Практические занятия по почвоведению, рекультивации и мелиорации ландшафта

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Московский педагогический государственный университет»

Т. В. Архипова, И. М. Ващенко, В. С. Коничев

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ 
ПО ПОЧВОВЕДЕНИЮ, РЕКУЛЬТИВАЦИИ 
И МЕЛИОРАЦИИ ЛАНДШАФТА

Учебное пособие

МПГУ
Москва • 2018

УДК 631.4:57(076)
ББК 40.3:41.2я73
 
А877

Рецензенты:
О. Г. Семенов, кандидат биологических наук, профессор АТИ РУДН
Н. А. Богданов, кандидат педагогических наук, доцент кафедры естественнонаучного образования и коммуникативных технологий МПГУ

 
 
Архипова, Татьяна Валентиновна. 
А877  
Практические занятия по почвоведению, рекультивации 
и мелиорации ландшафта : учебное пособие / Т. В. Архипова, 
И. М. Ващенко, В. С. Коничев. – Москва : МПГУ, 2018. – 56 с. : ил.
 
 
ISBN 978-5-4263-0690-5
В учебном пособии излагается материал для проведения лабораторно-практических работ по предметам «Почвоведение» и «Рекультивация и мелиорация ландшафта» для бакалавров заочной формы обучения по направлению «Педагогическое 
образование» по профилю «Биология».
Основная задача авторов пособия – в предельно краткой, доступной форме привести описание лабораторно-практических работ, которые могут быть выполнены 
студентами заочного отделения в соответствии с учебным планом. Вторая задача – 
обеспечить максимум наглядности материала для облегчения подготовки студентовзаочников к практическим занятиям.
В разделе «Почвоведение» на основе отдельных работ студенты знакомятся с основными разделами почвоведения, такими как: морфологические и общие физические свойства почвы, водные и агрохимические свойства почв, основы агрохимического анализа. 
В разделе «Мелиорация и рекультивация ландшафта» студентам предлагаются 
работы по анализу органолептических и химических свойств поливной воды, анализу почвенной вытяжки с использованием различных современных приборов и традиционных методов аналитической химии. Несмотря на то что данная дисциплина 
является специальностью инженеров природообустройства, для будущих преподавателей биологии знакомство с ее основами является необходимым фактором формирования целостной картины мира.

УДК 631.4:57(076)
ББК 40.3:41.2я73 

ISBN 978-5-4263-0690-5
© МПГУ, 2018
© Архипова Т. В.,
     Ващенко И. М., 
     Коничев В. С., текст, 2018

СОДЕРЖАНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Раздел 1. ПОЧВОВЕДЕНИЕ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Тема 1. Гранулометрический состав почвы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Тема 2. Общие физические свойства почвы. 
Определение плотности сложения почвы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Тема 3. Водные свойства почвы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Тема 4. Агрохимические свойства почв . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Тема 5. Агрохимический анализ почв и растений 
на содержание элементов питания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Темы рефератов для студентов заочного отделения 
по дисциплине «Почвоведение»  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Перечень вопросов к зачету . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Раздел 2. МЕЛИОРАЦИЯ 
И РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЛАНДШАФТА  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Тема 1. Анализ образцов воды с целью определения 
ее пригодности для полива  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Тема 2. Определение общей минерализации воды 
по сухому остатку . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Тема 3. Определение органолептических свойств 
поливной воды  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Тема 4. Определение химических свойств 
поливной воды  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Тема 5. Анализ почвенной вытяжки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Тема 6. Рекультивация нарушенных земель  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Требования к оформлению презентации  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Примерный перечень вопросов к зачету . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее пособие предназначено для студентов, преподавателей и обслуживающего персонала в качестве руководства при подготовке и проведении лабораторно-практических занятий по предметам «Почвоведение», «Рекультивация и мелиорация ландшафта» со 
студентами-бакалаврами заочной формы обучения по направлению 
подготовки «Биология».
Данное пособие включает методические разработки  практических 
занятий, перечень материалов, оборудования, реактивов и примерный перечень теоретических вопросов к зачету.
Пособие полностью соответствует государственному стандарту 
для бакалавров по указанному направлению и профилю образовательных университетов.
Целью лабораторных и практических занятий является изучение 
ключевых разделов дисциплин «Почвоведение» и «Рекультивация 
и мелиорация ландшафта». Каждое занятие построено по определенному принципу, в основе которого прослеживается последовательность этапов проведения занятия. Начинается занятие с объяснения 
преподавателя в виде краткого обобщающего изложения темы раздела с акцентом на сложные теоретические вопросы. Затем следуют указания для проведения самостоятельной лабораторной работы. Кроме 
того, даются методические указания для подготовки к контрольным 
работам и зачету по предметам. 
Лабораторные занятия проводятся с использованием практического  раздаточного материала, образцов различных типов почв, картограмм, таблиц. На практических занятиях используются современные 
приборы и оборудование, такие как рН-метры, нитратоанализатор, 
рефрактометр, ФЭК. Имеется полный набор необходимых материалов, лабораторной посуды, реактивов. 

