Содержание
Классификация грунтов — ЕвроДор
Физико-механические и физические свойства грунтов оказывают существенное влияние на конструкцию земляного полотна, способы производства работ и, в конечном итоге, на стоимость всей автомобильной дороги.
Грунты, используемые для возведения насыпей, разделяют на четыре основные группы: скальные, добываемые путем разрушения естественных сплошных или трещиноватых скальных массивов; крупнообломочные, залегающие в естественных условиях в виде аллювиальных и делювиальных отложений; песчаные; глинистые. По своим физико-механическим свойствам грунты, залегающие в верхней толще земной коры, подразделяют:
- Щебенистый грунт — не окатанные остроугольные разрушенные горные породы размером частиц до 200 мм и насыпной плотностью 1750…1900 кг/м3, естественной влажностью 2…6 % и коэффициентом разрыхления 1,3…1,4.
- Гравелистый грунт — обломочная горная порода, состоящая из несцементированных окатанных зерен размером до 70 мм. Окатанные частицы от 70 до 200 мм принято называть галькой. Насыпная плотность гравелистого грунта достигает 1700…1900 кг/м3, естественная влажность — 2…8 % и коэффициент разрыхления — 1,14…1,28.
- Песок — рыхлая горная порода, состоящая из обломков различных минералов и пород в виде зерен диаметром от 0,12 до 5 мм. Песок подразделяют на крупный с преобладанием фракции 0.5…5 мм, средний с преобладанием фракции 0,25…0,5 мм; мелкий с содержанием частиц 0,1…0,25 мм более 50%. Песок, в котором преобладает фракция менее 0,1 мм, называют пылеватым. Насыпная плотность песка — 1500… 1600 кг/м3, естественная влажность — 8…12% и коэффициент разрыхления — 1,0…1,1.
- Супесь — грунт, содержащий от 30 до 50 % песчаных частиц. Насыпная плотность 1500…1600 кг/м3, естественная влажность — 10…15 %, коэффициент разрыхления — 1,2…1,3, число пластичности — 1…7.
- Глина представляет собой силикат, содержащий глинозем, кремнезем, примеси песка, извести и др. , а также химически связанную воду. Глина содержит частиц мельче 0,005 мм более 30 %. При содержании в глине частиц мельче 0,005 мм более 60 %, ее называют тяжелой. Плотность глины при естественной влажности — 20…30 % составляет 1500…1600 кг/м3. Коэффициент разрыхления — 1,15…1,30. Число пластичности, в зависимости от содержания глинистых частиц, — 17…27.
- Суглинок — грунт, содержащий от 10 до 30 % глинистых частиц. Плотность суглинка при естественной влажности 14…19 % составляет от 1500 до 1600 кг/м3. Коэффициент разрыхления изменяется в пределах от 1,2 до 1,3. Суглинок с числом пластичности 7…12 называют легким, а с числом пластичности свыше 12 — тяжелым.
- Растительный грунт имеет в своем составе гумуса от 4 до 22 %. По механическим свойствам приближается к тяжелым суглинкам. Плотность растительного грунта при влажности 20…25 % составляет 1200…1300 кг/м3, а коэффициент разрыхления — 1,3…1,4.
Пригодность грунта для сооружения земляного полотна определяется его дорожно-строительными свойствами.
Для насыпей применяют грунты, состояние которых под действием природных факторов не изменяется или изменяется незначительно, что не влияет на их порочность и устойчивость в земляном полотне. К таким грунтам относят: скальные не размягчаемые породы, крупнообломочные, песчаные (кроме мелких и пылеватых), супеси крупные и легкие.
Плотность грунта — таблица естественной плотности
В таблице представлена плотность грунта в естественном залегании в размерности кг/м3. Плотность приведена с учетом естественной структуры грунта и природной влажности для таких грунтов, как: алевролиты, аргилиты, гравийно-галечные грунты, известняки, пески и т. д.
Грунт представляет собой разнообразные горные породы, осадки, почвы и некоторые искусственные образования и в общем случае состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной.
