Формула объемной массы почвы

Задание 2 Определение объемной массы почвы

Материалы и оборудование: почвенный цилиндр-бур, деревянный молоток, почвенные ножи, лопата, алюминиевые сушильные стаканчики, сушильный шкаф, весы с разновесами, рулетка или сантиметр.

Пояснения к заданию. Объемной массой почвы называют массу 1 см 3 сухой почвы (высушенной до постоянной массы при 105 0 С), взятой в ее естественном сложении (со всеми порами).

Объемная масса характеризует плотность сложения почвы и часто употребляется как ее синоним. Объемная масса почвы зависит от характера слагающих почву минералов, содержания органического вещества, структуры и порозности почвы. Чем рыхлее почва, структурнее и чем больше в ней перегноя, тем меньше ее объемная масса. Объемная масса минеральных почв колеблется от 0,8 до 1,8 г/см 3 . Легкие почвы имеют большую объемную массу, чем тяжелее.

От объемной массы почвы зависит распространение корневой системы растений, водный, воздушный и тепловой режимы почв, а значит, и продуктивность растений.

Знание объемной массы почвы (или ее горизонта) необходимо для расчета порозности почвы, для вычисления запасов в ней элементов питания растений, гумуса, воды и т.д.

Для вычисления запасов тех или иных веществ в почве (в горизонте) можно использовать следующую формулу

где Z – запас соединения, т/га;

M – мощность горизонта, см;

OM – объемная масса, г/см 3 ;

A– содержание соединения, % от массы сухой почвы, если А выражено в мг на 100 г почвы (а не в %), то Z будет выражаться в кг/га (а не в т/га).

В полевых условиях объемную массу определяют в почве с ненарушенным сложением (в естественном состоянии), в лабораторных определение делают из рассыпного образца с нарушенным состоянием почвы, что не дает полного представления об объемной массе почвы.

Ход работы:

1) подготовить почвенный разрез с отвесной стенкой;

2) специальным цилиндром-буром (объемом 50 см куб, объем цилиндра-бура (V см куб) вычисляют по формуле

где π = 3,14, d — внутренний диаметр режущей части бурика, см;

h – высота бура, см.

Взять почвенные образцы в ненарушенном состоянии, погрузив бур в почву перпендикулярно стенке разреза.

Образцы взять по генетическим горизонтам из средней части каждого горизонта, а в пахотном слое – с поверхности и через каждые 10 см. Повторность пятикратная;

3) почвенные образцы поместить во взвешенные алюминиевые стаканчики и отнести в лабораторию, где высушить при температуре 105 0 С до постоянной массы;

4) определить массу сухой почвы в образцах (от массы стаканчика с высушенной почвой вычесть массу пустого стаканчика);

5) вычислить объемную массу по формуле

где m – масса абсолютно сухой почвы, г;

v– объем, занимаемой почвой, см куб.

Например, объем цилиндра-бура – 50 см куб, масса сухой почвы – 80,55 г. Объемная масса почвы равна 80,55 : 50 = 1,61 г/см куб.

6) вычислить запасы воды, гумуса и основных элементов питания в изучаемой почве (по формуле 7).

Дата добавления: 2021-06-28 ; просмотров: 49 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНОГО ВЕСА (ПЛОТНОСТИ) ПОЧВЫ

Цель занятия:научиться определять величину объемного веса в почвенных образцах с ненарушенным строением и нарушенной структурой.

Время:2 часа

Объемным весом почвы называется вес в граммах единицы объема абсолютно сухой почвы с ненарушенным строением. Выражается объемный вес в граммах на 1 см 3 . Величина его зависит от минералогического, механического состава почвы, структуры, сложения, содержания органического вещества. Объемный вес — показатель плотности сложения почвы.

Порядок работы

Величину объемного веса в образцах с ненарушенным строением определяют при помощи почвенного бура.

1. Определенный (100, 200, 250 см 3 ) объем почвы вырубается тонкостенным металлическим цилиндром.

