Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Южно-Казахстанский государственный университет им. М. Ауезова

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

орошаемое земледелие (2).docx

Скачиваний:

Добавлен:

01.05.2025

Размер:

246 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 92 3 4 5 6 7 8 9 > Следующая >>>

1.3. Порядок определения качества поливной воды.

Определение сухого остатка.

Профильтровать пробу воды через плотный складчатый фильтр в колбочку емкостью 250 мл. Взять пипеткой 50 мл фильтрата, налить в предварительно высушенную при 105°С и взвешенную на аналитических весах фарфоровую или металлическую чашку и выпарить жидкость на водяной бане досуха.

После выпаривания вытереть чашку с осадком с наружной стороны и вы-сушить в сушильном шкафу при температуре 105°С в течении 3—4 часов, охладить в эксикаторе и взвесить на аналитических весах.

Полученные данные записать в таблицу 1 первичного учета

Таблица 1

№ образца воды	Название Водоисточника	№ чашки	Кол-во воды для анализа мл	Масса чашки, г	Масса сухого остатка, г
Пустой	После выпаривания	В пробе	В 1 л. (П)
1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.	8.

Сухой остаток солей, в процентах, рассчитать по формуле:

П =	А	Х100
V

Где: П — общее содержание солей, %;

А — масса сухого остатка в пробе, г;

V — объем вытяжки, взятой для выпаривания, мл.

Определение иона СО3:

Взять пипеткой 25 мл исследуемой воды налить в чистую колбочку или стакан емкостью 150—200 мл. Добавить 2—3 капли 1%-ного спиртового раствора фенолфталеина. При наличии ионов С03 проба окрашивается в розовый цвет. Окрашенную пробу титруют 0,02 н раствором Н2SО4 до обесцвечивания. Количество кислоты, израсходованной на титрование, записать в таблицу 2 первичного учета

Таблица 2

№ Образца воды	Название Водоисточника	№ пробирки	Титр кислоты	Обьем воды для анализа	Кол-во кислоты, израсходованной на титрования мл	Содержание СО3 в 1 л.
Мг. экв, (А)	%, (В)
1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.	8.

При титровании по фенолфталеину карбонатная форма щелочности переходит в бикарбонатную, в результате при титровании лишь половина карбонатов щелочи оттитровывается, поэтому на все количество нормальных карбонатов требуется кислоты в 2 раза больше, чем затрачивается фактически.

Содержание СО3 в мг-экв. на 1000 мл воды рассчитывается по формуле:

А=	А • н • 1000
V

Где : А – содержание СО3 в 1 литре воды, мг-экв;

А — количество кислоты, израсходованной на титрование, мл;

Н – титр кислоты;

V — объем жидкости, взятой для анализа, мл;

1000 — коэф. пересчета на 1л.

Расчет содержания ионов СО3 в процентах производится по формуле:

В=	А • 0,030
10

Где : В – содержание СО3 , %;

А - содержание СО3 в 1 литре, мг. экв;

0,030 – граммовое значение мг. экв СО3 ;

10 – число позволяющее определить содержание СО3 в 100 мл.

Определение иона НСО3 :

После титрования растворимых карбонатов, а если они отсутствуют, то после добавления фенолфталеина, к той же пробе приливается 2—3 капли смешанного индикатора Гроака. Появление зеленой окраски свидетельствует о наличии в пробе ионов НСО3. Для определения их количества раствор титруется 0,02 н. Н2SО4 до перехода зеленой окраски в фиолетовую.

Количество кислоты, израсходованной на титрование, записать в таблицу 3 первичного учета

Таблица 3

№ Образца воды	Название Водоисточника	№ пробирки	Титр кислоты	Обьем воды для анализа	Кол-во кислоты, израсходованной на титрования мл	Содержание НСО3 в 1 л.
Мг. экв, (А1)	%,(В1)
1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.	8.

Расчет содержания НСО3 ведется по формуле:

А1=	А • н • 1000
V

Где : А1 – содержание НСО3 в 1 литре воды, мг-экв;

А — количество кислоты, израсходованной на титрование, мл;

Н – титр кислоты;

V — объем жидкости, взятой для анализа, мл;

1000 — коэф. пересчета на 1л.