Фазы грунта динамически взаимодействуют. Твердые частицы грунтов состоят из породообразующих минералов. Жидкая составляющая грунта представляет собой воду, различной степени минерализации. Содержащиеся в грунте газы могут находиться как в свободном состоянии, так и растворены в воде.
Плотность грунта с учетом его естественной влажности и содержания газов представляет собой отношение массы грунта к занимаемому им объему и определяется по формуле:
ρ=m/V=(m1+m2+m3)/(V1+V2+V3),
где m — масса грунта;
V — объем грунта с учетом влаги и газов;
m1, V1, m2, V2, m3, V3 — соответственно масса и объем твердой, жидкой и газообразной фаз грунта.
Примечание: поскольку масса газообразной компоненты грунта пренебрежительно мала и не влияет на общую плотность, на практике ей можно пренебречь.
Следует отметить, что плотность грунта определяется индивидуальной плотностью слагающих его компонентов, зависит от состава грунта, его структуры и составляет величину от 700 до 3300 кг/м3.
К грунтам с высокой плотностью в естественном состоянии можно отнести такие грунты, как: кварциты, граниты, гнейсы, диориты, сиениты, габбро, андезиты, базальты, порфириты, трахтиты, мрамор, ангидриты, кремень.
К легким грунтам с низким показателем естественной плотности относятся: котельные шлаки, пемза, туф, торф, мягкие известняки, грунты растительного слоя.
Грунт | Плотность, кг/м3 |
---|---|
Алевролиты | |
Слабые, низкой прочности | 1500 |
Крепкие, малопрочные | 2200 |
Аргилиты | |
Крепкие, плитчатые, малопрочные | 2000 |
Массивные, средней прочности | 2200 |
Вечномерзлые и мерзлые сезонно-протающие грунты | |
Растительный слой, торф, заторфованные грунты | 1150 |
Пески, супеси, суглинки и глины без примесей | 1750 |
Пески, супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, дресвы, щебня в количестве до 20% и валунов до 10% | 1950 |
Пески, супеси, суглинки и глины с примесью гравия, гальки, дресвы, щебня в количестве более 20% и валунов более 10%, а также гравийно-галечные и щебенисто-дресвяные грунты | 2100 |
Глина | |
Мягко- и тугопластичная с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10% | 1750 |
Мягко- и тугопластичная без примесей | 1800 |
Мягко- и тугопластичная с примесью более 10% | 1900 |
Мягкая карбонная | 1950 |
Твердая карбонная, тяжелая ломовая сланцевая | 1950…2150 |
Гравийно-галечные грунты (кроме моренных) | |
Грунт при размере частиц до 80 мм | 1750 |
Цементированная смесь гальки, гравия, мелкозернистого песка и лёссовидной супеси | 1900…2200 |
Грунт при размере частиц более 80 мм | 1950 |
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 10% | 1950 |
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 30% | 2000 |
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов до 70% | 2300 |
Грунт при размере частиц более 80 мм, с содержанием валунов более 70% | 2600 |
Грунты ледникового происхождения (моренные) | |
Пески, супеси и суглинки при коэффициенте пористости или показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10% | 1600 |
Пески, супеси и суглинки при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5, а также глины при показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10% | 1800 |
Глины при показателе консистенции до 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 10% | 1850 |
Пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции более 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 35% | 1800 |
То же, до 65% | 1900 |
То же, более 65% | 1950 |
Пески, супеси, суглинки и глины при коэффициенте пористости или показателе консистенции до 0,5 и содержании частиц крупнее 2 мм до 35 % | 2000 |
То же, до 65% | 2100 |
То же, более 65% | 2300 |
Валунный грунт (содержание частиц крупнее 200 мм более 50%) при любых показателей пористости и консистенции | 2500 |
Грунт растительного слоя | |
Без корней кустарника и деревьев | 1200 |
С корнями кустарника и деревьев | 1200 |
С примесью щебня, гравия или строительного мусора | 1400 |
Диабазы | |
Сильно выветрившиеся, малопрочные | 2600 |
Слабо выветрившиеся, прочные | 2700 |
Незатронутые выветриванием, крепкие, очень прочные | 2800 |
Незатронутые выветриванием, особо крепкие, очень прочные | 2900 |
Доломиты | |
Мягкие, пористые, выветрившиеся, средней прочности | 2700 |
Плотные, прочные | 2800 |
Крепкие, очень прочные | 2900 |
Змеевик (серпентин) | |
Выветрившийся малопрочный | 2400 |
Средней крепости и прочности | 2500 |
Крепкий, прочный | 2600 |
Известняки | |
Мягкие, пористые, выветрившиеся, малопрочные | 1200 |
Мергелистые слабые, средней прочности | 2300 |
Мергелистые плотные, прочные | 2700 |
Крепкие, доломитизированные, прочные | 2900 |
Плотные окварцованные, очень прочные | 3100 |
Кварциты | |
Сланцевые, сильно выветрившиеся, средней прочности | 2500 |
Сланцевые, средне выветрившиеся, прочные | 2600 |
Слабо выветрившиеся, очень прочные | 2700 |
Не выветрившиеся, очень прочные | 2800 |
Не выветрившиеся, мелкозернистые, очень прочные | 3000 |
Конгломераты и брекчии | |
Слабосцементированные, а также из осадочных пород на глинистом цементе, малопрочные | 1900…2100 |
Из осадочных пород на известковом цементе, средней прочности | 2300 |
Из осадочных пород на кремнистом цементе, прочные | 2600 |
С галькой из изверженных пород на известковом и кремнистом цементе, очень прочные | 2900 |
Коренные глубинные породы (граниты, гнейсы, диориты, сиениты, габбро и др. ) | |
Крупнозернистые, выветрившиеся и дресвяные, малопрочные | 2500 |
Среднезернистые, выветрившиеся, средней прочности | 2600 |
Мелкозернистые, выветрившиеся, прочные | 2700 |
Крупнозернистые, не затронутые выветриванием, прочные | 2800 |
Среднезернистые, не затронутые выветриванием, очень прочные | 2900 |
Мелкозернистые, не затронутые выветриванием, очень прочные | 3100 |
Микрозернистые, порфировые, не затронутые выветриванием, очень прочные | 3300 |
Коренные излившиеся породы (андезиты, базальты, порфириты, трахтиты и др.) | |
Сильно выветрившиеся, средней прочности | 2600 |
Слабо выветрившиеся, прочные | 2700 |
Со следами выветривания, очень прочные | 2800 |
Без следов выветривания, очень прочные | 3100 |
Не затронутые выветриванием, микроструктурные, очень прочные | 3300 |
Лёсс | |
Мягкопластичный | 1600 |
Тугопластичный с примесью гравия или гальки | 1800 |
Твердый | 1800 |
Мел | |
Мягкий, низкой прочности | 1550 |
Плотный, малопрочный | 1800 |
Мергель | |
Мягкий, рыхлый, низкой прочности | 1900 |
Средний, малопрочный | 2300 |
Плотный средней прочности | 2500 |
Мусор строительный | |
Рыхлый и слежавшийся | 1800 |
Сцементированный | 1900 |
Песок | |
Без примесей | 1600 |
Барханный и дюнный | 1600 |
С примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10% | 1600 |
То же, с примесью более 10% | 1700 |
Песчаник | |
Выветрившийся, малопрочный | 2200 |
На глинистом цементе средней прочности | 2300 |
На известковом цементе, прочный | 2500 |
Плотный, на известковом или железистом цементе, прочный | 2600 |
Кремнистый, очень прочный | 2700 |
На кварцевом цементе, очень прочный | 2700 |
Ракушечники | |
Слабо цементированные, низкой прочности | 1200 |
Сцементированные, малопрочные | 1800 |
Сланцы | |
Выветрившиеся, низкой прочности | 2000 |
Окварцованные, прочные | 2300 |
Песчаные, прочные | 2500 |
Кремнистые, очень прочные | 2600 |
Окремнелые, очень прочные | 2600 |
Слабо выветрившиеся и глинистые | 2600 |
Средней прочности | 2800 |
Солончаки и солонцы | |
Мягкие, пластичные | 1600 |
Твердые | 1800 |
Суглинки | |
Легкие и лёссовидные, мягкопластичные без примесей | 1700 |
То же, с примесью гальки, щебня, гравия или строительного мусора до 10% и тугопластичные без примесей | 1700 |
