Крикунов В.Г. Грунтознавство

Подождите немного. Документ загружается.

МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ УКРАЇНИ

БІЛОЦЕРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Крикунов В.Г, Кравченко Ю.С., Криворучко В.В., Крикунова О.В.

ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ

ПО ҐРУНТОЗНАВСТВУ

Затверджено Міністерством аграрної політики України

як навчальний посібник для студентів

агрономічних спеціальностей вищих аграрних закладів

освіти III-IV рівнів акредитації

Біла Церква

2003

Автори :

В. Г. Крикунов, Білоцерківський ДАУ

Ю. С. Кравченко, Національний аграрний університет

В. В. Криворучко, Білоцерківський ДАУ

О. В. Крикунова, Білоцерківський ДАУ

Рецензенти :

А. Д. Балаєв, завідувач кафедри ґрунтознавства та охорони ґрунтів

Національного аграрного університету, доктор сільськогосподарських наук,

професор;

М. Ю. Власенко, завідувач кафедри ботаніки та фізіології рослин, доктор

сільськогосподарських наук, професор.

"Ґрунтознавство. Лабораторний практикум”. Навчальний посібник

Лабораторний практикум по ґрунтознавству підготовлений у відповідності з

програмою лабораторних занять по агрономічному ґрунтознавству. Описані основні

методики проведення занять. Викладені короткі відомості теоретичного характеру, які

сприяють кращому засвоєнню основних положень курсу агрономічного ґрунтознавства.

Внесені доповнення, зміни в терміни і позначення відповідно української класифікації та

індексації ґрунтів.

Призначений для студентів агрономічних спеціальностей сільськогосподарських

вузів. Може бути використаний в дослідницькій практиці грунтово-агрономічних

лабораторій і науково-дослідних установ.

Передмова

У виконанні завдань, які поставлені перед сільськогосподарським

виробництвом велике значення вивчення ґрунтів і зміни їх основних

властивостей, реагування на агрономічні та меліоративні заходи,

дослідження і впровадження способів збереження і підвищення ґрунтової

родючості.

Ґрунтовий покрив в різних зонах країни має неоднакову природну та

ефективну родючість. Тому, можливість отримувати високі і стабільні врожаї

сільськогосподарських культур на різних ґрунтах повинно базуватися перш

за все на всебічних знаннях агрономічних властивостей ґрунтів та їх

родючості.

За останній час відбулося багато змін як в агрономічній науці і

практичному землеробстві, так і в програмах з агрономічних спеціальностей,

особливо з врахуванням підготовки випускників декількох рівнів. В зв’язку з

цим, виникла необхідність у виданні нового лабораторного практикуму.

Навчальний посібник "Ґрунтознавство. Лабораторний практикум”. Він

відповідає базовій програмі по курсу "Ґрунтознавство з основами геології" і

охоплює всі види лабораторно-практичних занять з ґрунтознавства. В нього

включені найбільш достовірні і загальноприйняті методи фізико-мєханічного

і хімічного аналізу, передбачені програмою, практичні заняття по вивченню

типів, підтипів, родів і видів всіх основних грунтів.

Суттєвою різницею даного лабораторного практикуму від попередніх є

те, що розглянута українська класифікація грунтів, яку розробив

Національний науковий центр „Інститут ґрунтознавства та агрохімії ім. О.Н.

Соколовського”, дає можливість більш точно охарактеризувати напрямок

процесів ґрунтоутворення і відображає особливості ґрунтового покрову

України.

З розрахунку того, що в навчальному процесі є ще достатня кількість

літератури, де використовується колишня союзна класифікація грунтів, в

практикумі наведені порівняльні таблиці, які допоможуть студенту перейти

від однієї класифікації до іншої.

В лабораторний практикум включено найбільш достовірні і

загальноприйняті методи фізико-механічного і хімічного аналізу, включені в

програму, а також практичні заняття по вивченню типів, підтипів, родів і

видів основних грунтів України по монолітах, агрогрунтове районування,

бонітування та оцінка грунтів, використання матеріалів ґрунтових

досліджень для розробки заходів по підвищенню родючості ґрунту.

Кожна лабораторна робота складається з підрозділів, де подано

відомості щодо значення отриманих даних аналізу для родючості ґрунту і

росту рослин, необхідного обладнання і реактивів, ходу роботи, прикладів

розрахунків, питання для самоперевірки, довідкового матеріалу.

Зміст, структура відповідають вимогам практикуму, в ньому викладені

способи вивчення генетичного профілю, принципи агрономічної

характеристики, методи бонітування і використання ґрунтових карт. Містить

завдання і методичні вказівки до їх виконання по всіх розділах курсу

ґрунтознавства, польові і лабораторні методи вивчення хімічного складу,

фізичних і фізико-хімічних властивостей грунтів.

Навчальний посібник дає можливість впроваджувати елементи науково-

дослідної роботи в навчальний процес, використовувати при виконанні

курсових і дипломних робіт.

