Практична робота № 1. Тема: Розрахунок загальної пористості ґрунту

Тема: Розрахунок загальної пористості ґрунту

Мета: навчити студента методиці визначення пористості ґрунту

Завдання: Провести обрахунки з визначення загальної пористості ґрунту.

Теоретична частина

Пористість (шаруватість) ґрунту характеризується формою та величиною пор всередині структурних відмін та між ними.

Шаруватістю (пористості) ґрунту називається сумарний об’єм всіх пор і проміжків між механічними елементами, структурними агрегатами та в середині їх в одиниці об’єму ґрунту непорушної будови. Вимірюється шаруватість у відсотках від об’єму ґрунту. Для ґрунтів, які мають приблизно однакову щільність твердої фази (d₂), загальна пористість знаходиться в оберненій кореляційній залежності від його щільності (d₁):

За величиною пор загальну пористість поділяють на: капілярну (діаметр пор <1 мм) і некапілярну (діаметр пор > 1 мм). Капілярна шаруватість поділяється на: макрокапілярну (1,0–0,1 мм), мезокапілярну (0,1–0,001 мм) та мікрокапілярну (<0,001 мм).

За водо утримуючою здатністю ґрунту шаруватість поділяється на активну і пасивну. До активної відносяться пори, по яких рухається вільна вода під дією меніскових сил і сили гравітації. Це некапілярна, макро- і мезокапілярна шаруватість. Пасивні пори тонкі (мікрокапілярна пористість). При зволоженні ґрунту вони повністю заповнюються зв’язаною водою, яка утримується молекулярними силами і є недоступною для рослин. Пасивні пори агрономічно нецінні.

Крупні пори в ґрунті більшу частину часу зайняті повітрям. Такі пори називають шпаруватість аерації.

Найбільшу агрономічну цінність мають активні пори, зайняті капілярною водою, та пори аерації, яких повинно бути не менше 20-25 % від загальної шпаруватості, а співвідношення між некапілярною і капілярною пористістю приблизно 1:1.

Величина шпаруватості залежить від гранулометричного складу, структурності та мікроагрегатності, вмісту органічної речовини, життєздатності живих організмів, а в культурних ґрунтах – від обробітку і меліоративних заходів. У середньому пористість у мінеральних ґрунтах коливається в межах 30-60, а у торфовищах – 80-85 %.

В безструктурних, сипучих, легких, за гранулометричним складом, ґрунтах пористість коливається в межах 24-48 %. В оструктурених суглинкових і глинистих різновидах пористість буває вища, ніж пористість пісків. В профілі ґрунтів спостерігається одна і та ж сама закономірність – зменшення пористості з глибиною. Це пов’язано із зменшенням вмісту гумусу, слабкою оструктуреністю глибинних горизонтів. Тут накладає свій відбиток і ілювіальний процес та ущільнююча дія вікового тиску верхніх горизонтів на нижні. В нижніх горизонтах ґрунту пористість коливається в межах 30-40 %. В поверхневих горизонтах пористість змінюється в досить широких межах в залежності від рослинного покриву і системи обробітку ґрунту. Так, на одному і тому ж дерново-підзолистому ґрунті в змішаному лісі пористість була 67%, на свіжому ранньому пару – 65%, під цукровими буряками – 58%, на перелозі – 49%, під монокультурою вівся – 45%.

Висока пористість верхніх горизонтів лісових ґрунтів – важливий фактор їх продуктивності. Надмірна розрідженість деревостою і обумовлене нею задерніння, нерегульований випас худоби, а також надмірно інтенсивне рекреаційне навантаження призводить до ущільнення ґрунту, яке негативно впливає на ріст і стійкість лісових фітоценозів.

Хід роботи

1. За формулою розрахунку загальної пористості ґрунту на основі щільності ґрунту – d₁ і щільності твердої фази – d₂ розрахувати загальну пористість ґрунту, відповідно до свого варіанту:

Таблиця 1

Варіанти для розрахунку щільності ґрунту

Контрольні запитання

1. Якими ознаками характеризується пористість ґрунту?

2. Що таке пористість ґрунту?

3. Які ґрунти мають більшу пористість: легкі за гранулометричним складом чи важкі?

4. З чим пов’язане зниження пористості вниз по профілю?

5. Як впливає пористість на властивості ґрунту?

РОЗДІЛ 4. ЛАБОРАТОРНА РОБОТА З ДИСЦИПЛІНИ «ГРУНТОЗНАВСТВО»