Определение удельной массы твердой фазы почвы, имеющей рН менее 7
Скачать 174.03 Kb.
|
           Работа 3.1. Определение удельной массы твердой фазы почвы, имеющей рН менее 7. Ход работы:
ds = б/ (а + б – с), г/см3, где: а – масса почвы; б – масса пикнометра с водой; с – масса пикнометра с водой и почвой. Форма записи в рабочем журнале:
Примечание: В расчетах принимается, что удельная масса воды составляет 1 г/см3. Работа 2.2 Определение удельной массы твердой фазы засоленных почв Ход работы: 1. Взвесить пустой и чистый пикнометр (а) Взять ~10 г абсолютно сухой почвы, пропущенной через сито 2 мм, и перенести в химический стакан на 200 мл. Прилить 100-150 мл дистиллированной воды. Взболтать до разрушения комочков и удаления воздуха из почвы. 2. Суспензию почвы перенести на воронку с плотным фильтром над другим химическим стаканом, смывая почву дистиллированной водой без остатка почвы в первом стакане. 3. Перенести почву, находящуюся на фильтре, в мерную колбы на 100 мл, смывая ее дистиллированной водой из мерной бюретки 4. Довести Объем воды в колбе до метки и записать объем воды, использованный для смыва почвы и доведения воды в пикнометре до метки, (б, мл). Записать остаток воды в бюретке (в, мл). 4. Взвесить мерную колбу с почвой и водой (г). 5. Рассчитать массу твердой фазы почвы: ds = (г – а – б)/в, где: а – масса пустого пикнометра; б – масса воды в пикнометре с почвой; в – остаток воды в бюретке; г – масса пикнометра с почвой и водой. Форма записи в рабочем журнале:
Работа 2.3. Определение удельной массы карбонатных почв Ход работы: 1. Взять ~10 г абсолютно сухой карбонатной почвы, пропущенной через сито 2 мм, и перенести в химический стакан на 200 мл. Прилить 100-150 мл 1%-ного раствора соляной кислоты. Взболтать до разрушения комочков и прекращения выделения СО2. 2. Суспензию почвы перенести на воронку с плотным фильтром над другим химическим стаканом, смывая почву дистиллированной водой без остатка почвы на стенках стакана. Остаток почвы на фильтре промыть несколько раз дистиллированной водой (~ 300 мл дистиллированной воды). 3. Перенести почву, находящуюся на фильтре, в мерную колбы на 100 мл, смывая ее дистиллированной водой из мерной бюретки. Довести объем воды в колбе до метки и записать расход воды (б). 4. Записать остаток воды в бюретке (в). 4. Взвесить мерную колбу с почвой и водой (г) 5. Рассчитать массу твердой фазы почвы: 6. Рассчитать удельную массу почвы: ds = (г – а – б)/в, где: а – масса пустого пикнометра; б – масса воды в пикнометре с почвой; в – остаток воды в бюретке; г – масса пикнометра с почвой и водой. Примечание: Форма записи в рабочем журнале такая же, как и в предыдущей работе. Контрольные вопросы:
Упражнение: Расчет общей пористости почвы Пористость (синономы: порозность, скважность) – это суммарный объем всех пустот, различных по форме, размерам и направлению. Этот показатель определяет, какую долю в общем объеме почв составляет объем всех пор. Общая пористость почвы складывается в почвах разного гранулометрического состава по-разному. В песчаных и супесчаных почвах – это в основном промежутки между кристаллами кварца. В глинистых и суглинистых почвах – это объем капилляров разного диаметра и поры между структурных агрегатов. Общая пористость почвы, как и качество, и соотношение всех пор определяет ряд важных агрономических характеристик почв. Это – водопроницаемость, влагоемкость, водоудерживающая и водоподъемная способности почв, содержание воздуха и скорость воздухообмена в почве. Оптимальные условия для корневой системы растений и биологических процессов в почве складываются при определенных для каждой почвы как соотношениях объемов воды и воздуха, так и скорости вертикального (вверх/вниз) движения воды. Общую пористость почвы (ОПП) можно определить несколькими уравнениями:
Vs – объем твердой фазы.
ds – удельная масса твердой фазы.
