Работа 3.1. Определение механического состава почвы сухим,
Или органолептическим, методом
Материалы: образец почвы.
Цель работы: определить механический состав почвы.
Пояснения к работе. Механический состав почвы можно определить в сухом состоянии, не пользуясь никакими приборами, ощутив присутствие и количество песчаных и глинистых частиц.
Ход работы. Метод имеет несколько модификаций, две из которых приведены ниже.
I. Щепотку почвы разотрите между пальцами. Если почва мажется, а песчинки не прощупываются, то почва глинистая; почва мажется, едва прощупываются песчинки – суглинистая; почва скрипит и немного мажется – супесчаная почва; почва скрипит, заметно чувствуются песчинки – песчаная почва. Результат анализа занесите в таблицу 3.8.
II. Возьмите комочек почвы величиной с горошину и ногтем вотрите в кожу ладони. Глинистые почвы в сухом состоянии растираются на ладони с большим трудом, а после растирания дают тонкий однородный порошок. В суглинистых почвах среди преобладающих глинистых частиц отмечается незначительное количество песчаных, а в супесчаных преобладают песчаные частицы с небольшой примесью глинистых. Песчаные почвы состоят почти полностью из зёрен песка, почвенная масса сыпучая, легко растирающаяся. Результат анализа занесите в таблицу 3.8.
Результаты двух вариантов определения механического состава почвы сухим методом
| Вариант метода | Результат анализа |
| Первый | |
| Второй |
Сделайте вывод о механическом составе почвы при определении его сухим методом и о применимости отдельных вариантов.
Работа 3.2. Определение механического состава почвы
«мокрым» методом по Н. А. Качинскому
Оборудование и материалы: поднос, образец почвы, вода.
Цель работы: определить механический состав почвы.
Пояснение к работе. Определение механического состава «мокрым» методом основано на использовании основных физических свойств почвы.
Ход работы. Почву смочите водой и разомните до тестообразного состояния так, чтобы не ощущались её структурные агрегаты.
Попробуйте раскатать почву в шнур толщиной 3 мм. Если раскатать в шнур получилось, попробуйте свернуть шнур в кольцо диаметром около 3 см.
Пользуясь таблицей 3.9, определите разновидность предложенной почвы по механическому составу.
Определение механического состава почвы
В зависимости от вида образца почвы после раскатывания
| Вид образца почвы после раскатывания | Разновидность почвы |
| Шнур не образуется | Песчаная |
| Шнур формируется плохо, образуются лишь зачатки шнура | Супесчаная |
| Шнур дробится на дольки | Суглинистая лёгкая |
| Шнур сплошной, кольцо распадается на части | Суглинистая средняя |
| Шнур сплошной, кольцо растрескивается | Суглинистая тяжёлая |
| Шнур сплошной, кольцо не растрескивается | Глинистая |
Зарисуйте внешний вид образца почвы после раскатывания и сделайте вывод о механическом составе предложенной почвы при определении его «мокрым» методом.
Рис. 3.3. Внешний вид образца почвы[2]
Работа 3.3. Определение механического состава почвы
Методом отмучивания
Оборудование и материалы: термостат, технические весы с разновесами, песочные часы на 1 мин, снаряжённый эксикатор, фарфоровая чашка, широкая пробирка, штатив для пробирок, ёмкость для слива воды, образец прокалённой почвы, дистиллированная вода.
Цель работы: определить механический состав почвы.
Пояснение к работе. Определение механического состава почвы методом отмучивания основано на разделении физического песка и физической глины в воде вследствие различных скоростей их падения.
Ход работы. Взвесьте 10 г прокалённой почвы и перенесите её в пробирку. Почва в пробирке должна занимать не более ¼ части её объёма.
Долейте в пробирку дистиллированную воду так, чтобы она вместе с почвой занимала ¾ объёма пробирки, и хорошо взболтайте. Поставьте пробирку в штатив и дайте отстояться в течение 3 мин. После этого слейте воду со взвешенными в ней глинистыми частицами.
Снова заполните пробирку дистиллированной водой, как было указано выше, взболтайте, дайте отстояться в течение 3 мин и вновь слейте глинистую часть почвы. Так повторяйте до тех пор, пока вода в пробирке не станет совершенно прозрачной.
Перенесите с помощью дистиллированной воды находящуюся в пробирке песчаную фракцию в предварительно взвешенную фарфоровую чашку и дайте отстояться в течение 3 мин.
После отстаивания воду из чашки осторожно слейте, а её остаток удалите высушиванием в термостате при температуре 60–80°С. Охладите чашку в эксикаторе и взвесьте.
По результатам взвешивания определите массу физического песка в пробе по разнице массы фарфоровой чашки с сухим песком и массы самой чашки и массу физической глины по разнице между массой пробы и массой песка. Определите процентное содержание физического песка и физической глины в пробе. Результаты занесите в таблицу 3.10.
Содержание физического песка и физической глины
В предложенном образце почвы
| Абсолютный вес, г | Удельный вес, % | ||||
| чашки | чашки с песком после высушивания | песка | глины | физического песка | физической глины |
По таблице 3.4 определите разновидность изучаемой почвы по механическому составу. Сделайте вывод о механическом составе почвы при определении его методом отмучивания.
Работа 3.4. Определение механического состава почвы
по методу М. М. Филатова[3]
Оборудование, реактивы и материалы: ведро, мерные цилиндры на 50 и 100 мл, 2 пипетки на 5 мл, песочные часы на 30 или 90 с, стеклянная палочка, однонормальный раствор хлористого кальция, дистиллированная вода, образец почвы, подготовленный для анализа, обёрточная бумага.
Цель работы: определить механический состав почвы.
Пояснения к работе. Работа основана на двух моментах. Определение содержания в почве физической глины проводится за счёт свойства мелких почвенных частиц набухать при добавлении к ним раствора хлористого кальция. Определение же физического песка основано на разных скоростях оседания почвенных частиц.
Ход работы. Работа состоит из двух относительно независимых частей, которые могут выполняться одновременно или последовательно.
I. Определение содержания физической глины. Просеянную почву высыпьте в мерный цилиндр объёмом 50 мл до отметки 5 мл. Долейте в цилиндр 30 мл дистиллированной воды и 5 мл однонормального раствора хлористого кальция. Всё тщательно размешайте стеклянной палочкой и доведите дистиллированной водой до отметки 50 мл. Дайте отстояться в течение 30 мин.
После этого определите объём почвы в пересчёте на 1 см 3 первоначального объёма, то есть величину прироста объёма разделите на пять. По таблице 3.11 определите процентное содержание глины в почве.
Содержание глины в почве в зависимости от прироста объёма
| Прирост объёма почвы | Глина, % | Прирост объёма почвы | Глина, % |
| 4,00 | 90,70 | 1,75 | 39,63 |
| 3,75 | 85,08 | 1,50 | 34,0 |
| 3,50 | 79,36 | 1,25 | 29,34 |
| 3,25 | 73,67 | 1,0 | 22,67 |
| 3,0 | 67,01 | 0,75 | 17,0 |
| 2,75 | 62,86 | 0,5 | 11,33 |
| 2,50 | 56,67 | 0,25 | 5,66 |
| 2,25 | 51,01 | 0,12 | 2,72 |
| 2,0 | 45,35 | 0,06 | 1,35 |
II. Определение содержания физического песка. В мерный цилиндр объёмом 100 мл насыпьте просеянную почву и уплотните её до объёма 10 мл. Долейте дистиллированной воды до метки 100 мл и хорошо размешайте стеклянной палочкой. Дайте отстояться в течение 1,5 мин.
Слейте мутную воду, а осадок снова долейте до метки 100 мл дистиллированной водой, хорошо размешайте, дайте отстояться в течение 1,5 мин и снова слейте мутную воду. Так повторяйте до тех пор, пока вода после отстаивания не станет совершенно прозрачной.
Измерьте объём оставшегося песка. Занесите данные в таблицу 3.12 и вычислите относительное количество песка, принимая каждый миллилитр осевшей почвы за 10%.
