МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Обнинский институт атомной энергетики –

филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

(ИАТЭ НИЯУ МИФИ)

Инженерно-физический институт биомедицины

Отделение биотехнологий

Кафедра биологии

Отчет по лабораторной работе №2

На тему: «Определение полной влагоемкости почвы»

Работу выполнил: Студент курса гр.

Проверил:

Оценка:

Оглавление

Цель работы 3

Основные понятия 3

Посуда и оборудование 4

Выполнение работы 4

Обсуждение результатов 5

Выводы 5

Цель работы

Научиться определять полную влагоемкость – одну из важнейших почвенно-гидрологических констант, оценить зависимость влагоемкости от других свойств почвы.

Основные понятия

полной влагоемкостью (ПВ) называется максимальное количество воды, которое удерживается в почве в состоянии полного насыщения при заполнении всех пор водой.

При определении любой влажности почвы используют три способа ее выражения.

1. гравиметрическая (массовая) влажность – масса воды в единице массы абсолютно-сухой почвы. Единицы измерения – г/г, г/кг или %.

2. объемная влажность – объем воды в единице объема почвы. Измеряют в см³ Н₂О/см³ почвы или в безразмерных долях, или как процент от объема почвы. Величина полной влагоемкости в объемных процентах теоретически совпадает с общей скважностью (пористостью) почвы. Несовпадение этих величин свидетельствует о наличии в почве защемленного воздуха.

Общая скважность, или пористость почвы – суммарный объем пор и пустот между частицами твердой фазы почвы в единице её объема.

где Р – общая скважность, %;

d – плотность сложения, г/см³;

D – плотность твердой фазы почвы, г/см³ (лаб. работа № 6).

Если почва не полностью насыщена влагой, то разность между ее пористостью и влажностью, выраженной в объемных процентах, называют пористостью аэрации. таким образом, пористость аэрации – это суммарный объем пор, занятых воздухом, в единице объема почвы.

Р_{аэр .=} Р – Wd,

где Р – общая скважность, %;

W – влажность почвы, %;

d – плотность сложения, г/см³.

3. запас воды в единице слоя почвы обычно выражают в мм водного столба, что позволяет непосредственно сравнить его с количеством осадков или поливной воды.

При влажности, равной полной влагоемкости, в почве содержится максимально возможное количество всех категорий почвенной влаги – связанной (рыхло и прочно сорбированной) и свободной (капиллярной и гравитационной). Зависят эти величины от гранулометрического состава, а также структурности и пористости почв. Полная влагоемкость (пв) характеризует водовместимость почв и колеблется в пределах 40 – 50% от массы сухой почвы, в отдельных случаях она может возрасти до 80% (торфяная почва) или опуститься до 30% (песчаная). Состояние полного насыщения водой характерно для горизонтов, насыщенных грунтовыми водами, или в период снеготаяния.

Посуда и оборудование

Металлический стакан с сетчатым дном и крышкой, кристаллизационная чашка, фарфоровая ложка, фильтровальная бумага, технические весы.

Выполнение работы

1. металлический стакан, на сетчатое дно которого помещают кружочек фильтровальной бумаги, чтобы не просыпалась почва, взвешивают на технических весах.

2. В стакан насыпают почву примерно на 2/3 объема, уплотняя постукиванием о ладонь, и взвешивают его с почвой.

3. Стакан помещают в глубокую кристаллизационную чашку и наливают воду с таким расчетом, чтобы вода достигла уровня почвы в стакане. Стакан покрывают сверху стеклом и оставляют на час. За это время вода заполнит все некапиллярные поры в почве.

4. Через час стакан с почвой вынимают, быстро закрывают снизу крышкой, вытирают наружные стенки и взвешивают на технических весах.

5. при плохом смачивании почвы для проверки полноты насыщения стакан на сутки помещают в чашку с водой и повторно взвешивают.

6. Величину полной влагоемкости по массе (W_m) вычисляют в процентах к сухой почве по формуле:

где m_w – количество воды в образце почвы до насыщения (вычисляется по величине гигроскопической влажности почвы);

m₁ – масса пустого стакана с сеткой и кружком фильтровальной бумаги;

m₂ – масса стакана с образцом почвы до насыщения водой;

m₃ – масса стакана с образцом почвы после насыщения ее водой.

Подставляю значения:

m_w – 1,2163 г.

m₁ – 38,56 г.

m₂ – 124,64 г.

m₃ – 186,62 г.

W_m= =74,47%

Расчетным методом полную влагоемкость по объему (W_v) можно вычислить по формуле:

где Р – общая скважность (пористость), в долях объема;

d – плотность сложения почвы, г/см³.

где Р – общая скважность, %;

d – плотность сложения, г/см³;

D – плотность твердой фазы почвы, г/см³

Подставляю значения:

d = 0,175 г/см³

D = 1,65 г/см³

P = (1 - ) = 0,89%

Тогда

W_v = = 50,8%

Обсуждение результатов

В ходе проведенного исследования мы установили, что почвенный образец, взятый в микрорайоне Турынино города Калуги, обладает полной влагоемкостью по массе, равной W_m = 74,47%. Это означает, что почва достаточно хорошо удерживает в почве влагу в состоянии полного насыщения при заполнении всех пор водой.

Также мы измерили полную влагоемкость по объему, равную W_v = 50,8%.

Выводы

В ходе Лабораторной работы №2 «Определение полной влагоемкости почвы» мы научились определять полную влагоемкость – одну из важнейших почвенно-гидрологических констант. Так же мы смогли оценить зависимость влагоемкости от других свойств почвы, таких как гигроскопическая влажность, плотность сложения и плотность твердой фазы почвы.