Раздел 1. ПОЧВОВЕДЕНИЕ 

Понятие о почве и ее плодородии

Почвоведение – наука о почве как о природном теле, средстве производства и предмете труда. Почва – основное и незаменимое средство сельскохозяйственного производства. Она снабжает рас тения водой, элементами минерального питания, от ее качества зависят рост, 
развитие и урожай растений. С другой стороны, сами растения служат 
пищей для животных и человека. Следовательно, почва играет исключительно важную роль в природе и является условием дальнейшего 
развития жизни на Земле. Почва – главное средство производства 
в сельском хозяйстве и пространственный базис размещения и развития всех отраслей народного хозяйства. Оригинальное определение 
понятия почвы дает профессор МГУ Б. Г. Розанов (1975): «Почва – это 
сложная полифункциональная открытая четырехфазная структурная 
система в поверхностной части коры выветривания горных пород, являющаяся комплекс ной функцией горной породы, организмов, климата, 
рельефа и времени и обладающая плодородием». Под плодородием понимают способность почвы удовлетворять потребности растений в течение всего периода вегетации элементами питания, водой, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха и тепла, 
благоприятной физико-химической средой и другими факторами 
роста и развития для получения максимального урожая.
В последние годы термин «плодородие почв» заменяет понятие 
«биопродуктивность».

Тема 1. Гранулометрический состав почвы

Механические элементы почвы, образующиеся в результате выветривания, имеют различные размеры. Элементарные частицы 
почвы, близкие по размерам, объединяют во фракции. Для удобства 
определения все фракции объединяют в две – «физический песок» 
и «физическая глина». Принято, что во фракцию «физического песка» 
входят частицы крупнее 0,01 мм. Во фракцию «физической глины» – 
все частицы менее 0,01 мм. Разделение почв по гранулометрическому составу и основано на процентном соотношении этих фракций. 
Гранулометрический состав – важнейшая агрономическая характеристика почвы. От него зависят прямо или косвенно все физические, 
водные, технологические свойства почвы. 

Т. В. АРХИПОВА, И. М. ВАЩЕНКО, В. С. КОНИЧЕВ
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ПО ПОЧВОВЕДЕНИЮ, РЕКУЛЬТИВАЦИИ И МЕЛИОРАЦИИ ЛАНДШАФТА

Работа 1. Определение механического состава почвы «мокрым 
методом» по шкале Н. А. Качинского [6]

Таблица 1
Классификация почв по гранулометрическому составу 
(по Н. А. Качинскому) 

Почва

Физическая глина (частицы <0,01 мм), %
Физический песок (частицы >0,01 мм), %

Подзолистый тип 
почвообразования
Степной тип 
почвообразования
Подзолистый тип 
почвообразования
Степной тип 
почвообразования

Песок

Рыхлый

Связный

0–5

5–10

0–5

5–10

100–95

95–90

100–95

95–90

Супесь
10–20
10–20
90–80
90–80
Суглинок
Легкий

Средний

Тяжелый

20–30

30–40

40–50

20–30

30–45

45–60

80–70

70–60

60–50

80–70

70–55

55–40

Глина

Легкая

Средняя

Тяжелая

50–65

65–80

> 80

60–75

75–85

> 85

50–35

35–20

< 20

40–25

25–15

< 15

Задание 1. Определить гранулометрический состав мокрым методом (методом раскатывания шнура). 
Взять образец почвы и ознакомиться с формуляром, наклеенным 
на крышку коробки. 
Записать в рабочую тетрадь информацию о месте отбора почвенной пробы, почвенно-климатической зоне, характере растительного 
покрова, глубины анализируемого горизонта, типе и подтипе почвы. 
Почву смочить и размягчить пальцами до консистенции теста, т. е. 
до влажности, приблизи тельно соответствующей нижней границе текучести по Аттербергу (в таком состоянии вода из почвы не отжимается, но почва поблескивает от воды и мажется). Хорошо размятую 
почву рас катать на ладони в шнур толщиной около 3 мм и свернуть 

