Оптимальні показники щільності для ґрунтів різного гранскладу

(А.Г.Бондарєв, 1985)

 

Гранулометричний склад ґрунту	Щільність ґрунту, г/см^3
Важко-, середньосуглинковий	1,0 - 1,30
Легкосуглинковий	1,10 – 1,40
Супіщаний	1,20 – 1,45
Піщаний	1,25 – 16,0

Нижчі границі оптимальні для більш вимогливих культур (пшениця, ячмінь, кукурудза, соняшник). Бавовник, люцерна, конюшина краще ростуть при більших значеннях щільності орного шару. Особо виділяється рис, для нормального росту якого потрібна висока щільність кореневого шару. Для одержання високих врожаїв коренеплодів та бульбоплодів необхідна щільність 1,1-1,2 г/см³.

 

Встановлено, що проникнення коренів рослин в шари ґрунту з щільністю 1,40-1,55 (1,60) г/см³ – утруднений, їх розвиток пригнічується, а при щільності більше 1,55 (1,60) г/см³ – ріст кореневих систем неможливий.

Збільшення щільності ґрунту в кореневому шарі на кожні 0,1 г/см³ призводить до зростання запасів недоступної вологи на 10%, зниженню врожаю зернових культур на 10-15%.

Чим сухіше ґрунт, тим більше пригнічуються рослини від підвищеної щільності, тому за рахунок зрошення можливо частково компенсувати цей негативний вплив.

Від щільності залежать повітряні, водні, теплові та біологічні властивості ґрунту. З ущільненням суглинкових і глинистих ґрунтів зменшується пористість і об’єм пор аерації, збільшується об’єм неактивних пор, в яких вода практично недоступна рослинам, знижується швидкість фільтрації.

Знання щільності необхідне для генетичного аналізу ґрунту, визначення запасів води, поживних речовин, солей, розрахунків поливних та зрошуваних норм, пористості, об’ємів земляних робіт та ін.

Для визначення щільності ґрунту існують декілька методів і приладів, в основі яких лежать різні принципи:

· буровий - взяття зразка в непорушеному стані за допомогою циліндра-бура певного об’єму;

· ріжучого кільця або циліндра – зразки ґрунту відбираються за допомогою металічних стаканів (кільця, циліндри) відомого об’єму, що вдавлюються в стінки розрізу;

· фіксажний – застосування різних речовин (парафін, спермацет, бакелліт, деякі смоли), що фіксують взятий зразок ґрунту. Об’єм зразка визначається кількістю витісненої ним рідини або гідростатичним зважуванням;

· піщаний і вазеліновий – вимірювання об’єму зразка ґрунту за допомогою сипучих або рідких речовин. Зразок ґрунту при цьому беруть буром або ножем без збереження природного складу. Вагу зразка визначають зважуванням, а об’єм – заповненням пустоти, що утворилась після взяття зразка, сипучим або рідкою речовинами.

 

Визначення щільності ґрунту методом парафінування

(Пігулевського)

 

Визначення щільності ґрунту за цим методом відноситься до фіксажних методів і складається з двох частин:

1. Визначення вологості ґрунту (%);

2. Визначення об’єму зразка та щільності в перерахунку на абсолютно-сухий ґрунт.

 

 

1.Визначення вологості ґрунту

Робочою таблицею до цього розділу є табл.9.

Визначення вологості ґрунту

№ бюксу	Маса бюкса, г	Маса сухого ґрунту, г	Маса випаруваної води	Вологість ґрунту, %
пустого	з ґрунтом
до сушіння	після сушіння

Беруть сухий, чистий бюкс. Номер, що знаходиться збоку або на дні бюкса, заносять до табл. 9, кол 1.

Зважують бюкс з точністю до 0,001 г (табл.9, кол. 2).

Зразок для визначення щільності ґрунту в непорушеному стані за допомогою ножа закруглюють до форми, що нагадує картоплину середнього розміру. Ґрунт, що зрізався із зразка засипають у бюкс на ⅔ його об’єму або 20-30 г.

Після зважування (табл. 9, кол. 3) відкритий бюкс поміщають до сушильної шафи на 4-6 годин при температурі 105-106ºС для висушування до постійної маси.

Після висушування бюкс з ґрунтом охолоджують в ексикаторі і в подальшому зважують (табл. 9, кол. 4).

Різниця між масами бюкса пустого і з ґрунтом після сушіння показує масу сухого ґрунту (табл. 9, кол. 5).

Масу випаруваної вологи знаходимо як різницю між масами бюксу з ґрунтом до сушіння і після сушіння (табл. 9, кол. 6).

Вологість ґрунту в вагових процентах (табл. 9, кол. 7) розраховується за формулою:

де:

x – вологість ґрунту, %;

m₁ – маса випаруваної води, г;

m₂ – маса сухого ґрунту, г;

100 – перевідний коефіцієнт в проценти.

 

 

Визначення щільності ґрунту

Робочою таблицею до цього розділу є табл. 10.

Визначення щільності ґрунту

 

Вологість ґрунту, %	Маса, г	Об’єм зразка, см^3	Щільність ґрунту, г/см^3
вологого зразка	сухого зразка	зразка з парафіном на повітрі	зразка з парафіном у воді

 

Очищений зразок ґрунту (“картоплину”) обв’язують ниткою і зважують. Данні заносять до табл. 10, кол. 2.

Після зважування зразок декілька разів занурюють у чашу з розплавленим парафіном температура, якого на 2-3ºС вище за точку плавлення так, щоб зразок рівномірно покрився парафіновою оболонкою. Після охолодження запарафінований зразок зважують, дані заносять до табл. 10, кол. 4.

У подальшому зразок зважують у воді, щоб визначити його об’єм гідростатичним зважуванням за законом Архімеда (тіло занурене у воду втрачає у вазі рівно стільки, який його об’єм). Для цього зразок ниткою прив’язують до коромисла технічних ваг. Під коромисло поміщають на підставці широкий стакан з водою. Зразок занурюють у воду так, щоб він не торкався стінок і дна стакану, а також не виглядав з поверхні води, зважують, результат заносять до табл. 10, кол. 5.

У подальшому значення вологості ґрунту переносять із таблиці 9 (кол. 7) в таблицю 10 (кол. 1) і проводять розрахунки:

· маси сухого зразка ґрунту (табл. 10, кол. 3) за формулою:

 

,

де:

m – маса сухого зразка ґрунту, г;

c₁ - маса вологого зразка ґрунту, г;

х - вологість ґрунту, %;

100 – перевідний коефіцієнт з процентів.

 

· об’єму зразка (табл. 10, кол. 6) за формулою:

,

де:

v – об’єм зразка ґрунту, см³;

c₁ – маса вологого зразка г;

c₂ – маса зразка з парафіном на повітрі, г;

c₃ – маса зразка з парафіном у воді, г;

0,89 – об’ємна вага парафіну, г/см³;

 

· щільності ґрунту (табл. 10, кол. 7) за формулою:

,

де:

d -щільність ґрунту, г/см³;

m – маса сухого зразка ґрунту, г;

v – об’єм зразка ґрунту, см³.