Питання для аудиторного оцінювання:
Оцініть поняття „вологість ґрунту”, порівняйте можливі стани води в ґрунті.
Охарактеризуйте форми та основні властивості рідкої ґрунтової води.
Охарактеризуйте гравітаційну воду, порівняйте основні типи підземних вод.
Порівняйте основні види вологоємності ґрунту, поняття про водопроникність.
Оцініть доступність різних категорій ґрунтової вологи рослинам.
Визначте поняття "ґрунтовий розчин", опишіть його склад та властивості.
Практична частина
Завдання № 1. Демонстраційне визначення водопроникності, водоутримуючої здатності і водовіддачі різних ґрунтів.
Матеріали та обладнання: грунти з різним механічним складом, вода, прилади для демонстраційного визначення (4 шт.).
Вступні пояснення. Під водопроникністю ґрунту звичайно розуміють його здатність пропускати крізь себе воду. Водопроникність ґрунту, по суті, є сукупністю трьох процесів; вбирання води, промочування нею ґрунту і фільтрації. На водопроникність ґрунту істотний вплив робить будова ґрунту, його механічний і структурний склад.
Рис.14 Приклад для демонстраційного
визначення водопроникності, водоутримуючої здатності
і водовіддачі різних грунтів
Здатність ґрунту вміщувати й утримувати в собі воду називають водоутримуючою здатністю ґрунту, а здатність його після повного промочування і насичення більшу або меншу кількість води віддавати внаслідок стікання — водовіддачею ґрунту.
Точне визначення цих показників можливе тільки безпосередньо в полі, на ґрунтах з непорушеною будовою. На окремих зразках ґрунту, будова яких, як правило, змінена, можна провести тільки наближені визначення. Тому в лабораторії ми рекомендуємо такі визначення проводити тільки як демонстрування фізичних властивостей ґрунтів (їх водних властивостей і впливу на них структури, механічного складу і т.п.). Особливо наочно визначення водопроникності, водоутримуючої здатності і водовіддачі ілюструє залежність цих найважливіших водних властивостей ґрунту від його структури і механічного складу.
Хід роботи
Скласти чотири установки для визначення водопроникності ґрунту. Для складання установки потрібно:
а) взяти скляну трубку завширшки 3-4 см і завдовжки не менше 25 см; зав'язати один кінець її марлею, спочатку закривши його фільтрувальним папером;
б) заповнити трубку на 20 см повітряносухим ґрунтом; для заповнення трубки першого приладу взяти добре оструктурений ґрунт (можна для цього спеціально відсіяти із зразка ґрунту структурні фракції розміром від 1 до 5 мм); другу трубку заповнити безструктурним ґрунтом (можна взяти дрібнозем, відокремлений при відсіванні структурної частини ґрунту); третю трубку заповнити глинистим розпиленим ґрунтом (глиною), а четверту — безструктурним піщаним ґрунтом (піском); ґрунт при заповненні ним трубки злегка ущільнюють;
в) помістити трубку нижнім зав'язаним кінцем у лійку і закріпити на штативі так, як показано на рис. 14;
г) підставити під лійку стакан або колбу.
Налити в усі трубки однакову кількість (близько 50-100 мл) води і запам'ятати час.
По потемнінню намокаючої частини ґрунту стежити за проникненням в нього води. Простежити різницю в швидкості проникнення води в різні за структурою і механічним складом ґрунти.
Запам'ятати час початку витікання води з різних ґрунтів і порівняти його. Замітити, які ґрунти пропустили крізь себе воду швидше і наскільки (водопроникність).
Деякий час дати воді вільно стікати з ґрунту.
Виміряти приблизно кількість води, що витекла з ґрунту (водовіддача). Відзначити, які ґрунти мають кращу водовіддачу, а які більше утримують води в собі (водоутримуюча здатність).
Форма запису результатів
|
Грунт |
Кількість взятої води, мл |
Час появи першої краплі – водопроникність, сек. |
Кількість води, що профільтрувалась, – водовіддача, мл |
Кількість води, що залишилась в ґрунті – водоутримуюча здатність, мл |
|
|
|
|
|
|
Тлумачення результатів досліду проводиться на основі порівняння кількості води, налитої в трубку, кількості води, що витекла з неї, і кількості води, що залишилася в ґрунті. Очевидно, що чим швидше вода надійде в ґрунт і чим більше її затримається, тим краще. Дощова і снігова вода в такий ґрунт проникає швидко, не стікає по поверхні і добре затримується в ньому. Рослини зможуть використати її протягом порівняно тривалого часу. Як низька водопроникність, так і значна водовіддача ґрунту небажані. У першому випадку значна кількість води втрачається за рахунок поверхневого стоку, яке, крім того, викликає широкий розвиток ерозійних процесів, а в другому випадку вода швидко просочується з горизонту, в якому знаходяться корені тобто втрачається для рослин.
Завдання № 2. Демонстраційне визначення водопідйомної здатності різних ґрунтів методом трубок
Матеріали та обладнання: грунти з різним механічним складом, вода, прилади для демонстраційного визначення (3 шт.).
Вступні пояснення. Водопідіймальна здатність зумовлена тим, що будь-який ґрунт є пористим тілом, пронизаним сіткою тонких капілярних пор. Вода що знаходиться в капілярах, рухається під дією капілярних (меніскових) сил в будь-якому напрямі і в тому числі знизу вгору. Висота капілярного підняття води безпосередньо залежить від діаметра капіляра, і вона тим більша, чим менший його діаметр. Тому найбільше капілярне підняття води спостерігається в ущільнених ґрунтах важкого механічного складу з найтоншими порами. Висота підняття води в ґрунтах легкого механічного складу звичайно менша, хоч швидкість її підняття в них більша, ніж у важких ґрунтах. Звідси ясно, що ущільнення ґрунту призводить до збільшення капілярного підняття вологи, а його розпушування припиняє підняття.
Рис. 15 Прилад для демонстраційного визначення водопідйомної здатності
Саме тому з метою покращення водопідіймальної здатності при сівбі насіння, яке потребує для свого проростання великої кількості води проводять коткування ґрунту, а тоді, коли необхідно затримати воду в ґрунті, «закрити» її, проводять розпушування його. Пересування води по ґрунтових капілярах впливає на хід різних ґрунтотворних процесів, та життя рослин. Капілярне підняття води знизу вгору може призводити до досить інтенсивного підтікання вологи до кореневих систем рослин, що впливає на їх розвиток. Капілярне підняття вологи робить доступною для рослин воду глибинних горизонтів.