Ход работы
1. Растереть почву в фарфоровой ступке пестиком;
2. Методом квартования отобрать среднюю пробу;
3. Проверить правильное расположение сит в наборе (в порядке уменьшения размера ячеек – 10, 5, 3, 2, 0,5, 0,25;
4. Заготовить пакетики с записью размера фракции и её массы;
5. Взвесить фракции;
6. Произвести расчет % фракции, записать в таблице;
7. Полученные данные гранулометрического состава исследуемого образца (методом сит) изобразить графически (дифференциальная и интегральная кривые). (В.В. Добровольский, 1982, с.5-11, 1973, с. 189-191).
Задание 3. Дать точное название механического состава почв и пород в соответствии с классификацией Н. А. Качинского (1965).
Для выполнения этого задания студенты получают карточки с данными механического анализа методом пипетки. Задание выполняется индивидуально. Название механического состава определяется по каждому горизонту почвы в соответствие с классификацией Качинского (табл. 3).
Для более детальной характеристики гранулометрического состава в название почвы, взятое в таблице 3, дополнительно вводится преобладающая фракция (одна из трёх основных − песок, пыль ил). Например, содержание физической глины в образце почвы степного типа почвообразования составляет 64 %, а преобладающей фракции, ила, 20 %. Механический состав этой почвы определяется как глина лёгкая иловатая.
Таблица 3
Классификация почв по механическому составу
(По содержанию физической глины, частицы менее 0.01 мм)
-
Подзолистого типа почвообразования
Степного типа почвообразования и красноземы, желтоземы
Солонцы и сильно-солонцеватые почвы
Краткое название почвы по механическому составу
0-5
0-5
0-5
Песок рыхлый
5-10
5-10
5-10
Песок связный
10-20
10-20
10-15
Супесь
20-30
20-30
15-20
Суглинок легкий
30-40
30-45
20-30
Суглинок средний
40-50
45-60
30-40
Суглинок тяжелый
50-65
60-75
40-50
Глина легкая
65-80
75-85
50-65
Глина средняя
> 80
> 85
> 65
Глина тяжелая
Рассмотреть таблицу Приложения 6. Объяснить основной принцип метода пипетки.
В тетради для лабораторных занятий данные анализа методом пипетки изображаются в виде профильной диаграммы (Почвоведение, 1988, т.1, с. 77; Глазовская, 1981, с. 119).
Литература
1. Почвоведение, 1988, ч.1, с. 69-78.
2. Глазовская М.А., 1981, с. 111-121.
3. Добровольский В.В. 2001, с. 38 -40.
4. Добровольский В.В., 1973, с. 19-26, 1982, с. 5-11.
Занятие № 3
Тема: Минералогический состав почвообразующих пород и почв.
Их карбонатность.
Цель занятия: Изучить почвообразующие породы территории СНГ и дать им сравнительную, качественную характеристику.
Вопросы для обсуждения
1. Основные генетические группы горных пород.
2. Породообразующие (первичные) минералы. Их характеристика.
3. Процессы и стадии выветривания минералов в условиях поверхности Земли.
4. Образование вторичных минералов. Их особенности.
5. Закономерности формирования коры выветривания.
6. Типы кор выветривания, их география.
7. Генетические типы почвообразующих пород.
8. Химический состав минеральной части почвы.
9. Значение кальция в процессах почвообразования.
10. Определение карбонатов в почве и породе.
11. Методы изучения минералогического состава твердой фазы почв.
Задание 1. Изучить распространение почвообразующих пород;
Почвообразующий породой называется исходная поверхностная толща горных пород охваченная процессами выветривания и являющаяся минеральной основной для почвообразования.
Для выполнения задания используются следующие карты: 1) Почвообразующие породы Европейской части СССР (1968) и 2) Почвенно-географическое районирование СССР (1984).
Задание 2. Визуально изучить предлагаемую коллекцию почвообразующих пород (лёсс; щебнистый элювий аргиллитов и песчаников; ферролитный элювий; щебнисто-галечниковый аллювий; желто-бурые элювиально-делювиальные отложения и др.).
