Гранулометрический анализ почвы: методики и важность

Фермер проверяет состояние почвы

Гранулометрия - что это?

Гранулометрия или гранулометрический анализ почвы - это способ изучения мельчайших частиц в почве. Анализ нужен для того, чтобы узнать, какие частицы и в каком количестве присутствуют в почве. Это помогает понять, насколько почва тонкая или грубая, как она удерживает влагу и достаточно ли питательных веществ для растений.

Необходимость проведения анализа гранулометрического состава почвы

Гранулометрический состав почвы влияет на ее:
  • Водопроницаемость
  • Воздухопроницаемость
  • Влагоемкость
  • Количество недоступной влаги
Гранулометрический состав часто играет более важную роль в системе хозяйственного использования почвы в земледелии, лесоводстве и строительстве, чем другие ее свойства. Именно поэтому анализ гранулометрического состава является наиболее распространенным при изучении почв и грунтов.

Методики определения гранулометрии

В лаборатории SGS чаще всего применяются следующие методики определения грансостава:
  • ГОСТ 12536-2014 «Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава»
  • ISO 11277:2020

ГОСТ 12536-2014

Для определения размерных характеристик почв или грунтов ареометрическим методом необходимо взять 100-150 г воздушно-сухой пробы почвы. Пробу растирают в фарфоровой ступке с помощью пестика с резиновым наконечником и просеивают через сито с отверстием 1 мм.

Затем отбирают среднюю пробу весом 30 г методом квартования. Параллельно с этим берут пробы массой 15 г для определения гигроскопической влажности и плотности частиц грунта.

В 500-мл колбу переносят навеску, затем добавляют 200 мл дистиллированной воды и 1 мл 25%-го раствора аммиака.

Затем колбу закрывают воронкой и ставят на плиту кипятиться в течение 1 часа так, чтобы кипение было спокойным. По истечении времени колбу с суспензией охлаждают до комнатной температуры.

Охлажденную суспензию переливают в 1-литровый цилиндр через сито с отверстиями размером 0,1 мм, которое находится в воронке. Для предотвращения коагуляции в почвенную суспензию добавляют 5 мл 6-7%-го раствора пирофосфорнокислого натрия в качестве стабилизатора.

Частицы почвы, задержавшиеся на сите, смываются струей воды в фарфоровую чашку, где их тщательно растирают пестиком с резиновым наконечником.

Затем образовавшуюся в чашке взвесь сливают в цилиндр через сито. Этот процесс повторяется до тех пор, пока вода над частицами полностью не осветлится, и чашка будет чистой. Уровень воды в цилиндре не должен превышать 1000 мл.

Частицы почвы, задержавшиеся на сите, смывают в фарфоровую чашу для смывки водой, затем подвергают испарению на песчаной бане и высушивают в сушильном шкафу до постоянной массы.

Полученные сухие частицы почвы проходят через сита с отверстиями размерами 0,5, 0,25 и 0,1 мм. Те частицы почвы, которые проходят через наименьшее сито, возвращают обратно в цилиндр с суспензией. Фракции почвы, задержавшиеся на ситах, взвешивают, а уровень воды в цилиндре доводят до 1000 мл в соответствии с ГОСТ 12536-1014.

Последовательность работы ареометрическим методом

Суспензию нужно взболтать мешалкой в течение минуты, чтобы полностью размешать осадок.

После этого опускают ареометр в цилиндр так, чтобы он свободно плавал, не касаясь стенок и дна цилиндра, и измеряют плотность через определенные промежутки времени (1 минута, 30 минут и 11 часов).

Необходимо следить за температурой суспензии и, если она отличается от 20°C, делать соответствующую температурную коррекцию для результатов, полученных с помощью ареометра.

webimage-0D0E76D5-51F5-4CD4-846876E9E8FF56C5.png

ISO 11277:2020

Для проведения гранулометрического анализа почвы с использованием ареометра необходимо взять воздушно-сухую пробу массой 100-150 г.