2. Взвесить алюминиевый стаканчик с крышкой с точностью до 0,01 г.

3. Перенести без потерь весь объем почвы в стаканчик, взвесить

стаканчик с влажной почвой и высушить их до постоянного веса при 105о,

4. Охладить стаканчик с почвой (закрыв его крышкой) в эксикаторе до

комнатной температуры и взвесить

5. Вычислить плотность почвы Д с точностью до 0,01 г/см 3 (вес сухой почвы в граммах, поделенный на объем бура в см 3 , дает величину объемного веса).

При определении записывается:

— вес стаканчика с сырой почвой (А), г;

— вес стаканчика с высушенной почвой (В), г;

— вес пустого стаканчика (С), г;

— объем бура (V), см 3 ;

— вес испарившейся влаги (А-В), г;

— вес сухой почвы (В-С), г.

Объемный вес вычисляется по формуле Д = (B-C):V

С некоторой погрешностью можно определить объемный вес в образцах с нарушенной структурой. Для этого взвешивают сушильный стаканчик (или какой-то другой цилиндр), наполняют его почвой.

Почву слегка уплотняют путем постукивания стаканчика о ладонь, взвешивают.

Вес почвы с поправкой на гигроскопическую влажность делится на объем цилиндра.

Объем цилиндра определяют с помощью мерного цилиндра или по формуле, измерив высоту (в см) и диаметр цилиндра (в см):V = π (d:2)²h

Лабораторная работа № 3.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДНЫХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ

Цель занятия:научиться определять, содержание гигроскопической влаги в почве и наименьшую влагоемкость почвы.

Время:4 часа

Определение гигроскопической влажности почвы

Гигроскопическую влагу определяют в почве, из которой удалены свободная и пленочная вода. Такое состояние почвы, называемое воздушно-сухим, достигается в том случае, когда почва длительное время находится в сухом помещении. Гигроскопическая влага удаляется из почвы при нагревании ее до температуры 100-105ºС.

Порядок работы

1. Методом квартования из воздушно-сухой почвы, измельченной и пропущенной через сито с диаметром отверстий 1 мм, берут навеску около 5 г. Навеску переносят в предварительно взвешенный бюкс без крышки и помещают в термостат с температурой 100-105ºС.

2. После 2 ч просушивания бюкс извлекают из термостата, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Затем снова помещают бюкс в термостат на 1-2 ч. Если после второго просушивания масса не уменьшилась, можно рассчитывать гигроскопическую влагу.

3. Гигроскопическую влажность (WГ) вычисляют по формуле:

где: Р₁ – масса бюкса с почвой до высушивания;

Р₂ — масса бюкса с почвой после высушивания;

Р₀ — масса бюкса без почвы.

Определение наименьшей влагоемкости почвы (из насыпного образца)

Наименьшую влагоемкость можно определить в лаборатории для почвы с ненарушенным сложением (отобранной в металлический цилиндр специальным почвенным буром), или менее точно — для насыпного образца почвы с нарушенным сложением.

Порядок работы

1. Стеклянную трубку диаметром 2–3 см, длиной 15 см с одного конца обвязывают марлевой салфеткой, под которую подкладывают бумажный фильтр, и определяют массу на технических весах.

2. Трубку заполняют слегка измельченным почвенным материалом до отметки 10–12 см. Для уплотнения материала нижним концом трубки осторожно постукивают о листовую резину.

3. Определяют массу трубки с почвой на технических весах, разность второго и первого определения составляет массу почвы.

4. Трубку медленно погружают в сосуд с водой таким образом, чтобы уровень воды был на 1 см выше отметки на трубке, и оставляют ее в таком положении на 15 мин.

5. Спустя указанное время трубку с почвой извлекают из воды и в вертикальном положении закрепляют в штативе на 1 мин, чтобы дать возможность стечь избытку воды.

6. Затем трубку снимают со штатива, протирают снаружи фильтровальной бумагой для удаления оставшейся воды и определяют массу на технических весах.

