Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Раздел 3 Свойства почвы
Тема Определение структурного состояния почвы (коэффициента структурности) методом «сухого просеивания»
Структура почвы – совокупность комков, отдельностей (агрегатов) различных форм и размеров на которые распадается почва,а способность почвы распадаться на отдельности называется структурностью почвы.
Принцип метода определения структурного состояния почвы основан на просеивании через набор сит диаметрами отверстий 10; 7; 3; 2; 1; 0,5;0,25 мм не растертую воздушно-сухую почву массой 0,25-2,5 кг с последующим взвешиванием массы каждой фракции почвы на ситах. По соотношению суммы содержания (%) агрономически ценных (0,25-10,0 мм) к малоценным (<0,25 и > 10,0 мм) определяется коэффициент структурности и оценивается структурное состояние почвы.
Задание к выполнению работы: а)определить структурное состояние почвы; б) рассчитать коэффициент структурности почвы и дать оценку; в) при значении коэффициента структурности < 2 разработать мероприятия по улучшению структурного состояния почвы.
Из образца не растертой воздушно-сухой почвы берут среднюю пробу 500 г и переносят на предварительно собранный набор сит. Легким встряхиванием и круговым движением провести просеивание всей массы почвы. Отдельно собирают каждую фракцию агрегатов на листок бумаги. Застрявшие в отверстиях комки почвы освобождают постукиванием по ребру сита ладонью руки. Взвешивают каждую фракцию, рассчитывают ее процентное содержание. При этом за 100 % принимается взятая для анализа масса почвы. Рассчитывается коэффициент структурности и дется оценка структурному состоянию почвы по формуле
К= S, % 0,25-10,0 мм/ S, % < 0,25 и > 10мм
При оценке структурного состояния почвы по коэффициенту структурности следует пользоваться следующей градацией
Кст Оценка
>4 отличное
3,1-4 хорошее
3,0-2,0 удовлетворительное
< 2,0 неудовлетворительное
При сравнительной оценке нескольких образцов почв в случаях одинаковой оценки предпочтение отдается почве, у которой больше структурных отдельностей размерами 1-3 мм.
Набор круглых металических сит размерами 10; 7; 5; 3; 2; 1; 0,25 мм c поддоном и крышкой. Весы лабораторные, чашки алюминиевые.
|
Название почвы, горизонт, глубина взятия образца, см |
Масса фракции |
Содержание фракций размерами, мм |
||||||||
|
>10 |
10-7 |
7-5 |
5-3 |
3-2 |
2-1 |
1-0.25 |
<0.25 |
|||
|
г |
||||||||||
|
% |
1.Условия, факторы, способствующие образованию структуры почвы
2.Структура и структурность почвы
3.Агрономически ценные и малоценные размеры структур. Коэффициент структурности.
4.Методика определения и расчетов коэффициента структурности почвы
5.Оценка коэффициента структурности 6.Какие катионы,. гумусовые соединения способствуют образованию водопрочных структур?.
7.Причины,условия,факторы, способствующие разрушению структуры почвы
8.Приемы, направленные на восстановление и улучшение структурного состояния почвы
9.Роль структурного состояния почвы в регулировании водно- физических свойств и режимов почв
Тесты
1 Водопрочная структура создается за счет:
а)одновалентных катионов б)двух и трехвалентных катионов в)фульвокислот
2 Более ценные размеры структур почвы преобладают:
а)под пропашными культурами б)под зерновыми в)под многолетними бобовыми
г)под мпоголетними злаковыми
3 Структура почвы улучшается при внесении:
а) минеральных удобрений б)органических удобрений в) органических и минеральных
г) органических и известковых
4 Сохранению структуры почвы способствуют следующие приемы
а)глубокая ежегодная обработка б) вспашка с оборотом пласта в) обработка почвы в спелом состоянии г) безотвальная обработка почвы при сильно увлажненном состоянии
Тема: Оределение плотности (dv) и полной(апв) влагоемкости почвы
Плотность почвы – масса единицы объема почвы при ненарушенном сложении и сухом состоянии. В лабораторных условиях плотность почвы определяют из рассыпного образца с нарушенным сложением почвы. .Данные определений плотности почвы на практике применяются при расчетах запасов веществ (влаги, элементов питания для растений, солей, гумуса, тяжелых металлов и т.д). Пределы колебаний плотности почвы в пахотных горизонтах почв варьируют от 0.9до1.30 г\ см.3. Оптимальная плотность для большинства с\х культур в зоне достаточного увлажнения 1.00-1.15,а в зоне недостаточного увлажнения 1.16-1.20 г\см 3.
Задание к выполнению работы: 1.Определить плотность почвы.2.Дать оценку результатам определений. 3.При значениях плотности почвы выше или ниже оптимальных значений разработать мероприятия по ее регулированию.4.Рассчитать запасы гумуса т\га в пахотном слоепочвы ( 0-25 см) при содержании гумуса 7.85% к массе почвы .5. Определить общую пористость(Ро)при значении плотности твердой фазы 2.55 г\см3
Форма контроля: Проверка расчетов, результатов определений, рекомендаций по оптимизации плотности почв
Ход анализа: 1. Берут металлический цилиндр с сетчатым дном, кладут на дно кружок фильтровальной бумаги и взвешивают (m0).
2. Насыпают в цилиндр почву из нерастертого образца, уплотняя его по мере наполнения. Одновременно определяют влажность почвы.
