6. Определение гранулометрического состава почвы

Наиболее распространённым методом гранулометрического анализа почв в настоящее время является метод пипетки, разработанный Н. А. Качинским.

Принцип метода пипетки основан на взятии пробы суспензии почвы с оп­ределённой глубины через известные промежутки: времени, необходимые для опускания частиц заданных размеров на эту глубину.

Ход гранулометрического анализа

1. Из воздушно-сухой почвы, просеянной через сито с отверстиями 1 мм, отвешивают на аналитических весах 10 г почвы с точностью до 0,01 г (для супесчаных и песчаных почв навеску берут 20 г). Одновременно в отдельной пробе определяют гигроскопическую воду (в нашем случае она определена на первом занятии),

2. Навеска почвы в 10г помещается в фарфоровую чашку диаметром 7-10см и смачивается 0,5Н раствором щавелевокислого натрия( ) или 4% раствором пирофосфата натрия (Na₄ 0₇) из расчета 5мл щавелевокислого натрия (для незаселённых почв) или 10 мл пирофосфата натрия (для засолен­ных почв, загипсованных или карбонатных почв).

Сначала смачивают почву по каплям до тестообразного состояния и рас­тирают её в течение 10 минут стеклянной палочкой с резиновым наконечни­ком (без нажима), затем добавляют остаток (5 мл) щавелевокислого натрия или пирофосфата натрия и оставляют стоять почву 30 минут.

После этого в фарфоровую чашку добавляют дистиллированную воду до образования почвенной суспензии, хорошо размешивают её и сливают сус­пензию через сито с отверстиями 0,25 мм (поставленное в большую стеклян­ную воронку) в литровый цилиндр

Почву на сите протирают тщательно пальцем и промывают дистиллированной водой до тех пор, пока через сито не пойдет совершенно чистая вода. Затем сито с оставшимися на ней частицами песка снимают, и цилиндр доли­вают до 1-литровой метки дистиллированной водой и начинают определять гранулометрические элементы почвы.

Оставшиеся на сиге частицы почвы от 0,25 до 1 мм переносят в фарфоро­вую чашку, смывая приставшие к ситу частички дистиллированной водой из промывалки. После осаждения частиц песка на дно чашки, избыток воды сливают и частицы переносят водой из промывалки в маленький, предвари­тельно высушенный и взвешенный на аналитических весах (с точностью до 0,01 мг) алюминиевый стаканчик. Затем стаканчик с почвой высушивают на электроплитке с асбестовой сеткой (почва должна пересыпаться), охлаждают и взвешивают.

Процентное содержание фракции от 1 до 0,25 мм рассчитываем по фор­муле:

Х = , где

А- вес сухой почвы в алюминиевом стаканчике (в г);

С- общая навеска почвы, взятая для анализа (10 г);

К- коэффициент гигроскопичности ( для пересчёта на абсолютно сухую

почву);

Х- процентное содержание фракции частиц от 1 до 0,25 мм.

Далее приступаем к определению остальных гранулометрических фрак­ций почвы методом пипетки. Пикетированием определяем частицы разме­ром: мельче 0,05; 0,01; 0,005; 0,001 мм.

Все указанные фракции частиц определяем путём взятия пипеткой опре­делённого объёма ( 20 или 25 мл ) суспензии почвы с той или иной глубины столба жидкости в зависимости от удельной массы частиц почвы и, следова­тельно, скорости их падения.

Пробы суспензии берут специальной пипеткой, смонтированной на шта­тиве. Нижнее отверстие пипетки запаяно, вместо него есть 4 боковых отвер­стая, что устраняет засасывание суспензии снизу, а она отбирается только с боков определённой глубины. На пипетку должны быть нанесены метки на тех уровнях, на которые надо погружать пипетку в суспензию. На верхнем конце пипетки находятся два отверстия, перекрывающиеся краном. Одним отверстием пипетка присоединяется к аспиратору, с помощью которого про­исходит всасывание суспензии из цилиндра в пипетку, а второе отверстие служит для воздуха при слиянии жидкости из пипетки.

3. Пробы суспензии берут из цилиндра следующим образом: закрывают цилиндр пробкой (или ладонью руки) и 10 раз перевёртывают его вверх дном и обратно, взмучивая почвенную суспензию. Следует обратить внимание на то, чтобы на дне цилиндра не оставалось прилипших частиц почвы. После последнего перевёртывания цилиндр ставят на стол и начинают отсчёт вре­мени отстаивания частиц. Содержимое цилиндра без пробки можно также перемешивать мешалкой быстрыми движениями вверх и вниз в течение од­ной минуты.

За 7-10 сек. до срока взятия пробы пипетку, присоединённую к аспиратору (или груше), погружают в цилиндр с суспензией почвы, устанавливают на нужную глубину (25 см) и в назначенное время, открыв стеклянный краник изогнутого конца пипетки (понемногу), набирают в неё определённый объём суспензии (до заводской метки). Набрав суспензию, стеклянный краник за­крывают и пипетку вынимают из цилиндра.

Затем под пипетку подносят предварительно высушенный и взвешенный алюминиевый стаканчик, открывают верхний стеклянный крантик пипетки (у воронки) и осторожно выливают суспензию в стаканчик. Пипетку через во­ронку ополаскивают дистиллированной водой в тот же стаканчик. Жидкость в стаканчике выпаривают на электроплитке с асбестовой сеткой до сухого состояния почвы, затем стаканчик с сухой почвой взвешивают на аналитиче­ских весах с точностью до 0,01 г. Разность между весом стаканчика и сухой почвой и весом пустого стаканчика даёт количество частиц мельче 0,05 мм.

Далее через определённые промежутки времени с определённой глубины (см.табл.3) таким же способом берут пробы суспензии почвы для определе­ния процентного содержания частиц мельче 0,01; 0,005; 0,001 мм.

Фракцию частиц мельче 0,001 мм отбирают из суспензии через сутки. Для этого в конце занятия суспензию в цилиндре снова тщательно перемешива­ют, отмечают время конца перемешивания и на следующий день в такое же время берут пробу суспензии пипеткой вышеуказанным способом.

Количество (в %) полученных фракций вычисляют, но формуле:

X = , где

X - содержание частиц фракций в %;

А - вес фракций в граммах, найденный при анализе;

В - объём пинетки в см³;

С - навеска почвы, взятая для анализа;

К - коэффициент гигроскопичности почвы;

1000 - для пересчета на всю навеску почвы;

100 - для пересчёта в %,

4. После выполнения гранулометрического анализа даём основное название грану­лометрического состава почвы по соотношению фракций физического песка ( > 0,01 мм) и физической глины (< 0,01 мм).