Міністерство освіти і НАУКИ України

Міністерство освіти і НАУКИ України

Миколаївський національний університет

Ім. В.О. Сухомлинського

Кафедра біології

 

 

РОБОЧИЙ ЗОШИТ

для лабораторних робіт з ґрунтознавства

____________________________________

____________________________________

____________________________________

____________________________________

 

 

Миколаїв – 2012

ЗМІСТ

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 1. Методика відбору ґрунтових зразків та підготовка ґрунту до наступних аналізів. Визначення польової та гігроскопічної вологості ґрунту

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 2. Визначення щільності ґрунту з розсипного зразка та в непорушеному стані. Визначення капілярної та повної вологоємності

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 3. Визначення щільності твердої фази пікнометричним методом та пористості ґрунту

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 4. Визначення структурного складу ґрунту за методом Н.І. Саввінова та водотривкості агрегатів за методом Бакшеєва

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 5. Визначення механічного складу ґрунту за методом Н.А. Качинського

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 6. Визначення вмісту гумусу за методом І.В. Тюріна у модифікації В.Н. Сімакова. Вбирна здатність ґрунтів

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 1

МЕТОДИКА ВІДБОРУ ҐРУНТОВИХ ЗРАЗКІВ ТА ПІДГОТОВКА ҐРУНТУ ДО наступних АНАЛІЗів

МЕТА РОБОТИ: опанувати методики відбору ґрунтових зразків і підготовки ґрунту для подальших аналізів

ІІРИЛАДИ І МАТЕРІАЛИ: зразок ґрунту, фарфорова ступка з пестиком, сито з діаметром отворів 1 мм, піддон, пакет, аркуш паперу, шпатель, лінійка

ТЕОРЕТИЧНА ПІДГОТОВКА

З метою досягнення репрезентативності та точності результатів аналізу ґрунту на кожній ділянці, що досліджується, в залежності від її площі, відбирається одна змішана проба, яку готують з 6 – 10 індивідуальних проб, відібраних по діагоналі ділянки бурами різної конструкції. Величину проби встановлюють відповідно до мети аналізу і кількості повторень. Якщо дослідження передбачають статистичну обробку даних, то проводять аналіз кожної проби відібраної з виділених ділянок.

Більшість аналізів проводять із зразками ґрунту у повітряно-сухому стані, подрібненому у ступці і просіяному крізь сито з діаметром отворів 1 мм. Для визначення вмісту азоту і гумусу потрібна спеціальна підготовка ґрунту.

Для деяких аналізів необхідні зразки ґрунту, які були взяті в полі без попереднього висушування (для визначення вологості ґрунту) і зразки повітряно-сухого ґрунту без попереднього подрібнення (для визначення структури).

ХІД РОБОТИ

1. Безпосередньо на ділянках вибирають місця для закладки ґрунтових розрізів. Глибина ґрунтового розрізу повинна становить 1,5-2,0 м.

2. Замалювати ґрунтовий розріз та зазначити глибини відбору ґрунтових зразків. Ґрунтові зразки відбирають через кожні 10 см або із середньої частини кожного генетичного горизонту.

 

Рис. 1. Профіль чорнозему південного

3. З відібраних індивідуальних проб методом " прямокутника " відбирається середня проба:

а) відібраний зразок з певного шару ґрунту розрівнюється на папері у формі прямокутника;

б) розділяється ґрунт на чотири однакові частина по діагоналям за допомогою лінійки;

в) відбираються від зразка дві протилежні частини (два протилежних трикутника);

г) ґрунт перемішується і знову розрівнюється прямокутною формою.

Ці операції продовжують до тих пір, поки на папері не залишиться близько 1,0-2,0 кг ґрунту.

4. Вибираються із середньої проби всі корені, включення та новоутворення.

5. Відібраний зразок ґрунту поміщується в пакет з етикеткою, на якій вказується: номер зразка, місце відбору зразка, рельєф місцевості, шар ґрунту, дату відбору. Всі записи етикетки дублюють у таблиці 1.1 робочого зошиту.