Автори значну увагу приділили практичному використанню результатів

аналізу для покращення родючості грунтів, їх раціональному використанню.

Частина перша

ФІЗИЧНІ І ФІЗИКО-МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ГРУНТУ

Підготовка ґрунту до аналізу.

Для визначення хімічного складу грунту і його фізичних властивостей

беруть в полі зразки з місць, однорідних за характером рельефу, рослинністю

та агротехнічним станом.

Зразки грунту беруть буром Некрасова, Качинського чи іншими або

безпосередньо з ям.

На ділянці, яка має рівнинний рельєф, зразки відбирають по діагоналі,

на невирівняній - теж по діагоналі, але з кожного елемента рельєфу.

Зразки беруть з відповідних глибин і з декількох точок, змішують і з

кожного змішаного зразка беруть середню пробу масою 1 кг, переносять в

мішечок з етикеткою, на якій зазначають графітним олівцем № поля, ями,

глибину взяття зразка, назву господарства і підпис особи, яка брала зразок.

Якщо досліджують великі масиви земель, то зразки беруть з генетичних

горизонтів - окремо з усіх виявлених генетичних типів грунтів на даній

території.

Відбір зразків грунту з розрізу (на прикладі дерново-підзолистого

грунту).

На передній стінці розрізу за допомогою мірної стрічки або дерев'яного

метра розділяють профіль на генетичні горизонти, в польовому щоденнику

або журналі позначають їхні індекси (НЕ, Е, I, Р) і глибину залягання. Потім

зачищають стінку (згори вниз) і широким ножем позначають місця, де

відбиратимуть зразки.

Зразки відбирають знизу вгору, починаючи з нижнього горизонту і

закінчуючи верхнім (орним шаром). Зразки виймають у вигляді монолітів з

середини генетичного горизонту завдовжки 10, завширшки 8 - 10 і завтовшки

6 - 8 см. В орному шарі беруть два зразки - з глибини 0 - 10 і 10 - 20см, а в

підорному - один (з його середини).

В ілювіальному (I) горизонті залежно від його величини беруть два або

три зразки: в нижній, середній і верхній частинах. Кожний зразок вміщують у

пронумерований мішечок, куди кладуть етикетку, на якій записують адресу,

назву поля чи досліду, номер розрізу, горизонт, глибину відбирання зразка,

дату і прізвище виконавця.

У лабораторії грунт подрібнюють, висушують до повітряно-сухого

стану, відбирають рослинні рештки і просівають крізь сито з отворами до 1

мм.

Підготовка зразка грунту до лабораторного аналізу.

Зразок грунту, взятий у полі, називають сирим зразком. Щоб визначити

валовий вміст Р

, К

О, СаО, МgО, Nа

О чи інших зольних та органічних

речовин, зразки доводять до повітряно-сухого стану. Для цього їх необхідно

перенести в окрему кімнату, розстелити тонким шаром на папері і сушити

протягом 10—14 днів. Зразок грунту, висушений на повітрі, називають

повітряно-сухим. Вологість повітряно-сухого зразка зветься гігроскопічною.

Кількість гігроскопічної вологи в грунті залежить від його хімічного та

гранулометричного складу і насиченості повітря водяними парами. Кількісно

ця волога дорівнює відносній вологості повітря.

Із зразка грунту, доведеного до повітряно-сухого стану, потрібно

відібрати середню пробу масою 300—400 г і вилучити з неї механічні

включения (камінці, коріння та ін.), грунт розтерти дерев'яним товкачиком у

фарфоровій ступці і просіяти крізь сито, знову розтерти і просіяти. Так

повторювати доти, поки на ситі не залишиться крупний пісок або дрібні

камінці, які враховують окремо.

Грунт, який. пройшов крізь сито, слід перенести у банку з притертою

пробкою. В такому стані він може бути використаний для всіх аналізів, крім

структурного. Для кожного виду аналізу необхідно брати окремо середню

пробу.

Для виділення середньої проби грунт необхідно висипати з банки на

папір, розстелити тонким шаром, розділити на квадрати і з кожного квадрата

взята шпателем маленькі проби, які потім змішати. Це і буде середній зразок

грунту для аналізу.

Фізичні властивості ґрунту.

До фізичних властивостей ґрунту належать структура, загальні фізичні,

фізико-механічні,водні,повітряні й теплові властивості. Фізичні властивості

ґрунту визначаються співвідношенням, взаємодією і динамікою твердої,

рідкої, газоподібної і живої фаз ґрунту. Від них залежить розвиток ґрунтових

процесів, родючість ґрунту і розвиток рослин.

Структурність ґрунту – це його властивість утворювати агрегати певної

форми і розмірів і розпадатись під впливом незначного зусилля на ці

окремості. Агрегати називають структурними.

