РД 52.33.219-2022. Руководящий документ. Руководство по определению агрогидрологических свойств почвы

(утв. и введен в действие Приказом Росгидромета от 29.12.2022 № 946)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["РД 52.33.558-96"]:::rst
  n1["РД 52.33.219-2002"]:::doc
  click n1 "https://bukva.ai/docs/rukovodstvo-rd-52-33-219-2002" "РД 52.33.219-2002. Руководящий документ. Руководство по определению агрогидрологических свойств почвы (4-е издание, переработанное и дополненное) (утв. Росгидрометом 13.08.2002)"
  n2["РД 52.33.219-2022"]:::doc
  click n2 "https://bukva.ai/docs/rukovodstvo-rd-52-33-219-2022" "РД 52.33.219-2022. Руководящий документ. Руководство по определению агрогидрологических свойств почвы (утв. и введен в действие Приказом Росгидромета от 29.12.2022 N 946)"
  n1 --> n2
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

Утвержден и введен в действие Приказом Росгидромета от 29 декабря 2022 г. № 946

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

РУКОВОДСТВО ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ АГРОГИДРОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВЫ

РД 52.33.219-2022

Дата введения 1 января 2024 года

ПРЕДИСЛОВИЕ

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной метеорологии» (ФГБУ «ВНИИСХМ»)

2 РАЗРАБОТЧИКИ: В.А. Долгий-Трач, канд. геогр. наук (руководитель темы); А.Д. Пасечнюк, канд. геогр. наук; А.Г. Афонин, Ю.В. Астафьева, Р.Ю. Рябова

3 СОГЛАСОВАН:

с Управлением государственной наблюдательной сети и научных исследований (УГНС) Росгидромета 05.12.2022;

с Федеральным государственным бюджетным учреждением «Научно-производственное объединение „Тайфун“ (ФГБУ „НПО „Тайфун“) письмом от 29.11.2022 № 01-46/3074»

4 УТВЕРЖДЕН и ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Росгидромета от 29.12.2022 № 946

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН головной организацией по стандартизации Росгидромета ФГБУ «НПО „Тайфун“ 27.12.2022»

ОБОЗНАЧЕНИЕ РУКОВОДЯЩЕГО ДОКУМЕНТА

РД 52.33.219-2022

6 ВЗАМЕН РД 52.33.219-2002 «Руководство по определению агрогидрологических свойств почвы», кроме подразделов 6.2, 6.4, 6.6 — 6.10

7 СРОК ПЕРВОЙ ПРОВЕРКИ 2029 год

ПЕРИОДИЧНОСТЬ ПРОВЕРКИ 5 ЛЕТ

1 Область применения

Настоящий руководящий документ устанавливает:

• перечень характеристик агрогидрологических свойств почвы (АГСП), используемых в расчете влажности почвы на сельскохозяйственных угодьях и оценке доступности запасов влаги для растений, методы и методики их определения;
• правила морфологического описания почвы;
• порядок и формы регистрации данных характеристик АГСП, правила их обработки и контроля;
• методику приведения характеристик АГСП для сельскохозяйственных угодий, на которых не проводились их инструментальные определения.

Настоящий руководящий документ предназначен для применения организациями Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет), проводящими определение характеристик АГСП, контроль измеренных данных и их обобщение.

2 Нормативные ссылки

В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 4145-74 Реактивы. Калий сернокислый. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 17713-89 Сельскохозяйственная метеорология. Термины и определения

ГОСТ 18481-81 Ареометры и цилиндры стеклянные. Общие и технические условия (с изменениями № 1 — 4)

ГОСТ 19908-90 Тигли, чаши, стаканы, колбы, воронки, пробирки и наконечники из прозрачного кварцевого стекла. Общие технические условия

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры (с изменениями N ₁ - 4)

ГОСТ 27593-88 Почвы. Термины и определения

ГОСТ 28268-89 Почвы. Методы определения влажности, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания растений

ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования (переиздание, январь 2008 года)

ГОСТ Р 55878-2013 Спирт этиловый технический гидролизный ректификованный. Технические условия

РДТ 06-2011 Общие требования к компетентности лабораторий (центров), выполняющих измерения для целей мониторинга окружающей среды, ее загрязнения

РД 52.18.5-2012 Перечень нормативных документов (по состоянию на 01.08.2012)

РД 52.33.217-99 Наставление гидрометеорологическим станциям и постам. Выпуск 11. Агрометеорологические наблюдения на станциях и постах. Часть 1. Основные агрометеорологические наблюдения. Книга 1 (с изменениями № 1 — 2)

РД 52.33.219-2002 Руководство по определению агрогидрологических свойств почвы, подразделы 6.2, 6.4, 6.6 - 6.10

РД 52.33.559-2010 Контроль данных влажности почвы

РД 52.33.907-2020 Правила присвоения общероссийского номера пункту агрометеорологических наблюдений

Примечание - При пользовании настоящим руководящим документом целесообразно проверять актуальность ссылочных документов:

• стандартов — в информационной системе общего пользования — на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год;
• нормативных документов Росстандарта (РД 50, Р 50) и межгосударственных рекомендаций (РМГ) — в информационном указателе «Руководящие документы, рекомендации и правила», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года;
• нормативных документов Росгидромета и Комитета Союзного государства по РД 52.18.5 и ежегодно издаваемому информационному указателю нормативных документов, опубликованному по состоянию на 1 января текущего года. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим руководящим документом следует руководствоваться замененным (измененным) нормативным документом. Если ссылочный нормативный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и сокращения

3.1 Термины и определения

В настоящем руководящем документе применены термины и определения по ГОСТ 17713 и ГОСТ 27593, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 влагоемкость почвы: Величина, количественно характеризующая водоудерживающую способность почвы;

3.1.2 влажность разрыва капиллярных связей WВРК, %: Влажность почвы, при которой происходит разрыв сплошности заполнения капилляров водой;

3.1.3 влажность устойчивого завядания WВЗ, %: Количество воды в почве, при котором появляются необратимые признаки завядания растений (по ГОСТ 17713, статья 48);

3.1.4 влажность почвы массовая доля, %: Показатель содержания массовой доли воды в почве, определяемый отношением массы воды, содержащейся в пробе почвы, к массе этой пробы, высушенной при температуре 105 °C до постоянной массы;

3.1.5 запас доступной влаги в почве, мм: Количество воды, содержащееся в определенном слое почвы сверх влажности устойчивого завядания;

Примечание — Термин «запас продуктивной влаги» по ГОСТ 17713, статья 51 в настоящем руководящем документе заменен на термин «запас доступной влаги», поскольку понятие «доступная влага», указывая на физическую доступность ее поглощения растением, не трактует степень ее физиологической благоприятности (продуктивности), которая в выделенном диапазоне изменяется от недостаточной до избыточной.

3.1.6 запас общей влаги в почве, мм: Суммарное количество воды, содержащееся в определенном слое почвы;

Примечание — Термин «общий запас влаги» по ГОСТ 17713, статья 47 в настоящем руководящем документе заменен на термин «запас общей влаги» с целью однотипности формулировки терминов.

3.1.7 капиллярная влагоемкость почвы WК, %: Максимальное количество воды, которое способна удерживать почва при наличии капиллярной связи с грунтовыми водами (капиллярно-подпертая влага);

3.1.8 максимальная гигроскопичность почвы WМГ, %: Наибольшее количество влаги, которое почва может поглотить из насыщенного водяными парами воздуха (относительная влажность воздуха не менее 94%);

3.1.9 максимальная молекулярная влагоемкость почвы WММ, %: Максимальное количество воды, удерживаемое в почве молекулярными силами (по А.Ф. Лебедеву);

3.1.10 наименьшая влагоемкость почвы WН, %: Количество воды, которое удерживает почва после обильного продолжительного увлажнения и оттока гравитационной влаги при глубоком залегании грунтовых вод (капиллярно-подвешенная влага);

3.1.11 плотность почвы P, г/см3: Отношение массы сухой почвы, взятой без нарушения природного сложения, к ее объему (по ГОСТ 27593 ст. 34);

3.1.12 плотность твердой фазы почвы d, г/см3: Отношение массы твердой фазы почвы в единице объема к массе воды в том же объеме при температуре 4 °C;

3.1.13 полная влагоемкость почвы WП, %: Максимальное количество воды, которое может содержаться в почве при полном заполнении всех пор водой;

3.1.14 почвенный разрез: Специальная яма (шурф, скважина) от поверхности почвы до материнской породы на НУ, предназначенная для морфологического описания и отбора проб почвы.

3.2 Сокращения

В настоящем руководящем документе приняты следующие сокращения:

• АГСП — агрогидрологические свойства почвы;
• АНП — агрометеорологическое наблюдательное подразделение;
• КАМ-10 — книжка агрометеорологическая для регистрации и обработки данных определений АГСП, реализованная с помощью базовых автоматизированных средств MS Excel;
• КАМ-11 — книжка агрометеорологическая для регистрации и обработки данных приведения АГСП, реализованная с помощью базовых автоматизированных средств MS Excel;
• НП — наблюдательное подразделение;
• НУ — наблюдательный участок агрометеорологический;
• Росгидромет — Федеральная служба России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды;
• ТСХ-5.АС - таблица сельскохозяйственная для регистрации результатов определения характеристик АГСП наблюдательного участка, реализованная с помощью базовых автоматизированных средств MS Excel;
• УГМС — Управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды;
• ЦГМС — Центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.

4 Характеристики АГСП, методы и общие требования к их определению

4.1 В перечень характеристик АГСП, подлежащих определению на НУ, входят:

а) физические:

• морфологические свойства почвы;
• мощность гумусового слоя;
• плотность почвы P;
• плотность твердой фазы почвы d;

б) водно-физические:

• максимальная гигроскопичность почвы WМГ;
• влажность устойчивого завядания WВЗ;
• максимальная молекулярная влагоемкость почвы WММ;
• влагоемкость разрыва капиллярных связей WВРК;
• наименьшая влагоемкость почвы WН;
• капиллярная влагоемкость почвы WК;
• полная влагоемкость почвы WП.

4.1.1 Физические характеристики АГСП описывают строение и состояние почвы. Описание морфологических свойств почвы позволяет дать развернутую качественную характеристику корнеобитаемого слоя почвы, мощность гумусового слоя является качественной характеристикой плодородия почвы. Характеристики P и d применяют для вычисления водно-физических характеристик АГСП. Плотность почвы P также используют для расчетов запасов влаги, выраженных в миллиметрах водного слоя.

4.1.2 Водно-физические характеристики АГСП используют при оценке запасов влаги почвы.

На шкале влажности почвы эти характеристики являются граничными значениями интервалов, при которых количественные изменения в подвижности влаги переходят в ее качественные отличия с точки зрения доступности для растений и уровня благоприятности для их произрастания.

В природных условиях количественные значения почвенной влаги находятся в диапазоне, нижняя граница которого соответствует уровню максимально возможного иссушения почвы, условно оцениваемому как 0,5WМГ, а верхняя граница — состоянию, когда все пространство между почвенными частицами заполнено водой, соответствующая полной влагоемкости почвы WП.

В таблице 4.1 приведены шесть интервалов значений почвенной влаги и соответствующие им степени увлажнения почвы с точки зрения доступности для растений.

Таблица 4.1

Влагозапасы почвы оценивают по их принадлежности установленным интервалам значений почвенной влаги.

4.2 Определение характеристик АГСП проводят инструментальными методами с применением средств измерений и вспомогательного оборудования и расчетными методами. Инструментальные определения следует считать приоритетными.

4.2.1 Определение характеристик АГСП инструментальными методами проводят в полевых и лабораторных условиях (далее — полевые и лабораторные работы).

4.2.1.1 В состав полевых работ входит:

• выбор и подготовка места проведения работ;
• морфологическое описание почвы;
• отбор проб почвы для определения плотности и максимальной гигроскопичности почвы;
• выполнение работ по определению наименьшей влагоемкости.

Примечание - Определение наименьшей влагоемкости почвы можно также выполнять расчетным способом при наличии соответствующих методик (уравнений расчета).

4.2.1.2 Полевые работы проводят на НУ, организованному согласно РД 52.33.217.

Работы проводят в теплый период года, при этом почва должна быть в хорошо увлажненном состоянии, мягкопластичной по консистенции, но не липкой. Проведение полевых работ не должно совпадать по времени с агротехническими работами.

4.2.1.3 В состав лабораторных работ входит:

• определения плотности почвы, максимальной гигроскопичности и наименьшей влагоемкости почвы;
• контроль полученных результатов;
• формирование таблицы ТСХ-5.АС.

4.2.1.4 Лабораторные работы проводят в специально оборудованном помещении (лаборатории), удовлетворяющем требованиям РДТ 06.

Работы с образцами почвы начинают после их доставки в лабораторию. При определении максимальной гигроскопичности почвы допускается перенос лабораторных работ на более позднее время. В этом случае образцы почвы в открытых пакетах при комнатной температуре доводят до воздушно-сухого состояния, закрывают пакеты и убирают на хранение.

4.2.2 Расчетным методом определяют плотность твердой фазы, влажность устойчивого завядания, влагоемкость разрыва капиллярных связей, максимальную молекулярную, наименьшую (при наличии соответствующих методик расчета), капиллярную и полную влагоемкости почвы.

4.3 При выполнении полевых работ по определению характеристик АГСП используют следующее оборудование и вспомогательные материалы:

• кольцевой пробоотборник почвы, предназначенный для отбора проб почвы ненарушенного сложения до глубины 1 м, с набором отборных колец с крышками (30 шт.), если они предусмотрены конструктивно <1>. Объем отбираемой пробы должен составлять не менее 50 см3, при высоте отборного кольца не менее 40 мм;

<1> У кольцевых пробоотборников почвы конструктивно различают два способа сохранения отобранной пробы почвы. В одном исполнении проба остается в отборном кольце, которое закрывается с двух сторон специальными крышками и в таком виде осуществляется последующая обработка образца. Другое конструктивное решение пробоотборника предусматривает перемещение пробы из отборного кольца в специальный стаканчик.

• пробоотборник-бур почвы для отбора проб почвы нарушенного сложения до глубины 1 м;
• линейку (рулетку) с сантиметровой шкалой;
• алюминиевые стаканчики с притертыми крышками объемом не менее 50 см3 или пакеты из полиэтилена размером не менее 10x15 см для перевозки проб почвы;
• вспомогательное оборудование (лопатка, нож, ящик для транспортировки проб почвы);
• пленку полиэтиленовую размером 100x100 см, толщиной не менее 100 мкр.

4.3.1 Отборные кольца с соответствующими им крышками, а также алюминиевые стаканчики с притертыми крышками должны быть пронумерованы (номера не должны дублироваться), их масса должна быть определена с точностью 0,1 г.

4.3.2 На наблюдательной сети в настоящее время в основном применяют следующие модели пробоотборников почвы: кольцевые — АМ-7 и Eijkelkamp 07.53.SC; бур АМ-26М.

В приложении А представлено описание кольцевого пробоотборника Eijkelkamp 07.53.SC и правила отбора проб почвы.

4.3.3 Перечень средств измерений, вспомогательного оборудования и реактивов, необходимых при лабораторных работах, приведен в приложении Б.

4.4 Результаты определений характеристик АГСП заносят в книжки агрометеорологические КАМ-10 для регистрации и обработки данных АГСП. Формы КАМ-10 разработаны для каждого вида работ при определении АГСП. Результаты определений АГСП наблюдательного участка помещают в сводную таблицу ТСХ-5.АС - в таблицу сельскохозяйственную для регистрации результатов определения характеристик АГСП.

Примечание - КАМ-10 входит в перечень форм регистрации данных основных видов агрометеорологических наблюдений.

4.4.1 В таблице 4.2 дан перечень форм с указанием их наименования и условного обозначения в соответствии с видом выполняемых работ.

Таблица 4.2

4.4.2 Формы КАМ-10 и ТСХ-5.АС включают в себя полный комплекс процедур обработки и контроля данных, реализованных базовыми средствами MS Excel. Бланки форм доступны для загрузки по ссылке [1].

Формы бланков с примером их заполнения приведены по тексту документа в соответствии с видом выполненных работ.

4.4.3 Структура каждой из форм включает в себя:

• условное обозначение и наименование формы;
• реквизитную часть;
• рабочую часть в виде таблицы.

4.4.4 Информацию в формы КАМ-10 заносят согласно заданным форматам:

• iii — целое число, количество символов «i» указывает на его размерность;
• xx,xxx — вещественное (действительное) число. Количество символов «x» слева от запятой указывает на размерность целой части числа, справа — количество десятичных знаков его дробной части;
• dd.mm.yy — календарная дата: dd — число, mm — месяц, yy — две последних цифры года;
• yyyy — год;
• hh:mm — время: hh — часы, mm — минуты;
• txt — произвольная запись размером не более 70 символов с учетом пробелов;
• alt — элемент из списка альтернативного <1> выбора;

<1> Списком альтернативного выбора считается список, из которого можно выбрать только один элемент.

• ttt или tt.tt или tt(tt) — символьная <2> запись кода или условного обозначения. В качестве символов могут применяться арабские цифры либо кириллические или латинские буквы, разделителями между ними допускаются знаки «.», «(», «)» или «-».

<2> При символьном указании кода цифрами левые нули в записи значимы. Правильной, например, будет запись «007» и неправильной — «7».

4.4.5 Реквизитная часть форм содержит следующие общие сведения:

Общие сведения в реквизитную часть форм КАМ-10 заносят перед началом запланированных работ. Кроме общих сведений, в реквизитную часть заносят дополнительные данные, касающиеся конкретного вида работ.

4.4.6 Рабочая часть форм КАМ-10 представлена в виде таблиц. Таблицы предназначены для занесения измеренных значений АГСП, промежуточных расчетов и контроля полученных данных.

Сведения о формате заносимой информации указаны в последней строке рабочих таблиц.

Примечание - Ячейки таблиц, в которые занесены формулы расчета и контроля данных, выделены светло-серым цветом.

5 Инструментальные определения характеристик АГСП

5.1 Выбор и подготовка места выполнения работ

5.1.1 Почвенный разрез закладывают согласно 4.2.1.2 в месте, наиболее характерном по рельефу, типу и механическому составу почвы НУ. При выборе места проведения полевых работ используют почвенные карты, описание НУ, справочники и другие материалы, характеризующие место исследования.