После этого необходимо провести растирание в фарфоровой ступке с помощью пестика с резиновым наконечником, просеивание через сито с отверстием 2 мм и отбор средней пробы массой 20 г методом квартования.

Одновременно с этим для определения гигроскопической влажности (с использованием пробы массой 15 г) и органического вещества (с использованием пробы массой 0,2 г) также отбирают соответствующие пробы.

Почву помещают в колбу объемом 500 мл, добавляют 30 мл дистиллированной воды и 30 мл 30-40% перекиси водорода для разрушения органических остатков. Реакцию контролируют с помощью нескольких капель октан-2-ола.

Через сутки колбу закрывают воронкой и ставят на плиту для кипячения до разрушения органического материала, причем кипение не должно быть слишком сильным. Если органический материал не полностью разрушен, то добавляют дополнительно перекись водорода и ставят обратно на плиту.

После осветления суспензии добавляют хлористый кальций 0,1 М, доводят объем до 300 мл дистиллированной воды, перемешивают и оставляют отстаиваться.

Когда жидкость становится прозрачной, аккуратно сливают суспензию и затем повторно заливают дистиллированной водой. Этот процесс повторяется до тех пор, пока исчезнет темный остаток разрушенного органического вещества.

Для того чтобы рассеять остаток, электропроводность смывов должна быть ниже 0,4 дС/м.

Добавляют 25 мл диспергатора и перемешивают в течение 18 часов на ротаторе.

Затем производится влажное просеивание с использованием ячейки размером 0,063 мм.

Сито с такой ячейкой помещается в большую стеклянную воронку, которая затем помещается в цилиндр объемом 1 литр. Взвесь переносят на сито и промывают до тех пор, пока вода не станет прозрачной. Остаток на сите удаляют в фарфоровую чашку и высушивают до полного высыхания.

Частицы, задержавшиеся на сите, смывают водой из промывалки в фарфоровую чашу, затем высушивают на песчаной бане и в сушильном шкафу до полного высыхания.

Далее эти сухие частицы почвы проходят через набор сит, а те, что проходят через последний сит, возвращаются в цилиндр с суспензией.

Фракции, задержавшиеся на ситах, взвешивают, а затем цилиндр доводят до объема 1000 мл. Содержимое цилиндра тщательно перемешивают мешалкой в течение 1 минуты. Затем с помощью ареометра измеряют плотность суспензии через каждые 0,4 минуты, 1 минуту, 2 минуты и 4 минуты. После этого плотность еще раз измеряют через 8 минут, 30 минут, 2 часа, 8 часов и 24 часа, как описано в ISO 11277:2009.

Возврат к списку

Рекомендуем вам

изображение растения в лаборатории

Определение содержания подвижного фосфора (P2O5) и подвижного калия (K2O) в почве.

876 ₽
изображение рукколы

Анализ для оценки засоления почвы по ГОСТ 26483-85.

386 ₽
изображение пшеничного поля

Анализ удельной электрической проводимости почвы для анализа баланса питательных веществ.

381 ₽
изображение людей, сажающих растение

Гранулометрический и микроагрегатный анализ почвы по ГОСТ 12536-2014.

1 626 ₽
изображение фермера, собирающего урожай

Оценка способности почвы удерживать и отдавать положительно заряженные ионы.

741 ₽
Определение Mn, Co, Zn, Fe, Cu в почве заказать анализ онлайн

Определение содержания железа, меди, цинка, марганца и кобальта в почве.

1 452 ₽
изображение растений, растущих в теплице

Определение Al, Fe, Cd, K, Ca, Co, Mg, Mn, Cu, Mo, Na, Ni, Pb, Sr, Cr, Zn.

3 820 ₽
изображение соевого поля

Водная вытяжка, электропроводность, Ca, Mg, SO42-, Cl-, CO32, HCO3-.

4 887 ₽