3. Измеряют высоту насыпного слоя почвы (h), диаметр цилиндра и определяют объем почвы (V = Пr2h). Взвешивают цилиндр с почвой (m1)
Рассчитывают плотность почвы по формуле:
, где
dv - плотность почвы (г/см3)
m – масса сухой почвы (г), (m = m1- m0)
V – объем цилиндра (см3)
Форма записи при определении плотности почвы
|
Масса пустого цилиндра, г (m0) |
Объем цилиндра, см3 (V) |
Масса цилиндра с почвой, г (m1) |
Плотность почвы, г/см3 (dv) |
Полной влагоемкостью называется максимальное количество воды, которое удерживается в почве в состоянии полного насыщения при заполнении всех пор водой. Величина ее в объемных процентах совпадает с общей пористостью почвы. Данные определений полной влагоемкости применяются на практике при расчетах норм промывки воды засоленных почв и коэффициентов водоотдачи при проектировании осушительных сетей. Состояние полной влагоемкости почв в природных условиях наблюдается после обильных дождей и весной при снеготаянии. В это время влажность почвы будет соответствовать значению полной влагоемкости процентах к массе, объему почвы.
Задание к работе:1 Лабораторным методом определить значение полной влагоемкости % к массе почвы. 2.По формуле: апв % к объему почвы = апв % к массе х dv рассчитать значение полной влагоемкости в объемных процентах.3.Для проверки достоверности результатов определений сравнить значения полной влагоемкости и общей пористости в % к объему почвы.4. Рассчитать запасы влаги (водовместимость) в пахотном слое (о-25 см ) при полной влагоемкости и выразить запасы в м3\га и мм. водного столба
Ход анализа: Для определения полной влагоемкости используют тот же образец почвы в металлическом цилиндре, который служил для определения плотности почвы. Цилиндр помещают в глубокую кристаллизационную чашку и наливают воду с таким расчетом, чтобы вода достигла уровня почвы в цилиндре. Цилиндр покрывают сверху стеклом и ставят до появления на поверхности почвы капель воды.. За это время вода заполнит все некапиллярные и капилярные поры в почве. Затем цилиндр с почвой вынимают, закрывают снизу крышкой, вытирают наружные стенки фильтровальной бумагой и взвешивают на весах (m2).
Величину полной влагоемкости апв вычисляют в % к массе сухой почвы по формуле:
апв, % к объему почвы = апв % к массе * dv. Для проверки результатов сравнивают данные апв, % к объему почвы с значениями общей пористости (Ро). Ро = (1- dv/ dтв)* 100
Форма записи при определении полной влагоемкости
|
Масса цилиндра, г (m0) |
Масса цилиндра с почвой, до насыщения, г (m1) |
Вес цилиндра с почвой после насыщения, г |
Полная влагоемкость, % |
|
|
m2 |
||||
|
к массе |
к объему почвы |
|||
1 Дайте определение терминам: плотность почвы и плотность твердой фазы. .Единицы измерения,. пределы колебания, оптимальные значения этих показателей свойств почв.
2.Общая пористость, пористость аэрации почв.Зависимость этих свойств почв от влажности При каких условиях значения общей пористости и пористости аэрации будут равны между собою?
4.Какая почва будет обладать максимальной влагоемкостью: легкосуглинистая, легко глинистая, рыхлая или плотная
5 Методы определения, единицы выражения наименьшей (предельно полевой влагоемкости)почв. Применение данных определений наименьшей влагоемкости в условиях орошаемого земледелия.
6 Определить общий запас влаги (Зо) м3\\га . мм. водного столба, а также сроки полива для слоя почвы 0-50 см,. если влажность почвы в момент ее определения 14.6 %от массы почвы , наименьшая влагоемкость 30.3% от массы., плотность почвы в слое 0-18 см-1.11 а в слое 18-50 см-1.23 г/см3.. Определить также сроки наступления (необходимость ) полива
Тема: Подготовка почвы к анализам
Образцы почв для химических анализов должны быть просеяны через сита диаметром 1,0, 0,25 мм (опр. гумуса) и не должны содержать включения (растительные остатки, галька, мелкие камни и т.д.). Прежде чем приступить к растиранию, из образца почвы отбирают среднюю пробу методом конвертирования. Для этого образец после перемешивания располагают на бумаге в виде квадрата или прямоугольника и делят диагоналями линейкой на четыре равные части. Две противоположные части высыпают в коробку для определения водно- физических и других свойств с соответствующей этикеткой. Оставшиеся на бумаге части почвы небольшими порциями растирают в фарфоровой ступке, просеивают через сито диаметром 1,0 мм. Просеянную почву массой 200-250 г распределяют тонким слоем по листу бумаги ровным слоем толщиной 0,5 см в виде квадрата. Квадрат на листе делят на несколько квадратиков размерами 3*3 см и из каждого квадратика берут ложечкой небольшое кол-во почвы(10-30г). Оставшуюся массу почвы помещают в предварительно сделанный бумажный пакетик с надписью: район, населенный пункт, время отбора, группа, курс, состав бригады (фамилии студентов). Из отобранной массы весом 10-30 г почвы тщательно отбирают корешки электризованной стеклянной палочкой, просеивают через сито с отверстиями диаметром 0,25 мм, помещают в пакетик с этикеткой для определения механического состава и содержания гумуса.
Оборудование: Фарфоровая ступка, пестик, сита на 1,0 и 0,25 мм, оберточная бумага или коробка.