Легкие и лёссовидные, мягкопластичные с примесью гальки, щебня, гравия, или строительного мусора более 10%, тугопластичные с примесью до 10%, а также тяжелые, полутвердые и твердые без примесей и с примесью до 10% | 1750 |
Тяжелые, полутвердые и твердые с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора более 10% | 1950 |
Супеси | |
Легкие, пластичные без примесей | 1650 |
Твердые без примесей, а также пластичные и твердые с примесью щебня, гальки, гравия или строительного мусора до 10% | 1650 |
То же, с примесью до 30% | 1800 |
То же, с примесью более 30% | 1850 |
Торф | |
Без древесных корней | 800…1000 |
С древесными корнями толщиной до 30 мм | 850…1050 |
То же, более 30 мм | 900…1200 |
Трепел | |
Слабый, низкой прочности | 1500 |
Плотный, малопрочный | 1770 |
Чернозёмы и каштановые грунты | |
Твердые | 1200 |
Мягкие, пластичные | 1300 |
То же, с корнями кустарника и деревьев | 1300 |
Щебень | |
При размере частиц до 40 мм | 1750 |
При размере частиц до 150 мм | 1950 |
Шлаки | |
Котельные, рыхлые | 700 |
Котельные, слежавшиеся | 700 |
Металлургические невыветрившиеся | 1500 |
Прочие грунты | |
Пемза | 1100 |
Туф | 1100 |
Дресвяной грунт | 1800 |
Опока | 1900 |
Дресва в коренном залегании (элювий) | 2000 |
Гипс | 2200 |
Бокситы плотные, средней прочности | 2600 |
Мрамор прочный | 2700 |
Ангидриты | 2900 |
Кремень очень прочный | 3300 |
Плотность грунтов на практике определяет различными методами. В зависимости от влажности, структуры и механических свойств грунта применяют следующие методы определения плотности:
- режущим кольцом;
- взвешиванием в воде парафинированных образцов;
- взвешиванием в нейтральной жидкости;
- пикнометрические методы.
Источники:
- Алексеев В. М., Калугин П. И. Физико-механические свойства грунтов и лабораторные методы их определения. Воронеж, гос. арх.-строит. ун-т, 2009 — 89 с.
- ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация.
- ГОСТ 5180-84 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.
- Территориальные единичные расценки на строительные работы ТЕР-2001-01. Земляные работы. — СПб: ГУ «Центр мониторинга и экспертизы цен», 2008 — 293 с.
- Юрик Я. В. Основные характеристики физико-механических свойств грунтов. Таблицы для расчета. Киев: «Будiвельник», 1976 — 216 с.
Объемная плотность — измерение | Информационные бюллетени
Ключевые моменты
- Насыпная плотность – это вес почвы в заданном объеме.
- Почвы с объемной плотностью выше 1,6 г/см3, как правило, ограничивают рост корней.
- Объемная плотность увеличивается с уплотнением и имеет тенденцию к увеличению с глубиной.
- Песчаные почвы более склонны к высокой объемной плотности.
- Насыпная плотность может использоваться для расчета свойств почвы на единицу площади (например, кг/га).
Справочная информация
Объемная плотность почвы (BD), также известная как сухая объемная плотность, представляет собой массу сухой почвы (M твердых веществ ), деленную на общий объем почвы (V почвы ). Общий объем почвы представляет собой объединенный объем твердых частиц и пор, которые могут содержать воздух (V воздух ) или воду (V вода ) или и то, и другое (рисунок 1). Средние значения содержания воздуха, воды и твердого вещества в почве легко измерить, и они являются полезным индикатором физического состояния почвы.
Почва BD и пористость (количество поровых пространств) отражают размер, форму и расположение частиц и пустот (структура почвы). И BD, и пористость (V пор ) дают хорошее представление о пригодности для роста корней и проницаемости почвы и имеют жизненно важное значение для системы почва-растение-атмосфера (Cresswell and Hamilton, 2002; McKenzie et al. , 2004). ). Обычно желательно иметь почву с низким BD (<1,5 г/см 3 ) (Hunt and Gilkes, 19).92) для оптимального движения воздуха и воды через почву.