Расчет содержания ионов НСО3 в процентах производится по формуле:

В1=	А1 • 0,061
10

Где : В1 – содержание НСО3 , %;

А1 - содержание НСО3 в 1 литре, мг. экв;

0,061 – граммовое значение мг. экв НСО3 ;

10 – число позволяющее определить содержание НСО3 в 100 мл.

Определение общей щелочности:

При наличии карбонат-иона в исследуемой воде общая щелочность вычисляется по суммарному количеству кислоты, пошедшей на титрование: по фенолфталеину (для определения СО3 ) и по смешанному индикатору Гроака (для определения НСО3 ). Если же растворимых карбонатов в воде нет, то общая щелочность рассчитывается по количеству кислоты, израсходованной на титрование по смешанному индикатору Гроака.

Аоб=	(а1 + а2) • н • 1000
V

Где : Аоб – общая щелочность воды, мг-экв;

А1 — количество кислоты, израсходованной на титрование по финолфталеину, мл;

А2 — количество кислоты, израсходованной на титрование по смешанному индикатору Гроака, мл;

Н – титр кислоты;

V — объем жидкости, взятой для анализа, мл;

1000 — коэф. пересчета на 1л.

Общая щелочность воды в процентах определяется по формуле:

Воб=	Аоб • 0,061
10

Где : Воб – общая щелочность, %;

Аоб – общая щелочность, мг. экв;

0,061 – граммовое значение мг. экв НСО3 ;

10 – число позволяющее определить общую щелочность в 100 мл.

Данные по определению общей щелочности, записать в таблицу первичного 4 учета

Таблица 4

№ Образца воды	Название Водоисточника	№ пробирки	Кол-во кислоты, израсходованной на титрования, мл. (а1)	Кол-во кислоты, израсходованной на титрования, мл. (а2)	Содержание НСО3 в 1 л.
Мг. экв, (Аоб)	%,(Воб)
1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.

Определение хлор-иона (по Мору):

Взять пипеткой 25 мл фильтрата влить в колбу или стакан емкостью 100—150 мл. Нейтрализовать фильтрат путем прибавления в него 0,01н. Н2SО4 (в присутствии синей лакмусовой бумаги), так как определение этого иона должно идти в нейтральной среде. Прилить в пробу (после нейтрализации) 1 мл 10%-ного раствораК2СrО4. Пожелтевший раствор титруется 0,02н. раствором АgNО3 до появления слабого неисчезающего красно-бурого окрашивания.

Количество АgNО3, израсходованного на титрование, записать в таблицу 5 первичного учета

Таблица 5

№ Образца воды	Название Водоисточника	№ пробирки	Титр АgNО3	Обьем воды для анализа	Кол-во АgNО3, израсходованной на титрования, мл.	Содержание НСО3 в 1 л.
Мг. экв, (А2)	%,(В2)
1.	2.	3.	4.	5.	6.	7.	8.

Содержание хлор-иона в мг-экв определяется по формуле:

А2=	А • н • 1000
V

Где : А2 – содержание хлора в 1 литре воды, мг-экв;

А — количество раствора АgNО3, израсходованного на титрование, мл;

Н – титр АgNО3;

V — объем жидкости, взятой для анализа, мл;

1000 — коэф. пересчета на 1л.

Расчет содержания хлор-иона в процентах производится по формуле:

В2=	А2 • 0,061
10

Где : В2 – содержание НСО3 , %;

А2 - содержание хлора в 1 литре, мг. экв;

0,0355 – граммовое содержание хлор-иона, мг. экв;

10 – число позволяющее определить содержание хлора в 100 мл.

Общая оценка образцов воды:

Для пересчета результатов анализов из эквивалентной формы (в мг-экв/л) в ионную (в мг/л) можно воспользоваться следующими коэффициентами показанными в таблице 6.

Таблица 6

Ионы	Эквивалентная масса	Коэффициент	Ионы	Эквивалентная масса	Коэффициент
СО3	30,0	0,03328	Са	20,04	0,04990
НСО3	61,0	0,01638	Мg	12,16	0,08224
Сl	35,46	0,02820	Nа	23,00	0,04348
SО4	48,04	0,02082	К	39,10	0,02557

Эквивалентная масса равна отношению атомного веса к валентности.

Данные по определению количества ионов заносятся из таблиц первичного учета в сводную таблицу 7.

