Завдання 4. Взяття ґрунтових монолітів

1. Моноліт беруть дві особи. Яму копають більших розмірів, ніж для опису ґрунтового розрізу, ретельно зачищають передню стінку й обережно вирізують ножем прямокутну призму, що відповідає внутрішнім розмірам ящика (мал. 4).

2. На цю призму накласти рамку ящика – спочатку на нижній, а потім на верхній його кінець. Потім зняти надлишки ґрунту, що виходять з рамки, і закріпити дно ящика.


Мал. 4. Взяття ґрунтового моноліту
3. Моноліт, закріплений у рамці, поступово підкопати з боків і відокремити від стінки ґрунтового розрізу, притримуючи ногою нижню сторону ящика й одночасно відсуваючи верхню.

4. Підняти вирізаний моноліт з ями, прибрати надлишки ґрунту і закрити кришку, попередньо вклавши етикетку. На етикетці і кришці написати номер розрізу, назву ґрунту, місце і дату взяття моноліту.

5. Взяття моноліту – дуже трудомістка робота. Тому іноді готують насипні "моноліти", заповнюючи ґрунтом, взятим із кожного генетичного горизонту, спеціальний ящик з перегородками. Але такі моноліти не дають правильної уяви про всі особливості ґрунту даного генетичного типу.



Контрольні питання

1. Що таке ґрунт?

2. Загальна схема утворення ґрунту.

3. Дати характеристику потужності генетичних горизонтів.

4. Охарактеризувати забарвлення ґрунтів. Від чого воно залежить?

5. Дати характеристику вологості ґрунтів.

6. Дати характеристику включенням і новоутворенням.

7. Яким чином визначають в ґрунті наявність карбонатів?

8.Які ознаки ґрунтів називаються морфологічними? Навести приклади.

9. Які основні типи структури ґрунтів виділив С.А. Захаров.

10. Які структурні агрегати з агрономічної точки зору вважаються більш цінними?

11. Чим відрізняються структурні ґрунти від безструктурних?

12. З якою метою визначають наявність або відсутність у ґрунті карбонатів кальцію?

13. Від чого залежить інтенсивність закипання ґрунту?

14. Який зразок ґрунту можна назвати монолітом?

ОСНОВНІ ТИПИ ҐРУНТІВ. ГРАНУЛОМЕТРИЧНИЙ СКЛАД ҐРУНТУ
Мета і завдання роботи: сформувати у студентів поняття про гранулометричний склад ґрунту і його значення для родючості ґрунту.

Знання, уміння і практичні навички, які повинен одержати студент: навчитись готувати середній зразок ґрунту для аналізу, визначати гранулометричний склад найпростішими способами. Навчитись визначати структурний склад ґрунту. Вивчити класифікацію ґрунтів за механічним складом.

Опис лабораторного обладнання: повітряно-сухий ґрунт (1,5-4 кг), цупкий папір, набір зразків ґрунтів різного механічного складу, вода, піпетки, шпатель, фарфорові ступки, набір сит, хімічні стаканчики на 100 мл.

Завдання на самостійне опрацювання: студенти повинні вивчити матеріал із підручника, практикуму, а також відповісти на поставлені контрольні запитання, які розміщені в кінці лабораторної роботи.

Порядок оформлення звіту:

1. 
   Виконати завдання №1 (Взяття середніх зразків ґрунту).
   
2. 
   Виконати завдання №2 (Визначення механічного складу ґрунту за його пластичністю).
   
3. 
   Замалювати в зошит класифікацію ґрунтів за гранулометричним складом.
   
4. 
   Виконати завдання №3 (Визначення структурного складу ґрунту).
   

Існує декілька поділів механічних елементів за величиною.

В нашій країні найбільш широке поширення одержала класифі­кація запропонована професором Н.А. Качинським.

Гранулометричний склад ґрунтів і ґрунтоутворюючих порід треба брати до уваги і при будівництві різних інженерних споруд, бо різні за складом породи мають різний ступінь деформації, здатність обсипатися, фільтрувати крізь себе воду і т.ін. Також треба знати гранулометричний склад порід при розрахунку гідротехнічних комплексів, у тому числі, і зрошувальних споруд.

На важких ґрунтах утворюються ґрунти важкого гранулометричного складу, на легких – легкого.

Однак у процесі утворення ґрунту гранулометричний склад породи значно змінюється. За профілем ґрунту, що утворюється, відбувається перерозподіл частинок різного розміру, збагачення ґрунту на одні частинки і збіднення - на інші. Вивчення гранулометричного складу ґрунту за профілем дає можливість з’ясувати ці зміни і точніше встановити характер ґрунту, його генезис.

