Работа 1. Определение сложения пахотного слоя

Задание. Освоить методику и определить сложение и плотность пахотного слоя, общий запас воды в нем, проанализировать полученные данные с использованием нормативных данных.

Определение сложения пахотного слоя выполняется методом насыщения почвы в цилиндрах. Для отбора образцов почвы используют металлические цилиндры («патроны»). Перед выходом в поле цилиндры нумеруют и определяют массу каждого из них вместе с крышками. Затем измеряют диаметр режущей части и высоту цилиндра, соответствующую его погружению в почву (от кромки режущей части до начала резьбы на внутренней поверхности цилиндра). В поле с цилиндра снимают крышки и соединяют его со штангой. Установив цилиндр-бур вертикально, нажатием рук вдавливают, а при сильном уплотнении вбивают его в почву молотком на заданную глубину. Достигнув необходимой глубины погружения, цилиндр-бур поворачивают несколько раз рукояткой штанги по часовой стрелке, отделяя отобранный образец почвы от остальной ее массы, и извлекают цилиндр из почвы. Выступающую за кромку режущей части цилиндра почву срезают ножом вровень с краями и сразу закрывают его крышкой. Цилиндр отсоединяют от штанги, очищают от прилипшей почвы, закрывают сверху крышкой и доставляют в лабораторию.

В лаборатории цилиндры взвешивают и ставят в специальную ванночку для капиллярного насыщения. Для этого цилиндр извлекают из ящика и, держа его горизонтально, снимают нижнюю крышку, вместо нее накладывают кружок фильтровальной бумаги несколько большего диаметра, чем диаметр цилиндра, ставят цилиндр нижней частью на подставку в ванночку и снимают верхнюю крышку. Чтобы не перепутать крышки, их помещают обратной стороной на верх цилиндра. После установки всех цилиндров ванночку заливают водой так, чтобы она не соприкасалась с почвой в цилиндрах. Для определения окончания насыщения несколько цилиндров ежедневно и взвешивают. После установления постоянной массы цилиндры снимают и взвешивают с точностью до 0,01 г. При снятии цилиндров их закрывают верхней крышкой и, придерживая снизу за фильтровальную бумагу или стекло, наклоняют, вынимают из ванночки и ставят на стол закрытым концом вниз. Фильтровальную бумагу снимают, прилипшую к бумаге почву счищают в цилиндр и закрывают его нижней крышкой. После взвешивания цилиндра с насыщенной почвой с помощью специального бурика отбирают образец почвы для определения ее влажности. Для этого берут две пробы: сначала сверху вниз, а затем, перевернув цилиндр, снизу вверх на всю его высоту. Отобранные пробы почвы помещают в предварительно взвешенные пакетики из фильтровальной бумаги, сушат ускоренным методом до воздушно-сухого состояния и после охлаждения взвешивают.

Результаты измерений и последующих расчетов при определении сложения почвы сводят в таблицу.

Вариант _______________________________________________________________.

Результаты исследований

Показатель	Символ	Ед. изм.	Значение показателя
Диаметр цилиндра	Д	см
Высота цилиндра	Н	см
Объем образца почвы в цилиндре	V	см³
Масса пустого цилиндра	В	г
Масса цилиндра с почвой до насыщения	В₁	г
Масса цилиндра с почвой после насыщения	В₂	г
Масса насыщенной почвы	В₃= В₂ – В	г
Масса бумажного фильтра	а	г
Масса бумажного фильтра с пробой влажной почвы	б	г
Масса бумажного фильтра с почвой после сушки	в	г
Масса абсолютно сухой почвы	в – а	г
Масса испарившейся воды	б – в	г
Влажность почвы при капиллярном насыщении		%
Масса абсолютно сухой почвы в цилиндре		г
Плотность твердой фазы почвы	d = 2,65	г/см³
Объем твердой фазы почвы		см³
Общий объем почвенных пор	V₂ = V – V₁	см³
Объем капиллярных пор	V₃ = B₃ – B₄	см³
Объем некапиллярных пор	V₄ = V₂ – V₃	см³
Объем твердой фазы почвы	V₁ * 100 V	%
Пористость общая		%
Пористость капиллярная		%
Пористость некапиллярная		%
Масса почвы в цилиндре до насыщения	B₅ = B₁ – B	г
Воды в почве до насыщения	V₅ = B₅ – B₄	см³
Воздуха в почве до насыщения	V₆= V₂ – V₅	см³
Степень насыщения		%
Степень аэрации		%
Плотность почвы		г/см³
Влажность почвы в момент взятия образца		%
Общий запас воды в изучаемом слое почвы в момент взятия образца	P = W₀ × d₀ ×H	т/га
	мм

Примечание: 1 г воды при t = 4ºС занимает объем 1 см³

Диаграмма строения пахотного слоя

Таблица 2

Шкала оценки степени уплотнения пахотного слоя почв с содержанием гумуса менее 4%

Показатель	Степень уплотнения почвы
очень рыхлая	рыхлая	средне- плотная	плотная	очень плотная
Плотность почвы, г/см³	< 1.00	1.01 – 1.20	1.21 – 1.40	1.41 – 1.50	> 1.50
Пористость общая, %	> 60	59 – 53	52 – 47	46 – 42	< 42

Равновесная и оптимальная плотность почвы

Почва	Гранулометрический (механический) состав	Плотность почвы, г/см³
равновесная	оптимальная
для зерновых культур	для пропашных культур
Дерново- подзолистая	супесчаная	1,30-1,40	1,20-1,25	1,10-1,25
суглинистая	1,35-1,45	1,10-1,30	1,10-1,20
Серая лесная	суглинистая	1,25-1,35	1,10-1,20	1,15-1,25
Чернозем	тяжелосуглинистая	1,15-1,35	1,10-1,30	1,05-1,20

Выводы: _______________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Задание для самоконтроля

Рассчитать влажность, плотность, общую пористость слоя почвы 0-10 см.

№	Масса пустого стаканчика, г	Масса стаканчика с почвой, г	Масса сырой почвы в цилиндре объемом 200 см³, г	Влажность, %	Плотность, г/см³	Общая пористость, %	Запас воды, м³/га
до сушки	после сушки
	14,1	36,3	32,3	346,0
	16,6	42,8	38,7	235,2
	17,1	46,3	41,2	308,2
	16,9	42,3	38,5	272,2
	17,6	48,1	42,8	352,7
	17,8	43,0	38,5	338,0
	17,5	46,9	41,5	319,9
	17,5	53,0	47,8	266,1