Таблица 7

№

Образца воды

Название

Водоисточника

Химический состав образцов воды, мг. экв/л

Сухой остаток, г/л.

Оценка пригодности воды

СО3 (А)

НСО3

(А1)

Сl (А2)

SО4

Общая жесткость(Аоб)

Примечание: Допустимые пределы содержания в воде (мг. экв/л): СО3 – 0,08; НСО3 – 1,4; Сl – 0,3; SО4 – 14,2; общая жесткость – 10; сухой остаток – до 2 г/л.

Допустимые пределы содержания в воде (мг/л): СО3 – 60,0; НСО3 – 240; Сl – 150…300.

Страница 2 из 6

Практическое занятие. 3,4,5. 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:

В =

100 • (В1 – В2)

(В2 – В0)

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:

В =	100 • а
Р

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.

Таблица 8

Агро-фон

Повтор-ность

Слой почвы, см

№ бюкса

Масса, г.

Влажность, %

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

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.

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:

А =	В • (С0 – С1)
С1

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.

Таблица 9

Определение влажности почвы

Дата и место определения

Глубина определения,

см

Показания прибора

Температура почвы, 0С

Поправочный температурный коэффициент при t < 160C/

Полученная величина от НВ, %

Влажность, % к массе сухой почвы

2.4. Определение влажности почвы при помощи тензиометра АМ -20-11.

Принцип работы прибора. Действие тензиометра основано на способности сосущей силы почвы вызывать понижение давления (разрежение) в замкнутом сосуде, объем воды в котором соединен с почвой через пористый наконечник. Величина разрежения или сосущая сила почвы изменяет положение центра мембраны, представляющей собой чувствительный элемент прибора и одновременно являющийся участком поверхности замкнутого сосуда, содержащего определенный объем воды. Почва, в силу присущих ей свойств, через пористый наконечник начинает всасывать из герметически закрытого объема воду, вследствие чего мембрана тензиометра прогибается внутрь. В прогнувшейся мембране возникают силы упругости, действующие в направлении, противоположном сосущей силы почвы. Когда указанные силы сравняются по своей величине, наступает равновесие, и процесс высасывания воды из тензиометра прекращается. Если сосущая сила почвы уменьшится, то произойдет обратный процесс: под действием преобладающих упругих сил мембраны тензиометр начнет всасывать воду из почвы, и центр мембраны начнет возвращаться к начальному положению. Когда сила упругости мембраны сравняется с сосущей силой почвы, процесс всасывания из почвы прекращается. Таким образом, увеличение и уменьшение сосущей силы почвы полностью характеризуется положением центра мембраны. Величина прогиба центра мембраны измеряется индикатором. После окончания измерения индикатор снимается наблюдателем. Одним съемным индикатором можно обслужить группу тензиометров. Несовпадение показаний тензиометров при установке разных индикаторов может быть в пределах ±0,25 малого деления шкалы индикатора.

Устройство прибора. Тензиометр (рис. 2) Состоит из следующих узлов и деталей: герметичный объем, состоящий из трубки 7, длина которой соответствует

Рис 2. Устройство тензиометра.

Горизонту заглубления тензиометра; чашки 8, размещенной в верхнем конце трубки и снабженной гофрированной мембраной 11; сверху наконечник трубки закрывается герметичной самоцентрирующейся пробкой 10 с резиновой прокладкой 9; сбоку, против гофрированной мембраны, расположены кронштейн 15 со втулкой 14 и гнездом 13, снабженным пружинным фиксатором 12, для установки и фиксирования переносного индикатора; нижняя часть трубки герметично соединена со специальным наконечником 1. Наконечник представляет сабой полупроницаемую перегородку с максимальным диаметром пор 0,9—1,9 мкм. Герметичность соединения наконечника с трубкой обеспечивается уплотнителем, состоящим из пробки 3, гайки 5. шайбы 4 и конуса 2; - нижняя часть трубки 7, которая при установке прибора оказывается в почве, защищена трубкой 6 со специальным зажимом 16.

Переносной съемный индикатор 3 (рис; 3) выполнен на базе стандартного инструментального индикатора часового типа. Он оборудован втулкой 4 с фланцем - лыской и остроугольной кольцевой проточкой, куда упирается зуб пружинного фиксатора в тензиометре. На фланце у втулки закреплена возвратная фасонная пружина 1, которая удерживает индикатор от перемещения вдоль оси гнезда. Во фланец завинчивается винт 2, который фиксирует обод шкалы индикатора, 3 – индикатор, с которого считываются показания.

