Николай Чекаев - Почвоведение и инженерная геология

• Название: Почвоведение и инженерная геология
• Автор: Николай Чекаев
• Жанр: Детская образовательная литература

В учебном пособии установлена последовательность выполнения работ, позволяющая при рациональном использовании учебного времени приобрести теоретические знания и практические навыки по изучаемой дисциплине. Для закрепления пройденного материала разработана система вопросов и задач к самоконтролю, список основной литературы. В учебном пособии описывается почвенный покров Пензенской области и современное состояние земельных угодий. Приводится методика составления почвенных карт и картограмм.

---

1. Что такое рельеф? Какие разновидности рельефа выделяют в зависимости от размеров форм земной поверхности? 2. На какие подтипы подразделяется горный, или структурно-тектонический тип рельефа? 3. На какие подтипы подразделяется структурный, или пластовый тип рельефа? 4. На какие подтипы подразделяется скульптурный, или эрозионный тип рельефа? 5. На какие подтипы подразделяется аккумулятивный, или насыпной тип рельефа? 6. Перечислите основные формы и виды мезорельефа 7. Как классифицируются склоны по крутизне поверхности? 8. Какие бывают склоны по форме профиля?

2 ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ПОЧВ

2.1 Подготовка образца почвы к анализу

После отбора почвенных проб (образцов) в поле их высушивают в хорошо проветриваемом помещении или в специальных сушильных камерах при температуре воздуха не более 40 ºС. Можно высушить образцы и на улице в тени, прикрыв их бумагой. Исключение составляют пробы, в которых анализ необходимо проводить в состоянии естественной влажности.

Образец почвы 500–1000 г распределяют тонким слоем на листе бумаги. Крупные комочки почвы в образце раздавливают руками, тщательно отбирают корни, включения и новообразования. Затем почву выравнивают в виде квадрата или прямоугольника и делят по диагоналям на четыре части. Две противоположные части почвы ссыпают в картонную коробку и хранят в нерастертом состоянии. В коробку вкладывают один экземпляр этикетки, а другой наклеивают на ее стенку снаружи. На этикетке указывают номер разреза, глубину взятия, место взятия, фамилию, имя, отчество студента и номер группы. Оставшуюся на бумаге почву тщательно перемешивают, разравнивают тонким слоем и из разных мест небольшой ложкой берут на всю глубину слоя почву в два бумажных пакетика так, чтобы общий вес каждого составлял 30–40 г. В дальнейшем почву из одного пакетика будут использовать для определения гумуса (№ 1), второго – для определения механического состава (№ 2).

Оставшуюся часть почвы измельчают в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником и просеивают через колонку сит.

Для определения наименьшей влагоемкости отбирают образец в 10 г из почвы, прошедшей через сито 3 мм (№ 3).

Всю остальную почву растирают в ступке и просеивают до тех пор, пока на сите с отверстиями 1 мм не останется только каменистая часть почвы. Эту почву ссыпают в бумажный пакет и используют для большинства анализов (№ 4).

На всех пакетах необходимо указать для какого анализа предназначается почва, фамилию студента и номер группы.

Подготовка почвы к определению гумуса. При подготовке почвы к анализу на содержание гумуса тщательно отбирают корни и различные органические остатки. Среднюю пробу нерастертой почвы разравнивают тонким слоем на листе белой бумаги и пинцетом отбирают корешки и видимые органические остатки.

Затем комки почвы растирают в ступке и вновь отбирают органические примеси, просматривая почву под лупой. После этого ее растирают в фарфоровой ступке и пропускают через сито с отверстиями 1 мм.

Из просеянной почвы берут среднюю пробу 10–15 г, разравнивают ее тонким слоем на листе восковки или пергаментной бумаги и снова отбирают корешки наэлектризованной стеклянной палочкой (ее надо потереть суконкой или шерстяной тряпочкой и быстро провести палочкой над почвой).

Корешки и мелкие кусочки органических остатков, прилипающие к палочке, удаляют. Не следует подносить палочку слишком близко к почве, так как в этом случае к ней прилипают и тонкие минеральные частицы.

После отбора корешков почву вновь растирают в фарфоровой ступке и просеивают через сито с отверстиями 0,25 мм. Оставшиеся после просеивания на сите песчаные частицы растирают в ступке, просеивают и смешивают со всей растертой почвой. Подготовленную почву хранят в бумажном пакете или пробирке, закрытой пробкой.

Подготовка почвы к определению гранулометрического состава. Почву из пакета № 2 высыпают на бумагу, удаляют корешки и органические остатки, растирают в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником. Затем просеивают через сито с отверстиями в 1 мм.