РАЗДЕЛ 1. ПОЧВОВЕДЕНИЕ

в ко лечко диаметром около 3 см. Вид этого шнура (табл. 2) и будет показателем гранулометрического состава почвы: глина – шнур легко 
свертывается в кольцо без трещин; тяжелый суглинок – шнур легко 
скатывается, при свертывании в кольцо дает трещины; средний суглинок – шнур легко образуется, но при свертывании в кольцо распадается; легкий суглинок – шнур распадается на части при малейшей 
попытке свернуть его в кольцо; супесь – шнур при скатывании распадается на части; песок – шнур не об разуется.

Таблица 2
Определение механического состава почвы полевым методом

Механический состав и морфология образца при испытании

Шнур не образуется – песок

Зачатки шнура – супесь

Шнур дробится при раскатывании – легкий суглинок

Шнур сплошной, кольцо распадается при свертывании – средний суглинок

Шнур сплошной, кольцо с трещинами – тяжелый суглинок 

Шнур сплошной, кольцо стойкое – глина

Т. В. АРХИПОВА, И. М. ВАЩЕНКО, В. С. КОНИЧЕВ
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ПО ПОЧВОВЕДЕНИЮ, РЕКУЛЬТИВАЦИИ И МЕЛИОРАЦИИ ЛАНДШАФТА

По результатам анализа сделать вывод о механическом составе исследуемой почвы и нарисовать в тетради вид шнура и кольца соответствующего данному механическому составу.

Задание 2. Демонстрационный опыт по определению гранулометрического состава почвы в лабораторных условиях методом «отмучивания».
Вышеуказанный способ определения гранулометрического состава относят к так называемым полевым методам. Более точно можно 
определить гранулометрический состав с помощью лабораторных методов анализа, в частности метода «отмучивания». 
Метод основан на скорости оседания частиц почвы в воде исходя 
из степени их дисперсности. Крупные частицы (песок) оседают на дно 
сосуда быстрее, чем мелкие (глинистые) (рис. 1). 

Рис. 1. Определение гранулометрического состава методом «отмучивания»

На электронных весах взвесить 10 г почвы. Поместить навеску 
в стеклянный цилиндр (150 мл) и добавить в цилиндр воды до ¾ объема цилиндра. Цилиндр хорошо взболтать и поставить на стол для отмучивания на 2–3 минуты. Осторожно слить воду над осадком декантацией со взвешенными в ней глинистыми частицами. Вторично 
заполнить цилиндр водой и повторить вышеописанные операции. 
Прием повторить несколько раз, пока вода в цилиндре после отстаивания не станет прозрачной. Взвесить на весах фарфоровую чашку и перенести в нее с помощью воды весь осадок из цилиндра. Воду 
из чашки осторожно слить декантацией и поместить в сушильный 
шкаф на 10–15 минут при температуре 80 оС [6]. 

РАЗДЕЛ 1. ПОЧВОВЕДЕНИЕ

Охладить чашку в эксикаторе и взвесить. Определить массу песка 
в пробе (из массы чашки с песком вычесть массу чашки). Определить 
массу глины в пробе (из навески почвы 10 г вычесть массу песка в пробе). Вычислить процентное содержание физического песка и физической глины в пробе. Полученные данные записать в рабочую тетрадь.

Задание для самостоятельной работы. По учебному пособию [4] 
самостоятельно изучить материал глав 1–3 и ответить на вопросы.

Вопросы к теме 1
1. Что такое гранулометрический состав почвы?
2. Для чего необходимо знать гранулометрический состав почвы?
3. Какие почвы являются наиболее оптимальными по гранулометрическому составу?
4. Какие способы определения гранулометрического состава вы 
знаете?

Тема 2. Общие физические свойства почвы. 
Определение плотности сложения почвы

К общим физическим свойствам почвы относятся: плотность 
твердой фазы почвы, плотность сложения почвы, пористость и удельная поверхность. Кроме общих физических свойств почвы существуют 
физико-механические свойства: пластичность, липкость, набухание, 
усадка, связность, твердость и спелость. 

Задание 1. Определить плотность сложения образца почвы.
Плотностью сложения или объемной массой почвы называют массу 
1 см3 сухой почвы, взятой в естественном сложении (со всеми порами). 
Плотность сложения зависит от характера минералогического состава 
почвы, содержания органического вещества, структуры и пористости. 
Плотность сложения почв колеблется от 0,8 до 1,8 г/см3. Легкие почвы 
имеют большую плотность сложения, чем тяжелые. Плотность сложения – важнейшая характеристика почв, так как от нее зависит водный, 
воздушный, тепловой режимы. Практически при любом приеме обработки почвы мы изменяем в первую очередь плотность сложения, 
а через нее и все прочие показатели. Знание плотности сложения отдельных горизонтов почвенного профиля дает возможность вычислить запасы различных веществ по формуле

Т. В. АРХИПОВА, И. М. ВАЩЕНКО, В. С. КОНИЧЕВ
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ПО ПОЧВОВЕДЕНИЮ, РЕКУЛЬТИВАЦИИ И МЕЛИОРАЦИИ ЛАНДШАФТА

Z = M × ПС × А, 
 
(1)
где Z – запас вещества т/Га;
М – мощность горизонта, π см;
ПС – плотность сложения г/см3;
А – содержание вещества, % от массы сухой почвы [6].
В полевых условиях плотность сложения горизонта определяют 
цилиндром-буром (см. рис. 2) в естественном состоянии. 

Рис. 2. Цилиндр-бур 
Рис. 3. Лабораторный бюкс

В условиях лаборатории пробу берут из рассыпного образца с помощью алюминиевого бюкса (рис. 3).
Взять бюкс и взвесить его на электронных весах. Вычислить объем 
бюкса по формуле 

(π × d2)/4 × H 
 
(2)

(π = 3,14; d – внутренний диаметр бюкса, см; Н – высота бюкса, см).
Заполнить бюкс почвой из образца, взятого ранее для определения 
гранулометрического состава. Заполнять бюкс надо до верхней кромки, периодически постукивая им по поверхности стола для имитации 
естественного сложения. После заполнения бюкса почвой его вновь 
взвешивают. Бюкс с почвой поместить в сушильный шкаф и высушить 
при 105 оС до постоянной массы. Определить массу сухой почвы в образце (от массы бюкса с сухой почвой вычесть массу пустого бюкса). 
Вычислить плотность сложения по формуле

,

где М – масса сухой почвы, г; V – объем бюкса (3).

РАЗДЕЛ 1. ПОЧВОВЕДЕНИЕ

По заданию преподавателя вычислить запасы различных веществ 
в исследуемом горизонте используя приведенную выше формулу [6]. 

Задание для самостоятельной работы. По учебному пособию [4] 
самостоятельно изучить материал главы 3 и ответить на вопросы.

Вопросы к теме 2
1. Что такое плотность сложения почвы?
2. Что входит в понятие «общие физические свойства почвы»?
3. Какова связь между механическим составом почвы и ее объемной массой?
4. Для каких расчетов необходимо знать показатель плотности 
сложения?

Тема 3. Водные свойства почвы 

Вода является важнейшим фактором плодородия почвы и формирования урожая. Главнейшими водными свойствами почвы являются: 
гигроскопическая влажность, влагоемкость, водопроницаемость, водоподъемная способность.
Далеко не вся влага в составе почвы доступна для растений. 
Почвенная влага характеризуется неодинаковой подвижностью, она 
удерживается по-разному, находясь в различных со стояниях: в одних – она доступна для растений, в других – недо ступна. Недоступна 
растениям кристаллизационная и конституционная влага, твердая и парообразная влага, прочно связанная гигроскопическая влага. Доступны 
для растений пленочная и свободная влага. Практический интерес по отношению к каждой почве представляет диапазон активной влаги (ДАВ) 
представляющий собой разницу между верхним и нижним пределом доступной для растений влаги. Этими пределами в реальных полевых условиях являются ППВ и ВЗ.

ДАВ = ППВ – ВЗ. 
 
(4)

Влагоемкость – способность почвы поглощать и удерживать определенное количество влаги. Различают капиллярную, полную и предельно-полевую влагоемкость. Количество воды в почве, удерживаемой капиллярными силами при поднятии от зеркала грунтовых вод 
или при поступлении воды с атмосферными осадками, называется капиллярной влагоемкостью. Полное насыщение всех пор и промежутков