Рис 3. Устройство съемного индикатора

Подготовка прибора к работе. При получении тензиометра следует ознакомиться с его описанием и проверить наличие комплекта. Во избежание замасливания наконечника тензиометра до момента установки прибора в почву, также как и запасные наконечники, должен быть защищен полиэтиленовым чехлам. Незащищенный наконечник трогать руками и вводить в соприкосновение с другими предметами ВОСПРЕЩАЕТСЯ

Страница 3 из 6

Проверить заводскую настройку приложенного к комплекту (комплектам) тензиометров индикатора, установив его в контршаблон. Шкала индикатора и прорезь с пружиной в контршаблоне должны быть в одной плоскости. Стрелка индикатора должна показывать «О». Допускаемое отклонение от нуля 0,25 малого деления шкалы. Индикатор вынимается из контршаблона после поворота вокруг своей продольной оси на 180° в любом направлении.

Заправить тензиометр теплой (20±5°С) кипяченой и предварительно процеженой через марлю водой и проверить установку «О» тензиометра, для чего: а) отвинтить пробку тензиометра; б) наконечник освободить от чехла; в) подвесить тензиометр так, чтобы его верхний конец находился на расстоянии 120—130 см от пола помещения; г) баллон и объединенную с ним трубку заполнить подготовленной водой; д) трубку баллона вставить через верхний патрубок внутрь тензиометра до упора в дно керамического наконечника; е) сжимая баллон, заполнять тензиометр водой до тех пор, пока полностью лишенная пузырьков воздуха вода не начнет переливаться через заправочный патрубок. После этого, продолжая указанный выше процесс заполнения и перелива воды, следует МЕДЛЕННО вытащить пластмассовую трубку из тензиометра. При этом тензиометр должен быть заполнен водой до самого край патрубка. После выдержки, за время которой наконечник впитает часть воды и на его наружной поверхности выступит влага, снова долить в прибор воду до самого края патрубка, пользуясь вышеописанным способом; ж) установить индикатор в прибор, а наконечник тензиометра опустить в сосуд с водой; з) завинтить медленно трубку до предела. При этом сначала стрелка индикатора уйдет за пределы шкалы, а затем вернется к нулю. Допускаемое отклонение от нуля не более ¼ малого деления шкалы индикатора; и) вытащить тензиометр из сосуда с водой, стряхнуть с наконечника воду, подвесить тензиометр и убедиться в том, что стрелка индикатора начнет медленно перемещаться от «О» к «9». Если стрелка индикатора плавно покачивается при вертикальном встряхивании тензиометра, то это означает, что в приборе остался воздушный пузырь. Необходимо дозаправить прибор водой согласно вышеописанному способу.

При установке индикатора в контршаблон или тензиометр должен четко ощущаться характерный щелчок пружинного фиксатора. Неправильно установленный индикатор будет, перемещаться вдоль гнезда и давать искаженные показания.

Получение разрежения в заправленном водой тензиометре, наконечник которого находится в воздухе, называется работой тензиометра в испарительном режиме. При работе в испарительном режиме в комнатных условиях в исправном тензиометре стрелка индикатора через 1—2 часа установится между цифрами «7» и «9» (разрежение 70927-91192 Па или 0,7-0,9 атм). При разрежении около 91192 Па (0,9 атм) прибор может находиться до 2—3 суток, пока не испариться из него вся вода. Затем стрелка вернется в начальное положение.

Перед установкой в поле тензиометры необходимо заправить или дозаправить теплой кипяченой водой. Поставить тензиометр в испарительный режим и получить разряжение 60000±5000 Па (6±0,5 делений шкалы). Затем погрузить наконечник в теплую (20±5°С) прокипяченую воду и включить секундомер. При достижении по индикатору разрежения 20000±1000 Па (2±0,1 делений шкалы) секундомер выключается. Полученное по секундомеру время не должно превышать 1 мин. Большее время говорит о том, что внутри прибора остался воздух и необходимо прибор дозаправить.

Вынуть прибор из воды. На наконечник одеть полиэтиленовый чехол, доставить тензиометр в поле к заранее намеченному участку.