5.1.2 В зависимости от применяемого пробоотборника почвенный разрез закладывают в виде шурфа или скважины.

5.1.3 Шурф размером 1x1,5 м, глубиной 1,2 м, выкапывают на месте, выбранном для проведения полевых работ согласно рисунку 5.1.

Рисунок 5.1 — Вид шурфа

Располагают почвенный разрез так, чтобы его длинные стороны были вытянуты в северном направлении. Таким образом, короткая (рабочая) стенка будет с северной стороны шурфа и освещена солнцем. Противоположную (южную) сторону шурфа рекомендуется выкапывать ступенями.

Верхний плодородный слой почвы при копке высыпают на одну сторону от рабочей стенки шурфа, а почву нижних слоев — на другую. После окончания работ шурф закапывают, при этом почву нижних слоев укладывают вниз.

5.1.4 При отборе проб из скважин места отбора располагают равномерно вдоль одной из сторон НУ. Если НУ имеет прямоугольную форму, отбор проб почвы выполняют вдоль длинной стороны участка.

5.1.5 После закладки почвенному разрезу присваивают номер. Нумерацию разрезов в НП проводят по порядку, начиная с номера 1. Повторение номера почвенного разреза не допускается.

5.2 Морфологическое описание почвы

5.2.1 Морфологическое описание почвы — характеристика отдельных почвенных горизонтов, различающихся между собой по ряду признаков.

5.2.2 В зависимости от применяемого оборудования морфологическое описание почвы выполняют в почвенном разрезе по одной из стенок почвенного шурфа или по пробам почвы ненарушенного сложения, последовательно извлеченных из скважины.

5.2.3 Морфологическое описание почвы выполняют от поверхности до глубины 120 см.

5.2.4 Морфологическое описание почвы начинают с выделения почвенных горизонтов.

Почвенные горизонты — это однородные и, как правило, параллельные поверхности слои почвы, составляющие почвенный профиль и различающиеся между собой по морфологическим признакам.

5.2.4.1 Почвенные горизонты обозначают заглавными буквами латинского алфавита сверху вниз по почвенному профилю:

• A — поверхностный гумусово-аккумулятивный;
• B — переходный к материнской породе;
• C — материнская (почвообразующая) порода.

Каждый почвенный горизонт может быть подразделен на подгоризонты Aп, A1, A2, B₁, B₂ и т.д.

5.2.4.2 Описание основных видов почвенных горизонтов приведено в таблице 5.1.

Таблица 5.1

5.2.4.3 Кроме указанных горизонтов могут выделяться переходные горизонты, обладающие признаками как вышележащего, так и нижележащего горизонта, при постепенной смене одного другим, для которых применяются двойные обозначения.

Пример - Обозначение переходных горизонтов:

• A1A2 — горизонт, прокрашенный гумусом A1 и имеющий признаки оподзоленности A2;
• A2B — горизонт, имеющий черты подзолистого горизонта A2 и иллювиального B;
• AB — переходный от горизонта A к горизонту B, неоднородно окрашенный: с темными затеками гумуса, светло-коричневых и желто-коричневых цветов горизонта B.

5.2.4.4 Карбонатные горизонты, характеризующиеся видимыми выделениями карбонатов в виде налетов, прожилок и белоглазки, отмечают индексом «к», например «Bк».

5.2.5 После выделения почвенных горизонтов определяют мощность гумусового слоя.

Мощность гумусового слоя почвы определяется суммарной протяженностью горизонтов A и AB, в которых визуально отмечают наличие гумусовых веществ черного, темно-серого и серого цветов в виде сплошного слоя или языковатых затеков. Характеристика выражается в сантиметрах.

5.2.6 Начиная с верхнего гумусового горизонта выполняют описание каждого выделенного горизонта по основным морфологическим признакам почвы:

• мощность;
• цвет с указанием степени увлажнения;
• механический состав;
• структура и степень ее выраженности;
• сложение;
• включения;
• новообразования;
• вскипание;
• каменистость.

5.2.6.1 Мощность горизонта измеряют в сантиметрах. Для этого по стенке разреза измеряют глубину залегания верхней и нижней границы горизонта так, чтобы нулевое деление средства измерения совпадало с уровнем поверхности почвы. Глубина горизонта соответствует его мощности, ее определяют как разницу значений глубины залегания нижней и верхней границ горизонта.

5.2.6.2 При описании цвета почвы для более точного определения основного фона окраски и ее оттенков, при необходимости снимают ножом успевший подсохнуть поверхностный слой стенки шурфа.

Цвет почвы является наиболее доступным для наблюдения морфологическим признаком. Многие почвы получили название по их цвету: черноземы, желтоземы, сероземы, красноземы и др.

Цвет почвы определяется окраской веществ, из которых она состоит, ее физическим состоянием и степенью увлажнения.

Наиболее важны для окраски почв следующие группы веществ:

а) гумус. Темный цвет разной интенсивности — от черного до серого характерен для верхних горизонтов почвы. Оттенки цвета зависят от количества гумуса в почве. С уменьшением гумуса начинают проступать цвета минеральной части почвы. Смешиваясь с темным цветом гумуса, они создают окраску с буроватым оттенком. В каштановых почвах верхние горизонты имеют каштановый (коричневый) оттенок, в нижних горизонтах примесь гумуса придает почве грязный оттенок в основном цвете. В зонах дерново-подзолистых, серых лесных оподзоленных почв и сероземов верхние горизонты, пахотный и отчасти непосредственно лежащий под ним, окрашены в серые цвета разной интенсивности — от светло-серых до темно-серых. В этих почвах гумус содержится в небольшом количестве;

б) соединения железа. Красный цвет почвы обусловлен содержанием соединений водных оксидов железа. При значительном содержании окиси железа почва имеет красную, ржавую или красно-бурую окраску, при небольшом — желтую или оранжевую. В нижних горизонтах тяжелых почв на полях, где временами образуется внутрипочвенный застой влаги, насыщающий почву этого слоя до полной влагоемкости, окиси железа и меди восстанавливаются в закись, и тогда в этом слое наблюдаются жилки или пятна голубоватого или сизоватого оттенка;

в) кремнекислота или углекислая известь. Белая окраска обусловлена значительным содержанием кремнезема, углекислой извести, каолинита или гидрата глинозема. В дерново-подзолистых почвах на определенной глубине серая окраска почвы под воздействием кремнекислоты сменяется на белесую, которую ей придают бесцветные производные кремния, остающиеся в почве при подзолообразовательном процессе. Такая окраска может быть не сплошной, местами прерывистой, что позволяет выделять слабо, средне и сильно подзолистые почвы. В ряде случаев белесый оттенок могут давать гипс и легкорастворимые соли.

Разное сочетание указанных групп веществ определяет большое разнообразие почвенных цветов и оттенков. Почвы редко бывают окрашены в какой-либо один чистый цвет, поэтому цвет почвы часто бывает сложным. В этом случае его отмечают термином, содержащим основной (доминирующий) цвет и оттенки. При этом обозначение оттенка ставят перед названием основного цвета почвы. Например, цвет «коричневый с желтоватым оттенком» записывают как «желтовато-коричневый», цвет «бурый с красноватым оттенком» — «красновато-бурый» и т.д. Кроме того, при морфологическом описании почвы следует указывать однородность окраски. Если почвенные горизонты не имеют однородной окраски, то окраску называют неоднородной.

На окраску почвы влияет ее структурное состояние. Комковатые, зернистые и глыбистые почвы кажутся темнее, чем распыленные, бесструктурные.

Цвет меняет свою интенсивность в зависимости от влажности почвы — влажная почва всегда темнее сухой. При описании цвета почвы следует отмечать степень увлажнения почвы согласно приложению В.

5.2.6.3 Механический состав почвы устанавливают органолептическим способом по признакам, приведенным в приложении Г.

Механический состав почвы определяется соотношением различных по величине твердых частиц — песчаных и глинистых. Различают почвы легкого механического состава с преобладанием песчаных частиц, среднего, а также тяжелого механического состава с преобладанием глинистых частиц.

5.2.6.4 Структуру почвы и степень ее выраженности определяют визуально.

Структура почвы представляет собой совокупность почвенных агрегатов различных размеров и формы.

По форме различают следующие типа структуры почвы:

• кубовидная — почвенные агрегаты равномерно развиты по трем взаимно перпендикулярным осям;
• призмовидная — почвенные агрегаты развиты преимущественно по вертикальной оси;
• плитовидная — почвенные агрегаты развиты преимущественно по горизонтальной оси.

Основные типы структуры почвы представлены на рисунке 5.2.

а — кубовидная; б — призмовидная; в — плитовидная.

Рисунок 5.2

Каждый тип структуры почвы в зависимости от характера ребер, граней и размера почвенных агрегатов подразделяется на более мелкие единицы — роды и виды структуры.

Структуру почвы определяют по величине и форме почвенных агрегатов, на которые распадается почва при несильном механическом воздействии. Для этого образец почвы крошат, делят на почвенные агрегаты и определяют их форму и размеры. Классификация структуры почвы по С.А. Захарову приведена в таблице 5.2.

Таблица 5.2

Принадлежность структуры почвы по типам и родам к основным типам почв по горизонтам представлена в таблице 5.3.

Таблица 5.3

По степени выраженности структуры у почвы наблюдается:

• ясно выраженная структура — почвенные агрегаты легко делятся, распадаются на мелкие, прочные отдельности, имеющие ясно выраженные грани;
• слабо выраженная структура — почвенные агрегаты легко теряют форму, а часть их распыляется;
• бесструктурные почвы — почва распадается на механические элементы (большей частью песчаные и супесчаные);
• неопределенная структура — комки и глыбы с большим трудом разламываются на мелкие бесформенные части, не имеющие ясно выраженных граней, поверхность их неровная, шероховатая;
• смешанная структура — почва распадается сначала на более крупные агрегаты одной формы, а последние затем на мелкие отдельности другой формы или плотности.

5.2.6.5 Сложение почвы характеризует внешнее выражение плотности и пористости почвы. По силе связывания почвенных частиц различают следующие виды сложения:

а) очень плотное — механические элементы почвы (далее — частицы) плотно примыкают друг к другу, почти не оставляя промежутков, почва кажется бесструктурной, комки отрезаются ножом, а не отламываются; является характерным свойством связных глинистых бесструктурных почв; характерно для солонцов в сухом состоянии;

б) плотное — частицы плотно связаны в крупные комки, которые с трудом отделяются и с еще большим трудом дробятся; характерно для почв неопределенной структуры; свойственно иллювиальным горизонтам B суглинистых и глинистых почв;

в) уплотненное — частицы плотно сложены в комочки, но последние отделяются друг от друга при сравнительно небольшом усилии; характерно для хорошо структурированных почв; свойственно всем горизонтам тяжелых почв и иллювиальным горизонтам B легких почв;

г) рыхлое — частицы слабо связаны в крупные комочки и хорошо связаны в мелкие комочки, на которые они легко распадаются; наблюдается в суглинистых и глинистых почвах с хорошо выраженной комковато-зернистой структурой, в верхних горизонтах песчаных и супесчаных почв, а также отмечается в пахотных горизонтах почв после их обработки;

д) рассыпчатое — частицы почвы рассыпаются при небольшом усилии; свойственно песчаным и супесчаным почвам.

5.2.6.6 К включениям относят находящиеся в почве тела органического или минерального происхождения, возникновение которых не связано с почвообразовательным процессом:

• останки животных (раковины, кости животных), остатки древесины;
• обломки горных пород, не связанные с материнской породой, линзы и прослойки;
• отмершие и живые корни растений;
• случайные предметы: кусочки угля, обломки кирпича, посуды и прочее.

5.2.6.7 Новообразования различаются химического, животного и растительного происхождения.

К новообразованиям химического происхождения относятся:

• «выцветы» и «налеты» — тонкая просвечивающаяся пленка, прикрывающая поверхность почвенных агрегатов, иногда поверхность почвы;
• «корочки», «примазки», «потеки» — на поверхности структурных отдельностей и по трещинам (более плотным и сплошным слоем);
• «конкреции» и «стяжения» — накопление веществ, отлагающихся в более или менее округленных полостях почвы;
• «прослойки» — отдельные слои, сцементированные каким-либо веществом.

Примечание - В составе почвенных новообразований встречаются следующие химические соединения: белого цвета — гипс; беловатого цвета — хлориды и сульфаты; белого и грязно-белого цвета — углекислая известь разных форм; светло-белесоватого цвета в виде мучнистого налета на гранях комочков — кремнекислота SiO2; темно-бурого цвета — перегнойные вещества в виде пленки на гранях комочков; черного и бурого цвета — соединения марганца; ржаво-бурого цвета — соединения гидроокиси железа в виде мелкого горошка или мелких пятен на стенке разреза; грязно-зеленоватого и голубоватого цвета — соединения закисного железа и меди на комочках, заметные в виде жилок и пятен. Эти соединения иногда могут встречаться в смеси друг с другом.

К новообразованиям животного происхождения относятся:

• «копролиты» — экскременты червей и личинок насекомых;
• «клубочки» и «узелки» — комочки, выбрасываемые муравьями;
• «кротовины» — ходы крупных землероев, заполненные почвой;
• «червороины» и «червоточины» — ходы дождевых червей.

К новообразованиям растительного происхождения относятся:

• узоры мелких корешков на поверхности структурных отдельностей;
• «корневицы» — сгнившие крупные корни растений.

5.2.6.8 Почву проверяют на присутствие карбонатов — определяют вскипание почвы. Для этого смачивают кусочек почвы несколькими каплями 10% раствора соляной кислоты HCl и наблюдают выделение пузырьков углекислого газа CO2.

По характеру выделения CO2 различают следующие степени вскипания почвы:

• слабое — выделяются отдельные пузырьки CO2, слышится слабое потрескивание;
• сильное — реакция идет спокойно с большим количеством пузырьков CO2;
• бурное — вскипание происходит быстро с характерным треском.

5.2.6.9 Каменистость отмечают по содержанию в почвенном горизонте различных по размеру и форме камней.

Степень каменистости почв определяют по содержанию в образце почвы фракций свыше 3 мм при просеивании почвы через сито с диаметром отверстий 3 мм. Классификация почв по степени каменистости по Н.А. Качинскому приведена в таблице 5.4.

Таблица 5.4

Примечание - При морфологическом описании почвенного горизонта степень каменистости «некаменистая» не указывают.

Тип каменистости указывают в сильнокаменистых почвенных горизонтах. По форме и размерам камней выделяют:

• валунный — в горизонте среди камней преобладают валуны диаметром более 20 см;
• галечниковый — преобладают окатанные камни диаметром менее 20 см;
• щебенчатый — преобладают неокатанные камни диаметром менее 20 см.

5.2.7 В конце описания каждого горизонта указывают характер перехода в нижележащий горизонт.

Переход одного горизонта в другой может быть заметен не только по цвету, но и по другим внешним признакам, которые следует отмечать.

5.2.7.1 По изменению одного или нескольких морфологических признаков (по степени выраженности) различают три вида переходов от одного горизонта к другому:

• резкий — смена горизонтов ясно заметна на протяжении 1 см;
• ясный — смена происходит заметно, но точно установить линию раздела нельзя, можно только определить ее на протяжении от 3 до 5 см;
• постепенный — смена мало заметна и более или менее определенно устанавливается на протяжении более 5 см.

5.2.7.2 Форма границ перехода выделяется по нарастанию глубины языков по сравнению с шириной. По этому признаку граница перехода к нижележащему горизонту может быть:

а) ровная — характерна для большинства почв и встречается при постепенном переходе между горизонтами, но может характеризовать и резкий переход;

б) волнистая — характерна для нижней границы гумусового горизонта в лесных почвах или перехода между подгоризонтами одного и того же горизонта, выделяется при отношении глубины к ширине затеков менее 0,5. В зависимости от длины волны выделяют:

• мелковолнистую — длина волны менее 5 см;
• средневолнистую — длина волны от 5 до 10 см;
• крупноволнистую — длина волны более 10 см;

в) карманная — характерна для нижней границы гумусового горизонта степных почв, выделяется при отношении глубины к ширине затеков от 0,5 до 2;

г) языковатая — характерна для нижней части элювиального горизонта, но встречается и в нижней части гумусового горизонта степных почв, выделяется при отношении глубины к ширине затеков более 2. В зависимости от глубины языков выделяют:

• мелкоязыковатую — глубина языков до 5 см;
• языковатую — глубина языков 5 — 10 см;
• глубокоязыковатую — глубина языков более 10 см.

5.2.8 После описания почвенного профиля дают полное наименование почвы согласно перечислению а) 5.2.12.

5.2.9 Морфологическое описание почвенного профиля заносят в КАМ-10.1. Форма КАМ-10.1 и пример ее заполнения представлен на рисунке 5.3.

Рисунок 5.3

5.2.10 Заполнение КАМ-10.1 начинают с занесения общих сведений о наблюдательном подразделении (далее — НП) и номера почвенного разреза согласно 4.4.5.

В дополнение к общим сведениям в реквизитной части КАМ-10.1 необходимо указать следующую информацию, касающуюся данного этапа работ:

• координаты МП (Ш, Д), градус — географические координаты метеорологической площадки, градусы северной широты и восточной долготы (формат занесения — xxx,xxxxx);
• высоту МП, м — высота метеорологической площадки над уровнем моря в метрах (формат занесения — iiii);
• угодье — вид полевого угодья, на котором расположен НУ (формат занесения — alt) согласно приложению Д;
• дату вспашки (культивации) — дата последней механической обработки почвы (формат занесения — dd.mm.yy);
• дату составления описания — дата проведения морфологического описания почвы (формат занесения — dd.mm.yy);
• ФИО исполнителя — данные исполнителя работ (формат занесения — txt).

5.2.11 Форма КАМ-10.1 состоит из трех рабочих блоков:

• наименование почвы и местоположение почвенного разреза;
• морфологическое описание почвы по почвенным горизонтам;
• дополнительные сведения.

