ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Практична робота: «Визначення механічного складу грунту мокрим органолептичним методом».

Мета роботи: розглянути основні фракції мінеральної частини грунту, визначити залежність властивостей грунту від гранулометричного складу; за допомогою органолептичного методу визначити механічний склад запропонованих зразків грунту та передбачити їх агротехнічні властивості.

Обладнання: зразки грунту, чашки Петрі, ступки і фарфорові чашки, піпетки, склянки з водою.

Хід роботи:

1. До складу ґрунту входять чотири важливих структурних компоненти:

- мінеральна основа (звичайно 50-60% загального складу ґрунту)

- органічна речовина (до 10%)

- повітря (15-25%)

- вода (25-35%).

Мінеральний кістяк ґрунту - це неорганічний компонент, що утворився з материнської породи в результаті її вивітрювання. У результаті процесів вивітрювання щільні гірські породи перетворюються в пухку масу, що складається із часток різного розміру, які називаються механічними елементами. Механічні елементи, близькі по розмірах, об'єднуються у фракції.

Сукупність механічних фракцій представляє механічний склад ґрунту.

Більша частина мінеральних компонентів представлена в ґрунті кристалічними структурами, які є самими стійкими продуктами вивітрювання материнської породи.

Пісок і алеврит складаються в основному з дуже інертного мінералу-кварцу (SiO₂), що також має назву кремнезему.

Кремнезем слугує джерелом силікат-іонів (SiO^-), які звичайно з'єднуються з катіонами, особливо з катіонами алюмінію (Аl^{3 +} ) і заліза (Fе^{3 +} , Fе²⁺) і утворюючи електронейтральні кристали. Силікати - переважаючі ґрунтові мінерали.

Велику роль в утриманні води й живильних речовин відіграє особливо численна й важлива група глинистих мінералів.

Більшість їх зустрічається у вигляді дрібних пласких кристалів, часто шестикутної форми, які утворюють у воді колоїдну суспензію. Кожний кристал містить шари силікату, об'єднані із шарами гідроокису алюмінію. Загальна поверхня шарів, що граничить із проміжками між ними, дуже велика в порівнянні з об'ємом кристалів (5-800 м² в 1 г глини).

Важлива особливість цих мінералів - наявність у них постійного негативного заряду, що нейтралізується катіонами, адсорбованими із ґрунтового розчину. Завдяки цьому катіони не вилуговуються із ґрунту й можуть обмінюватися на інші катіони із ґрунтового розчину й рослинних тканин. Ця катіонообмінна здатність слугує одним з важливих індикаторів родючості ґрунту. Вільні простори втягують також воду, що веде до гідратації й набрякання глини.

Мінеральні фрагменти, що утворюють речовину ґрунтового кістяка, різні по величині - від валунів і каменів до піщаних крупинок і дрібних часток глини.

Кістяковий матеріал зазвичай довільно розділяють на дрібний ґрунт (частки < 2 мм) і більші фрагменти. Частки менше 1 мкм у діаметрі називають колоїдним.

Групування механічних елементів по розмірах називається класифікацією механічних елементів.

Широко застосовується класифікація проф. Н. А. Качинського (табл. 1).

Таблиця 1. Класифікація механічних елементів ґрунтів:

За перевагою часток тієї або іншої фракції ґрунти відносять до піщаних, суглинних, глинистих різновидів і т.д.

Механічні й хімічні властивості ґрунту в основному визначаються тими речовинами, які відносяться до дрібного ґрунту.

Структура ґрунту визначається відносним вмістом у ній піску, мулу й глини.

Рис. 1 - стандартний «трикутник ґрунтової структури» з зазначенням границі одинадцяти структурних класів.

Співвідношення часток різних розмірів у дрібному ґрунті досліджують шляхом механічного аналізу в лабораторії.

Крім вищенаведеної класифікації існують і інші.

Так, М.М.Сибірцев усі механічні елементи ґрунту поділив на дві групи фракцій: фізичний пісок (>0,01 мм) і фізичну глину (<0,01 мм), відокремивши в складі ЕҐЧ камянисту частину, або ґрунтовий скелет (складається з часточок крупніших 1 мм) і дрібнозем (менші 1 мм).

Найдосконалішою в наш час є класифікація грунтів по механічному складу М А Качинського.

Таблиця 2 - Класифікація грунтів за гранулометричним складом за М.А. Качинським.

Згідно з даною класифікацією, ґрунт по механічному складу має основну назву за вмістом фізичного піску і фізичної глини і додаткову за вмістом фракції, що переважає: гравійної (3-1 мм), піщаної (1-0,05 мм), крупнопилуватої (0,05-0,01 мм), пилуватої (0,01-0,001 мм) і мулистої (0,001 мм). Наприклад, дерново-середньопідзолистий ґрунт на морені містить фізичної глини 24,0 %, піску 42,6 %, крупного пилу 33,4%, середнього пилу 6,57% і дрібного пилу 9,6%. Основною назвою даного ґрунту буде дерново-середньопідзолистий, легкосуглинковий, додатковою - крупнопилувато-піщаний.