Работа 3. Определение влажности почвы Определение влажности почвы является наиболее распространенным анализом при характеристике почв и условий выращивания растений. Самым распространенным методом является весовой методы, в котором определяется масса почвы при естественной влажности и ее масса после высушивания до абсолютно сухого состояния. Массовая доля влажности почвы (что по обычаю называют влажностью почвы) – это отношение массы воды в почве к массе абсолютно сухой почвы, т.е. к массе твердой фазы почвы и рассчитывается по формуле: W = (в – с)/(с – а)*100, % Форма записи в журнале при определении влажности почв:
Определенные величины влажности почвы можно использовать для расчета таких показателей, как:
k = 100 / (100 + W).
Wv = W * d / %, где W – массовая доля воды в почве, d - удельная плотность почвы, г/см3.
Wr = W / FFWC * 100? % Эта величина дает представление о степени насыщенности почвы водой.
W - массовая доля воды в почве (влажность),%, d - плотность почвы, г/см3, h - толщина слоя почвы, см. Для перевода величины этого показателя из см в мм водного столба полученную величину необходимо умножить на 10. Для того, чтобы выразить запас воды в почве в тоннах на 1 гектаре, необходимо величину SWR, выраженную в миллиметрах, необходимо умножить на 10, так как слой воды в 1 мм на одном гектаре составляет 10 м3. Общий запас воды рассчитывают для каждого слоя (горизонта) почвы, который может быть принят мощностью в 10. 40, 50 сантиметров или по слоям 0 -100, 100- 200 см. Запасы в воды в слоях суммируются. Задание: Определить виды влажности и общие запасы воды в почве по предоставленным образцам почвы. Контрольные вопросы:
Работа 4. Определение содержания различных форм воды в почве Физические свойства почвенных горизонтов зависят от природы и гранулометрического состава твердой фазы почвы и от характера сложения (строения) горизонта. Глинистые почвы, содержащие большое количество глинистых минералов типа 2:1 (монтмориллониты), имеют меньшую пористость, чем почвы с преобладающим содержанием глинистых минералов группы 1:1 (каолиниты), и тем более меньшую, чем легкие суглинистые и супесчаные почвы. В то же время, глинистые почвы имеют большую капиллярную пористость, а легкие почвы, наоборот, некапиллярную пористость. Характер сложения почвы в каждом слое (горизонте) определяют по объему твердой фазы почвы, капиллярной и некапиллярной пористости. Объем и соотношение различных форм пористости зависит от уровня влажности почв, и определяют их насыщением почвы с ненарушенной структурой водой в специальных патронах. Насыщение почвы водой позволяет наблюдать как за объемными изменениями капиллярной и некапиллярной пористости, так и других физических свойств почвы (влагоемкость, связность, технологичность). Общий объем почвы каждого горизонта занимают структурные элементы твердой фазы и промежутков (пор) между ними, заполненных водой, воздухом и почвенными газами. Общий объем пор, выраженный в процентах по отношению ко всему объему почвы, называется пористостью, или скважностью, почвы. Как общий объем пор, так и степень заполнения их водой и воздухом определяют агрономические свойства почвы и условия роста растений. В агрономическом отношении наиболее благоприятным является такое состояние, когда половина пор занята водой. В зависимости от того, в какую часть пор занимает вода, различают капиллярную, пленочную и гравитационную воду. Кроме того в почве находится вода, сорбированная минеральной частью почвы, которую называют гигроскопической. Как гигроскопическая, так и конституционная вода (вода, входящая в состав минеральной части почвы) не играет существенной роли в снабжении растений водой. В земледелии практическое значение имеют следующие конкретные величины, характеризующие влагоемкость почвы и формы воды в ней. Полная влагоемкость (ПВ)– это объем воды соответствующий общему объему всех пор и пустот в почве, который составляет часть объема почвы. Неполная или предельно-полевая влагоемкость (НП или ППВ) – это вода, находящаяся только в капиллярах почвенных агрегатов. Эта величина характеризует оптимальную влажность почвы для роста растений. Влажность разрыва капиллярной связи (ВРК) – это такая степень увлажнения почвы, при которой вода находится в отдельных капиллярах без возможности перемещения из