Определение гранулометрического состава почвы полевым методом
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 Определение гранулометрического состава почв полевым методомВ полевых условиях гранулометрический состав почв приближенно определяют по внешним признакам и на ощупь. Все группы гранулометрического состава почв (песок, супесь, суглинок, глина) можно различить по ряду признаков. Зная эти признаки и имея соответствующий навык, можно быстро и с достаточной точностью определить гранулометрический состав в полевых условиях. Цель работы: научиться определять гранулометрический состав почвы полевым методом. Материалы и оборудование:1)образцы почвы различные по гранолуметрическому составу; 2) бутылочки с водой «Сухой» метод Ход выполнения работы: зерно почвы, величиною с зерно гречи, испытывается на ощупь между пальцами. Раздавливается ногтем на ладони и втирается 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. Гранулометрический состав почвы определяется по ощущению при растирании, состоянию сухой почвы, по количеству песка (табл. 7). Таблица 7 – Органолептические признаки гранулометрического состава почв
Продолжение таблицы 7
«Мокрый» метод Ход выполнения работы:почва смачивается и разминается между пальцами до такого состояния, чтобы не ощущались ее структурные зерна. Почву следует смачивать до консистенции теста, т.е. до влажности, приблизительно соответствующей нижней границе текучести: в таком состоянии вода из почвы не отжимается, но почва поблескивает от воды и мажется.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 (рис 1.). «Мокрый» полевой метод определения гранулометрического состава почвы, в случае тщательного его применения, дает результаты в определении основных классов почв по гранулометрическому составу, весьма близкие к получаемым при анализе с помощью приборов.
Рис. 1 – Показатели «мокрого» способа определения гранулометрического состава почвы в поле (метод раскатывания) Результаты определения гранулометрического состава почв полевыми методами записываются в таблицы 8 и 9. Таблица 8 – Диагностические признаки гранулометрического состава почвы
Таблица 9 – Диагностические признаки гранулометрического состава почвы мокрым методом
Выводы по работе: Вопросы для самоконтроля 1. Как определяют гранулометрический состав почв в полевых условиях. 2. Перечислите органолептические признаки гранулометрического состава почв. 3. Сухой метод определения гранулометрического состава почвы. 4. Мокрый метод определения гранулометрического состава почвы. Лабораторная работа 8 Определение актуальной и обменной кислотности Потенциометрическим методом Реакция почвенного раствора оказывает значительное влияние на рост и развитие растений и микроорганизмов. Сельскохозяйственные растения лучше развиваются на почвах нейтральных и близких к нейтральным. Смещение реакции в кислую или щелочную сторону вызывает нарушение в питании растений. По показателям рНКCl определяется нуждаемость почв в известковании.
Метод основан на вытеснении поглощённых ионов водорода и алюминия из почвы раствором химически нейтральной соли (1,0 н KCl) и последующее измерение ионов водорода в вытяжке потенциометрическим методом на приборе рН-метр. Реакции при анализе: ППК] Mg + 8KCl → ППК] 8K + CaCl2 + MgCl2 + HCl + AlCl3 Цель работы: научиться определять актуальную и обменную кислотность потенциометрическим методом Реактивы и оборудование для приготовления буферных растворов:1,0 Н KCl — 75 г KCl растворить в воде и довести объём до 1 л. (рН раствора должна быть 5,5-6,0). Если рН раствора меньше 5,5, то к нему прибавляют несколько капель 1,0 %-ного раствора КОН, если же рН больше 6,0,то необходимо добавить несколько капель 1,0 % — ной HCl до нужного значения рН. Материалы и оборудование: 1) конические колбы ёмкостью 100-150 мл; 2) технические весы; 3) рН- метр; 4) буферные растворы для установки рН-метра; 5) бидистилированная вода с рН 6,6 – 6,9. Ход выполнения работы:взвесить две навески по 20,0 г подготовленной к анализу почвы и перенести в колбы на 100 — 250 мл.Прилить в одну 50,0 мл 1,0 н. раствора KCl (соотношение почвы к раствору 1:2,5), в другую 100 мл бидистиллированной воды (соотношение почвы к раствору 1:5). Взболтать в течение не менее 5 минут. Суспензию перенести в стаканчик и измерить величину рН на приборе рН-метр. Предварительно необходимо проверить настройку прибора по буферным растворам. Результаты анализа записать в таблицу 10. Таблица 10 – Результаты анализа
Актуальная (активная) кислотность обусловлена повышенной концентрацией катионов водорода в почвенном растворе по сравнению с ионами гидроксила, она определяется наличием водорастворимых кислот. Величина актуальной кислотности имеет большое значение в жизни растений и микроорганизмов, которые постоянно испытывают ее воздействие. Актуальная кислотность тесно связана с потенциальной, особенно с обменной кислотностью (рНKCl), которую называют еще солевой (рН сол.). По рН сол. определяют степень кислотности почв, которая имеет главное значение при решении вопроса о необходимости известкования (табл. 11, 12). Таблица 11 – Группировка почв по степени кислотности
|