Структура ґрунту має велике значення для сільського господарства.

Середньо- і дрібноструктурні ґрунти, такі, як глини, суглинки й алеврити, звичайно більше придатні для росту рослин, тому що містять досить поживнихречовин і здатні втримувати воду.

Піщанисті ґрунти швидше дренуються й втрачають поживні речовини через вилуговвання, але їх вигідно використовувати для одержання ранніх урожаїв: їхня поверхня швидше висихає рано навесні, ніж у глинистих ґрунтів, що приводить до кращого прогрівання.

Ступінь камянистості ґрунту (частки > 2 мм) теж має значення, тому що впливає на швидкість зношування сільськогосподарських знарядь, а також на дренаж. Звичайно зі збільшенням вмісту каменів у ґрунті зменшується його здатність утримувати воду.

Із сільськогосподарської точки зору ґрунти іноді відносять до важких (глини) або легких (піски).

Цей поділ відбиває ті зусилля, які необхідні для обробки ґрунту сільськогосподарськими знаряддями.

Важкі ґрунти погано дренуються й зазвичай бувають сирими й клейкими. Легкі ж ґрунти добре дренуються й прекрасно піддаються обробці, тому що їхні частки легко відділяються друг від друга.

Значення ґрунтової структури можна в деякій мірі усвідомити, порівнюючи властивості чистого піску й глини (табл. 3).

Таблиця 3 – порівняння властивостей піску та глини.

Ідеальний ґрунт повинен містити приблизно рівні кількості глини й піску в сполученні із частками проміжних розмірів. У цьому випадку утвориться пориста, крупинчата структура, і ґрунти називаються суглинками.

Вони звичайно мають позитивні риси двох крайніх типів ґрунтів і не мають їхніх недоліків. Таким чином, легко здійсненний механічний аналіз ґрунту дає корисне уявлення про його ймовірні властивості.

Часто виникає необхідність в природних умовах визначити механічний склад грунту. Для цього використовуютьсухий і мокрий органолептичний метод визначення механічного складу грунту.

2. У польових умовах гранулометричний склад визначають приблизно, за зовнішніми ознаками і на дотик (органолептичний метод). Для точного визначення гранскладу застосовують лабораторні методи (наприклад, метод Качинського).

Мокрий органолептичний метод.

Зразок грунту гарно розтирають у ступці до оримання однорідної маси, пробують на дотик. Далі розтертий ґрунту зволожують і перемішують до тістоподібного стану. З підготовленого ґрунту на долоні роблять кульку і пробують зробити з неї шнур товщиною близько 3 мм, а потім звернути кільце діаметром 2-3 см. Залежно від гранулометричного складу результати будуть різні:

Піщані ґрунти складаються тільки з піщаних зерен з невеликою домішкою пилуватих і глинистих часток. Ґрунт безструктурний, не має звязності.

У вологому стані не утворює ні кульки, ні шнура;

Супіщані ґрунти легко розтираються між пальцями. У розтертому стані явно переважають піщані частки, помітні навіть на око.

У вологому стані утворює кульку, розкачати шнур не вдається, утворюються тільки зачатки шнура;

Суглинисті ґрунти при розтиранні в сухому стані дають тонкий порошок, у якому прощупується деяка кількість піщаних часток. У вологому стані розкочуються в шнур, що розламується при згинанні в кільце.

– легкий суглинок – розкачується в шнур, але дуже нестійкий, легко розпадається на частини при розкачуванні або знятті з долоні;

– середній суглинок – утворює суцільний шнур, який можна звернути в кільце з тріщинами й переломами;

– важкий суглинок – легко розкачується в шнур, утворює кільце з тріщинами;

Глинисті ґрунти в сухому стані з великим зусиллям розтираються між пальцями, але в розтертому стані відчувається однорідний тонкий порошок.

У вологому стані ці ґрунти сильно мажуться, добре скачуються в довгий шнур діаметром 3 мм, з якого легко можна зробити кільце діаметром 2-3 см.

Показники мокрого способу визначення механічного складу наведені на рис. 2.

Механічний склад	Вигляд зразка після розкачування
Шнур (товщиною 3 мм) не утворюється — пісок
Зачатки шнура — супісок
Шнур дробиться при розкочуванні — легкий суглинок
Шнур суцільний, кільце (діаметр 2-3 см) при згортанні розпадається — середній суглинок
Шнур суцільний, кільце із тріщинами — важкий суглинок
Шнур суцільний, кільце цільне — глина

Рис. 2. Мокрий спосіб визначення механічного складу ґрунтів у полі

3. Визначить механичний склад зразків грунту за допомогою мокрого органолептичного методу та занесіть результати до таблиці.

Діагностика гранскладу мокрим методом: