На нашем сайте вы найдете полезные советы о том, как повысить плодородие почвы на вашем участке.
Меню
Гравиметрический метод определения влажности почвы
Определение влажности почвы весовым методом
Вода в почве является одним из основных факторов почвообразования и главнейшим условием жизни растений. Содержание воды в почве постоянно колеблется от «мертвого» запаса до полного насыщения.
Влажностью почвыназывается количество воды, находящееся в данный момент в почве и выраженное в процентах (весовых или объемных) по отношению к абсолютно сухой почве. Этой величиной пользуются для вычисления запасов воды в почве, поливной нормы, относительной влажности, аэрации и пересчета массы влажной почвы в абсолютно сухую.
Оптимальной влажностью считается влажность почвы, составляющая 70-100% наименьшей влагоемкости (НВ).
Ход работы
Отбор образцов для определения влажности производят в полевых условиях по генетическим горизонтам почвенного разреза или из скважин послойно через каждые 10—20 см с помощью почвенного бура на глубину, зависящую от целей исследования. Образец почвы выбирают ножом из нижней части бура в предварительно взвешенный сухой алюминиевый стаканчик (бюкс), который немедленно закрывают крышкой и убирают в тень во избежание потери влаги до взвешивания. В лаборатории бюксы с влажной почвой взвешивают, сушат в сушильном шкафу при температуре 105ºC в течение 6-8 ч., затем вынимают из шкафа, закрывают крышками во избежание поглощения почвой атмосферной влаги, охлаждают и взвешивают. В полевом журнале делают соответствующую запись, где отмечают время, место и номер скважины или повторность, вариант, почвенную разность.
По полученным результатам взвешивания определяем влажность, используя следующую формулу:
а% – влажность почвы, % от массы сухой почвы;
М1 – масса пустого бюкса, г.; М2 – масса бюкса с почвой до сушки, г.; М3 – масса бюкса с почвой после сушки, г.; М4= М2 — М3 — масса испарившейся воды, г.; М5 = М3— М1 — масса сухой почвы г.; 100 – коэффициент для пересчета в проценты.
Полученные результаты заносят в таблицу 2.
Таблица 2-Определение влажности почвы
Тип, подтип почвы
Горизонт, глубина, см
№ бюкса
Масса бюкса, г
Масса испарив-шейся воды, г., М4
Масса сухой почвы, г., М5
Влажность, %
Пустого, М1
До сушки, М2
После сушки, М3
Кроме весового метода определения влажности почвы существуют другие экспресс-методы, однако зачастую они требуют корректировки весовым методом и широкого применения не получили.
Лабораторная работа № 3
Определение плотности почвы
Плотность почвы –масса единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении (со всеми ее порами и промежутками).
Она зависит от гранулометрического и минералогического составов, содержания органического вещества, структурного состояния, характера сложения почвы. Варьирует в минеральных почвах от 0,9 до 1,8 и выражается в г/см 3 , кг/дм 3 , т/м 3 . Для большинства сельскохозяйственных культур оптимальная величина плотности суглинистых и глинистых почв лежит в пределах 1,0—1,2 г/см 3 .
Ход работы
Для отбора проб на плотность без нарушения естественного сложения почвы используют бур Качинского, главной рабочей частью которого является металлический цилиндр с заточенным краем. Заостренным концом цилиндр врезается в горизонт, не нарушая естественного сложения почвы, заключенной в нем. Цилиндр с почвой откапывают ножом так, чтобы объем заключенной почвы в нем был равен его объему. Для расчета плотности используется масса сухой почвы, поэтому параллельно в образце почвы определяют влажность и вносят поправку к массе влажной почвы в объеме цилиндра.
Таблица 4-Агрономическая оценка плотности суглинистых и глинистых почв(Н. А. Качинский)
Плотность, г/см 3
Оценка
Плотность, г/см 3
Оценка
V=πR 2 ·h, где
π – 3,14; R – радиус цилиндра, см; h – высота цилиндра, см.
Массу абсолютно сухой почвы(М1) рассчитывают по формуле:
М1=(М·100)/(100+а), где
М – масса влажной почвы, г; а – влажность, %.
Плотность почвы определяют по формуле
М1 – масса cуxoй почвы в цилиндре, г; V – объем почвы, см 3 .
Значения плотности почвы используются как вспомогательные величины при расчетах запасов воды, питательных веществ, токсичных солей, запасов гумуса в почве и поливной нормы, так как позволяют перевести процентное их содержание в весовые или объемные величины.
W = W, %·dv·h, где
W — запас вещества, т/га или м З /га; W % — процентное содержание вещества, %; dv – плотность почвы, г/см 3 ; h – мощность слоя почвы, см.
Источник
Гравиметрический метод определения влажности почвы
ГОСТ Р ИСО 11465-2011
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Определение массовой доли сухого вещества и массового отношения влаги гравиметрическим методом
Soil quality. Determination of dry matter and water content on a mass basis by gravimetric method
Дата введения 2013-01-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Государственным научным учреждением «Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии имени Д.Н.Прянишникова» Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ «ВНИИА им.Д.Н.Прянишникова» Россельхозакадемии) на основе собственного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 25 «Качество почв, грунтов и органических удобрений»
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 11465:1993* «Качество почвы. Определение содержания сухих веществ и воды по массе. Гравиметрический метод» (ISO 11465:1993 «Soil quality — Determination of dry matter and water content on a mass basis — Gravimetric method», IDT).
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.
Техническая поправка к указанному международному стандарту, принятая после его официальной публикации, внесена в текст настоящего стандарта и выделена двойной вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста, а обозначение и год принятия технической поправки приведены в скобках после соответствующего текста.
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с принятой терминологией и ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2019 г.
7 Некоторые элементы настоящего стандарта могут являться объектом патентных прав
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Введение
Международный стандарт ИСО 11465 подготовлен Техническим комитетом ISO/TC 190 «Качество почвы», подкомитетом SC 3 «Химические методы и характеристики почвы».
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод гравиметрического определения массовой доли сухого вещества и массового отношения влаги в пробах почвы.
Метод применим для всех типов почв. Иные процедуры описаны для воздушно-сухих проб почвы, например проб, предварительно обработанных в соответствии со стандартом ИСО 11464, а также для проб почвы полевой влажности.
Определение объемной доли почвенной влаги описано в ИСО 11464.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных — последнее издание (включая все изменения).
ISO 11461, Soil quality — Determination of soil water content as a volume fraction using coring sleeves — Gravimetric method (Качество почвы. Определение содержания почвенной влаги в виде объемной доли с применением трубок для отбора пробы. Гравиметрический метод)
ISO 11464, Soil quality — Pretreatment of samples for physico-chemical analysis (Качество почвы. Предварительная подготовка почв для физико-химического анализа)
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 массовая доля сухого вещества (dry matter content on a mass basis) : Отношение массы сухого остатка почвы к массе почвы до ее высушивания, выраженное в процентах.
3.2 массовое отношение влаги (water content on a dry mass basis) : Отношение массы влаги, испаряющейся из почвы при сушке до постоянной массы при 105°С, к массе сухой почвы, выраженное в процентах.
3.3 постоянная масса (constant mass): Масса, достигнутая в процессе сушки, когда разница между двумя последовательными взвешиваниями пробы с интервалом в 4 ч между ними не превышает 0,1% (в массовых долях) массы пробы, определенной при последнем взвешивании.
Примечание 1 — Обычно достаточно от 16 до 24 ч для высушивания большинства почв до постоянной массы, однако некоторые типы почв и большие пробы могут потребовать более длительной сушки.
4 Принцип
Пробы почвы высушивают до постоянной массы при температуре (105±5)°С. Разницу между массами почвы до и после высушивания используют для расчета массовой доли сухого вещества и массового отношения влаги.
5 Аппаратура
5.1 Сушильный шкаф для термостатирования с принудительной вентиляцией, способный поддерживать температуру (105±5)°С.
5.2 Эксикатор с активным осушителем.
5.3 Аналитические весы с точностью взвешивания 10 мг.
5.4 Контейнеры с крышкой вместимостью 25 или 50 см для воздушно-сухих проб и вместимостью не менее 100 см для проб полевой влажности из водонепроницаемого материала, не поглощающего влагу.
6 Лабораторная проба
Используют воздушно-сухие пробы, например пробы, предварительно обработанные в соответствии с ИСО 11464, или пробы почвы полевой влажности, отобранные по соответствующим стандартам.