При транспортировке тензиометров к месту установки не допускать резких толчков и ударов прибора. Иметь ввиду, что индикатор устанавливается в тензиометр только в момент наблюдений, а остальное время храниться от прибора в теплом сухом помещении при температурах от плюс 1 до плюс 40°С и относительной влажности до 80%.

Установка приборов. В отведенном для установки тензиометра месте с помощью специального почвенного бура пробурить вертикальную скважину в почве на соответствующую глубину установки тензиометра. Из вынутой со дна скважины почвы приготовить 75—100 гр. ее водной суспензии с консистенцией, примерно соответствующей сметане и залить ее на дно скважины. Затем необходимо быстро снять с наконечника чехол и вставить тензиометр в приготовленную скважину, вдавив наконечник до дна скважины; щель вокруг тензиометра засыпать почвой, излишки почвы убрать с места установки прибора. После установки прибора проверить чтобы заслонка, закрывающая вход в гнездо для установки индикатора, была опущена, а пробка тензиометра затянута. Установку тензиометров лучше производить при влажной погоде.

Место установки прибора. тензиометра не должно находиться в углублении или в низине. При установке тензиометров необходимо предусмотреть наиболее удобные пути подхода и наблюдений и распо-ложить их так, чтобы не вытаптывать при наблюдениях почву вокруг приборов. Расстояние между соседними тензиометрами должно быть 40—50 см, если специальным указанием не оговорено другое. Выбор места установки сводится к выбору, участка, характерного по механическому составу, рельефу, уровню залегания грунтовых вод и засоленности для данного поля или его части с тем, чтобы данные, полученные на этом участке, можно было распространить на определенную площадь. (При этом целесообразно пользоваться почвенными картами). При ровном рельефе частота установок тензиометров меньше, при сложном (пересеченном)— больше (табл. 2). Если на данном поле имеются участки с разными по механическому составу почвами, каждому участку необходимы свои тензиометры, так же и для каждой культуры (и каждого сорта) необходимы свои тензиометры. Не следует устанавливать на краю поля или в центре. Их необходимо размещать в зависимости от способа полива так, чтобы они наилучшим образом отражали состояние увлажнения отдельных участков поля. Например, при поливе по бороздам тензиометры целесообразно располагать вначале и в конце борозд (но не с самого края). Тензиометры обязательно располагаются в ряду с растениями (а не в борозде). Глубина установки тензиометров зависит от глубины корневой зоны растений. Для наиболее полной характеристики влагообеспеченности растений рекомендуется в каждом месте иметь тензиометр, установленный на 1/4 глубины корневой зоны и тензиометр, установлены на 3|4 этой глубины (табл. 10).

Таблиц 10

Глубина корневой зоны растения, см	Глубина установки тензиометра, см
Верхний ярус (1/4 корневой зоны	Нижний ярус (3/4 корневой зоны
Огород, теплица	15	Не устанавливается
До 45	Можно не устанавливать.	35
До 60	15	45
Поле
До 90	25	70
До 120	30	90

Методика использования тензиометра в качестве индикатора полива. Наблюдение можно начинать не ранее, чем через сутки после установки тензиометров. Для проведения наблюдений наблюдатель должен принести с собой индикатор, сверенный по контршаблону. Отвести заслонку прикрывающую отверстие в кожухе тензиометра и придерживая тензиометр за верхнюю часть трубки, вставить принесенный индикатор в гнездо шкалой вверх и убедиться, что он зафиксирован защелкой. Цифры «10», «50» и «100» , нанесенные на заслонке кожуха, указывают глубину установки тензиометра в сантиметрах. Произвести отсчет по индикатору с точностью до 0,2 деления шкалы. Вынуть индикатор, вставить его вновь и произвести повторный отсчет. Разница в отсчетах не должна превышать 0,3 деления шкалы индикатора. Результаты наблюдений следует записывать десятичной дробью. Индикатор вынимается из тензиометра после поворота вокруг продольной оси на 180°, т. е. в положении, когда шкала обращена вниз. Нельзя оставлять, во избежание порчи, индикатор в тензиометре между сроками наблюдений. Необходимо всегда закрывать, опуская заслонку, отверстие в кожухе, через которое вставляется индикатор. Наблюдения по тензиометру следует проводить не чаще одного раза в сутки и примерно в одно и то же время дня, лучше в 7—8 часов утра.