Тема: Определение содержания гигроскопической влаги (аг)
Способность твердых, жидких. газообразных веществ поглощать из атмосферы влагу называется гигроскопичностью, а поглощенная влага- гигроскопической влагой. Определяется эта влага термостатным методом, т.е высушиванием образца почвы весом 7--10 г. при температуре 105 градусов в термостате в течении 3х часов. Содержание гигроскопической влаги в почвах колеблется от 1.5 до 15% в зависимости от содержания гумуса,.механического состава, степени дисперсности, .состава поглощенных катионов. Данные определений значений гигроскопической влаги применяются на практике для перерасчета данных анализов воздушно сухой почвы на абсолютно сухую почву через коэффициент гигроскопичности (Кг)
Задание:
Форма контроля: проверка правильности выполнения работы посредством расчетов, сдача работы с объяснениями полученных результатов.
Ход анализа: 1. Стеклянный или алюминиевый стаканчик с притертой крышкой, просушенный в термостате до постоянного веса, взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0001 г. (m0).
2. В бюкс помещают от 7-10 г воздушно-сухой почвы, просеянной через сито с отверстиями в 1 мм. Бюкс с почвой взвешивают на аналитических весах. (m1).
Бюкс с почвой в открытом виде сушат в термостате при температуре 100-105 0 в течение 3 часов, затем охлаждают в эксикаторе и взвешивают (m2). Сушку продолжают до тех пор, пока разница между повторным взвешиваниями не будет превышать 0,001 г.
Расчет содержания гигроскопической влаги производят по формуле:
а г - содержание гигроскопической влаги % к массе почвы
m1-m2 - вес испарившейся влаги после сушки, г
m2-m0 - вес абсолютно сухой почвы
100 –коэффициент пересчета на %
Коэффициент перерасчета результатов анализа воздушно-сухой почвы на абсолютную сухую вычисляют по формуле: где
КГ - коэффициент гигроскопичности
Форма записи и расчеты при определении гигроскопической влаги
|
Место взятия образца |
№ бюкса |
Вес бюкса с почвой до высушивния, г (m1) |
Вес бюкса с почвой после высушивания, г (m2) |
Вес пустого бюкса, г (m0) |
Вес испарившей-ся воды, г (m1-m2) |
Вес абсолютно сухой воды, г (m2-m0) |
аг (н2о) % |
Реактивы: Насыщенный раствор K2SO4 (110-150 г K2SO4 на 1 л. раствора) или 10% Н2SO4 (61 мл. конц. Н2SO4 на 1 л раствора).
Цель подготовки почвы к анализу.
Методика отбора среднего образца.
Зависимость содержания гигроскопической влаги от свойств почв.
Методы определения влажности почвы.
Рассчитать коэффициент гигроскопичности при содержании аг 5,8 %и пересчитать содержание гумуса 9,2 % в воздушно сухой почве на абсолютно сухую почву.
Тема: Определение реакции среды и видов кислотности почв
В природе формируются почвы с различными значениями реакции среды (кислая, нейтральная, щелочная). Однако более оптимальной для растений и микроорганизмов считается нейтральная реакция среды почв.
Кислая реакция почв обусловлена во-первых присутствием в почвенном растворе органических и минеральных кислот, во-вторых содержанием в составе ППК поглощенных катионов водорода и алюминия. Причиной щелочной реакции среды является содержание в составе почвы гидолитически щелочных солей и катионов натрия в составе ППК почвы. В зависимости от того, в каком состоянии находятся в почве ионы водорода, алюминия. натрия различают следующие виды кислотности и щелочности:
-актуальную или активную, которая обуславливается ионами водорода, алюминия. натрия в почвенном растворе
-потенциальную, которая обуславливается ионами водорода и алюминия, натрия в почвенном поглощающем комплексе. Потенциальная кислотность подразделяется на:
а) обменную
б) гидролитическую.
Потенциальная кислотность обусловлена поглощенными ионами водорода и алюминия. При взаимодействии твердой фазы почвы с почвенным раствором между почвенным поглощающим комплексом и катионами раствора происходит обменная реакция, в результате которой в раствор вытесняются ионы водорода или алюминия, которые способствуют подкислению почвы, т.е. проявлению потенциальной, (скрытой) кислотности. Обменная кислотность определяется при взаимодействии на почву раствором нейтральной соли (напр. КCI), а актуальная- дистиллированной водой. Сравнение значений обменной и актуальной кислотности позволяет сделать вывод о степени потенциальной кислотности, которая может проявляться при применении минеральных удобрений.
Задание к выполнению работы: 1. Определить значение актуальной и обменной кислотности.
2. Сравнить эти показатели и дать характеристику выраженности степени потенциальной кислотности в различных образцах почв.
3. Определить нуждаемость почв в известковании (pHKCL) или гипсовании (pH водный).
Определение обменной кислотности по величине рНKCl
Обменная кислотность определяется при взаимодействии почвы раствором нейтральной соли (КCl). Принцип метода определения основан на вытеснении катионами калия из состава ППК поглощенных катионов (H+, Al3+, Ca2+, Mg2+, и др.).
Реакция вытеснения ионов Н+ и AI3+ из поглощающего комплекса можно представить следующей схемой:
Н+ К+
(ППК) Н+ + 3 KCI « (ППК) К+ +3 HCI
Н + К+
К+
(ППК) AI++++3 KCI « (ППК) К+ + AICI3
К+
Гидролиз AICI3 происходит по схеме:
AICI3 + НОН « AI(OH)3 + 3HCI.
