Учет сорных растений в посевах и засоренность почвы семенами сорняков

 

 

 

Вопросы для контроля знаний

 

1. С какой целью ведут учет засоренности в посевах и почве?
2. Какой инвентарь требуется для определения потенциальной засоренности почвы?
3. В каких единицах измеряется потенциальная засоренность и для чего нужен этот показатель?
4. Объясните методику глазомерного учета засоренности.
5. Перечислите работы, проводимые при количественно-весовом методе учета засоренности.

6. Что показывает карта засоренности полей?

 

Раздел 3. Агрофизические свойства почвы

3. 1. Определение строения  пахотного слоя

 

Строением почвы называется соотношение твёрдой, жидкой и газообразной фаз почвы. Почвенные поры, в зависимости от величины почвенных частиц и комков, их взаимного расположения, могут иметь различные размеры и формы. Соответственно с этим изменяется и строение почвы – рыхлое или плотное.

Показателями строения пахотного слоя почвы являются: плотность сложения почвы, общая пористость, аэрация, соотношение капиллярной и некапиллярной пористости.

Оптимальные условия  водного, воздушного и теплового  режимов создаются в дерново-подзолистой  почве, когда твёрдая часть занимает 35 – 45%  всего объёма, величина общей пористости составляет 55 – 65% при соотношении капиллярной и  некапиллярной пористости  3:2. Для почв лёгкого гранулометрического состава в районах достаточного увлажнения оптимальное соотношение между капиллярной и некапиллярной пористостью – 50:50%. Общая пористость принимается  за 100%. При уплотнении почвы с уменьшением общей пористости резко уменьшается некапиллярная пористость и возрастает капиллярная.

 

Определение строения пахотного слоя почвы методом  насыщения в цилиндрах

Принцип метода определения  строения пахотного слоя состоит в капиллярном насыщении водой образца почвы с ненарушенным строением. Для отбора проб почвы используют металлические цилиндры («патроны») различных размеров (табл. 16). Чтобы при отборе проб почва оставалась в ненарушенном состоянии, диаметр режущей части цилиндра должен быть несколько меньше диаметра самого цилиндра.

Цилиндры нумеруют и  устанавливают массу каждого  с крышкой, измеряется диаметр режущей  части и высота. Объём образца почвы в цилиндре рассчитывают по формуле (4).

Таблица 16. – Размеры цилиндров

Высота цилиндра, мм	Диаметр, см		Объём цилиндра, см3
	режущей части	цилиндра
50	5,05	6,25	100
100	3,57	4,77
50	7,18	8,23	200
100	5,05	6,25
50	11,29	12,49	500
100	7,98	9,18
50	15,96	17,16	1000
100	11,29	12,49

 

 

1. Порядок расчёта строения пахотного слоя почвы можно представить следующим образом (табл. 17). Объём образца почвы в цилиндре (V):

 

   (4)

 

2.  Капиллярная влагоёмкость почвы (влажность почвы после капиллярного насыщения) ( ):

 

   (5)

 

3. Масса абсолютно сухой почвы в цилиндре ( ):

 

  (6)

4. Объём капиллярных пор (V₃) равен массе воды в почве после её капиллярного насыщения (V₃ = В₄), так как масса 1 см³ воды при 4⁰С равна 1 г:

V₃ = В₄ = В₂ – В₃ – В = 1495 – 654,5 – 595 = 245,5 см³  (7)

или в процентах  к объёму почвы:

    (8)

