Робота 3. Визначення вологості в’янення.

Вологість в’янення - це такий запас грунтової вологи (його ще називають мертвий запас), при якому у рослин настає стійке в’янення. Вологість в’янення залежить від багатьох факторів, але найголовнішими з них є біологічні особливості окремих видів рослин і механічний склад грунту.

Вивчення водного режиму різних типів грунтів показало, що між вмістом у грунті гігроскопічної води і вологістю в’янення існує певне співвідношення (кореляція) - вологість в’янення удвічі більша гігроскопічної вологи (1:2). Тому вологість в’янення можна обчислити шляхом множення гігроскопічної вологості на 2 (за Качинським - на 1,5). Проте точнішим є визначення цієї величини експериментальним шляхом - визначити вологість грунту при настанні в’янення рослин, які на ньому вирощуються.

Вологість в’янення визначають з метою обчислення запасу продуктивної вологи в грунті.

Необхідне приладдя і матеріали: алюмінієвий бюкс, насіння ячменю, парафін у суміші з технічним вазеліном у співвідношенні 4:1, терези і важки, сушильна шафа, вата, скляний ковпак.

Хід роботи:

1. В алюмінієвий або скляний бюкс насипати 40-60 г повітряносухого грунту і зволожити його на всю глибину.

2. Посадити в грунт на глибину 1-2 см 5-6 накільчених зерен ячменю (щоб одержати накільчене зерно, необхідно за 1-2 дні поставити його на пророщування в чашках Петрі при кімнатній температурі). Бюкси прикрити картоном або цупким папером і тримати до появи сходів.

3. Коли з’являться сходи виставити бюкси з рослинами на яскраве світло і вирощувати до фази, коли другий листок буде довший за перший. В кожному бюксі залишити по 4 рослини.

4. Поверхню грунту залити сумішшю парафіну з технічним вазеліном. Коли суміш застигне, зробити в парафіні булавкою кілька отворів для газообміну. Замість парафіну поверхню грунту можна закрити ватою. Спостерігати за в’яненням рослин.

5. Коли всі листки зав’яли і опустилися до половини своєї довжини, бюкси ставлять під скляний ковпак. Якщо протягом 12 годин в’янення збереглось, можна вважати, що рослини досягли стійкого в’янення.

6. Вийняти грудку грунту з бюкса і вибрати з неї коріння.

7. Зважити бюкс з грунтом і визначити його вологість, висушуючи до постійної ваги, як описано в роботі №1.

Результати досліду занести в таблицю 3.

 

Таблиця 3. Результати визначення вологості в’янення грунту.

 

№	Вага бюк-	Вага бюкса з грунтом, г	Вага води	Вага абсо-	Волоь	Середня
бюкса	са без грунту, г	до висушу-вання	після 1-го ви-сушува ння	після 2-го ви сушування	що випару валась, г	лютно сухо го грунту, г	гість в’я-нення,%	вологість в’янення, %

Визначивши гігроскопічну вологу, вологість в’янення і польову вологість грунту обчисліть кількість вологи, доступної для рослин.

Приклад обчислення:

Припустимо, що польова вологість грунту становить 26,2%, а вологість в’янення - 12,2%. Звідси доступної для рослин води в цьому випадку буде 26,2-12,2= 14%.

Обчислення запасів доступної для рослин води в грунті в тонах на 1 га виконують за формулою:

Q = W × d × h,

де Q - запас води в т/га; W - вологість грунту у %; d - об’ємна вага грунту; h - глибина шару грунту з такою вологістю, см.

Припустимо, що в нашому прикладі вологість визначалася в шарі глибиною 80 см, а об’ємна вага грунту становить 1,25.

Тоді Q=14× 1.25 ×80= 1400 т/га (або 140 мм).

За цією ж формулою можна визначити і загальний запас води в грунті, поставивши для значення W польову вологість.

 

Робота 4. Визначення повної вологоємкості грунту.

Принцип методу: Повна вологоємкісті - кількість води, яка утримується грунтом в стані повного насичення, при якому всі пори грунту (капілярні і некапілярні) заповнені водою. При такій вологоємкості грунту у грунті міститься вода всіх форм - гігроскопічна, плівчаста, капілярна і гравітаційна. Повне насичення грунту водою має місце після тривалих дощів та при зрошенні.

В лабораторних умовах величину повної вологоємкості визначають методом насичення повітряно сухого грунту водою. Крім того, повну вологоємкість можна обчислити за величиною загальної пористості грунту.