При присутствии в составе ППК катионов Н+ и AI3+ в почвенном растворе образуется соляная кислота, количество которой зависит от содержания Н+ и AI3+ в поглощенном состоянии в составе ППК. Образующаяся в растворе соляная кислота (HCI) обуславливают кислую реакцию, т.е. потенциальную кислотность переходит в актуальную. Обменную кислотность определяют при соотношении почвы к раствору 1; 2,5 колорометрическии или потенциометрами. Выражают символом рНkc или рН сол.
Данные определение обменной кислотности на практике применяются для определения нуждаемости почв в известковании. Известкованию подлежат почвы у которых рНkci < 5,5
Ход анализа: 10 г навески почвы помещают в химический стакан на 100-150 мл и заливают 25 мл 1 н раствора хлористого калия.
Соотношение почвы и раствора 1:2,5. Почву перемешивают с раствором в течение 30 мин. Суспензию отстаивают 5-10 мин. Определяют потенциометрическим или шкалой сравнения.
Активная кислотность (актуальная) определяется дистиллированной водой при соотношении почвы к Н2О 1: 2,5 и выражается символом рН водный, рН н2о. Методика определения актуальной кислотности аналогична определению обменной кислотности(pHkCl). При этом вместо 1 н KCl применяется дистиллированная вода. Определяется обычно комбинированным раствором (колорометрически) или потенциометрически.
Данные определений актуальной кислотности применяются на практике при определении нуждаемости почв в гипсовании (регулирование щелочной реакции среды). Гипсованию, кислованию подлежат почвы, у которых значение pH водный более 7,5 (солонцовые, солонцеватые почвы).
Оборудование
Стаканчики на 100 мл, рН метр, индикаторы бумага или шкала сравнения, весы.
1 н раствор KCI (74,5 г KCI растворяют в 1 л Н2О, дистиллированная H2O).
Вопросы для самоконтроля
Символ pH- что он означает?
Кислотность, щелочность почв - что собою они представляют?
Причина и природа кислой реакции среды почв.
Для каких типов почв характерна кислая реакция среды?
Градации почв по реакции среды.
Какие почвы требуют известкования?
Чем обусловлена потенциальная (скрытая) кислотность?
Причина и природа щелочной реакции среды почв.
Какая вытяжка (солевая или водная) применяется на щелочных почвах?
Какие типы почв имеют щелочную реакцию среды?
Мероприятия по регулированию щелочной реакции среды почв.
Тест-задания
Значение pHKCl 5.3, реакция среды почв:
а) сильнокислая
б) среднекислая
в) слабокислая
г) близкая к нейтральной
Какая реакция среды характерна для выщелоченных чернозёмов
а) слабощелочная
б) нейтральная
в) близкая к нейтральной
г) слабокислая
pH водн. 7.8. По реакции среды этот подтип чернозёма
а) оподзоленный
б) выщелоченный
в) типичный карбонатный
г) типичный солонцеватый
4 Для светло-серых лесных почв реакция среды pHKCl в пределах:
а) 3-3.5 б) 3.6-4.1 в) 4.8-5 г) 6-7
5 Какая почва требует первоочередного известкования при значениях pHKCl
а) 5.3-5.4 б) 5.4-5.5 в) 5.6-6 г) 5.4
Тема: Определение гидролитической кислотности
Гидролитической называют вид потенциальной кислотности, которая проявляется при обработке почвы раствором уксуснокислого натрия так как при взаимодействий почвы растворами нейтральных солей не происходит полного вытеснения из состава ППК поглощенных Н+ и AI3+ .
В результате взаимодействия почвы с раствором уксуснокислого натрия образуется уксусная кислота, которая оттитровывается щелочью.
Реакция вытеснения ионов Н* и алюминия из поглощающего комплекса ионами Na протекает по следующим уравнениям:
СН3СООNa + H2O= CH3COOH+NaOH
(ППК) Н* + NaOH + СН3СООН = (ППК) Na* + Н2О + СН3СООН
Na+
(ППК) AI3+ + 3СН3СООNa = (ППК) Na+ + (СН3СОО)3AI
Na+
(СН3СОО)3AI + 3Н2О = AI(ОН)3 + 3 СН3СООН
По величине гидролитической кислотности устанавливают дозу внесения извести по формуле Д СаСО3 = 0,05*dv*Hг * h (т/га), где ДСаСО3- доза извести, т/га ; dv-плотность почвы, г/см3; Hг- значение гидролитической кислотности, мг-экв на 100 гр почвы; h- мощность пахотного слоя, см.
Задание: 1. Определить значение Нг 2. Дать характеристику (оценку) 3. Сравнить значения Нг с значениями pH вод., pHсол. и скорректировать необходимость известкования или гипсования почв. 4. По значениям гидролитической кислотности и суммы обменных оснований рассчитать ёмкость поглощения т.е , емкость катионного обмена (ЕКО).
Ход анализа: 20 г воздушно-сухой почвы помещают в колбу и приливают 50 мл 1 н СН3СООН, встряхивают в течение 1 часа, фильтруют и 25 мл фильтрата титруют 0,1 н раствором NaOH в присутствии 2-3 капель фенолфталеин до слабо розовой окраски
мг-экв/100 г. почвы, где
Нг – гидролитическая кислотность, мг-экв/100 г почвы
V – количество NaOH, мл (см3), израсходованного на титрование
н – нормальность NaOH
m – навеска почвы, соответствующая взятому объему фильтрата, г
1,75 – коэффициент на неполноту вытеснения Н+ и AI3+ из состава ППК
Оборудование
Колбы конические на 200-250 мл, фильтраты, воронки, взбалтыватель.