7 Методика
ВНИМАНИЕ: При работе с загрязненными пробами почвы следует предпринимать специальные меры предосторожности. Важно избегать контакта почвы с кожей и использовать вентиляцию и вытяжные шкафы в лаборатории во время высушивания для предотвращения загрязнения воздуха в лаборатории.
Операции, указанные в 7.1 и 7.2, должны выполняться как можно быстрее для минимизации испарения.
7.1 Методика для воздушно-сухих проб
7.1.1 Высушивают контейнер с крышкой (5.4) при температуре (105±5)°С и затем охлаждают его при закрытой крышке в эксикаторе (5.2) в течение не менее 45 мин. Определяют массу ( ) закрытого контейнера с точностью до 10 мг (Cor 1:1994).
Переносят 10-15 г сухой почвы в контейнер с помощью ложки (5.5).
Определяют массу ( ) закрытого контейнера с почвой с точностью до 10 мг (Cor 1:1994).
7.1.2 Высушивают контейнер с почвой в сушильном шкафу (5.1) при температуре 105°С до постоянной массы. Одновременно сушат крышку.
2 Следует обеспечить, чтобы очень легкие частицы почвы не уносились из контейнера с потоком воздуха.
3 В общем случае разложением органических веществ при данной температуре можно пренебречь. Однако для проб почв с высоким содержанием органического вещества (>10% вес.), например торфяных почв, метод сушки должен быть адаптирован. В этом случае проба должна высушиваться до постоянной массы при температуре 50°С. Для ускорения сушки используют вакуум.
4 Следует иметь в виду, что некоторые минералы, например гипс, теряют кристаллизационную воду при температуре 105°С.
5 В случае присутствия летучих (органических) веществ этот метод не дает надежных результатов определения содержания влаги.
7.1.3 Охлаждают контейнер при закрытой крышке в эксикаторе в течение не менее 45 мин.
7.1.4 Вынимают контейнер из эксикатора и немедленно определяют массу ( ) закрытого
контейнера с высушенной почвой с точностью до 10 мг (Cor 1:1994).
7.2 Методика для проб почвы полевой влажности
7.2.1 Помещают почву на чистую поверхность, не поглощающую влагу (например, стеклянную пластину), и тщательно перемешивают. Удаляют камни, веточки и другие предметы диаметром более 2 мм.
Примечание 6 — Пробы, предназначенные для анализа на органические микрозагрязнения, должны подвергаться специальной предварительной обработке. В ходе этих операций камни, веточки и другие предметы обычно не удаляют из пробы. Поэтому определение массовой доли сухого вещества в таких пробах почвы должно определяться в соответствии с настоящим стандартом без удаления камней, веточек и других предметов.
7.2.2 Высушивают контейнер с крышкой (5.4) при температуре (105±5)°С и затем охлаждают его при закрытой крышке в эксикаторе в течение не менее 45 мин. Определяют массу ( ) закрытого контейнера с точностью до 1 мг.
Переносят 30-40 г почвы в контейнер с помощью ложки (5.5).
Определяют массу ( ) закрытого контейнера с почвой с точностью до 10 мг.
7.2.3 Высушивают контейнер с почвой в сушильном шкафу (5.1) при температуре 105°С до постоянной массы. Одновременно сушат крышку.
Примечание 7 — См. примечания 2-5 в 7.1.2.
7.2.4 Охлаждают контейнер при закрытой крышке в эксикаторе в течение не менее 45 мин.
7.2.5 Вынимают контейнер из эксикатора и немедленно определяют массу ( ) закрытого контейнера с высушенной почвой с точностью до 10 мг.
8 Обработка и представление результатов
Массовое отношение влаги рассчитывают на воздушно-сухую почву.
Рассчитывают массовую долю сухого вещества ( ) или массовое отношение влаги ( ) в процентах с точностью до 0,1% вес. по следующим формулам
,
,
где — масса пустого контейнера с крышкой, г;
— масса контейнера с воздушно-сухой почвой или почвой полевой влажности, г;
— масса контейнера с высушенной почвой, г.
8 Пересчет взвешенной воздушно-сухой почвы или почвы полевой влажности ( ) в высушенную почву ( ) может быть выполнен по следующей формуле
,
,