Определение гранулометрического состава почв

Методы определения гранулометрического состава почв

Определение содержания фракций элементарных почвенных частиц состоит из двух этапов: 1) подготовка почвы к анализу; 2) разделение почвенных частиц на фракции и определение их содержания. Подробно с методами и методиками определения гранулометрического состава почв можно познакомится в специальной литературе (Л. Н. Александрова, О. А. Найдёнова, 1986; А. Ф. Вадюнина, З. А. Корчагина,1986; А. Д. Воронин, 1986; И. Б. Ревут, 1972 и др.). Мы остановимся только на наиболее часто встречаемых.

Подготовка почвы к гранулометрическому анализу

В почве элементарные частички в большинстве случаев склеены в те или иные агрегаты, поэтому при механическом анализе нужно предварительно разрушить агрегаты. Для разрушения агрегатов применяются механическое и химическое воздействие на почву: растирание, кипячение с водой, встряхивание, обработка разбавленными растворами кислот для разрушения карбонатов и вытеснения поглощенных катионов CaИ Mg, диспергирование едким натрием, аммиаком, пирофосфатом натрия.

Подготовленной одним из методов почве определяют отдельно скелет почвы (фракции крупнее 1 мм) и мелкозём (фракции меньше 1 мм).

Определения скелета почв (фракции крупнее 1 мм).

Для определения количества скелета всю каменистую часть почвы, полученную при общей подготовке почвы к анализу, помещают в фарфоровую чашку, доливают в неё дистиллированной воды (на 2/3 объёма и кипятят в течении 1 часа). После кипячения каменистую часть переносят на сито с отверстиями 1 мм, промывают водой, высушивают и взвешивают на технических весах. Зная массу почвы, взятой для общей подготовки к анализу, вычисляют количество скелета в процентах к воздушно-сухой почве. Если скелета много, его расчленяют на фракции путём просеивания через колонку сит с отверстиями 10, 5, 3, и 1 мм и, взвесив каждую фракцию, вычисляют количество их в процентах воздушно-сухой почве.

Анализ мелкозёма. Большинство методов анализа мелкозёма почвы основано на законах падения твёрдых частиц в воде и сводится к отстаиванию твёрдых частиц в спокойной воде в течение определённого времени.

Скорость падения твёрдой частицы в жидкой среде зависит от её величины и формы, обуславливающих величину трения, от плотности частицы, обуславливающей ускорение, и от плотности и вязкости среды, зависящей от температуры. Для определения размеров частиц на основании скорости их падения пользуются формулой Стокса

V =

Где r – заданный радиус частицы, см; d – плотность (объёмная масса) частицы, d1 – плотность (объёмная масса) жидкой среды (для воды равна 1); — вязкость жидкой среды (при данной температуре); g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с.

Учитывая, что в данной формуле все множители постоянны, кроме радиуса падающего шара, легко обнаружить, что скорость падения частиц в воде пропорциональна квадрату их радиуса.

Обычно по классификации Н. А. Качинского выделяют 6 фракций элементарных частиц: 1) 1-0,25 мм – средний песок; 2) 0,25-0,05 мм – крупная пыль; 4) 0,01-0,005 мм – средняя пыль; 5) 0,005-0,001 мм – мелкая пыль; 6) мельче 0,001 мм – ил. Можно выделить и фракцию коллоидов, т. е. частиц мельче 0,0002 мм.

Принцип метода состоит в том, что по истечении времени необходимого для опускания частиц почвы того или иного диаметра ниже определённой глубины в воде, с этой глубины берут определённый объём суспензии почвы. Очевидно, что в данный момент на этой глубине частиц крупнее искомых не будет, а концентрация частиц заданной величины и более мелких будет равна первоначальной концентрации их во всём объёме.

Литература

Вадюнина А. Ф., Корчагина З. А. Методы исследования физических свойств почв. – М.: Агропромиздат, 1986. – 416 с.

Воронин А. Д. Основы физики почв. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986. – 244 с.

Ревут И. Б. Физика почв. – М.: Колос, 1972. – 368 с.