системи.

Стиглість ґрунту - такий стан, при якому він не прилипає, добре кришиться, має найменший питомий опір і не пилить. Розрізняють фізичну і біологічну стиглості. Фізична стиглість спостерігається при оптимальній вологості, яка коливається в межах 40-60% повної вологоємності. Біологічна стиглість - це такий стан ґрунту, при якому він "підходить, як тісто" від наявності в ньому вуглекислого газу або максимальної біологічної активності мікроорганізмів (розкладання та переробки органічних речовин, вивільнення елементів живлення).

Плужна підошва - це щільна частина ґрунту, яка відмічається на деякій глибині при багаторічній оранці. Плужна підошва знижує водопроникність,обмін повітря, ускладнює переміщєння коренів рослин вниз по ґрунтовому профілю. Для попередження плужної підошви необхідно змінювати глибину оранки і руйнувати підошву ґрунтопоглиблювачем, вапнуванням кислих і гіпсуванням лужних ґрунтів.

Підзолисто-буроземно кислі поверхнево глейові грунти мають такі фізико - механічні властивості:

Пластичність -

Липкість -

Зв’язність -

Твердість –

Питомий опір -

Стиглість –

Слід зазначити, що від вологості ґрунту, за якою проводять обробіток, залежить і структурний його стан. Коли обробляють стиглий ґрунт, то в ньому буде найбільше агрономічно цінних агрегатів діаметром від 0,5 до 10 мм і найменше пилу та брил.

У виробничій діяльності необхідно враховувати, що стиглість ґрунту на кожному полі настає неодночасно, тому розпушення поверхні ґрунту проводять спочатку вибірково в міру підсихання окремих ділянок. Крім того, необхідно пам'ятати, що ґрунт на південному схилі поспіває на декілька днів раніше, ніж на західному, а тим більше на північному.