Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Лабораторна робота 2
|
|
Визначення ЩІЛЬНОСТІ ґрунту
Масу одиниці об’єму абсолютно-сухого ґрунту в непорушеному стані називають – щільністю ґрунту (синоніми: об’ємна вага, щільність складення), вимірюється в г/см3, кг/л, т/м3.
Щільність мінеральних ґрунтів коливається в межах від 0, 8 до 1, 8 г/см3. Величина щільності і ґрунту залежить від:
· гранулометричного та мінералогічного складу. У легких за гранулометричним складом ґрунтів щільність більша, ніж у більш важчих.
· вмісту гумусу. ґрунти з великим вмістом гумусу мають щільність 1, 0-1, 2 г/см3, безгумусні нижні горизонти характеризуються більш високою щільністю 1, 6-1, 8 г/см3, щільність староорних торф’яних ґрунтів 0, 2-0, 4 г/см3.
· структурного стану. Піщані безструктурні ґрунти мають щільність завжди більшу, ніж глинисті ґрунти з більшим вмістом гумусу і добре вираженою грудочкуватою або зернистою структурою;
· обробітку ґрунту. Розпушення ґрунту (оранка, культивація, фрезування та ін.) - знижують величину щільності, коткування, полив, випадання атмосферних опадів, прохід с.-г. техніки, випас худоби - збільшують.
Оптимальність щільності визначається гранулометричним складом ґрунту (табл. 7), та біологічними особливостями самих с.-г. культур.
7. Оптимальні показники щільності для ґрунтів різного гранскладу
(А.Г.Бондарєв, 1985)
| Гранулометричний склад ґрунту | Щільність ґрунту, г/см3 |
| Важко-, середньосуглинковий | 1, 0 - 1, 30 |
| Легкосуглинковий | 1, 10 – 1, 40 |
| Супіщаний | 1, 20 – 1, 45 |
| Піщаний | 1, 25 – 16, 0 |
Нижчі границі оптимальні для більш вимогливих культур (пшениця, ячмінь, кукурудза, соняшник). Бавовник, люцерна, конюшина краще ростуть при більших значеннях щільності орного шару. Особо виділяється рис, для нормального росту якого потрібна висока щільність кореневого шару. Для одержання високих врожаїв коренеплодів та бульбоплодів необхідна щільність 1, 1-1, 2 г/см3.
Встановлено, що проникнення коренів рослин в шари ґрунту з щільністю 1, 40-1, 55 (1, 60) г/см3 – утруднений, їх розвиток пригнічується, а при щільності більше 1, 55 (1, 60) г/см3 – ріст кореневих систем неможливий.
Збільшення щільності ґрунту в кореневому шарі на кожні 0, 1 г/см3 призводить до зростання запасів недоступної вологи на 10%, зниженню врожаю зернових культур на 10-15%.
Чим сухіше ґрунт, тим більше пригнічуються рослини від підвищеної щільності, тому за рахунок зрошення можливо частково компенсувати цей негативний вплив.
Від щільності залежать повітряні, водні, теплові та біологічні властивості ґрунту. З ущільненням суглинкових і глинистих ґрунтів зменшується пористість і об’єм пор аерації, збільшується об’єм неактивних пор, в яких вода практично недоступна рослинам, знижується швидкість фільтрації.
Знання щільності необхідне для генетичного аналізу ґрунту, визначення запасів води, поживних речовин, солей, розрахунків поливних та зрошуваних норм, пористості, об’ємів земляних робіт та ін.
Для визначення щільності ґрунту існують декілька методів і приладів, в основі яких лежать різні принципи:
· буровий - взяття зразка в непорушеному стані за допомогою циліндра-бура певного об’єму;
· ріжучого кільця або циліндра – зразки ґрунту відбираються за допомогою металічних стаканів (кільця, циліндри) відомого об’єму, що вдавлюються в стінки розрізу;
· фіксажний – застосування різних речовин (парафін, спермацет, бакелліт, деякі смоли), що фіксують взятий зразок ґрунту. Об’єм зразка визначається кількістю витісненої ним рідини або гідростатичним зважуванням;
· піщаний і вазеліновий – вимірювання об’єму зразка ґрунту за допомогою сипучих або рідких речовин. Зразок ґрунту при цьому беруть буром або ножем без збереження природного складу. Вагу зразка визначають зважуванням, а об’єм – заповненням пустоти, що утворилась після взяття зразка, сипучим або рідкою речовинами.
Визначення щільності ґрунту методом парафінування
(Пігулевського)
Визначення щільності ґрунту за цим методом відноситься до фіксажних методів і складається з двох частин:
1. Визначення вологості ґрунту (%);
2. Визначення об’єму зразка та щільності в перерахунку на абсолютно-сухий ґрунт.
