Состав и свойства почв. Методическое пособие (стр. 6 )

Плотность скелета почвы (г/см3) зависит от механического состава, количества органического вещества и структурного состояния. У песчаных почв, содержащих мало перегноя, плотность скелета больше, чем у глинистых с большим содержанием перегноя и хорошо выраженной комковатой или зернистой структурой.

Ход анализа. Берётся цилиндр, днищем которого служит мелкая сетка (с тем, чтобы его можно было в дальнейшем использовать для определения капиллярной и полной влагоемкости). К дну его прикладывается лист фильтровальной бумаги, вместе с листом цилиндр взвешивается на технических весах, заполняется почвой. Почва слегка уплотняется путём легкого постукивания по стенке цилиндра. Цилиндр вновь взвешивается (этот метод является учебным вариантом полевого метода).

Результаты определения.

№ цилиндра —

Диаметр его -

Высота —

Объём цилиндра - 

  Д

V = 3,14 х (——)І х Н,

  2

Вес пустого цилиндра -

Вес цилиндра с почвой -

Вес почвы (А) - 

  А (вес почвы)

Плотность скелета = ———————————

  V (объем цилиндра)

Оборудование: цилиндр с сеткой в днище, фильтровальная бумага, технические весы, линейка.

Заключение (пример расчета):

№ цилиндра – 34

диаметр – 5,3 см

высота – 9,2 см

Объем цилиндра:

        5,3 см

V = 3,14 х (ЇЇЇЇ)І х 9,2 см = 202,9 смі

  2

вес пустого цилиндра – 52 г 800 мг

вес цилиндра с почвой – 298 г 300 мг

вес почвы – 245 г 500 мг

  245 г 500 мг

Плотность скелета = ЇЇЇЇЇЇЇЇ = 1,21 г/смі

  202,9 смі

Плотность скелета почвы 1,21 г/смі используется для расчета порозности.

Задание 3.Определение порозности (скважности) почв

Общий объём всех пор и промежутков между почвенными частичками в определенном объёме почвы называется скважностью или порозностью почв.

Большое влияние на скважность оказывает прежде всего структурное состояние почвы: чем структурнее почва, тем больше порозность. Всякое разрушение структуры, которое может произойти в результате воздействия на почву природных факторов или вследствие неправильной обработки почвы, неизбежно влечет за собой уменьшение порозности.

Порозность в значительной степени зависит и от механического состава: чем мельче почвенные частицы, тем выше порозность. Хотя крупные частицы почвы образуют крупные поры, общий объём их всегда меньше, чем объём суммы многочисленных пор, образуемых мелкими частичками почвы.

Порозность вычисляется по формуле:

 

где П — порозность,

О - плотность скелета почвы (объёмный вес),

У - плотность твердой фазы почвы (удельный вес).

Рассчитать порозность почвы. Значение О и У взять из предыдущих заданий.

Заключение (пример расчета):

О – 1,21 г/смі

У – 2,63 г/смі

        1,21 г/смі

П = (1- ЇЇЇЇЇ )х 100 % = 54 %

        2,63 г/смі

Порозность почвы 54 % (удовлетворительная).

Справочные сведения:

> 70 %	Почва избыточно пористая.
55-70  %	Отличная. Культурный пахотный слой.
50-55 %	Удовлетворительная для пахотного слоя.
50-40 %	Неудовлетворительная для пахотного слоя.
40-25 %	Чрезмерно низкая. Характерна для уплотненных иллювиальных горизонтов.

Задание 4.Определение содержания в почве гигроскопической влаги

Гигроскопическая вода - это молекулярная вода, адсорбированная поверхностью почвенных частичек и удерживаемая силами молекулярного притяжения. Установить в почве наличие гигроскопической влаги можно по воздушно-сухой почве. Гигроскопическая влага из почвы удаляется высушиванием при температуре 105°.

Ход  работы: В предварительно взвешенный металлический бюкс насыпается почва, пропущенная через сито в 1 мм. Бюкс с почвой ставят в сушильный шкаф и держат при Т° = 105° в течение 5 - 6 ч. Охлажденный в эксикаторе бюкс вновь взвешивается и вычисляется гигроскопическая влага по формуле:

 

где  В - вес воздушно-сухой навески (образец до высушивания);

С - вес образца после высушивания;

Х - содержание в почве гигроскопической влаги в процентах;

Почва, высушенная при Т°= 105°, называется абсолютно сухой почвой.

Результаты определения.

№ бюкса -

Вес пустого бюкса –

Вес бюкса с почвой –

Вес почвы до высушивания (В) –

­Вес бюкса с почвой после высушивания –

Вес почвы после высушивания (С)

­Потеря в весе – (В-С) –

Гигроскопическая влага в % (Х) -

Оборудование: металлический бюкс, технические весы, сушильный шкаф, эксикатор.