5.2.12 В таблице 1 «Наименование почвы и местоположение почвенного разреза» для занесения сведений введены следующие характеристики:

а) зональный тип, интразональный вид, механический состав — устанавливают при морфологическом описании почвы (формат занесения — alt) в соответствии с приложением Е. Название и механический состав почвы указывают по морфологическому описанию верхнего перегнойно-аккумулятивного горизонта;

б) координаты местоположения (широта сев., градус, долгота вост., градус) — географические координаты местоположения разреза в градусах северной широты и восточной долготы (формат занесения — xxx,xxxxx). Процедура определения координат изложена в [2]. Координаты почвенного разреза определяют в месторасположении почвенного шурфа или первой скважины;

в) азимут на наблюдательное подразделение, градус — угол, образуемый в точке расположения разреза между направлением на север и направлением на МП в градусах (формат занесения — xxx,xxxxx). Процедура определения азимута на НП изложена в [2];

г) расстояние (по прямой) до наблюдательного подразделения, км — удаленность разреза от метеорологической площадки НП в километрах (формат занесения — xx,x). Процедура определения расстояния до НУ описана в [2];

д) рельеф, местоположение — описание рельефа местности и местоположение почвенного разреза (формат занесения — alt) согласно приложению Д;

е) дополнительные сведения о почвенном разрезе — описание расположения разреза на наблюдательном участке (формат занесения — txt).

5.2.13 Порядок заполнения таблицы 2 «Морфологическое описание почвы по почвенным горизонтам» изложен в 5.2.4, 5.2.6, 5.2.7.

5.2.14 В таблице 3 «Дополнительные сведения» регистрируют следующую информацию:

• кислотность, pH, (формат занесения — x,x);
• глубина залегания грунтовых вод, м — выражают одним из трех вариантов диапазона: менее 2,0 м (< 2,0); от 2,1 м до 4,0 м (2,1 — 4,0); более 4,0 м (> 4,0), (формат занесения — alt);
• степень минерализации грунтовых вод, г/л, (формат занесения — xx,x);
• мощность гумусового слоя, см, по 5.2.5, (формат занесения — ii);
• содержание гумуса, %, (формат занесения — xx,x);
• плотный остаток, %, (формат занесения — x,xx).

Перечисленные характеристики, кроме мощности гумусового слоя, получают из соответствующих информационно-справочных источников или, при необходимости, определяют согласно 6.6 - 6.9 РД 52.33.219-2002. В случае отсутствия вышеуказанных характеристик графы оставляют не заполненными.

5.3 Отбор проб почвы для определения АГСП

5.3.1 Время и место отбора проб определяют согласно 5.1. Рекомендуется отбор проб для определения плотности почвы проводить на необработанных полях или не ранее чем через 5 дек после механической обработки почвы (вспашки, культивации и т.п.).

5.3.2 Отбор проб почвы производят по 10-сантиметровым слоям в трех повторностях до глубины 1 м.

Глубина отбора проб почвы может быть изменена, если в почвах встречаются галечники и каменистые породы. В зависимости от глубины залегания каменистых пород глубина отбора может составлять 20 или 50 см.

5.3.3 Для определения плотности почвы отбирают пробы ненарушенного сложения. Пробы для определения максимальной гигроскопичности почвы могут быть нарушенного сложения и отбираться любым пробоотборником, например буром АМ-26М.

5.3.4 Отбор проб почвы ненарушенного сложения производят в шурфе (рисунок 5.1) или из скважин в зависимости от применяемого оборудования.

5.3.4.1 Отбор проб из шурфа описан на примере работы с буром АМ-7, представленным на рисунке 5.4.

Рисунок 5.4

Отбор проб почвы выполняют в следующей последовательности:

а) отбор проб почвы производят на узкой, северной стороне шурфа. Предварительно на поверхности почвы, не нарушая ее сложения, снимают растительность на площадке шириной примерно 30 см и длиной, равной ширине шурфа. Это рабочая площадка, на которой в трех повторностях на расстоянии 25 — 30 см между ними производят отбор проб;

б) для отбора каждой пробы слоя почвы на зачищенную и выровненную поверхность рабочей площадки устанавливают направляющий цилиндр, опускают в него забивной цилиндр, ставят на него боек, который несколькими ударами молотка забивают в почву. Направляющий цилиндр и боек убирают, верхняя кромка забивного цилиндра должна находиться на уровне поверхности почвы. Если цилиндр не заполнен полностью почвой, то его забивают еще на 2 — 3 мм. Если почва выходит за верхнюю кромку цилиндра, ее осторожно снимают ножом;

в) цилиндр с пробой почвы извлекают: окапывают лопаткой, подводя ее под лезвие цилиндра (нижний срез); осторожно отрывают его от земли. Верхнюю часть забивного цилиндра, с целью предотвращения высыпания почвы, накрывают пластиной размером не меньше диаметра самого цилиндра. В качестве пластины рекомендуется использовать площадку направляющего цилиндра. Прикрытый забивной цилиндр переворачивают и ножом срезают избыток почвы по кромке его режущей части. Далее, в зависимости от конструкции пробоотборника, пробу почвы из забивного цилиндра переносят в стаканчик, либо отборное кольцо с пробой почвы извлекают из забивного цилиндра, а почву срезают по кромке кольца и закрывают кольцо крышками. В дальнейшем отборное кольцо служит в качестве стаканчика;

г) после отбора трех проб из одного слоя поверхность почвы зачищают, выравнивают и производят отбор почвы ненарушенного сложения из следующего слоя.

5.3.4.2 Отбор проб из скважин:

а) три скважины располагают равномерно вдоль одной из длинных сторон НУ;

б) перед началом работы с поверхности почвы снимают растительность на площадке, размером не менее площадки направляющего цилиндра, аналогично представленному на рисунке 5.4;

в) пробоотборник забивают в строго вертикальном положении так, чтобы его пробоотборная часть погрузилась в слой, из которого следует отобрать пробу почвы. Не меняя вертикального положения пробоотборника, производят два-три оборота по часовой стрелке, после чего пробоотборник извлекают из скважины;

г) в зависимости от конструкции пробоотборника, пробу почвы из забивного цилиндра, аналогично представленному на рисунке 5.4, переносят в стаканчик, срезав избыток почвы по кромке режущей части забивного цилиндра, либо отборное кольцо с пробой почвы извлекают из забивного цилиндра, почву срезают по кромке кольца и закрывают кольцо крышками. В дальнейшем отборное кольцо служит в качестве стаканчика.

Отбор проб почвы из скважины на примере кольцевого пробоотборника Eijkelkamp 07.53.SC представлен в приложении А.

5.3.4.3 По мере взятия проб в КАМ-10.2 фиксируют номер стаканчика в строке таблицы, соответствующей номеру повторности и слоя почвы.

До помещения пробы в стаканчик предварительная запись его номера не допускается. Описание и правила заполнения КАМ-10.2 приведены в 5.4.

5.3.4.4 Стаканчик с пробой почвы должен быть плотно закрыт крышкой и поставлен в ящик. После окончания отбора проб ящики со стаканчиками сразу следует доставить в помещение для проведения лабораторных работ.

5.3.5 Для определения максимальной гигроскопичности из каждого слоя отбирают около 100 г почвы. Пробу почвы помещают в полиэтиленовый пакет. В пакет помещают этикетку, на которой указывают наименование станции, номера НУ, разреза, повторности и слоя, из которого отобрана проба почвы. Пакеты с пробами укладывают в ящик для транспортировки в лабораторию. По прибытии в лабораторию полиэтиленовые пакеты открывают и пробы почвы высушивают при комнатной температуре в течение 2 — 3 суток. Если работы по определению максимальной гигроскопичности почвы переносят на более позднее время, то пакеты с высушенными пробами убирают на хранение.

5.4 Определение плотности почвы

5.4.1 Плотность почвы определяют по образцам ненарушенного сложения. Отбор проб выполняют согласно 5.3.

5.4.2 Данные измерений и результаты вычислений при определении плотности почвы заносят в КАМ-10.2.

Фрагмент формы КАМ-10.2 с примером заполнения представлен на рисунке 5.5.

Рисунок 5.5

5.4.3 Перед началом проведения лабораторных работ:

а) заполняют реквизитную часть КАМ-10.2:

1. из КАМ-10.1 переносят общие сведения о НП, номер почвенного разреза, дату отбора проб и наименование почвы;

2. заносят сведения, касающиеся данного вида работ:

• тип пробоотборника (формат занесения — alt) и его параметры (формат занесения — iii);
• ФИО исполнителя работ (формат занесения — txt);

б) в графу 3 по повторностям послойно должны быть занесены номера стаканчиков, в которые были помещены пробы, в графу 4 — масса пустых стаканчиков mt.

Остальные графы таблицы заполняют в процессе выполнения лабораторных работ.

5.4.4 Стаканчики с пробой почвы в открытом виде помещают в сушильный шкаф и высушивают до абсолютно сухого состояния при температуре 105 °C. Ориентировочное время сушки супесчаных почв составляет около 6 ч, суглинистых — 8 - 10 ч, торфяных — 12 — 14 ч.

5.4.5 По окончании вышеуказанного времени сушку почвы прекращают, проводят первое взвешивание проб.

Из сушильного шкафа по диагонали вынимают три стаканчика (далее — контрольные стаканчики), закрывают крышками, дают время остыть (10 — 15 мин) и взвешивают на весах с точностью до 0,1 г. После взвешивания контрольные стаканчики открывают, ставят на прежние места полок сушильного шкафа и продолжают сушку проб почвы.

Результаты первого и последующих контрольных взвешиваний заносят в КВ, указывая дату и время каждого взвешивания. Фрагмент формы КВ с примером ее заполнения представлен на рисунке 5.6.

Рисунок 5.6

В реквизитную часть КВ заносят:

• наименование НП;
• номер НУ;
• вид образца — из списка выбирают вариант «Почва»;
• дату отбора образца в поле, формат: DD.MM.YY;
• дату и время закладки образца на сушку (формат DD.MM.YY hh:mm);
• номер сушильного шкафа.

5.4.6 Второе взвешивание контрольных стаканчиков выполняют через 1 час. Если масса хотя бы одного из них уменьшилась больше чем на 0,1 г, то сушку проб почвы продолжают еще в течение 1 ч, после чего повторяют процедуру взвешивания.

5.4.7 Сушку проб почвы завершают, когда масса всех контрольных стаканчиков при двух последовательных взвешиваниях различается не более чем на 0,1 г. В этом случае сушку всех проб почвы считают завершенной. Все стаканчики с почвой вынимают из сушильного шкафа, закрывают крышками и дают время остыть.

5.4.8 Результаты дальнейшей работы регистрируют в КАМ-10.2.

5.4.8.1 Все стаканчики с почвой взвешивают с точностью до 0,1 г, результаты взвешивания mp заносят в графу 5.

5.4.8.2 В графу 6 послойно заносят массу сухой почвы ms, вычисленную по формуле

ms = mp — mt.

5.4.8.3 В графе 7 выполняют расчет плотности почвы по повторностям pi по формуле

p_{i} = \frac{m_{s}}{V} ,

где V — объем кольца пробоотборника.

5.4.8.4 Проводят контроль значений плотности почвы pi в соответствии с 7.3.3. Полученные нормализованные значения плотности почвы по повторностям pn заносят в графу 8.

5.4.8.5 В графах 9 и 10 рассчитывают средние значения плотности почвы Pi и Pn по данным граф 7 и 8 соответственно.

Если отбор проб почвы был проведен в первые 5 дек после механической обработки почвы, то значения плотности почвы Pn в пахотном слое (0 — 20 см) приводят к равновесной плотности путем прибавления поправки, указанной в таблице 5.5. Значение поправки выбирают в зависимости от количества декад между датами механической обработки почвы и отбора проб.

Таблица 5.5

При определении плотности на песчаных почвах ее значения к равновесной плотности не приводят.

5.4.8.6 Отмеченные при отборе проб особенности почвы (сложение; наличие камней, трещин, кротовин; степень увлажнения и др.) регистрируют в графе 11.

5.4.9 Среднее нормализованное значение Pn с учетом поправки согласно таблице 5.5 принимают как значение плотности почвы в слое, полученное инструментально на НУ.

5.5 Определение максимальной гигроскопичности

5.5.1 Отбор проб для определения максимальной гигроскопичности почвы выполняют согласно 5.3.

5.5.2 Максимальную гигроскопичность почвы определяют путем насыщения пробы почвы в атмосфере, насыщенной парами воды (при относительной влажности воздуха более 94%).

5.5.3 Для определения максимальной гигроскопичности почвы используют два метода — Митчерлиха и Николаева. Разница между этими методами заключается в способе насыщения почвы парами воды:

• по методу Митчерлиха насыщение проводят в эксикаторах с краном по ГОСТ 25336-82 (далее — вакуумный эксикатор) над 10%-ным раствором серной кислоты H2SO4 с откачиванием воздуха до давления 4 кПа, что соответствует 30 мм ртутного столба;
• по методу Николаева насыщение почвы проводят в эксикаторах без крана по ГОСТ 25336-82 (далее — обычный эксикатор) над насыщенным раствором сернокислого калия K2SO4 без откачивания воздуха.

Насыщение почвы влагой по методу Митчерлиха происходит в 1,5 — 2 раза быстрее, чем по методу Николаева.

5.5.4 Для определения максимальной гигроскопичности в лабораторных условиях используют средства измерения, оборудование и вспомогательные материалы, указанные в приложении Б.

5.5.5 Оборудование помещают в изолированное помещение, где отсутствуют резкие изменения температуры воздуха. Температура воздуха при определении максимальной гигроскопичности должна быть от 18 °C до 23 °C. При проведении анализа заводят журнал регистрации, в котором ежедневно фиксируют температуру воздуха с указанием даты и подписи исполнителя.

5.5.6 Определение максимальной гигроскопичности условно можно подразделить на три этапа:

• 1 — определение доли мелкоземной <1> фракции почвы;

<1> Мелкозем — частицы грунтов, в частности почв и горных пород размером менее 1 мм.

• 2 — определение значений максимальной гигроскопичности в скважине;
• 3 — определение значений максимальной гигроскопичности на НУ.

5.5.7 Занесение и обработку данных при определении максимальной гигроскопичности почвы выполняют в формах КАМ-10.3. Каждую из форм (КАМ-10.3.1W, КАМ-10.3.1 - КАМ-10.3.3) заполняют в соответствии с ходом выполняемых работ.

5.5.8 На этапе 1 выделяют долю мелкозема в средней пробе почвы.

5.5.8.1 Данные измерений и результаты вычислений заносят в КАМ-10.3.1. Фрагмент формы КАМ-10.3.1 с примером заполнения представлен на рисунке 5.7.

Рисунок 5.7

5.5.8.2 Перед началом проведения лабораторных работ по этапу 1 заполняют реквизитную часть формы:

• из КАМ-10.1 переносят общие сведения о НП, номер почвенного разреза, дату отбора проб и наименование почвы;
• регистрируют сведения, касающиеся данного этапа работ: дату проведения анализа и ФИО исполнителя работ.

5.5.8.3 Работы по этапу 1 начинают с подготовки средней пробы почвы. Образец <1> почвы в воздушно-сухом состоянии высыпают на плотную бумагу, разрушают крупные комки и хорошо перемешивают. Затем его равномерно распределяют на листе тонким (1 — 2 см), ровным слоем и делят на 10 — 12 квадратов. В каждом из квадратов отбирают часть почвы на всю толщину слоя, формируя таким образом среднюю пробу образца. Масса средней пробы должна составлять около 50 г.

<1> Под образцом почвы понимают отобранную из отдельного слоя пробу массой около 100 г.

Среднюю пробу взвешивают на весах с точностью до 0,1 г. Результаты взвешивания Mc заносят в формы КАМ-10.3.1, графу 2.

5.5.8.4 Из средней пробы в стаканчик отбирают навеску почвы весом около 5 г и определяют влажность средней пробы Wc ТВМ-методом согласно РД 52.33.217. Процедуру определения регистрируют в КАМ-10.3.1W. Предварительно в реквизитную часть КАМ-10.3.1W переносят данные из КАМ-10.1 и указывают ФИО исполнителя работ.

5.5.8.5 Для выделения мелкозема среднюю пробу почвы высыпают на сито с отверстиями 1 мм, закрывают крышкой и просеивают. Оставшиеся на сите комочки размером более 1 мм размельчают в фарфоровой ступке пестиком с резиновым наконечником до тех пор, пока не распадутся все комочки и останутся только неделимые от растирания частицы (крупнее 1 мм). Содержимое ступки высыпают в сито и снова просеивают.

Оставшиеся на сите после второго просеивания частицы представляют собой крупнозем <1>, массу Mk которого определяют с точностью 0,1 г и заносят в графу 5 КАМ-10.3.1.

<1> Крупнозем — частицы грунтов, в частности почв и горных пород размером более 1 мм.

В графу 6 заносят массу мелкозема Mm, рассчитанную по формуле

Mm = Mc — Mk,

где Mc — масса средней пробы.

5.5.8.6 Из полученного мелкозема в стаканчик отбирают навеску массой около 5 г и определяют влажность мелкозема Wm аналогично определению влажности средней пробы. Результаты определений заносят в КАМ-10.3.1W с обязательным указанием даты проведения анализа и ФИО исполнителя работ. Фрагмент формы КАМ-10.3.1.W с примером заполнения представлен на рисунке 5.8.

Примечание - Жирным шрифтом выделены слои 0 — 10 и 10 — 20 см, в которых крупнозем не выявлен.

Рисунок 5.8

Если в средней пробе анализируемого слоя почвы крупнозем не выявлен, то влажность мелкозема в этом слое не определяют. В этом случае влажность мелкозема соответствует влажности средней пробы. В представленном на рисунке 5.8 примере в слоях 0 — 10 и 10 — 20 см данные для определения влажности средней пробы дублируют в ячейки, предназначенные для расчета влажности мелкозема.

Влажность средней пробы почвы и мелкозема переносят из КАМ-10.3.1W в графы 3 и 7 КАМ-10.3.1.

5.5.8.7 В графу 4 КАМ-10.3.1 заносят массу средней пробы Mcs в абсолютно сухом состоянии, рассчитанную по формуле

M_{cs} = \frac{100 \cdot M_{c}}{W_{c} + 100} ,

где Mc — масса средней пробы почвы в воздушно-сухом состоянии;

Wc — влажность средней пробы.