Задние 3. Дать характеристику заданным образцам почвообразующих пород.
Определение признаков записать по схеме:
|
Назва ние породы |
Цвет |
Механичес кий состав |
Новообра зования |
Включе- ния |
Вскипа ние |
Наличие легкораство- римых солей |
Распро- стране- ние (по карте) |
Цвет определяется с использованием шкалы Захарова, механический состав – визуальным методом, новообразования – гипс, белоглазка, карбонатный мицелий и др. – визуально. Наличие карбонатов при отсутствии карбонатных новообразований – по вскипанию от действия 10 % раствора HCL (на предметном стекле).
Задание 4. Определение углекислоты карбонатов при помощи кальциметра (газоволюметрический метод).
Кальций называют стражем плодородия почв. Он играет решающую роль в закреплении гумуса в почве, но избыток кальция вреден, т.к. обусловливает недоступность железа для растений.
Карбонатные (вскипающие от соляной кислоты) почвы содержат много углекислых солей кальция и магния (10% и более), преобладает углекислый кальций, поэтому вычисляют количество в почвах карбонатов по содержанию СО2 в СаСО3. При газоволюметрическом методе на карбонатные почвы действуют соляной или др. кислотой. Выделяющийся углекислый газ определяют количественно объемным методом с учетом атмосферного давления и температуры. Далее путем пересчета устанавливается содержание в почве карбонатов.
Ход анализа: 1 г воздушно-сухой почвы, просеянной через сито с отверстиями 1 мм, помещают в пол-литровую банку (7) прибора. В находящуюся в ней пробирку вливают пипеткой 10–20 мл 10% HCL. При помощи крана градуированную трубку соединяют с атмосферным воздухом и банкой, где помещена почва. Сосуд с водой ставят на верхнюю полку, открывают зажим. Когда уровень воды в градуированной трубке (2) достигнет определенного деления (н-р, 100 мл), закрывают зажим у склянки с водой, кран поворачивают и соединяют только с банкой. Записывают отсчет исходного уровня воды в градуированной трубке. Проверив герметичность системы, опрокидывают банку и, энергично встряхивая, смешивают почву с HCL. Она вступает в реакцию с СаСО3 почвы, и выделяющийся углекислый газ собирается в верхней части градуированной трубки, вытесняя воду во вторую трубку (3). Встряхивание банки продолжается до тех пор, пока уровень воды в градуированной трубке после встряхивания банки останется неизменным. В градуированной трубке отсчитывают объем СО2 над водой, записывают температуру и атмосферное давление. Вес СО2, выделяющегося во время опыта из навески анализируемой почвы, вычисляют по формуле: В = Х * V, где В – масса всего объема СО2 , выделяющегося во время опыта из навески С воздушно-сухой почвы (в мг); Х – масса 1 мл СО2 при данном давлении и температуре (значение Х определяют по табл.); V – количество СО2 , выделяющегося при опыте (в мл).
Содержание в почве СаСО3 рассчитывают по формуле:
В * 2,272 * 100 * К Н2О * 0,001
А = ------------------------------------------- , где
С
А – содержание в почве СаСО3 (в % веса сухой почвы);
К Н2О – коэффициент пересчета на абсолютную сухую почву (если есть данные о гигроскопической влажности почвы; в противном случае расчет ведется на воздушно-сухую почву);
0,001 – множитель пересчета в граммы;
С – навеска воздушно сухой почвы в граммах;
100–коэффициент пересчета на 100 г почвы;
2,272-множитель пересчёта с CO2 в CaCO3;
Реактив
- 10%-р-р HCl 1
- деревяный штатив 2-3
- сообщающиеся стеклянные трубки, из
них -3 градуированная; 4
- кран сосуда с водой 5
- полуторалитровая склянка с водой; 6
- трехходовой кран; 7
- банка для проведения реакции.
Рис. 1 Схема прибора для определения CaCO3 (кальциметр)
По результатам определения содержания СаСО3 в заданной почве студенты делают вывод об уровне карбонатности почв на основании следующей шкалы (табл. 4)
Таблица 4