Заключение (пример расчета):

№ бюкса - 242

Вес пустого бюкса – 22 г 150 мг

Вес бюкса с почвой – 101 г 590 мг

Вес почвы до высушивания (В) – 79 г 440 мг

­Вес бюкса с почвой после высушивания – 100 г 400 мг

Вес почвы после высушивания (С) – 78 г 250 мг

­Потеря в весе – (В-С) – 1 г 190 мг

  1 г 190 мг х 100

  Гигроскопическая влага в % (Х) = ЇЇЇЇЇЇЇЇ = 1,5 %

  78 г 250 мг

Гигроскопическая влага почвы 1,5 %. Данные необходимы для расчета капиллярной и полной влагоемкости, а также запасов влаги в почве.

Занятие 8. Определение капиллярной и полной влагоемкости.

Расчет прогнозной урожайности

Задание 1. Определение капиллярной влагоемкости

Для определения капиллярной влагоемкости (KB) берется образец, использованный ранее при изучении объёмного веса, и ставится на насыщение в специальную ванночку, покрытую сверху обернутыми фильтровальной бумагой полосками стекла. Края фильтровальной бумаги опущены в воду, наполняющую ванночку. Цилиндр с образцом покрывают сверху стеклом и оставляют до тех пор, пока вода не заполнит все капилляры. После появления влаги на поверхности почвы цилиндр вынимают и взвешивают.

Результаты определения.

№ цилиндра —

Вес пустого цилиндра -

Вес цилиндра с почвой до насыщения –

Вес воздушно-сухой почвы (А) –

(эти данные берутся из предыдущих заданий)

Вес абсолютно сухой почвы (Д) –

Вес абсолютно сухой почвы вычисляется по формуле:

   

где  Д - вес абсолютно сухой почвы;

А - вес воздушно-сухой почвы;

Х — процент гигроскопической влаги (берётся из предыдущего задания)

Вес цилиндра с почвой после насыщения –

Вес почвы после насыщения (Е) –

Капиллярная влагоёмкость (KB) –

Капиллярная влагоёмкость вычисляется по формуле:

 

где  Е - вес почвы после насыщения;

Д — вес абсолютно сухой почвы.

Оборудование: цилиндр с сеткой в днище, ванночка, полоски стекла, фильтровальная бумага, технические весы.

Заключение (пример расчета):

№ цилиндра — 34

Вес пустого – 52 г 800 мг

Вес цилиндра с почвой до насыщения – 298 г 300 мг

Вес воздушно-сухой почвы (А) – 245 г 500 мг

(эти данные берутся из предыдущих заданий)

Вес абсолютно сухой почвы (Д) 

  245 г 500 мг х 100 %

Д =  ЇЇЇЇЇЇЇЇЇ = 241г 800 мг

100 % + 1,5 %

Вес цилиндра с почвой после насыщения - 361г 500 мг

Вес почвы после насыщения – 308 г 700 мг

Капиллярная влагоёмкость (KB)

  (308 г 700 мг – 241 г 800 мг) х 100 %

KB =  ЇЇЇЇЇЇЇЇЇЇЇЇЇЇ = 27%.

  241 г 800 мг

Задание 2. Определение полной влагоемкости

Для определения полной влагоёмкости (ПВ) берут цилиндр, использованный ранее для изучения объёмного веса и капиллярной влагоёмкости, помещают его в глубокую ванночку на специальную подставку и заливают водой. Воду заливают с таким расчетом, чтобы она была ниже уровня почвы в цилиндре на 1-2 мм. С появлением обильной влаги на поверхности почвы цилиндр с почвой вынимается и взвешивается вместе со стекающей водой.

Результаты определения.

№ цилиндра –

Вес пустого цилиндра –

Вес цилиндра с почвой до насыщения –

Вес воздушно-сухой почвы (А) –

­Вес абсолютно сухой почвы (Д) –

(эти данные берутся из предыдущих определений)

Вес цилиндра с почвой после насыщения –

Вес почвы после насыщения (М) –

Полная влагоёмкость (ПВ) –

Полная влагоёмкость вычисляется по формуле:

где  М - вес почвы после насыщения;

Д — вес абсолютно сухой почвы.

Оборудование: цилиндр с сеткой в днище, кристаллизатор (таз) с подставками, технические весы.

Заключение (пример расчета):

№ цилиндра – 34

Вес пустого цилиндра – 52 г 800 мг

Вес цилиндра с почвой до насыщения – 298 г 300 мг

Вес воздушно-сухой почвы (А) – 245 г 500 мг

­Вес абсолютно сухой почвы (Д) – 241 г 800 мг

(эти данные берутся из предыдущих определений)

Вес цилиндра с почвой после насыщения – 415г 500 мг

Вес почвы после насыщения (М) – 362 г 700 мг

Полная влагоёмкость (ПВ)

  (362 г 700 мг – 241 г 800 мг) х 100 %

ПВ =  ЇЇЇЇЇЇЇЇЇЇЇЇЇЇЇ = 50 %

  241 г 800 мг

Полная влагоемкость исследуемого образца 50 % (в идеальном варианте она должна соответствовать порозности).

Задание для самостоятельной работы:  Расчет прогнозной урожайности.

На основе данных изучения водно-физических свойств почвенного образца оценить запасы продуктивной влаги в почве и рассчитать прогнозную урожайность для пшеницы.