Лабораторная работа № 6 определение плотности почвы
Цель работы – освоить основные методы определения плотности почвы.
Основные понятия. Плотностью сложения почвы называют массу единицы ее объема в естественном состоянии. Плотность сложения почвы характеризует взаимное расположение почвенных частиц и агрегатов и выражается в г/см 3 . Она зависит от гранулометрического состава, содержания органического вещества и структурного состояния почвы. При определении плотности сложения узнают массу почвы в определенном объеме со всеми порами, имеющимися в почве. Поры удерживают воду, обеспечивают дренаж, способствуют газообмену, росту и распространению корней.
Под плотностью твердой фазы почвы понимают отношение массы твердой фазы почвы в сухом состоянии к массе равного объема воды при 4С. иначе говоря, это масса единицы объема сухого вещества почвы без учета пор. Таким образом, плотность почвы всегда будет меньше плотности ее твердой фазы. Плотность твердой фазы у разных почв различна из–за разного минералогического состава и содержания органического вещества
Плотность сложения минеральных почв колеблется от 1.0 до 1.8 г/см 3 . В верхних горизонтах почв, богатых гумусом, плотность составляет 0.9 – 1.2 в нижних – 1.3 – 1.6 г/см 3 . У почв с небольшим содержанием гумуса и легким гранулометрическим составом плотность около 1.3 – 1.6 г/см 3 . В почвах с плотным сложением она достигает 1.8 г/см 3 для нижних горизонтов.
В среднем плотность твердой фазы у большинства почв составляет 2.50 – 2.65 г/см 3 в зависимости от указанных причин. Чем больше гумуса содержит почва, тем меньше плотность ее твердой фазы. У торфов она зависит от степени их разложения и зольности.
От плотности зависят водно-воздушные, тепловые и биологические свойства почв. С уплотнением суглинистых и глинистых почв уменьшается общая скважность и объем пор аэрации, увеличивается объем неактивных пор, в которых вода недоступна растениям. Чрезмерно рыхлое состояние почвы также неблагоприятно, т.к. почва быстро иссушается, нарушается контакт корней с почвой. Для оценки плотности почвы можно воспользоваться табл. 9.
Оценка плотности почв методом Н.А. Качинского
Источник
Определение плотности почвы
Почва – пористое тело, поэтому кроме плотности твердой фазы, она обладает объемной массой.
Плотностью почвы называется масса 1см 3 абсолютно сухой почвы в граммах при ее естественном строении. Рассыпчатым сложением характеризуются почвы или их горизонты, имеющие плотность почвы 0,85 – 1,05 г/см 3 , рыхлое 1,06 – 1,15 г/см 3 , плотное 1,16 – 1,35 и очень плотное – 1,36 – 1,60 г/см 3 .
Величина плотности почвы зависит от минералогического и гранулометрического состава, содержания гумуса, структурного состояния и сложения почвы. Она неодинакова для различных культур (табл. 5)
Таблица 5. Оптимальная плотность почвы, г/см 3 , под различными культурами
| Культуры | Почва | Плотность почвы |
| Озимая рожь, овес Картофель Зерновые Бобовые, пропашные | Дерновоподзолистая, среднесуглинистая -//- Чернозем выщелоченный, темно-серые лесные Серые лесные суглинистые -//- | 1,2 – 1,4 1,0 – 1,2 1,01 – 1,3 1,05 – 1,29 (Абрамов Н.В.,1992) 1,0 – 1,13 (Ландина,1976; Орлова, 1968) 1,0 -1,1 |
Обработкой почвы можно регулировать объем пор, а тем самым изменять плотность почвы.
