Лабораторная работа 7
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО (ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО)
СОСТАВА ПОЧВЫ И ПОЧВООБРАЗУЮЩЕЙ ПОРОДЫ
Задание
Определить механический (гранулометрический) состав образца почвы методом раскатывания.
Материалы
1. Образец почвы в почвенном ящике.
2. Бланк описания образца почвы.
3. Фарфоровая ступка и пестик.
4. Мензурка или колба с водой.
5. Влажные салфетки для рук.
6. Полиэтиленовый (или бумажный) пакет для мусора.
Методика работы
1. Небольшое количество почвенного материала (объём одной чайной ложки), взятое из отдельного генетического горизонта (подгоризонта) образца почвы, очищается от посторонних предметов (веточки, стебли и корни трав, обломки камней, угольки и т.д.), аккуратно растирается в фарфоровой ступке до однородной рассыпчатой массы и смачивается водой из мензурки или колбы до густой вязкой (тестообразной) консистенции.
2. Полученная масса скатывается в шарик диаметром около 1,5–2 см.
3. Шарик раскатывается на более или менее ровной поверхности (стол, тетрадная поверхность, ладонь и т.д.) в шнур длиной около 5 см и равномерной толщиной около 4–5 мм.
4. Полученный шнур аккуратно сгибается в кольцо также на более или менее ровной поверхности (стол, тетрадная поверхность, ладонь и т.д.). Не допускается сгибание в кольцо пересохшего или переувлажнённого шнура: если шнур высох, то необходимо добавить немного воды и раскатать материал вновь, если он переувлажнённый – слегка обдуть его для испарения воды с поверхности.
5. По характеру раскатывания материала в шнур, его морфологии, наличию и густоте трещин на нём определяется принадлежность изучаемого почвенного материала к той или иной группе (подгруппе) механического состава (табл. 5).
6. Исходя из механического состава и опираясь на табл. 2 и 4, определяют общие особенности минералогического состава каждого генетического горизонта (подгоризонта). Эти выводы сопоставляются с выводами об особенностях минералогического состава, полученными при анализе окраски почвенного образца.
7. Отработанный почвенный материал не возвращается обратно в почвенный ящик, а удаляется в мусорное ведро или пакет.
Для надёжности определения механического состава и исключения случайного результата необходимо провести описанную процедуру на раскатывание не менее двух-трёх раз для одного и того же образца.
Итоговый результат по механическому составу каждого генетического горизонта (подгоризонта) вписывается простым карандашом в соответствующую графу бланка описания образца почвы.
8. Для механического анализа почва обычно подготавливается с использованием пирофосфата натрия. После этого довольно трудоёмкого процесса проводится расчёт результатов механического анализа. Полученные результаты записывают в табл. 6.
На основании полученных данных дают основное и дополнительное название почвы по гранулометрическому составу.
Чтобы дать основное название почвы, необходимо найти содержание физической глины или физического песка (табл.). В данном случае почва легкосуглинистая.
Дополнительное название почвы дают с учётом преобладающих фракций. Выделяют пять таких фракций: 1) гравелистую (3–1 мм); 2) песчаную (1–0,05 мм), включающую крупный, средний и мелкий песок; 3) крупнопылеватую (0,5–0,01 мм); 4) пылеватую (0,01–0,001 мм), включающую среднюю и мелкую пыль; 5) илистую (менее 0,001 мм). Находят две превалирующие фракции и добавляют их к основному названию почвы, причём фракцию, которая абсолютно преобладает, ставят на последнее место. Этим подчёркивают её доминирующее положение в почве.