Таблиця 1.1

Перелік відібраних ґрунтових зразків для аналізів

№ зразка	Місце відбору	Шар ґрунту	Дата відбору	Примітки

 

6. В лабораторії відібрані зразки ґрунту доводять до повітряно-сухого стану, для чого ґрунт розстеляють на стелажах чи на підлозі і залишають на 1-3 доби.

8. Описати особливості підготовки ґрунтових зразків для різних аналізів в таблиці 1.2.

Таблиця 1.2

Підготовка ґрунтових зразків для аналізів

Вид аналізу	Підготовка зразка ґрунту	Маса наважки
Структурний склад ґрунту за методом Н.І. Саввінова
Водотривкість агрегатів за методом Бакшеєва
Щільність ґрунту
Щільності твердої фази пікнометричним методом
Польова вологість ґрунту
Гігроскопічна вологість ґрунту
Капілярна та повна вологоємності
Гумусу за методом І.В. Тюріна у модифікації В.Н. Сімакова
Визначення рН водної та сольвої витяжки

 

Висновки: ________________________________________________________

__________________________________________________________________

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Якзалежить кількість відбору зразків від площі дослідної ділянки?

2. Як готується середня проба ґрунту для визначення структури?

3. Як готується зразок ґрунту для визначення вологості?

4. Як готують ґрунт для подальшого аналізу?

5. Дайте визначення науки про ґрунт.

6. Дайте визначення ґрунту.

7. Що називається ґрунтовим профілем?

8. Як готується зразок ґрунту для визначення вмісту гумусу?

9. Охарактеризуйте фактори ґрунтоутворення.

10. Історія розвитку ґрунтознавства.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 1 (ІІ частина)

Визначення польової та гігроскопічної вологості

ґрунту

МЕТА РОБОТИ: навчитись визначати польову та гігроскопічну вологості ґрунту ваговим методом

ПРИЛАДИ ТА МАТЕРІАЛИ: зразки ґрунту, сито з діаметром отворів 1 мм та піддон, алюмінієві бюкси, технічні та аналітичні терези, сушильна шафа, ексикатор

 

ТЕОРЕТИЧНА ПІДГОТОВКА

Ґрунт як багатофазна, полідисперсна система завжди містить вологу. Вода в ґрунті виконує такі функцій: ґрунтоутворюючу, екологічну, біопродуктивну, меліоративну, агрономічну.

Вологістю ґрунту називають величину, що характеризує вміст в ґрунті вологи. Вона залежить від кількості опадів та температури, а при цих рівних умовах від механічного складу та вмісту гумусу в ґрунті.

Для більшості аналізів ґрунт просушують до повітряно-сухого стану. Такий ґрунт завжди містить певну кількість вологи, яка називається гігроскопічною.

Гігроскопічна вологість виражається у відсотках від маси сухого ґрунту. Це значення використовується в аналітичній практиці для обчислення маси сухого ґрунту або коефіцієнта перерахунку результатів аналізу повітряно-сухого ґрунту на абсолютно сухий.

 

ХІД РОБОТИ

ВИЗНАЧЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ ҐРУНТУ з розсипного зразка та в непорушеному стані

МЕТА РОБОТИ: навчитись визначати щільність ґрунту

ПРИЛАДИ ТА МАТЕРІАЛИ: прилад Качинського Н.А., сушильна шафа, циліндри, алюмінієвий бюкси, ексикатор, технічні терези

ТЕОРЕТИЧНА ПІДГОТОВКА

Щільність ґрунту - це маса одиниці його об'єму в природному складенні. Щільність ґрунту характеризує взаємне розміщення ґрунтових часток і агрегатів і виражається в г/см³. Вона залежить від механічного складу ґрунту, вмісту органічної речовини і структурного стану ґрунту.

Щільність ґрунтів коливається в межах 1,0-1,8 г/см³. Качинський Н.А. пропонує таку оцінку щільності ґрунтів (таблиця 2.1).

Таблиця 2.1.