7. Расчет воды, удерживаемой почвой после насыщения, производят по формуле:

где А — количество воды, удерживаемое почвой после насыщения,

Р₂ – масса трубки с почвой,

Р₃ – масса трубки с почвой после ее насыщения водой,

Р₃ – Р₂ – масса воды, удерживаемой почвой после насыщения.

8. Наименьшую влагоемкость (НВ) почвы определяют суммированием процентного содержания гигроскопической воды (WГ) и воды, удерживаемой почвой после насыщения (А):

Задание:

1. Определить гигроскопическую влажность почвы и ее наименьшую влагоемкость по почвенным образцам, взятым с разной глубины почвенного профиля. Результаты анализов занести в таблицу.

Таблица. Результаты определения водных свойств почвы

4. Построить график распределения по профилю почвы гигроскопической влажности, а также наименьшей влагоемкости, откладывая по вертикальной оси глубину, а по горизонтальной оси — значения отдельных водных свойств почвы (%), которые обозначить разными типами линий.

5. Охарактеризовать водные свойства исследованной почвы.

Источник

Определение объемной массы почвы

Ознакомление с методами полевых исследований почв. Характеристика гумусово-элювиального типа почвы. Рассмотрение процесса подготовки к взятию почвенных проб в полевых условиях. Анализ водопроницаемости, как способности почвы впитывать и пропускать воду.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Меры по безопасности при проведении маршрута

2. Полевые исследования почв

3. Определение влажности почвы весовым методом

4. Определение объемной массы почвы

5. Определение водопроницаемости почвы

6. Определение влагоемкости почвы

Список использованной литературы

Проблема рационального использования почвенного покрова с учетом особенностей почв как природных образований и важнейших компонентов биогеоценозов, а также значения их как незаменимого средства сельскохозяйственного производства и невосполнимого природного ресурса в настоящее время весьма актуальна. Сложившееся у большинства землеустроителей представление о почве как «рыхлом поверхностном слое земли, способном производить урожай растений», и игнорирование в практической работе специфики ее как особого природного тела, представляющего собой поликомпонентную и полифункциональную структурную многофазовую систему, приводит к тяжелым последствиям. Сегодня в мире ежегодно выводится из пашни около 10 млн. га почв.

Учебная практика является завершающим этапом изучения курса почвоведения и инженерной геологии.

Целью учебной практики является изучение методов полевого исследования, определения почв в полевых условиях по морфологическим признакам, освоение методики отбора образцов почвы для лабораторных исследований и приобретение навыков по выделению почвенных контуров в натуре.

В соответствии с целью учебная практика предусматривает выполнение следующей программы работ:

1. Освоение правил выбора места для закладки почвенных разрезов.

2. Ознакомление с методикой заложения и описания морфологических признаков, генетических горизонтов, почвенных разрезов. Полевой анализ основных почвообразовательных факторов. Взятие почвенных образцов и монолитов.

3. Ознакомление с основными типами почв г. Старый Оскол.

4. Лабораторное исследование почв.

5. Подготовка и защита отчета о проведенной работе.

1. Меры по безопасности при проведении маршрута

Основные производственные опасности возникают при проведении этого вида работ. Главным образом определяются природные, природно-климатические, метеорологические условия работ. Несчастные случаи происходят: при пешим передвижении на горных и горнотехнических, лесных районах. От правильности подготовки маршрута равнин, личная безопасность и количество выполнения задания. Маршруты выполняются маршрутными группами не менее, чем из 2-х человек. В каждой группе назначается старший и имеющий опыт работы. Особое внимание технике безопасности, ориентированию на местности. Все работники должны уметь оказывать первую медицинскую помощь. Каждая группа должна быть обеспечена картами местности, снаряжением, сигнальными специальными средствами. Каждый участник должен иметь индивидуальный пакет: нож, спички, завернутые в непромокаемую оболочку. Чтобы лучше видеть друг друга, рекомендуется надевать яркую одежду. Работа в маршруте должна проводиться в светлое время суток и прекращаться до наступления темноты. Участники маршрута должны двигаться с маленьким интервалом, сохраняя связь. Обувь должна быть удобной и по сезону.

