На нашем сайте вы найдете полезные советы о том, как повысить плодородие почвы на вашем участке.
Меню
Термостатно весовой способ определения влажности почвы
Сельскохозяйственная техника
В опытах по изучению режима орошения сельскохозяйственных культур при существующих способах полива необходимо очень часто и в больших масштабах проводить определение запасов влаги в почве, которые в дальнейшем используются для расчета поливных норм, назначения поливов, определения глубины промачивания толщи почвогрунтов и других параметров.
Основным методом определения влажности почвы является термостатно-весовой, основанный на отборе почвенных образцов в полевых условиях и длительной их сушке при постоянной, высокой температуре в термостатах. Вес испарившейся влаги, отнесенный к весу абсолютно сухой почвы, выраженный в процентах, и является при этом методе основным показателем запасов влаги в почве.
Термостатно-весовой метод определения влажности почвы довольно точен и является пока эталоном при сравнении его с другими методами. Однако, наряду с определенными преимуществами, он обладает рядом недостатков, главными из которых являются: трудоемкость, нарушение естественного сложения почвы при отборе образцов, невозможность наблюдать влажность в одних и тех же объемах почвогрунта, большая повторность и другие.
В сельскохозяйственной практике широкое распространение получил нейтронный метод определения влажности почвы, устраняющий вышеперечисленные недостатки термостойно-весового метода и позволяющий оперативно, точно и объективно измерить количественные запасы почвенной влаги на любой заданной глубине в объемных единицах.
Принцип работы нейтронного влагомера НИВ-2 основан на эффекте рассеяния и замедления быстрых нейтронов ядрами водорода, входящего в состав воды. Быстрые нейтроны, сталкиваясь с ядрами протонов водорода, создают гамма-излучение, а сами теряют скорость и превращаются в медленные нейтроны. Работа прибора основана на регистрации медленных нейтронов и гамма-излучений и характеризует по влажности слой почвы в радиусе до 30 см.
Источник
Контроль запасов продуктивной влаги в почве – как это делается
Почему стоит проверить, не испытывает ли жажды ваша почва
Почвенная влага является практически единственным источником влагообеспечения наземных растений. Изучение влажности почвы в ее сезонной и многолетней динамике — необходимая часть экологических, агропочвенных, почвенно-генетических исследований.
Влажность почвы характеризуется отношением массы содержащейся в почвенном образце влаги к массе подготовленного и высушенного образца и выражается обычно в процентах.
Основным, наиболее распространенным и надежным методом определения влажности почвы в лабораторных условиях является термостатно-весовой метод. Термостатно-весовой метод определения влажности заключается в измерении веса влаги, содержащейся в образце.
Отбор образцов для определения влажности производят в полевых условиях по генетическим горизонтам почвенного разреза, или из скважин через каждые 10 см с помощью почвенного бура или лопаты, на глубину зависящей от целей исследования.
Образец отбирается ножом или стамеской из нижней части бура или нижней границы горизонта, в предварительно взвешенный сухой алюминиевый бюкс. Бюкс немедленно закрывают крышкой и убирают. В лаборатории бюксы с влажной почвой взвешивают, сушат в сушильном шкафу при t=105°С в течении 6-8 часов. Достав из шкафа сразу накрывают крышкой во избежание поглощения почвой влаги из окружающей среды, охлаждают и взвешивают.
Специалистами отдела агрохимии и токсикологии Волгоградского филиала ФГБУ «Ростовский референтный центр Россельхознадзора», на основании договорных отношений, проведено обследование десяти полей землепользователя в Киквидзенском районе, на которых было отобрано 100 почвенных проб для определения содержания продуктивного запаса влаги в метровом слое. По результатам анализа заказчику вручены протоколы лабораторных испытаний и материалы обследования пахотных земель.
(Источник и фото: пресс-служба ФГБУ «Ростовский референтный центр Россельхознадзора»).
Источник
Термостатно-весовой метод определения влажности почвы.
Пробы почвы для определения влажности берут в полевых условиях специальным почвенным буром, погружая его с помощью специальных меток на штанге на заданную глубину. Повторность отбора почвенных проб 4 — 6-кратная.
Образцы почвы массой 20 — 90 г, извлеченные с помощью бура, помещают в бюксы с плотно закрывающимися крышками. Бюксы доставляют в лабораторию и взвешивают на технических или электротехнических весах ВЛТК-500.
Перед взвешиванием бюкс и его крышку тщательно протирают, чтобы очистить от прилипшей почвы, пыли и др. Крышку надевают на дно бюкса, взвешивают, показания весов заносят в заранее подготовленную таблицу.
