Методичні рекомендації до виконання практичних і лабораторних робіт

З курсу

"ГРУНТОЗНАВСТВО"

 

 

Івано-Франківськ

ББК. 40.3я73.

(С29)

УДК 631.4.

 

Грунтознавство. Методичні рекомендації до практичних і лабораторних робіт. Укладачі: В.К. Сельський, М.М. Томин. – Івано-Франківськ: Прикарпатський національний університет ім. В. Стефаника, 2006 – с.

У методичних рекомендаціях наводяться основні методи визначення загальних властивостей грунтів та їх характеристика.

Призначені для студентів спеціальності «Агрохімія і ґрунтознавство» а також можуть бути використані біологами, географами, екологами, лісовиками.

 

Друкується за рішенням вченої ради Прикарпатського університету імені Василя Стефаника від __________(протокол №)

вченої ради Інституту природничих наук від _________(протокол №)

кафедри агрохімії і ґрунтознавства від ________(протокол №)

 

Рецензенти: М.Д. Волощук, доктор сільськогосподарських наук, професор Прикарпатського національного університету ім. В. Стефаника;

І.І. Назаренко, доктор сільськогосподарських наук, професор Чернівецького національного університету ім. Ю. Федьковича.

 

ISBN 966 – 568 – 329 – 2 ББК 40.3я73.

УДК 631.4.

 

Прикарпатський національний університет ім. Василя Стефаника

Сельський В.К., Томин М.М.

Зміст

 

Вступ

1. Техніка безпеки під час проведення робіт у агрохімічній лабораторії

2. Практична робота №1. Польовий метод дослідження ґрунтів та підготовка ґрунту до аналізу

3. Практична робота №2. Генетичні горизонти та їх символіка

4. Практична робота №3. Морфологічні ознаки ґрунту

5.Лабораторна робота №1. Визначення польової, гігроскопічної, максимально гігроскопічної і продуктивної вологи в ґрунті

6. Лабораторна робота №2. Ґрунтова волога та водні властивості ґрунту

7. Лабораторна робота №3. Загальні фізичні властивості ґрунту

8. Лабораторна робота №4. Приготування водної витяжки ґрунту, визначення його ступеня засоленості та якісний аналіз деяких хімічних елементів ґрунту

9. Лабораторна робота №5 Визначення гумусу методом І.В.Тюріна в модифікації В.Н.Симакова

10. Лабораторна робота №5А. Якісне визначення різних форм гумусу та їх властивості

11. Лабораторна робота №6. Кислотність ґрунту

12. Лабораторна робота №7. Властивості колоїдних розчинів

13. Лабораторна робота №8. Якісне визначення поглинальної здатності ґрунтів.

14. Лабораторна робота №8А.Визначення суми поглинутих основ прискореним методом Каппена-Гільковича /для некарбонатних ґрунтів /

15. Лабораторна робота №9. Вплив складу обмінних катіонів на зміну властивостей ґрунтів під впливом насичення його різними катіонами

16. Лабораторна робота №10. Гранулометричний склад грунту / кількісне визначення

17. Лабораторна робота №11. Визначення вмісту карбонатів у грунті

18. Лабораторна робота №12. Визначення загального азоту

19. Список використаної літератури.

Вступ

 

Незважаючи на всі досягнення науки і техніки, людина дістає з ґрунту майже все, що потрібно для її існування. Це хліб, корені і коренеплоди, овочі, фрукти, ягоди, корми з посівних і природних трав для тваринництва, прядильна сировина для легкої промисловості та багато іншого.

Земельні ресурси – складова частина продуктивних сил суспільства, основне джерело національного багатства країни.

Грунт – не лише предмет праці, а й знаряддя сільськогосподарського виробництва, безпосередньо пов’язане з якісним станом землі. Тому підтримання, поліпшення родючості ґрунту, запобігання його виснаженості, ерозії, засоленню, заболоченню, забрудненню різними токсичними речовинами – запорука високих врожаїв, запорука зростання добробуту народу.

Тому глибокі знання про ґрунти, про їх раціональне використання є вкрай необхідні як агрохімікам і ґрунтознавцям, так і біологам, географам, екологам, лісознавцям.

Методичні рекомендації для проведення практичних і лабораторних робіт з ґрунтознавства складені відповідно до програми курсу з ґрунтознавства для стаціонарного і заочного навчання на спеціальностях "біологія", "лісове господарство", і "агрохімія та ґрунтознавство". В них вміщені 4 практичних і 14 лабораторних робіт, які охоплюють цілий курс ґрунтознавства.

Для студентів спеціальності "агрохімія та ґрунтознавство" виконання всіх 14 лабораторних робіт є обов'язковим. Для цього передбачено час в навчальному плані на лабораторні роботи.

Поточний контроль знань на практичних і лабораторних заняттях здійснюється захистом лабораторних і практичних робіт. Диференційовані результати захисту враховуються на підсумковому заліку з предмету.