Структурні агрегати можуть бути різними за розмірами, формою і

міцністю. За розміром грудочок розрізняють: мікроструктуру ґрунту -

агрегати діаметром до 0,25 мм,макроструктуру ( грудочкувато-зернисту ) -

0,25 - 10 мм і мегаструктуру – понад 10 мм. За формою агрегатів структура

може бути грудочкуватою, горіхуватою, зернистою, пилуватою, стовпчатою,

призматичною, пластичною.

Агрономічна цінність структури залежить від пористості агрегатів, що, в

свою чергу, пов’язано з щільністю розміщення мікроагрегатів у

макроагрегатах. Значна пористість грудочок разом з вологостійкістю

зумовлює позитивні фізичні властивості ґрунтів, є показником структурності

і високого ступеня окультурення ґрунту.

Структурні агрегати можуть бути неоднаково щільно розміщеними в

об’ємі ґрунту. Від цього залежить пористість ґрунту і його об’ємна маса

(щільність ). Співвідношення твердої фази ґрунту і об’єму пор, а також

капілярної і некапілярної пористості ( будова орного шару ґрунту ) значною

мірою залежить від структури ґрунту і способів та інтенсивності його

обробітку.

До загальних фізичних властивостей ґрунту належать: щільність твердої

фази ґрунту, обємна маса, щільність будови і пористість ( щільність ).

Щільність ґрунту – це відношення маси певного об’єму твердої фази

ґрунту до маси такого ж об’єму води при температурі 4

С. Вона залежить від

щільності мінералів, що входять до складу ґрунту, і співвідношення його

мінеральної та органічної частини. Значну щільність мають мінеральні

ґрунти із значним вмістом кварцу – 2,6 – 2,8. Щільність гумусу і торфу

становить 1,6, тому ґрунти, які мають значний вміст гумусу

,характеризуються порівняно низькою щільністю – 2,4 – 2,5.

Визначення об'ємної маси.

Об'ємна маса грунту - це маса в грамах /1 см

грунту з непорушеною

будовою, тобто маса 1 см

грунту разом з його порами. Об'ємна маса

залежить від мінералогічного, гранулометричного та структурного складу

грунту і кількості в ньому органічної речовини. Об'ємна маса завжди менша

від питомої маси і коливається в межах 1-1,8.

Для визначення об'ємної маси грунту зразки з непорушеною будовою

необхідно брати безпосередньо в польових умовах бурами різних

конструкцій, але найкраще буром Качинського. Перевага цього бура в тому,

що при висоті циліндра 5 см і діаметрі 4,8 см не спостерігається деформації

стиснення, що мае місце при використанні бурів з висотою циліндра 10 см.

Бур Качинського складається з : 1) дерев'яної підставки з отвором

посередині; висота і діаметр отвора 5 см;

2) циліндра з двома кришками висотою 5 см і діаметром 4,8 см;

3) втулки, за допомогою якої циліндр вдавлюють в грунт.

Хід роботи. 1. На технічних терезах зважити (з точністю до 0,01 г)

циліндр з двома кришками для визначення об'ємної маси грунту і бюкса для

визначення польової вологості.

2. На ділянці, з якої беруть проби грунту, вибрати ділянку 30 х 20

см, очистити її і вирівняти.

Проби грунту взятих буром Качинського або Некрасова не менше як в

трьох повторностях, зважити на технічних терезах з точністю до 0,01 г.

3. Разом із взяттям проб для визначення об'ємної маси необхідно також

взяти з цього ж горизонту грунт у бюкси для визначення польової вологості.

4. Для обчислення об'ємної маси грунту необхідно визначити: 1) об'єм

циліндра, 2) масу циліндра, 3) масу циліндра з грунтом, 4) польову вологість,

яка обчислена по відношенню до сухого грунту, 5) кількість сухого грунту в

наважці, взятій для визначення об'ємної маси грунту.

Об'єм циліндра обчислюють за формулою

V = πr

Н,

де V — об'єм циліндра в см

;

π – 3,14;

r — радіус циліндра;

Н – висота циліндра .

Наприклад, якщо висота циліндра 5 см, діаметр 4,8 см, то об'єм

дорівнюватиме 3,14 . (4,8 : 2)

. 5 = 90,4 см

5. На основі визначення польової вологості грунту обчислюють масу

сухого грунту в наважці, яка взята для визначення об'ємної маси грунту.

Наприклад, польова вологість дорівнює 18,3%. Це значить, що 100 г

сухого грунту можуть адсорбувати 18,3 г води, а разом це становить 118 г

сирого грунту. Якщо в 118 г сирого грунту міститься 100 г сухого, то, щоб

знайти, скільки сухого грунту є в наважці, взятій для визначення об'ємної

маси, тобто у 129,15 г сирого грунту, треба скласти пропорцію:

118,3 – 100

129,15 - х

гх 17,109

3,118

15,129100

сухого ґрунту.

Формула для обчислення обємної маси:

,20,1

4,90

17,109

ОВ