Гранулометрический состав почв

Название грануломертического состава	Признаки поведения сырого образца почвы
Песок	Шнур не образуется
Супесь	Зачатки шнура
Легкий суглинок	Шнур, дробящийся при раскатывании
Средний суглинок	Шнур сплошной, кольцо, распадающееся при свертывании
Тяжелый суглинок	Шнур сплошной, кольцо с трещинами
Глина	Шнур сплошной, кольцо стойкое

 

От этого «мокрого» метода необходимо перейти к «сухому» методу, для чего следует запомнить ощущение влажных и сухих образцов разных по гранулометрическому составу почв при растирании их между пальцами.

 

 

Таблица 4.2

Показатели гранулометрического состава почвы для определения его на ощупь

Название грануломертического состава	Состояние сухой почвы и грунта
Песок	Сыпучие
Супесь	Комья легко распадаются при надавливании на лопате
Легкий суглинок	Для разрушения комьев в руке требуется небольшое усилие
Средний суглинок	Сухие комья с трудом разрушаются в руке
Тяжелый суглинок	Сухие комья невозможно разрушить сжатием в руке
Глина	Образует твердые комья, не распадающиеся от удара молотка

 

Потренировавшись, можно легко определять гранулометрический состав полевым методом. 

4.2 Ареометрический метод

Сущность ареометрического метода состоит в последовательном определении плотности суспензии грунта через определенные промежутки времени с помощью ареометра.

Устройство ареометра основано на законе Архимеда: всякое погруженное в жидкость тело теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость. При постоянном объеме тела, погруженного в жидкость, более тяжелой жидкости будет вытеснено меньше, а более легкой – больше. Таким образом в легкую жидкость тело будет погружено на большую глубину, в тяжелую на меньшую. Следовательно, чем больше концентрация суспензии, тем больше ее плотность и меньше глубина, на которую погружается в нее ареометр.

При отстаивании суспензии частицы грунта, подчиняясь закону силы тяжести, падают на дно сосуда, и плотность суспензии умень­шается. Соответственно ареометр по мере выпадения частиц постепен­но погружается в суспензию глубже и глубже.

По результатам определений рассчитывают диаметр и количество определяемых частиц по формуле или с помощью номограммы. Этим методом определяют содержание в грунте частиц диаметром менее 0,1 мм. Содержание фракций крупнее 0,1 мм определяют ситовым методом [2].

4.1 Ситовый метод

Одним из простейших способов определения гранулометрического состава пыли является ситовый анализ. Сита являются стандартизованными, максимальный размер ячейки - 40 мкм. При микрорассеве можно определять размеры частиц вплоть до нескольких микрон.

При рассеве на каждом сите пыль разделяется на две части. Одна из частей проходит через сито (проход, мелкая фракция, подрешетный продукт), а другая — задерживается на нем (остаток, крупная фракция, надрешетный продукт). Размеры зерен, по которым происходит разделение пыли (граничный размер фракции), определяются отверстиями сита. Однако размеры отверстий сита и граничные размеры фракции совпадают только при рассеве сферических частиц. Для частиц других форм граничный размер фракции зависит также и от этих форм.

При ситовом анализе обычно ставят одно над другим несколько сит с ячейками, уменьшающимися сверху вниз, создают вибрацию (встряхивание) при помощи приспособления для рассева. Навеску пыли загружают на верхнее сито. По окончании рассева на каждом из сит остается некоторое количество частиц, размер которых является промежуточным между размерами ячеек смежных сит. Важным понятием при ситовом анализе является эффективность разделения, иногда называемая также коэффициентом качества рассева. Этот показатель представляет собой отношение отсеянного количества мелкой фракции ко всему ее количеству. Коэффициент качества рассева на каждом сите всегда меньше единицы; его значение определяется различными факторами: продолжительностью рассева, режимом работы приспособления для рассева, нагрузкой отдельных сит, характером зернистости и величиной отверстий ячеек, допусками на размер ячеек, характеристиками текучести и сыпучести рассеиваемого материала [2].

