Тема: механический состав почв

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ГОУ ВПО КУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЛАБРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ

ПО КУРСУ

«ФИЗИЧЕСКАЯ ГЕОГРАФИЯ»

РАЗДЕЛ 2  

ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ С ОСНОВАМИ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

Курск - 2010

Печатается по решению

Учёного совета естественно-                                                                                    географического факультета Курского государственного университета           

 

ЛАБРАТОРНЫЕ  ЗАНЯТИЯ  ПО  КУРСУ «ФИЗИЧЕСКИЯ ГЕОГРАФИЯ» РАЗДЕЛ 2 «ГЕОГРАФИЯ ПОЧВ»

    

 

                                                                        Курск, КГУ, 2010 г.,32с.

 

    Методические рекомендации предназначены для использования на лабораторных занятиях и организации самостоятельной работы студентов 3 курса Естественнонаучного образования, профессионально-образовательного профиля подготовки «География»

 

Составитель: канд. пед. наук, доцент – Козлова Г.В.

Редактор: канд.геогр. наук, доцент – Чертков Н.В.

 

 

© Курский государственный университет

© Козлова Г.В.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

ЗАНЯТИЕ 1

ТЕМА: МЕХАНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ

Цель занятия: исследовать физические свойства почв, научиться определять гранулометрический состав почвы и материнских пород различными методами, усвоить классификацию почв по механическому со­ставу, познакомиться с гранулометрическим анализом.

Литература:   1) Белобров В.М., Овечкин С.В., Замотаев И.В. География    почв с         основами почвоведения. М., 2004. С.51 – 54.                                                              2) Геннадиев А.Н., Глазовская М.А. География почв с
                      основами почвоведения. М., 2005. С. 112 –120.                              3)Добровольский В.В. География почв с основами                      почвоведения.М.,1999.С.38–40.                                                                                  4) Добровольский В.В. Практикум по географии почв                                          с основами почвоведения. М., 2000. С. 5 – 11.

5)Козлова Г.В. Почвоведение. Словарь-справочник.Курск,2006

Оборудование: Образцы материнских пород: песок, глина, суглинок,                                  супесь; индивидуальные образцы почв, образцы зара­нее прокаленной почвы; фарфоровые ступки, стаканы, колбы, лупы, вода, почвенные сита, технические весы с разновесами, сушильный шкаф;

Вопросы для собеседования:

1. Что такое гранулометрический состав пород и почв?

2. Как классифицируются почвы и породы по гранулометрическому составу?

3. Что положено в основу классификации?

4. Что такое гранулометрический анализ почв?

5. Фракции (элементы) гранулометрического состава.

6. На какие свойства почв влияет гранулометрический состав?

Задание 1: Провести ситовой гранулометрический анализ исследуемого образца почв и определить преобладающие механические фракции.

 

Твердая фаза почвы состоит из частиц различной ве­личины, которые называются механическими элемента­ми. Свойства механических элементов изменяются в за­висимости от их размера. Близкие по размерам и свой­ствам элементы классифицируются в механические фракции. Широкое распространение получила класси­фикация механических элементов по Н. А. Качинскому. (Табл. №1) Одним из распространенных методов определения механических фракций является ситовой грануло­метрический (механический) анализ. Он применяется в основном для выде­ления крупных фракций.

Фракции более 1 мм называют скелетной частью почвы, а менее 1 мм – мелкоземом.

Отдельные фракции по-разному влияют на свойства почв. Это объясняется их различным минералогическим и химическим составом и различными физическими и физико-химическими свойствами.

Наиболее существенные различия в свойствах фрак­ций лежат на границе около 0,001 мм. У фракций мень­ших размеров, т. е. илистых, особенно коллоидных, в силу высокой дисперсности и преобладания в их соста­ве глинистых минералов и гумуса, ярко выражены по­глотительная способность и способность к коагуляции с образованием агрегатов, включающих и более крупные фракции.

Фракции пыли обусловливают способность почв к распылению в сухом состоянии и к слипанию во влаж­ном, ухудшая тем самым водно-физические свойства почв.

Фракции песка, целиком представленные обломками пород и минералов, совершенно лишены поглотительной способности, однако при значительном содержании обес­печивают хорошую воздухо- и водопроницаемость почвы.

Относительное содержание в процентах фрак­ций механических элементов называют грануло­метрическим составом.

 

                                                                                              Таблица № 1

Группировка механических фракций /по Н.А. Качинскому/

 

Фракции	Диаметр, мм
Камни Гравий Песок: крупный          средний         мелкий	больше 3 3-1 1-0,5 0,5 - 0,25 0,25 - 0,05
Пыль: крупная                         средняя       мелкая	0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001
Ил Физический песок Физическая глина	меньше 0,001                        больше    0,01 меньше 0,01

Ход опыта:

Прежде чем почву подвергать анализу необходимо ее подготовить к этому. Подготовка почвы к гранулометрическому анализу заключается в удалении примесей и разрушении структуры. Разрушение структуры прово­дится путем раздавливания агрегатов в фарфоровой ступке. Затем отбирают среднюю пробу, взвешивают 100 гр. и высыпают в правильно собранный набор почвенных сит. Набор закрывают крышкой и встряхивают в течение нескольких минут. Затем взвешивают содержимое каждого сита, вычисляют процентное содержание каждой фракции. Если преобладают частицы диа­метром более 1мм – почва скелетная, если диаметром менее 1 мм – почва мелкоземистая. Результаты опытов записывают в таблицу 2:

Таблица №2

Результаты гранулометрического анализа

Диаметр    отверстия сита, мм	Масса частиц данного размера, г
10
7
5
3
2
1
0,5
0,25
<0,25

             Сделать вывод об отличии скелетной почвы от  мелкозёмистой.                      Выводы записать в тетрадь.

Задание 2: Определить механический состав образцов почв и пород полевым методом.

     Почвы классифицируются по гранулометрическому составу в зависимости от содержания физического песка (частицы крупнее 0,01 мм) или физического песка (частицы менее 0,01 мм) (таблица № 3)                              

Таблица № 3

Классификация почв по гранулометрическому составу.

 

Виды почв	Содержание частиц, %
	< 0,01 мм	> 0,01 мм
Глинистые	50 % и более	50 % и менее
Тяжелосуглинистые	40–50	50–60
Среднесуглинистые	30–40	60–70
Легкосуглинистые	20–30	70–80
Супесчаные	10–20	80–90
Песчаные	менее 10 %	более 90%

Ход опыта:

Для определения гранулометрического состава полевым методом берут кусочек образца, рассматривают его невооруженным глазом и с по­мощью лупы. Затем раздавливают двумя пальцами и по тому, с каким уси­лием раздавливается агрегат, судят о гранулометрическом составе образца. Затем растирают почву в фарфоровой ступке, смачивают водой и разминают. Воду нужно приливать постепенно, тщательно размешивая ей с почвой до получения наиболее вязкого теста. Из полученной массы скатывают шарик   диаметром 1 - 1,5 см, который раскатывают в тонкий шнур. Используя полевой метод (табл. №4) определяют гранулометрический состав.

Результаты определения записывают в тетрадь. Сделать выводы о гранулометрическом составе исследуемых образцов и записать их в тетрадь.

Таблица № 4

Приемы определения механического состава полевым методом.

В сухом состоянии	Во влажном состоянии	Гранулометри­ческий состав
Легко рассыпается на отдельные частички	Шарик совсем не скаты­вается.	Песчаный
Непрочные комки, рас­падаются при легком прикосновении, преоб­ладают песчаные час­тицы	С трудом образует ша­рик, в шнур не раскаты­вается.	Супесчаный
Комочек почвы легко распадается, но песок не ощущается или его очень мало	Раскатывается в шнур толщиной 2-3 мм, но при взятии его в руки распадается на мелкие части.	Легкосуглинистый
Комочек почвы раздав­ливается с трудом	Образует тонкий шнур, но при сгибе в кольцо диаметром 2-3 см лома­ется.	Среднесуглинистый
Комочек не раздавли­вается	Раскатывается в тонкий шнур толщиной 1,5-2 мм, легко сгибается в кольцо диаметром 2 см. На кольце образуются небольшие трещины.	Тяжелосуглинистый
Комочек не раздавли­вается, в ступке с тру­дом растирается	Легко раскатывается в тонкий шнур. На кольце трещины не образуются.	Глинистый

 

Этот метод при умелом применении позволяет быст­ро и достаточно точно установить гранулометрический состав почв.

Гранулометрический состав почв имеет большое  значение. С ним связана: фильтрационная и водоудерживающая способность; скорость просыхания почвы; вопросы обработки; подбор сельскохозяйствен­ных культур; сроки проведения полевых работ. Сущест­венную роль гранулометрический состав почв играет в тепловом режиме почв: как правило, легкие почвы (пес­чаные, супесчаные) считаются более «теплыми», то есть быстрее оттаивают и прогреваются солнцем; суглини­стые и глинистые – тяжелые почвы и считаются более «холодными», но последние богаты илистыми частицами, а значит лучше обеспечены элементами питания. С гра­нулометрическим составом связана поглотительная спо­собность почв, которая выше у суглинистых и глини­стых почв.

