Каким методом определяется структурный состав почвы

Тема Определение структурного состояния почвы (коэффициента структурности) методом «сухого просеивания»

Раздел 3 Свойства почвы

Тема Определение структурного состояния почвы (коэффициента структурности) методом «сухого просеивания»

Структура почвы – совокупность комков, отдельностей (агрегатов) различных форм и размеров на которые распадается почва,а способность почвы распадаться на отдельности называется структурностью почвы.

Принцип метода определения структурного состояния почвы основан на просеивании через набор сит диаметрами отверстий 10; 7; 3; 2; 1; 0,5;0,25 мм не растертую воздушно-сухую почву массой 0,25-2,5 кг с последующим взвешиванием массы каждой фракции почвы на ситах. По соотношению суммы содержания (%) агрономически ценных (0,25-10,0 мм) к малоценным ( 10,0 мм) определяется коэффициент структурности и оценивается структурное состояние почвы.

Задание к выполнению работы: а)определить структурное состояние почвы; б) рассчитать коэффициент структурности почвы и дать оценку; в) при значении коэффициента структурности 10мм

При оценке структурного состояния почвы по коэффициенту структурности следует пользоваться следующей градацией

К_ст Оценка

10 10-7 7-5 5-3 3-2 2-1 1-0.25 3\ \га . мм. водного столба, а также сроки полива для слоя почвы 0-50 см,. если влажность почвы в момент ее определения 14.6 %от массы почвы , наименьшая влагоемкость 30.3% от массы., плотность почвы в слое 0-18 см-1.11 а в слое 18-50 см-1.23 г/см 3. . Определить также сроки наступления (необходимость ) полива

Тема: Подготовка почвы к анализам

Образцы почв для химических анализов должны быть просеяны через сита диаметром 1,0, 0,25 мм (опр. гумуса) и не должны содержать включения (растительные остатки, галька, мелкие камни и т.д.). Прежде чем приступить к растиранию, из образца почвы отбирают среднюю пробу методом конвертирования. Для этого образец после перемешивания располагают на бумаге в виде квадрата или прямоугольника и делят диагоналями линейкой на четыре равные части. Две противоположные части высыпают в коробку для определения водно- физических и других свойств с соответствующей этикеткой. Оставшиеся на бумаге части почвы небольшими порциями растирают в фарфоровой ступке, просеивают через сито диаметром 1,0 мм. Просеянную почву массой 200-250 г распределяют тонким слоем по листу бумаги ровным слоем толщиной 0,5 см в виде квадрата. Квадрат на листе делят на несколько квадратиков размерами 3*3 см и из каждого квадратика берут ложечкой небольшое кол-во почвы(10-30г). Оставшуюся массу почвы помещают в предварительно сделанный бумажный пакетик с надписью: район, населенный пункт, время отбора, группа, курс, состав бригады (фамилии студентов). Из отобранной массы весом 10-30 г почвы тщательно отбирают корешки электризованной стеклянной палочкой, просеивают через сито с отверстиями диаметром 0,25 мм, помещают в пакетик с этикеткой для определения механического состава и содержания гумуса.

Оборудование:Фарфоровая ступка, пестик, сита на 1,0 и 0,25 мм, оберточная бумага или коробка.

Тема: Определение содержания гигроскопической влаги (а_г)

Способность твердых, жидких. газообразных веществ поглощать из атмосферы влагу называется гигроскопичностью, а поглощенная влага- гигроскопической влагой. Определяется эта влага термостатным методом, т.е высушиванием образца почвы весом 7—10 г. при температуре 105 градусов в термостате в течении 3х часов. Содержание гигроскопической влаги в почвах колеблется от 1.5 до 15% в зависимости от содержания гумуса,.механического состава, степени дисперсности, .состава поглощенных катионов. Данные определений значений гигроскопической влаги применяются на практике для перерасчета данных анализов воздушно сухой почвы на абсолютно сухую почву через коэффициент гигроскопичности (Кг)

Задание:

1. Определитьсодержание в почве гигроскопической влаги (а_г) и рассчитать ее значение;
2. Рассчитать коэффициент гигроскопичности (Кг) .

Форма контроля: проверка правильности выполнения работы посредством расчетов, сдача работы с объяснениями полученных результатов.

Ход анализа: 1. Стеклянный или алюминиевый стаканчик с притертой крышкой, просушенный в термостате до постоянного веса, взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0001 г. (m₀).

2. В бюкс помещают от 7-10 г воздушно-сухой почвы, просеянной через сито с отверстиями в 1 мм. Бюкс с почвой взвешивают на аналитических весах. (m₁).

1. Бюкс с почвой в открытом виде сушат в термостате при температуре 100-105 0 в течение 3 часов, затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают (m₂). Сушку продолжают до тех пор, пока разница между повторным взвешиваниями не будет превышать 0,001 г.

Расчет содержания гигроскопической влаги производят по формуле:

а _г — содержание гигроскопической влаги % к массе почвы

m₁-m₂ — вес испарившейся влаги после сушки, г

m₂-m₀ — вес абсолютно сухой почвы

100–коэффициент пересчета на %

Коэффициент перерасчета результатов анализа воздушно-сухой почвы на абсолютную сухую вычисляют по формуле:где

К_Г — коэффициент гигроскопичности

Вопросы для самоконтроля

1. Цель подготовки почвы к анализу.

1. Методика отбора среднего образца.
2. Зависимость содержания гигроскопической влаги от свойств почв.
3. Методы определения влажности почвы.
4. Рассчитать коэффициент гигроскопичности при содержании аг 5,8 %и пересчитать содержание гумуса 9,2 % в воздушно сухой почве на абсолютно сухую почву.

Оборудование

Стаканчики на 100 мл, рН метр, индикаторы бумага или шкала сравнения, весы.

Реактивы

1 н раствор KCI (74,5 г KCI растворяют в 1 л Н₂О, дистиллированная H2O).

Вопросы для самоконтроля

1. Символ pH- что он означает?

2. Кислотность, щелочность почв — что собою они представляют?

3. Причина и природа кислой реакции среды почв.

4. Для каких типов почв характерна кислая реакция среды?

5. Градации почв по реакции среды.

6. Какие почвы требуют известкования?

7. Чем обусловлена потенциальная (скрытая) кислотность?

8. Причина и природа щелочной реакции среды почв.

9. Какая вытяжка (солевая или водная) применяется на щелочных почвах?

10. Какие типы почв имеют щелочную реакцию среды?

11. Мероприятия по регулированию щелочной реакции среды почв.

1. Значение pH_KCl 5.3, реакция среды почв:

г) близкая к нейтральной

Оборудование

Колбы конические на 200-250 мл, фильтраты, воронки, взбалтыватель.

Реактивы

1. 1 н СН₃СООН* 3Н₂О (136 г реактивы растворяют в 1 л)
2. 0,1 н NaOH (4,0 г реактивы растворяют в 1 л воды)
3. Фенолфталеин 1% (1 г реактивы растворяют в 100 мл раствора)

Таблица 8. Определение механического состава почвы методом скатывания шнура

Порядок определения:Почву смачивают водой и разминают стеклянной палочкой с резиновым наконечником до полного разрушения структурных отдельностей. Смачивать следует до консистенции теста, так чтобы вода из почвы не отжималась, но почва была достаточно пластичной. Хорошо размятую почву раскатывают на ладони ребром другой руки в шнур толщиной около 3 мм и сворачивают в кольцо диаметром около 3 см. Пользуясь таблицей8 определяют название почвы, почвообразующих пород по механическому составу.

Таблица 9 Классификация почв по механическому составу

Вопросы для самоконтроля

1. Чем представлена твёрдая фаза почвы?

2. На чём основана классификация механических элементов и механического состава почвы?

3. Какие водные свойства зависят от механического состава почв?

4. Оптимальный механический состав для большинства с/х растений.

5. Какие культуры предпочитают тяжёлые, а какие культуры лёгкие по механическому составу почвы?

6. Приёмы регулирования механического состава почвы.

7. Какие по механическому составу почвы в большей степени подвергаются водной и ветровой эрозии?

Тест-задания

Тесты

Вопросы для самоконтроля

1. Формы фосфатных соединений в почве.

2. Роль фосфора в росте и развитии растений.

3. Объяснить необходимость применения 0.2 Н HCl для определения подвижных форм фосфора в почве.