Практичне значення роботи: Повну вологоємкість грунту визначають для обчислення поливної норми в умовах зрошуваного землеробства. Поливна норма - це кількість води (м³), яку потрібно подати за один полив на 1 га поля. Вона залежить від глибини шару грунту, яку треба зволожити, біологічних особливостей сільськогосподарської культури, механічного і структурного складу грунту та інших факторів.

Кількість води, яку можна подати на поле за один полив разом з запасом води в грунті перед поливом, не повинна перевищувати повної вологоємкості шару грунту, який зволожується. У противному випадку частина води просочиться в нижні горизонти грунту і не буде використана рослинами, а верхній горизонт буде перезволожений, що може спричинити вимокання рослин і заболочування грунту.

Величину поливної норми обчислюють за формулою:

m = aH (b_пв -b_o) ×100,

де a - об’ємна вага грунту, т/м³;

Н - глибина на яку необхідно зволожити грунт, м;

b_пв - повна вологоємкість всього шару грунту,%;

b_о - вологість шару грунту перед поливом (польова вологість), %.

Здобуту за цією формулою поливну норму збільшують на 10-15% для того, щоб компенсувати витрати води на випаровування і фільтрацію під час поливу.

Довідка: В районах зрошуваного землеробства рекомендується зволожувати грунт на глибину 0,5-1,5 м. Зокрема, для овочевих культур і картоплі на глибину 0,4-0,6 м, зернових і технічних культур - 0,8-1,0 м, садів і виноградників - 1,0-1,2 м. Осінні вологозарядкові поливи проводять на глибину 1-5 м.

Необхідне приладдя: фарфорова ступка, технічні терези з важками, металевий штатив, скляна трубка діаметром 2-3 см і довжиною 15 см, хімічний стакан, марля, термостат, алюмінієві бюкси.

Хід роботи:

1. Скляну трубку діаметром 2-3 см, довжиною 15 см з одного кінця закріпити і обв’язати марлею, під яку покласти паперовий фільтр. Зважити її на технічних терезах.

2. Насипати у трубку до висоти 10-12 см злегка розтертого грунту. Утрамбувати грунт. Для цього нижнім кінцем трубки постукати по товстому картоні (або по долоні руки).

3. Одночасно взяти проби цього ж грунту для визначення гігроскопічної вологи, яку визначають так як описано в роботі №2.

4. Трубку з грунтом зважити на технічних терезах.

5. Опустити трубку (повністю) в стакан з водою. Рівень води в стакані повинен бути на 1 см вище рівня грунту в трубці. Залишити стакан з трубкою на 15 хв. За цей час вода заповнить всі пори між частинами грунту.

6. Через 15 хв. вийняти трубку з стакана і, закріпивши її вертикально на штативі, чекати поки стече залишок води.

7. Зняти трубку з штатива, протерти її зовні фільтрувальним папером і зважити на технічних терезах. Результати зважування занести у таблицю.

8. Обчислення вмісту води, яку увібрав грунт, проводять за формулою:

_{А =} Р₃ - Р_{2 × 100%,}

Р ₂ - Р ₁

де А - кількість води, увібраної грунтом, %;

Р₁ - маса трубки, г;

Р₂ - маса трубки з грунтом до насичення її водою, г;

Р₃ - маса трубки з грунтом після насичення водою, г.

9. Визначають вміст гігроскопічної вологи у повітряно сухому грунті цього ж зразка (дивись роботу №2).

10. Повну вологоємкість (W_max) визначають додаванням процентного вмісту гігроскопічної вологи (W) і процентного вмісту води, увібраної грунтом в трубці (А):

W_max = W + A.

Таблиця 3. Результати визначення повної вологоємкості грунту.

Назва грунту, № зразка	Маса трубки без грунту, г	Маса трубки з грунтом до насичення водою, г	Маса трубки після насичення водою, г	Кількість води увібраної грунтом, %	Вміст гігроскопіч-ної вологи, %	Повна вологоємкість грунту, г W + A

Завдання: Розрахуйте норму поливу на 1 га поля картоплі використавши результати ваших визначень польової вологості (b_о) і повної вологоємкості (b_пв) при умові, що об’ємна вага грунту становить 1,15 т/м³.

Приклад розрахунку: Необхідно розрахувати норму поливу на 1 га яблуневого саду. Повна вологоємкість грунту в цьому саду становить 38%, польова вологість - 20%, об’ємна вага - 1,2 т/м³. Користуючись наведеною вище формулою знаходимо, що на 1 га саду треба подати

m = 1,2 × 1,0 (38 - 20) × 100 = 2160 м³/ га води.

З урахуванням випаровування та фільтрації (10%) m = 2400 м³/га.