Аналогично, рассчитанную массу абсолютно сухого мелкозема Mms заносят в графу 8.

5.5.8.8 В графу 9 заносят процентное содержание мелкозема в средней пробе Dm, рассчитанное по формуле

D_{m} = \frac{M_{ms}}{M_{cs}} 100 .

5.5.9 На этапе 2 определяют значения максимальной гигроскопичности почвы в скважине.

Примечание - Под значением максимальной гигроскопичности почвы в скважине следует понимать результат усреднения данных соответствующих определений по трем повторностям этой скважины.

5.5.9.1 Занесение и обработку данных на этапе 2 выполняют в КАМ-10.3.2.

Фрагмент формы КАМ-10.3.2 с примером заполнения представлен на рисунке 5.9.

Рисунок 5.9

5.5.9.2 Заблаговременно, перед проведением работ необходимо подготовить оборудование, убедиться в его исправности.

Внутреннюю поверхность вакуумного эксикатора протирают техническим спиртом от пыли и масла, проверяют его способность удерживать постоянное давление воздуха. Крышку эксикатора смазывают вакуумной смазкой. Затем откачивают воздух из вакуумного прибора до давления 4 кПа. Если установленное давление сохраняется за ночь или поднимается не более чем на 2 кПа, то считают, что вакуумный эксикатор работоспособен. Если давление воздуха в нем поднимается больше чем на 2 кПа, то следует тщательно проверить шлифовку кранов, соединений манометра, герметичность крышки эксикатора. Их следует еще раз отшлифовать, подтянуть, обработать вакуумной смазкой.

Проверку обычных эксикаторов производят следующим образом. В чистый эксикатор ставят три стаканчика с почвой массой около 5 г, высушенной при комнатной температуре. Предварительно стаканчики с почвой взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,001 г. На следующий день взвешивание повторяют. Если масса стаканчика с почвой за сутки не изменилась, то эксикатор пригоден для работы. В противном случае место соединения крышки с эксикатором обрабатывают вакуумной смазкой, крышку проворачивают и вновь проверяют исправность эксикатора.

Обработку техническим спиртом внутренней поверхности эксикаторов проводят перед каждым определением максимальной гигроскопичности.

Эксикатор следует устанавливать в местах, не доступных прямому солнечному свету, или на эксикатор надевают картонный колпак на все время насыщения.

5.5.9.3 Перед началом проведения работ по этапу 2 заполняют реквизитную часть КАМ-10.3.2:

а) из КАМ-10.1 переносят общие сведения о НП, номер почвенного разреза, дату отбора проб и наименование почвы;

б) регистрируют сведения, касающиеся данного этапа работ:

• оборудование (формат занесения — alt);
• используемый раствор (формат занесения — alt);
• ФИО исполнителя работ.

Дальнейшее заполнение рабочей части таблицы выполняют по ходу проведения лабораторных работ на данном этапе.

5.5.9.4 Работы на этапе 2 начинают с подготовки стеклянных стаканчиков для взвешивания (далее — бюксы). Бюксы моют, сушат, протирают техническим спиртом, нумеруют и взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,001 г. Номера и массу пустых бюкс mt заносят в графы 3 и 4.

Примечание - Номер бюкса наносят нестираемым маркером на его боковую сторону и крышку. Рекомендуется также наносить на стенку бюкса его массу.

5.5.9.5 Мелкозем, находящийся в поддоне сита, высыпают на бумагу, перемешивают, разравнивают слоем толщиной от 2 до 3 мм и делят на несколько квадратов (обычно 6 — 8) со стороной 2 см. Из каждого квадрата в бюкс набирают пробу почвы так, чтобы толщина слоя почвы в бюксе составляла не более 4 мм.

Бюксы с почвой взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,001 г. Результаты взвешивания mtp заносят в графу 5 КАМ-10.3.2.

5.5.9.6 В соответствии с приложением Ж готовят 10%-ный раствор серной кислоты. Плотность раствора должна быть равна 1,069 г/см3. Полученный раствор наливают в эксикатор слоем от 4 до 5 см.

5.5.9.7 Бюксы с почвой помещают в вакуумный эксикатор. Крышки бюкс снимают, предохраняя от запыления. Эксикатор тщательно закрывают, воздух выкачивают до давления 4 кПа. Воздух выкачивают медленно и равномерно, остерегаясь разбрызгивания кислоты.

В реквизитной части формы регистрируют дату начала насыщения почвенных образцов.

Давление в приборе проверяют ежедневно и в случае увеличения более чем на 2 кПа его снова доводят до необходимого значения.

5.5.9.8 Через 5 — 6 дней после загрузки вакуумных эксикаторов производят первое взвешивание бюкс с почвой с обязательной регистрацией даты и времени взвешивания.

Крышку эксикатора с откачанным воздухом открывают следующим образом. К крану эксикатора через толстостенный резиновый шланг присоединяют заполненную на одну треть 10%-ным раствором серной кислоты лабораторную промывалку <1>. Шланг присоединяют к выходной трубке промывалки, которая не погружена в раствор кислоты. Воздух в эксикатор пропускают медленно, со скоростью, позволяющей свободно считать пузырьки, выходящие из второй трубки промывалки, погруженной в раствор кислоты. Эксикатор открывают, когда пузырьки из трубки перестают появляются, т.е. давление в эксикаторе выравнено с наружным.

<1> В качестве промывалки рекомендуется использовать склянку Тищенко.

Бюксы с почвой вынимают из эксикатора, сразу закрывают «своими» крышками и взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,001 г. Массу бюкса с почвой при первом взвешивании mn1 заносят в графу 6 КАМ-10.3.2.

После взвешивания бюксы с почвой без крышек помещают в вакуумный эксикатор, предварительно проконтролировав плотность раствора кислоты ареометром, откачивают воздух и снова выдерживают в течение 3 — 5 суток. По истечении указанного срока проводят второе взвешивание с обязательной регистрацией даты взвешивания. Результаты mn2 заносят в графу 7.

5.5.9.9 Результаты двух взвешиваний mn₁ и mn₂ сравнивают между собой. Если отклонения между сравниваемыми значениями хотя бы в одном случае превышают 0,005 г, то насыщение почвы продолжают еще 2 — 3 суток. По истечении указанного срока проводят третье взвешивание. Регистрируют дату взвешивания, результаты mn3 заносят в графу 8, сравнивают результаты двух последовательных взвешиваний mn2 и mn3.

Процедуру насыщения продолжают аналогичным образом до тех пор, пока разница массы бюкс с почвой между двумя последними взвешиваниями будет не более 0,005 г.

5.5.9.10 Обычно цикл работ по насыщению почвы составляет от 10 до 14 суток. После окончания насыщения почвы в реквизитную часть заносят дату окончания насыщения и приступают к сушке проб почвы.

5.5.9.11 Почву в бюксах сушат в термостате при температуре 105 °C до постоянной массы (от 3 до 5 ч с контрольной сушкой в течение 1 ч). Бюксы взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,001 г. Результаты взвешиваний ms1, ms2 и ms3 заносят в графы 9 — 11 КАМ-10.3.2, регистрируя дату и время взвешиваний.

5.5.9.12 После окончания сушки проб почвы выполняют ряд вычислений и контроль полученных результатов:

а) массу абсолютно сухой почвы mps вычисляют по формуле

mps = ms₃ - mt,

где ms3 — масса бюкса с абсолютно сухой почвой;

mt — масса пустого бюкса.

Результаты вычислений заносят в графу 12;

б) массу воды mw в пробе вычисляют по формуле

mw = mn₃ - ms₃.

Результаты вычислений заносят в графу 13;

в) максимальную гигроскопичность мелкозема по повторностям mgv вычисляют по формуле

mg_{v} = \frac{m_{w}}{m_{ps}} 100 .

Результаты вычислений заносят в графу 14;

г) значения mgv контролируют согласно 7.3.2.2. Полученные нормализованные значения максимальной гигроскопичности по повторностям mgvn заносят в графу 15;

д) в графы 16 и 17 заносят средние значения максимальной гигроскопичности в скважине mg и mgn, рассчитанные по данным граф 14 и 15 соответственно;

е) максимальную гигроскопичность почвы в скважине с учетом наличия крупнозема MGp вычисляют по формуле

MG_{p} = mg_{n} \frac{D_{m}}{100} ,

где mgn — среднее нормализованное значение максимальной гигроскопичности;

Dm — процентное содержание мелкозема в среднем образце из графы 9 формы КАМ-10.3.1.

5.5.9.13 Максимальную гигроскопичность по методу Николаева определяют над насыщенным раствором сернокислого калия K2SO4 без откачивания воздуха.

Раствор сернокислого калия получают при растворении в воде кристаллов сульфата калия K2SO4. Для получения насыщенного раствора на 100 мл дистиллированной воды необходимо 12 — 14 г K2SO4. Наличие нерастворенных кристаллов соли после тщательного размешивания является показателем насыщенности раствора K2SO4.

В эксикаторы наливают насыщенный раствор K2SO4 высотой 4 — 5 см. Раствор сернокислого калия можно использовать многократно, при этом необходимо следить за его чистотой и менять при попадании в него почвы.

Работы по насыщению и взвешиванию проб почвы проводят в той же последовательности, как и по методу Митчерлиха. Следует учесть, что максимальное насыщение почвы в эксикаторах по методу Николаева происходит обычно через 30 — 40 суток в зависимости от механического состава почвы; первое взвешивание выполняют спустя 15 суток после загрузки бюкс с почвой в эксикатор, последующие взвешивания — через каждые 5 суток.

Значение максимальной гигроскопичности почвы, полученное методом Николаева, в 1,15 больше значения, полученного методом Митчерлиха (H2SO4).

5.5.10 На этапе 3 определяют максимальную гигроскопичность почвы на НУ.

Примечание - Под значением максимальной гигроскопичности почвы на НУ следует понимать результат усреднения данных определений по трем скважинам.

5.5.10.1 Обработку данных выполняют в КАМ-10.3.3. Фрагмент формы КАМ-10.3.3 с примером заполнения представлен на рисунке 5.10.

Рисунок 5.10

5.5.10.2 Сведения для реквизитной части формы переносят из КАМ-10.3.2.

5.5.10.3 В рабочей части КАМ-10.3.3 проводят следующие операции:

а) в графу 3 переносят значения максимальной гигроскопичности по скважинам MGp из КАМ-10.3.2, графы 18;

б) в графу 4 заносят нормализованные значения MGpn. Контроль данных выполняют в соответствии с 7.3.3;

в) значения граф 3 и 4 усредняют, результаты вычислений MG и MGn заносят в графы 5 и 6 соответственно;

г) в графе 7 предусмотрено внесение поправки на метод Николаева. Значение WМГ, полученное с использованием раствора K2SO4, делят на 1,15.

5.5.11 Нормализованное значение WМГ с поправкой на раствор принимают как значение максимальной гигроскопичности в слое, полученное инструментально на НУ.

5.6 Определение наименьшей влагоемкости почвы

5.6.1 Определения наименьшей влагоемкости WН проводят по 10-сантиметровым слоям почвы до глубины 1 м.

5.6.2 Определения WН проводят в теплый период года на участках с глубиной залегания грунтовых вод более 4 м. Степень увлажнения почвы при проведении полевых работ не должна превышать слабо увлажненного состояния согласно приложению В.

5.6.3 Занесение и обработку данных при определении WН выполняют в формах КАМ-10.₄ (КАМ-10.4.₁ - КАМ-10.4.3). Формы заполняют по ходу выполняемых работ.

5.6.4 Определение WН проводят методом залива площадок. Определения проводят на двух площадках размером 1x1 м. Площадки располагают на расстоянии 5 м друг от друга, в 2 — 3 м от места определения плотности почвы.

5.6.5 Подготовка площадок для заливки.

5.6.5.1 Поверхность площадок должна быть ровной. Растительность на них срезают и удаляют, поверхность почвы разрыхляют. Каждую площадку огораживают разборной рамкой высотой 35 см, заглубляя ее на 3 — 5 см в почву. С внешней стороны рамку обкладывают земляным валом для предотвращения растекания воды. При формировании вала почву периодически уплотняют.

5.6.5.2 Расчет необходимого количества воды V, м3, для заливки одной площадки до глубины 1 м выполняют в форме КАМ-10.4.1 по формуле

V = 2 \cdot \frac{(\widetilde{W}_{\text{Н}} - \overline{W}) \cdot \tilde{P} \cdot S \cdot H}{100} ,

где \widetilde{W}_{\text{Н}} — справочное усредненное значение WН, %;

\overline{W} — фактическое усредненное значение влажности почвы, %;

\tilde{P} — справочное усредненное значение плотности почвы, г/см3;

S — площадь заливаемой площадки, м2;

H — глубина промачивания слоя почвы, м.

5.6.5.3 Для занесения данных и необходимых расчетов используют КАМ-10.4.1. Пример заполнения КАМ-10.4.1 представлена на рисунке 5.11.

Рисунок 5.11

Работы в КАМ-10.4.1 выполняют в следующей последовательности:

а) из КАМ-10.1 в реквизитную часть формы переносят общие сведения о НП, номер почвенного разреза и наименование почвы согласно 4.4.5. Дополнительно регистрируют дату определения влажности почвы и ФИО исполнителя работ;

б) расчет усредненной влажности почвы \overline{W} выполняют в блоке 1 формы. Влажность почвы определяют вблизи заливаемых площадок, удаление от площадок не более 5 м в одной скважине до глубины 1 м в соответствии с РД 52.33.217;

в) в блок 2 формы заносят данные для расчета количества воды для залива площадок:

• справочные усредненные значения наименьшей влагоемкости почвы \widetilde{W}_{\text{Н}} , %, и ее плотности \tilde{P} , г/см3 для почв различного типа и механического состава берут из таблицы 5.6;

Таблица 5.6

• площадь заливаемой площадки S, м2, согласно 5.6.4, составляет 1 м2;
• мощность промачивания слоя почвы H, м, берут равной глубине фактического определения WН, увеличенной на 0,5 м. При определении наименьшей влагоемкости в метровом слое значение H составляет 1,5 м.

5.6.6 Залив площадок и определение влажности почвы.

5.6.6.1 Площадки заливают водой небольшими порциями. Во избежание размывания почвы под струю воды подкладывают предметы (фанеру, солому и др.). Каждую последующую порцию воды выливают на площадки, не ожидая полного просачивания предыдущей порции.

Когда вся вода просочится, каждую из площадок укрывают материалами, предохраняющими поверхность почвы от испарения, осадков и прямых солнечных лучей. В качестве укрывного материала рекомендуется использовать полиэтиленовую пленку.

5.6.6.2 Определение влажности почвы на площадках проводят по 10-сантиметровым слоям до глубины 1 м в трех повторностях согласно РД 52.33.217.

5.6.6.3 Срок первого определения влажности после заливки на площадках зависит от механического состава почвы. На песчаных почвах определения проводят через 1 сут, на супесчаных — через 2 сут, на суглинистых — через 3 сут, а на глинистых — через 4 сут после заливки. По истечении указанного срока площадки открывают и на каждой из них закладывают три скважины согласно рисунку 5.12. Скважины располагают равномерно в центральной части площадки на расстоянии не менее 30 см от ее края.

1 — расположение скважин в первый срок определения влажности почвы; 2 — во второй срок; 3 — в третий срок.

Рисунок 5.12 — Расположение скважин на площадке при определении наименьшей влагоемкости почвы

После отбора проб почвы скважины засыпают, а площадки снова укрывают.

5.6.6.4 Вычисление значений влажности почвы по площадкам выполняют в КАМ-10.4.2. Фрагмент формы КАМ-10.4.2 с примером заполнения представлен на рисунке 5.13.

Рисунок 5.13

Занесение результатов измерений в КАМ-10.4.2 выполняют в следующей последовательности:

а) из КАМ-10.4.1 в реквизитную часть формы переносят общие сведения об НП, номер почвенного разреза и наименование почвы. Регистрируют дату залива площадок и ФИО исполнителя работ;

б) в рабочую таблицу формы заносят результаты измерений и вычисляют массовую долю влажности почвы на двух площадках согласно РД 52.33.217, а также регистрируют дату выполнения работ;

в) полученные значения влажности почвы для каждой площадки проверяют на локальную изменчивость согласно 7.3.2.2.

Из графы 12 КАМ-10.4.2 полученные значения влажности почвы W по двум площадкам и дату определения переносят в таблицу 1 «Влажность почвы по площадкам» формы КАМ-10.4.3. Фрагмент формы КАМ-10.4.3 с примером заполнения представлен на рисунке 5.14.

Рисунок 5.14

5.6.6.5 Второй отбор проб проводят на следующий день после первого определения влажности почвы. Скважины при этом закладывают примерно на расстоянии 20 см от места их расположения при первом отборе согласно рисунку 5.12. После второго отбора проб почвы площадку опять укрывают. Результаты определений регистрируют, как при первом отборе проб.

Если влажность почвы во втором отборе хотя бы в одном слое уменьшается более чем на 2,0%, по сравнению с влажностью первого отбора, то на следующий день проводят третий отбор проб и определяют их влажность.

Если же влажность почвы во втором отборе в каждом слое на обеих площадках уменьшилась не более чем на 2,0%, по сравнению с влажностью почвы первого отбора, то значения влажности почвы второго отбора переносят в КАМ-10.4.3, таблицу 2 «Наименьшая влагоемкость почвы разреза» и определение влажности прекращают.

5.6.7 Усредненные значения влажности почвы по двум площадкам WН принимают как значение наименьшей влагоемкости в слое, полученное инструментально на НУ.

6 Расчетные методы определения характеристик АГСП

6.1 Плотность твердой фазы почвы

6.1.1 Твердая фаза почвы представляет собой многокомпонентную основу почвы, ее твердый каркас, сформированный в процессе почвообразования из материнской горной породы. В ее состав входят минералы и обломки материнской горной породы, а также вторичные продукты почвообразования и органические вещества. Именно от природы и соотношения минералов и органических веществ, входящих в состав почвы, зависит величина плотности твердой фазы d.

В отличие от плотности почвы, плотность твердой фазы величина практически неизменная и в верхних горизонтах почв с малым содержанием гумуса значение d чаще всего варьирует в пределах от 2,5 до 2,65 г/см3, в средней и нижней части почвенного профиля, как правило, возрастает, достигая 2,7 — 2,8 г/см3.