Оцінка ґрунту за щільністю

Щільність ґрунту, г/см^3	Якісна оцінка
< 1	Ґрунт надто пухкий або містить багато органічної речовини
1,0-1,1	Пухкий ґрунт
1,2-1,3	Ущільнений ґрунт
1,3-1,4	Сильно ущільнений ґрунт
1,4-1,6	Підорні горизонти ґрунту
1,6-1,8	Сильно ущільнені ілювіальні горизонти

 

Щільність ґрунту в лабораторних умовах визначають із розсипного зразка з порушеним додаванням ґрунту. Більш точне визначення щільності ґрунту проводиться в польових умовах у непорушеному природному стані.

 

ХІД РОБОТИ

Визначення капілярної та повної вологоємності ґрунту

МЕТА РОБОТИ: навчитись визначати капілярну та повну вологоємність ґрунту

ПРИЛАДИ І МАТЕРІАЛИ: металеві циліндри без дна, марля, ванночки, фільтрувальний папір, технічні ваги

 

Теоретична підготовка

Властивість ґрунту поглинати та утримувати вологу називають вологоємністю. Залежно від сил, що утримують воду в ґрунті виділяють наступні види вологоємності: максимальну адсорбційну, максимальну молекулярну, капілярну, найменшу та польову.

Найменша польова вологоємність визначається максимальною кількістю вологи, яку ґрунт може утримувати в польових умовах після того, як стече гравітаційна вода і немає підпору ґрунтової вода.

Капілярна вологоємність ‑ максимальна кількість капілярно-підпертої води, що може утримуватися в ґрунті. Як і вологість, вологоємність визначається в % до ваги сухого ґрунту.

Польова вологоємність – це найбільша кількість вологи, яку може вмістити ґрунт при повному заповненні всіх пор, за винятком защемлених.

ХІД РОБОТИ

ТЕОРЕТИЧНА ПІДГОТОВКА

 

Щільністю твердої фази ґрунту називається відношення маси твердої фази ґрунту в сухому стані до маси рівного об'єму води. Ця величина залежить від природи мінералів, що входять до складу ґрунту і від кількості органічної речовини. В середньому щільність твердої фази у більшості ґрунтів знаходиться в межах 2,50 - 2,65 г/см³.

Пористість – це сумарний об’єм пор в ґрунті в одиниці об’єму. Загальна пористість поділяється на капілярну та некапілярну (пористість аерації).

Пористість аерації - це частина загальної пористості ґрунту, яка заповнена повітрям. Вона дорівнює різниці між об'ємом загальної пористості і об'ємом води, яка міститься в ґрунті в момент визначення шпаруватості.

Задовільною для вищих рослин вважається пористість 40-60%.

Качиньский Н.А. пропонує таку оцінку пористості ґрунтів (таблиця 3.1).

Таблиця 3.1

Оцінка пористості ґрунтів

Загальна пористість, %	Характеристика ґрунту
>70	Надлишкова пористість
55-65	Відмінна пористість
50-55	Задовільна пористість
<50	Незадовільна пористість
40-25	Дуже низька пористість

 

ХІД РОБОТИ

ТЕОРЕТИЧНА ПІДГОТОВКА

Структура ґрунту – це сукупність агрегатів або структурних окремостей різного розміру, форми, шпаруватості і механічної міцності. Агрегати складаються з механічних елементів зцементованих між собою. Агрегати розміром більше 0,25 мм називаються макроагрегатами, а менше 0,25 мм – мікроагрегатами.

Цінними в агрономічному відношенні є агрегати розміром від 0,25 до 10 мм. Найбільш цінними є агрегати розміром від 1 до 5 мм. Чим більше в ґрунті структурних окремостей цих розмірів, тим краща структура ґрунту.

Високе агрономічне значення мають ті агрегати, які не розмиваються під дією води. Якщо агрегати не розмиваються, то вони називаються водотривкими, а структура ґрунту – водотривкою.

Оцінку структурного складу ґрунту проводять за допомогою таблиці 4.1.

