Раздел 1 методы изучения водно-физических свойств почв

Почва является полидисперсным и пористым телом. Ее твердая часть состоит из частиц различного размера – механических элементов. Они могут находиться в раздельно-частичном (бесструктурном) состоянии или в виде структурных отдельностей (агрегатов). При любом уплотнении механических элементов и агрегатов между ними всегда имеются поры. С наличием пор и их размером тесно связаны проникновение корней, воды и воздуха, воздухообмен, расход и передвижение влаги, нагревание и охлаждение почвы, интенсивность и направленность микробиологических процессов, т. е. важнейшие показатели плодородия почвы – ее способности обеспечивать растения водой, воздухом, элементами питания и в определенной степени теплом.

Особенности почвы как полидисперсного и пористого тела определяют ее специфические физические свойства. Физические свойства почвы характеризуют ее физическое состояние. К ним относятся плотность почвы в естественном сложении и плотность твердой фазы, пористость, водные, воздушные, тепловые. электрические, радиоактивные свойства.

Физические свойства почвы – важный показатель, а иногда решающий фактор формирования урожайности сельскохозяйственных культур и эффективности различных приемов их возделывания. Физические свойства можно улучшать, изменяя состав и строение почвы соответствующими приемами мелиорации.

Работа 1.1 определение плотности почвы

Основные понятия

Плотностью почвы называют массу единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении.

При определении плотности узнают массу почвы в определенном объеме со всеми порами, имеющимися в почве. Плотность характеризует взаимное расположение почвенных частиц и агрегатов и выражается в граммах на 1 см³ или в т/м³. Она зависит от минералогического и гранулометрического состава, структуры почвы и содержания органического вещества. Большое влияние на плотность оказывает обработка почвы и воздействие движущейся по поверхности почвы техники.

Плотность минеральных почв колеблется от 0,9 - 1,8 г/см³ Почвы с большим содержанием перегноя имеют плотность 1,0 — 1,2, безгумусные нижние горизонты в пределах 1,6 — 1,8, а у торфяно-болотных она составляет 0,15 — 0,40 г/см³. Знание плотности почвы позволяет рассчитать запасы воды, питательных веществ, пористость в любом горизонте почвы. От плотности зависит газообмен в почве, поглощение влаги, развитие корневых систем растений, интенсивность микробиологических процессов. Оптимальная плотность пахотного горизонта для большинства культурных растений — 1,0 — 1,2 г/см³. С увеличением уплотнения на 0,1 г/см3 содержание недоступной растениям воды возрастает на 10 %, а урожай зерновых культур снижается на 15 %. Чрезмерно рыхлое состояние почвы также неблагоприятно, так как почва при этом быстро иссушается.

Отбор образцов почвы для определения плотности проводят по генетическим горизонтам или отбором проб из разных слоев (0 — 5; 5 - 10; 10 - 20 см и т.д.).

Ход работы

1.- Измеряют высоту h и диаметр d бура — цилиндра, рассчитывают его

объем по формуле:

V= π ( d / 2 )2 h, см³

2.- Вдавливают бур-цилиндр в почву. Вокруг цилиндра почву окапывают, подрезают снизу ножом, цилиндр вынимают, а почву обрезают вровень с его краями.

3- Отобранный образец переносят в предварительно взвешенный алюминиевый стаканчик -бюкс (с). Затем ставят в сушильный шкаф и высушивают при температуре 100— 105 °С до постоянной массы.

4.- Взвешивают бюкс с сухой почвой (b) и проводят необходимые расчеты. Находят плотность почвы по формуле:

dv = m / V,

где dv - плотность, г/см³;

m- масса сухой почвы (m = b – c), г

V – объем бура цилиндра, см³

Запись результатов определения плотности почв производится по следующей форме (таблица 1.1).

Таблица 1.1- Форма записи определения плотности почв

Глубина отбора образца, см	Объем бура- цилинд- ра, см3	Номер бюкса	Масса пустого бюкса (с), г	Масса бюкса с влажной почвой (а), г	Масса бюкса с сухой почвой (b), г	Масса абса-лютно сухой почвы, г	Плотность почвы, г/см3

Оценка плотности почвы. Плотность пахотного слоя оценивается по Н.А. Качинскому (таблица 1.2).

Таблица 1 .2 — Оценка плотности суглинистых и глинистых почв

Плотность почвы, г/см3	Качественная оценка	Плотность почвы, г/см3	Качественная оценка
1,0	Почва высушена или богата органическим веществом	1,3-1,4	Пашня сильно уплотнена
1,0-1,1	Типичные величины для культурной свежевспаханной почвы	1,4-1,6	Типичные величины для подпахотных горизонтов различных почв
1,2	Пашня уплотнена	1,6-1,8	Сильно уплотненные иллювиальные горизонты почв

Плотность пахотного слоя поддается регулированию с помощью обработки почвы: вспашка, прикатывание, культивирование. Создание оптимальной плотности важнейший прием повышения урожайности.