| Плотность, г/см 3 | Оценка | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 где V – объем почвы с ненарушенным строением, помещенной в буре, см 3 Д – диаметр бура, патрона с острой стороны, см; Н – высота бура, патрона по уровню почвы, см; Плотность почвы определяют по формуле: где: dv- плотность почвы, г/см 3 m сп – масса сухой почвы в объеме бура, г, которая рассчитывается по формуле: mвп – масса влажной почвы в буре V – объем почвы в буре, см 3 Результаты работы записывают по форме таблицы 6. Таблица 6. Плотность 0-10 см слоя почвы, г/см 3
Материалы и оборудование: 1. Буры для взятия образца почвы. 2. Весы и разносы. Контрольные вопросы 1. Что называют плотностью почвы? 2. От чего зависит плотность почвы? 3. Какие требования предъявляют растения к плотности почвы? 4. В каких расчетах используется величина плотности почвы? Работа 4 Определение плотности твердой фазы почвы Плотность твердой фазы почвы называют массу единицы объема твёрдых почвенных частиц (почвы без скважин). Обычно плотность твердой фазы почвы выражают в граммах на один кубический сантиметр (г/см³), и она всегда бывает больше плотности почвы в её естественном сложении. Или говорят, что плотность твердой фазы всегда больше её объемной массы. Определение твердой фазы почвы необходимо для расчета пористости. Плотность твердой фазы почвы зависит от минералогического состава почвы, от содержания гумуса (табл. 7) Таблица 7. Плотность твердой фазы некоторых минералов почв и гумуса
Плотность твердой фазы почвы устанавливают с помощью пикнометра – мерного сосуда, позволяющего учитывать объем жидкости с большей точностью. Принцип этого метода заключается в определении объема частиц навески почвы, взятой для анализа, по вытесняемой жидкости. Порядок выполнения работы Для определения плотности твердой фазы используют воздушно–сухую почву. Пробу почвы растирают в ступке и всю просеивают через сито с отверстиями 1мм. 1. Взвешивают сухой пустой пикнометр; взвешивания и расчеты производят с точностью до 0,01г. 2. 10 -15г. просеянной почвы или торфа 5г., помещают в пикнометр. 3. Для определения объема твердых частиц в навеске пикнометр с почвой наполняют водой сначала до половины и кипятят в течение 30 минут для удаления воздуха из почвы. 4. После кипячения пикнометр охлаждают, наполняют его водой до метки и удаляют пузырьки воздуха и всплывшие легкие частицы с помощью фильтровального жгутика, снова доливают пикнометр до метки (с помощью пипетки) и взвешивают. Воду с почвой выливают из пикнометра, промывают его, наливают дистиллированную воду до метки и взвешивают (снаружи пикнометр должен быть сухим и чистым). Результаты работы записывают в таблицу 8. Таблица 8. Плотность твердой фазы почвы.
Вывод:_________________________________________________________________ Материалы и оборудования: 1. Измельченная, просеянная воздушно–сухая почва. 3. Весы, разновесы. 4. Электрические плитки. 5. Дистиллированная вода. 6. Фильтрованная бумага. 7. Карандаш по стеклу. 8. Ведро для отходов. Контрольные вопросы: 1. Что называется плотностью твердой фазы почвы? 2. От чего зависит плотность твердой фазы? 3. Метод определения твердой фазы почвы? 4. Практическое использование величины плотности твердой фазы почвы? Источник Определение плотности почвы практическая работаАвтор: Алимова Эльвие Назимовна Организация: МОУ »Вольновская школа» Населенный пункт: Республика Крым, г. Джанкой Цель: научиться осуществлять отбор почвенных образцов, познакомиться с методами определения физических свойств почвы, изучить физические свойства почвы пришкольного учебно-опытного участка и палисадника. Оборудование: лопата, ведро, пол-литровая банка. Ход работы: Отбор почвенных образцов. Исследуемую территорию поделите на участки, которые называются элементарными. С каждого участка отберите один смешанный образец. Образцы отбирайте лопатой. При этом копайте небольшую яму на глубину пахотного горизонта, при этом одну стенку её делали отвесной. С отвесной стенки срежьте пласт почвы на всю глубину ямы толщиной около 5 см. Слой клали на землю и из средней его части вырежьте вертикальный столбик. Это и будет индивидуальный почвенный образец. Его объём должен быть приблизительно 500 см 3 . Когда будут собраны в ведро все индивидуальные образцы с элементарного участка, всю почву из ведра высыпите на клеёнку, тщательно перемешивая и распределите тонким ровным слоем. Затем возьмите из 10-15 мест по горсти почвы и пересыпайте в банку. Так получите смешанный почвенный образец. Опыт №1. «Определение влажности полевым методом». При изучении почвы важно знать её влажность, т.к. она оказывает влияние на цвет, структуру и другие свойства почвы. Влажность зависит от количества воды, содержащейся в ней и от её механического состава. В полевых условиях для определения влажности следует взять горсть почвы и сжать её в ладони. При этом следует описать происходящие явления и определить степень влажности почвы. 