Таблица 17. – Результаты определения строения пахотного слоя почвы

№ п/п	Показатель	Слой почвы, см
		0 – 10	10 – 20	20 – 30
1	Номер цилиндра	122	52	99
2	Масса пустого цилиндра (В), г	595	570	590
3	Глубина взятия образца (Н), см	10	10	10
4	Диаметр цилиндра (D), см	8,4	8,4	8,4
5	Объем образца почвы  в цилиндре (V), см3	554	554	554
6	Масса цилиндра с почвой до насыщения (В1), г	1278	1384	1454
7	То же после насыщения (В2), г	1495	1600	1634
8	Номер бюкса	28	16	11
9	Масса бюкса (b1), г	24,1	32,4	26,0
10	Масса бюкса с почвой до сушки (b2), г	42,8	64,8	49,3
11	Масса бюкса с почвой после сушки (b3), г	37,7	57,4	44,1
12	Капиллярная влагоёмкость (Wk), %	37,5
13	Масса абсолютно сухой  почвы в цилиндре (В3), г	654,5
14	Масса воды в образце  после насыщения (В4), г	245,5	291,4	302,7
15	Плотность твёрдой фазы почвы (d), г/см3	2,65	2,65	2,65
16	Объём твёрдой фазы почвы (V1), %	44,6
17	Пористость общая (V2), %	55,4
18	Пористость капиллярная (V3), %	44,3
19	Пористость некапиллярная (V4), %	11,1
20	Плотность сложения почвы (d0), г/см3	1,18
21	Влажность почвы (W), %	4,4
22	Степень аэрации почвы (Vа), %	90,7
23	Степень насыщения почвы  водой (Vв), %	9,3
24	Общий запас воды в  изучаемом слое почвы (Wо), м3/га	52

 

5. Объём твёрдой фазы V₁:

    (9)

 

или в процентах к объёму почвы:

  (10)

6. Пористость общая V₂:

  (11)

 

или в процентах  к объёму почвы:

   (12)

или

  (13)

 

7. Пористость некапиллярная V₄:

  (14)

или

   (15)

8. Плотность почвы d₀:

    (16)

9. Влажность почвы W:

 (17)

10. Степень аэрации почвы V_а:

 (18)

11. Степень насыщения почвы водой V_в:

   (19)

или

  (20)

12. Общий запас воды в изучаемом слое почвы W_о:

 

или 52 м³/га  (21)

 

3.2. Определение влажности почвы

 

Пробы почвы для определения  влажности берут в полевых  условиях, для этого чаще всего  используют игольчатый бур, погружая его  в почву на заданную глубину. Глубину  погружения бура в почву определяют по рискам, нанесенным на внешнюю часть бура. Повернув 1 – 2 раза по часовой стрелке, бур извлекают и почву, находящуюся в его полости, помещают в предварительно взвешенный стаканчик, который быстро закрывают крышкой и взвешивают. Если нет возможности взвесить стаканчики с почвой в поле, то их в закрытом состоянии быстро доставляют в лабораторию, взвешивают на весах с точностью до 0,01 г, затем крышки открывают, стаканчики с почвой помещают в сушильный шкаф и высушивают до постоянной массы при температуре 105°С. Песчаную и супесчаную почвы можно сушить при температуре 150 – 160°С.

Продолжительность сушки  зависит от влажности почвы и  температуры в сушильном шкафу. Первый раз почву взвешивают после 6-часовой сушки, для чего стаканчики с почвой щипцами извлекают из сушильного шкафа, закрывают крышками и помещают в эксикатор с СаС1₂ для охлаждения. Когда стаканчики охладятся до комнатной температуры, их взвешивают, затем открывают крышки и помещают в сушильный шкаф для контрольной сушки. Через 1 – 2 ч их вновь извлекают из шкафа, охлаждают и взвешивают. Расхождения в массе после повторной сушки не должны превышать 0,05 г.

После установления постоянной массы взвешивания прекращают, стаканчики освобождают от почвы; при необходимости их моют и сушат.

 

Влажность почвы определяют по формуле:

*100     (22)

где В₀ – искомая величина, %;

В – масса алюминиевого стаканчика, г;

В₁ – масса стаканчика с почвой до сушки, г;

В₂ – масса стаканчика с сухой почвой, г.

 

Таблица 18. – Результаты расчётов влажности почвы

Название почвы или  изучаемый вариант	Слой почвы, см	Номер стаканчика	Масса стаканчика (В), г	Масса стаканчика с почвой до сушки (В1), г	Масса стаканчика с почвой после высушивания (В2)			Влажность почвы, %
					1	2	3

 

Если при отборе почвы  вместо почвенного игольчатого бура использовать цилиндры определенного объема, то можно наряду с влажностью почвы определить и плотность сложения. Для этого необходимо массу почвы в бюксе после сушки разделить на объем образца почвы.