В период между поливами и при отсутствии дождей показания тензиометров верхнего яруса обычно больше (по абсолютной величине), чем показание тензиометров нижнего яруса. Для каждой культуры и каждой фазы ее развития существует оптимальный диапазон натяжения почвенной влаги. Верхним пределом РН этого диапазона для всех культур обычно является натяжение почвенной влаги, близкое наименьшей полевой влагоемкости (величина наименьшей полевой влагоемкости колеблется примерно в пределах 4053 -10132 Па (0,04—01 атм). Нижним пределом диапазона является некоторая величина РН —своя для каждой культуры и фазы ее развития. Показание по тензиометру равное РН (для данной культуры) означает, что следует начинать полив. Конкретно решение о начале полива следует принимать, если среднее из показаний тензиометров верхнего яруса (1/4 глубины корневой зоны) достигнет величины РН. Решение о прекращении полива следует принимать, если среднее из показаний тензиометров верхнего яруса достигнет величина 10132—20265 Па (0,1-0,2 атм), а среднее значение из показаний тензиометров нижнего яруса (3/4 глубины корневой зоны) достигнет величины 20265—30397 Па (0,2—0,3 атм). Ориентировочные величины РН для различных культур (без градации по фазам) приведены в табл.11.

Истинная норма полива для каждой данной почвы, растения и фазы его развития определяется количеством воды, которое нужно вылить на единицу площади, чтобы показания РН тензиометров верхнего яруса упали до величины примерно 10132 -20265 Па (0,1-0,2 атм), а показания тензиометров нижнего яруса (обычно меньше РН) снизились до величины 20625 — 30397 Па (0,2-0,3 атм). Практически для определения истинной поливной нормы следует первоначально поливать участок, исходя из принятых норм.

После таких поливов необходимо два раза в сутки (утром и вечером) производить наблюдения (с записью их) по тензиометрам верхнего и нижнего ярусов. Если окажется, что после полива на тензиометрах верхнего яруса натяжение 10132—20265 Па (0,1 — 0,2 атм) сохраняется более одних —двух суток, принятая норма избыточна и ее нужно уменьшит. Если окажется, что на тензиометрах верхнего яруса после полива натяжение не упало до 10132—20265 Па (0,1—0,2 атм), а на тензиометрах нижнего яруса не упало до 20265—30397 Па (0,2—0,3 атм), принятая норма недостаточна и ее нужно увеличить. Руководствуясь этими правилами, можно выявить для различных почв истинные нормы полива, которые затем и использовать в практической деятельности, в планировании орошения.

Таблица 11

Величина нижнего предела РН натяжения почвенной влаги для различных культур

№ п/п	Сельскохозяйственные Культуры	Величина РН
Паскалей	Атмосфер
1.	Кукуруза	45596 - 55728	0,45 – 0,55
2.	Люцерна	45596 - 55728	0,45 – 0,55
3.	Клевер	55728 - 70927	0,55 – 0,70
4.	Эспарцет	45596 - 55728	0,45 – 0,55
5.	Тимофеевка	55728-70927	0,55 - 0,70
6.	Пшеница	60795-70927	0,60 – 0,70
7.	Рожь	55728-65861	0,55 – 0,65
8.	Ячмень	55728-65861	0,55 – 0,65
9.	Хлопчатник	40530-50С32	0,40 – 0,50
10.	Виноград	40530-70927	0,40 – 0,70
11.	Плодовые	70927-81060	0,70 – 0,80
12.	Цитрусовые	50662-70927	0,50 – 0,70
13.	Помидоры	60795-70927	0,60 – 0,70
14.	Дыни	50662-60795	0,50 – 0,60
15.	Морковь	50662-60795	0,50 – 0,60
16.	Огурцы	25331-35463	0,25 – 0,35
17.	Клубника	25331-35463	0,25 – 0,35
18.	Капуста -	25331-35463	0,25 – 0,35
19.	Сельдерей	25331-35463	0,25 – 0,35
20.	Салат	40530-50662	0,40 – 0,50

2.5. Определение влажности почвы омическим методом (прибор АМ – 11). Преимущество этого метода в сравнении с термостатно - весовыми заключается в том, что влажность почвы определяют в естественном ее залегании без отбора образцов. В основу метода положена зависимость между электрическим сопротивлением почвы и ее влажностью. Чем суше почва, тем больше ее сопротивление. Используют этот метод при определении влажности почвы в стационарных условиях (под магистральными и другими каналами, на метеостанциях, в садах, виноградниках, лесных полосах). Измеритель влажности почвы «АМ-11» состоит из комплекта датчиков и мегомметра. Датчики — это угольные электроды, обернутые в стекловолокно, они стойки к почвенному раствору и не подвержены коррозии. Стекловолокно, в силу своей капиллярности, создает надежный контакт между электродами и почвой и хорошо обменивается с ней влагой.

