Методы определения почв по механическому составу
Гранулометрический состав почвы — фундаментальное свойство почвы, т.е. от него зависят многие другие почвенные свойства (физические, химические, биологические, физико-химические и др.).
Твердая фаза почв формируются при выветривании горных пород. Она представлена частицами (обломками) первичных и вторичных минералов, органического вещества (гумуса) и органо-минеральных соединений
Все эти частицы называются механическими элементами
В почве они находятся в раздельно-частичном состоянии, либо в виде агрегатов разной величины и формы. Размеры механических элементов различаются, что связано с особенностями почвообразовательных процессов
Частицы разного размера определяют и особые свойства почвы. Эти свойства меняются довольно отчетливо, а, иногда, и резко, что послужило основанием для разделения их на группы или фракции.Такая группировка называется КЛАССИФИКАЦИЕЙ МЕХАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
В России наибольшее распространение и признание получила классификация Н.А. Качинского. Эта классификация играет такое же большое значение, как периодическая система Менделеева в химии. Можно, даже сказать, что суть их в принципе одинакова.
Рассмотрим несколько клаасификаций механических элементов по размерам:
Первая классификациядостаточно простая –
частицы размером более 1 мм: СКЕЛЕТ почвы
частицы размером менее 1 мм: МЕЛКОЗЕМ
Вторая классификациянаиболее важная, на ее основе почвы классифицируются по гранулометрическому составу –
частицы размером более 0,01 мм называют: ФИЗИЧЕСКИЙ ПЕСОК
частицы размером менее 0,01 мм: ФИЗИЧЕСКАЯ ГЛИНА
Все главнейшие свойства почв особенно резко изменяются на переходе размера частиц через 0,01 мм.
Третья классификация – Н.А. Качинского:
Классификация механических элементов почвы
| Название фракций механических элементов | Размер фракций, мм | Группы фракций | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Камни | > 3 | СКЕЛЕТ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Гравий | 3-1 | СКЕЛЕТ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Песок крупный | 1-0,5 | ФИЗИЧЕСКИЙ ПЕСОК | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Песок средний | 0,5-0,25 | ФИЗИЧЕСКИЙ ПЕСОК | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Песок мелкий | 0,25-0,05 | ФИЗИЧЕСКИЙ ПЕСОК | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Пыль крупная | 0,05-0,01 | ФИЗИЧЕСКИЙ ПЕСОК | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Пыль средняя | 0,01-0,005 | ФИЗИЧЕСКАЯ ГЛИНА | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Пыль мелкая | 0,005-0,001 | ФИЗИЧЕСКАЯ ГЛИНА | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ил грубый | 0,001-0,0005 | ФИЗИЧЕСКАЯ ГЛИНА | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ил тонкий | 0,0005-0,0001 | ФИЗИЧЕСКАЯ ГЛИНА | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| КОЛЛОИДЫ | ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВЫ это относительное содержание в почве частиц разного размера или, по-другому, процентное соотношение между физическим песком и физической глиной Далее в таблице представлена классификация почв по гранулометрическому составу (Н.А. Качинский) Классификация почв по гранулометрическому составу
Чем больше физической глины в твердой фазе почв, тем тяжелее их обрабатывать, поэтому в агрономии различают тяжелые и легкие почвы. Песчаные и супесчаные почвы легко поддаются обработке, поэтому издавна их называют легкими, характеризуются хорошей водопроницаемостью и благоприятным воздушным режимом, быстро прогреваются, но также быстро остывают и имеют низкую влагоемкость. Поэтому на песчаных и супесчаных почвах даже во влажных районах растения страдают от недостатка влаги. Легкие почвы бедны гумусом и элементами питания растений, обладают незначительной поглотительной способностью, подвергаются ветровой эрозии. Физико-механические свойства, например, пластичность, липкость, набухаемость, сопротивление при обработке на легких почвах отличаются от тяжелых, а от этого зависят сроки проведения полевых работ, нормы выработка, расход горючего и т.д. Суглинистые и глинистые почвы отличаются более высокой связностью и влагоемкостью, хорошо обеспечены питательными веществами и гумусом по сравнению с песчаными почвами. Запасы влаги и питательных веществ в этих почвах способны обеспечить хорошие урожаи сельскохозяйственных культур, особенно на тяжелосуглинистых и глинистых почвах, которые обладают выраженной структурой и содержат достаточное количество водопрочных агрегатов. Однако, обработка этих почв требует больших энергетических затрат, поэтому их принято называть тяжелыми. Тяжелые почвы подвергаются водной эрозии в большой степени, нежели ветровой. При нерациональном использовании эти почвы могут терять свою структуру. Тяжелые бесструктурные почвы обладают характерными свойствами глинистых частиц, с чем связаны неблагоприятные физические