Сегодня мы познакомились с поставленными задачами практики и техникой безопасности при проведении работ.

2. Полевые исследования почв

Чтобы ознакомиться с почвой поля, нужно внимательно обойти его территорию, посмотреть, какова его поверхность. После изучения курса почвоведения ясно, что на холмистых, на ровных местах и в западинках почвы будут разные.

Изучение почв всегда связано с описанием их внешнего строения. Для этого на обследуемом участке, сравнительно однородном по геологическому строению, рельефу, составу растительного покрова и наиболее типичной части его, где желают узнать свойства почвы, нужно выкопать яму. Размеры разреза таковы: длина 200 см, ширина 80 см, глубина в наиболее глубокой, в головной, части ямы не менее 200 см. Чтобы обязательно захватить материнскую породу, яма роется уступами через каждые 30—40 см, благодаря чему в нее легко войти. Основная, самая глубокая стенка (напротив ступенек), должна быть расположена так, чтобы солнечный свет падал сзади на человека, описывающего зачищенную стенку разреза, то есть по направлению к югу, и можно было лучше видеть окраску почвы и однороднее освещаться в течение всего дня.

Землю из ямы нужно выбрасывать вдоль длинных сторон ямы, где расположены порожки. Стенки же глубокой части ямы должны быть очищены от выброшенной земли. Черную — гумусированную землю нужно выбрасывать в одну сторону, а глубинные горизонты — в другую.

Приготовив разрез, приступают к его описанию. Надо отметить, под какой культурой находится поле. Внимательно разглядывая стенку ямы, наблюдают изменение внешних признаков, выделяют генетические горизонты. Границы их очерчивают ножом, а мощность (толщину) измеряют с точностью до сантиметра. Затем детально описывают каждый генетический горизонт по морфологическим признакам.

Основные морфологические признаки почв и строение почвенного профиля

Основные морфологические признаки почв: строение почвы, ее мощность, скопление органических веществ, окраска, механический состав, структура, сложение, новообразования и включения.

Строение почвенного профиля — его внешний облик, обусловленный определенной сменой горизонтов в вертикальном направлении. Строение почвы можно хорошо наблюдать на вертикальной стенке почвенного разреза глубиной 100—150 см.

Горизонты имеют различный химический, а нередко и механический состав, в них по-разному протекают биологические процессы. То или иное строение почва приобретает под влиянием природных процессов почвообразования и производственного исполнения.

В профиле почвы различают несколько горизонтов, которые часто подразделяются на подгоризонты. Каждый горизонт имеет свое название и буквенное обозначение (индекс). Для более точной характеристики используют дополнительные буквенные и цифровые индексы.

Обычно выделяют следующие генетические горизонты: А₀ — органогенный горизонт, состоящий из органических остатков, опада растений (лесная подстилка, степной войлок); Т — органогенный торфяной горизонт; А — гумусово-аккумулятивный; А₁ — гумусово-элювиальный; А₂ — элювиальный; В — иллювиальный или переходный; G — глеевый; С — материнская порода; Д — подстилающая порода; А пах — пахотный горизонт, пахотный слой на обрабатываемых почвах. Органогенные горизонты А₀ и Т формируются на поверхности минеральной почвы.

Выделяют следующие горизонты почвы: А — горизонт аккумуляции органического вещества формируется в верхней части профиля за счет отмирающей биомассы зеленых растений. Он имеет более темную окраску, чем другие горизонты.

Характеризуется максимальным содержанием гумуса и минеральных элементов питания растений; в зависимости от его характера выделяют: А — гумусово-аккумулятивный, образующийся в верхней части минеральной толщи почвы, в котором не выражены морфологические процессы разрушения и выщелачивания минеральных веществ.

