دانلود ‫پروژه عملیات نمونه برداری خاک از مزرعه

روش کار :
الف) نمونه برداری از خاک مزرعه
بطور کلی جهت پی بردن به میزان مواد غذایی موجود در خاک و حاصلخیزی آن و تعیین نوع زراعت مناسب و مشخص نمودن روش صحیح کشت و آبیاری و غیره بایستی خاک را در آزمایشگاه تجزیه نمود و اولین مرحله برای تجزیه خاک را در آزمایشگاه تجزیه نمود و اولین مرحله برای تجزیه خاک نمونه برداری از سطح مزرعه می باشد.

نکاتی که در نمونه برداری باید رعایت شوند:
الف- اولاً باید زمین را از قبل به قطعات یکنواخت تقسیم کرده باشیم .

زیرا ممکن است مثلاً در جایی که شیب زیاد دارد در موقع آبیاری یا بارندگی مواد غذایی و املاح از بین می روند .

یا قسمتی که گود می باشد املاح و مواد غذایی در آنجا تجمع می یابند .

در چنین شرایطی باید با گرفتن نمونه های زیاد و نزدیک به هم می توان نمونه ی مناسبی از آن مزرعه گرفت.

ب- هر نمونه برداری باید از یک مساحت 15 هکتاری برداشت شود برای مساحت های بیشتر تعداد زیادتری نمونه لازم است.

ج- قبل از نمونه برداری باید مطمئن شویم که خاک ما آغشته به کود دامی یا شیمیایی یا گیاهی نباشد چون مقدار ناچیزی از آن می تواند آزمایش را مختل کند.

از این زمین ها باید به طور جداگانه نمونه برداری کرد حتی از نمونه برداری قسمت هایی مثل آبراهه ها و کنار پرچین باید خودداری شود یا به طور جداگانه نمونه برداری شود.

د- در موقعی که رطوبت زمین زیاد است باید از نمونه برداری خودداری کرد.

بهترین موقع نمونه برداری موقعی است که زمین ما گاو رو باشد.

شرح وسایل نمونه برداری :
1- بیل – ساده ترین و راحت ترین وسیله نمونه برداری خاک می باشد .

برای استفاده از بیل بایستی ابتدا به اندازه یک بیل از خاک مورد نظر را برداشته و سپس از این گودال به اندازه یک کیلوگرم تا عمق مورد نظر بر داشت می شود .

2- اوگر (مته) – با استفاده از آن می توالت از خاک نمونه تهیه کرد که از یک لوله تو خالی و نوک تیز است.

برای نمونه برداری آن را روی خاک قرار داده با فشاری که به دسته وار د می شود و چرخاندن آن تا عمق مورد نظر خاک فرو می رود .

سپس اوگر را از خاک بیرون کشیده و خاکی که بوسیله آن بیرون می آید به عنوان نمونه خاک محسوب می شود.

روش کار :
ابتدا زمین را تقسیم بندی می کنیم و بعد به برداشت نمونه اقدام می کنیم به این صورت که در قطعه یکنواخت به صورت زیکزاک حرکت نموده و از فاصله های مساوی 15 تا 20 نمونه هر کدام به وزن 1 کیلوگرم تهیه خواهد شد عمق نمونه برداری بسته به نوع محصول فرق می کند پس از آنکه از هر قطعه نمونه تهیه شد نمونه های هر عمق یک قطعه را با هم مخلوط نموده و یک نمونه 1 کیلوگرمی از آن به عنوان نمونه خاک به آزمایشگاه انتقال می دهیم.

قبل از فرستادن نمونه به آزمایشگاه بایستی نمونه را در هوای آزاد 24 تا 48 ساعت روی یک قطعه گونی یا روزنامه خشک کنیم برای خشک کردن خاک نباید از حرارت استفاده کرد.

بعد آن را در آزمایشگاه در سینی قرار داده و خاک را خرد می کنیم و آن را با الک 2 میلی متر الک کرده و درون قوطی پلاستیکی قرار می دهیم قوطی باید کاملاً تمیز باشد و از آن برای انجام آزمایشات استفاده می کنید.

جلسه دوم
عنوان آزمایش: تعیین بافت خاک با استفاده از مثل بافت خاک
روش کار :
پس از محاسبه ذرات رس- شن و سیلت بر حسب درصد می توان با استفاده از مثلث بافت خاک نوع خاک مورد آزمایش را بدست آورد.