 

 

Практична робота № 1

 

Тема: Польовий метод дослідження грунтів та підготовка грунту до аналізу.

 

Обладнання: Лопата, мірна рулетка, лінійка, компас, пінцети, скляні палички, набір грунтових сит, фарфорові ступки з товкачиками, рогові та фарфорові ложки, алюмінієві бюкси, мішечки для проб грунтів, калька, ящик для відбору моноліту грунту.

 

Хід роботи

 

Для польових досліджень грунту перш за все необхідні: польовий щоденник (журнал) та карта або план у певному масштабі досліджуваної території. У щоденнику описують рельеф місцевості, при можливості – грунтотворні породи, явища ерозіі. Документують матеріали попередніх досліджень, описують рослинність, характер сільськогосподарських угідь, які проводяться заходи по окультуренню грунтів та ін. Визначають як буде вестись вивчення грунтів на досліджуваній території: чи в розкид, чи за маршрутними профілями (вибирають умовні лінії профілів на місцевості і переносять їх на карти.) Профілі повинні перетинати всі елементи рельефу. На маршрутних профілях вибирають місця для вивчення розрізів грунтів. Для цього копають відповідні ями на місцевості. Кількість ям на місцевості повинна бути мінімальною. Проте з таким розрахунком, щоб охопити всі види грунтів, які є на даній площі.

Ями копають основні (глибина 150 - 200 см, ширина і довжина 80 - 100 см), за допомогою яких встановлюють подібність грунтів. Також копають прикопки (глибиною від 40 до 70 см та шириною аналогічною вище вказаній). За допомогою останніх виясняють різницю в подібності грунтів. Для відбору проб грунту ще можуть використовуватись ручні бури.

Розрізи грунту основних та контрольних ям описують повністю, а в прикопках та в пробах відібраних за допомогою бура опис робиться тільки основних його ознак.

Густота точок на карті для вивчення грунтових розрізів залежить від прийнятого масштабу побудови грунтових карт, профілів. Чим крупніший масштаб карти, тим більшою буде кількість крапок на одиницю площі, тобто детальніше буде вивчений грунт даної території.

Кожна яма, прикопка та місце відбору проб буром прив’язуються до місцевості, нумеруються, наносяться на план та записуються в щоденнику.

Опис грунтового розрізу послідовно зверху вниз в ямах робиться по кожному генетичному горизонту окремо в такій послідовності:

1. Назва горизонту.

2. Потужність горизонту.

3. Колір грунту (чорний, темно-каштановий, коричневий, червоний, бурий, жовтий, темно-сірий, сірий, світло-сірий, білий і т.д.)

4. Гранулометричний склад (пісок рихлий, пісок зв’язаний, супісок, суглинок легкий, середній, важкий, глина легка, середня, важка).

5. Структура (брилиста, грудкувата, горіховидна, зерниста, стовповидна, стовбчата, призматична, пластинчаста, лускувата).

6. Стан грунту:

а) за ступенем щільності: дуже щільний, щільний, пухкий, розсипчастий.\;

б) за розташуванням пор (тонко-пористий, пористий, губчастий, ніздрюватий, трубчастий, комірчатий).

7. Новоутворення (карбонату кальцію, легкорозчинних солей, гіпсів, сполук заліза, марганцю, кремнезему, гумусових речовин).

8. Включення (уламки гірських порід, галька, рештки тварин, рослин, рештки антропогенного походження).

9. Скипання (реакція з соляною кислотою - 10 %).

10. Вологість грунту (мокрий, сирий, вологий, слабовологий, сухий).

 

Дати повну характеристику грунту тільки за морфологічними ознаками неможливо. Наприклад: визначити окремі властивості грунтів, дати повну характеристику грунтоутворювальних процесів тощо. Для цього роблять лабораторні аналізи грунту. З цією метою при польовому дослідженні з кожного генетичного горизонту беруть зразки грунту в спеціально виготовлений мішечок з тканини або в непромокаючий папір. Перед відбором зразків розріз грунту зачищають лопатою та послідовно згори донизу по середині кожного горизонту і по всій ширині ями беруть зразки. На етикетці вказують номер зразка та номер ями, глибину взяття проби в сантиметрах, дату і ставитлять підпис особи, котра брала зразок.

Зразки грунту, відібрані в полі, мають ту чи іншу кількість вологи. Для аналізів у лабораторії грунт готують переважно в так званому повітряно - сухому стані (тобто, коли між вологою грунту та навколишнім повітрям існує рівновага). Для визначення польової вологи аналізу піддаються грунти з фактичним вмістом води в ньому. В даному випадку грунт насипають в алюмінієвий бюкс і закривають його щільно кришкою. Щоб грунт набув повітряно - сухого стану, вологі зразки з мішечка просушуються. Для просушування зразки грунту висипають на листок чистого паперу тонким шаром, поруч кладуть мішечок та етикетку. Великі грудки розминають, за винятком тих, що призначені для визначення об’ємноі ваги та порозності.