Реактивы
1 н СН3СООН* 3Н2О (136 г реактивы растворяют в 1 л)
0,1 н NaOH (4,0 г реактивы растворяют в 1 л воды)
Фенолфталеин 1% (1 г реактивы растворяют в 100 мл раствора)
Форма записи при определении гидролитической кислотности
|
Израсходовано 0,1 н NaOH, мл (V) |
Навеска почвы, соответствующая взятому объему фильтрата, г (m) |
Величина гидролитической кислотности, мг-экв 100 г. почвы (Нг) |
Вопросы для самоконтроля
Принцип метода определения гидролитической кислотности.
Какими катионами обусловлена гидролитическая кислотность?
Какие почвы требуют известкования и как рассчитываются дозы извести для устранения избыточной кислотности?
Какие реакции обмена между катионами происходят при известковании кислых почв?
Какие условия способствуют подкислению, т.е. увеличению значения гидролитической кислотности в почвах чернозёмного типа?
Тема: Определение механического (гранулометрического) состава почвы методом скатывания шнура
Твёрдая фаза почвы представлена обломками минералов и горных пород различных размеров, которые называются механическими элементами. Классификация механических элементов основана по их размерам. Близкие по свойствам механические элементы объединены в две крупные фракции – физический песок ( более 0.01 мм) и физическая глина – менее 0.01 мм.
Механический (гранулометрический) состав почвы - относительное содержание в твердой фазе почвы фракции механических элементов физического песка и физической глины. Классификация почв, почвообразующих пород основана на относительном (процентном) содержании этих двух фракций (таблица 9).
Из многочисленных методов определения механического состава наиболее простой и достаточно точной для использования в полевых и камеральных условиях считается метод скатывания шнура (таблица 8). Для более точного определения механического состава почв применяется метод Н.А. Качинского.
От механического состава почв зависят водные, физические, физико-химические, физико-механические свойства, режимы почв, а также явления поглощения, миграции и аккумуляции веществ в почвообразовательных процессах. Наиболее оптимальной для большинства культурных растений считается среднесуглинистый механический состав почв.
Задание: 1. Визуально, на ощупь определить механический состав в образцах почв.
2. Пользуясь таблицей 8 методом скатывания шнура определить название почвы по механическому составу.
3. В глинистых и лёгких по механическому составу почвах для оптимизации мех состава рассчитать необходимое количество глины или песка на 1 м2 пашни. При этом учесть, что наиболее благоприятным механическим составом для растений и микроорганизмов считается среднесуглинистый механический состав с содержанием физической глины 35 %, а физического песка 65 %.
Исходные данные: мощность пахотного слоя 25 см, плотность почвы 1.15 г/см3. На первом участке содержание физической глины 70%, на втором участке 25%.
Форма контроля: проверка правильности определения механического состава и расчётных данных для оптимизации мех состава почвы.
Таблица 8. Определение механического состава почвы методом скатывания шнура
|
Отношение к скатыванию |
Название почв по механическому составу |
|
Не скатывается в шнур, раздельное состояние |
Песчаный |
|
При раскатывании в шнур распадается на мелкие кусочки с образованием непрочных шариков |
Супесчаный |
|
При раскатывании образуется шнур, легко распадающийся на дольки |
Легкосуглинистый |
|
При раскатывании формируется сплошной шнур, который при свертывании в колечко распадается на дольки |
Среднесуглинистый |
|
При раскатывании легко образуется шнур, свертывается в кольцо, но дает мелкие трещины |
Тяжелосуглинистый |
|
При раскатывании в шнур легко свертывается в колечко, не трескаясь |
Глинистый |
Порядок определения: Почву смачивают водой и разминают стеклянной палочкой с резиновым наконечником до полного разрушения структурных отдельностей. Смачивать следует до консистенции теста, так чтобы вода из почвы не отжималась, но почва была достаточно пластичной. Хорошо размятую почву раскатывают на ладони ребром другой руки в шнур толщиной около 3 мм и сворачивают в кольцо диаметром около 3 см. Пользуясь таблицей8 определяют название почвы, почвообразующих пород по механическому составу.
Таблица 9 Классификация почв по механическому составу
|
Название механического состава |
Содержание физической глины (частиц < 0.01 мм), % |
Содержание физического песка (частиц > 0.01 мм), % |
|
Песок рыхлый |
0-5 |
100-95 |
|
Песок связный |
5-10 |
95-90 |
|
Супесь |
10-20 |
90-80 |
|
Суглинок лёгкий |
20-30 |
80-70 |
|
Суглинок средний |
30-45 |
70-55 |
|
Суглинок тяжёлый |
45-60 |
55-40 |
|
Глина лёгкая |
60-75 |
40-25 |
|
Глина средняя |
75-85 |
25-15 |
|
Глина тяжёлая |
85 |
15 |
Вопросы для самоконтроля
Чем представлена твёрдая фаза почвы?
На чём основана классификация механических элементов и механического состава почвы?
Какие водные свойства зависят от механического состава почв?
Оптимальный механический состав для большинства с/х растений.
Какие культуры предпочитают тяжёлые, а какие культуры лёгкие по механическому составу почвы?
Приёмы регулирования механического состава почвы.
Какие по механическому составу почвы в большей степени подвергаются водной и ветровой эрозии?
Какие почвы обладают наибольшей водоподъёмной способностью
а) песчаные;
б) супесчаные;
в) лёгкие пылеватые суглинки;
г) иловатые глины.
