Водные свойства почвы
Материалы и оборудование:почвенные образцы из различных генетических горизонтов разного гранулометрического состава;набор сит;цилиндры; клеящая пленка, бумага и ткань; сантиметровая лента; бюксы; стаканы, чашки Петри; весы; сушильный шкаф. Содержание работы: Вода в почве является средой, в которой протекают многочисленные химические процессы. Наличие воды является одним из основных условий возникновения и развития почвообразовательного процесса. Водный режим определяет направление и интенсивность внутрипочвенной миграции веществ, а, следовательно, оказывает воздействие на дифференциацию почвенного профиля на генетические горизонты. От содержания влаги в почве зависят водно-воздушный, питательный и тепловой режимы, физико-химические свойства, а также продуктивность растений. В лабораторных условиях студентами изучаются следующие характеристики водно-физических и водных свойств: 1. Плотность сложения и плотность твердой фазы, общая пористость и пористость аэрации. 2. Категории, формы и виды почвенной воды. 3.Почвенно-гидрологические константы. 4. Запасы почвенной воды. Эти характеристики исследуются в опыте с колоннами, заполненными почвой. Они имитируют полуметровый слой почвы, подготовленный по соответствующему варианту.
Варианты опыта 1. Структурная суглинистая почва гумусо-аккумулятивного горизонта (чернозем, серая лесная, дерново-подзолистая). Размер агрегатов – 3-5 мм. 2. Структурная суглинистая почва гумусово-аккумулятивного горизонта (чернозем, серая лесная, дерново-подзолистая). Размер агрегатов – 1-3 мм. 3. Бесструктурная суглинистая почва гумусово-аккумулятивного горизонта (чернозем, серая лесная, дерново-подзолистая). Размер частиц - <1 мм. 4. Бесструктурная песчаная почва. Размер частиц - <1 мм. 5. Слоистая колонна из суглинистой по гранулометрическому составу почвы разного структурного состава. Нижние 30 см колонны заполняются почвой с размером частиц <1 мм, верхние 20 см – такой же почвой, но с агрегатами размером 1-3 мм. 6. Слоистая колонна из почвы разного структурного состава. Нижние 20 см – бесструктурная (<1 мм) почвообразующая порода чернозема суглинистого, верхние 30 см – структурная (1-3, 3-5 мм) почва гумусово-аккумулятивного горизонта чернозема суглинистого. 7. Слоистая колона из почв разного гранулометрического состава. Нижние 20 см колонны заполняются песчаной почвой с частицами < 1 мм, верхние 30 см – суглинистой почвой гумусово-аккумулятивного горизонта с агрегатами размером 1-3 мм или бесструктурной (< 1 мм) суглинистой почвой. Таким образом, постановкой такого опыта будут изучены следующие факторы, влияющие на характеристики физических и водных свойств почв: ü степень гумусированности, ü гранулометрический состав, ü размер почвенных агрегатов, ü однородность почвы по структурности и гранулометрическому составу. Ход работы Каждый вариант опыта выполняется двумя студентами. 1. Из отдельных цилиндров с помощью клеящей ленты монтируется колонна высотой 50 см. Нижний конец колонны обвязывается тканью. 2. Готовится почва для соответствующего варианта. Она просеивается через набор сит: поддон – сито с ячейками <1 мм – сито с ячейками 3 мм – сито с ячейками 5 мм – крышка. Почва в поддоне используется для вариантов 3-7. Почва, оставшаяся на сите 1 мм, используется для вариантов 2,5 и 6. Почва, оставшаяся на сите 3 мм, используется для вариантов 1 и 6. Подготовленная почва взвешивается с точностью до 1 г и с равномерным уплотнением насыпается в колонну. Эта операция требует внимательности и точности. Важно насыпать почву в строгом соответствии с вариантом опыта, особенно для слоистых колонн. Затем измеряют сантиметровой лентой высоту почвенного слоя в колонне, радиус колонны, подсчитывают массу почвы и записывают эти данные в тетрадь (табл.1). Для слоистых колонн раздельно учитывают массу и мощность каждого слоя почвы. 3. Подготовленная колонна прочно крепится к стойке лабораторного стола. Почва в колонне увлажняется водой, приливаемой сверху постепенно так, чтобы над почвой поддерживался слой воды в 2-3 см. Объем воды для песчаных почв – 400 мл, для суглинистых – 600 мл. После впитывания воды верх колонны для устранения испарения закрывается чашкой Петри. 4. Рассчитываются показатели физических свойств почвы в колонне. Результаты записываются в табл. 1. 5. Через неделю колонна разбирается и из разных глубин отбираются почвенные пробы на влажность. Для этого колонну кладут на разосланную на столе пленку, отделяют сверху по одному цилиндру и отбирают пробы из каждого 5-сантиметрового слоя, чтобы полученная влажность соответствовала определенному слою почвы. В итоге она будет определена в слоях: 0-5, 5-10, 10-15, 15-20 и т.д. см. Данные записываются в табл.2. Необходимо внимательно просмотреть эту таблицу перед тем, как разбирать колонну и отбирать почвенные образцы. 6. На основании полученных данных выполняются графические работы, расчеты, проводится обсуждение результатов опыта и формируются выводы. Каждый студент защищает работу индивидуально. Определение физических свойств почвы Результаты определения показателей физических свойств почвы записываются в табл. 1.
Таблица 1 Физические свойства почвы
Требуется рассчитать: Массу сухой почвы в колонне. Для расчета этой величины необходимо знать массу воздушно-сухой почвы в колонне (она учитывается при закладке опыта), а также влажность почвы, взятой для опыта (она устанавливается накануне). Например, влажность почвы при закладке опыта составила 4%, масса воздушно-сухой почвы в колонне – 1000 г. Влажность, равная 4%, означает, что 4 г Н2О содержится в 100 г почвы, Х г Н2О --------------- 1000 г почвы. Х = (4 ∙ 1000) : 100 = 40 г Н2О содержится в 1000 г почвы. От массы воздушно-сухой почвы, равной 1000 г, отнимаем массу воды (40 г) и получаем массу сухой почвы: 1000 г – 40 г = 960 г. Объем почвы в колоне.Измерив высоту и радиус колонны, вычисляется объем почвы в кубических сантиметрах по формуле: V = π ∙ R2 ∙ h Плотность сложения почвы рассчитывается по формуле: d = B : V, где В – масса сухой почвы в колонне, г, V – объем почвы в колонне, см3. Плотность твердой фазы(величина устанавливается для каждой почвы по опубликованным материалам или базе данных кафедры). Общая пористостьвычисляется по соотношению плотности твердой фазы и плотности сложения по формуле: Р = 100 (1 – d : D), где Р – общая пористость, %. d – плотность сложения, г/см3, D – плотность твердой фазы почвы, г/см3. Пористость аэрациирассчитывается после определения влажности в слоях колонны по формуле: Раэр = Р – (а∙ d), где Р – общая пористость, %, а – влажность почвы, %, d – плотность сложения, г/см3.
Определение водных свойств почвы Через неделю после закладки опыта определяется влажность почвы в каждом 5-сантиметровом слое термовесовым методом. Для этого на технохимических весах взвешивают алюминиевые бюксы с крышкой, помещают в них на 1/2-1/3 объема почву и снова взвешивают. Образцы высушивают в сушильном шкафу при температуре 1050 С в течение 5-7 часов. Полевую влажность рассчитывают в процентах по формуле: W = (а : б) ∙ 100, где W – полевая влажность, %, а – масса испарившейся влаги, г, б – масса сухой почвы после высушивания, г, 100 – коэффициент пересчета в проценты. Результаты определения полевой влажности заносятся в табл. 2.
Таблица 2 Влажность почвы после высушивания
Для определения влажности почвы в % от объема следует полевую влажность умножить на величину плотности сложения (см. табл. 2).
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (902)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |