Ģeodēzisko darbu sarakstā dažkārt var atrast tādu pakalpojumu kā grunts sastāva noteikšana. Šī procedūra tiek veikta, lai iegūtu informāciju par daļiņu saturu augsnē noteiktā apgabalā. Būvdarbos šāda sastāva noteikšana ir nepieciešama reti, bet lauksaimniecībā un ģeoloģiskās izpētes darbībās tā ir obligāta. Šajā gadījumā granulometrisko sastāvu var noteikt ar dažādām metodēm. Viena no tām izvēle ir atkarīga no daudziem faktoriem un apstākļiem.
Vispārīga informācija par daļiņu izmēru sadalījumu
Ar granulometrisko sastāvu saprot mehānisko elementu klātbūtni augsnē. Turklāt šajā gadījumā augsni var uzskatīt par vispārīgu augsnes apzīmējumu, kas var būt arī mākslīgs. Kas attiecas uz daļiņām, tām var būt dažādas īpašības un izcelsme. Koncentrācijā ir arī dažāda veida kompozīcijas. Piemēram, smilšu daļiņu sadalījums pēc izmēra būs vairāk vai mazāk viendabīgs pat noteiktas frakcijas daļiņu satura ziņā. Eksperti atzīmē, ka minimālais elementu lielums, kas spēj identificēt šīs analīzes praktizētās metodes,ir tikai 0,001 mm.
Saskaņā ar GOST izšķir sešu veidu frakcijas - tās ir vienas un tās pašas smilšu daļiņas, šķembu, grants, māla utt. Katrai frakcijai ir ne tikai savs standarta izmēru diapazons, bet arī bioloģiskā izcelsme. Tajā pašā laikā nevajadzētu domāt, ka granulometrisko sastāvu raksturo tikai sīko daļiņu saturs. GOST ar numuru 12536-79 arī atzīmē, ka maksimālais frakcijas izmērs, kas tiek ņemts vērā kā augsnes neatņemama sastāvdaļa, sasniedz 200 mm. Tie galvenokārt ir laukakmeņu elementi, kas var būt lieli. Mazākā frakcija ir māls, lai gan smilšu daļiņas var konkurēt ar to šajā rādītājā.
Graudu lieluma klasifikācijas
Bez augsnes frakcionētas gradācijas pastāv arī citi klasifikācijas principi. Viens no tiem paredz atdalīšanu, pamatojoties uz māla daļiņu saturu. Šajā gadījumā tiek ņemts vērā arī augsnes veidošanās raksturs un tiek atklāta dominējošā frakcija. Alternatīva klasifikācija ir kompozīcijas veida noteikšana, izmantojot smilšu, putekļu un tā paša māla elementus. Tas ir, kaut kādā veidā šādu daļiņu izmēru sadalījumu noteiks kombinēts princips ar visaptverošu informācijas izklāstu par tajā iekļautajiem elementiem. Ir svarīgi atzīmēt, ka abu savienojumu klasifikācijas pieeju līdzības dēļ praksē ir diezgan grūti tos atšķirt.
Tiešās metodes sastāva noteikšanai
Ir divas principiāli atšķirīgas metodes, kā noteikt augsnes mehānisko sastāvu. Viens no tiem ir netiešs un paredzēts, lai noteiktu augsnes veidošanās modeļus noteiktā teritorijā, bet otrs ir tiešo metožu segments, kas balstīts uz tehniskiem analīzes līdzekļiem. Jo īpaši tiešo metožu grupā var izmantot īpašas ierīces, ierīces un armatūru, kas ļauj ar augstu precizitātes pakāpi noteikt daļiņu parametrus. Jo īpaši var izmantot elektronu un optiskos mikroskopus, kas veic mikrometrisko pārbaudi. Tiešā metode ļauj precīzāk noteikt augsnes granulometrisko sastāvu, tomēr procesa tehniskās organizācijas sarežģītības un augsto izmaksu dēļ to izmanto ārkārtīgi reti.
Netiešās metodes sastāva noteikšanai
Šajā sastāva noteikšanas metožu grupā parasti ietilpst metodes, kuru pamatā ir dažādu modeļu izmantošana pētāmā maisījuma struktūrā. Jo īpaši var identificēt atkarības starp pašiem masīva elementiem, bet visbiežāk tiek pieņemta sarežģīta analīze. Tas nozīmē, ka salīdzināšanas procesā tiek ņemtas vērā arī citas augsnes īpašības, tostarp mitrums, suspensijas īpašības, sedimentācijas dinamika utt. Netiešās metodes daļiņu izmēra sadalījuma noteikšanai ietver arī optiskās un hidrometriskas fizikālo īpašību reģistrēšanas metodes. Turklāt jaunākās tehnoloģijas ļauj izmantot dabisko sedimentācijas modelēšanu. Ja salīdzinām šo analīzes līniju ar tiešajām metodēm,tad tā trūkumi ietver zemu precizitāti. Tāpēc, ja ir nepieciešams veikt vienreizēju pētījumu noteiktā vietā, tad priekšroka joprojām būs tiešai metodei. Bet liela mēroga un regulārā darbā ekonomiski pamatotas ir tikai netiešās metodes.
Areometriskā metode
Šī ir ļoti specializēta, lai arī populāra tehnika, kuras pamatā ir izspiesta šķidruma principi. Faktiski šādi darbojas analīzes procesā izmantotais hidrometrs. Pats princips darbojas saskaņā ar likumu, saskaņā ar kuru izspiestā šķidruma tilpums būs līdzvērtīgs masai, kas aizstāta ar jaunu ķermeni. Tikai hidrometrisko metožu izmantošanas gadījumā augsnes granulometrisko sastāvu nosaka ar savākto suspensiju. Jo īpaši speciālists pārbauda arī novirzes no iepriekš iegūtajiem datiem, iegremdējot daļiņas ūdenī. Parasti šāda analīze tiek veikta sērijveidā, un katrā gadījumā tiek veikts darbs, lai noteiktu vienu raksturlielumu - blīvumu. Atkal, pamatojoties uz daļiņu attiecībām un to uzturēšanās apstākļiem augsnē, šādā veidā ir iespējams noteikt frakcionēto un mehānisko sastāvu.
Pipetes metode
Šajā gadījumā tiek izmantota arī šķidra vide, kas ļauj atšķirt atsevišķas daļiņas pēc to īpašībām. Ņemto paraugu iegremdē ūdenī, pēc tam reģistrē kompozīcijas elementu krišanas ātrumu. Pēc noteikta laika analīze tiek pabeigta, un nosēdušās daļiņas tiek noņemtas. Pēc tam paraugu žāvē, izmēra un veido formutesta ziņojums. Daļiņu izmēra sadalījuma noteikšana ar šo metodi parasti tiek izmantota māla augšņu analīzē. Tas ir tieši tāpēc, ka šādā augsnē esošajām daļiņām ir smalka frakcija, ko var analizēt pēc kritiena ātruma šķidrā vidē.
Rutkovska metode
Tāpat kā visas netiešās kompozīcijas analīzes metodes, arī šī metode nav īpaši precīza un sniedz tikai vispārīgu priekšstatu par elementiem, kas ietverti pētītajā masā. Pats princips daļiņu īpašību noteikšanai ar Rutkovska metodi balstās uz diviem parametriem. Pirmkārt, tas ir vienāds elementa krišanas ātrums šķidrā vidē. Bet šajā gadījumā atkarība tiek izsekota nevis starp ātrumu un daļiņas izcelsmi, bet gan saistībā ar iegremdēšanas dinamiku līdz izmēram. Un otrais parametrs, kas ļauj noteikt augsnes granulometrisko sastāvu, izmantojot šo metodi, ir balstīts uz daļiņu spēju uzbriest tajā pašā ūdens vidē. Šī analīzes daļa atklāj gan masas fizikālās, gan zināmā mērā ķīmiskās īpašības.
Sietu metode
Šī ir viena no vecākajām un visizplatītākajām augsnes sastāva noteikšanas metodēm. Tas ir balstīts uz īpašu sietu komplektu izmantošanu, kas izlaiž vienāda izmēra frakcijas un nelaiž cauri daļiņas ar lielākiem parametriem. Metode ir vienkārša un pieņemama lietošanā, tāpēc to bieži izmanto būvniecības nozarē, kur nav iespējams organizēt sarežģītas netiešās analīzes metodes. Tomēr nav iespējams pārbaudīt sastāvu caur sietu arvar droši attiecināt uz tiešajām metodēm. Tomēr šāda analīze neļaus noteikt, piemēram, iežu granulometrisko sastāvu ar tādu pašu precizitātes pakāpi kā mikrometrisks pētījums. Tiesa, precizitāte lielā mērā būs atkarīga no analīzes rīka - tas ir, sietu komplekta. Ir divas šo ierīču kategorijas. Viens no tiem ir vērsts uz darbu ar sijāšanu bez mazgāšanas. Šajā gadījumā šūnu izmērs ir no 0,5 līdz 10 mm. Cita grupa ir sieti ar caurlaidības frakciju no 0,1 līdz 10 mm.
Kā daļiņu izmēra sadalījums ietekmē augus?
Gan frakcija, gan dažādu minerālvielu attēlojums ietekmē augsnes agrotehniskās īpašības. Jo īpaši sastāvs var noteikt augsnes ūdens-gaisa vidi, tās tendenci uz erozijas procesiem, agregāciju, blīvumu, bioloģiskās un ķīmiskās īpašības. Tā, piemēram, smilšainās un mālainās augsnes vājina vidi gaisa un mitruma apmaiņas ziņā. Tas kaitē lielākajai daļai augu, īpaši tiem, kas audzēti lauksaimniecības zemēs, kur auglīgo slāni ietekmē arī kultivēšanas veids. Bet granulometriskais sastāvs ir svarīgs veģetācijai ne tik daudz struktūras un blīvuma ziņā, bet gan noderīgo elementu satura ziņā. Dažreiz magnija, fosfora un sāļu klātbūtne pati par sevi nodrošina optimālu barības vielu bāzes slāni, novēršot nepieciešamību pēc papildu mēslošanas līdzekļiem.
Secinājums
Tehnoloģiskās pieejas piemērs augsnes daļiņu izmēra sadalījuma analīzei parāda, ka jaunākie mērinstrumenti nav konkurētspējīgi ar pētniecības metodēm, kurās izmanto elementārus fizikālus noteikumus un modeļus. Protams, nevar teikt, ka augsnes granulometriskā sastāva noteikšana ar mikrometrisko analīzi kvalitātes ziņā zaudē netiešajām metodēm. Bet praktiskuma ziņā efektīvāka ir otrā grupa. Tajā pašā laikā pati koncepcija par augstas precizitātes tehnisko līdzekļu izmantošanu nemaz netiek atcelta. Daudzsološākās metodes ir tikai divu pētniecības principu apvienošana.