А₁ — гумусово-элювиальный — верхний или нижележащий горизонт профиля с морфологически или аналитически выраженными процессами разрушения и выщелачивания минеральных веществ. Горизонт А₁ также как горизонт А имеет более темную окраску по сравнению с другими горизонтами. В них накапливается наибольшее количество органического вещества (гумуса) и элементов питания. Но имеются следы разрушения органических и минеральных веществ.

Во всех пахотных почвах почвенный профиль начинается с пахотного горизонта (Апах), образующегося в результате обработки гумусового и части нижележащего горизонтов.

A₂ — элювиальный горизонт образуется в процессе интенсивного разрушения (выщелачивания) органических и минеральных веществ и вымывания продуктов в нижележащие горизонты. Поэтому он светлее окрашен, чем горизонт А₁ Элювиальный горизонт присущ для подзолистых и дерново-подзолистых почв, где он называется подзолистым, а также для солонцов, солончаков и солодей. Иногда он развивается в пределах нижней части горизонта А₁ где образуется переходный горизонт А₁ — А₂ может формироваться в верхней части нижележащего горизонта В в виде A₂B.

В — иллювиальный или переходный горизонт — формируется под элювиальным или гумусовым горизонтом и служит переходом к материнской породе. В нем накапливаются вымытые из верхних горизонтов различные продукты почвообразования — гумус, разные минеральные соединения, коллоидная фракция почвы. Различают следующие виды иллювиального горизонта: B_fe — вмывание железистых веществ, B_h — гумусовых веществ, В_к — карбонатов, B_s — сульфатов и хлоридов, Вi — тонких (илистых) частиц почвы.

В_i — это переходный подгоризонт — обращается в почвах, где не перемещается минеральная алюмосиликатная основа (черноземы, каштановые почвы), и выщелачивание минеральной части не выражено или развито слабо. Горизонт В_i является не иллювиальным, а переходным от гумусово-аккумулятивного к материнской породе. Он часто расчленяется на подгоризонты В₁ и В₂ по характеру структуры, сложения и совмещает черты гумусово-аккумулятивного горизонта и материнской породы, является местом накопления минеральных солей, вымываемых из материнской породы.

С — материнская порода — это нижняя часть профиля, не измененного почвообразовательным процессом или представляющего собой породу, слабо затронутую почвообразовательным процессом.

G — глеевый горизонт — образуется в гидроморфных почвах. Вследствие длительного или постоянного увлажнения и недостатка свободного кислорода в почве идут анаэробно-восстановительные процессы, что приводит к возникновению закисных соединений железа и марганца, подвижных форм алюминия. Происходит разрушение почвенных агрегатов, обеднение гумусом и другие явления. Эти условия способствуют формированию глеевого горизонта.

Если признаки глеевого процесса проявляются и в других горизонтах, то к их буквенному обозначению добавляется буква g. Например, А_2g В_1g и т. д.

Подстилающая порода (D). Ее выделяют в том случае, когда почвенные горизонты образовались на одной породе, а ниже лежит порода с другими свойствами. Такие почвы называются двучленными.

Каждая почва формируется в определенных условиях, поэтому в ее профиле необязательно должны быть представлены все названные горизонты.

Морфологическое описание почв

Морфологическое описание необходимо проводить очень тщательно и полно. Зарисовку профиля студенты делают мазками влажной почвы из соответствующих генетических горизонтов. При описании почвы нужно измерить и записать мощность верхнего горизонта, который окрашен перегноем, а также и других, резко отличных слоев, залегающих ниже. Чтобы лучше разглядеть слои, следует вырезать часть слоя ножом, разламывать его в руках, растирать отдельные комочки между пальцами. Для каждого слоя нужно отметить влажность (мокрый, сырой, сухой), цвет, механический состав, твердость (плотный, рыхлый, рассыпчатый), структуру.

Если в слое есть корни, ходы землероев, червей и истлевших корней, включения камней или образования каких-либо солей, то и это необходимо записать. После морфологического описания определяют тип, подтип, род, вид, разновидность почвы и отмечают в дневнике полное ее название.