После этого бюксы помещают в сушильный шкаф, сначала на верхнюю полочку, затем на среднюю и в последнюю очередь на нижнюю. Если в момент такой загрузки сушильного шкафа один из бюксов опрокинется, то его почва не попадет в другие бюксы и не вызовет ошибки в определении влажности.
Почву, богатую органическим веществом, сушат при температуре 105°С до постоянной массы в течение 7 — 8 ч.
И. С. Грабовский предложил видоизмененный весовой метод определения влажности, заключающийся в том, что образцы сушат при температуре 140 — 150 0 С. Процесс высушивания при этом продолжается 2 — 2,5 ч, что ускоряет проведение анализа. Погрешность определения в сторону завышения показателя составляет всего 0,1- 0,6 %.
Метод ускоренной сушки при температуре 140 — 150°С, учитывая значительную экономию времени и электрической энергии можно применять для определения влажности малогумусных песчаных, супесчаных и суглинистых почв.
Теплые бюксы с почвой переносят в эксикаторы, на дне которых имеется хлористый кальций. После охлаждения в эксикаторе взвешивают.
Влажность почвы определяют по формуле 1:
100 · (В1 – В2)
(В2 – В0)
Где: W — влажность почвы в % от массы ее в сухом состоянии;
В0 — масса алюминиевого бюкса, г;
В1 — масса бюкса с почвой до сушки, г;
В2 — масса бюкса с сухой почвой, г.
Или определяют влажность почвы по упрощенной формуле 2:
100 · а
Р
Где: W — влажность почвы в % от массы ее в сухом состоянии;
а — масса испарившейся воды, г;
Р — масса сухой почвой, г.
Все данные при определении влажности почвы весовым методом заносятся в таблицу, в которой дан пример полного расчета для одного слоя почвы.
Средняя влажность почвы, %
Пустого бюкса, (В0)
Бюкса с почвой до сушки, (В1)
Бюкса с почвой после сушки, (В2)
Испарившейся воды, (В1 – В2)
Сухой почвы, (В2–Во)
I.С,1п
1
0-10
123
24,12
72,14
65,02
7,12
40,90
17,4
Суммируя показатели влажности почвы, соответствующего слоя всех повторений и разделив сумму на количество определений, находят среднюю влажность данного слоя. Подобным образом поступают и при расчетах средней влажности исследуемого слоя почвы. Полученный результат затем используют при определении запасов влаги в почве или при установлении поливной нормы.
Лабораторно-практические занятия проводят по звеньям, в каждое из которых входят 3-4 человека. С целью развития у студентов умения анализировать экспериментальные данные, образцы почвы при определении влажности следует отбирать на двух-трех различных по увлажнению агрофонах. Для приобретения навыков расчетов влажности и строения почвы в приложении 3 представлены задания.
Определение строения пахотного слоя почвы
Строение пахотного слоя — это соотношение объемов, занимаемых твердой фазой почвы и различными видами пор (капиллярными и некапиллярными).
Твердая фаза почвы характеризуется плотностью почвы (объемной массой). Плотность почвы – это масса 1 см 3 абсолютно сухой почвы при естественном сложении. Единицей измерения является г/ см 3 . Плотность почвы является показателем степени рыхлости или плотности почвенной среды и зависит от механического состава, структуры, сложения почвы, содержания перегноя и т.д. Для чернозема южного оптимальным значением плотности почвы для роста и развития полевых культур находится в пределах 1,1-1,3 г/см 3 .
Общая пористость – это общий объем пор, выраженный в процентах ко всему объему почвы. Единицей измерения является %. Для чернозема южного общая пористость для роста и развития полевых культур считается отличной при 55, хорошей при 53 и удовлетворительной при 50 %.
Пористость аэрации – общий объем пор, занятых воздухом, выраженный в процентах ко всему объему почвы. Единицей измерения является %. Для чернозема южного пористость аэрации для роста и развития полевых культур считается отличной при 17-20 %.
Источник
Термостатно весовой способ определения влажности почвы
Тема 2. Методы определения влажности почвы
Задание. Знать методы определения влажности почвы, уметь пользоваться оборудованием и приборами при определении влажности.
Вода участвует во всех почвенных процессах, она является незаменимым фактором жизни растения. Рост и развитие растения находится в тесной связи с влажностью почвы. Влажность почвы характеризуется содержанием влаги в ней, ее выражают в процентах к массе сухой почвы, в процентах к обьему почвы, в процентах к полевой влагоемкости. В зависимости от целей и задач влажность почвы определяют по отдельным частям пахотного слоя, на глубину расположения корневой системы, на глубину одного – двух, а иногда трех метров. Для определения влажности почвы применяются следующие методы:
2.1. Термостатно-весовой метод определения влажности почвы. Пробы почвы для определения влажности берут в полевых условиях специальным почвенным буром, погружая его с помощью специальных меток на штанге на заданную глубину. Повторность отбора почвенных проб 4 — 6-кратная.
Образцы почвы массой 20 — 90 г, извлеченные с помощью бура, помещают в бюксы с плотно закрывающимися крышками. Бюксы доставляют в лабораторию и взвешивают на технических или электротехнических весах ВЛТК-500.
Перед взвешиванием бюкс и его крышку тщательно протирают, чтобы очистить от прилипшей почвы, пыли и др. Крышку надевают на дно бюкса, взвешивают, показания весов заносят в заранее подготовленную таблицу.
После этого бюксы помещают в сушильный шкаф, сначала на верхнюю полочку, затем на среднюю и в последнюю очередь на нижнюю. Если в момент такой загрузки сушильного шкафа один из бюксов опрокинется, то его почва не попадет в другие бюксы и не вызовет ошибки в определении влажности.
Почву, богатую органическим веществом, сушат при температуре 105°С до постоянной массы в течение 7 — 8 ч.
И. С. Грабовский предложил видоизмененный весовой метод определения влажности, заключающийся в том, что образцы сушат при температуре 140 — 1500С. Процесс высушивания при этом продолжается 2 — 2,5 ч, что ускоряет проведение анализа. Погрешность определения в сторону завышения показателя составляет всего 0,1 — 0,6 %.
Метод ускоренной сушки при температуре 140 — 150°С, учитывая значительную экономию времени и электрической энергии можно применять для определения влажности малогумусных песчаных, супесчаных и суглинистых почв.
Теплые бюксы с почвой переносят в эксикаторы, на дне которых имеется хлористый кальций. После охлаждения в эксикаторе взвешивают.
Влажность почвы определяют по формуле 1:
Где: В — влажность почвы в % от массы ее в сухом состоянии;
В0 — масса алюминиевого бюкса, г;
В1 — масса бюкса с почвой до сушки, г;
В2 — масса бюкса с сухой почвой, г.
Или определяют влажность почвы по упрощенной формуле 2:
Где: В — влажность почвы в % от массы ее в сухом состоянии;
А — масса испарившейся воды, г;
Р — масса сухой почвой, г.
Все данные при определении влажности почвы весовым методом заносятся в таблицу 8, в которой дан пример полного расчета для одного слоя почвы.
Средняя влажность почвы, %
Пустого бюкса, (В0)
Бюкса с почвой до сушки, (В1)
Бюкса с почвой после сушки, (В2)
Суммируя показатели влажности почвы, соответствующего слоя всех повторений и разделив сумму на количество определений, находят среднюю влажность данного слоя. Подобным образом поступают и при расчетах средней влажности исследуемого слоя почвы. Полученный результат затем используют при определении запасов влаги в почве или при установлении поливной нормы.
Лабораторно-практические занятия проводят по звеньям, в каждое из которых входят 3—4 человека. С целью развития у студентов умения анализировать экспериментальные данные, образцы почвы при определении влажности следует отбирать на двух-трех различных по увлажнению агрофонах.
2.2. Метод ускоренной сушки. Спиртовой метод определения влажности почвы. Образцы почвы при этом методе высушивают путем спиртового обжига. Метод основан на способности спирта поглощать воду из почвы, а при сгорании испарять ее.
Техника определения влажности почвы, предложенная П. В. Ивановым (1953 г) заключается в следующем. В стандартные алюминиевые бюксы, предварительно взвешенные, помещают ровным слоем 10—15 г исследуемой почвы и взвешивают. Затем в бюксы наливают 4—5 мл спирта, стараясь при этом равномерно смочить почву, и поджигают его. Эту операцию повторяют 2—4 раза, используя 2—3 мл спирта.
После каждого обжига бюксы встряхивают, чтобы более равномерно и быстро высушить почвенный образец. Не следует перемешивать образец спичкой или деревянной палочкой, так как часть почвы остается на этих предметах и точность определения снижается. Из-за недостатка кислорода в бюксе сгорания органического вещества почти не происходит. После последнего обжига спиртом бюксы охлаждают в эксикаторе и взвешивают.
Влажность почвы при спиртовом методе определения вычисляют так же, как и при весовом. Спиртовой метод определения влажности достаточно точен для слабогумусированных почв. Расхождение по сравнению с высушиванием в сушильном шкафу для песчаных и супесчаных почв не превышает ±0,2%. В почвах, богатых органическим веществом, ошибка значительно больше и составляет 1,1—1,2 %.