6.1.2 Расчет значений d для конкретного типа почвы выполняют однократно и в дальнейшей работе полученные значения d применяют на наблюдательных участках УГМС с аналогичным типом почвы.

Расчет значений d выполняют следующим образом:

• из архивных данных инструментальных определений АГСП (ТСХ-5) отбирают 5 — 10 разрезов одного типа почвы независимо от ее механического состава;
• из отобранных значений d по 10-сантиметровым слоям формируют ряды;
• в полученных рядах исключают наименьшее и наибольшее значения d, оставшиеся значения по 10-сантиметровым слоям усредняют;
• усредненные значения плотности твердой фазы принимают за значения d конкретного типа почвы.

6.1.3 Инструментальные определения плотности твердой фазы выполняют пикнометрическим методом согласно 6.4 РД 52.33.219-2002 в случае отсутствия необходимого количества данных для их определения расчетным методом или по указанию УГМС.

6.1.4 Плотность твердой фазы d используют для расчета полной влагоемкости почвы.

6.2 Влажность устойчивого завядания

6.2.1 Влажность устойчивого завядания растений WВЗ соответствует степени увлажнения почвы, когда вследствие высыхания в ней остается лишь влага, прочно удерживаемая почвой и недоступная для растений. Значение данной характеристики следует считать верхней границей диапазона иссушения почвы и началом почвенной засухи.

6.2.2 Значения WВЗ используют для расчета запаса доступной (продуктивной) влаги в почве.

6.2.3 Расчет значений WВЗ выполняют через значения максимальной гигроскопичности WМГ, %, по формуле

WВЗ = 1,15 WМГ. (6.1)

При вычислении значения WВЗ получают в процентах от массы абсолютно сухой почвы.

6.2.4 Инструментальные определения влажности устойчивого завядания выполняют лабораторно-вегетационным методом согласно 6.2 РД 52.33.219-2002.

6.3 Максимальная молекулярная влагоемкость почвы

6.3.1 Значение максимальной молекулярной влагоемкости почвы WММ принимают за верхнюю границу диапазона почвенной засухи, когда передвижение почвенной влаги происходит очень медленно, только парообразно и по почвенным пленкам.

6.3.2 Значения WММ рассчитывают по формуле

W_{\text{ММ}} = 4,26W_{\text{МГ}}^{- 0,014} + 1,15W_{\text{МГ}} . (6.2)

Рассчитанные значения WММ получают в процентах от массы абсолютно сухой почвы.

6.4 Влажность разрыва капиллярных связей

6.4.1 Значение влажности разрыва капиллярных связей WВРК принимают за верхнюю границу диапазона недостаточного увлажнения — начало оптимального увлажнения. Для суглинистых и глинистых почв WВРК равна от 65 до 70% от наименьшей влагоемкости WН.

6.4.2 Значения WВРК рассчитывают по формуле

W_{\text{ВРК}} = 0,858W_{\text{МГ}}^{- 0,1}(W_{\text{Н}} - 1,15W_{\text{МГ}}) + 1,15W_{\text{МГ}} . (6.3)

При расчете значения WВРК получают в процентах от массы абсолютно сухой почвы.

6.5 Наименьшая влагоемкость почвы

6.5.1 Значение наименьшей влагоемкости WН принимают за верхнюю границу диапазона оптимального увлажнения почвы, при котором корневая система растений не испытывает недостатка влаги, необходимой для их роста и развития.

6.5.2 Расчет значений WН базируется на статистической связи этой характеристики с плотностью почвы P и максимальной гигроскопичностью WМГ для разных типов почв. Общий вид уравнения расчета WН имеет следующий вид:

W_{\text{Н}} = aW_{\text{мг}} + bW_{\text{мг}}^{2} + kP + nP^{2} + mW_{\text{мг}}P + C , (6.4)

где a, b, k, n, m и C — эмпирические коэффициенты.

Рассчитанные значения WН получают в процентах от массы абсолютно сухой почвы.

6.5.3 Параметры уравнения определяют для основных типов (по генезису) почв, характерных для территории УГМС.

Для некоторых близко расположенных УГМС со сходными типами почв могут разрабатываться единые уравнения. Это обусловлено тем, что почвы, расположенные в одной почвенно-климатической зоне, подвергаются почти одинаковым процессам почвообразования. Возможность такого объединения устанавливается опытным путем.

Пример полученных параметров уравнений расчета WН для черноземов обыкновенных Центрально-Черноземного УГМС приведен в таблице 6.1.

Таблица 6.1

Примечание — В представленном в таблице примере параметры уравнения n и m при показателях P2 и WмгP равны нулю. В этом случае уравнение расчета значений WН имеет следующий вид: W_{\text{Н}} = aW_{\text{мг}} + bW_{\text{мг}}^{2} + kP + C .

6.5.4 Инструментальные определения наименьшей влагоемкости выполняют методом заливки площадок согласно 5.6.

6.6 Капиллярная влагоемкость почвы

6.6.1 Значение капиллярной влагоемкости WК принимают за верхнюю границу диапазона избыточного увлажнения, после превышения которого начинается заболачивание почвы.

6.6.2 Значения WК рассчитывают через значения наименьшей WН, %, и полной WП, %, влагоемкости по формуле

W_{\text{К}} = \frac{W_{\text{н}} + W_{\text{п}}}{2} . (6.5)

6.7 Полная влагоемкость почвы

6.7.1 Значение полной влагоемкости WП является верхней границей диапазона заболачивания почвы — максимально возможного содержания влаги в почве в природных условиях.

6.7.2 Значения WП получают только расчетным способом через значения плотности твердой фазы d и плотности почвы P по формуле

W_{\text{П}} = \frac{k(d - P)}{dP} 100 , (6.6)

где k — плотность воды, равная ~ 1,0 г/см3.

Рассчитанные значения полной влагоемкости WП получают в процентах от массы абсолютно сухой почвы.

6.7.3 Вычисления WП проводят после контроля данных определения P и d согласно 7.3.

7 Контроль данных характеристик АГСП

7.1 Общие положения

7.1.1 Контроль данных характеристик АГСП проводят в подразделениях УГМС, выполняющих работы по их определению, а также подразделениях, осуществляющих методическое руководство этими работами.

7.1.2 Полученные данные АГСП вводятся в работу после согласования с ФГБУ «ВНИИСХМ».

7.1.3 Проверке подлежат данные АГСП, занесенные в формы КАМ-10, таблицу ТСХ-5.АС.

7.1.4 Контроль подразделяют на технический и критический.

7.2 Технический контроль данных АГСП

7.2.1 К техническому контролю относят проверку выполнения методик определения характеристик АГСП и занесения данных в формы КАМ-10.

При проверке занесения данных в формы КАМ-10 следует обращать внимание:

• на правильность и полноту занесения информации;
• на соблюдение форматов занесения данных;
• на наличие отметки об исполнителе работ.

7.2.2 Технический контроль выполняют по записям, внесенным в формы КАМ-10.1, КАМ-10.2, КАМ-10.3 и КАМ-10.4 при инструментальных определениях. Во всех формах проверяют правильность заполнения реквизитов НП и почвенного разреза, а также:

а) при морфологическом описании почвы — в форме КАМ-10.1 проверяют наличие записей о рельефе, дате вспашки (культивации) и наименовании культуры, информации о глубине залегания грунтовых вод и мощности гумусового слоя. Проверяют наличие обозначений почвенных горизонтов и правильность описания их морфологических признаков. В форме должны быть указаны зональный тип, интразональный вид и механический состав почвы; дано полное наименование почвы;

б) при определении плотности почвы — в форме КАМ-10.2 проверяют наличие записей о типе пробоотборника и его характеристик, даты проведения полевых работ.

При проверке формы КАМ-10.2 следует убедиться в правильности выполнения методики определения плотности почвы — отбор проб должен быть выполнен в трех повторностях. Особенности почвы, которые могут повлиять на изменение значений плотности почвы (степень увлажнения, сложение, наличие камней, трещин и др.) должны быть занесены в графу «Дополнительные сведения»;

в) при определении максимальной гигроскопичности — в форме КАМ-10.3.2 проверяют наличие отметок об оборудовании и методе определения (Митчерлиха или Николаева), дат начала и конца насыщения почвы, о сроках взвешивания бюкс. При проверке форм КАМ-10.3 следует убедиться в правильности выполнения методики определения максимальной гигроскопичности — наличие данных определения по трем скважинам (повторностям);

г) при определении наименьшей влагоемкости почвы — в форме КАМ-10.4.1 проверяют правильность расчета необходимого количества заливаемой воды; в форме КАМ-10.4.2 - наличие записей об исходной влажности почвы и фактических сроках определения влажности после залива площадок.

7.2.3 При выявлении нарушений в определениях характеристик АГСП (не соблюдение методики при отборе проб почвы, использование нестандартного оборудования и т.д.) проводят их повторные определения.

7.2.4 После проверки форм КАМ-10 проверяют полноту заполнения таблицы ТСХ-5.АС.

7.3 Критический контроль данных АГСП

7.3.1 К критическому контролю данных характеристик АГСП относят проверку на:

• локальную изменчивость;
• изменчивость на НУ;
• взаимосвязь между характеристиками АГСП.

7.3.2 Контроль данных характеристик АГСП на локальную изменчивость заключается в проверке вхождения данных в диапазон допустимых значений характеристик и допустимых отклонений данных по пробам одного образца, установленных в таблицах 7.1 и 7.2.

В случае, если значение АГСП выходит за пределы диапазона допустимых значений, проводят его корректировку — нормализацию путем замены на значение ближней границы соответствующего диапазона.

7.3.2.1 При проверке данных плотности твердой фазы и влажности устойчивого завядания на локальную изменчивость используют данные таблицы 7.1.

Таблица 7.1

7.3.2.2 При проверке данных характеристик АГСП на локальную изменчивость по пробам одного образца почвы используют данные таблицы 7.2.

Таблица 7.2

Пример - Контроль данных WМГ проб одного образца.

В трех пробах минеральной почвы в слое 20 — 30 см получили следующие значения WМГ: 6,70; 6,88 и 6,64%.

Контроль значений WМГ проводят следующим образом:

1 Согласно таблице 7.2 допустимое отклонение типичных значений WМГ составляет +/- 0,10%, соответственно, доверительный интервал равен 0,20%.

2 Разница между наибольшим и наименьшим значениями WМГ составляет 0,24%, что больше доверительного интервала типичных значений. Данные WМГ подлежат выбраковке.

3 Среднее значение WМГ равно 6,74%. Согласно таблице 7.2 диапазон допустимых значений WМГ составляет от 6,64 до 6,84%. Измеренное значение WМГ, равное 6,88%, выходит за границу диапазона, его заменяют на граничное значение диапазона 6,84% и повторно вычисляют среднее значение WМГ рассматриваемого образца. Оно будет равно 6,73%.

7.3.3 Контроль данных характеристик АГСП на изменчивость на НУ заключается в проверке на допустимые отклонения значений характеристик АГСП по повторностям на НУ, установленные в таблице 7.3.

Таблица 7.3

Процедура контроля данных АГСП аналогична контролю данных, приведенному в примере 7.3.2.2.

7.3.4 Контроль данных АГСП на взаимосвязь между характеристиками заключается в проверке выполнения установленных условий соотношения между разными характеристиками АГСП.

7.3.4.1 Контроль правильности указания механического состава почвы проводят по значению ее максимальной гигроскопичности в пахотном 0 — 20-см слое. Каждой градации механического состава почв эмпирически определен диапазон допустимых значений WМГ, указанных в таблице 7.4. Проверяют также правильность присвоенного почве кода механического состава в соответствии с приложением Г.

Таблица 7.4

7.3.4.2 Контроль измеренных значений плотности почвы выполняют по таблице «Допустимые значения плотности почвы P, г/см3, и наименьшей влагоемкости WН, %, в зависимости от максимальной гигроскопичности WМГ, %». В таблицах характеристика WМГ выступает в качестве контрольного показателя, а характеристики WН и P — в качестве контролируемых.

Таблицы «Допустимые значения плотности почвы P, г/см3, и наименьшей влагоемкости WН, %, в зависимости от максимальной гигроскопичности WМГ, %» для основных почв территории РФ (черноземов, серых лесных, дерново-подзолистых и каштановых) помещены в приложение И.

Аналогичные таблицы детализированы для территорий отдельных УГМС по зональному типу почв.

Пример — Контроль данных P и WН по таблице И.3.

Почва — чернозем обыкновенный, слой 10 — 20 см. Измеренные значения АГСП: WМГ равно 9,5%, P равно 0,93 г/см3, WН равно 27,3%.

1 Проводят контроль значения P.

Находят диапазон допустимых значений P в интервале значений WМГ 9,5 +/- 1,0%. В диапазоне WМГ 8,5 — 10,5% согласно таблице И.3 диапазон допустимых значений P составляет от 1,11 до 0,97 г/см3. Измеренное значение P выходит за границы данного диапазона, его заменяют на граничное значение диапазона. Значение P принимают равным 0,97 г/см3.

2 Контроль измеренного значения WН проводят по таблице И.3, аналогично, как и для значения P. После контроля значение WН принимают равным 28,5%.

7.3.4.3 Контроль измеренных значений влажности устойчивого завядания WЗ выполняют через соотношение

1,05·WМГ <= WЗ <= 1,25·WМГ.

Значение WЗ, вышедшее за пределы указанного интервала, заменяют на рассчитанное значение, полученное согласно 6.2.

7.3.4.4 Между значениями различных характеристик АГСП должны быть выполнены следующие условия

WМГ < WВЗ < WН < WК < WП.

8 Формирование сводных форм КАМ-10.5, ТСХ-5.АС

8.1 Формирование КАМ-10.5

8.1.1 Результаты инструментальных определений характеристик АГСП наблюдательного участка, зарегистрированные в формах КАМ-10, транслируют в сводную форму КАМ-10.5, проводят их контроль на допустимые значения. Кроме того, в форме выполняют расчет характеристик АГСП, получаемых расчетными методами.

Фрагмент формы КАМ-10.5 с примером заполнения представлен на рисунке 8.1.

Рисунок 8.1

8.1.2 В реквизитную часть формы КАМ-10.5:

а) из формы КАМ-10.1 переносят общие сведения о НП, номер почвенного разреза и наименование почвы;

б) регистрируют статус данных АГСП почвенного разреза. Статус зависит от способа определения плотности и максимальной гигроскопичности почвы на заданном НУ:

<1> Методика приведения характеристик АГСП изложена в разделе 9.

в) заносят год определения АГСП;

г) регистрируют код почвы (формат занесения — tttt.tt), установленный согласно приложению Е, ФИО исполнителя работ и проверяющего.

8.1.3 В таблицу 1 «Параметры уравнения расчета наименьшей влагоемкости почвы» заносят коэффициенты расчета WН. Тип почвы отмечен в реквизитной части формы.

8.1.4 Таблицу 2 «Расчет WВЗ, WН, WК, WП и контроль P, WВЗ, WН» заполняют по 10-см слоям почвы:

а) в графу 2 заносят значения плотности твердой фазы почвы d.

При отсутствии измеренных значений d значения данной характеристики рассчитывают в соответствии с 6.1. Полученные значения d должны находиться в пределах границ допустимых значений d согласно 7.3.2.1;

б) в графы 3 и 4 заносят значения плотности почвы P:

• в графу 3 переносят значения параметра из графы 10 формы КАМ-10.2;
• в графу 4 заносят проконтролированные в соответствии с 7.3.4.2 значения параметра, помещенные в графу 3;

в) в графу 5 таблицы переносят значения максимальной гигроскопичности почвы WМГ из графы 7 формы КАМ-10.3.3;

г) в графы 6 — 8 заносят значения влажности устойчивого завядания WВЗ:

• в графу 6 заносят рассчитанные значения. Расчет значений WВЗ выполняют в соответствии с 6.2;
• в графу 7 заносят измеренные значения;
• в графу 8 заносят нормализованные значения. Контроль измеренных значений WВЗ выполняют в соответствии с 7.3.4.3;

Примечание - Графы 7 и 8 заполняют при наличии инструментальных определений WВЗ.

д) в графы 9 — 10 заносят значения наименьшей влагоемкости почвы WН:

• в графу 9 заносят рассчитанные значения. Расчет значений WН выполняют в соответствии с 6.5;
• в графу 10 заносят измеренные значения;

е) в графу 11 таблицы заносят значения капиллярной влагоемкости почвы WК. Значения WК рассчитывают согласно 6.6;

ж) в графу 12 таблицы заносят значения полной влагоемкости почвы WП. Значения WП рассчитывают согласно 6.7.

8.2 Формирование таблицы ТСХ-5.АС

8.2.1 Результаты расчета и контроля измеренных данных АГСП НУ из формы КАМ-10.5 транслируют в сводную форму ТСХ-5.АС (далее — таблица ТСХ-5.АС). Эти данные позволяют получить граничные значения содержания влаги в почве при различной степени увлажнения почвы НУ.

8.2.2 Данные таблицы ТСХ-5.АС применяют в УГМС в практической работе при расчете запасов продуктивной влаги, контроле влажности почвы и оценке степени ее увлажнения.

8.2.3 Таблица ТСХ-5.АС состоит из четырех частей:

• 1 - реквизитная часть;
• 2 - «Характеристики АГСП»;
• 3 - «Интервалы содержания доступной влаги в почве по степени увлажнения»;
• 4 - «Технические средства и методы определения».

Пример заполнения таблицы ТСХ-5.АС представлен на рисунке 8.2.

АГРОГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ																				ТСХ-5.АС
Набл. подраздел.: Радужное						СинИнд: 12345					№ АНП: 54321				УГМС: Центрально-Черноземное										Часть 1
	Субъект РФ: Воронежская область										Муниципальный район: Богучарский
	№ НУ: 70		Координаты НУ, град:					с. широта: 49,849					в. долгота: 40,780						Расст. до м/п, км: 3,4
	Культура (угодье): Пашня							Рельеф, местопол.: Равнинный; Склон (Пол.,ЮВ,Сред.)
	Почва: Чернозем обыкновенный											м/с: тяжелосуглинистый								Код: 6700.13
	№ разреза: 10		Год: 2021		Статус: И			Глубина залег. грунт. вод, м: > 4									Мощ. гумус. слоя, см: 44
ХАРАКТЕРИСТИКИ АГСП																									Часть 2
Наименование характеристики АГСП							Значения характеристик АГСП на глубине слоя почвы, см
							0 — 10		10 — 20		20 — 30	30 — 40		40 — 50		50 — 60		60 — 70		70 — 80		80 — 90	90 — 100
Плотность твердой фазы, г/см3, d							2,60		2,62		2,66	2,68		2,70		2,69		2,71		2,71		2,72	2,71
Плотность почвы, г/см3, P							1,12		1,15		1,13	1,21		1,25		1,36		1,39		1,44		1,50	1,52
Влагоемкость почвы, массовая доля, %		макс. гигроскопичность			Wмг		6,9		7,7		8,0	8,5		7,8		7,0		7,4		5,9		5,4	6,4
		устойчивого завядания			Wвз		8,0		8,8		9,2	9,7		9,0		8,0		8,5		6,8		6,2	7,3
		макс. молекулярная			Wмм		12,1		13,0		13,3	13,9		13,1		12,1		12,7		10,9		10,4	11,5
		разрыва капил. связей			Wврк		24,1		23,1		22,3	22,0		20,5		19,9		19,2		18,4		17,1	17,3
		наименьшая			Wн		30,8		29,2		28,0	27,5		25,4		24,8		23,7		23,0		21,2	21,3
		капиллярная			Wк		40,8		39,0		39,5	36,4		34,2		30,6		29,4		27,8		25,6	25,1
		полная			Wп		50,8		48,8		50,9	45,3		43,0		36,4		35,0		32,5		29,9	28,9
Запас доступной влаги, мм, при влагоемкости		макс. гигроскопичность			Wмг		-1,2		-1,3		-1,4	-1,5		-1,5		-1,4		-1,5		-1,3		-1,2	-1,5
		устойчивого завядания			Wвз		0,0		0,0		0,0	0,0		0,0		0,0		0,0		0,0		0,0	0,0
		макс. молекулярная			Wмм		4,6		4,8		4,7	5,0		5,2		5,6		5,8		6,0		6,2	6,3
		разрыва капил. связей			Wврк		18,1		16,3		14,8	14,9		14,3		16,1		14,8		16,8		16,3	15,1
		наименьшая			Wн		25,6		23,4		21,2	21,5		20,5		22,8		21,1		23,4		22,5	21,2
		капиллярная			Wк		36,8		34,6		34,2	32,3		31,5		30,7		29,0		30,3		29,0	27,0
		полная			Wп		48,0		45,9		47,1	43,1		42,4		38,6		36,9		37,1		35,5	32,8
ИНТЕРВАЛЫ СОДЕРЖАНИЯ ДОСТУПНОЙ ВЛАГИ В ПОЧВЕ ПО СТЕПЕНИ УВЛАЖНЕНИЯ																									Часть 3
Степень увлажнения почвы										Граничные значения доступной влаги, мм, в слое почвы, см
Наименование				Интервал значений влаги		Интервал отн. оценки						0 — 10		0 — 20		0 — 50		0 — 100			20 — 50		50 — 100
Иссушение почвы				0,5Wмг — Wвз		0,0 — 0,9				min		-0,6		-1,2		-3,4		-6,9			-2,2		-3,5
										max		-0,1		-0,1		-0,1		-0,1			-0,1		-0,1
Почвенная засуха				Wвз — Wмм		1,0 — 1,9				min		0,0		0,0		0,0		0,0			0,0		0,0
										max		4,6		9,4		24,3		54,2			14,9		29,9
Недостаточное увлажнение				Wмм — Wврк		2,0 — 2,9				min		4,7		9,5		24,4		54,3			15,0		30,0
										max		18,1		34,4		78,4		157,6			44,0		79,2
Оптимальное увлажнение				Wврк — Wн		3,0 — 3,0				min		18,2		34,5		78,5		157,7			44,1		79,3
										max		25,6		48,9		112,2		223,2			63,2		111,0
Избыточное увлажнение				Wн — Wк		4,0 — 4,9				min		25,7		49,0		112,3		223,3			63,3		111,1
										max		36,8		71,4		169,4		315,3			97,9		145,9
Заболачивание				Wк — Wп		5,0 — 6,0				min		36,9		71,5		169,5		315,4			98,0		146,0
										max		48,0		93,9		226,6		407,4			132,6		180,8
ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ																									Часть 4
Плотность почвы					Пробоотборник:						АМ-7
Максимальная гигроскопичность					Оборудование:						Вакуум. эксикатор						Метод: H2SO4 (Митчерлих)
Влажность устойчивого завядания					Метод определения:						Расчет
Наименьшая влагоемкость					Метод определения:						Измерения
Составил: Иванов А.С.											Проверил: Смирнов И.В.

Рисунок 8.2

8.2.3.1 Первая часть таблицы ТСХ-5.АС содержит реквизиты почвенного разреза. При ее заполнении:

а) из формы КАМ-10.1 переносят:

• общие сведения о НП согласно 4.4.5;
• номер НУ и почвенного разреза;
• географические координаты почвенного разреза согласно перечислению б) 5.2.12;
• наименование почвы с указанием механического состава;
• наименование угодья, рельефа и местоположения;
• данные о глубине залегания грунтовых вод и мощности гумусового слоя;

б) из формы КАМ-10.5 переносят:

• статус данных АГСП разреза;
• год определения АГСП;
• код почвы.

8.2.3.2 Вторая часть таблицы ТСХ-5.АС содержит сведения о характеристиках АГСП разреза:

а) из формы КАМ-10.5 транслируют характеристики АГСП НУ. Кроме того, в блоке «Влагоемкость почвы, массовая доля, %» выполняют расчет влагоемкостей WММ, WВРК;

б) в блоке таблицы «Запас доступной влаги, мм, при влагоемкости» выполняют расчет запасов доступной влаги в мм водного слоя при влагоемкостях WМГ, WВЗ, WММ, WВРК, WН, WК и WП.

8.2.3.3 В третьей части таблицы ТСХ-5.АС представлены значения доступной влаги почвы, мм, соответствующие граничным значениям интервалов содержания влаги при различной степени увлажнения почвы:

• иссушение почвы - от уровня максимально возможного иссушения почвы, условно принятого равным 0,5WМГ, до влажности устойчивого завядания WЗ;
• почвенная засуха - от WЗ до максимальной молекулярной влагоемкости почвы WММ (по Лебедеву);
• недостаточное увлажнение - от WММ до влажности разрыва капиллярных связей WРК;
• оптимальное увлажнение - от WРК до наименьшей влагоемкости почвы WН;
• избыточное увлажнение - от WН до капиллярной влагоемкости почвы WК;
• заболачивание - от WК до полной влагоемкости почвы WП.

Всему диапазону содержания влаги в почве по степени ее увлажнения присвоена условная шкала относительных оценок доступной влаги в интервале от 0 до 6 согласно таблице 8.1.

Таблица 8.1

Такая шкала позволяет сравнивать степени увлажнения почв с различным содержанием влаги независимо от типов почв и их разновидности.

8.2.3.4 Четвертая часть таблицы ТСХ-5.АС содержит сведения о приборах и оборудовании при определении АГСП, а также методах определения характеристик АГСП.

В этой части таблицы фиксируют:

• наименование технических средств при определении плотности почвы и максимальной гигроскопичности из форм КАМ-10.2 и КАМ-10.3.2 соответственно;
• сведения о методе определения влажности устойчивого завядания и наименьшей влагоемкости почвы (расчет или измерения);
• информацию об исполнителе работ и проверяющем.

9 Методика приведения характеристик АГСП

9.1 Основные положения

9.1.1 Наблюдательный участок, на котором проводят определение влажности почвы, должен быть обеспечен данными характеристик АГСП. При отсутствии данных, полученных инструментальным методом, их получают методом приведения. Характеристики АГСП методом приведения вычисляют на основе определяемой для заданного НУ визуальной оценки механического состава почвы или значений WМГ, а также использования имеющихся характеристик АГСП других НУ с аналогичным зональным типом почвы. Процедуру таких вычислений называют приведением характеристик АГСП.

Под имеющимися характеристиками АГСП принимают архивные данные АГСП, полученные инструментальным методом, на наблюдательных участках данного НП или в близкорасположенных НП с аналогичным зональным типом почвы (далее — архив данных АГСП).

Характеристикам АГСП, полученным методом приведения, присваивают статус «приведенные». Обозначение приведенным характеристикам дают согласно 4.1 с добавлением знака «'», проконтролированным данным — с добавлением знака «»»,

9.1.2 Способы получения характеристик АГСП методом приведения представлены в таблице 9.1.

Таблица 9.1

Первые два способа базируются на полученных для заданного НУ данных механического состава почвы:

а) способ П1 применяют при наличии в архиве данных АГСП разреза с полным совпадением механического состава почвы по всем анализируемым 10-сантиметровым слоям. В этом случае данные характеристик АГСП полностью заимствуют для заданного НУ из архива данных АГСП соответствующего почвенного разреза;

б) способ П2 применяют, если в архиве данных АГСП отсутствует разрез с полным совпадением механического состава почвы. Данные характеристик АГСП при этом способе определяют с помощью ряда представленных ниже вычислительных процедур.

Способ П3 предусматривает измерения максимальной гигроскопичности почвы WМГ, на основе которой определяют остальные характеристики АГСП.

9.1.3 Процедуры получения данных характеристик АГСП выполняют в книжках агрометеорологических КАМ-11 для регистрации и обработки данных приведения АГСП. КАМ-11 разработаны для каждого способа приведения и аналогичны формам КАМ-10 по структуре, форматам занесения данных, набору реквизитов в соответствии с 4.4. Перечень КАМ-11 с указанием их наименования, условного обозначения и правила их применения представлены в таблице 9.2.

Таблица 9.2

Формы КАМ-11 доступны для загрузки по ссылке [3]. Примеры заполнения форм приведены по тексту раздела в соответствии с видом выполняемых работ.

9.1.4 Результаты приведения характеристик АГСП помещают в сводную таблицу ТСХ-5.АС.

Данные характеристик АГСП, полученные путем приведения, не применяют в процедурах приведения для других наблюдательных участков.

9.1.5 Полученные характеристики АГСП принимают в качестве характеристик почвенного разреза заданного НУ. Номер разрезу присваивают в соответствии с 5.1.5.

9.2 Приведение характеристик АГСП по механическому составу почвы

9.2.1 Способы П1 и П2 различаются степенью сходимости характеристик механического состава почвы заданного НУ и архива данных АГСП, принятых для приведения.

9.2.2 Определение механического состава почвы заданного НУ выполняют по визуальной оценке в соответствии с приложением Г и 5.3.2.

9.2.3 Данные определений механического состава почвы заданного НУ регистрируют в КАМ-11.1. Пример заполнения КАМ-11.1 представлен на рисунке 9.1.

Рисунок 9.1

9.2.3.1 Заполнение КАМ-11.1 начинают с занесения сведений о НП согласно 4.4.5. В таблицу 1 в соответствии с приложением Е заносят наименование зонального типа и интразонального вида почвы (формат занесения — alt) и местоположение почвенного разреза согласно 5.2.12.

9.2.3.2 В таблицу 2 заносят результаты определений механического состава почвы на заданном НУ по повторностям:

• в графы 2, 4 и 6 — результаты определений в словесной форме;
• в графы 3, 5 и 7 — коды механического состава почвы, определяемые по таблице Г.2;
• в графу 8 — код механического состава почвы НУ, установленный по преобладающему значению кодов в трех повторностях.

9.2.4 После определения кодов механического состава почвы для заданного НУ переходят к работе с КАМ-11.2. Форма предназначена для подбора из имеющихся в архиве данных АГСП варианта разреза с аналогичным почве НУ зональным типом почвы и наиболее близкими оценками механического состава почвы. В форме также выполняют приведение характеристик WМГ и P.

Пример заполнения КАМ-11.2 представлен на рисунке 9.2.

Рисунок 9.2

9.2.4.1 Заполнение КАМ-11.2 начинают с переноса из КАМ-11.1 реквизитных сведений и кодов механического состава почвы заданного НУ в графу 2 таблицы 1.

9.2.4.2 Подбор разреза в таблице 1 выполняют следующим образом:

а) из архива данных АГСП отбирают до пяти разрезов с зональным типом почвы, соответствующим типу заданного НУ;

б) в графы 3, 6, 9, 12 и 15 заносят значения WМГ отобранных разрезов с обязательным указанием наименования НП и номера разреза;

в) в графах 4, 7, 10, 13 и 16 указывают коды механического состава почвы, которые определяют для каждого значения WМГ в соответствии с графами 1 и 3 таблицы 9.3;

г) в графы 5, 8, 11, 14 и 17 заносят результаты сравнения кодов механического состава почвы отобранных разрезов и анализируемого НУ (|\Delta|) , которые поочередно рассчитывают как разность по модулю между значениями граф 4, 7, 10, 13, 16 и значением графы 2;

д) в строке «Количество совпадений в кодах Nк» подсчитывают общее количество совпадений (|\Delta| = 0) кодов по слоям. Наибольшее значение Nк соответствует наибольшей сходимости характеристик механического состава почвы анализируемого НУ и выбранного почвенного разреза. Данные по такому разрезу принимают для дальнейшей реализации процедур приведения характеристик АГСП.

Таблица 9.3

Взаимосвязь между диапазонами допустимых значений WМГ и кодами механического состава почвы <1>

<1> Согласно таблицам 7.4 и Г.2 (приложение Г).

9.2.4.3 Процедура приведения характеристик АГСП разреза к характеристикам заданного НУ заключается в определении для него значений максимальной гигроскопичности W_{\text{М}}\prime_{\text{Г}} и плотности почвы P'. В КАМ-11.2 выполняют следующие действия:

а) в таблице 1 выбирают разрез с максимальным значением Nк <2>;

<2> В примере — это разрез № 12 НП Минино.

б) в графы 3, 4 и 5 таблицы 2 переносят данные (WМГ, код и |\Delta| ) выбранного в таблице 1 разреза;

в) в графу 2 таблицы 2 переносят из графы 2 таблицы 1 значения кодов механического состава почвы анализируемого НУ;

г) в графу 6 таблицы 2 из таблицы ТСХ-5.АС выбранного для приведения разреза заносят значения P.

9.2.4.4 Дальнейшие действия по приведению характеристик АГСП выбранного разреза к характеристикам заданного НУ зависят от значения показателя Nк. Если он равен 10, это означает, что во всех сравниваемых 10-см слоях визуальная оценка механического состава почвы анализируемого НУ совпадает с аналогичными оценками выбранного из архива данных АГСП разреза. Такой вариант сходимости данных в соответствии с таблицей 9.1 относится к способу П1. В этом случае в таблице 2 КАМ-11.2 из граф 3 и 6 в графы 7 и 8 соответственно переносят значения WМГ и P выбранного для приведения разреза. Далее данные характеристик АГСП из граф 7 и 8 переносят в КАМ-11.4 <1> для проверки их репрезентативности при определении влагозапасов почвы заданного НУ. Процедура проверки изложена в 9.4.

<1> КАМ-11.3 в способах П1 и П2 не применяют.

По существу, способ П1 не требует каких-либо уточняющих пересчетов характеристик АГСП заданного НУ, они в полном объеме заимствуются из содержащихся в ТСХ-5.АС данных выбранного в процессе анализа почвенного разреза. Пример приведения данных характеристик WМГ и P способом П1 показан на рисунке 9.2 в таблице 2.

9.2.4.5 В случае отсутствия варианта полной сходимости данных для приведения АГСП (Nк < 10) работу продолжают с вариантом разреза, характеризуемым наибольшим значением показателя Nк. Варианты данных такого типа, независимо от полученных значений Nк, относят к способу П2. Пример этого способа приведения реализован на рисунке 9.3. На нем в качестве варианта для приведения принят разрез № 13 НП Канск <2>.

<2> Согласно рисунку 9.2, в этом варианте значение Nк = 7, из чего следует, что в семи слоях из десяти сравниваемые характеристики совпадают, а в трех — нет.

Примечания

1 Приведенный пример основан на примере, представленном на рисунке 9.2 - в качестве варианта с максимальным значением Nк принято: НП Канск, № разреза 13.

2 В графе 5 выделены значения |\Delta|>0 в слоях 10 — 20, 20 — 30 и 90 — 100 см, в которых необходима корректировка значений WМГ и P, а в графах 7 и 8 указаны приведенные значения этих характеристик.

Рисунок 9.3

Суть второго способа приведения заключается в переопределении значений WМГ и P для слоев, в которых значение |\Delta|>0 .

Приведение характеристик АГСП по способу П2 в КАМ-11.2 выполняют в следующей последовательности:

а) в слоях с |\Delta| = 0 из графы 3 в графу 7 переносят значения WМГ, а из графы 6 в графу 8 — значения P выбранного для приведения разреза;

б) для слоев с |\Delta|>0 в качестве значений W_{\text{М}}\prime_{\text{Г}} в графу 7 из таблицы 9.3 заносят средние значения диапазона допустимых значений WМГ, которые определяют по указанным в графе 2 кодам механического состава почвы заданного НУ;

Примечание — В представленном на рисунке 9.3 примере исходные значения максимальной гигроскопичности 6,22, 6,02 и 4,70% (графа 3) в слоях 10 — 20, 20 — 30 и 90 — 100 см замещены в соответствии с таблицей 9.3 значениями 5,25, 5,25 и 3,75% (графа 7) по установленным для этих слоев кодам механического состава почвы НУ (графа 2).

в) в тех же слоях с |\Delta|>0 на основе полученных значений W_{\text{М}}\prime_{\text{Г}} (графа 7) проводят переопределение значений P, используя для этой цели таблицу из приложения И с соответствующим заданному НУ типом почвы. Иллюстративный пример такой таблицы представлен на рисунке 9.4.

И.3 Допустимые значения плотности почвы P, г/см3, и наименьшей влагоемкости Wн, %, в зависимости от максимальной гигроскопичности Wмг, %. Черноземы территории РФ.

Примечания

1 Жирный шрифтом выделены значения P, полученные способом П2.