4.4 Пипеточный метод (метод Робинсона)

Пипеточный метод применим для глинистых пород. Для анализа необходимы стеклянный цилиндр объемом 1 л и высотой не менее 40 см, пипетка объемом 20-25 см3 и устройство для взятия проб (груша или система сифонов). Для анализа берут навеску 10 г, взвешивают на аналитических весах, заливают дистиллированной водой и оставляют на сутки. Размокшую глину разминают и растирают в фарфоровой чашке при помощи резинового пестика в течение 1—2 ч, затем разбавляют дистиллированной водой, взбалтывают, получают суспензию, которую пропускают через сито с диаметром отверстий 0,25 мм. Частицы, оставшиеся на сите, высушивают и взвешивают. Суспензию, прошедшую через сито, переводят в стакан для анализа, объем ее доводят до 1 л. Чтобы суспензия была устойчивой и не коагулировала, в стакан прибавляют несколько капель пептизатора-аммиака, жидкого стекла или пирофосфата натрия. Содержимое стакана взмучивают специальной мешалкой, и пипеткой отбирают пробы с высоты 10 см от поверхности суспензии: для определения частиц диаметром менее 0,05 мм через 45 сек, для частиц диаметром менее 0,01 мм через 18 мин 10 сек, для частиц диаметром менее 0,005 мм - через 6 ч. Четвертую пробу для определения частиц диаметром <0,001 мм берут через 24 ч. Взятые пипеткой пробы переводят в стеклянные бюксы, высушивают и взвешивают на аналитических весах.

 

При расчете процентного содержания частиц надо учитывать:

 а) влагу, воднорастворимые соли и карбонаты; количество их надо вычитать из общей навески;

б) размер пипетки; при пипетке объемом 20 см3 вес каждой пробы в бюксе увеличивается на 50, при объеме 25 см3 на 40;

 в) в отобранной нами  пробе для определения частиц d<0,05 мм содержатся также частицы d<0,01 <0,005 и <0,001 мм. Соответственно  в пробе для определения частиц d<0,0l мм содержатся частицы d<0,005 и <0,001 мм, в пробе для определения  частиц d<0,005 мм содержатся также  частицы d<0,001 мм. Расчет ведут на  навеску, уменьшенную на величину  естественной влажности, количество  воднорастворимых солей и карбонатов, если их удаляли. Сначала определяют содержание частиц d<0,001 мм, затем d<0,005 мм, d<0,01 мм, d<0,05 мм. При определении содержания каждой последующей более крупной фракции вычитается содержание более мелкой предыдущей фракции. Содержание размерных фракций выражают в процентах от навески.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Гранулометрический состав почв – относительное содержание различных размеров фракций элементарных почвенных частиц (ЭПЧ), выраженное в массовых процентах.

Гранулометрический состав определяет многие физические свойства и водно-воздушный режим почв, а также химические, физико-химические и биологические свойства.

Основными методами определения гранулометрического состава являются:

-полевой;

- ареометрический;

- ситовый;

- пипеточный.

Элементарные почвенные частицы - обломки пород и минералов, песчаные, пылеватые, илистые или коллоидные частицы почвы, все элементы которых находятся в химической связи и не поддаются общепринятым методам пептизации, применяемым при подготовке почвы к гранулометрическому анализу.

Механические элементы могут иметь любую возможную геометрическую форму. В зависимости от характера исходной почвообразующей породы, ее генезиса и минералогического состава форма частиц в пределах данной почвенной массы может быть однородной или весьма неоднородной. Гранулометрические фракции ЭПЧ различаются по своим свойствам и функциям. По мере уменьшения размеров гранулометрических элементов усложняется их химический состав, изменяются физико-механические показатели, возрастает роль в формировании плодородия почвы.

В зависимости от того, в каком сочетании находятся фракции ЭПЧ, изменяются водно-физические, физико-механические, тепловые, воздушные свойства почвы, ее поглотительная способность, накопление гумуса, зольных элементов и азота. Поэтому гранулометрический состав почвы - важнейшая генетическая, агрономическая и лесорастительная характеристика ЭПЧ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Вальков В. Ф. Плодородие почв и агроценозы / В.Ф Вальков // Биосфера. – Ростов н/Д: Изд – во Ростов. ун–та, 1977 – 254 с.
2. Воробьева Л.А. Химический анализ почв / Л.А. Воробьева. –М.: МГУ, 1998 – 272 с.
3. Воронин А.Д. Основы физики почв: / А.Д Воронин //Учеб. Пособие. – М.: Изд-во Моск. ун-та 1986 – 244 с.
4. Качинский Н.А. Физика почвы / Н.А. Качинский // Часть 1. -М.: Высшая школа, 1965. – 324
5. Ковда В.А. Основы учения о почвах / В.А. Ковда. -М.: Наука, 1973. Т. 1. 468 с.
6. Королев В.А. Главные компоненты и свойства почв / В.А. Королев //Учеб-мет. пособие, 2010 – 51с.
7. Розанов Б.Г. Морфология почв / Б.Г Розанов. –М.: МГУ, 1983 - 320 с.