Каждый датчик состоит из двух угольных пластинок, разделенных изоляционными прокладками толщиной 5 мм. Благодаря проводам, длину которых можно менять, датчики устанавливают в почву на любую глубину и на любом расстоянии от прибора. Электрическое сопротивление датчиков влажности изменяется в широком диапазоне — от 1—2 килоом в увлажненной почве до нескольких мегоом в сухой.

Недостаток омического способа определения влажности почвы - необходимость предварительной тарировки каждого датчика перед закладкой его в почву. При тарировке в лабораторных или полевых условиях проводят серию параллельных наблюдений за влажностью почвы весовым и омическим методами. На основании полученных данных строят тарировочный график датчика. По оси абсцисс откладывают влажность почвы (% к сухой почве), по оси ординат - сопротивление (мОм или кОм). Для измерения сопротивления датчиков свободные концы их проводов подклчают к клеммам мегомметра, имеющих обозначения «земля» и «линия». Отстегнув на приборе ремень, открывают его шкалу и, вращая ручку со скоростью не менее 120 об/мин, замечают деление шкалы, около которого устанавливается стрелка прибора. Если стрелка прибора при измерениях уходит за шкалу, тумблер необходимо перевести с положения «килоомы» в «мегомы».Ручку мегомметра следует вращать равномерно, а отсчет сопротивления проводить быстро — в течение 4—5 с. Среднее значение двух отсчетов сопротивления одного датчика приводят к температуре 00 С по формуле:

R0 = Rизм(1+ αt)

Где: R0 – электрическое сопротивление датчика в килоомах или мегомах;

Rизм - электрическое сопротивление датчика при фактической температуре в момент исследований, килоомы или мегомы;

α – температурный коэффициент изменения сопротивления, (0,03 на 10 С);

T – температура почвы на глубине датчика, град.

Данные измерений записываются в таблицу 12.

Таблица 12

Определение влажности почвы

Дата и место определения	Глубина укладки датчика, см	Отсчеты сопротивления датчика	Температура почвы, 0С	Сопротивление, приведенное к температуре 00С	Влажность, % к массе сухой почвы
Первый	Второй	Среднее

Практическое занятие 6,7. . Оценка влагообеспеченности растений и расчет влагозапасов.

Задание. Научиться рассчитывать влагозапасы почвы и оценивать обеспеченность растений влагой. Знать и уметь пользоваться водными константами.

3.1 Водно – физические константы. Для правильной оценки фактической влажности почвы и ее влагозапасов необходимо знать водные константы данного типа почвы. Водные константы показывают степень доступности почвенной влаги растениям.

Доступность влаги растениям при одном и том же процентном содержании на разных типах почвы будет разная. Так, например, влажность 14% на каштановых почвах для многих культур - предполивной порог увлажнения активного слоя; на южных черноземах растения будут сильно угнетены, указанная степень увлажнения приближается к влажности завядания; на обыкновенных и особенно тучных черноземах при такой влажности растения гибнут. Следовательно, агроному необходимо знать для своего типа почвы все константы, характеризующие ее увлажнение: гигроскопическую влажность (МГ); влажность разрыва капилляров (ВРК); влажность завядания (ВЗ), полевую (наименьшую) влагоемкость (НВ). Для почв Крыма данные приведены в приложении 2.

Назначения норм и сроков полива предполагает определение расчетных и фактических запасов влаги в почве. В зависимости от уровня увлажнения почвы ее влагозапасы в объемных величинах определяются следующим образом:

3.2. Общие влагозапасы определяются по формуле:

Робщ =	Вобщ • Н • Д	Мм,
10

Где: Р общ— общие влагозапасы в расчетном слое почвы, мм;

Вобщ—влажность почвы, %;

Н — толщина слоя почвы, см;