1) Если почва пылит, не холодит руку, на ощупь не наблюдается присутствие влаги, то почва сухая. 2) Если почва не пылит, холодит руку, при подсыхании немного светлеет, то почва слегка увлажнённая. 3) Если почва при подсыхании светлеет и сохраняет полученную форму, а при взятии почвы рука ощущает влагу, фильтровальная бумага становиться влажной от комочка почвы, то почва влажная. 4) Если почва при сжатии в руке превращается в тестообразную массу, в вода смачивает руку, но не сочиться между пальцами, то почва сырая. 5) Если почва при сжимании в руке выделяет капельно-жидкую воду, просачивающуюся между пальцами, а почвенная масса обнаруживает тягучесть, то почва мокрая. Опыт 2. «Определение плотности почвы». Плотность – степень связанности почвенной массы. Плотность почвы определяли на пришкольном участке с помощью ножа или лопаты. Почва могла быть: • рассыпчатая – лопата легко втыкается; • рыхлая – лопата втыкается без труда; • уплотненная – лопата входит с усилием; • плотная – лопата входит с трудом; • очень плотная – лопата не входит, «звенит». Опыт 3. «Определение структуры почвы». Под структурой почвы понимают способность её распадаться на отдельные частицы, которые называют структурными отдельностями. Они могут иметь разную форму (комки, призмы, пластинки, т.д.). Для пахотного горизонта большинства почв типична зернистая или комковатая структура. При такой структуре почва распадается на отдельные комочки диаметром 0,5 – 15 мм. Иногда структурные отдельности бывают выражены крайне нечётко или могут совершенно отсутствовать. Для определения структуры почвы мы вырезали образец почвы и подбросили его на лопате 1-2 раза, в результате чего образец распался на структурные отдельности. Рассмотрев структурные отдельности определите степень однородности, форму, размер. Результаты наблюдений занесите в таблицу. Показатели Почва Форма структурных отдельностей Размер структурных отдельностей Для определения размеров можно также воспользоваться миллиметровой бумагой или линейкой. Опыт 4. «Определение механического состава почвы визуальным методом». Оборудование и материалы: образцы почвы, фарфоровая чашка, вода. Ход работы Из каждого генетического горизонта берут небольшую пробу почвы и увлажняют ее небольшим количеством воды, что бы придать ей консистенцию густой пасты. Почву раскатывают в шнур и определяют механический состав как показано на фото Название почвы Определение на ощупь Скатывание влажной почвы Проба на резание влажной почвы Проба на плотность сухой почвы Заметно ощущаются песчинки Не скатывается в шарик При резании ножом почва рассыпается Ощущаются песчинки, немного мажется Плохо скатывается в шарик При резании ножом поверхность среза шероховатая Почва состоит из небольших, но очень непрочных комочков Мажется, песчинки едва прощупываются Скатывается в шарик и в «колбаску» (легкосуглинистые), при сгибании в кольцо ломается (среднесуглинистые), кольцо с крупными трещинами (тяжелосуглинистые) Поверхность среза слегка шероховатая Почва состоит из довольно плотных комочков Мажется, песчинок незаметно Хорошо скатывается в «колбаску», которая при сгибе не ломается Поверхность среза блестящая Комочки почвы очень плотные, трудно разминаются. Опыт 5. «Исследование содержания в почве перегноя». Оборудование: образцы почвы, фарфоровая чашка, спиртовка. Взвесьте 40 г сухой почвы, потом в фарфоровой чашке прокалите до тех пор, пока не перестал выходить дым, и снова взвесили. Расчет: Опыт 6. «Определение содержания физической глины в почве методом Филатова». Метод Филатова – самый простой доступный количественный метод определения физической глины. Он основан на коагуляции мельчайших механических элементов и увеличения вследствие этого объема почвы. Цель работы: определить содержание физической глины в исследуемой почве и дать название почвы по механическому составу. Оборудование и реактивы: образец почвы, набор сит, весы с разновесами, пестик, ступка, мерный цилиндр, H2O (дист.), CaCl2 (1 H), часы, линейка. Ход работы: Определение содержания глинистых частиц в почве производится следующим образом: в мерный цилиндр вместимостью 50 см 3 насыпали почву, просеивали через сито с отверстием и в 1 мм так, чтобы при лёгком уплотнении (путём постукивания цилиндра о стол) она заняла объем 5 см 3 . Затем приливали туда 30 см 3 воды и 5 см 3 хлорида кальция в качестве электролита. Хорошо размешивали стеклянной палочкой и долив цилиндр водой до 50 см 3 , оставляли на 30 мин. Отстаиваться. После этого определяли приращение почвы, перечислив его на 1 см 3 сухой почвы, и вычисляли процентное содержание глинистых частиц по нижеследующей таблице: Источник ➤ Adblockdetector |