Спиртовой метод определения влажности почвы может осуществляться и другим способом. Навеску почвы обрабатывают спиртом, крепость которого должна быть не менее 80%. Концентрацию спирта измеряют специальным ареометром до и после, смешивания с почвой (С0—С1). Содержание воды в навеске (А), вычисляют по формуле:
Где в — масса взятого спирта, г.
Дальнейший расчет производят так же, как и при весовом методе.
Спиртовой метод определения влажности отличается быстротой и не требует сложного оборудования. Для анализа можно использовать этиловый, метиловый, пропиловый и древесный спирты, соблюдая при этом правила техники безопасности.
Спиртовой метод положен в основу изготовления оригинального влагомера карманного типа, с огневой сушкой. Огневой влагомер позволяет сократить время искусственной сушки образцов почвы до 8—10 мин.
Основная ячейка влагомера состоит из металлической пластинки-основания, пластинки для размещения на ней таблетки сухого спирта и полукруглой подставки для почвенного стаканчика. В приборе имеются четыре ячейки для сушки одновременно четырех проб. Кроме того, в комплект прибора входят десять бюксов, весы, складной почвенный бур для взятия почвенных образцов до глубины 60 см и нож для выемки проб из бура.
2.3. Косвенный метод при помощи электровлагомера «Днестр – 1». С помощью прибора «Днестр-1», сконструированного Л. Н. Бабушкиным (1965), определяют влажность почвы в процентах наименьшей влагоемкости без извлечения почвенных образцов.
Принцип действия прибора «Днестр-1» основан на зависимости электродвижущей силы поляризации металлических электродов, возникающей при прохождении постоянного тока, от влажности почвы, с которой они соприкасаются.
Электрощуп «Днестр-1» предназначен для определения влажности почвы с целью диагностики сроков полива на орошаемых участках при температуре почвы от +1 до +50°С. Рабочий диапазон прибора от 25 до 110 % наименьшей влагоемкости.
«Днестр-1» можно применять на удобренных или слабозасоленных почвах (хлоридное засоление до 0,2 %, сульфатное до 0,5 %). Погрешность показаний не более ±5 % наименьшей влагоемкости; время определения — 1 мин.
Конструктивно прибор выполнен в виде двух отдельных частей: измерительного щупа с соединительным шнуром, и источника питания с блоком указателем.
Измерительный щуп состоит из двух металлических электродов, припаянных к плоским токоведущим пружинам, наконечника, и защитного кожуха.
Перед использованием прибора необходимо проверить установку стрелки микроамперметра на нулевую отметку шкалы. Для этого первый тумблер ставят в положение «выкл.», а второй — в положение — «отсчет», вращая с помощью отвертки шлиц корректора микроамперметра, устанавливают стрелку прибора на отметку «0».
Для определения влажности почвы электрощуп соединяют с прибором кабельной вилкой, вдавливают его в почву на требуемую глубину и открывают, для чего, придерживая рукоятку, поднимают скобу с кожухом вверх до упора (рис.1).
Нажав кнопку «отсчет — ток», через 3—5 сек. ручкой «регулятор тока» плавно устанавливают значение рабочего тока в 60 мкА; после чего, не сдвигая ручку «регулятор тока», опускают кнопку и снимают показания микроамперметра.
Влажность почвы в процентах наименьшей влагоемкости определяют по градуировочным таблицам. При работе на холодных почвах (с температурой ниже 16°С) следует замерять их температуру и умножать значение
Рис. 1. Электрощуп с опущенным и поднятым кожухом
Влажности на поправочный коэффициент, который определяют по графику 1. После снятия отсчета опускает кожух щупа, извлекают его из почвы и очищают контакты и стержень. Правила пользования прибором и градуировочная таблица перевода показаний микроамперметра в % НВ при рабочем токе 60 мкА помещены на панели прибора (Приложение 1).
1. График поправочных коэффициентов с учетом температуры почвы.
При работе на сухих почвах (с влажностью ниже 61% НВ) используют рабочий ток 32 или 16 мкА, а при влажности почвы выше 92 % НВ — 100 мкА.
Для пересчета данных в проценты к массе сухой почвы необходимо знать ее наименьшую влагоемкость. Например, наименьшая влагоемкость темно-каштановой, среднесуглинистой почвы равна 20 % от ее массы в сухом состоянии. При определении влажности прибором «Днестр — 1» получили величину, равную 76 % НВ. В данном примере влажность почвы в процентах к ее абсолютно сухой массе находят следующим образом: х =76•20/100= 15,2%.
Данные измерений записываются в таблицу 9.
Определение влажности почвы
Дата и место определения
Температура почвы, 0С
Поправочный температурный коэффициент при t « В началоНазад123456ВперёдВ конец »