При описании почвы обязательно нужно отметить год, месяц, число, область, район, пункт и поле, на котором заложен разрез, а также рельеф: ровное место, склон, западина или холм.

Прилагается форма почвенного дневника, по которой удобнее производить записи и вышеотмеченные наблюдения при обследовании почв, и схематический рисунок разреза почвы. Схематический рисунок разреза почвы можно изобразить следующим образом.

Форма записей при изучении почв

Материнская и подстилающая горные породы

Глубина и характер вскипания почвы от кислоты

Отбор образцов почвы для аналитической обработки

Образцы берутся из пахотного слоя и других, резко отличных горизонтов. Кусок почвы вырезается ножом в виде кирпича весом в полкилограмма и больше. Его тщательно заворачивают в сухую бумагу и перевязывают накрест шпагатом. Под обертку кладут записку с указанием: где, когда, кем взят образец, и с какой глубины. Надпись повторяют и поверх обертки.

После описания почвенного разреза его следует немедленно зарыть, причем, чтобы не испортить поле в данном месте, черную землю нужно укладывать с поверхности. Образцы следует хранить в сухом месте; если же они взяты мокрыми, то в помещении их необходимо открыть и просушить, а затем снова завернуть в бумагу или пересыпать в картонную коробку (каждый образец в отдельную коробку), сделав соответствующую надпись на коробке и положив внутрь ее записку от образца.

Схема описания почвенных разрезов

Разрез № 1 находится в целинной степи, на западе от дендропарка «Горняшка». Координаты разреза: западные окраины сада (200 м), севернее водонапорной башни (250 м).

Рельеф: возвышенная равнина, имеется среднезападный уклон. Преобладающая растительность — черная полынь. Наличие черной полыни указывает на то, что здесь солонцеватые почвы и солонцы. Вскипание происходит на глубине 32 см.

Мощность горизонтов, см: гор. А — 0—18; гор. В₁ — 18—40; гор. В₂ — 40—83; гор. С — ниже 83 см.

Горизонт А — цвет светло-серый, с коричневым оттенком, слегка влажный, рыхлый, несколько пылеватый, по механическому составу пылеватый суглинок, корней много, переход к следующему горизонту резкий.

Горизонт В₁ — цвет темно-коричневый, слегка влажный, плотный, структура столбчато-призматическая, с трудом распадается на угловатые отдельности, глинистый, корней мало, переход заметный.

Горизонт В₂ — цвет светло-коричневый, неравномерно окрашен, слегка влажный, плотный, суглинистый, структура комковатая, новообразования — белоглазка — встречается на глубине 55—83 см, корней нет, переход постепенный.

Горизонт С — светло-коричневый суглинок, плотный.

Данная почва — светло-каштановая средней солонцеватости.

3. Определение влажности почвы весовым методом

Вода в почве имеет огромное и разностороннее значение. С наличием воды в почве, ее количеством и качеством связаны условия произрастания растений, деятельность микроорганизмов, процессы почвообразования и выветривания.

Содержание воды в почве колеблется в пределах от сильного иссушения до полного насыщения и переувлажнения. Количество воды, находящейся в данный момент в почве и выраженное в весовых или объемных процентах по отношению к абсолютно сухой почве, называется влажностью почвы.

Значение влажности почвы необходимо для определения общих и доступных для растений запасов почвенной влаги, влагоемкости почв, рациональных поливных норм, а также содержания воздуха в почве и т. д.

Пробы почвы для определения влажности отбираются из скважины при помощи бура по генетическим горизонтам или послойно через каждые 10 см на глубину, в зависимости от целей исследования. Пробы берутся в 3—5-кратной повторности.

В более мощных слоях почвы пробы можно брать и по 20-сантиметровым слоям. Отбирать и анализировать почвенные образцы при определении водно-физических свойств почвы в соответствии с генетическими горизонтами необходимо потому, что все свойства почвы, в том числе и водно-физические, существенно, а иногда и резко изменяются при переходе от одного горизонта к другому.

Образец записи определения влажности почвы

Источник