2 Жирным шрифтом и цветом заливки выделены значения P, используемые при определении данной характеристики способом П3.

Рисунок 9.4

Полученное значение W_{\text{М}}\prime_{\text{Г}} для конкретного слоя округляют до целого числа и по нему выбирают в таблице приложения И <1> соответствующую графу, по которой устанавливают для анализируемого слоя приведенное значение P' и заносят его в графу 8 таблицы 2 формы КАМ-11.2.

<1> В ряде УГМС вместо типовых характеристик приложения И используют локализованные разработки допустимых значений плотности почв, характерных для региона.

9.2.5 После завершения заполнения граф 7 и 8 полученные значения W_{\text{М}}\prime_{\text{Г}} и P' переносят в форму КАМ-11.4 для проверки их репрезентативности по данным инструментальных определений влажности почвы заданного НУ. Процедура проверки изложена в 9.4.

9.3 Приведение характеристик АГСП по максимальной гигроскопичности почвы

9.3.1 Определение характеристик АГСП для заданного НУ по способу П3 выполняют по значениям WМГ, полученным на нем инструментальным методом.

9.3.2 Получение данных АГСП по способу П3 выполняют в КАМ-11.3 с привлечением форм КАМ-10.3, описанных в 5.5. Пример заполнения КАМ-11.3 представлен на рисунке 9.5.

Рисунок 9.5

9.3.2.1 Реквизитную часть КАМ-11.3 и таблицу 1 заполняют согласно 9.2.3.1. Последующие действия направлены на определение максимальной гигроскопичности почвы заданного НУ согласно 5.5. Работы выполняют в КАМ-10.3 <1>.

<1> Реквизитные сведения в формы КАМ-10.3 переносят из КАМ-11.3.

9.3.2.2 Полученные в КАМ-10.3.3 (графа 7) значения WМГ переносят в таблицу 2 КАМ-11.3.

9.3.2.3 Каждое значение WМГ округляют с точностью 0,5. В головке таблицы приложения И <2> находят графу с полученным значением WМГ. Если полученное округленное значение WМГ является целым числом, то искомое значение плотности почвы для анализируемого слоя выбирают из соответствующей графы таблицы.

<2> Из приложения И выбирают таблицу, соответствующую зональному типу заданного НУ. В отдельных УГМС используют аналогичные таблицы, детализированные для зональных типов почв данных УГМС.

Если в результате округления значение WМГ не является целым числом, то к использованию привлекают две смежные графы, в границах которых находится полученное значение WМГ. В этом случае искомую величину P' определяют путем усреднения значений плотности почвы в двух смежных ячейках для соответствующего слоя.

Пример. Определение значения плотности почвы P' по способу П3.

В рассматриваемом на рисунках 9.5 и 9.4 примере измеренное значение WМГ для слоя 0 — 10 см составило 6,92%, после округления с точностью 0,5 — 7,0%. В таблице И3 для определения значения P' используют графу с WМГ = 7,0%, искомым значением P' для анализируемого слоя будет значение, равное 1,14 г/см3. Для слоя 30 — 40 см измеренное значение WМГ равно 8,46%, при округлении — 8,5%. Для расчета значения P' из таблицы И3 используют две графы с WМГ = 8,0% и WМГ = 9,0%. Для слоя 30 — 40 см им соответствуют P = 1,22 г/см3 и P = 1,16 г/см3. Искомое значение P' для заданного НУ в слое 30 — 40 см составит: (1,22 + 1,16)/2 = 1,19 г/см3.

Полученные значения P' послойно заносят во вторую строку таблицы 2 формы КАМ-11.3.

9.3.3 После заполнения таблицы 2 значения WМГ и P' переносят в КАМ-11.4 для проверки их репрезентативности по данным инструментальных определений влажности почвы заданного НУ. Процедура проверки изложена в 9.4.

9.4 Контроль приведенных характеристик АГСП

9.4.1 Контроль приведенных характеристик АГСП заключается в проверке их репрезентативности по данным инструментальных определений влажности почвы на рассматриваемом НУ. При необходимости характеристики АГСП корректируют.

Инструментальные определения влажности почвы выполняют согласно РД 52.33.217.

9.4.2 Контроль приведенных характеристик АГСП проводят в два этапа.

Первый этап контроля обеспечивает первичную проверку репрезентативности полученных характеристик АГСП по данным однократного инструментального определения влажности почвы. Отбор проб для определения влажности заданного НУ совмещают с отбором проб для визуальной оценки механического состава почвы или определения максимальной гигроскопичности почвы в зависимости от принятого способа приведения АГСП. Одновременно с отбором проб проводят визуальную оценку степени увлажнения отбираемых образцов согласно приложению В. По завершении первого этапа контроля формируют таблицу ТСХ-5.АС, данные которой используют в последующих плановых определениях влажности почвы в первом сезоне наблюдений на заданном НУ.

Второй этап контроля характеристик АГСП осуществляют после окончания первого сезона наблюдений за влажностью почвы. По применяемым процедурам анализа этот этап аналогичен первому, однако для его реализации из ряда определений влажности почвы за сезон выбирают вариант с наименьшим значением запасов доступной влаги в слое 0 — 50 см.

По итогам второго этапа контроля формируют финальную таблицу ТСХ-5.АС для дальнейшего использования в определениях влагозапасов почвы на заданном НУ.

9.4.3 Первый этап контроля характеристик АГСП выполняют в КАМ-11.4А. Форма состоит из реквизитной части и двух блоков таблиц:

• блок 1 «Расчет характеристик АГСП по приведенным значениям W_{\text{М}}\prime_{\text{Г}} и P'» представлен на рисунке 9.6 - содержит три таблицы;
• блок 2 «Контроль характеристик АГСП» представлен на рисунке 9.7 - содержит четыре таблицы.

Примечание — Значком отмечены значения, используемые при описании примера в 9.4.5.2; - к примеру расчета оценки увлажнения почвы.

Рисунок 9.6

Примечание — Значком отмечены значения, используемые при описании примера расчета оценки степени увлажнения почвы.

Рисунок 9.7

9.4.4 В реквизитной части КАМ-11.4А указывают:

• наименование наблюдательного подразделения, его синоптический индекс и номер АНП, а также номер НУ, для которого определяют АГСП;
• присваиваемые характеристики: номер почвенного разреза, год приведения характеристик АГСП и способ приведения;
• зональный тип и интразональный вид почвы.

Способ приведения указывают согласно 9.1.2, остальные характеристики переносят из КАМ-11.1 - при способах П1 и П2 или КАМ-11.3 - при П3.

9.4.5 Блок 1 формы КАМ-11.4А включает в себя:

• таблицу 1.1 «Параметры уравнения расчета наименьшей влагоемкости почвы» — сведения заносят согласно 6.5.3;
• таблицу 1.2 «Расчет характеристик влагоемкости почвы»;
• таблицу 1.3 «Расчет граничных значений интервалов доступной влаги в почве».

9.4.5.1 Таблица 1.2 условно подразделена на две части — а) и б):

• часть а) — в строки заносят сведения о плотности твердой фазы почвы «d, г/см3», полученные согласно 6.1.2, плотности почвы «P', г/см3» и максимальной гигроскопичности почвы W_{\text{М}}\prime_{\text{Г}} . Источником значений P и W_{\text{М}}\prime_{\text{Г}} служат графы 8 и 7 таблицы 2 формы КАМ-11.2, при способах П1 и П2, или таблица 2 формы КАМ-11.3, если задействован способ П3;
• часть б) предназначена для занесения результатов расчетов характеристик влагоемкости почвы. Значения W_{\text{В}}\prime_{\text{З}} вычисляют по формуле (6.1), W_{\text{М}}\prime_{\text{М}} — по формуле (6.2), W_{\text{В}}\prime_{\text{РК}} — по формуле (6.3), W_{\text{Н}}\prime — по формуле (6.4), W_{\text{К}}\prime — по формуле (6.5) и W_{\text{П}}\prime — по формуле (6.6).

9.4.5.2 В таблице 1.3 на основе полученных в таблице 1.2 характеристик влагоемкости почвы вычисляют граничные значения интервалов доступной влаги по степени увлажнения почвы, выражаемые в мм. Расчеты выполняют по формуле:

Wд.в. = (W% — WВЗ,%)·P, (9.1)

где Wд.в. — влагоемкость почвы в мм доступной влаги, принимает значения: W_{\text{В}}\prime_{\text{З},\text{мм}} , W_{\text{М}}\prime_{\text{М},\text{мм}} , W_{\text{В}}\prime_{\text{РК},\text{мм}} , W_{\text{Н}}\prime_{,\text{мм}} , W_{\text{К}}\prime_{,\text{мм}} , W_{\text{П}}\prime_{,\text{мм}} ;

W% — влагоемкость почвы, массовая доля, %, принимает значения: W_{\text{В}}\prime_{\text{З},\%} , W_{\text{М}}\prime_{\text{М},\%} , W_{\text{В}}\prime_{\text{РК},\%} , W_{\text{Н}}\prime_{,\%} , W_{\text{К}}\prime_{,\%} , W_{\text{П}}\prime_{,\%} .

При расчете нижней границы интервалов доступной влаги, за исключением интервала почвенной засухи, к полученному по формуле 9.1 значению добавляют 0,1.

Пример — Расчет граничных значений доступной влаги для интервала W'ММ.мм — W'ВРК,мм в слое 40 — 50 см (на основе данных таблицы 1.2, рисунок 9.6):

9.4.6 В блоке 2 КАМ-11.4А выполняют проверку репрезентативности полученных путем приведения характеристик АГСП. Блок состоит из следующих таблиц:

• таблица 2.1 «Контроль характеристик W_{\text{М}}\prime_{\text{Г}} и P'»;
• таблица 2.2 «Перерасчет характеристик влагоемкости почвы»;
• таблица 2.3 «Перерасчет граничных значений интервалов доступной влаги в почве»;
• таблица 2.4 «Наименование почвы. Уточненные механический состав и код почвы НУ».

9.4.6.1 Контроль характеристик W_{\text{М}}\prime_{\text{Г}} и P' в таблице 2.1 выполняют в следующей последовательности:

а) в первые две строки таблицы переносят приведенные значения W_{\text{М}}\prime_{\text{Г}} и P' из граф 3 и 4 таблицы 1.2 блока 1;

б) в строку «Влажность почвы W, м. доля, %» заносят значения инструментального определения влажности почвы W в % массовой доли <1>, выполненного согласно 9.4.2 для первого этапа контроля. На основе этих данных послойно вычисляют по формуле 9.1 и заносят в строку «Влажность почвы W, мм д.в.» величины запасов доступной влаги в каждом слое <1>. В следующей строке «Оценка степени увлажнения почвы, визуал.» регистрируют полученные при инструментальном определении влажности почвы балльные оценки степени увлажнения отбираемых образцов <2> AmV;

<1> Формат занесения — xx,x.

<2> Формат занесения — i.

в) в строке «Оценка степени увлажнения почвы, рассчит.» указанную характеристику вычисляют.

Для получения расчетной оценки степени увлажнения почвы AmC по таблице 1.3 формы КАМ-11.4А послойно определяют, к какому интервалу влагоемкости почвы относится указанное в строке «Влажность почвы W, мм д.в.» значение запаса доступной влаги. Нижняя граница найденного интервала, округленная до целого значения, определяет искомую характеристику — рассчитанную оценку степени увлажнения AmC.

Примеры получения рассчитанной оценки степени увлажнения почвы AmC.

1 В приведенном на рисунке 9.7 примере (таблица 2.1) запас доступной влаги в слое 30 — 40 см составляет 13,2 мм. Согласно таблице 1.3 формы КАМ-11.4А (рисунок 9.6), это значение попадает в интервал (W_{\text{В}}\prime_{\text{РК}} - W_{\text{Н}}\prime) , что соответствует интервалу относительной оценки увлажнения (3,0 — 3,9). Нижняя граница найденного диапазона «3,0» указывает на рассчитанную оценку степени увлажнения почвы AmC, равную «3»;

2 Для слоя 40 — 50 см аналогичный анализ показывает, что запас доступной влаги 11,7 мм попадает в интервал (W_{\text{М}}\prime_{\text{М}} - W_{\text{В}}\prime_{\text{РК}}) , а это соответствует интервалу относительной оценки увлажнения (2,0 — 2,9). Рассчитанная оценка степени увлажнения почвы AmC в этом случае равна «2».

В строке «Оценка степени увлажнения почвы, \Delta » послойно вычисляют значения разности между рассчитанными AmC и визуально определенными AmV значениями данного показателя: \Delta = Am_{C} - Am_{V} ;

г) корректировку характеристик W_{\text{М}}\prime_{\text{Г}} и P' и заполнение строк «Исправленные характеристики АГСП, W_{\text{М}}\prime\prime_{\text{Г}} и P»» выполняют только для случаев, когда значение |\Delta|>1 :

• сначала корректируют значение максимальной гигроскопичности в слое: W_{\text{М}}\prime\prime_{\text{Г}} = W_{\text{М}}\prime_{\text{Г}} \pm 2,0 . Знак в уравнении определяется знаком значения \Delta ;
• по исправленному значению W_{\text{М}}\prime\prime_{\text{Г}} в соответствии с порядком, изложенным в 9.3.2.3, определяют значение P».

Пример — В рассматриваемом на рисунке 9.7 примере корректировка W_{\text{М}}\prime\prime_{\text{Г}} выполнена для слоев 40 — 50 и 80 — 90 см, поскольку в первом случае \Delta = - 2 , и, следовательно, W_{\text{М}}\prime\prime_{\text{Г}} = 5,5 - 2,0 = 3,5 , а во втором — \Delta = 2 , соответственно, W_{\text{М}}\prime\prime_{\text{Г}} = 4,4 + 2,0 = 6,4 .

9.4.6.2 Структура и содержание таблицы 2.2 аналогичны таблице 1.2, за исключением слоев, в которых откорректированы значения W_{\text{М}}\prime\prime_{\text{Г}} и P», для этих слоев все характеристики влагоемкости почвы пересчитывают <1> в соответствии с 9.4.5.1.

<1> На рисунке 9.7 слои с пересчитанными характеристиками влагоемкости почвы в таблице 2.2, а также измененными граничными значениями интервалов доступной влаги в почве (таблица 2.3) выделены жирным шрифтом.

9.4.6.3 Пересчет граничных значений интервалов доступной влаги в почве в таблице 2.3 также выполняют только для слоев, в которых изменены значения W_{\text{М}}\prime\prime_{\text{Г}} и P». В остальных случаях таблица 2.3 дублирует таблицу 1.3.

9.4.6.4 После завершения контроля характеристик АГСП на репрезентативность в таблице 2.4 формулируют уточненное полное наименование почвы, составляемое путем последовательного перечисления наименований зонального типа, интразонального вида почвы НУ и ее механического состава. Механический состав почвы устанавливают по значениям W_{\text{М}}\prime\prime_{\text{Г}} (таблица 2.2) в соответствии с 7.3.4.1, код почвы формируют согласно приложению Е.

9.4.7 Проконтролированные приведенные характеристики АГСП из КАМ-11.4А переносят в первый вариант сводной таблицы ТСХ-5.АС. Его создают согласно 8.2 и применяют до окончания первого сезона наблюдений за влажностью почвы на заданном НУ.

9.4.8 После окончания первого сезона наблюдений за влажностью почвы на заданном НУ проводят второй этап контроля приведенных характеристик АГСП. Второй этап контроля выполняют по выбранным согласно 9.4.2 данным определений влажности почвы заданного НУ. Процедуры контроля и корректировки характеристик АГСП на этом этапе аналогичны изложенным в 9.4.3 - 9.4.6, записи при этом ведут в КАМ-11.4Б, дублирующей КАМ-11.4А.

9.4.9 По проконтролированным на втором этапе приведенным характеристикам АГСП формируют согласно 8.2 окончательный вариант сводной таблицы ТСХ-5.АС.

Приложение А (обязательное)

ПРАВИЛА ОТБОРА ПРОБ ПОЧВЫ КОЛЬЦЕВЫМ ПРОБООТБОРНИКОМ ПОЧВЫ EIJKELKAMP 07.53.SC

А.1 Кольцевой пробоотборник EIJKELKAMP 07.53.SC предназначен для отбора ненарушенных образцов почвы. Пробы отбираются с помощью специальных колец диаметром 53 мм и объемом 100 см3. Отбор проб почвы осуществляют как с поверхности почвы, так и со дна скважин или из почвенных шурфов. Общий вид полного комплекта пробоотборника представлен на рисунке А.1.

Рисунок А.1

Отбор проб почвы кольцевым пробоотборником является трудоемкой работой и, как правило, ее выполняют не менее чем два сотрудника.

А.2 Отбор проб с поверхности почвы или из почвенных шурфов производят с помощью рукоятки с открытым держателем позиция (далее — поз.) 12 и комплекта для отбора проб почвы, представленным на рисунке А.2. Удерживание отборного кольца поз. 8 осуществляет стопорная резиновая прокладка внутри рукоятки.

Рисунок А.2 — Общий вид комплекта для отбора проб почвы с помощью ударной рукоятки с открытым держателем

а) на месте отбора проб выравнивают и очищают от растительности поверхность почвы;

б) отборное кольцо поз. 8 вдавливают в рукоятку с открытым держателем поз. 12. Острая кромка кольца должна выступать наружу;

в) направляющий цилиндр поз. 3 устанавливают, вдавив его штыри в землю так, чтобы его площадка полностью соприкасалась с поверхностью почвы;

г) рукоятку с установленным отборным кольцом помещают в направляющий цилиндр;

д) удерживая рукоятку в вертикальном положении, забивают ее киянкой поз. 10 в землю так, чтобы метка на рукоятке была на одном уровне с верхней кромкой направляющего цилиндра;

е) снимают направляющий цилиндр;

ж) ножом для почвы поз. 13 выкапывают углубление вокруг и ниже отборного кольца;

з) снимают рукоятку;

и) отборное кольцо с пробой извлекают из почвы, придерживая его ножом снизу;

к) ровной частью ножа снимают избыток почвы в уровень с кромками отборного кольца;

л) кольцо закрывают крышечками с двух сторон. Записывают номер кольца, номер повторности и слой почвы, из которой отобран образец;

м) после отбора пробы почвы все оборудование тщательно очищают.