Измерение объемной плотности
Измерение объемной плотности можно выполнить, если вы подозреваете, что ваша почва уплотнена, или в рамках планов управления удобрениями или орошением (см. информационный бюллетень «Насыпная плотность — использование на ферме»). Чтобы учесть изменчивость, полезно провести несколько измерений в одном и том же месте с течением времени и на разных глубинах в почве, например, на глубине 10, 30 и 50 см, чтобы посмотреть как на поверхность почвы, так и на недра. Также полезно измерять объемную плотность при сравнении методов управления (например, возделываемых и невозделываемых), поскольку физические свойства почвы часто изменяются (Хант и Гилкес, 19).92).
Наиболее распространенный метод измерения BD почвы заключается в сборе известного объема почвы с помощью металлического кольца, вдавленного в почву (неповрежденная сердцевина), и определении веса после высыхания (McKenzie et al. , 2004).
Отбор проб почвы
Этот метод лучше всего подходит для влажных почв без гравия. При отборе проб летом можно смочить почву вручную, чтобы сохранить нетронутым керн насыпной плотности. Для этого поместите бездонный барабан на почву и залейте водой, дав возможность естественному увлажнению в течение 24 часов.
Используя соответствующие инструменты (см. информационную рамку), подготовьте ненарушенную плоскую горизонтальную поверхность в почве лопатой на той глубине, на которой вы хотите взять пробу. Вдавите или осторожно вбейте стальное кольцо в почву. Для защиты кольца можно использовать деревянный брусок. Не вдавливайте кольцо слишком далеко, иначе почва уплотнится. Выкопайте вокруг кольца, не нарушая и не рыхляя почву, содержащуюся в нем, и осторожно удалите его с неповрежденной почвой (рис. 2). Удалите излишки почвы за пределами кольца и срежьте все растения или корни на поверхности почвы ножницами). Насыпьте почву в полиэтиленовый пакет и закройте его, отметив дату и место взятия образца. Распространенными источниками ошибок при измерении BD являются нарушение почвы при отборе проб, неточная обрезка и неточное измерение объема кольца. Гравий может затруднить обрезку керна и дать неточные значения, поэтому лучше взять больше образцов, чтобы таким образом уменьшить ошибку.
Рис. 2: Кольцо объемной плотности с неповрежденным грунтовым ядром внутри.
Расчеты
Объем почвы
Объем почвы = объем кольца
Для расчета объема кольца:
i. Измерьте линейкой высоту кольца в сантиметрах с точностью до миллиметра.
ii. Измерьте диаметр кольца и уменьшите это значение вдвое, чтобы получить радиус®.
III. Объем кольца (см 3 ) = 3,14 x r 2 x высота кольца.
При диаметре кольца = 7 см и высоте кольца = 10 см Объем кольца = 3,14 x 3,5 x 3,5 x 10 = 384,65 см почвы:
i. Взвесьте жаростойкий контейнер в граммах (W 1 ).
ii. Аккуратно удалите всю почву из пакета в контейнер. Подсушите грунт 10 минут в микроволновке или 2 часа в обычной духовке при 105ºC.
III. Когда почва высохнет, взвесьте образец на весах (W 2 ).
iv. Масса сухой почвы (г) = W 2 – W 1
Объемная плотность
Объемная плотность (г/см 3 ) = Вес сухой почвы (г) / Объем почвы (см 3 )
Насыпная плотность обычно выражается в мегаграммах на кубический метр (Мг/м 3 ), но также используются численные эквиваленты г/см 3 и т/м 3 (1 Мг/м 3 = 1 г/см 3 = 1 т/м 3 ) (Cresswell and Hamilton, 2002).
Критические значения для уплотнения
Критическое значение объемной плотности для ограничения роста корней зависит от типа почвы (Hunt and Gilkes, 1992), но в целом объемная плотность более 1,6 г/см 3 имеет тенденцию ограничивать рост корней роста (McKenzie et al. , 2004). Песчаные почвы обычно имеют более высокую объемную плотность (1,3–1,7 г/см 3 ), чем мелкие илы и глины (1,1–1,6 г/см 3 ), потому что они имеют больше, но меньше пор. В глинистых почвах с хорошей структурой поровое пространство больше, потому что частицы очень маленькие, и между ними помещается множество мелких пор. Почвы, богатые органическим веществом (например, торфяные почвы), могут иметь плотность менее 0,5 г/см 3 .
Объемная плотность увеличивается при уплотнении (см. информационный бюллетень «Подповерхностное уплотнение») на глубине и в очень плотных грунтах или сильно затвердевших горизонтах может превышать 2,0 г/см 3 (NLWRA, 2001; Cresswell and Hamilton, 2002).
Почвы с крупными фрагментами
Фракция почвы, прошедшая через сито с размером ячеек 2 мм, представляет собой мелкоземную фракцию. Материал, остающийся на сите (частицы > 2 мм), представляет собой крупные фрагменты и гравий. Наличие гравия оказывает существенное влияние на механические и гидравлические свойства почвы. Общее поровое пространство уменьшается в почве с большим количеством гравия, и растения более восприимчивы к воздействию засухи и заболачивания. Если в почве больше 10 % гравия или размер камней больше 2 см, обычные показания насыпной плотности будут неточными, так как насыпная плотность большинства крупных фрагментов составляет 2,2–3,0 г/см 9 .0044 3 (Маккензи и др., 2002). Это важно учитывать при использовании измерений объемной плотности для расчета уровней питательных веществ в расчете на площадь, так как это может привести к переоценке.
Метод экскавации или замены воды полезен для почв, которые слишком рыхлые, чтобы собрать неповрежденный керн или комок, или для почв, содержащих гравий. Как неповрежденный комок, так и методы раскопок подробно описаны Крессвеллом и Гамильтоном (2002).
См. информационный бюллетень «Объемная плотность — использование на ферме» для получения информации об интерпретации результатов объемной плотности и использовании ее для расчета общего содержания питательных веществ и углерода.
Дополнительная литература и ссылки
Cresswell HP and Hamilton (2002) Анализ размера частиц. В: Физические измерения и интерпретация почвы для оценки земли . (Редакторы NJ McKenzie, HP Cresswell и KJ Coughlan) Издательство CSIRO: Collingwood, Victoria. стр. 224-239.
Хант Н. и Гилкс Р. (1992) Справочник по мониторингу ферм . Университет Западной Австралии: Недлендс, Вашингтон.
Маккензи Н., Кофлан К. и Крессвелл Х. (2002) Физические измерения и интерпретация почвы для оценки земли . Издательство CSIRO: Коллингвуд, Виктория.
McKenzie NJ, Jacquier DJ, Isbell RF, Brown KL (2004) Почвы и ландшафты Австралии. Иллюстрированный сборник . Издательство CSIRO: Коллингвуд, Виктория.
NLWRA (2001) Австралийская сельскохозяйственная оценка 2001. Национальный аудит земельных и водных ресурсов.
Авторы: Кэтрин Браун (Университет Западной Австралии) и Эндрю Уэрретт (Департамент сельского хозяйства и продовольствия, Западная Австралия).
Этот информационный бюллетень на сайте www.soilquality.org.au был профинансирован программой «Здоровые почвы для устойчивых ферм», инициативой Фонда природного наследия правительства Австралии в партнерстве с GRDC и регионами WA NRM Совета по водосбору и NRM Южного побережья, через Национальный план действий по солености и качеству воды и инвестиции в Национальную программу по уходу за землей WA и правительства Австралии.
Главный исполнительный директор Департамента сельского хозяйства и продовольствия штата Западная Австралия и Университет Западной Австралии не несут никакой ответственности по причине небрежности или иным образом вытекающим из использования или разглашения этой информации или любой ее части.
Качество почвы: Показатели: Объемная плотность
Главная > Показатели >
Объемная плотность
Что это такое: Насыпная плотность является показателем уплотнения почвы. Он рассчитывается как сухой вес почвы, деленный на ее объем. Этот объем включает в себя объем частиц почвы и объем пор среди частиц почвы. Насыпная плотность обычно выражается в г/см3.