Результаты механического анализа
Классификация почв и пород по гранулометрическому составу (по Н.А. Качинскому)
| Название почв по гранулометрическому составу | Содержание, % | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| физической глины (частиц диаметром менее 0,01 мм) в почвах | физического песка (частиц диаметром более 0,01 мм) в почвах | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| подзолистого типа | степного типа | солонцах и сильно солонцеватых | подзолистого типа | степного типа | солонцах и сильно солонцеватых | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Песок рыхлый | 0–5 | 0–5 | 0–5 | 100–95 | 100–95 | 100–95 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Песок связный | 5–10 | 5–10 | 5–10 | 95–90 | 95–90 | 95–90 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Супесь | 10–20 | 10–20 | 10–15 | 90–80 | 90–80 | 90–85 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Суглинок лёгкий | 20–30 | 20–30 | 15–20 | 80–70 | 80–70 | 85–80 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Суглинок средний | 30–40 | 30–45 | 20–30 | 70–60 | 70–55 | 80–70 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Суглинок тяжёлый | 40–50 | 45–60 | 30–40 | 60–50 | 55–40 | 70–60 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Глина лёгкая | 50–65 | 60–75 | 40–50 | 50–35 | 40–25 | 60–50 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Глина средняя | 65–80 | 75–85 | 50–65 | 35–20 | 25–15 | 50–35 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Глина тяжёлая | > 80 | > 85 | > 65 | По результатам механического анализа находят гранулометрический показатель структурности почвы, с помощью которого можно оценить потенциальную способность почвы к оструктуриванию. Механические элементы при этом разделяют на активные, принимающие участие в процессах коагуляции и отличающиеся цементирующей способностью, и пассивные, участвующие в структурообразовании как пассивный материал. В почвах с высоким содержанием гумуса (тёмно-серые лесные и тёмно-каштановые почвы, чернозёмы) активное участие в структурообразовании принимают фракции ила и мелкой пыли. В почвах малогумусных (подзолистых и дерново-подзолистых, светло-серых лесных и светло-каштановых) активна только илистая фракция. Исходя из этого гранулометрический показатель структурности гумусированных почв определяется по формуле
где a – содержание ила, %; b – содержание мелкой пыли, %; с – содержание средней и крупной пыли, %. Гранулометрический показатель структурности для малогу-мусных почв вычисляется по формуле
где a – содержание ила, %; b – содержание мелкой пыли, %; с – содержание средней и крупной пыли, %. Чем выше значение величины Р, тем больше потенциальная способность почвы к оструктуриванию. 9. Используя данные табл. 8, выполнить следующие задания: а) дать основное и дополнительное название почвы по гранулометрическому составу; б) проанализировать характер изменения гранулометрического состава по профилю почвы; в) определить потенциальную способность почвы к оструктуриванию; г) дать агроэкологическую оценку гранулометрического состава почвы. Гранулометрический состав почв разных типов (по А.И. Саталкину, А.А. Лазареву, Н.П. Панову и др.) Контрольные вопросы 1.Что такое механические элементы почвы? На какие фракции они подразделяются? 2.Что такое механический состав почвы, от чего он зависит? 3.Что такое «физический песок» и «физическая глина»? 4.Для чего необходимо знать механический состав почвы? 5.Каковы особенности каменистых почв? 6.В чём особенности механических элементов почвы, относящихся к физическому песку? 7.Каковы особенности механических элементов почвы, относящихся к физической глине? 8.В чём заключаются полевые (органолептические) методы определения гранулометрического состава почвы? 9.В чём заключается механический анализ гранулометрического состава почвы? 10.Какие почвы называются тяжелыми и почему? 11.Какие почвы называются легкими и почему? 12.Какие почвы более пористые? 13.Какие почвы более плотные 14.Перечислите разновидности почв по механическому составу. 15.Какие почвы называют «теплыми», какие «холодными» и почему? 16.Какие почвы более влагопроницаемы и почему? 17.Какие почвы лучше удерживают влагу и почему? 18. Как влияет механический состав на водный, воздушный, тепловой и питательный режимы почв? 19. Какие почвы в наибольшей мере подвержены водной, ветровой эрозии? 20.На каких почвах больше вероятность вымывания элементов минерального питания и почему? 21.Какие почвы дольше прогреваются весной и по какой причине? 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 |
