Методика выполнения заданий

· Определение гигроскопической влажности.

Для большинства анализов в лаборатории используют воздушно-сухие почвенные пробы. Такая почва всегда содержит некоторое количество влаги вследствие сорбции из воздуха паров воды почвенными частицами.

Способность почвы сорбировать парообразную воду называют гигроскопичностью, а влагу, поглощённую таким путем – гигроскопической.

Содержание гигроскопической воды в почве зависит от гранулометрического, химического, минералогического состава и относительнойвлажности воздуха.

Гигроскопическая влага сорбируется на поверхности коллоидных частиц в виде дипольных молекул воды в несколько слоев и удерживается силами, во много раз превышающими сосущую силу корнейрастений, поэтому она недоступна для них.

Гигроскопическую влагу определяют при изучении форм воды в почвах, для вычисления коэффициента гигроскопичности, который необходим для пересчета результатов анализа на абсолютно-сухую почву, т.е. почву, не содержащую гигроскопическую воду.

Гигроскопическую влажность определяют методом высушивания воздушно-сухого образца почвы при 105°С до постоянной массы.

Ход анализа

1. Высушенный в сушильном шкафу бюкс взвесить на аналитических весах.

2. В бюкс на аналитических весах взять навеску около 5 г воздушно-сухой почвы.

3. Бюкс с почвой (при открытой крышке) поместить в сушильный шкаф на  5 часов при температуре 105°С.

4. После высушивания бюкс закрыть крышкой, охладить в эксикаторе с CaCl₂ и взвесить на аналитических весах.

 

Результаты определения гигроскопической воды в почве записывают по следующей форме:

 

Номер бюкса	Масса бюкса, г			Масса испарившейся воды, г	Масса сухой почвы	Гигроскопическая влажность, %
	пустого	с почвой до сушки	с почвой после сушки
	b	d	e	a (d –е )	с ( e – b )	W г

 

Гигроскопическую влажность (Wг, %) вычисляют по формуле:

где а – масса испарившейся воды, г;

с – масса сухой почвы, г.

 

Для пересчета результатов анализов с воздушно-сухой почвына абсолютно сухую применяется коэффициент гигроскопичности(K Н2О), который вычисляют по формуле:

,

где Wг – гигроскопическая влажность, %.

 

· Расчет и оценка запасов влаги в почвенной толще.

Наибольшее количество парообразной влаги,которое может поглотить почва при относительной влажностивоздуха, близкой к 100%, называется максимальной гигроскопической влажностью (МГ).

МГ обычно в 2-3 раза превышает показатели гигроскопической влаги. Значения МГ в песчаных и супесчаных почвах составляют 0,5-1%; в суглинистых 2-10%; в глинистых до 15-20%; в торфах 30-50%.

Данные о максимальной гигроскопичности дают возможность вычислить влажность завядания растений или коэффициент завядания. На основании данных влажности завядания и общего содержания влаги вычисляют запасы труднодоступной и продуктивной влаги в почве, необходимой для формирования урожая.

Влажность завядания (ВЗ) – влажность почвы, при которой наступает устойчивое завядание растений. Первые признаки завядания – потеря тургора. Содержание воды в почве, соответствующее влажности завядания, – нижний предел влаги, доступный для растений. Вся влага, до влажности завядания включительно является недоступной для растений.

Эмпирически установлено, что влажность завядания (%) равна полуторной максимальной гигроскопичности.

ВЗ = МГ х 1,5;

ЗТВ = ВЗ х H х d_v;

ОЗВ = W х H х d_v;

Кроме косвенных подсчетов запасов недоступной влаги в почве, существуют прямые – биологические методы ее определения.

ЗПВ = (W – ВЗ) х H х d_v;

ЗПВ = ОЗВ – ЗТВ,

где ЗТВ – запас недоступной (труднодоступной) влаги, м³/га;

ОЗВ – общий запас влаги, м³/га;

ЗПВ — запас продуктивной (доступной растениям) влаги, м³/га;

H – мощность слоя почвы или горизонта, см;

d_v – плотность почвы, г/см³.

 

В связи с тем, что количество выпадающих осадков измеряют в миллиметрах водного столба, целесообразно запасы влаги в почве выражать в этих же единицах. Поскольку запас воды 1 м³/га соответствует0,1 мм водного столба, вычисления производят по формуле:

ОЗВ (мм) = 0,1 х W х H х d_v.

Для определения запаса влаги (м³/га) в заданной толще почвы производят вычисления по отдельным горизонтам или слоям и суммируютполученные результаты для необходимого слоя:

ЗВ = W ₁ х H ₁ х d_{v 1} + W ₂ х H ₂ х d_{v 2} + …+ W_n х H_n х d_vn,

где W₁, H₁, d_v1 – соответственно влажность, %; мощность, см; плотность г/см³ первого слоя;

W₂, H₂, d_v2 – второго слоя и т.д.

 

При оценке запасов влаги в почве различают: общий запас влаги (ОЗВ), запас недоступной влаги (ЗТВ) и запас продуктивной влаги (ЗПВ),                    (таблица 25).

В первый период развития растений решающее значение имеютзапасы продуктивной влаги в самом верхнем, пахотном слое почвы. Затем растения потребляют влагу и из более глубоких горизонтовпочвенного профиля.

 

Таблица 25 – Оценка запасов влаги

Мощность слоя почвы, см	Запасы воды, мм	Оценка запасов продуктивной влаги
0-20	> 40	Хорошие
	40-20	Удовлетворительные
	< 20	Неудовлетворительные
0-100	> 160	Очень хорошие
	160-130	Хорошие
	130-90	Удовлетворительные
	90-60	Плохие

 

Задания для самостоятельной работы

1. Определите количество недоступной влаги в пахотном слое (0-22 см) чернозёма  выщелоченного при плотности 1,1 г/см³ и максимальной гигроскопичности 6,5%.

2. Рассчитайте количество недоступной влаги в пахотном слое (0-20 см) чернозёма  оподзоленного при плотности сложения 1,12 г/см³и максимальной гигроскопичности 5,8%.

3. Рассчитайте содержание недоступной влаги в пахотном слое(0-22 см) темно-серой оподзоленной почвы при плотности 1,15 г/см³ и влажности завядания 8,5%.

4. Определите количество недоступной влаги в метровой толще чернозёма  выщелоченного при средней плотности 1,45 г/см³ и влажности завядания 7,3%.

5. Определите запас продуктивной влаги в пахотном слое (0-20 см) чернозёма  южного, имеющего полевую влажность 16%, влажность завядания 5,7%, плотность сложения 1,22 г/см³.

6. Определите запас продуктивной влаги в пахотном слое (0-22 см) чернозёма  выщелоченного, имеющего полевую влажность 26%, влажность завядания 9,5%, плотность 1,05 г/см³.

7. Определите запас продуктивной влаги в пахотном слое (0-20 см) серой лесной почвы, имеющей полевую влажность 21%, влажность завядания 5,5%, плотность сложения 1,2 г/см³.

8. Определите запас продуктивной влаги в метровой толще чернозёма  оподзоленного, имеющего полевую влажность 24%, влажность завядания 8,5%, плотность 1,45 г/см³.

9. Напишите уравнение водного баланса при промывном типе водного режима. Чему равен коэффициент увлажнения?

10. Напишите уравнение водного баланса при непромывном типе водного режима. Чему равен коэффициент увлажнения?

11. Напишите уравнение водного баланса при выпотном типе водного режима. Чему равен коэффициент увлажнения?

12. Перечислите составляющие расходной части водного баланса.

13. Определите к какому типу водного режима подходит следующийбаланс влаги, рассчитайте коэффициент увлажнения:

13.1. Осадки – 600 мм, поверхностный приток влаги – 100 мм, испарение + транспирация –450 мм, поверхностный сток – 50 мм.

13.2. Осадки – 450 мм, поверхностный приток – 0, испарение + транспирация – 750 мм, поверхностный сток – 0.

13.3. Осадки –260 мм, поверхностный приток – 0, испарение + транспирация –420 мм, поверхностный сток – 80 мм.

13.4. Осадки –350 мм, поверхностный приток – 50 мм, испарение + транспирация –340 мм, поверхностный сток – 70 мм.

13.5. Осадки – 550 мм, поверхностный приток – 70 мм, испарение + транспирация – 470 мм, поверхностный сток – 50 мм.

13.6. Осадки – 420 мм, испарение + транспирация – 370 мм, поверхностный сток – 50 мм.

13.7. Осадки – 330 мм, испарение + транспирация – 750 мм, поверхностный приток – 0, поверхностный сток – 0.

13.8. Осадки – 550 мм, поверхностный приток – 60 мм, испарение + транспирация – 750 мм, поверхностный сток – 90 мм.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Какова роль воды в почвообразовании и жизни растений?

2. На какие категории подразделяют почвенную влагу?

3. Охарактеризуйте основные водные свойства почв.

4. Назовите почвенно-гидрологические константы и дайте их характеристику.

5. Дайте определение понятия «влажность почв». Общий, продуктивный запас влаги в почве: расчет и оценка.

6. Водный режим почв и характеристика основных типов водного режима.

7. Охарактеризуйте виды влагоёмкости почв.

8. Источники воды в почве и ее баланс.

9. Расскажите о грунтовых водах и их влиянии на почвообразование и агрономические свойства почв.

10. Какая влага относится к продуктивной, каков её диапазон в почве?

11. Какие категории влаги недоступны растениям?

12. При каких гидрологических константах происходит наиболее полное поглощение влаги растениями?

13. Какова максимальная высота подъёма влаги в супесчаных иглинистых почвах?

14. Укажите диапазон активной влаги.

15. В каких почвах ВЗ характеризуется наибольшими величинами?Приведите примерные данные.

16. Какие приемы используют для оптимизации водного режима почв в засушливых регионах?

17. Какими приемами регулируют водный режим почв в зоне избыточного увлажнения?

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: