Материал: 323

разрезов является достаточно проблематичной даже на глубину 0,5 м. Поэтому сделать хорошее морфологическое описание почв, расположенных в центре города, можно только в местах работы коммунальных служб. Также необходимо отметить, что обследование антропогенно трансформированных почв проводится на довольно значительной территории, а значит, отбирается большое количество образцов. В этой связи наиболее удобным способом исследования почв является закладка прикопок глубиной до 20–40 см.

Методика взятия почвенного образца. О свойствах исследуе-

мой почвы судят по результатам анализа. Поэтому очень важно правильно взять образец почвы в поле и умело подготовить его к анализу. Большинство анализов проводят с образцами почвы в воздушносухом состоянии, измельченной в ступке и просеянной через сито с отверстиями 1 мм.

В поле образцы отбирают из отдельных горизонтов почвы. Из пахотного берут одну пробу на всю мощность горизонта (например, 0—20 см) или несколько" проб из разных его слоев (0—5, 5—10, 10—20 см). Из других горизонтов пробы почвы для определения влажности берут через 10 см (если горизонт почвы меньшей мощности, то на всю его глубину) или больше. Если надо взять одну пробу из большого по мощности горизонта (из слоя 50 см), то ее отбирают из середины его, или по несколькуграммов из средней, верхней и нижней частей.

Методика определения вскипания. Вскипание свидетельству-

ет о наличии в почве карбонатов (солей углекислого кальция), разрушающихся при взаимодействии с кислотой по реакции:

СаСО3 + 2НСl = СаСl2 + Н2О + СО2↑.

Углекислый газ выделяется из почвы в виде пузырьков с характерным шипением, а при небольшом количестве– с потрескиванием.

Необходимо помнить, что отсутствие в образце видимых невооруженным глазом новообразований углекислой извести еще не дает возможности сделать вывод об отсутствии карбонатов. Карбонаты могут содержаться в почве в виде очень мелких кристаллов, невидимых глазом, равномерно распределенных в массе твердых частиц.

Для определения вскипания берут щепотку почвы на часовое стекло или в фарфоровую чашечку, смачивают несколькими каплями воды и обрабатывают несколькими каплями 5 %-ного раствора соляной кислоты (НСl). Предварительное смачивание почвы водой необхо-

10

димо для вытеснения из нее воздуха, который, выделяясь с потрескиванием, может имитировать незначительное количество карбонатов. Категорически запрещается проводить пробу на вскипание непосредственно в коробке или перекладывать после испытания образец почвы из чашки в коробку. В рабочую тетрадь записывают результаты определения с указанием интенсивности вскипания. В результате последовательного изучения перечисленных выше морфологических признаков составляют полную морфологическую характеристику образца.

Методика определения плотности почвы. Наиболее распро-

странен полевой буровой метод определения плотности почвы, который основан на взятии образца почвы ненарушенного сложения с помощью цилиндра-бура определенного объема. Для пахотных рыхлых горизонтов используются цилиндры объемом 500 см3, для нижележащих плотных – 100 – 200 см3. В верхних горизонтах определение ведется в пятикратной повторности, в нижних – в тройной.

Ход определения. На неутоптанной площадке рядом с разрезом забивают в почву цилиндр-бур деревянным молотком, предварительно накрыв его плотной пластинкой из дерева или металла.

После того как цилиндр полностью погружен в почву, его окапывают вокруг ножом, подрезают снизу под цилиндром и вынимают цилиндр из почвы. Почву в верхней и нижней частях цилиндра подрезают ножом вровень с его краями. Очищают от почвы наружные стенки цилиндра. Почву из больших цилиндров очень аккуратно без потерь переносят в полиэтиленовые мешочки, из маленьких – во взвешенные металлические бюксы. После этого снимают слой почвы, плотность которого определяли, выравнивают площадку на следующем почвенном горизонте и повторяют операцию.

Параллельно определяют влажность почвы. Если определение плотности проводили при помощи маленьких цилиндров, то в этом случае почву, помещенную во взвешенный металлический цилиндр, высушивают всю. Если пользовались большим цилиндром, то почву, помещенную в полиэтиленовый мешок, взвешивают всю без потерь, а затем отбирают из общей массы навеску для определения влажности.

Плотность сложения рассчитывают по формуле: dv = Р/V,

где: Р – масса сухой почвы, г; V – объем цилиндра, см3

(V = πr2 · h, где h – высота цилиндра-бура, см; r – внутренний радиус заостренного конца цилиндра, см).

11

Р = 100/(100 + W%) · а,

где: а – масса влажной почвы, г; W – влажность почвы, %.

3.5. Лабораторные методы исследования

Подготовка почвы к анализу. Образец почвы 500 – 1000 г рас-

пределяют тонким слоем на листе бумаги и доводят до воздушносухого состояния в чистом и сухом помещении, не содержащем в воздухе пыли и газов (МН3, НС1 и др.).

Для определения скелетной части почвы образец после просушивания взвешивают на технохимических весах.

Крупные комочки почвы в образце раздавливают руками, тщательно отбирают корни, включения и новообразования. Из подготовленной таким образом почвы берут среднюю пробу для определения гумуса, азота и других анализов. Для этого почву разравнивают тонким слоем на листе оберточной бумаги 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. Один экземпляр этикетки образца вкладывают в коробку, а другой наклеивают на ее стенку.

Оставшуюся на бумаге почву тщательно перемешивают, разравнивают тонким слоем и из разных мест небольшой ложкой берут такое количество почвы, чтобы общая масса ее составила 25 – 30 г. Почву следует отбирать на всю глубину слоя. Среднюю пробу хранят в бумажном пакетике и в дальнейшем используют для определения содержания гумуса. Оставшуюся часть почвы измельчают в фарфоровой ступке деревянным пестиком или пестиком с резиновым наконечником и просеивают через сито с отверстиями 1 мм. Сито следует брать с крышкой и поддоном. Почву, не прошедшую через сито, вновь размельчают в ступке и просеивают через то же сито. Измельчение и просеивание продолжают до тех пор, пока на сите останется только каменистая часть почвы.

Просеянную почву тщательно перемешивают и разравнивают тонким слоем на листе бумаги, разделяют на квадраты и из каждого квадрата берут, как указано выше, около 10 г, которые после соответствующей подготовки идут на валовой анализ. Всю оставшуюся почву ссыпают в банку с притертой пробкой, картонную коробку или бумажный пакет и используют для большинства анализов.

12

Не прошедшую через сито часть почвы (ее скелет) переносят в фарфоровую чашку, сюда же помещают ранее отобранные каменистые включения и новообразования, наливают дистиллированную воду и содержимое кипятят в течение часа. Затем почву снова переносят на сито с отверстиями 1 мм, тщательно промывают водой и высушивают.

Промытую и высушенную до постоянной массы почву просеивают через колонку сит с отверстиями 10; 5; 3 и 1 мм и разделяют на камни (частицы >10 мм), крупный хрящ(10 – 5 мм), мелкий хрящ (5 – 3 мм) и гравий (3 – 1 мм). Затем вычисляют содержание каждой фракции в процентах к массе всей почвы, взятой для анализа. Определение скелета почв необходимо при изучении механического состава, эта же часть почвы может служить для установления ее петрографического состава.

Определение влажности почв. Влажность почвы зависит от количества перегноя и глинистых частиц, является косвенным показателем ее гранулометрического состава. На фоне урбанистического пресса происходит изменение влажности почв, поэтому исследование данного показателя является необходимым.

Определение гигроскопической влажности. Гигроскопиче-

ской влагой называется то количество воды, которое поглощает почва из воздуха, насыщенного парами воды. Величина гигроскопической влажности зависит от гранулометрического состава почвы, количества коллоидов и гумуса в ней. Этой величиной пользуются для вычисления влажности завядания растений (коэффициента завядания). Она соответствует в большинстве случаев полуторной – двойной максимальной гигроскопической влажности.

Ход определения. Определение гигроскопической влажности проводят следующем образом. Сушильный стаканчик (стеклянный бюкс) высушивают и взвешивают на аналитических весах. Берут навеску почвы в бюкс и взвешивают. Бюкс с навеской почвы помещают в прогретый сушильный шкаф. Высушивание производят при температуре 105 °C до постоянного веса. В процессе сушки нельзя открывать шкаф и ставить в него новые стаканчики.

По окончании высушивания стаканчики вынимают из сушильного шкафа щипцами с резиновыми наконечниками, закрывают крышками и ставят в эксикатор для охлаждения (20 – 30 мин.).

13

После охлаждения стаканчики взвешивают, не открывая крышку, и по потере в весе вычисляют содержание гигроскопической воды

впочве. Определение гигроскопической воды проводят в 2-кратной повторности и вычисляют среднее из этих значений. Данные заносят

втаблицу 2.

Таблица 2

Результаты определения гигроскопической влажности почвы

№ п/п Почва № бюкса Вес пустого Навеска воз-Вес бюкса сВес выВес бюкса, г душно-сухойпочвой пос-сушенной воды, г

почвы, г ле высуши-почвы, г вания,г

Определение полевой влажности почвы весовым методом.

Влажностью почвы называют то количество воды, которое содержится в ней в данный момент. Влажность почвы непрерывно изменяется вследствие передвижения влаги по профилю и ее испарения из почвы. Этой величиной пользуются для вычисления запаса влаги в том или ином горизонте почвы и для вычисления коэффициента пересчета с влажной почвы на сухую. Наиболее распространенным является метод высушивания почвы в термостате.

Ход определения. Для определения полевой влажности на месте взятия образца берут буром или ножом массу почвы с заданной глубины. Из пахотного слоя образец берут на всю глубину или из не-

скольких слоев (0 – 5, 5 – 10, 10 – 15, 15 – 20 см).

Алюминиевый стаканчик взвешивают на технохимических весах с точностью до 0,01 г, наполняют 1/3 часть его почвой, закрывают крышкой и повторно взвешивают на технохимических весах. Затем ставят в сушильный шкаф при температуре 100 – 105 °С и сушат до постоянной массы в течении 5 часов. Крышку надо снять и надеть на дно стаканчика. После просушивания закрытый стаканчик охлаждают в эксикаторе с безводным хлоридом кальция на дне в качестве водоотнимающего агента, затем взвешивают.

Полевую влажность почвы рассчитывают по формуле:

a 100

W b ,

где W – полевая влажность (%);

a – масса испарившейся влаги (г); b – масса сухой почвы (г).

14