Содержание песка в почве в зависимости от объёма осевшей почвы
| Объём осевшей почвы, мл | Количество песка в почве, % |
Соотнесите найденные процентные содержания песка и глины, то есть найдите, в каком отношении они находятся относительно друг друга, округлив получившиеся величины до целых.
По таблице 3.13 определите механический состав почвы.
Источник
Полевые и лабораторные методы определения гранулометрического состава почв
КЛАССИФИКАЦИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОЧВ (Н.А.Качинский, 1965)
Классификация гранулометрических элементов
Гранулометрический (механический) состав почвы — 1) механический состав почвы, характеризующий относительное содержание в почве частиц различной величины; 2)весовое соотношение в почве частиц разного размера. Под частицами разного размера подразумеваются группы частиц, диаметр которых лежит в определенных пределах. Каждая из таких групп называется гранулометрической (механической) фракцией почвы.
Группировка механических элементов по размерам называется классификацией механических элементов. В нашей стране применяется классификация Н.А. Качинского.
| Название механических элементов | Диаметр механических элементов, мм |
| Физический песок (> 0,01 мм) | |
| Камни | > 3 |
| Гравий | 3–1 |
| Песок крупный | 1–0,5 |
| Песок средний | 0,5–0,25 |
| Песок мелкий | 0,25–0,05 |
| Пыль крупная | 0,05–0,01 |
| Физическая глина ( 1 мм) с точки зрения водно-физических свойств не активна, инертна; она не способна удерживать влагу. Песок (d = 1,0–0,05 мм) обладает слабой водоудерживающей способностью. Пыль (d = 0,05–0,001 мм) очень хорошо удерживает воду и обладает хорошей водоподъемной способностью; ил (d Точные определения гранулометрического состава производятся на основании лабораторного анализа. В полевых условиях гранулометрический состав почвы определяют упрощенными способами: «органолептическим» — методом скатывания между пальцами, сухим (метод «зеркала») и мокрым растиранием. Определение может быть кратким (с учетом содержания физического песка и физической глины) и подробным (с учетом дополнительной характеристики по преобладающей фракции). Упрощенные полевые методы при наличии навыка и тщательном выполнении дают результаты, близкие к полученным в лаборатории с помощью приборов. В полевых условиях помимо сухого и мокрого растирания для определения гранулометрического состава применяют метод скатывания шнура, скатывания шарика, пробу ножом по стенке разреза, а на пахотных угодьях — по структурности пашни. Ниже приводится описание техники выполнения этих методов. 1. Сухое растирание (метод «зеркала»). Небольшой комочек воздушно-сухой почвы ( размером с горошину) растирают пальцами и высыпают на сухую ладонь. Почву втирают указательным пальцем в кожу, затем ладонь переворачивают и слегка встряхивают. На ладони остается так называемое «зеркало» за счет оставшихся в бороздках и порах кожи наиболее мелких частиц (фракции физической глины). По «зеркалу» определяют гранулометрический состав почвы. Рыхлые пески «зеркала» почти не дают; у связных песков оно слабое, редкое, но все же ясно заметное; у супесей — ясно заметное, но прерывистое; у легких суглинков — хорошее, почти сплошное и у средних суглинков — сплошное «зеркало». Более тяжелые по составу почвы трудно растирать пальцем в сухом состоянии. Обычно они имеют хорошо выраженную микроструктуру и поэтому могут показаться опесчаненными и даже дать прерывистое «зеркало», что ошибочно укажет на более легкий гранулометрический состав. Методом сухого растирания хорошо определять гранулометрический состав лишь песчаных, супесчаных и легкосуглинистых почв. С его помощью можно дать и дополнительную характеристику гранулометрического состава. Пылеватые почвы и породы при растирании дают ощущение мягкости или «бархатистости»; песчанистые — жесткости, шероховатости; пылевато-песчанистые — мягкости, но и явного присутствия песчинок ( более трех ). 2 . Мокрое растирание. Небольшую щепотку почвы смачивают водой и растирают на ладони . Рыхлые пески не оставляют почти никакого следа, связные — слегка загрязняют ладонь; супеси загрязняют ладонь сильнее; легкие и средние суглинки почти сплошь замазывают кожу, а тяжелые — сплошь; глины дают однородную мажущуюся массу.