 

ЗАНЯТИЕ 2

ТЕМА: ПОЧВЕННАЯ СТРУКТУРА.                                                                     

Цель занятия: Познакомиться с методикой определения видов почвенной            структуры      и водопрочности почвенных агрегатов.               

Литература: 1) Белобров В.М., Овечкин С.В., Замотаев И.В. География   почв с                               основами почвоведения. М.,2004. С. 48 – 51.                               2) Геннадиев А.Н., Глазовская М.А. География почв с
                      основами почвоведения. М., 2005. С. 177 – 180.                              3)Добровольский В.В. География почв с  основами почвоведения. М., 1999. С.141 –144.                                       4)Добровольский В.В. Практикум по географии почв                    с основами почвоведения. М., 2000. С. 5 – 11.                                                     5)Козлова Г.В. Почвоведение. Словарь-справочник.Курск,2006

Оборудование: Образцы почв, технические весы, набор сит, фарфоро­вые                        ступки, пестики, цилиндры.

Вопросы для собеседования:

1. Что понимают под структурой почв?

2. Типы почвенной структуры.

3. Виды кубовидного типа структуры.

4. Что такое прочность структуры? В чем отличие прочности структуры от
связности почв?

5. Каковы причины прочности структуры?

Задание 1: Определить тип и вид структуры различных почв.     

Структурность – это способность почвы давать агрегаты различной формы и величины. Структура почвы — взаимное расположение структурных от­дельностей (агрегатов) определенной формы и размеров.

Выделяются три группы структурных отдельностей (мм): микро-агрегаты < 0,25; мезоагрегаты 0,25 – 7(10); макроагрегаты > 7 (10)

Агрегаты состоят из соединенных между собой частиц (механиче­ских элементов). Они удерживаются в сцепленном виде в результате коагуляции коллоидов, склеивания, адсорб­ционных и капиллярных явлений в жидкой фазе, а также с помощью корневых тяжей, гифов грибов и слизи микроорганизмов.

В зависимости от формы и величины почвенных агрегатов различа­ют три типа почвенной структуры:

• Кубовидный

• Призмовидный

• Плитовидный

                                                                                                            Таблица № 5

Классификация структурных отдельностей почв

Типы	Виды
I.Кубовидный (равномерное развитие струк­туры по трем взаимно пер­пендикулярным осям)	А. Грани и ребра выражены плохо, агрегаты большей час­тью сложны и плохо оформ­лены: 1) глыбистая 2) комковатая 3) пылеватая   Б. Грани и ребра хорошо выражены, агрегаты ясно оформлены: 4) ореховатая 5) зернистая 6) пороховидная
II.Призмовид ный (развитие структуры глав­ным образом по вертикальной оси)	А. Грани и ребра плохо выра­жены, агрегаты сложны и мало оформлены: б) столбовидная   Б. Грани и ребра хорошо выражены: 7) столбчатая 8) призматическая
III.Плитовид­ный (развитие структуры по горизонтальным осям)	9) плитчатая   10) чешуйчатая

Типы структуры подразделяются на рода и виды. Определение вида струк­туры проводится с помощью набора почвенных сит.

Название вида структуры той или иной почвы определяют по пре­обладанию в ней агрегатов различной величины. Если в почве преобладают структурные отдельности размером более 5 см, то почва глыбистая, если же преобладают отдельности менее 0,25 мм – почва распыленная.

Ход опыта:

Берут определенное количеств о почвы, удаляют крупные корни, взвешивают и не нарушая агрегатов высыпают в набор сит. Круговыми дви­жениями просеивают почву через сита, затем взвешивают содержимое каж­дого сита. Рассчитывают процентное содержание в почве структурных отдельностей различного диаметра по формуле:                    

                                       

А

                             C = ¾¾ ´ 1 00 %

В

где   X – процентное содержание в почве структурных

отдельностей определенного диаметра;

А – вес структурных отдельностей данного диаметра;

Б – вес почвы, взятой для просеивания.

                                                                                                     

Таблица №6

Виды кубовидного типа почвенной структуры.

Диаметр отдельностей,	>10	10-7	7-5	5-3	3-1	1-0,5	<0,5
мм
Вес
отдельностей, г
Содержание отдельностей,

Виды почвенной структуры