З метою класифікації ґрунтові частинки часто об’єднують у дві фракції:

- фракцію "фізичного піску" (всі частинки більші 0,01 мм);

- фракцію "фізичної глини" (всі частинки дрібніші 0,01мм).

Практично гранулометричний склад визначають за відносним вмістом у ґрунті частинок "фізичного піску" і частинок "фізичної глини".

За вмістом їх у ґрунті останні класифікують за гранулометричним складом, виділяючи такі групи: рекомендуємо скорочену класи­фікацію (табл. 3) з середніми величинами вмісту частинок як дуже зручну для запам’ятовування, розгорнуту шкалу наведено в табл. 2.

Важливою частиною підготовки зразка для аналізу є взяття середньої проби. Перш ніж проводити аналіз з будь-якого зразка ґрунту, треба взяти середню пробу, тобто виділити таку його частину, яка повністю характеризувала б увесь зразок. Справа в тому, що окремі частини зразка можуть за тими чи іншими показниками відрізняти­ся від основної маси зразка, і, якщо для аналізу випадково буде взята саме ця, відмінна від усього зразка, частина, то, звичайно, резуль­тати визначення не будуть правильно характеризувати властивості всього зразка. Щоб уникнути випадкових помилок, беруть середній зра­зок. Для багатьох аналізів треба мати ґрунт подрібнений і просіяний крізь сито з діаметром отворів 1 мм.

1. Довести зразок ґрунту до повітряносухого стану. Для цього:

а) взятий у полі зразок розсипати в приміщенні шаром 1,5-2 см на цупкому папері;

б) довести зразок до сухого стану (ґрунт має бути сухий на дотик), щодня його перемішуючи;сушіння проводити при кімнатній температурі;

в) для захисту зразка від пилу прикрити його під час сушіння папером.

2. Взяти середній зразок ґрунту. Для цього після доведення зразка до повітряносухого стану:

а) вибрати із зразка включення;

б) розрівняти ґрунт на папері рівним шаром і надати йому форми прямокутника;

в) розділити ґрунт на чотири рівні частини діагональними лініями;

г) відібрати від зразка дві протилежні частини (два протилежні трикутники), старанно перемішати ґрунт, що залишився, і знову розрівняти на папері, надавши йому форми прямокутника;

д) повторити попередні операції кілька разів, аж поки на папері не залишиться близько 300-400 г ґрунту, це і буде середній зразок;

є) середній зразок пересипати в коробку і вкласти в неї відпо­відну етикетку.

3. Підготувати подрібнений ґрунт:

а) з середнього зразка взяти близько 100 г ґрунту аналогічно до взяття середнього зразка (послідовним поділом);

б) розтерти відібраний ґрунт у ступці;

в) повністю просіяти ґрунт крізь сито з діаметром отворів 1 мм; якщо частина ґрунту не пройшла крізь отвори сита, то його слід подрібнити і знову просіяти крізь сито; треба добитися проходження повного зразка крізь сито, а не відсівати з нього дрібнозернисті частини, бо однорідний зразок штучно поділятиметься на неоднорідні частини;

г) пересипати подрібнений ґрунт у пакет і написати на ньому, з якого ґрунту і горизонту взято даний зразок, зазначивши також гли­бину його взяття.

Форма запису результатів:

1. Взяти із середнього зразка без зважування 3-5 г ґрунту.

2. Помістити ґрунт на скло і, зволожуючи його водою з піпетки, ста­ранно перемішати шпателем до однорідної тістоподібної маси.

3. Із зволоженого ґрунту ("тіста") скачати шнур близько 5 мм завтовшки і згорнути його в кільце діаметром близько 3 см.

4. Визначити гранулометричний склад ґрунту, користуючись такими ознаками: якщо ґрунт у шнур не скачується, то він піщаного гранулометричного складу, якщо ґрунт нестійко скачується в шнур, який відразу, в процесі самого скачування, розпадається, то ґрунт супіщаний, якщо ґрунт скачується в шнур, а шнур при згортанні в кільце:

а) розпадається на окремі часточки („ковбаски”) на самому початку згортання – ґрунт легкосуглинистий;

б) глибоко тріскається і розпадається – ґрунт середньосуглинистий;

в) тріскається тільки на поверхні – ґрунт важкосуглинистий;

г) зовсім не тріскається – ґрунт глинистий.

