Практическая работа 7

Практическая работа № 7

«Изучение Физических и химических свойств почвы»

Свойства почвы

Для того, чтобы правильно обрабатывать и использовать почву для выращивания

сельскохозяйственных (далее - с.-х.) культур, а также эффективно использовать с.-х. технику с соблюдением природоохранных требований, следует знать, что представляет собой почва, как таковая, ее свойства и характеристики, влияющие на плодородие, т. е. повышение урожайности.

Любая почва состоит из твердой, жидкой и газообразной составляющих частей, раздробленных и перемешанных между собой. От соотношения в почве газообразной и жидкой составляющих зависят ее технологические свойства (сухая, влажная, рыхлая, плотная и т. д.), т. е. возможность обработки.

Питательные свойства почвы во многом зависят от минералогического состава ее твердой составляющей, т. е. от первичных горных пород, из которых образована почва в данной местности,

а  также от количества в ней разложившейся органики - останков произраставших ранее растений и погибших животных. Оба эти фактора напрямую связаны с природно-климатическими условиями в регионе.

Основные физические свойства почвы: - гранулометрический состав; - скважность (порозность, пористость);

- плотность (объемная масса, или отношение массы образца к его объему); - влажность.

Кроме основных свойств, почвы имеют дополнительные свойства: - твердость; - фрикционные свойства; - липкость;

- удельное сопротивление почвы.

Гранулометрический состав - относительное содержание в почве первичных элементарных частиц (механических элементов) различного размера, которые подразделяют на фракции: камни

(крупнее 3 мм), гравий (1-3 мм), песок (0,05-1 мм), пыль (0,001-0,05 мм), ил (0,0001-0,001 мм) и

коллоидные частицы (менее 0,0001 мм). В основе классификации почв по гранулометрическому составу положено условное разделение элементарных почвенных частиц на две основные фракции: физическую глину (размер частиц менее 0,01 мм), и физический песок (размер частиц более 0,01 мм).

В зависимости от содержания физической глины все виды почвы подразделяют на: - глинистые (содержание физической глины более 50 %); - суглинистые (содержание физической глины от 20 до 50 %);

- супесчаные (содержание физической глины от 10 до 20 %); - песчаные (содержание физической глины менее 10%).

Глинистые почвы хороши для питания растений, но очень тяжелы в обработке, особенно во влажном состоянии. Органика в них разлагается медленно. Глинистые почвы называют тяжелыми почвами.

Песчаные почвы бедны элементами питания растений, плохо удерживают влагу, но очень легки в с.-х. обработке, поэтому их и называют легкими почвами. Органика в легких почвах разлагается быстро.

Наиболее удобными для выращивания с.-х. культур считаются суглинистые и супесчаные почвы, поскольку они легки в обработке, содержат достаточно большое количество питательных веществ, неплохо удерживают влагу, т. е. обладают хорошим плодородием.

Еще одно важное качество почвы - структурность.

Различают песчаные бесструктурные почвы, глинистые почвы со сплошной структурой и почвы с агрегатной структурой, т. е. состоящие из почвенных комочков, образованных склеиванием мелких частиц и элементов. Структурные агрегатные почвы (с максимальным содержанием комочков величиной 0,25 - 7 мм) считаются наиболее благоприятными для с.-х. земледелия, поскольку обеспечивают хорошее питание, воздушный и водный режимы растениям.

Скважность почвы (пористость, порозность) – отношение объема пустот в образце почвы к общему объему этого образца и выражается в процентах. Скважность почвы зависит от размеров

почвенных частиц, и составляет для песчаных и супесчаных почв - 40-50%, для глинистых и суглинистых почв - 50-60 %, для торфяников - 80-90 %.

Плотность почвы - отношение массы почвенного образца к его объему, причем образец берется без нарушения естественного сложения почвы (без разрыхления, уплотнения и т. п. ).

Плотность почвы напрямую зависит от ее гранулометрического состава и скважности. Чем пористей и рыхлей почва - тем выше ее плодородные свойства и ниже плотность. Обычно плотность различных почв варьирует в пределах от 0,9 до 1,8 г/см3. Для разных видов с.-х. культур существует наиболее оптимальная плотность почв, например:

-  зерновые колосовые культуры - 1,1 - 1,3 г/см3;

-  картофель и подсолнечник - 1,0 - 1,2 г/см3;

-  сахарная свекла - 1,1 - 1,5 г/см3 и т. д.

Влажность почвы - характеризуется наличием в ее составе воды, как в связанном, так и в свободном состоянии. На технологические свойства почвы (в т. ч. липкость, пластичность) влияет только свободная вода, доступная корням растений. При оптимальном количестве влаги в почве она легко крошится на частицы, и для ее обработки необходим минимум затрат энергии. Такое состояние почвы называют ее физической спелостью.

Влажность почвы оценивают по абсолютной составляющей и относительной составляющей.

Абсолютная влажность - соотношение между сухой составляющей почвы и влагой, содержащейся в ней (в %).

Относительная влажность - соотношение между абсолютной влажностью образца почвы и максимальной влагоемкостью этого образца, т. е. до предела насыщенного водой (в %). Физическая спелость почвы наступает при абсолютной влажности 15-30 % и относительной влажности - 40-70 %.

Твердость почвы - ее способность сопротивляться смятию. Обычно твердость измеряют специальным прибором - твердомером, имеющим плунжер-конус, вдавливаемый в образец почвы. Полученный отпечаток измеряют и по формулам определяют твердость образца в н/см2. Фрикционные свойства почвы - качественная характеристика, выражающаяся в трении почвы о поверхность рабочих органов машин при обработке или внутреннем трении между слоями почвы. Липкость почвы - способность частиц почвы склеиваться и прилипать к различным предметам, в т. ч. и к рабочим органам машин. Липкость, в основном, зависит от гранулометрического состава почвы и ее влажности, а также материала рабочего органа машины. Повышенная липкость существенно снижает качество обработки почвы и повышает тяговое усилие при обработке, что сказывается на повышении затрат.

Удельное сопротивление почвы - усилие, необходимое для обработки (например, вспашки) единицы площади поперечного сечения пласта. По затрачиваемому усилию почвы подразделяют на тяжелые, среднетяжелые, средние и легкие.

В лабораторных условиях определяют влажность почвы так:

Отвесить 5г почвы, положить на металлическую подставку на штативе, обложить кусочками сухого горючего и зажечь его. После сгорания горючего ссыпать почву в совок и взвесить. Затем по разности веса определить влажность почвы.

Например: взяли почвы 5г, после просушки осталось 3г.

Значит, 5г – 3г = 2г

Составляем пропорцию: 5 – 100%

2 – х %

2*100

К  = ---------   = 40% влажность почвы.

5

Также можно определить и реакцию почвенного раствора. Пипеткой (или шприцем) взять 5см³ водной вытяжки почвы и поместить ее в пробирку. Сюда же налить 0,3 см³ комбинированного индикатора.

Перемешать стеклянной палочкой до получения устойчивой окраски. После этого определить рН почвенного раствора путем сопоставления его окраски с окраской эталонов стандартной шкалы, для чего вынимают из штатива этот и два соседних с ним близких по цвету эталона и сравнивают

их окраску, приблизив к белому листу бумаги. Сравнивая величину рН с таблицей 3, определяют группы почв.

П о ч в е н н ы й в о з д у х . Газообразная фаза почвы формируется как газовыми компонентами атмосферного воздуха, так и газообразными продуктами, образуемыми и выделяемыми почвой и ее живыми организмами.

Малое количество крупных пор и преобладание капиллярных промежутков резко замедляет проникновение в глубь почвы выпадающих летних осадков, которые или застаиваются на поверхности поля, вызывая гибель растений от кислородного голодания корневой системы, или же стекают в овраги и ручьи, безвозмездно теряясь для растений. Чтобы избежать подобных быстро наступающих негативных последствий, на этих почвах необходимо с весны создавать и позднее поддерживать строение пахотного слоя почвы с таким ориентировочным соотношением в % твердой фазы, некапиллярной и капиллярной пористости как 40 (45): 32 (30) : 28 (25).

Таким образом, создавая и поддерживая благоприятное строение пахотного слоя можно значительно повысить плодородие почвы путем целенаправленного улучшения водного и воздушного режимов почвы.

Содержание отчета.

3.          Ответьте письменно на вопросы:

1)   Опишите свойства почвы

2)   Опишите последовательность определения влажности почвы. Какое значение имеет влажность почвы при ее обработке?

3)   Чем представлена газообразная фаза почвы? Может ли человек изменить количество и размер пор в почве? Назовите известные вам способы.

Сделайте вывод.