Форма записи результатов

Общие сведения об образце:

Разрез № _____________

Горизонт _____________

Глубина взятия образца _________________

Общий вес образца _____________________

Название почвы ________________________________________

Название хозяйства, откуда взят образец ___________________

Оборудование и материалы. 1. Нерастертый образец почвы, высушенный до воздушно-сухого состояния. 2. Фарфоровая ступка с фарфоровыми и резиновыми пестиками. 3. Колонка почвенных сит. 4. Картонные коробки размером 20 10 8 с крышками. 5. Листы плотной бумаги, совочки, шпатели.

2.2 Определение гигроскопической влажности

Величина, характеризующая содержание в почве влаги в данный момент, называется влажностью почвы. Для большинства анализов в лаборатории почву просушивают до воздушно-сухого состояния. Такая почва всегда содержит некоторое количество влаги, называемой гигроскопической. Это связано с тем, что почва способна адсорбировать парообразную влагу из воздуха и прочно удерживать ее на поверхности частиц.

Наибольшее количество гигроскопической влаги почва содержит при полном насыщении воздуха водяным паром. Это количество гигроскопической влаги называется максимальной гигроскопической влажностью.

Гигроскопическая и максимальная гигроскопическая влажность выражаются в процентах от массы сухой почвы. Значение гигроскопической влажности используется в аналитической практике для вычисления сухой массы почвы или коэффициента пересчета результатов анализа воздушно-сухой почвы на сухую.

Знание максимальной гигроскопической влажности позволяет вычислить влажность завядания растений и подсчитать запасы доступной (продуктивной) и недоступной влаги в почве.

Техника выполнения работы. На технохимических весах взвешивают пустой алюминиевый стаканчик (бюкс). В алюминиевом стаканчике отвешивают на аналитических весах 10 г воздушносухой почвы, просеянной через сито с отверстиями 1 мм. Почву в стаканчике сушат в сушильном шкафу 6 ч, после чего стаканчик с почвой снова взвешивают.

Результаты определения гигроскопической воды в почве записывают по следующей форме:

№ бюкса _______________

Масса пустого бюкса (а), г ______________

Масса бюкса с почвой до сушки (в), г _________________

Масса бюкса с почвой после сушки (с), г _________________

Гигроскопическую влажность А (в %) вычисляют по формуле

Для пересчета результатов анализов с воздушно-сухой почвы на абсолютно сухую применяется коэффициент гигроскопичности

который вычисляют по формуле

Оборудование и материалы. 1. Алюминиевые бюксы. 2. Технохимические весы. 3. Термостат или сушильный шкаф. 4. Коробка с почвой. 5. Мерные цилиндры на 100 см3 и 50 см3. 6. Раствор хлорида кальция. 7. Дистиллированная вода.

2.3 Определение гранулометрического состава почв методом М.М. Филатова

Твердая фаза почвы состоит из частиц различных размеров, которые называются механическими элементами или гранулами.

Сумму всех механических элементов почвы размером меньше 0,01 мм называют физической глиной, а больше 0,01 мм – физическим песком. Кроме того, выделяют мелкозем, в который входят частицы меньше 1 мм, и почвенный скелет – частицы больше 1 мм.

Отдельные группы механических элементов по-разному влияют на свойства почвы. Это объясняется неодинаковым их минералогическим и химическим составом и разными физическими и физико-химическими свойствами. Относительное содержание в почве или породе механических элементов называется гранулометрическим составом, а количественное определение их – гранулометрическим анализом.

В полевых условиях и в лаборатории гранулометрический состав почв приближенно определяют по внешним признакам и на ощупь. Для точного его установления применяют лабораторные методы, позволяющие находить количество всех групп механических элементов, слагающих почву или породу.

Все группы гранулометрического состава почв и пород (песок, супесь, суглинок песчанистый, суглинок пылеватый и т. д.) можно различать по ряду признаков. Зная эти признаки и имея соответствующий навык, можно быстро и с достаточной точностью определять гранулометрический состав в полевых условиях.

Техника определения гранулометрического состава методом М.М. Филатова. Определение содержания песка в почве проводится так. В мерный цилиндр вместимостью 100 см3 насыпают ту же почву, в которой определялась глина, так, чтобы она при уплотнении заняла объем 10 см3. Затем приливают воды до 100 см3, размешивают стеклянной палочкой и дают отстояться 90 с, в течение которых частицы песка осядут на дно цилиндра, а частицы пыли и глины останутся взвешенными в воде. Осторожно сливают мутную оводуисновавоставшийсяосад 3кдоливаютводыдо100 см, хорошо размешивают, дают отстояться в 90 с и снова сливают мутную воду. Все это проделывают до тех пор, пока после очередного отстаивания в течение 90 с вода остается совершенно прозрачной. Тогда измерив объем оставшегося песка, высчитывают его количество, принимая каждый см3 осевшей почвы за 10 % песка.