60. Для более точного сравнения водопрочности почвенных агрегатов следует в отдельном опыте определить их количество в 50 грамм воздушносухих агрегатов размером от 3 до 5 миллиметра. Необходимость такого анализа при желании определить именно водопрочность почвенных агрегатов (а не водопрочность всей структуры) той или иной почвы вызывается тем, что количество водопрочных агрегатов, получающееся при водном анализе всей почвенной пробы, обусловлено не только водопрочностью, но и отчасти количеством более крупных комочков и глыбок в образце, взятом для анализа.
61. Водопроницаемость почвы с поверхности и различных ее горизонтов играет существенную роль в водном режиме почв и всей территории, в процессах развития почвы и в создании условий почвенного плодородия.
Особенно важно знание величин водопроницаемости для орошаемых и осушаемых почв, т.к. для этих почв размер и характер мелиоративных мероприятия определяются с учетом величины водопроницаемости.
Водопроницаемость в обычных экспедиционных условиях определяют или методом рам (или цилиндров). Этот метод дает лишь приближенные и по большей части несколько завышенные значения, т.к. при их использовании нет никакой уверенности, что впитывание воды в почву вертикально вниз не сопровождается ее горизонтальным растеканием.
Необходимое оборудование:
1) металлические рамы (или цилиндры) для врезания в почву;
2) шанцевая малая лопатка;
3) плоская доска (длиной 50 сантиметров);
4) нож почвенный;
5) топор или молот;
6) полулитровая кружка;
7) мерный цилиндр (мензурка) емкостью 250-500 см3;
8) часы с секундной стрелкой;
9) деревянные колышки длиной 15-20 сантиметров с уступом (по числу рам);
10) миллиметровая линейка;
11) бочка (200-250 литра) для подвоза воды и бочка (200-250 литра) для установки на месте работы;
12) два ведра.
62. Водопроницаемость методом рам обычно определяют с поверхности (горизонт А), в горизонте вымывания (горизонт В) и в почвообразующей породе (горизонт С).
Металлические четырехугольные или цилиндрические рамы делают из листового железа толщиной 1-2 миллиметра. Нижние, врезаемые в почву края рамы заострены. Перед работой площадь рамы измеряется, подсчитана с точностью до 1 см2 и записана в тетради.
63. На характерной для изучаемых почвенных условий площадке врезают на небольшом расстоянии друг от друга (1,5-2,0 метра) 2-3 (в зависимости от ожидаемой пестроты результатов) рамы на глубину 10-15 сантиметра.
При врезании рамы часть почвы с лишней стороны рамы может быть временно удалена, чтобы по окончании врезания ее снова можно было забить с трамбовкой в образовавшуюся выемку. Затем внутри каждой рамы в почву вбивают колышки так, чтобы их уступы возвышались над выровненной поверхностью почвы на 5 сантиметров. После этого вокруг каждой рамы делают плотный защитный земляной валик (или устанавливают второе защитное кольцо), диаметр которого на 25-30 сантиметра больше диаметра рамы. Между рамой и валиком образуется защитное кольцо, в почву которого также вбивают колышки.
В момент, точно отмеченный по секундной стрелке, два сотрудника одновременно заливают воду в учетную раму и в защитное кольцо, и с начала залива воды в учетную раму начинают отсчет времени опыта. С первых же мгновений вода интенсивно впитывается в почву, и поэтому для поддержания 5-сантиметрового слоя воды следует подливать воду. Подливаемая в учетную раму до уступа колышка вода учитывается при помощи кружки (зачерпывают точно пол-литра воды из ведра) и мензурки (в которой замеряется остаток воды в кружке к моменту отсчета).
64. Первый учет подливаемой воды проводится через 2 минуты после залива рам водой, второй - через 3 минуты после первого и далее через 5-10-минутные интервалы, в зависимости от скорости впитывания. Если вода впитывается более медленно, то отсчеты допускается делать и через полчаса - час, но внутренняя учетная рама при этом укрыта от испарения.
65. Измерения впитываемой воды следует продолжать не менее 3-4 часов, если низкая водопроницаемость не делает необходимым продолжить эти измерения и дальне (12 и даже 24 часа).
66. Для определения водопроницаемости почвы методом рам очень удобен прибор ПВН (далее - прибор водопроницаемости Нестерова). В комплект прибора входят два цилиндра (учетный и защитный), штатив - подставка, 3 герметических бачка (емкостью 6 л каждый) с пробкой и 2 трубками (одна для подачи воды в цилиндр, другая воздушная - для подачи воздуха в бачок).
67. После погружения цилиндров в почву, на ободе большого (защитного) цилиндра закрепляют штатив. На штатив устанавливают заполненные водой бачки (один над внешним, другой над внутренним цилиндром). Цилиндры заливают водой таким образом, чтобы закрыть концы воздушных трубок бачков. После этого открывают краны водовыпускных трубок у бачков и записывают время (начало опыта). По мере впитывания воды, уровень ее в цилиндрах понижается, обнажается конец воздушной трубки. Воздух через нее поступает в бачок, а вода через водовыпускную трубку в цилиндр. Уровень воды в нем поднимается, перекрывается воздушная трубка, и слив воды из бачка прекращается. Так, при помощи этих трубок (принцип Мариотта) автоматически поддерживается установленный уровень в цилиндрах. Отсчет расхода воды ведется по прозрачной шкале на бачках с точностью до 0,05 литра. После того как вся вода из бачка выльется, его заменяют.
68. Весь процесс поступления воды в почву условно делят на впитывание и фильтрацию. В первые моменты вода впитывается в почвенные поры, которые до того были заняты воздухом. Этот процесс, характеризующийся быстрым замедлением скорости впитывания, обычно заканчивается в первые 1,5-2 часа.
После этого вода уже фильтруется через почву, поры которой полностью насыщены водой. К этому времени скорость поступления воды в почву приобретает постоянное значение и мало изменяется. Эту постоянную величину в интервале от 2 до 3 часов - принять за величину, определяющую процесс фильтрации, по которой вычисляют и коэффициент фильтрации испытываемого слоя почвы.
Образец полевой записи при определении скорости впитывания воды в почву
Расположение места испытания (по отношению к населенным пунктам) ______
____________________________________________________________________
Номер разреза, расположение по рельефу ________________________________
____________________________________________________________________
Дата измерения. Площадь и форма врезанной рамы________________________
____________________________________________________________________
Глубина вреза (от - до) ________________________________________________
____________________________________________________________________
Объем первоначально влитой воды______________________________________
____________________________________________________________________
Слой воды над почвой - 5 см ___________________________________________
_____________________________________________________________________
Фамилия определявшего _______________________________________________
_____________________________________________________________________
Образец записи результатов камерального определения водопроницаемости
Название почвы ______________________________________________________
____________________________________________________________________
Номер разреза. Дата определения _______________________________________
____________________________________________________________________
Площадь рамы. Фамилия определявшего_________________________________
____________________________________________________________________
Глубина вреза (от - до) 21-35 см ________________________________________
____________________________________________________________________
Слой воды над почвой - 5 см ___________________________________________
____________________________________________________________________
69. Оценку полученных результатов определения водопроницаемости нужно проводить с учетом природных или производственных условий впитывания воды почвой. Так, ирригаторы подразделяют орошаемые почвы по скорости впитывания на три большие группы:
1-я. Почвы значительной водопроницаемости - впитывающие за первый час впитывания более 150 миллиметров воды.
2-я. Почвы средней водопроницаемости - впитывающие за первый час впитывания от 50 до 150 миллиметров воды.
3-я. Почвы слабой водопроницаемости - впитывающие за первый час впитывания меньше 50 мм воды.
Для условий обычного природного впитывания дождевых вод предлагается следующая шкала оценки водопроницаемости почв (таблица 9).
Шкала оценки дождей и водопроницаемости почвы
Оценка коэффициента фильтрации пород
70. Определение коэффициента фильтрации по методу Болдырева А.К.
К - коэффициент фильтрации, м/сутки;
Q - расход воды, м3/сутки;
F - площадь малого кольца (зумпфа), м2
71. Определение коэффициента фильтрации по методу Нестерова Н.С.
К - коэффициент фильтрации, м/сутки;
Q - расход воды, м3/сутки;
Fс - площадь дна зумпфа, м2;
Z - толщина слоя воды в зумпфе, м;
Hg - действующая капиллярность (принимается по нижеследующей таблице)
L - глубина просачивания воды от дна зумпфа, м
Действующая капиллярность
Приложение 18
к Методике по проведению
крупномасштабных почвенных
изысканий земель
Форма
Приложение 19
к Методике по проведению
крупномасштабных почвенных
изысканий земель
Форма
Таблица результатов водной вытяжки
в %
(_______ на 100 грамм воздушно-сухой почвы)
мг-экв
Наименование хозяйства ___________________________ район ______________________ область______________________________
Приложение 20
к Методике по проведению
крупномасштабных почвенных
изысканий земель
Форма
Таблица по общим анализам почв
Наименование хозяйства ___________________________ район ______________________ область______________________________
Приложение 21
к Методике по проведению
крупномасштабных почвенных
изысканий земель
Форма
Таблица результатов механического анализа
(в процентах на 100 грамм абсолютно-сухой почвы)
Наименование хозяйства ___________________________ район ______________________ область______________________________
Приложение 22
к Методике по проведению
крупномасштабных почвенных
изысканий земель
Легенда к почвенной карте
Продолжение таблицы
Приложение 23
к Методике по проведению
крупномасштабных почвенных
изысканий земель
Классификация почв по гранулометрическому (механическому) составу
Приложение 24
к Методике по проведению
крупномасштабных почвенных
изысканий земель
Классификация почв по степени скелетности (гравий, хрящ, щебень - частицы от 1 миллиметра до 3 миллиметров)
Приложение 25
к Методике по проведению
крупномасштабных почвенных
изысканий земель
Деление почв по мощности гумусового горизонта и мелкоземнистой толще
Приложение 26
к Методике по проведению
крупномасштабных почвенных
изысканий земель
Деление почв по гумусности
Приложение 27
к Методике по проведению
крупномасштабных почвенных
изысканий земель
Показатели гумусного состояния почв
Приложение 28
к Методике по проведению
крупномасштабных почвенных
изысканий земель
Соотношение углерода к азоту (C:N) для основных типов почв Казахстана
Приложение 29
к Методике по проведению
крупномасштабных почвенных
изысканий земель
Группировка почв по обеспеченности подвижными формами фосфатов в зависимости от возделываемых культур (в миллиграмм Р2О5 на 100 грамм почвы)
Приложение 30
к Методике по проведению
крупномасштабных почвенных
изысканий земель
Группировка почв по обеспеченности подвижным калием в зависимости от возделываемых культур (в миллиграмм К2О на 100 грамм почвы)