Таблиця 4.1

Оцінка структурного складу ґрунту

Вміст агрегатів від 0,25 до 10 мм, %	Оцінка структурного стану ґрунту
Сухе просіювання	Мокре просіювання
>80	>70	Відмінний
80-60	70-55	Добрий
60-40	55-40	Задовільний
40-20	40-20	Незадовільний
<20	<20	Поганий

 

ХІД РОБОТИ

ТЕОРЕТИЧНА ПІДГОТОВКА

 

Тверда фаза ґрунту складається із часток різних розмірів, які називаються механічними елементами або гранулами. Механічні елементи групуються за діаметром у фракції. Фракцією називають групу часток, діаметр яких знаходиться у визначених межах (таблиця 5.1).

Таблиця 5.1

Класифікація механічних елементів за Н.А. Качинським

№ п/п	Фракція часток	Діаметр часток, мм
	Каміння	> 3
	Гравій	3 - 1
	Пісок крупний	1,0 – 0,5
	Пісок середній	0,5 – 0,25
	Пісок мілкий	0,25 – 0,05
	Пил крупний	0,05 – 0,01
	Пил середній	0,01 – 0,005
	Пил мілкий	0,005 – 0,001
	Мул грубий	0,001 – 0,0005
	Мул тонкий	0,0005 – 0,0001
	Колоїди	< 0,0001

 

Суму всіх механічних елементів ґрунту розміром менше 0,01 мм називають фізичною глиною, а більше 0,01 мм – фізичним піском. Крім того, виділяють дрібнозем, в який входять частки менше 1 мм, і ґрунтовий скелет – частки більше 1 мм.

Відносний вміст в ґрунті або породі механічних елементів називається механічним або гранулометричним складом, а кількісне їх визначення – механічним або гранулометричним аналізом. Для характеристики механічного складу ґрунту найбільш широко використовується класифікація Н.А. Качинського, заснована на співвідношенні кількості фізичного піску та фізичної глини в ґрунті (Додаток А).

Ціль механічного аналізу ґрунту зводиться до розподілу дрібнозему ґрунту на 6 фракцій елементарних ґрунтових часток:

1) 1-0,25 мм - середній пісок;

2) 0,25-0,05 мм - мілкий пісок;

3) 0,05-0,01 мм - крупний пил;

4) 0,01-0,005 мм - середній пил;

5) 0,005-0,001 мм - мілкий пил;

6) менше 0,001 мм - мул.

Гранулометричний аналіз складається з двох етапів: 1) підготовки ґрунту до аналізу; 2) розподілу ґрунтових часток на фракції та визначення їх вмісту.

Підготовка ґрунту до гранулометричного аналізу полягає в диспергуванні макро- та мікроагрегатів ґрунту до елементарних ґрунтових часток за допомогою механічного та хімічного впливу на ґрунт: розтирання, кип’ятіння з водою, струшування, обробки розбавленими розчинами кислот для руйнування карбонатів та витіснення поглинених катіонів Са²⁺ та Мg²⁺, диспергування гідроксидом натрію.

Для розподілу ґрунтових часток на фракції ЕГЧ розміром менше 0,05 мм використовують седиментацію, тобто осідання часток у воді. В основі даного методу лежить закон Стокса, що описує закономірність падіння твердих часток в воді. Визначення вмісту фракцій ЕГЧ за розмірами здійснюється методом піпетки, суть якого полягає у відборі ґрунтової суспензії визначеного об’єму з даної глибини через певний час після початку седиментації за допомогою спеціальної піпетки.

 

ХІД РОБОТИ

Підготовка ґрунту

1. Відібраний у полі зразок ґрунту просушують до повітряно-сухого стану. Методом квадратів відбирають середню пробу масою 100 - 150 г, яку просівають через сито з отворами 1 мм. Просіяний ґрунт розсипають тонким шаром на папері, ділять на 10 квадратів і совочком рівномірно з кожного квадрату відбирають ґрунт для складення середньої проби для аналізу.

2. Із середньої проби ґрунту відважують на аналітичних вагах з точністю до 0,001 г дві наважки по 5 г для суглинкових ґрунтів і по 10 г для піщаних і супіщаних. Одну наважку для приготування аналізованої суспензії переносять на фарфорову чашку, іншу - для визначення гігроскопічної вологи в бюкс.

3. Перевіряють ґрунт на наявність карбонатів. Для цього наважку ґрунту у чашці змочують декількома краплями 10%-ого розчину НС1. Присутність карбонатів відмічають виділенням вуглекислого газу.

4. Якщо містяться карбонати, то для їх руйнування ґрунт в чашці необхідно обробити невеликими порціями 0,2 н. НС1 до повного припинення виділення СО₂. Після руйнування карбонатів рідину з чашок зливають у лійки з щільним фільтром і обробляють ґрунт 0,05 н. НС1 для витіснення з неї поглинених основ. Якщо в ґрунті карбонати відсутні, її відразу обробляють 0,05 н. НС1, як вказано в пункті 5.

5. Наливають в чашки приблизно до половини 0,05 н. НС1, ґрунт взмучують скляною паличкою і суспензію переносять на той же фільтр, на який зливали рідину після руйнування вільних карбонатів. Операцію повторюють 4 - 5 разів, а потім, взмучуючи ґрунт з 0,05 н. НС1, переносять його з чашок на фільтр.

6. Ґрунт на фільтрах обробляють 0,05 н. НС1 до зникнення реакції на кальцій. Для визначення цього моменту набирають в пробірку безпосередньо з-під лійки 3 мл фільтрату. Підливають до нього декілька крапель 10% NH₄OH до слабкого запаху, підкисляють 10%-ний СН₃СООН, додають 3 мл 4%-ного розчину щавлевокислого амонію (NH₄)₂C₂O₄ і нагрівають суміш до кипіння. За наявності кальцію з'явиться біла муть або кристалічний осад щавлевокислого кальцію (СаС₂О₄). За відсутності муті обробку ґрунту 0,05 н. НС1 закінчують.

7. Ґрунт на фільтрах відмивають від НС1 дистильованою водою до зникнення реакції на хлор. Для визначення кінця промивання набирають в пробірку з-під лійки 3-5 мл фільтрату, підкисляють його 10%-ним HNO₃ і додають декілька крапель 5%-ного AgNO₃. Відсутність білої муті вказує на кінець промивання. За наявності білої муті промивання продовжують. Але якщо фільтрат помутніє (це свідчить про наявність рухомих колоїдів), промивання припиняють. Об'єм витраченого фільтрату необхідно врахувати при визначенні загального об'єму фільтрату.

8. Ґрунт з фільтру змивають дистильованою водою з промивалки через лійку у конічну колбу ємкістю 750 см³. У колбу з суспензією додають дистильовану воду до третини об'єму та 0,5 - 3 мл 1 н. NaOH. Колбу протягом 2 годин збовтують через кожні 15 хвилин.

9. Потім колбу з суспензією кип'ятять на плитці протягом 1 години, закривши колбу лійкою.

10. Зважують на аналітичних терезах 6 фарфорових чашок попередньо висушених в сушильній шафі при температурі 105ºС до постійної маси. Результати зважування (номер фарфорової чашки та її масу) записати в таблицю 2.3.

11. Прокип'ячену і охолоджену до кімнатної температури суспензію ґрунту пропускають через сито з отворами 0,25 мм, яке встановлюють на скляній лійці, вставленій в мірний циліндр на 500 мл. Ґрунт на ситі промивають дистильованою водою з промивалки. Потрібно стежити, щоб води в циліндрі не набралося більше вказаного об'єму.

12. Залишок з сита (частинки розміром 1 - 0,25 мм) змивають у наперед зважену фарфорову чашку; воду, що відстоялася, зливають, залишок випаровують на етернітовій плитці, потім висушують в сушильній шафі при 105°С до постійної маси.

13. Об'єм суспензії в циліндрі доводять дистильованою водою до 500 мл і звідси беруть 4 проби спеціальною піпеткою на 25 мл з різної глибини для різних груп механічних елементів в наступній послідовності.

№ проби	Глибина відбору, см	Розмір частинок, мм
І		< 0,05 мм
ІІ		< 0,01 мм
ІІІ		< 0,005 мм
IV		< 0,001 мм

 

14. Час відбору проб із суспензії після початку відстоювання необхідно визначити в залежності від щільності твердої фази ґрунту і температури за таблицею 5.2.

