Лабораторная работа № 3 Определение плотности твердой фазы почвы

Цель:Изучить методы определения плотности твердой фазы почвы

Объяснение:Под плотностью твердой фазы почвы понимают отношение массы твердой фазы почвы определенного объема к массе воды того же объема при температуре 4 °С, или массу 1 см³ абсолютно сухой твердой фазы почвы.

Плотность твердой фазы почвы, как правило, определяют пикнометрическим методом.

Рекомендуемая литература Агрофизические методы исследования почв. Под. Ред. С.И.Долгова. – М.: Наука. 1996, Доспехов Б.А. и др. Практикум по земледелию. М.1999, с.18-27, Золототрубова Р.Т. Методические указания к лабораторно- практическим занятиям по агрофизике. Тюмень,1998,с.20-24, Карипов Р.Х. Практикум по земледелию Астана: Казахский аграрный университет им. С. Сейфуллина,2002.

Приборы оборудование. Пикнометры (объем 50—100 см³), сито с отверстиями диаметром 1 мм, фарфоровая ступка, пестик с резиновым наконечником, весы аналитические, вакуум-эксикатор, насос водоструйный или масляный, фильтровальная бумага, сушильный шкаф, сушильные стаканчики, часы.

Ход определения. Образец почвы доводят до воздушно-сухого состояния, растирают в ступке пестиком с резиновым наконечником и просеивают через сито с отверстиями диаметром 1 мм. При этом из почвы удаляют растительные остатки и камни. Из подготовленного к анализу образца почвы берут две навески по 10—15 г; одну из них переносят в пикнометр, другую – в алюминиевый стаканчик (для определения массы абсолютно сухой почвы). Стаканчик с почвой помещают в термостат и высушивают до постоянной массы при температуре 105 °С.

Если после высушивания навески воздушно-сухой почвы массой М₁ (г) получилось m₂ (г) абсолютно сухой почвы, то в навеске почвы Мз (г), помещенной в пикнометр, окажется М (г) абсолютно сухой почвы. Следовательно, пикнометр с почвой взвешивают на аналитических вес точностью до 0,001 г и заливают дистиллированной водой, чтобы после промачивания вода покрывала почву слоем то ной 3—5 мм. Почву осторожно перемешивают с водой, не размазывая по стенкам пикнометра. Затем пикнометр с водой и почвой помещают в эксикатор с тубусом и выкачивают из него воздух до полного удаления его из почвы и воды (до прекращения выделения пузырьков воздуха). Воздух можно удалить кипячением на песочной бане, не допуская при этом бурного кипения.

После удаления воздуха пикнометру дают остыть (в случае кипячения), доливают до метки прокипяченной в течение 2 ч и охлажденной дистиллированной водой и ставят около весов на 10 мин. Все всплывшие растительные остатки и пузырьки воздуха удаляют стеклянной палочкой или жгутиком из фильтровальной бумаги, доливают водой до метки, пикнометр насухо вытирают и взвешивают. Затем пикнометр освобождают от содержимого, ополаскивают, заполняют до метки дистиллированной водой, вытирают и взвешивают. После этого из пикнометра выливают воду, сушат, охлаждают и взвешивают его.

Плотность твердой фазы почвы рассчитывают с учетом известного соотношения: масса тела (М) равна произведению объема этого тела (V) на его плотность (d):

М = Vd.

Если известны масса абсолютно сухой почвы в пикнометре (М), масса пикнометра с почвой и водой (Мпв) и масса пикнометра с водой (М_в), то разность между (М_в + М) – Мпв дает массу воды, численно равную объему твердой фазы почвы в пикнометре, так как 1 см воды весит 1 г при t = 4 °С.

Следовательно, плотность твердой фазы почвы можно определить по формуле

 

 

Для определения плотности твердой фазы засоленных почв вместо воды применяют инертные жидкости (бензол, толуол и др.). В этом случае навеску почвы (10—15 г) взвешивают и высушивают до постоянной массы в термостате. Затем почву переносят в пикнометр, заливают инертной жидкостью и выдерживают 10—12 ч для вытеснения воздуха. После этого пикнометр помещают в вакуум-эксикатор и удаляют воздух. Дальнейшие операции такие же, как и с водой. При расчете плотности твердой фазы почвы необходимо учитывать изменение плотности жидкости.

 

Запись и расчёт ведут по следующей форме:

1. Диаметр режущей части бура, см

2. Высота бура, см

3. Объём образца почвы (V),см

4. Генетический горизонт

5. Глубина слоя, с которого взят образец, см

6. Масса бура с образцом почвы, г

7. Масса бура пустого, г

А. Масса бюкса пустого N, г

Б. Масса испарившейся воды, г

В. Масса сухой почвы в бюксе, г

Г. Влажность почвы в момент взятия образца, %

8. Масса сухой почвы в буре (Р), г

9. Плотность почвы, г/см³

10. Масса воды в образце почвы в момент взятия в поле, г

11. Влажность почвы в % от объёма взятого образца, %

Выводы:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Вопросы для самостоятельной подготовки:

 

1. Понятие – плотность почвы твердой фазы почвы и какими показателями она характеризуется?

2. Методы определения плотности твердой фазы почвы?

3. Каковы положительные и отрицательные свойства излишне рыхлой и чрезмерно плотной почвы?

4. Какие агротехнические приемы способствуют регулированию плотности почвы?