Почему это важно: Объемная плотность отражает способность почвы выполнять структурную поддержку, движение воды и растворенных веществ и аэрацию почвы. Объемная плотность выше пороговых значений указывает на нарушение функции (см. таблицу 1). Насыпная плотность также используется для преобразования веса в объем почвы. Он используется для выражения физических, химических и биологических измерений почвы на объемной основе для оценки качества почвы и сравнения между системами управления. Это повышает достоверность сравнений за счет устранения ошибки, связанной с различиями в плотности почвы во время отбора проб.
Таблица 1. Общая зависимость объемной плотности почвы от роста корней в зависимости от гранулометрического состава почвы. | ||
Структура почвы | Идеальная насыпная плотность для роста растений (г/см3) | Насыпная плотность, ограничивающая рост корней (г/см3) |
---|---|---|
Сэнди | < 1,60 | > 1,80 |
Илистый | < 1,40 | > 1,65 |
Клэйи | < 1,10 | > 1,47 |
Особые проблемы, которые могут быть вызваны плохим функционированием: Высокая насыпная плотность является показателем низкой пористости и уплотнения почвы. Это может вызвать ограничение роста корней и плохое движение воздуха и воды через почву. Уплотнение может привести к неглубокому укоренению растений и плохому росту растений, влияя на урожайность и уменьшая растительный покров, способный защитить почву от эрозии. Уменьшая инфильтрацию воды в почву, уплотнение может привести к усилению стока и эрозии на склонах или заболоченных почвах на более плоских участках. В целом, некоторое уплотнение почвы для ограничения движения воды через почвенный профиль полезно в засушливых условиях, но во влажных условиях уплотнение снижает урожайность.
Следующие приемы могут привести к снижению насыпной плотности:
- Постоянная вспашка или дискование на одинаковую глубину,
- Разрешение движения оборудования, особенно по влажной почве,
- Использование ограниченного севооборота без изменения структуры корня или глубины укоренения,
- Заделка, сжигание или удаление пожнивных остатков,
- Перевыпас кормовых растений и создание мест для выпаса скота и троп, и
- Использование тяжелой техники для подготовки строительной площадки или сглаживания и выравнивания земли.
Что вы можете сделать: Любая практика, улучшающая структуру почвы, снижает объемную плотность; однако в некоторых случаях эти улучшения могут быть только временными. Например, обработка почвы в начале вегетационного периода временно уменьшает объемную плотность и нарушает уплотненные слои почвы, но последующие перемещения по полю сельскохозяйственной техники, дожди, животные и другие действия, вызывающие беспокойство, могут привести к повторному уплотнению почвы.
На пахотных землях долгосрочные решения проблем объемной плотности и уплотнения почвы связаны с уменьшением количества почвы
нарушение и увеличение органического вещества почвы. Система, использующая покровные культуры, пожнивные остатки, многолетнюю дернину и/или уменьшенную обработку почвы, приводит к увеличению содержания органического вещества в почве, меньшему ее нарушению и уменьшению объемной плотности. Кроме того, использование многокультурных систем, включающих растения с разной глубиной укоренения, может помочь разбить уплотненные слои почвы.
Для снижения вероятности высокой объемной плотности и уплотнения:
- Сведение к минимуму нарушения почвы и производственной деятельности, когда почва влажная,
- Использовать обозначенные полевые дороги или ряды для движения оборудования,
- Уменьшить количество поездок по району,
- Грунт для разрушения существующих уплотненных слоев и
- Используйте методы, которые поддерживают или увеличивают содержание органического вещества в почве.
Системы выпаса, которые сводят к минимуму движение скота и безделье, обеспечивают защищенные зоны интенсивного использования и придерживаются рекомендуемой минимальной высоты выпаса, снижают объемную плотность, предотвращая уплотнение и обеспечивая почвенный покров.
Методы сохранения, приводящие к увеличению объемной плотности, благоприятной для функции почвы, включают:
- Сохранение севооборота
- Покровная культура
- Глубокая обработка почвы
- Предписанный выпас
- Обработка пожнивных остатков и обработка почвы
Дополнительную информацию см.