А.3 Отбор проб почвы из скважин. Общий вид комплекта для отбора проб почвы представлен на рисунке А.3.

Рисунок А.3 — Комплект для отбора образцов из скважин

А.3.1 Перед началом отбора проб почвы требуется привести бур в рабочее состояние. Для этого:

а) отборное кольцо помещают в режущую насадку поз. 7. Острая кромка кольца должна быть с той же стороны, что и режущая кромка насадки;

б) режущую насадку соединяют с держателем поз. 6 штекерным соединением;

в) держатель с удлинительным стержнем поз. 2 соединяют с верхней ударной рукояткой поз. 9 резьбовым соединением;

г) проверяют режущую кромку насадки поз. 7. Она должна быть ровной, острой;

д) проверяют расположение резинового кольца на держателе поз. 6. Оно должно быть строго в предназначенном для него углублении и не выходить за его кромки.

А.3.2 Также перед началом отбора проб почвы необходимо нанести на бур метки глубин, на которые будет забиваться бур. Метки отсчитывают от режущего края насадки и наносят маркером.

Для определения плотности почвы отбор проб осуществляется из нижней части каждого 10-сантиметрового слоя почвы. Поскольку высота отборного кольца составляет 5 см, отбирают образцы из слоев 5 — 10, 15 — 20, 25 — 30 см и т.д.

Необходимо учитывать, что отборное кольцо размещается в режущей насадке на высоте 1 см от режущего края насадки, а глубина насадки и держателя в собранном виде 9 см. Это не позволяет забить пробоотборник за один подход так, чтобы отборное кольцо расположилось четко в границах требуемого слоя. Требуется предварительное углубление дна скважины, которое можно осуществить как непосредственно пробоотборником, так и бурами, входящими в комплект (поз. 4 и 5 рис. А.1).

Перед отбором первой пробы из слоя 5 — 10 см необходимо пробурить скважину глубиной 4 см. Для отбора первой пробы почвы пробоотборник забивают на глубину 11 см.

Для отбора второй пробы почвы из слоя 15 — 20 см необходимо углубить дно скважины на 3 см. Для отбора второй пробы пробоотборник забивают на глубину 21 см.

Для отбора третьей пробы почвы из слоя 25 — 30 см необходимо углубить дно скважины на 3 см. Для отбора третьей пробы пробоотборник забивают на глубину 31 см и т.д.

Таким образом на пробоотборник наносят метки от режущего края насадки через 4, 11, 14, 21, 24, 31, 34, 41, 44, 51, 54, 61, 64, 71, 74, 81, 84, 91, 94, 101 см.

А.3.3 Отбор проб почвы производят следующим образом:

а) удерживая пробоотборник в вертикальном положении, забивают его киянкой в почву так, чтобы метка была на одном уровне с поверхностью почвы;

б) пробоотборник поворачивают вокруг вертикальной оси строго по часовой стрелке на 180°;

в) сохраняя вертикальное положение пробоотборника, продолжая вращать строго по часовой стрелке, извлекают его из почвы;

г) снимают режущую насадку с держателя;

д) извлекают отборное кольцо, не допуская потерь пробы почвы;

е) ровной частью ножа снимают избыток почвы в уровень с кромками отборного кольца;

ж) кольцо закрывают крышечками с двух сторон. Записывают номер кольца, номер повторности и слой почвы, из которого отобран образец.

А.3.4 После отбора пробы почвы все оборудование тщательно очищают от остатков почвы и проверяют правильное расположение резинового кольца на держателе.

Приложение Б (обязательное)

ПЕРЕЧЕНЬ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ И РЕАКТИВОВ ДЛЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ АГСП

Приложение В (обязательное)

ВИЗУАЛЬНАЯ ОЦЕНКА СТЕПЕНИ УВЛАЖНЕНИЯ ПОЧВЫ

В.1 Визуальные наблюдения за степенью увлажнения почвы позволяют дать качественную оценку содержания влаги в почве без применения инструментальных средств измерений.

В.2 Для отбора проб почвы рекомендуется использовать малярный шпатель с ручкой с шириной и высотой рабочей пластины около 8 — 10 см. Допускается использовать другой подходящий вспомогательный инструмент — совочек, лопатку.

В.3 Размер пробы должен обеспечивать формирование круглого комка размером около 5 см, из расчета, чтобы он свободно размещался на ладони и его можно было бы сжать пальцами одной руки.

В.4 Степень увлажнения почвы оценивают в баллах по признакам, проявляющимся при формировании, сжатии либо растирании комка почвы. Признаки и оценки приведены в таблице В.1.

Таблица В.1

В процессе наблюдений отмечают следующие оценки состояния почвы и степени ее увлажнения:

• покрыта снегом (0 баллов) — указывает на то, что почва покрыта снегом и оценка степени ее увлажнения не проводится. Состояние регистрируют в случаях, когда после начала наблюдений выпадает снег со степенью покрытия не менее 70% и продолжительностью залегания от суток и более. В рассматриваемой ситуации наблюдения возобновляют только после полного схода снежного покрова на наблюдаемом участке;
• сухая (1 балл) — частицы (кусочки) отобранной пробы соединить в один комок невозможно, присутствие влаги на ощупь не ощущается. Частицы глинистой и суглинистой почвы твердые, с трудом раздавливаются в руке, а супесчаной — не образуют связных структур и рассыпаются. При растирании или трении частиц между собой образуется пылящий порошок: однородный — у глинистых почв, и с вкраплениями песчаных частиц — у почв суглинистых. По консистенции — почва твердая или сыпучая;
• слабо увлажненная (2 балла) — из глинистой почвы комок не формируется, из суглинистой образуется слабосвязный комок, а из песчаной почвы комок, хоть и формируется, но рассыпается при минимальном сдавливании. При формировании комка влага на руках не ощущается. При растирании частиц пробы в руке пыль не образуется. Консистенция почвы — твердопластичная;
• хорошо увлажненная (3 балла) — комок образуется хорошо у всех типов почв. При скатывании глинистой почвы образуется длинный тонкий шнур, который легко свертывается в кольцо без трещин. Суглинистая почва в хорошо увлажненном состоянии легко принимает придаваемую ей форму, но тонкий и длинный шнур не образуется, при свертывании в кольцо шнур трескается и ломается. Супесчаная почва в шнур почти не скатывается (образуются зачатки шнура). Консистенция почвы — мягкопластичная;
• сильно увлажненная (4 балла) — почва характеризуется высокой липкостью к инструменту и рукам, при этом образуется липкий, легко деформируемый комок. Легкое надавливание комком почвы на верхнюю часть кисти руки оставляет на ней грязный след, а сам комок деформируется. При сжимании в руке превращается в тестообразную массу, а вода смачивает руку, но не сочится между пальцами. Консистенция почвы — сильно увлажненная;
• избыточно увлажненная (5 баллов) — так оценивают почву, когда при легком сжатии образца в кулаке она легко проникает между пальцами. При попытке скатать образец в комок он прилипает к рукам и расплывается. При сжимании в руке из почвы выделяется вода, которая сочится между пальцами. Консистенция почвы — избыточно увлажненная;
• мерзлая (6 баллов) — как и в случае с почвой, покрытой снегом, мерзлое состояние почвы регистрируют, когда после начала наблюдений вследствие понижения температуры до отрицательных значений верхний слой почвы замерзает — часть или вся вода в ней переходит в кристаллическое состояние. После регистрации указанного состояния наблюдения приостанавливают до оттаивания почвы.

Приложение Г (обязательное)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОЧВЫ ПО ВИЗУАЛЬНОЙ ОЦЕНКЕ

Г.1 Определение механического состава почвы по визуальной оценке проводят путем определения органолептических показателей почвы по пробам, отобранным из скважин или шурфа в 10-сантиметровых слоях. Определение проводят в лаборатории (помещении), допускается проведение работ в полевых условиях.

Г.2 При определении используют два способа — сухой и влажный. При сухом способе пробу почвы пытаются раздавить в ладони. По прилагаемому усилию судят о механическом составе почвы. При влажном способе пробу почвы слегка увлажняют, разминают в ладони, доводят до тестообразного состояния. Формируют шарик, раскатывают шнур толщиной 2 — 3 мм и замыкают его в кольцо диаметром около 3 см. По органолептическим показателям, приведенным в таблице Г.1, определяют механический состав почвы.

Таблица Г.1

Механический состав	Состояние сухой пробы почвы	Влажная проба почвы
		Состояние	Вид при скатывании
Песчаный	Рассыпается на отдельные частички	Шарик и шнур не образует
Супесчаный	Ссыхается в непрочные комки, распадающиеся при легком прикосновении	Образует непрочный шарик, не скатывается в шнур (образуются зачатки шнура)
Легкосуглинистый	Образует шарик и зачатки шнура	Образует шарик и шнур, но при взятии его в руки он распадается на мелкие части
Среднесуглинистый	Комочек почвы раздавливается с трудом	Образует шарик. Почва скатывается в шнур толщиной 2 — 3 мм, который легко ломается при дальнейшем скатывании или растрескивается при сгибании
Тяжелосуглинистый	Комочек не раздавливается	Раскатывается в тонкий шнур толщиной около 2 мм, который замыкается в кольцо диаметром около 3 см, но с трещинами по периферии
Глинистый	Комочек не раздавливается	Легко раскатывается в шнур. Из влажной пробы глинистых почв можно формировать любые фигуры без образования трещин на изгибе

Визуально глинистые почвы нельзя разделить на легко-, средне- и тяжелоглинистые, поскольку при скатывании почвы образуются шнур и цельное кольцо, характерные для всех градаций глинистых почв.

Г.3 Механическому составу почвы, определенному по визуальной оценке, присваивают код в соответствии с таблицей Г.2.

Таблица Г.2

Приложение Д (обязательное)

НАИМЕНОВАНИЕ ВИДА ПОЛЕВОГО УГОДЬЯ. ОПИСАНИЕ ФОРМЫ РЕЛЬЕФА И МЕСТОНАХОЖДЕНИЯ ПОЧВЕННОГО РАЗРЕЗА

Д.1 Наименование вида полевого угодья

Наименование вида полевого угодья устанавливают в соответствии с таблицей Д.1

Таблица Д.1

Д.2 Описание формы рельефа и местонахождения почвенного разреза

Д.2.1 При описании места расположения почвенного разреза определяют две базовые характеристики — указывают, на какой зрительно охватываемой форме рельефа находится данных разрез, и характеризуют его местоположение - таблица Д2.

Таблица Д.2

Структура рельефа и местоположения почвенного разреза

Примечание - Символы k, i и h обозначают коды крутизны склона, его ориентации и положения почвенного разреза на склоне, соответственно.

Д.2.2.1 Формы рельефа выбирают из трех вариантов:

• долинная форма — продольно протяженное понижение земной поверхности, ограниченное с боков склонами, сформированное, как правило, действующими или бывшими водотоками. Долинному рельефу присущи такие типовые элементы, как пойма, терраса, склон;
• выпуклая форма — форма рельефа, характеризуемая возвышением над окружающей местностью и имеющая четко выраженные склоны. К основным элементам данной формы рельефа относят основание, склон, верхняя часть (вершина).
• равнинный или слабопересеченный рельеф — форма поверхности земли, не имеющая значительных перепадов высот.

Каждая из рассмотренных форм может иметь как локально ровные участки, средний угол наклона которых в горизонтальном отношении не превышает 2°, так и склоны — участки с наклоном более 2° разной ориентации и крутизны.

Д.2.2.2 При описании местоположения почвенного разреза указывают один из двух вариантов: ровное место или склон. Если разрез расположен на склоне, то в дополнение к этой оценке обозначают еще три характеристики: крутизну склона (пологий, средний, крутой), его ориентацию по сторонам света (8-румбовая шкала), а также его положение на склоне (нижняя, средняя или верхняя части).

Д.2.2.3 Описание местоположения почвенного разреза допускается выполнять в текстовой, кодовой или смешанной форме. Например, выражения «Равнинный; Склон (Пол.,ЮВ,Сред.)» и «Р;М2(142)» являются равнозначными, и указывают, что рельеф, на котором находится почвенный разрез, равнинный, а сам почвенный разрез расположен на пологом склоне крутизной от 2° до 5°, ориентированном на юго-восток и находится на средней части склона.

При текстовом и кодовом описании местоположения почвенного разреза знаки пунктуации применяют согласно представленному примеру.

Приложение Е (обязательное)

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЧВ

Е.1 Полное название почвы формируется в строгой последовательности, включает в себя наименование зонального типа, интразонального вида и механического состава. Каждый из перечисленных признаков имеет свой код, представленный в таблицах Е.1 - Е.3.

Таблица Е.1

Наименования и коды зональных типов почв

Таблица Е.2

Наименования и коды интразональных видов почв

Таблица Е.3

Наименования и коды почв по механическому составу и степени каменистости

Е.2 Структура кода полного названия почвы имеет следующий вид:

«ААББ.ВВ»,

где АА — код почвы по зональному типу;

ББ — код почвы по интразональному виду;

ВВ — код почвы по ее механическому составу.

Примеры кодирования почвы

1 Код серой лесной глеевой среднесуглинистой почвы имеет вид 4102.17.

2 Код темно-каштановой карбонатной легкосуглинистой почвы имеет вид 2313.21.

3 Код чернозема выщелоченного тяжелосуглинистого имеет вид 6600.13.

Приложение Ж (обязательное)

ПРАВИЛА ОБРАЩЕНИЯ С КИСЛОТАМИ. ПОДГОТОВКА 10%-НЫХ РАСТВОРОВ СЕРНОЙ И СОЛЯНОЙ КИСЛОТ

Ж.1 Правила обращения с кислотами

При работе с кислотами необходимо выполнить следующие обязательные правила <*>:

<*> Составлены на основе «Правил по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета» (Л., Гидрометеоиздат, 1983 г.).

Ж.1.1 Работы с концентрированной серной, соляной и другими кислотами должны производиться только под тягой, соблюдая при этом осторожность, не разбрызгивая и не разливая их.

Ж.1.2 Работы с концентрированными кислотами должны производиться в резиновых перчатках и защитных очках.

Ж.1.3 Кислоты следует разливать при помощи стеклянных сифонов с грушей или других нагнетательных приспособлений. Набирать концентрированные кислоты в пипетки ртом категорически запрещается.

Ж.1.4 Посуда, в которую наливается кислота, должна быть проверена на целостность.

Ж.1.5 При разбавлении серной кислоты водой нужно приливать кислоту в посуду с водой, а не наоборот. Так, если нужно, например, приготовить 10%-ный раствор серной кислоты, то отмеренное количество серной кислоты вливают в мерную колбу, в которую предварительно налита часть дистиллированной воды. Только после этого приливают воду до метки.

Ж.1.6 Открывая склянку с кислотой, держать ее подальше от лица.

Ж.1.7 Выливая кислоту из склянки, не держать последнюю за горлышко.

Ж.1.8 Посуду, в которую наливают кислоту, особенно серную, держать так, чтобы капли не попадали на открытые участки тела и на одежду.

Ж.1.9 Переливание кислоты из одной посуды в другую производить над столом, покрытым бумагой, на которой сразу будет заметна пролитая кислота.

Ж.1.10 Окончив переливание, снять фильтровальной бумагой капли кислоты с горлышка, чтобы она не стекла по наружной стенке посуды и не попала в дальнейшем на руки.

Ж.1.11 Если кислота случайно будет пролита, она должна быть засыпана песком, чтобы он впитал кислоту. Затем песок должен быть убран и место разлива кислоты засыпано известью или содой. После этого место разлива должно быть замыто водой и насухо вытерто.

Ж.1.12 Запасы концентрированных кислот должны храниться в лабораториях в толстостенной стеклянной посуде вместимостью не более 2 л в вытяжном шкафу на стеклянных или фарфоровых поддонах, в специальных гнездах.

Ж.1.13 При попадании кислоты на кожу рук или лица пострадавшее место должно быть немедленно обмыто большим количеством водопроводной воды, а затем промыто слабым раствором соды. При попадании брызг кислоты на глаза они должны быть немедленно промыты водой из-под крана, а затем марлевым тампоном, пропитанным 2%-ным раствором соды. При этом необходимо только прижимать тампон, а не тереть им глаза.

Ж.1.14 Слив в канализацию концентрированных кислот запрещается. Остатки кислоты следует сливать в специальную банку и только после сильного разбавления можно их слить в раковину. Бумагу, смоченную кислотой, также следует бросать только в специальную банку.

Ж.1.15 Вышеизложенные правила должны быть помещены в лаборатории на видном месте.

Ж.2 Подготовка 10%-ного раствора серной кислоты

Подготовку 10%-ного раствора серной кислоты производят следующим образом. Ареометром определяют плотность имеющейся в наличии серной кислоты. Для этого с соблюдением мер предосторожности наливают кислоту в мерный цилиндр и определяют ее плотность. При этом сначала опускают ареометр, предназначенный для определения небольшой плотности кислоты. Меняя его на ареометр для большей плотности, находят тот, по которому можно определить плотность кислоты точно.

После определения плотности имеющейся кислоты рассчитывают ее количество VК, мл. VК, необходимое для приготовления требуемого объема 10%-ного раствора кислоты VР (мл), рассчитывают по формуле

V_{\text{К}} = \frac{V_{\text{Р}}}{M_{\text{К}}} \times 10 ,

где MК — масса кислоты в 100 см3 раствора при различной ее плотности. Значения MК для серной кислоты определяют по таблице Ж.1.

Пример — Для определения максимальной гигроскопичности почвы необходимо подготовить 300 мл 10%-ного раствора серной кислоты VК. Плотность \rho имеющейся кислоты равна 1,560 г/см3. Согласно таблице, имеем MК равно 101,7 г.

По выше приведенной формуле получаем VК, равное 29,5 мл.

Такое количество кислоты берут градуированной пипеткой с резиновым баллоном и наливают в мерную колбу емкостью 300 см3, наполненную наполовину дистиллированной водой. После тщательного перемешивания и остывания раствора доливают колбу дистиллированной водой до метки.

После приготовления раствора необходимо проверить его плотность, которая должна быть равна 1,069 г/см3.

Таблица Ж.1

Масса серной кислоты MК в 100 см3 раствора при различной его плотности \rho