В каких почвах наиболее высокая величина влажности завядания растений
а) песчаных
б) супесчаных
в) суглинистых
г) глинистых
Дать полное название серой лесной почве по гранулометрическому (механическому) составу при следующем содержании механических элементов (фракции): (1-0.05)мм-30.9%; (0.05-0.01)мм-21.6%, (0.01-0.001)мм-19.6%; < 0.001-27.9%.
а) суглинок тяжёлый крупно-пылевато-иловатый
б) суглинок средний песчано-пылеватый
в) суглинок тяжёлый иловато-песчаный
г) суглинок песчано-иловатый
Какими свойствами обладает песчаная фракция?
а) сильная набухаемость
б) высокая водоподъёмная способность
в) высокая пластичность и липкость
г) незначительная влагоёмкость, низкое содержание питательных веществ
Почему тяжёлосуглинистые и глинистые по гранулометрическому составу почвы называют тяжёлыми почвами?
а) имеют высокие показатели плотности твёрдой фазы
б) содержат больше питательных веществ
в) требуют больше энергетических затрат при обработке
г) бесструктурные, плотные
Какому гранулометрическому составу соответствует следующие диагностические признаки: структурные отдельности прочно связанные с хорошо выраженными гранями и рёбрами?
а) супесчаному
б) песчаному
в) легкосуглинистому
г) тяжёлосуглинистому пылевато-иловатому
Какой важной для экологии ландшафта особенностью свойств характеризуются тяжёлосуглинистые пылевато-иловатые бесструктурные пахотные почвы?
а) слабой способностью к сорбции веществ
б) слабой водопроницаемостью и склонностью к проявлению водной эрозии
в) хорошей способностью к воздухообмену
г) устойчивостью к водной эрозии
8. Какие механические элементы по размеру (мм) называются физической глиной?
а)< 1; б) < 0,05; в)< 0,01; г)< 0,001
9. Дать полное название дерново-подзолистой почве по гранулометрическому составу при следующем содержании механических элементов (фракции): (1-0,05)мм-30,9 %; (0,05-0,01) мм – 21,6 %; (0,01-0,001) мм – 19,6 %; < 0,001-27,9 %.
а) глинок тяжелый крупно-пылевато-иловатый б) суглинок средний песчано-пылеватый.
в)суглинок тяжелый иловато-песчаный г)суглинок тяжелый песчано-иловатый.
10. Почва унаследует от почвообразующих пород:
а) содержание элементов питания и влаги
б) структурное состояние
в) механический состав
г) физико – механические свойства
Тема: Определения содержания гумуса по методу И.В.Тюрина
Гумус входит в состав органического вещества почвы. Образование гумуса обусловлено биохимическими превращениями мёртвых растительных и животных остатков. Содержание гумуса в зависимости от типа почв колеблется 0.5-15 %. Минимальное содержание гумуса в пустынных и подзолистых почвах, максимальное - в чернозёмах. Роль гумуса в свойствах, режимах почв:
а) источник питания для растений;
б) формирование водопрочной структуры;
в) поглотительная способность почв;
г) в создании оптимальных агрофизических, физико-механических, физико-химических свойств почв;
д) в 1 грамме гумуса накоплено 1.76 кило калорий энергии;
е) гумусовые вещества выполняют санитарно-защитные функции почв.
Задание по выполнению работы:
Определить содержание гумуса в образцах почв.
По содержанию гумуса дать название виду почвы.
Рассчитать запасы гумуса в пахотном слое в т/га, оценить аккумулированного запаса энергии с перерасчётом на стоимость 1 га в рублях.
Форма контроля: проверка результатов анализа, расчётных данных с полной сдачей лабораторной работы.
Принцип метода определения основан на окислении углерода гумуса почвы 0,4 н раствора двухромовокислого калия (К2Сr2О7), приготовленного на серной кислоте, разведенной в воде в объемном отношении 1:1 реакция окисления углерода гумуса почвы:
2 К2Сr2О7 +8H2SO4= 2Cr2(SO4)3+2K2SO4+8Н2О+3О2, при этом
выделяющийся кислород окисляет углерод органических веществ почв С+О2 =СО2
Однако не весь кислород во взятой определенной порции хромовой смеси расходуется на окислении углерода гумуса. Часть кислорода, не израсходованного на окислении непосредственно гумуса, определяется по окислении соли закиси железа, которая входит в состав соли Мора. Проводится так называемое обратное титрование избытка раствора хромовой смеси раствором 0,2 н соли Мора.
Реакция протекает по следующему уравнению:
6FeSO4(NH4)2SO4+K2Cr2O7+7H2SO4= Cr2(SO4)3+3Fe(SO4)3+6(NH4)2SO4+K2SO4+7 Н2О
Ход анализа: 1. Берут навеску почвы, просеянную через сито с отверстиями 0,25мм с точностью до 0,0002 г. Навеска, в зависимости от содержания гумуса, может быть следующая:
|
Окраска почвы |
Навеска в граммах |
Черная |
0,1 |
|
Темно-серая |
0,2 |
|
Серая |
0,3 |
|
Светло-серая |
0,4 |
2. В колбу с навеской почвы приливают 10 мл хромовой смеси.
3. Кипячение в течение 5 минут с обратным холодильником. Нельзя допускать бурного кипения.
4.Охладить после кипячения под струей воды, добавить 5 капель фенилантраниловой кислоты и оттитровать раствором соли Мора. Окончание титрования узнают по изменению грязно-фиолетовой окраски в зеленоватую.
Гумус в % вычисляется по формуле:
, где
v- количество мл (см3) соли Мора, которое пошло на холостое титрование,
v1 – количество мл (см3) соли Мора, которое пошло на титрование исследуемого образца,
m – навеска почвы.