влажной зоны в сухую. Расход воды в почве складывается из фильтрации вниз по профилю почвы, поглощения воды растениями и испарения с поверхности почвы. В первую очередь расходуется гравитационная (некапиллярная) вода, а затем капиллярная. После исчерпания запасов капиллярной и некапиллярной воды растения испытывают дефицит воды, так как гигроскопическая вода малодоступна растениям. Степень увлажнения почвы, при которой растения начинают увядать от недостатка влаги, называется влажностью увядания (ВУ)). Влажность увядания приблизительно равна двойной максимальной гигроскопичности. На песчаных почвах увядание наступает при влажности ниже 1% от массы абсолютно сухой почвы, на супесчаных – 1-3, на суглинистых 4-10, а на глинистых при 15% и выше. Прочно удерживаемая почвой , которую растения не могут использовать, называется мертвым запасом. Это количество воды приблизительно в полтора раза больше величины максимальной гигроскопичности. Водоудерживающая способность почв колеблется в больших пределах в зависимости от их свойств и предопределяет величину мертвого запаса воды. В тяжелых глинистых почвах мертвый запас влаги составляет 10—15% от массы почвы, а в песчаных почвах - меньше 1 %. При одинаковой влажности (допустим, 20%) глинистая и песчаная почвы будут иметь разное количество доступной растениям воды: глинистая 5—10%, песчаная 19%. Воду, которая содержится в почве сверх влажности увядания , т.е. больше двойной максимальной гигроскопичности, называют продуктивной (или доступной) влагой. Доля продуктивной влаги в почве равна приблизительно влажности почвы, выраженной в процентах, за вычетом двойной максимальной гигроскопичности. Однако более точно количество продуктивной влаги принято исчислять в весовых единицах (м3 на 1 га) или выражают в миллиметрах, учитывая, что каждый миллиметр осадков соответствует 10 т воды на 1 га. Запас продуктивной влаги (W) вычисляют с учетом мощности и плотности каждого слоя почвы по приведенной ниже формуле, а общий запас складывается из содержания продуктивной влаги в каждом горизонте профиля почвы (чаще до глубины 1-1,5 м). W = 0,1 • d • h (B - BЗ), где 0,1—коэффициент перевода в миллиметры водяного слоя; d -плотность почвы (в r на 1 см куб); h — мощность слоя почвы, для которого горизонта (слоя)рассчитывается запас влаги (в см); В—влажность почвы и ВЗ—влажность увядания (в % от абсолютно сухой почвы). Работа 4,1. Определение гигроскопической воды Гигроскопическая вода - это молекулярная вода поглощенная и удерживаемая на поверхности почвенных частиц, Она практически недоступна растениям и перемещается за счет диффузии паров воды. Содержание гигроскопической воды в почве (Wg) определяется следующим образом:
Wg = (((M2 – M3) – (M1 – M3))/ (M2 – M3))*100, %, где: М3 – масса чашки. Работа 4.2. Определение капиллярной влагоемкости Капиллярная вода занимает почвенные капилляры различного сечения. Капиллярная вода вполне доступна растениям. По капиллярам вода продвигается от более влажного к более сухому слою почвы. Такое движение воды играет существенную роль в снабжении растений, и необходимость сохранения или предотвращения капиллярного движения воды учитывается в соответствующих агротехнических приемах обработки почвы. Ход работы:
Рис. 5. Установка для капиллярного насыщения почвы водов Примечание;
Vsc = (((д – а) – (в – а))/ (в – а)*100,%., Так как объем воды численно равен массе воды, то капиллярная скважность также численно равна доле капиллярной влаги в почве. Контрольные вопросы:
Работа 4.3.. Определение общей пористости почвы или полной полевой влагоемкости почвы Общий объем пор в почве складывается из объема всех капилляров и всех промежутков между структурными элементами почвы. Определение общей пористости почвы позволяет рассчитать долю гравитационной воды в почве в момент ее полного насыщения (переувлажнения почвы). Эта вода доступна для растений, но при максимальном ее содержании в почве растения могут испытывать недостаток воздуха. Гравитационная вода передвигается сверху вниз с разной скоростью в зависимости от гранулометрического состава почвы и структурного сложения. В почвах легкого гранулометрического состава эта вода быстро уходит вниз по профилю почвы, а в глинистых почвах она может задерживаться и вызывать временный недостаток кислорода корням растений. Общее количество воды, которое может удержать (вместить) почва при заполнении всех пор, называют общей, или полной влагоемкостью (ПВ). Она зависит от гранулометрического состава почвы, содержания в ней перегноя и от структуры почвенных агрегатов. В частности, глинистые почвы отличаются высокой влагоемкостью (60—80 г воды на 100 г почвы), а супесчаные - низкой (15—25 г). Особенно велика она в торфяных почвах. Применение торфа обычно привносит небольшое количество питательных веществ, но главным образом существенно улучшает физические свойства почвы и повышает их влагоемкость, так как при полном насыщении торфа масса его в несколько раз превышает массу воздушно-сухого торфа. Наиболее благоприятный для растений водный режим создается в почвах при насыщении их водой на 60—80% от полной влагоемкости. Отличают еще полевую влагоемкость. Величина полевой влагоемкости (в % массы сухой почвы) песчаных почв 3—5%, супесчаных 10—12, суглинистых и глинистых 13—22%. В гумусовом горизонте чернозема она может быть 40—45%. Более степень насыщенности пор водой считается избыточной. Влагоемкость и водоудерживающая способность почвы тесно связаны с водопроницаемостью так как обе эти характеристики обусловлены одними и теми же физическими характеристиками почвы. При плохой водопроницаемости вода осадков стекает по поверхности почвы, вызывая эрозию, а при высокой водопроницаемости, какой, например, обладают песчаные почвы, вода осадков или поливная вода очень быстро проникают через почву и не используются растениями. Ход работы:
Vsg = [(((в – а) – (б – а))/(б – а))*100] / 1 г/см3,%.
Рис.6. Установка для определения общей пористости почвы или влагоемкости почвы. *Прим. В почве всегда остается какой-то объем (<3-5%) не вытесненного воздуха.. Упражнение: Расчет массовой и объемной доли влаги в почве Исходные данные: Имеется образец ненарушенной почвы, находящейся в цилиндре (или в форме керна в коробке) . Параметры внутреннего объема цилиндра: высота 20 см, диаметр 5 см. Масса цилиндра 215 г (а). Масса влажной почвы 237 г (б). Масса почвы, высушенной при 105оС 296 г (в).
Масса влажной почвы = (б - а ) = 237 – 217 = 112 г (д). Масса сухой почвы = (в – а) = 296 – 215 = 81 г (е). Масса воды в почве = (д – е) = 112 – 81 = 31 г (ж). Массовая доля воды в почве = ((д – е) / е)*100 = ((112 – 81)/81)*100 = 38%.
Объем почвы в цилиндре = (πr2)*h = 3,14* 6,25 * 20 = 392,5 cм3 (v) . Объем воды в почве = ж/ 1г/см3 = 31 см3 (vw). Объемная доля воды в почве = (vw/v)*100 = 31/392,5*100 = 7,9%%/ Упражнение: Расчет массовой доли различных форм воды в почве Исходные данные: Масса почвы при ПВ - 185 г (а). Масса почвы при влажности увядания – 139 г (б). Масса абсолютно сухой почвы 126 г (в).
(139 – 126)/126*100 = 10% (ww).
Упражнение: Расчет объемной доли различных форм воды в почве Исходные данные: Объемная доля воды в почве при ПВ – 25% (а). Объемная доля воды при влажности увядания – 13% (б). Объемная доля воды в воздушно-сухом состоянии – 9% (в). Объемная доля в абсолютно сухой почве – 3% (н).
Контрольные вопросы:
|
Похожие:
 | ... | | Статья Тара, упаковка, маркировка, погрузка, определение массы и количества мест груза. Пломбирование вагонов |
 | При этом необходимо учитывать, что для пористых материалов размер образца кубической формы должен быть не менее 100*100*100 мм, а... | | Учебная: Научить обучающихся самостоятельному (пользуясь инструкционно-технологической картой) приготовлению зраз и котлет из картофельной... |
| В конце учебного года классный руководитель сдаёт журнал заместителю директора по учебно-воспитательной работе. После проверки журнала... | | В диссертации, имеющей прикладное значение, должны приводиться сведения о практическом использовании полученных автором научных результатов,... |
| Однако взыскать алименты в твердой денежной сумме куда труднее. Будьте готовы, что Вам придется встретится в «судебных боях» с бывшим... | | Однако в действующем законодательстве отсутствует определение работы, имеющей разъездной характер. Кто же такие "разъездные работники"?... |
| Также хочу заострить внимание на типичных ошибках и их последствиях, совершаемых арбитражными управляющими при формировании конкурсной... | | Объектом исследования является почва, а, именно, та часть ее, которая связана с деятельностью человека |