Водопроницаемость и водоподъёмная способность почвы

Цель работы: определить гигроскопическую (в том числе максимальную) влагу в почве, влажность завядания растений, запас продуктивной влаги в почве, водопроницаемость и водоподъёмную способность почв.

Оборудование: образцы почвы различного гранулометрического состава, просеянной через сито с ячейками 1 и 2 мм, стеклянные трубки и стаканчики с притёртой крышкой, аналитические весы, тигельные щипцы, эксикатор с хлористым кальцием и сернокислым калием, сушильный шкаф, штатив, марля, картон, часы, фильтровальная бумага.

Порядок работы

1. Определить гигроскопическую влагу в почве, для чего необходимо:

а) высушить стеклянный бюкс при температуре 105 ºС в течение 3 ч в сушильном шкафу, охладить в эксикаторе и взвесить, насыпать в него воздушно-сухую почву (5-10 г), закрыть крышкой и взвесить на аналитических весах;

б) поместить бюксы с почвой в сушильный шкаф и сушить при температуре 105 ºС в течение 3-6 ч, по окончании сушки закрыть и охладить в эксикаторе, взвесить бюкс с высушенной почвой;

в) вычислить процент гигроскопической влаги по формуле

х = 100 а / b,

где х – гигроскопическая влага, % от массы сухой почвы; а – масса испарившейся воды, г; b – масса сухой почвы, г.

2. Вычислить коэффициент гигроскопичности (КГ) по формуле

КГ = (100 + х) / 100,

где х – гигроскопическая влага, %.

Данные, полученные для различных горизонтов почвенного профиля, сравнить.

3. Определить максимальную гигроскопическую влагу, для чего необходимо:

а) взвесить на аналитических весах 5-10 г воздушно-сухой почвы (для песчаных почв до 20 г);

б) почву в стаканчике с открытой крышкой поместить на дырчатую фарфоровую пластинку эксикатора, на дно которого налит насыщенный (150 г соли на 1 л дистиллированной воды) раствор K₂SO₄;

в) поставить эксикатор в тёмное место с относительно постоянной температурой на 4-5 дней, затем взвесить стаканчик, снова поместить в эксикатор и взвесить и т.д. до установления постоянно (разница не более 0,005 г) массы (опыт может длиться около 1 месяца);

г) высушить почву в сушильном шкафу при 105 ºС в течение 3 ч, охладить в эксикаторе с хлоридом кальция, взвесить стаканчик с почвой и вычислить максимальную гигроскопическую влагу (%) по формуле

МГ = 100 (b – c) / (c – a),

где а – масса пустого стаканчика, г; b – масса стаканчика с почвой после насыщения парами воды, г; с – масса стаканчика с почвой после высушивания, г.

4. Вычислить влажность завядания (ВЗ) растений. ВЗ =
= 1,5-2,0 МГ (в гидрометеорологической службе используется соотношение ВЗ = 1,34 МГ).

5. Определить водопроницаемость почвы, для чего необходимо:

а) взять 4-5 стеклянных трубок и обмотать их снизу марлей, насыпать в каждую из них до высоты 20 см одну из разновидностей почв, уплотняя постукиванием о что-то мягкое, закрепить трубки в штативе и поставить под них стаканы;

б) налить в трубку воды до высоты 5 см и поддерживать этот 5-сантиметровый слой до тех пор, пока вода не пройдёт через весь слой почвы, рассчитать время, за которое вода прошла 20-сантиметровый слой почвы, – это и будет показатель водопроницаемости;

в) определить коэффициент фильтрации (началом фильтрации считать появление первой капли фильтрата на нижнем конце трубки), измерив количество воды, профильтровавшейся за каждые 10 мин (измерение вести до тех пор, пока в стакане будет собираться одинаковое количество воды за каждые 10 мин), одновременно измерить температуру воды по формуле

K_t = 10 Q / ST,

где K_t – коэффициент фильтрации при данной температуре воды, мм/мин; Q – расход воды за установленный интервал времени (у нас 10 мин), см³; S – площадь поперечного сечения трубки, см²; Т – продолжительность интервала фильтрации, мин; 10 – коэффициент пересчёта см³ в мм водного столба;

г) привести расчёты к температуре 10 ºС по формуле

К ₁₀ = K_t / 0,7 + 0,03 t,

где К₁₀ – коэффициент фильтрации при температуре 10 ºС; K_t – коэффициент фильтрации при данной температуре; t – температура воды в опыте, ºС; 0,7 и 0,03 – эмпирические коэффициенты.

6. Определить водоподъёмную способность (капиллярность) почвы, для чего необходимо:

а) подготовить стеклянные трубки, закрыв их расширенные концы фильтровальной бумагой и марлей и обвязав шпагатом, насыпать (послойно по 2-3 см) в каждую трубку одну из разновидностей почв, просеянных через сито с ячейками 1 мм, уплотняя постукиванием, поставить трубки в штатив;

б) налить воды в жестяную коробку или в другой сосуд, подставленный под концы трубок, концы трубок погрузить в воду на 1 см, записать время начала опыта;

в) измерить высоту подъёма воды в трубке с почвой (от уровня воды в сосуде), измерения вести через определённые промежутки времени, фиксируя высоту подъёма воды, желательно также отобразить процесс в виде графика зависимости высоты подъёма воды от времени.

7. Выполнить индивидуальное задание (см. прил. 1): определить гигроскопическую влагу и коэффициент гигроскопичности, максимальную гигроскопичность, влажность завядания и коэффициент фильтрации (в том числе приведённый к температуре воды 10 ºС).

Вывод.

Практическая работа 6

Дата добавления: 2014-12-27