3. Скатывание шнура (по Н. А. Качинскому). Почву смачивают и разминают пальцами до консистенции теста. В таком состоянии вода не отжимается, а почва блестит и мажется. Хорошо размятую почву раскатывают между ладонями и шнур сворачивают в колечко (толщина шнура около 3 мм, диаметр кольца около 3 см). Пески не образуют шнура; супеси дают зачатки шнура; у легких суглинков шнур образуется, но распадается на дольки; средние суглинки дают сплошной шнур, но при свертывании в кольцо он разламывается на дольки; шнур образуется сплошной, но при свертывании в кольцо трескается — тяжелый суглинок; глины дают сплошной шнур, который свертывается в кольцо, не трескаясь. Сильнокарбонатные почвы следует смачивать не водой, а 8-10 %-ной соляной кислотой для разрушения почвенной микроструктуры. 4. Скатывание шарика. Из сырой или смоченной размятой почвы скатывают шарик диаметром 2-3 см, который затем расплющивают в тонкую лепешку. У рыхлых песков шарик не образуется; у связных песков — легко крошится; у супесей — имеет шероховатую поверхность и при расплющивании распадается на куски; у суглинков — гладкую поверхность, при расплющивании глубоко растрескивается по краям; у глинистых — блестящую поверхность, причем у легкоглинистых — при расплющивании лепешка с незначительными трещинами по краям, а у средне- и тяжелоглинистых — без трещин. 5. Проба ножом. Лезвием ножа делают черту и срез почвы. Черта осыпается, поверхность среза шероховатая, иод ножом слышен треск — песчанистая почва; черта с разорванными краями от выпавших песчинок, поверхность среза шероховатая — супесчаная; черта ровная, шире лезвия ножа, поверхность среза ровная, матовая, под ножом треска не слышно — суглинистая; черта узкая, равна по ширине лезвию, срез гладкий, блестящий — глинистая почва. 6. Определение механического состава почвы по структурности пашни. Почвы разного гранулометрического состава обладают различной способностью образовывать структурные агрегаты. Наблюдая структурность недавно обработанных (заборонованных) участков, можно заметить, что рыхлопесчаные почвы состоят из раздельночастичной бесструктурной массы, связнопесчаные — имеют на поверхности отдельные комки, у рыхлопесчаных — комки занимают менее 1/3 поверхности, у связносупесчаных — до 1/2, у легкосуглинистых — около 3/4, у среднесуглинистых — вся поверхность покрыта комками размером от голубиного до куриного яйца, у тяжелосуглинистых и глинистых — комки покрывают всю поверхность и среди них встречаются глыбы до 10 и более сантиметров. Перед лабораторным анализом проводят подготовку образца, которая заключается в полном разделении почвы на элементарные частицы. Для этого почву растирают, обрабатывают кислотой (для удаления карбонатов) и щелочами, а затем кипятят. Подготовленную суспензию переносят в мерный цилиндр для отбора фракций. Лабораторные методы основаны на различной скорости осаждения фракций разного размера в стоячей воде. Скорость осаждения частиц пропорциональна их радиусу в квадрате. Сущность пипеточного метода заключается в том, что с помощью специальной пипетки с определенной глубины взмученной суспензии через определенное время берут пробы по 20. 25 см3. Пробы выпаривают в заранее взвешенных стаканчиках или чашках, высушивают и взвешивают. По массе фракций в каждой пробе рассчитывают гранулометрический состав почвы. При этом учитывают содержание таких цементирующих веществ, как карбонаты кальция. Почва, в которой содержится значительное количество карбонатов, обладает низкой водопроницаемостью, большой сопротивляемостью почвообрабатывающим орудиям и является тяжелой. Если же такую почву промыть кислотой (чтобы удалить карбонаты), то в результате анализа мы получим данные, указывающие на высокую водопроницаемость и легкую податливость обработке, то есть эта почва будет иметь совершенно иные свойства, чем природная. Источник |