Кореневі залишки при просушуванні викидають, а грунт періодично перемішують. Забороняється грунт сушити в загазованих та запилених приміщеннях. Одержані повітряно - сухі зразки грунтів пересипають у тару для зберігання (банки, коробки, пакети з кальки та ін.), вказавши реєстраційний номер та вклавши етикетки.

Середню пробу відбирають методом квартування. Для цього просушений зразок масою 600 - 750 г розстилають на папері у вигляді прямокутника. Пінцетом відбирають корені, камені і гальку. Великі грудки розминають руками або в фарфоровій ступці до невеликих грудок. Далі розсипаний грунт у вигляді прямокутника ділимо по діагоналях на чотири рівні частини. Потім роговою ложечкою відбираємо грунт з кожноі частини, поки не набереться проба вагою в 500 г. Середній зразок знову роздрібнюють у фарфоровій ступці товкачиком з гумовим наконечником.

Після цього зразок просівають через сито з діаметромм отворів 1 мм. Грунт, що не пройшов через сито, роздрібнюють повторно і просівають через те саме сито. Повторюють просів грунту до тих пір, доки в ситі не залишаться лише тверді кам’янисті частинки - “скелет” грунту.

З грунту, що пройшов через сито, беруть наважки для аналізів.

Для визначення вмісту гумусу та азоту грунт піддають особливій підготовці, яка полягає в дуже ретельному вилученні всіх корінців (за допомогою скляної палички, наелектризованої шматком вовняної тканини). Відтак подрібнюють грунт ще в агатовій ступці та просівають через сито з діаметром отворів 0,25 мм. Просіяний матеріал іде на визначення вмісту гумусу та азоту.

Готують повітряно-сухі проби грунту для аналізів для того, щоб зупинити дальший розвиток мікробіологічних процесів та пов’язаних з цим змін у зразку. Крім того, повітряно-сухий грунт легко просівати через сито при підготовці його до аналізу, він добре перемішується при взятті середньої проби. У сухому стані грунт може довго зберігатися.

Крім зразків часто беруть моноліти грунту для музею або вивчення його в лабораторних умовах. Монолітом називають зразок грунту з непорушеною структурою і всіма його генетичними горизонтами. Моноліт грунту беруть так: на стінці ями вертикально по розрізу вирізають виступ, який має поміститись у дерев’яний ящик. Ящик з відкрученими кришкою та дном тісно накладають на вирізаний моноліт так, щоб він заповнив ящик на всю його товщину. Тоді прикладають і прикручують дно. Після цього обережно відрізують моноліт від грунту на стінці ями, очищають його і прикручують верхню кришку ящика. В такому вигляді моноліт можна перевозити і зберігати. Розміри ящика можуть бути різні: довжиною 100, 120, 150, 200 см; шириною - 20 і глибиною 12-13 см.

 

 

Завдання для самостійної роботи

 

Студенти побригадно копають ями для вивчення розрізу грунту (за вказівкою викладача). Наносять на план лінії маршрутних профілів, вивчають зміни будови грунтів по площі. Заготовляють з матерії мішечки для проб грунту.

 

Контрольні запитання

1. У чому суть польового методу дослідження грунтів?

2. Для чого призначений польовий журнал (щоденник)?

3. Що відображають на карті або плані досліджуваної території при вивченні грунтів?

4. За допомогою чого ми можемо дізнатись про розріз грунту на місцевості?

5. В якій послідовності робиться морфологічний опис грунтового розрізу?

6. Порядок взяття зразків грунту для аналізу.

7. Що таке повітряно-сухий грунт, як його отримують?

8. Що таке моноліти грунту і як їх відбирають?

 

Практична робота № 2

 

Тема: Генетичні горизонти та їх символіка.

 

Вертикальна товща будь-якого ґрунту розчленовується на ряд генетично зв’язаних між собою горизонтів. Кожний генетичний горизонт з часів В.В. Доку­чаєва прийнято позначати відповідними символами.

В.В. Докучаєв виділив у ґрунті три генетичних горизонти:

А – поверхневий гумусо-акумулятивний,

В – перехідний до материнської породи,

С – материнську породу.

Пізніше було виділено значно більшу кількість генетичних горизонтів, для їх позначення почали використовувати різноманітні символи. На Україні прийнята система символів О.Н. Соколовського, дещо доповнена М.К. Крупським та іншими вченими. Вона включає в себе символи основних генетичних горизонтів, тобто тих, що мають окремі яскраво виражені функціональні ознаки, пов’язані з проявом основного ґрунтоутворюючого процесу і символи додаткових ознак, пов’язаних з супутніми процесами або негрунтовними утвореннями.

У наш час вітчизняні ґрунтознавці застосовують такі основні системи індек­сів: Ґрунтового інституту (1977 р.) (система І); Ковди В.А. та інших (1988 р.) (система ІІ); України (система ІІІ):