Таблиця 5.2.

Інтервали часу для відбору проб ґрунтової суспензії в залежності від її температури та щільності твердої фази ґрунту (d_v= 2,60)

Діаметр часток, мм	Глибина відбору, см	Час відстоювання при різних температурах, ºС
≤ 0,05		149 с	130 с	115 с	92 с
≤ 0,01		24 хв 52 с	21 хв 45 с	19 хв 14 с	15 хв 17 с
≤ 0,005		1 год 39 хв 27 с	1 год 26 хв 59 с	1 год 16 хв 55 с	1 год 01 хв 10 с
≤ 0,001		29 год 0 хв	25 год 22 хв	22 год 25 хв	15 год 50 хв

 

Температуру суспензії визначають під час аналізу термометром, розміщеним у такому ж циліндрі з водою, як той, де відстоюється суспензія. Попередньо визначається питома маса твердої фази ґрунту або ж використовують табличні дані.

15. Підготовлену суспензію перед відбором проб необхідно збовтати на протязі 1 хвилини до повного скаламучення осаду із дна циліндра, не допускаючи виливання суспензії, а потім залишити циліндр у спокої до моменту відбору проб.

16. При відборі проби піпетку у закритому положенні необхідно підняти по штативу, а потім опустити в центр циліндра з суспензією. Поворотом крану, що з'єднує піпетку з аспіратором засмоктати суспензію у піпетку до вимірювальної межі.

Кран необхідно закрити, піпетку витягнути і відвести її в бік від циліндра, опустивши її вниз до упорного кільця та перенести суспензію у раніше зважену фарфорову чашку. Піпетку необхідно промити невеликими порціями дистильованої води, змиваючи її у ту ж саму чашку (для уникнення втрат).

17. Проби в чашках необхідно випарювати на плитці, висушувати до постійної ваги при температурі 105 °С, охолоджувати в ексикаторі та зважувати на аналітичних вагах.

18. Вимірюють загальний об’єм фільтрату, отриманого після обробки ґрунту на фільтрі 0,05 н. НСl і дистильованою водою. Відбирають 25 мл фільтрату мірним циліндром у фарфорову чашку, яку випаровують на етернітовій плитці, висушують в сушильній шафі при температурі 105 °С до постійної маси та зважують.

Результати зважувань записувати у робочу таблицю 5.3.

Таблиця 5.3

Допоміжна таблиця для розрахунку результатів гранулометричного аналізу

Показники	Втрати при обробці	Крупний та середній пісок (1-0,25 мм)	Проба
І	ІІ	ІІІ	IV
розмір часток, мм
< 0,05	< 0,01	< 0,005	< 0,001
Номер чашки
Маса чашки
Маса чашки з пробами
Маса проб, часток
Загальний об’єм фільтрату після обробки ґрунту
Вміст часток, %

 

Опрацювання результатів

1. Втрати при обробітку визначають за формулою:

=

де х – втрата при обробці, %; а – маса речовини, що відповідає втратам при обробці у взятому для випаровування об’ємі фільтрату, г; 100 – коефіцієнт перерахунку на 100 г ґрунту; V – загальний об’єм фільтрату, мл; V₁ – об’єм фільтрату взятого для випаровування, мл; С – наважка повітряно-сухого ґрунту, взята для механічного аналізу, г; К_Н2О – коефіцієнт перерахунку на сухий ґрунт.

2. Вміст крупного та середнього піску (1 – 0,25 мм) розраховують за формулою:

=

де Р – кількість крупного та середнього піску, %; b – маса часток, що залишилися на ситі, г; 100 – коефіцієнт перерахунку на 100 г ґрунту; К_Н2О – коефіцієнт перерахунку на сухий ґрунт.

3. Фракцію часток 0,25 - 0,05 мм знаходять за різницею у масі всієї наважки, яку брали для аналізу, та сумарною масою всіх визначених фракцій, з обліком втрат на розчинення:

=

де m – кількість мілкого піску, %; p – кількість крупного та середнього піску; n₁ – кількість часток І проби, %; x – втрати при обробці ґрунту НСl та Н₂О, %.