Форма запису результатів:

Гранулометричний склад ґрунту	Стан ґрунту при згортанні „шнура”	Співвідношення частинок фізичного піску і фізичної глини
Ковбаски скачати не можна – пісок
Скачуються окремі ковбаски – супісок
Ковбаска розпадається при розкачуванні – легкий суглинок
Ковбаска суцільна, при скачуванні в кільце розпадається – середній суглинок
Ковбаска суцільна, кільце з тріщинами – важкий суглинок
Ковбаска і кільце суцільні – глина

Однак структурність виражена не в усіх ґрунтах. Ряд ґрунтів може бути у безструктурному стані. Ці ґрунти або зовсім роз­пилені (частинки в них не утворюють структурних окремостей), або всі частинки в них зцементовані одна з одного в одну суцільну масу. Це ґрунти злиті.

Наявність структури в ґрунті, і насамперед у його верхньо­му орному шарі, має велике значення для нормального росту і роз­витку рослин. Грудочкувата структура перегнійного горизонту допо­магає створенню в ґрунті сприятливого для рослин водно-повітряного і поживного режиму, тобто підвищує родючість ґрунту.

Найбільш сприятливою є дрібнозерниста структура, з переважанням грудочок діаметром від 1 до 5 мм.

Цінна з точки зору агрономії грудочкувата і зерниста структура створюється в основному в перегнійних горизонтах ґрунту. Структура цих горизонтів є суто морфологічною ознакою, що допомагає встановити характер горизонту, тобто правильно визначити тип ґрунту. Тому основну увагу слід приділити вивченню структури перегнійного горизонту ґрунту.

Однак цінна не всяка грудочкувата структура. Повноцінна структура повинна добре протистояти розмивній дії води, не роз­падатися при зволоженні. Це зрозуміло, бо структура, якій не властива водоміцність, руйнується при зволоженні, в ній не регулюється водно-повітряний режим ґрунту. При зволоженні вона розпадатиметься, а ґрунт втрачатиме структуру, що призведе до ряду небажаних наслідків (погіршення аерації ґрунту, режиму вологості, мікробіологічної діяльності в ньому і т.п.).

Досліджуючи структуру розораних ґрунтів, не слід обмежува­тись аналізом одного зразка. Визначення структурного складу ґрунту бажано проводити на двох зразках, один з яких взято з орного, а дру­гий - з підорного горизонту. Порівняння результатів аналізів з цих двох зразків дасть можливість виявити вплив обробітку ґрунту на його структуру. Добре провести аналіз структурного складу орних горизонтів ґрунтів, що знаходилися під різними культурами.

Визначення структурного складу ґрунту проводять просіюванням зразка ґрунту крізь набір сит з різними за величиною отворами. Спеціальний набір містить в собі сита з діаметром отворів 0,25; 0,5; 1; 2; 3; 5; 7; 10 мм, які ставлять одне на одне. Це дає змогу просіювати ґрунт відразу крізь усі сита.

1. Скласти всі сита набору так, щоб зверху було сито з най­більшими отворами, а донизу діаметр отворів поступово зменшувався (порядок розміщення сит зверху донизу: 10, 7, 5, 3, 2, 1 ,0,5, 0,25 мм).

2. Встановити внизу колонки сит піддон.

3. Із зразка повітряносухого ґрунту після видалення великого коріння рослин взяти наважку близько 300-350 г масою з точністю до 0,1 г.

4. Помістити наважку на верхнє сито, нахиляючи набір сит, круговим рухом просіяти ґрунт крізь сита.

5. Зважити структурні фракції, що залишилися на ситах і пройшли в піддон, записуючи їх розмір. Очевидно, що на верхньому ситі будуть структурні окремості розміром, більшим 10 мм (фракція 10 мм), на ситі з розміром отворів 7 мм – структурні окремості розміром від 7-10 мм (фракція 7-10 мм) і т.д. У піддоні міститиметься практично розпилена частина ґрунту з розміром частинок і найдрібніших грудочок, меншим 0,25 мм (фракція 0,25 мм).

6. Обчислити відсоток у ґрунті структурних окремостей різного діаметра (за їх фракціями) за формулою для розрахунку:

Х = , де

Х – відсоток у ґрунті структурних окремостей даного розміру
(фракції), %;

А – маса структурних окремостей даного розміру, г;

Р – маса ґрунту, взятого для просіювання (наважка), г.
Отримані дані записати у робочий зошит.

Форма запису результатів: