Определение плотности почвы

Почва – пористое тело, поэтому кроме плотности твердой фазы, она обладает объемной массой.

Плотностью почвы называется масса 1см³ абсолютно сухой почвы в граммах при ее естественном строении. Рассыпчатым сложением характеризуются почвы или их горизонты, имеющие плотность почвы 0,85 – 1,05 г/см³, рыхлое 1,06 – 1,15 г/см³, плотное 1,16 – 1,35 и очень плотное – 1,36 – 1,60 г/см³.

Величина плотности почвы зависит от минералогического и гранулометрического состава, содержания гумуса, структурного состояния и сложения почвы. Она неодинакова для различных культур (табл. 5)

Таблица 5. Оптимальная плотность почвы, г/см³, под различными культурами

Культуры	Почва	Плотность почвы
Озимая рожь, овес Картофель Зерновые Бобовые, пропашные	Дерновоподзолистая, среднесуглинистая -//- Чернозем выщелоченный, темно-серые лесные Серые лесные суглинистые -//-	1,2 – 1,4 1,0 – 1,2 1,01 – 1,3 1,05 – 1,29 (Абрамов Н.В.,1992) 1,0 – 1,13 (Ландина,1976; Орлова, 1968) 1,0 -1,1

Обработкой почвы можно регулировать объем пор, а тем самым изменять плотность почвы.

Плотность, г/см³	Оценка
< 1,0	Почва вспушена или богата органическим веществом
1,0...1,1	Свежевспаханная почва
1,2...1,3	Пашня уплотнена
1,3...1,4	Пашня сильно уплотнена
1,4…1,6	Типичное значение для подпахотных горизонтов (кроме черноземов)
1,6...1,8	Сильно уплотненные иллювиальные горизонты

Порядок выполнения работы

Плотность почвы определяют в лаборатории в образцах почвы с нарушенным строением. Эти образцы отбирают в поле с помощью патронов (буров) Качинского, Лебедева, Некрасова, предварительно рассчитав объем их по формуле:

V= П*Д²

4 * Н

где V – объем почвы с ненарушенным строением, помещенной в буре, см³

Д – диаметр бура, патрона с острой стороны, см;

Н – высота бура, патрона по уровню почвы, см;

П= 3,14

Плотность почвы определяют по формуле:

dv= mсп/V

где: dv- плотность почвы, г/см³

m сп – масса сухой почвы в объеме бура, г, которая рассчитывается по формуле:

mвп *100

100+Wвес

mвп – масса влажной почвы в буре

V – объем почвы в буре, см ³

Результаты работы записывают по форме таблицы 6.

Таблица 6. Плотность 0-10 см слоя почвы, г/см³

Показатель	Обозначения и формула расчета	Полученный результат
Повторность

1. Диаметр режущей части бура	D, см
2. Высота бура	H, см
3. Объем образца почвы	V=πD²/4Н, см³
4. Масса пустого бура	m1, г
5. Масса бура с образцом почвы	m2, г
6. Масса влажной почвы в буре	m3= m2-m1, г
7. Влажность почвы в момент взятия образца	Wвес, %
8. Масса сухой почвы в буре	m4= m3*100/100+Wвес, г
9. Плотность почвы	dv= m4/V, г/см³
Среднее значение		*

Вывод: __________________________________________________________________________

Материалы и оборудование:

1. Буры для взятия образца почвы.

2. Весы и разносы.

3. Ножи.

4. Линейки.

5. Бюксы.

6. Термостат.

Контрольные вопросы

1. Что называют плотностью почвы?

2. От чего зависит плотность почвы?

3. Какие требования предъявляют растения к плотности почвы?

4. В каких расчетах используется величина плотности почвы?

Работа 4

Определение плотности твердой фазы почвы

Плотность твердой фазы почвы называют массу единицы объема твёрдых почвенных частиц (почвы без скважин). Обычно плотность твердой фазы почвы выражают в граммах на один кубический сантиметр (г/см³), и она всегда бывает больше плотности почвы в её естественном сложении. Или говорят, что плотность твердой фазы всегда больше её объемной массы.

Определение твердой фазы почвы необходимо для расчета пористости. Плотность твердой фазы почвы зависит от минералогического состава почвы, от содержания гумуса (табл. 7)

Таблица 7. Плотность твердой фазы некоторых минералов почв и гумуса

Показатели	Плотность твердой фазы, г/см³
Кварц Ортоклаз Гипс Монтмориллонит Гумус Дерново-подзолистые почвы /пахотный слой/ Выщелочный чернозём, опытное поле ТГСХА /пахотный слой/	2,65 – 2,66 2,50 - 2,62 2,31 - 2,33 около 2,00 1,20 - 1,40 2,54 - 2,63 2,48 – 2,52

Плотность твердой фазы почвы устанавливают с помощью пикнометра – мерного сосуда, позволяющего учитывать объем жидкости с большей точностью. Принцип этого метода заключается в определении объема частиц навески почвы, взятой для анализа, по вытесняемой жидкости.

Порядок выполнения работы

Для определения плотности твердой фазы используют воздушно–сухую почву. Пробу почвы растирают в ступке и всю просеивают через сито с отверстиями 1мм.

1. Взвешивают сухой пустой пикнометр; взвешивания и расчеты производят с точностью до 0,01г.

2. 10 -15г. просеянной почвы или торфа 5г., помещают в пикнометр.

3. Для определения объема твердых частиц в навеске пикнометр с почвой наполняют водой сначала до половины и кипятят в течение 30 минут для удаления воздуха из почвы.

4. После кипячения пикнометр охлаждают, наполняют его водой до метки и удаляют пузырьки воздуха и всплывшие легкие частицы с помощью фильтровального жгутика, снова доливают пикнометр до метки (с помощью пипетки) и взвешивают. Воду с почвой выливают из пикнометра, промывают его, наливают дистиллированную воду до метки и взвешивают (снаружи пикнометр должен быть сухим и чистым). Результаты работы записывают в таблицу 8.

Таблица 8. Плотность твердой фазы почвы.

ПОКАЗАТЕЛЬ	Обозначения и формула расчета	Полученный результат
1. Масса пикнометра, №	m1, г
2. Масса пикнометра с почвой	m2, г
3. Навеска взятой в пикнометре почвы	m3, г
4.Влажность почвы	Wг, %
5. Навеска сухой почвы в пикнометре	m4 = m3*100/ Wг+100 ,г
6. Масса пикнометра с почвой и водой	m5, г
7. Масса пикнометра с водой	m6, г
8. Объем твердой фазы почвы	V=( m6+ m4 - m5 ), см³
9. Плотность твердой фазы почвы	do= m4 /V, г/см³