4. Розраховуємо вміст фракцій часток І проби, ІІ проби, ІІІ проби та IV проби за формулою:

,

де n_i - фракція, що визначається у вагових процентах; К - вага фракції, знайдена при відборі відповідної проби, г; V – об’єм суспензії в циліндрі, мл; 100 - коефіцієнт перерахунку на 100 г ґрунту; V₁ - об'єм взятої проби, мл; С – наважка повітряно-сухого ґрунту, взята для механічного аналізу, г; К_Н2О – коефіцієнт перерахунку на сухий ґрунт.

=

=

=

=

5. Вміст крупного пилу (0,05 – 0,01 мм) розраховується за формулою:

% крупного пилу

де n₁ – вміст часток І проби, %; n₂ – вміст часток ІІ проби, %.

6. Вміст середнього пилу (0,01 – 0,005 мм) розраховується за формулою:

% середнього пилу =

де n₂ – вміст часток ІІ проби, %; n₃ – вміст часток ІІІ проби, %.

7. Вміст дрібного пилу (0,005-0,001мм) розраховується за формулою:

% дрібного пилу =

де n₂ – вміст часток ІІІ проба, %; n₃ – вміст часток ІV проби, %.

8. Вміст мулу (< 0,001 мм) дорівнює кількості часток ІV проби в процентах.

Результати аналізу необхідно подати у вигляді таблиці 5.4, в якій вказується процентний вміст у ґрунті фракцій.

Таблиця 5.4.

Результати гранулометричного аналізу профілю ґрунту

Генетичний горизонт	Гігроскопічна волога, %	Втрати при обробці, %	Розмір механічних елементів, мм, та їх вміст, %	Назва ґрунту за гранулометрич-ним складом
1 – 0,25	0,25 – 0,05	0,05 – 0,01	0,01 – 0,005	0,005 – 0,001	< 0,001	< 0,01

 

9. На основі отриманих результатів визначається механічний склад зразка ґрунту за класифікацією Н.А. Качинського (Додаток А).

 

 

Висновки: ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Що називають механічними елементами ґрунту?

2. Що називають фракцією часток ґрунту?

3. На які фракції за Качинським Н.А. поділяють частки ґрунту?

4. Що називають фізичною глиною?

5. Які частки називають фізичним піском?

6. На які види поділяють ґрунти за механічним складом?

7. Як визначити механічний склад ґрунту в полі за сухим методом?

8. Як визначити механічний склад ґрунту в полі за мокрим методом?

9. Вплив механічного складу на агрономічні властивості ґрунту.

10. Вплив механічного складу на повітряні, теплові та водно-фізичні властивості ґрунту.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 6

ТЕОРЕТИЧНА ПІДГОТОВКА

Гумус - це складний динамічний комплекс органічних речовин, які утворюються при розкладі і гуміфікації органічних решток в ґрунті.

При визначенні сумарного вмісту гумусу враховують всі форми органічної речовини ґрунту. Тому при підготовці ґрунту до аналізу ретельно відбирають корінці і всі органічні рештки, з тим, щоб по можливості виключити органічні речовини не гумусової природи.

Метод Тюріна И.В. в модифікації Сімакова В.Н. заснований на окисленні вуглецю гумусових речовин до СО₂ 0,4 н. розчином двохромовокислого калію (К₂Сr₂О₇), приготовленого на сірчаній кислоті, розбавленій у воді 1:1. По кількості хромової суміші, яка пішла на окислення органічного вуглецю судять про його кількість.

Реакція окислення протікає за рівнянням реакції:

2К₂Сг₂О₇ + 8Н₂SО₄ = 2К₂ SО₄ + 2 Сг₂(SО₄)₃ + 8 Н₂О + 3О₂

3С + 3О₂ = 3СО₂

ХІД РОБОТИ

 

1. З підготовленого для визначення гумусу і азоту ґрунту беруть наважку на аналітичних терезах, яка залежить від вмісту гумусу в аналізуємому ґрунті: при вмісті гумусу більше 7% - 0,1 г; при 4-7% - 0,2 г; при 2-4% - 0,3 г; менше 2% - 0,5 г.