и физико-механические свойства. В зависимости от влажности глина резко меняет свои свойства: она тверда в сухом состоянии, при избытке воды – текуча, а при умеренном содержании воды – пластична. В связи с этим бесструктурные глинистые почвы имеют слабую водопроницаемость, легко заплывают, образуют корку, отличаются большой плотностью, липкостью, вязкостью, часто неблагоприятным воздушным и тепловым режимами. Различают несколько методов гранулометрического анализа почвы: полевые и лабораторные (ситовый анализ, гранулометрический анализ почвы в воде). «Сухой» метод легко используется в полевых условиях. Зерно почвы, величиною с зерно гречихи, испытывают на ощупь между пальцами. Раздавливают ногтем на ладони и втирают в кожу. Чем зерно более угловато, жестко, прочно и чем большая часть его после полного раздавливания втирается в кожу, тем почва тяжелее по гранулометрическому составу. «Мокрый» метод используется как в поле, так и в лаборатории. Почву смачивают и разминают между пальцами до такого состояния, чтобы не ощущались ее структурные зерна, до консистенции теста. Хорошо размятая почва раскатывается на ладони «ребром» второй кисти руки в шнур и сворачивается в колечко. Толщина шнура около 3 мм, диаметр кольца — около 3 см. (таблица) Источник Работа 3.1. Определение механического состава почвы сухим,Или органолептическим, методом Материалы: образец почвы. Цель работы: определить механический состав почвы. Пояснения к работе. Механический состав почвы можно определить в сухом состоянии, не пользуясь никакими приборами, ощутив присутствие и количество песчаных и глинистых частиц. Ход работы. Метод имеет несколько модификаций, две из которых приведены ниже. I. Щепотку почвы разотрите между пальцами. Если почва мажется, а песчинки не прощупываются, то почва глинистая; почва мажется, едва прощупываются песчинки – суглинистая; почва скрипит и немного мажется – супесчаная почва; почва скрипит, заметно чувствуются песчинки – песчаная почва. Результат анализа занесите в таблицу 3.8. II. Возьмите комочек почвы величиной с горошину и ногтем вотрите в кожу ладони. Глинистые почвы в сухом состоянии растираются на ладони с большим трудом, а после растирания дают тонкий однородный порошок. В суглинистых почвах среди преобладающих глинистых частиц отмечается незначительное количество песчаных, а в супесчаных преобладают песчаные частицы с небольшой примесью глинистых. Песчаные почвы состоят почти полностью из зёрен песка, почвенная масса сыпучая, легко растирающаяся. Результат анализа занесите в таблицу 3.8. Результаты двух вариантов определения механического состава почвы сухим методом
Сделайте вывод о механическом составе почвы при определении его сухим методом и о применимости отдельных вариантов. Работа 3.2. Определение механического состава почвы «мокрым» методом по Н. А. Качинскому Оборудование и материалы: поднос, образец почвы, вода. Цель работы: определить механический состав почвы. Пояснение к работе. Определение механического состава «мокрым» методом основано на использовании основных физических свойств почвы. Ход работы. Почву смочите водой и разомните до тестообразного состояния так, чтобы не ощущались её структурные агрегаты. Попробуйте раскатать почву в шнур толщиной 3 мм. Если раскатать в шнур получилось, попробуйте свернуть шнур в кольцо диаметром около 3 см. Пользуясь таблицей 3.9, определите разновидность предложенной почвы по механическому составу. Определение механического состава почвы В зависимости от вида образца почвы после раскатывания
Зарисуйте внешний вид образца почвы после раскатывания и сделайте вывод о механическом составе предложенной почвы при определении его «мокрым» методом. Рис. 3.3. Внешний вид образца почвы[2] Работа 3.3. Определение механического состава почвы Методом отмучивания Оборудование и материалы: термостат, технические весы с разновесами, песочные часы на 1 мин, снаряжённый эксикатор, фарфоровая чашка, широкая пробирка, штатив для пробирок, ёмкость для слива воды, образец прокалённой почвы, дистиллированная вода. Цель работы: определить механический состав почвы. Пояснение к работе. Определение механического состава почвы методом отмучивания основано на разделении физического песка и физической глины в воде вследствие различных скоростей их падения. Ход работы. Взвесьте 10 г прокалённой почвы и перенесите её в пробирку. Почва в пробирке должна занимать не более ¼ части её объёма. Долейте в пробирку дистиллированную воду так, чтобы она вместе с почвой занимала ¾ объёма пробирки, и хорошо взболтайте. Поставьте пробирку в штатив и дайте отстояться в течение 3 мин. После этого слейте воду со взвешенными в ней глинистыми частицами. Снова заполните пробирку дистиллированной водой, как было указано выше, взболтайте, дайте отстояться в течение 3 мин и вновь слейте глинистую часть почвы. Так повторяйте до тех пор, пока вода в пробирке не станет совершенно прозрачной.