 

Задание № 11

1. Ознакомьтесь с методикой определения строения пахотного слоя методом насыщения в цилиндрах.
2. Ознакомьтесь с методикой определения влажности почвы.
3. Получите инвентарь для отбора почвенных образцов: лопата, почвенный бур, цилиндры, предметные стекла, бюксы.
4. Начертите таблицу 17 в тетради. Заполните известные вам строки в таблице: объем цилиндра, вес цилиндра, глубина взятия образца, номер и вес бюкса.
5. Сделайте отборы почвенных проб в цилиндрах и отберите почву в бюксы с соответствующей глубины. Запишите все данные в таблицу. Взвесьте цилиндр, стекло и бюкс. Данные запишите в таблицу.
6. В лаборатории поставьте цилиндры на насыщение водой по указанию преподавателя. Бюксы откройте и на крышки поставьте в термостат для сушки.
7. После насыщения почвы водой и сушки почвы в термостате, снова взвесьте цилиндры с почвой и бюксы с сухой почвой. Результаты запишите в таблицу 17 и таблицу 18.
8. Сделайте рассчеты по предложенной методике. В процессе расчетов заполнить таблицы 17 и 18.

3. 3. Определение максимальной  гигроскопичности почвы

 

Приборы и оборудование: ступка с пестиком с резиновым наконечником, сито с диаметром отверстий 1 мм, весы аналитические, вакуум-эксикатор с 10%-ным раствором H₂SO₄ или эксикатор с насыщенным раствором K₂SO₄, стеклянные бюксы с пришлифованной крышкой, масляный или водоструйный насос.

Максимальная гигроскопичность почвы — наибольшее количество парообразной влаги, которое почва может поглотить из воздуха, насыщенного парами воды. Максимальная гигроскопичность тяжелых по гранулометрическому составу почв и почв с высоким содержанием органического вещества значительно выше, чем почв легких и с низким содержанием органического вещества.

В настоящее время  наиболее широко распространены два  метода определения максимальной гигроскопичности почвы – Митчерлиха и А. В. Николаева. Разница между этими методами заключается в способе насыщения почвы парами воды. При методе Митчерлиха насыщение происходит в вакуум-эксикаторе над 10%-ным раствором серной кислоты, обеспечивающим относительную влажность воздуха 96 %. Насыщение почвы по методу А. Н. Николаева осуществляется над насыщенным раствором сульфата калия в обычных эксикаторах.

Работу ведут в такой  последовательности. Из воздушно-сухой  почвы отбирают корни растений, растирают ее в ступке пестиком с резиновым наконечником и просеивают через сито с отверстиями 1 мм. Навеску почвы 5 – 15 г (чем больше в почве гумуса, тем меньше навеска) помещают в предварительно высушенный и взвешенный стеклянный бюкс с пришлифованной крышкой. Бюкс с почвой взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0001 г и в открытом виде помещают в эксикатор для насыщения парами воды. Эксикатор закрывают крышкой с рантом, смазанным вазелином, и при необходимости (метод Митчерлиха) создают в нем вакуум с помощью водоструйного или масляного насоса.

Бюксы с почвой периодически (один раз в 3 – 4 дня) взвешивают. Для этого снимают крышку эксикатора (выравняв в нем давление воздуха), бюксы быстро закрывают крышками и взвешивают. Затем бюксы с почвой вновь помещают в открытом виде в эксикатор. Взвешивания продолжают до тех пор, пока результаты двух-трех последних взвешиваний не будут различаться между собой на 0,0005 г, причем для расчета используют максимальную массу.

После насыщения бюксы  с почвой переносят в сушильный шкаф и сушат до постоянной массы при температуре 100 – 105^оС. Максимальную гигроскопичность почвы (%) определяют из соотношения

     (23)

В₁ – масса в бюксе, г;

В₂ – масса бюкса с насыщенной почвой, г;