2. Наважку ґрунту висипають в конічну колбу на 100 мл. В колбу з бюретки приливають 10 мл хромової суміші і обережно перемішують коловими рухами.

3. Суміш в колбі, в яку вставляється лійка, кип’ятиться на етернітові плитці протягом 5 хвилин з моменту появи бульбашок СО₂.

4. Колбу охолоджують, стінки колби промивають дистильованою водою, доводячи об'єм до 30-40 мл. Додають 4-5 краплин 0,2%-го розчину фенілантранілової кислоти і титрують 0,1 н. або 0,2 н. розчином солі Мора. Кінець титрування визначають переходом вишнево-фіолетового забарвлення в зелене.

5. Проводять холосте визначення: замість наважки ґрунту використовують прогрітий ґрунт (0,1-0,3 г).

6. Вміст органічного вуглецю розраховують за формулою:

,

де С - вміст органічного вуглецю, % до маси сухого ґрунту; а - кількість солі Мора, яка пішла на холосте титрування; в - кількість солі Мора, яка пішла на титрування залишку хромовокислого калію; К_м. - поправка до титру солі Мора; 0,0003 - кількість органічного вуглецю, яка відповідає 1 мл 0,1 н розчину солі Мора; Кн₂о - коефіцієнт гігроскопічності для перерахунку на абсолютну суху наважку ґрунту; Р - наважка повітряно-сухого ґрунту, г.

7. Вираховують процентний вміст гумусу (р) із розрахунку, що в його складі міститься середньому 58% органічного вуглецю (1г вуглецю відповідає 1,724 г гумусу):

р = С х 1,724

8. Розрахунок запасів гумусу в т/га проводять за формулою:

,

де Н - запаси гумусу, т/га; h - потужність шару ґрунту, м; d - щільність ґрунту, г/см³; р - вміст гумусу, %.

9. Результати титрування та розрахунки записуються в таблицю 6.1.

Таблиця 6.1

Результати визначення гумусу

Генетичний горизонт, глибина (h), см	Кількість солі Мора, яка пішла на холосте титрування (а), мл	Кількість солі Мора, яка пішла на титрування хромово кислого калію(в), мл	Коефіцієнт гігроскопічності (КН2О)	Наважка повітряно - сухого ґрунту (Р), г	Вміст органічного вуглецю (С), %	Вміст гумусу (р), %	Щільність ґрунту (d), г/см^3	Запаси гумусу в горизонті (Н), т/га

 

Висновки: ______________________________________________________

__________________________________________________________________

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Що називається гумусом?

2. У чому суть методу визначення вміст гумусу в ґрунті?

3. За якою формулою визначають вміст гумусу в ґрунті?

4. За якою формулою розраховують запаси гумусу в ґрунті?

5. Що розуміють під органічною речовиною в ґрунті?

6. Гумінові кислоти, їх склад, властивості.

7. Фульвокислоти, їх склад, властивості.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 6 (ІІ частина)

ТЕОРЕТИЧНА ПІДГОТОВКА

Кислотність розчину обумовлена іонами водню. При нейтральній реакції розмір рН = 7, при кислій менше 7, при лужній більше 7.

В залежності від того, в якому стані знаходяться в ґрунті іони водню, розрізняють слідуючи види кислотності: актуальну (активну) і потенційну (скриту). Потенційну поділяють на обмінну і гідролітичну. Для того, щоб судити про кислотність ґрунту, визначають рН водного і сольового розчинів. Величина рН водного розчину характеризує актуальну, а сольового - потенційну кислотність ґрунту.

Актуальна кислотність - це кислотність ґрунту, обумовлена наявністю в ґрунтовому розчині іонів водню і позначається латинськими буквами рН.

Обмінна кислотність зумовлюється наявністю у ГПК водню або алюмінію, які витісняються з ґрунту під дією нейтральних солей (КС1, NаС1) і починається рН_сол.

ХІД РОБОТИ

Додаток А

Міністерство освіти і НАУКИ України