Перенесите с помощью дистиллированной воды находящуюся в пробирке песчаную фракцию в предварительно взвешенную фарфоровую чашку и дайте отстояться в течение 3 мин. После отстаивания воду из чашки осторожно слейте, а её остаток удалите высушиванием в термостате при температуре 60–80°С. Охладите чашку в эксикаторе и взвесьте. По результатам взвешивания определите массу физического песка в пробе по разнице массы фарфоровой чашки с сухим песком и массы самой чашки и массу физической глины по разнице между массой пробы и массой песка. Определите процентное содержание физического песка и физической глины в пробе. Результаты занесите в таблицу 3.10. Содержание физического песка и физической глины В предложенном образце почвы
По таблице 3.4 определите разновидность изучаемой почвы по механическому составу. Сделайте вывод о механическом составе почвы при определении его методом отмучивания. Работа 3.4. Определение механического состава почвы по методу М. М. Филатова[3] Оборудование, реактивы и материалы: ведро, мерные цилиндры на 50 и 100 мл, 2 пипетки на 5 мл, песочные часы на 30 или 90 с, стеклянная палочка, однонормальный раствор хлористого кальция, дистиллированная вода, образец почвы, подготовленный для анализа, обёрточная бумага. Цель работы: определить механический состав почвы. Пояснения к работе. Работа основана на двух моментах. Определение содержания в почве физической глины проводится за счёт свойства мелких почвенных частиц набухать при добавлении к ним раствора хлористого кальция. Определение же физического песка основано на разных скоростях оседания почвенных частиц. Ход работы. Работа состоит из двух относительно независимых частей, которые могут выполняться одновременно или последовательно. I. Определение содержания физической глины. Просеянную почву высыпьте в мерный цилиндр объёмом 50 мл до отметки 5 мл. Долейте в цилиндр 30 мл дистиллированной воды и 5 мл однонормального раствора хлористого кальция. Всё тщательно размешайте стеклянной палочкой и доведите дистиллированной водой до отметки 50 мл. Дайте отстояться в течение 30 мин. После этого определите объём почвы в пересчёте на 1 см 3 первоначального объёма, то есть величину прироста объёма разделите на пять. По таблице 3.11 определите процентное содержание глины в почве. Содержание глины в почве в зависимости от прироста объёма
II. Определение содержания физического песка. В мерный цилиндр объёмом 100 мл насыпьте просеянную почву и уплотните её до объёма 10 мл. Долейте дистиллированной воды до метки 100 мл и хорошо размешайте стеклянной палочкой. Дайте отстояться в течение 1,5 мин. Слейте мутную воду, а осадок снова долейте до метки 100 мл дистиллированной водой, хорошо размешайте, дайте отстояться в течение 1,5 мин и снова слейте мутную воду. Так повторяйте до тех пор, пока вода после отстаивания не станет совершенно прозрачной. Измерьте объём оставшегося песка. Занесите данные в таблицу 3.12 и вычислите относительное количество песка, принимая каждый миллилитр осевшей почвы за 10%. Содержание песка в почве в зависимости от объёма осевшей почвы
Соотнесите найденные процентные содержания песка и глины, то есть найдите, в каком отношении они находятся относительно друг друга, округлив получившиеся величины до целых. По таблице 3.13 определите механический состав почвы. Источник ➤ Adblockdetector |
