Лабораторная работа №3 определение физических свойств почвы

Цель работы: Ознакомится с методикой экспериментального определения плотности твердой фазы почвы, научиться определять объемную массу почвы, общую, капиллярную и некапиллярную скважности и наметить мероприятия, которые позволили бы придать данной почве оптимальное строение для засушливой зоны.

Материалы и оборудование: пикнометры, весы, дистиллированная вода, почва, электроплитка, воронки, калька, сито с отверстиями диаметром 1 мм, шпатели, ступка с пестиком, патроны с крышками, алюминиевые бюксы, чашки для почвы, ванна для насыщения почвы, фильтровальная бумага, термометры для воды, сушильный шкаф.

Литература: И. М. Ващенко М., 1982 г стр. 36-40 В. В. Добровольский М., с.31-36

Задание 1 Определение плотности твердой фазы почвы

К общим физическим свойствам почвы относятся плотность, объемная масса, пористость, ряд физических свойств, обуславливается преимущественно содержанием в почве глинистой массы и воды и их соотношением между собой. Таковы: пластичность, липкость, усадка и набухание. Под плотностью твердой фазы почвы понимают массу 1см^почвы без пор. Плотность почвы зависит от содержания органического вещества и минералогического состава почвы. Чем больше почва содержит органического вещества, тем меньше ее плотность. У большинства почв она колеблется от 2,0 до 2,8 г/см. Так плотность торфяных почв составляет 1,8 черноземных 2,0 - 2,4 дерново-подзолистых песчаных 2,5 - 2,7 г/см^

Необходимость определения плотности твердой фазы почвы вызывается задачей изучения строения почвы, а также строение пахотного слоя.

Плотность почвы определяет в специальных мерных колбах - пикнометрах, которые позволяют точно измерить объем жидкости.

ХОД РАБОТЫ

1. Вначале удалить из почвы органические остатки и камни, а затем почву растереть, просеять, через сито с диаметром отверстии 1 мм и высушить до абсолютно сухого состояния. Сушку проводят при температуре 105 °в сушильном шкафу, после высушивания взвесить 10 г сухой почвы

2. Пикнометр заполнить дистиллированной водой до метки и взвесить (М₁, ), замерив предварительно температуру воды.

3. Из пикнометра отлить чуть больше половины воды и высыпать в него 10 г отвешенной сухой почвы.

4. Для удаления из почвы воздуха воду с почвой в пикнометре кипятить в течение 30 минут.

5. После этого пикнометр охладить до первоначальной температуры долить воды до метки и взвесить (М₁ ) с точностью до 0,01 г

6. Определить объем твердых частиц в навеске по объему воды, вытесненной из пикнометра. Для этого определить массу воды ( mв), вытесненной почвой. В этом случае к массе пикнометра с водой М прибавляют массу абсолютно сухой почвы т и вычитают массу пикнометра с водой и почвой М₁ :

mв= М + m – М₁

Объем вытесненной воды V_n определяется по формуле V_n= m_в/р, где р-1 г/см³: Следовательно, объем почвы численно равен массе вытесненной воды: m_в=V_в

7. Определить объем твердых частиц почвы, рассчитать их плотность по формуле:

Р= m/V_n

Форма записи: номер пикнометра: масса пикнометра с водой M, г- масса абсолютно сухой почвы m, г - масса пикнометра с водой и почвой М₁, г- Объем почвенных частиц в навеске V_n, см- (V_n =М + m – М₁) см³ Плотность твердой фазы почвы Р= m/V_n ,г/см³

Задание 2 Определение строения верхнего слоя почвы методом насыщения в патронах.

Почва представляет собой трехфазную систему. Твердая фаза почвы разделена различного рода промежутками, в которых находится вода и воздух. Эти промежутки могут быть капиллярными и некапиллярными. В капиллярных промежутках за счет капиллярных явлений осуществляется подъем воды из нижних слоев почвы к поверхности. Достаточно большие промежутки почвы, где не проявляются капиллярные явления, называются некапиллярными.

Строение почвы - это соотношение объемов твердой фазы, капиллярных и некапиллярных промежутков в процентах от общего объема образца почвы, взятого в ненарушенном состоянии.

Строение почвы зависит от структуры, механического состава, содержание гумуса и изменяется в результате ее рыхления или уплотнения.

Суммарный объем всех видов пор и промежутков в почве называется скважностью Если все поры и капилляры будут заполнены водой, то это будет называться полной влагоемкостью В наших условиях в таком состоянии почва бывает редко: обычно весной и после выпадения обильных дождей. Чтобы уменьшить потери воды от испарения в засушливой зоне, где преобладает диффузный механизм испарения, общая скважность должна составлять около 50 процентов, при отношении некапиллярной скважности к капиллярной как 1:2. В условиях достаточного увлажнения общая скважность должна составлять 60 процентов при отношении некапиллярной скважности к капиллярной как 1:1.