4. Содержание подвижных P₂O₅ 12.5 мг на 100 гр почвы. Рассчитать содержание подвижного фосфора в % к массе почвы, в мг/кг, гр/кг и кг/га при значениях плотности почвы 1.15 гр/см 3 и мощности пахотного слоя 30 см.

Вопросы для самоконтроля

1. Условия, факторы, способствующие процессам соленакопления в почве.

2. Актуальность изучения засолённых почв.

3. Влияние токсичных солей на свойства почв, физиологические процессы роста и развития растений.

4. Какие соли относятся к токсичным? Ряд токсичности солей.

5. Приёмы регулирования солевого режима почв и рационального использования засолённых почв.

6. Как определяется химизм (тип) засоления почв?

Раздел 3 Свойства почвы

Тема Определение структурного состояния почвы (коэффициента структурности) методом «сухого просеивания»

Структура почвы – совокупность комков, отдельностей (агрегатов) различных форм и размеров на которые распадается почва,а способность почвы распадаться на отдельности называется структурностью почвы.

Принцип метода определения структурного состояния почвы основан на просеивании через набор сит диаметрами отверстий 10; 7; 3; 2; 1; 0,5;0,25 мм не растертую воздушно-сухую почву массой 0,25-2,5 кг с последующим взвешиванием массы каждой фракции почвы на ситах. По соотношению суммы содержания (%) агрономически ценных (0,25-10,0 мм) к малоценным ( 10,0 мм) определяется коэффициент структурности и оценивается структурное состояние почвы.

Задание к выполнению работы: а)определить структурное состояние почвы; б) рассчитать коэффициент структурности почвы и дать оценку; в) при значении коэффициента структурности 10мм

При оценке структурного состояния почвы по коэффициенту структурности следует пользоваться следующей градацией

Источник

Определение структурности почвы

Почва слагается из частиц различной крупности, различных по минералогическому и химическому составу, обладающих неодинаковой активностью в отношении проходящих в почве физико-химических и биологических процессов. Водный, пищевой, воздушный режим почвы и условия роста растений в сильной степени связаны с гранулометрическим составом почвы.
Элементарные частицы почвы в естественном состоянии соединены в сложную систему микро- и макроагрегатов. Это агрегатное состояние динамично, а изменение его влечет за собой изменения и физических свойств и микробиологических процессов почвы. Элементарный механический состав почвы значительно менее динамичен, изменения его можно отметить лишь за более или менее продолжительный период.
Для характеристики гранулометрического состава почвы, кроме структурного (макроагрегатного) анализа, проводят механический и микроагрегатный анализ.
Задачей структурного анализа является определение количества агрегатов почвы и их устойчивости против размывания. Наиболее широко применяется определение структурности почвы рассевом ее на ситах и определение количества водопрочных отдельностей по методу Н.И. Саввинова.
Ниже приведено описание структурного анализа по методу Саввинова с изменениями С.В. Астапова.
Для правильного определения необходимо для рассева брать навеску почвы до 2,5 кг, но не менее 1,5 кг. Почву подсушивают на воздухе. При наличии глыб крупнее 2 см их осторожно разрушают пальцами на отдельности величиной до 1 см.
Навеску почвы осторожно просеивают через набор сит (диаметр сит — 20 см) с отверстиями диаметром в 10; 5; 3; 2; 1; 0,5 и 0,25 мм, перенося почву на верхнее сито порциями в 100-200 г. При просеивании на колонку сит надевают крышку и поддонник во избежание потерь. Закончив рассев очередной порции почвы, пересыпают отдельные фракции из сит в коробки или чашки и, собрав колонку сит, приступают к рассеву следующей порции.
По окончании просеивания всей навески почвенные фракции взвешивают на технических весах и вычисляют процентное содержание каждой фракции в почве (при данной влажности).
Для определения количества прочных структурных отдельностей из отсеянных фракций почвы составляют навеску в 50 г так, чтобы в нее входили все выделенные просеиванием фракции пропорционально процентному содержанию каждой из них; таким образом, при общей навеске в 50 г число граммов каждой фракции в навеске должно равняться численно половине процентного содержания фракции. Вес навесок должен составлять ровно 50 г; полезно проводить контрольное взвешивание для того, чтобы своевременно устранить возможные ошибки. Для размывания на ситах приготовляют две средние пробы.
Составленную таким способом навеску почвы помещают в литровый цилиндр и медленно увлажняют почву до полной ее влагоемкости. Для этого приливают воду по стенке цилиндра с тем, чтобы почва постепенно увлажнялась снизу и в комках не оставалось защемленного воздуха, который может в дальнейшем разрушать комки. Увлажненную почву в цилиндре оставляют в покое на 10 мин. За это время подготовляют колонку из пяти сит с отверстиями в 0,25; 0,5; 1; 2 и 3 мм без поддонника и крышки. Сита скрепляют за наружные ушки, чтобы колонка не распалась во время определения. Колонку сит погружают в сосуд (например, ведро) с водопроводной водой так, чтобы над верхним ситом оставался слой воды около 10 см. После этого цилиндр с почвой доливают водой, наклоняя его для лучшего удаления пузырьков воздуха из почвы, и плотно закрывают пришлифованной стеклянной или каучуковой пластинкой так, чтобы под ней не оставалось пузырьков воздуха. Затем перевертывают цилиндр вверх дном и ждут, пока основная масса агрегатов почвы упадет на плотно прижатое к верхнему обрезу цилиндра стекло. Переворачивают цилиндр обратно и ожидают падения почвы на дно. Таких переворачиваний делают 10 в одну сторону и 10 в другую.
После этого, не сдвигая стекла, цилиндр опрокидывают над ситами и погружают его горловиной в воду над верхним ситом в колонке, держа над ситом на высоте около 5 см. Под водой сдвигают пришлифованное стекло и открывают цилиндр. Агрегаты почвы проходят слой воды в цилиндре и падают на верхнее сито. Через 5-10 сек. цилиндр Закрывают под водой стеклом и убирают.
Просеивают почвенные агрегаты путем встряхивания сит, поднимая набор сит в воде (но так, чтобы не обнажать комков почвы на верхнем сите) и затем быстрым отрывистым движением опуская сита на 3-4 см. Через 2-3 сек. движения повторяют. После 10 встряхиваний снимают верхние два сита и продолжают встряхивать нижние три сита еще пять раз.
Оставшиеся на ситах агрегаты смывают струей воды из промывалки в большие фарфоровые чашки. После оседания почвенных агрегатов на дно чашек осторожно сливают из чашек воду и переносят агрегаты почвы в небольшие фарфоровые чашки или алюминиевые стаканчики для сушки. Чашечки или стаканчики с почвой хорошо высушивают на водяной бане ИЛИ в термостате при 60-80° и оставляют стоять на ночь, чтобы почва пришла в воздушно-сухое состояние, а затем взвешивают на технических весах.
Вес каждой фракции агрегатов в граммах умножают на 2 (поскольку расчет производится на 100 г почвы, а для анализа взято 50) и получают процентное содержание водопрочных агрегатов в почве. Содержание фракции менее 0,25 мм определяют по разности. Определение необходимо проводить с двухкратной повторностью. Разница между параллельными определениями обычно не превышает 3-4%.
Для характеристики почвы приводят обычно данные о содержании водопрочных агрегатов. Содержание их (крупнее 1 мм) в структурном черноземе может достигать 50-60%, в то время как на старопашке количество их может понижаться до 4-10%.
При сравнении результатов анализов, проводившихся в разное время, необходимо иметь в виду, что содержание различных фракций за вегетационный период подвергается некоторым изменениям. Структурность почвы существенно изменяется под влиянием посева трав, внесения извести, орошения.
В первоначально описанной в 1931 г. Н.И. Саввиновым методике средняя проба воздушно-сухой почвы не включала фракцию менее 0,25 мм, таким образом, на ситах размывается навеска менее 50 г. Среднюю пробу не подвергают капиллярному насыщению, но прямо всыпают в цилиндр, заполненный водой, и оставляют на 10 мин. до начала переворачивания. Следует отметить, что любое изменение методики, замена сит, изменение энергии или числа встряхиваний почвы на ситах и т. п., может существенно отразиться на результатах анализа. Для получения сравнимых данных порядок работы должен строго выдерживаться.

Источник