1.Визначення вологості ґрунту
Робочою таблицею до цього розділу є табл.9.
9. Визначення вологості ґрунту
| № бюксу | Маса бюкса, г | Маса сухого ґрунту, г | Маса випаруваної води | Вологість ґрунту, % | ||
| пустого | з ґрунтом | |||||
| до сушіння | після сушіння | |||||
Беруть сухий, чистий бюкс. Номер, що знаходиться збоку або на дні бюкса, заносять до табл. 9, кол 1.
Зважують бюкс з точністю до 0, 001 г (табл.9, кол. 2).
Зразок для визначення щільності ґрунту в непорушеному стані за допомогою ножа закруглюють до форми, що нагадує картоплину середнього розміру. Ґрунт, що зрізався із зразка засипають у бюкс на ⅔ його об’єму або 20-30 г.
Після зважування (табл. 9, кол. 3) відкритий бюкс поміщають до сушильної шафи на 4-6 годин при температурі 105-106º С для висушування до постійної маси.
Після висушування бюкс з ґрунтом охолоджують в ексикаторі і в подальшому зважують (табл. 9, кол. 4).
Різниця між масами бюкса пустого і з ґрунтом після сушіння показує масу сухого ґрунту (табл. 9, кол. 5).
Масу випаруваної вологи знаходимо як різницю між масами бюксу з ґрунтом до сушіння і після сушіння (табл. 9, кол. 6).
Вологість ґрунту в вагових процентах (табл. 9, кол. 7) розраховується за формулою:
де:
x – вологість ґрунту, %;
m1 – маса випаруваної води, г;
m2 – маса сухого ґрунту, г;
100 – перевідний коефіцієнт в проценти.
2. Визначення щільності ґрунту
Робочою таблицею до цього розділу є табл. 10.
10. Визначення щільності ґрунту
| Вологість ґрунту, % | Маса, г | Об’єм зразка, см3 | Щільність ґрунту, г/см3 | |||
| вологого зразка | сухого зразка | зразка з парафіном на повітрі | зразка з парафіном у воді | |||
Очищений зразок ґрунту (“картоплину”) обв’язують ниткою і зважують. Данні заносять до табл. 10, кол. 2.
Після зважування зразок декілька разів занурюють у чашу з розплавленим парафіном температура, якого на 2-3º С вище за точку плавлення так, щоб зразок рівномірно покрився парафіновою оболонкою. Після охолодження запарафінований зразок зважують, дані заносять до табл. 10, кол. 4.
У подальшому зразок зважують у воді, щоб визначити його об’єм гідростатичним зважуванням за законом Архімеда (тіло занурене у воду втрачає у вазі рівно стільки, який його об’єм). Для цього зразок ниткою прив’язують до коромисла технічних ваг. Під коромисло поміщають на підставці широкий стакан з водою. Зразок занурюють у воду так, щоб він не торкався стінок і дна стакану, а також не виглядав з поверхні води, зважують, результат заносять до табл. 10, кол. 5.
У подальшому значення вологості ґрунту переносять із таблиці 9 (кол. 7) в таблицю 10 (кол. 1) і проводять розрахунки:
· маси сухого зразка ґрунту (табл. 10, кол. 3) за формулою:
,
де:
m – маса сухого зразка ґрунту, г;
c1 - маса вологого зразка ґрунту, г;
х - вологість ґрунту, %;
100 – перевідний коефіцієнт з процентів.
· об’єму зразка (табл. 10, кол. 6) за формулою:
,
де:
v – об’єм зразка ґрунту, см3;
c1 – маса вологого зразка г;
c2 – маса зразка з парафіном на повітрі, г;
c3 – маса зразка з парафіном у воді, г;
0, 89 – об’ємна вага парафіну, г/см3;
· щільності ґрунту (табл. 10, кол. 7) за формулою:
,
де:
d -щільність ґрунту, г/см3;
m – маса сухого зразка ґрунту, г;
v – об’єм зразка ґрунту, см3.
11. Оцінка щільності орного шару ґрунту (Кузнєцова, 1979)
| Щільність ґрунту, г/см3 | Оцінка |
| 1, 4-1, 5; > 1, 5 | дуже щільний |
| 1, 3-1, 4 | щільний |
| 1, 2-1, 3 | ущільнений |
| 1, 0-1, 2 | оптимальний (культурна оранка) |
| < 1, 0 | пухкий (надмірно пухкий) |
Висновок. Вказують який результат одержано, дають йому оцінку та, при необхідності, вказують на заходи по оптимізації щільності ґрунту.