0,0010362- коэффициент который обозначает что 1 мл 0,2 н раствора соли Мора соответствует 0,0010362 г гумуса
КГ- коэффициент гигроскопичности
Оборудование: Колбы конические на 100 мл, электрические плитки, воронки стеклянные.
Реактивы: 0,4 н раствор хромовой кислоты- 40 г К2Сr2О7 растворяют в 600-800 мл дистиллированной воды, (раствор нужно делать в колбе емкостью 3-5 л из термостойкого стекла), доводят, объем до 1 л, к этому раствору приливают 1 л концентр. Н2SO4 (осторожно небольшими порциями). 0,1 н раствор соли Мора (40 г химически чистой соли Мора) растворяют в 600-800 мл воды, содержащей 20 мл концентрированной серной кислоты. После растворения соли объем доводят дистиллированной водой до 1л . Раствор в бутылке должен быть предохранен от доступа кислорода воздуха. Фенилантраниловая кислота (0,2 г фенилантраниловой кислоты растворяют в 100мл 0,2% раствора Na 2 CO3). Прокаленная мелко растертая пемза.
Форма записи при определении содержания гумуса в почве
|
Навеска почвы, г, (m) |
Раствор в мл соли Мора, пошедшей |
(v-v1) |
Коэффициент перевода на содержание гумуса |
Гумус, % |
|
|
на холостое титрование, мл (v) |
на титрование образца почвы, мл (v) |
||||
|
0,0010362 |
Вопросы для самоконтроля
Что представляет собой гумус и гумусовое вещество?
Основные источники образования органического вещества почвы в различных почвенно-климатических зонах.
Состав (элементарный, групповой, качественный) гумуса.
Роль гумусовых веществ в плодородии почв.
Какие соединения в растительных остатках составляют основную часть их органического вещества?
а) белковые вещества
б) лигнин
в) целлюлоза, гемицеллюлоза и другие углеводы
г) жиры
Укажите главные процессы превращения в почвах органических остатков растений и животных
а) образование низкомолекулярных органических кислот
б) образование спиртов и эфиров
в) минерализация и гумификация
3 Какой из элементов заметно преобладает в составе гуминовых кислот?
а) углерод
б) кислород
в) азот
г) водород
4 Какие элементы преобладают в составе фульвокислот?
а) углерод и кислород
б) азот
в) водород
5 Какая из групп гумусовых веществ является более растворимой и подвижной в почве?
а) гумины
б) фульвокислоты
в) гуминовые кислоты
г) различий нет
6 По какому показателю выделяют тип (качественный состав) гумуса в почве?
а) по содержанию гумуса в %
б) по содержанию азота в органическом веществе почвы
в) по содержанию гумина в составе гумуса
г) по отношению Сгк:Сфк
7 Какие группы сельскохозяйственных растений характеризуются наибольшей величиной поступления в почву растительных остатков?
а) пропашные культуры
б) зерновые злаки
в) многолетние травы
г) однолетние травы
8 Какие растительные остатки наиболее активно подвергаются гумификации?
а) солома зерновых
б) корни зерновых
в) хвоя
г) органические остатки многолетних бобовых трав
Тема: Определение подвижного фосфора по методу Кирсанова
Этим методом определяются те подвижные соединения фосфора, которые переходят в раствор при обработке почвы 0,2 н раствором HCI. Этот раствор извлекает из почвы фосфаты кальция, большую часть фосфатов железа и алюминия. Метод основан на образовании комплексной фосфорно-молибденовой кислоты при взаимодействии молибденово-кислого аммония с фосфором. Фосфорно-молибденовая кислота восстанавливается оловом в соляно кислой среде до окислов молибдена, окрашенных в голубой цвет.
Задание к выполнению работы: 1. Определить содержание подвижных форм фосфора в почве.
2. Пользуясь таблицей, установить степень обеспеченности почв подвижными формами фосфора.
3. Рассчитать необходимую норму внесения фосфорных удобрений для получения урожая зерна яровой пшеницы 25 ц/га.
Ход анализа: Отвешивают 5 г почвы, приливают 25 мл 0,2 н HCI.
Взбалтывают содержимое колбы в течение 1 минуты и оставляют на 15 минут в покое, отфильтровывают суспензию. Отмеряют пипеткой 5 мл фильтрата, переносят в пробирку и приливают 5 мл реактива Б (раствор молибденово-кислого аммония в HCI). Перемешивают содержимое пробирки чистой оловянной палочкой в течение 20-30 секунд до получения постоянной голубой окраски.
Оловянную палочку перед употреблением и после окончания перемешивания тщательно промывают дистиллированной водой.
Испытуемый раствор сравнивают с окраской шкалы образцовых растворов, где содержание P2O5 известно.
Оборудование: Колбы на 200-250 мл, пробирки, воронки, фильтры, шкала образованных растворов для определения фосфора, весы.
Реактивы: Реактив А – р-р молибденово-кислого аммония в HCI (растворяют 10 г х.ч. молибденово-кислого аммония в 100 мл горячей воды. Раствор фильтруют и после охлаждения приливают к нему 200 мл крепкой соляной кислоты и 100 мл дист. Н2О. Полученный раствор или реактив А, хранят в темной оклянке).Реактив Б, разбавленный в 5 раз дистиллированной водой реактив А, называется реактивом Б. Его готовят непосредственно перед определением Р2О5.(20мл реактив А+80 мл дистиллированной воды).Оловянная палочка.
Вопросы для самоконтроля
Формы фосфатных соединений в почве.
Роль фосфора в росте и развитии растений.
Объяснить необходимость применения 0.2 Н HCl для определения подвижных форм фосфора в почве.
Содержание подвижных P2O5 12.5 мг на 100 гр почвы. Рассчитать содержание подвижного фосфора в % к массе почвы, в мг/кг, гр/кг и кг/га при значениях плотности почвы 1.15 гр/см3 и мощности пахотного слоя 30 см.
Тема: Определение степени и химизма засоления почв лабораторными и расчетными методами
К категории засолённых почв относятся солончаки, солонцы, солоди. Отличительная их агроэкологическая особенность- содержание в составе токсичных солей, превышающие допустимые пределы для роста и развития растений.
Водно-растворимые соединения (органические, минеральные, органо-минеральные) при обработке почвы водой переходят в раствор, т.е. в в водную вытяжку. Из водно-растворимых солей в почвах наиболее часто встречаются сульфаты, хлориды и бикарбонаты кальция, магния, натрия. Более токсичными солями для растении являются: Na2CO3, все хлориды, а из сульфатов Na2SO4, MgSO4.
Задание к выполнению работы: 1. Определить степень и химизм засоления почв.
2. Разработать мероприятия по рациональному использованию и повышению плодородия засолённых почв.
:
Ход анализа а) приготовление водной вытяжки
100 г сухой почвы помещают в коническую колбу и заливают ее пятикратным количеством дистиллированной воды.
Содержимое колбы взбалтывают в течение 3 минут, оставляют на 24 часа, после чего почвенный раствор фильтруют через плотный складчатый фильтр.
б) определение общей суммы воднорастворимых веществ (сухого остатка)
Сухой остаток представляет собой сумму всех водно-растворимых веществ перешедших в вытяжку.
С помощью пипетки берут 50 мл вытяжки и помещают ее в предварительно взвешенный стеклянный бюкс или фарфоровую чашку. Содержимое выпаривают на водяной бане и высушивают в термостате при1500 до постоянного веса.
Охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Вычисляют по формуле:
m = а*10* КГ, где
m- общее содержание воднорастворимых солей, % к почве
а - масса осадка после выпаривания и высушивания, г
10- коэффициент для перевода в % так как вся навеска 100 г
Кг – коэффициент гигроскопичности
в) определение рН водной вытяжки Берут 5 мл вытяжки и определяют рН потенциометрически или колориметрически по шкале образцовых растворов.
г) определение хлор-ионов В пробирку наливают 5 мл водной вытяжки и подкисляют ее двумя каплями 10% раствора H2SO4. К фильтрату прибавляют 5-7 капель 5% раствора AgNO3 и содержимое перемешивают. При присутсвии солей хлора образуется осадок AgCI.
NaCI+AgNO3 = AgCI +NaNO3 По количеству выпавшего осадка или характера помутнения отмечают: хлориды отсутствуют, мало, много, очень много.
д) определение сульфат иона Наличие иона SO4 в водной вытяжке можно установить действием на ее раствора хлористого бария. Если вытяжке содержатся в заметных количествах сульфата, то они, вступая во взаимодействие с BaCI2 образуют нерастворимую соль BaSO4. Na2SO4 + BaCI2 = BaSO4 +2 NaCI
Наливают в пробирку около 5 мл водной вытяжки. Затем приливают в пробирку 1 мл 10% раствора BaCI2 и кипятят жидкость в течение 1 минуты. По количеству выпавшего осадка или характера помутнения вытяжки отмечают: отсутствует, мало, много, очень много.
е) определение кальций иона Присутствие кальция в водной вытяжке устанавливается с помощью раствора щавелевокислого аммония, т.к. соединения кальция с этой солью образует нерастворимый осадок. Реакция происходит по следующей схеме:
CaCI2 + (NH4)2C2O4 = CaC2O4 + 2 NH4CI
В пробирку собирают около 5 мл вытяжки, добавляют в нее 5 мл щавелевокислого аммония (4% р-р) и подкисляют ее несколькими каплями 10% раствора уксусной кислоты. Содержимое пробирки доводят до кипения. По количеству осадка щавелевокислого кальция отмечают: соединения кальция отсутствуют, мало, много, очень много.
По преобладанию тех или иных ионов определяют тип (химизм) засоления, а по характеру осадки степень засоления.
Результаты определения степени и химизма засоления почв
|
Почва(район) |
CI- |
SO2- |
Ca2+ |
Phводн. |
Степень засоления |
Химизм засоления |
|
Обр.1 |
||||||
|
Обр.2 |
Оборудование: пробирки, колбы, воронки, фильтры, спиртовки.
Реактивы 1. 10% раствор H2SO4 – (61 мл на 1 л воды); 2. 5% AgNO2 (5 г AgNO3 на 100 мл воды); 3. 10% раствор BaCI2 (10 г BaCI2 на 100 мл воды); 4. 4% раствор (NH4)2C2O4 – (4 г (NH4)2C2O4 на 100 мл воды); 5. 10% раствор СН3СООН – (97 мл СН3СООН на 1 л воды).
Вопросы для самоконтроля
Условия, факторы, способствующие процессам соленакопления в почве.
Актуальность изучения засолённых почв.
Влияние токсичных солей на свойства почв, физиологические процессы роста и развития растений.
Какие соли относятся к токсичным? Ряд токсичности солей.
Приёмы регулирования солевого режима почв и рационального использования засолённых почв.
Как определяется химизм (тип) засоления почв?