مثلث بافت خاک مثلثی یاست متساوی الاضلاع که بر روی هر ضلع آن درصد یکی از ذرات معدنی شن – سیلت و رس مشخص کرده است.

داخل مثلث به محدوده هایی تقسیم شده که هر محدوده مربوط به یکی از انواع 12 گانه بافت خاک می باشد .

در تعیین بافت خاک ابتدا در صد هر یک از ذرات را بر روی ضلع مربوط به خودش زده و محل آن را پیدا می کنیم سپس از هر یک از نقاط مشخص شده امتدادی به موازات ضلع ماقبل آن البته اگر در جهت گردش موافق عقربه های ساعت در نظر گرفته شود به طرف داخل مثلث رسم می کنیم.

3 امتداد حاصل یکدیگر را در نقطه ای قطع خواهند کرد و محل تقاطع در داخل یکی از محدوده ها قرار خواهد گرفت که بافت خاک آن محدوده در حقیقت خاک بافت مورد آزمایش را نشان می دهد.

چنانچه محل تقاطع در حد فاصل بین دو محدوده بافت قرار گیرد بافت خاک حالت بینابینی خواهد داشت اگر محل تقاطع بین محدوده های لوم و لوم سیلت قرار گیرد بافت خاک عبارتند از لوم تا لوم سیلت و به همین ترتیب می توان مواد دیگر را بیان کرد.

جلسه سوم
عنوان آزمایش: تهیه گل اشباع
مواد و وسایل مورد نیاز :
خاک کوبیده شده و الک شده- کاردک یا اسپاطول – کاپ یا فنجان پلاستیکی- آب مقطر
گل اشباع : مخلوط خاک و آبی که دارای خصوصیات زیر باشد :
1- سطح گل براق باشد .2- زمانی که با کاردت شیاری در آن ایجاد می کنیم دو لبه شیار به آرامی به هم برسند.

3- سطح و زیر گل آب جمع نشود .

4- زمانی که با نوک اسپاتر (کاردک) مقداری گل بر می داریم مقدار مختصری به داخل کاپ سقوط کند.

روش کار :
ابتدا حدود gr 200 خاک را 3/2 کاپ در داخل کاپ پلاستیکی ریخته مقداری آب مقطر به آن اضافه می کنیم با اسپاتر هم زده تا گل یکنواختی که دارای ویژگی های فوق باشد .

سپس درب کاپ را بسته و به مدت 24 ساعت کنار می گذاریم بعد از 24 ساعت درب آن را برداشته یکی از 3 حالت زیر ممکن است بوجود آید.

1- یکی اینکه سطح گل خشک شده و ترک برداشته که در این صورت مقدار آب آن کم بوده.

کمی آب اضافه کرده و مجدد هم می زنیم.

2- سطح گل آب جمع شده باشد که در این صورت مقداری خاک به گل اضافه کرده و مجدد هم می زنیم.

3- در این حالت گل هیچ تغییر ی نکرده باشد نه خشک شده نه خیس.

شماره آزمایش : 4 عنوان آزمایش : تعیین بافت خاک به روش هیدرومتری مواد و وسایل مورد نیاز آزمایش : خاک خرد شده والک شده – قوطی پلاستیکی- همزن یا شیکر برقی- همزن دستی هیدرومتر – ترمومتر- ترونومتر- کالکن 5%- مزون یا سیلندر مکانیکی کار هیدرومتر : چگالی مخلوط خاک یا سوسپانسیون را نشان می دهد.

روش کار: 200 گرم خاک خرد شده و الک شده را وزن کرده و در داخل قوطی پلاستیکی می ریزیم حدود cc300 آب مقطر به آن اضافه کرده و cc50 به آن اضافه می کنیم سپس درب قوطی را بسته و در روی شیکر برقی به مدت 6 ساعت شیکر می کنیم.

سپس محتویات قوطی را در داخل سیلندر 1 لیتری ریخته و کاملاً شستشو داده و به حجم 1 لیتر می رسند سپس با همزن دستی به مدت 1 دقیقه که حدوداً 10 مرتبه بالا و پایین برده است به محض خارج کردن همزن دستی هیدرومتر را به آرامی در داخل استوانه قرار داده کرنومتر را فعال کرده و بعد از 40 ثانیه اولین قرائت را انجام می دهیم دمای مخلوط را نیز یاد داشت می کنیم.

a قرائت اول T دمای اول سپس مخلوط را به مدت 6 ساعت به حال خود قرار داده بعد از 6 ساعت بدون اینکه مخلوط را هم بزنیم هیدرومتر را در داخل مخلوط قرار داده و دومین قرائت را انجام می دهیم.

b قرائت دوم t' دمای دوم در 40 ثانیه اول شن شروع به رسوب نموده و عددی که هیدرومتر قرائت می کند مربوط به غلظت سیلت و رس می باشد.

بعد از 6 ساعت ذرات سیلت شروع رسوب نموده و عددی که هیدرومتر نشان می دهد مربوط به ذرات رس موجود می باشد.

در تأیین بافت خاک 2 تصحیح داریم : یکی مربوط به دما یکی مربوط به غلظت کالکن به ازای هر درجه بیشتر از 20 (3/0) به عدد قرائت شده اضافه می کنیم.

به ازای هر در جه کمتر از 20 (3/0) از عدد قرائت شده کم می کنیم.

مقدار رس و سیلت در 50 گرم (Silt+Clay) = مقداری سیلت (gr 100) مقدار رس در gr 50 عدد تصحیح شده در قرائت دوم 29= قرائت اول 5/26= 5/2- 29 22= دما 1/27= 6/0 +5/26 مقدار سیلت و رس 9/22= 1/27- 50 مقدار شن 8/45= 2 × 9/23 درصد شن 6= قرائت دوم 22= دما 1/4= 6/0+5/3 = 5/2- 6 مقدار رس 2/8 = 2 × 1/4 درصد رس 23= 1/4- 1/27 مقدار سیلت 46= 2 × 23 درصد سیلت آزمایش شماره 5 : عنوان آزمایش : اندازه گیری PH خاک مواد و وسایل مورد نیاز : گل اشباع- نوار تخمین PH و PH متر PH غلظت یون های هیدروژن آزاد موجود در محلول رابطه که اگر در آب مقایسه کنید چون PH آن خنثی است غلظت مولکول آب غلظت H+ و H- برابر است.

هدف از تهیه گل اشباع برای اندازه گیری PH خاک : برای اندازه گیری PH در خاک 2 روش داریم : 1- روش صحرایی 2- روش آزمایشگاهی روش صحرایی: استفاده از نوار تخمین PH می باشد که بر ر وی آن یکسری اسید ها و بازهای آلی وجود دارند که رنگ فرم یونی آنها با رنگ فرم مولکولی آنها متفاوت است زمانی که در محیط آبی قرار می گیرند یونیزه شده و بسته به اینکه به چه فرمی تبدیل شوند (یونی یا مولکولی و یا مخلوطی از هر دو) رنگ آنها متفاوت است.

سپس از روی رنگ ایجاد شده روی نوار و مقایسه آن با رنگهای روی برچسب قوطی نوار PH به صورت تخمین تأیین می کنیم که این نوع روش تعیین PH تخمین است و بیشتر در صحرا استفاده می شود.

روش دوم آزمایشگاهی است : در این روش استفاده از PH متری می باشد که شامل: در هر کدام از اینها می توانیم PH خاک را قرائت کنیم : مخلوط 1:10 خاک و آب (گل اشباع – مخلوط 1:25 خاک و کلر در پتاسیم) مخلوط 1:5 " مخلوط 5/2 :1 " مخلوط 1:1 " بین 9- 8 PH تخمینی نمونه ها تغییر رنگ 51/7 PH دقیق از طریق PH متر آزمایش شماره 6 عنوان آزمایش : اندازه گیری وزن مخصوص ظاهری خاک : (b) Ms = وزن خشک خاک Vt = خاک دست نخورده دو روش : 1) استفاده از پارافین 2) سیلندر با حجم مشخص حجم استوانه مواد و وسایل مورد نیاز : کلوخه طبیعی و خشک ، مزور، پارافین ، نخ ، ترازوی دقیق روش کار : ابتدا کلوخه را وزن کرده سپس نخ خیاطی به طول نیم متر دور آن می بندیم کلوخه را در داخل پارافین مذاب قرار داده تا تمام محیط کلوخه با پارافین آغشته شود سپس کلوخه را از داخل پارافین مذاب خار ج کرده پس از سرد شدن مجدداً وزن می کنیم.

وزن کلوخه + پارافین = B وزن کلوخه = A سپس کلوخه را در داخل مزور محتوی مقدار مشخص آب می باشد قوطه ور می کنیم.

طبق قانون ارش میدوس : وزن کلوخه = A حجم پارافین وزن کلوخه + پارافین = B حجم پارافین- (حجم کلوخه+ پارافین) = حجم کلوخه حجم کلوخه + پارافین=V پارافین روش دوم : استفاده از سیلندر با حجم مشخص مواد و وسایل مورد نیاز : سیلندر با حجم مشخص – بیلچه- چکش- تخته مسطح- ترازوی دقیق – کاردک روش کار : برای تهیه نمونه دست نخورده سیلندر یا استوانه فلزی با حجم مشخص را در سطح خاک قرار داده بر روی آن تخته مسطح چوبی بنابراین با چکش سیلندر را کاملاً در داخل خاک قرار می دهیم سپس با بیلچه خاک اطراف سیلندر را خارج کرده سطح کاردک را در زیر سیلندر به آرامی کاردک را در زیر سیلندر قرار داده و سیلندر را از داخل خاک خارج می کنیم .

سیلندر محتوی خاک را به آزمایشگاه منتقل کرده و آن را وزن می کنیم.

روش اول : 649/30 = وزن کلوخه خشک 411/32 = وزن کلوخه با پارافین 900 = حجم آب 920 = حجم آب با کلوخه 20 = حجم پارافین و ظرف حجم پارافین حجم کلوخه روش دوم : gr370 = وزن سیلندر و خاک مرطوب 356 = وزن خاک خشک و سیلندر 99/139 = M وزن سیلندر 2/7 = قطر سیلندر 4 = ارتفاع آزمایش شماره 7 عنوان آزمایش : اندازه گیری وزن مخصوص حقیقی وسایل مورد نیاز : خاک کوبیده و الک شده خشک- ترازوی دقیق- پیکومتر- آب مقطر- دستگاه تخلیه هوا (دیسکاتور) روش کار: در وزن مخصوص حقیقی خاک تنها حجم ذرات جامد آن مورد نظر بوده و حجم حفرات توده خاک مد نظر نمی باشد اندازه گیری وزن مخصوص حقیقی خاک در آزمایشگاه با استفاده از پیکومتر انجام می شود.

برای این کار پیکومتر را تا خط نشانه از آب مقطر پر کرده آن را وزن می کنیم .

سپس قسمتی از آب را تخلیه نموده مقدار 10 گرم خاک کوبیده و الک شده خشک را به داخل پیکومتر تخلیه مکی کنیم پیکومتر را در دستگاه دیسکاتور یا تخلیه هوا قرار داده و پمپ تخلیه را روشن می کنیم تا کلیه حبابهای هوا از بین ذرات جامد محبوس شده اند از آن خارج گردد.

پس از اطمینان از تخلیه کامل حبابهای هوا مجدداً پیکومتر را تا خط نشانه از آب مقطر پر می کنیم و آن را وزن می کنیم B.

برای آنکه 10 گرم خاک در پیکومتر پر از آب تخلیه شود بایستی قسمتی از آب داخل آن بیرون ریخته شود تا فضای کافی بوجود آید بنابراین مقدار وزن اندازه گیری شده در مرحله دوم مساوی خواهد بود با وزن پیکومتر + آب مقطر + 10 گرم خاک – وزن آب بیرون ریخته شده از پیکومتر که 10 گرم خاک جایگزین آن گردیده است وزن آب خارج شده برابر حجم آن و این حجم از آب دقیقاً برابر حجم ذرات جامد 10 گرم خاک اضافه شده به پیکومتر خواهد بود.

Pd=Ws/Vs Pd = وزن مخصوص خاک Ws = گرم وزن خاک خشک Vs = حجم ذرات جامد خاک حجم آب = سانتیمتر مربع وزن آب مقطر و پیکومتر 32/71 = M1 3/71 = آب مقطر + وزن پیکومتر = A وزن آب خارج شده – gr 10 + A = B 5/77 = Ww Ww- 10+ 33/71 = B 3/81 = Ww – 5/77 8/33= Ww 8/3= حجم 10 گرم خاک 63/2= 318/10= Ww/Vs= Pd آزمایش شماره 8 عنوان آزمایش : اندازه گیری رطوبت خاک وسایل مورد نیاز : کلوخ مرطوب – ترازوی دقیق- دستگاه اتوو روش کار : رطوبت خاک را به روش وزنی و حجمی اندازه گیری می کنند.

الف- رطوبت وزنی خاک : برای اندازه گیری رطوبت وزنی ابتدا مقداری از خاک مرطوب مورد نظر را وزن نموده سپس در حرارت 115 درجه سانتیگراد در دستگاه اتوو قرار می دهیم و خاک خشک شده را خارج می کنیم و آن را وزن کرده و در حالت خشک بدست می آید و از رابطه زید درصد رطوبت وزنی خاک مورد آزمایش بدست می آید.

68/72= A 95/78= B Ww – 10+ 72 = 95/78 73/3= 95/78- 68/82 = Ww 68/2= 73/3/10 = Pd ب- رطوبت حجمی : برای محاسبه رطوبت حجمی خاک کافیست درصد رطوبت آن را که قبلاً اندازه گیری نموده ایم در عدد وزن مخصوص ظاهری همان خاک را ضرب نماییم.

Bd × % M = % C آزمایش شماره 9 عنوان آزمایش : اندازه گیری درصد اشباع آب در خاک درصد اشباع مقدار رطوبتی که 100 گرم خاک خشک شده در آون بایستی جذب کند تا به حالت اشباع درآید.

مواد و لوازم مورد نیاز : ظرف فلزی کوچک (تین) + گل اشباع + آون + دسی کاتور + ترازو روش کار : برای اندازه گیری درصد اشباع دو روش موجود است : 1- استفاده از آون 2- استفاده از گل با حجم مشخص روش اول : ابتدا تین را وزن کرده (وزن تین = a) سپس مقدار 10 تا 15 گرم گل اشباع در داخل تین قرار داده مجدد وزن می کنیم.

سپس تین مخصوص گل را در داخل آون در دمای 105 درجه به مدت حداقل 3 ساعت قرار می دهیم.

وزن تین + گل اشباع = b وزن تین + گل خشک = c وزن رطوبت یا آب = f = b – c بنابراین وزن گل خشک = c – a روش دوم : این روش در صحرا استفاده می شود و جایی استفاده می شود که آون و دسی کاتور در دسترس نباشد.

ابتدا ظرفی با حجم و جرم مشخص انتخاب کرده (M.V) آن را لبالب با گل اشباع پر می کنیم.

وزن گل اشباع 64.85 وزن تین و خاک خشک = C 64.85 - 19.142 = 45.708 وزن خاک خشک روش اول A = 19.142 وزن تین B = 84.98 bگل اشباع با تین F = b – c = 84.98 – 64.85 = 20.13 آزمایش شماره 10 عنوان آزمایش : اندازه گیری هدایت الکتریکی عصاره اشباع (ECe) مواد و وسایل مورد نیاز : عصاره اشباع خاک – EC متر هدایت الکتریکی عکس مقاومت الکتریکی می باشد با موس Mohs نشان می دهد .

موس یک واحد ابداعی عکس اهم Ohm که واحد مقاومت است.

هدایت الکتریک عصاره اشباع هدایت ستونی از خاک است که سطح مقطع 1 سانتی متر مربع و طول 1 سانتی متر واحد هدایت الکتریکی دسی زیمنس بر متر یا میکرو موس بر سانتی متر است.

زیمنس واحد هدایت الکتریکی می باشد.

برای اندازه گیری هدایت الکتریکی از دستگاهی به نام EC متر استفاده می شود این دستگاه از دو قسمت تشکیل شده است.

EC متر : 1) سل دستگاه 2) واحد اندازه گیری سل دستگاه : در داخل سل 2 الکترود تعبیه شده است که فاصله الکترودها و سطح آنها طوری تنظیم شده است که هدایت الکتریکی از خاک به سطح مقطع cm/m21 و طول cm 1 را اندازه گیری می کند.

مقدار اندازه گیری شده توسط نمایشگر دستگاه نشان داده می شود از آنجائیکه که هدایت الکتریک مقدار املاح موجود در محلول خاک را نشان می دهد لذا با درجه حرارت نسبت مستقیم دارد یعنی هر چه دما بیشتر غلظت املاح در عصاره بالاتر.

در نتیجه EC عصاره اشباع بیشتر می شود به همین دلیل دستگاه برای مقایسه بهتر و استاندارد بودن عدد قرائت شده در دمای 25 درجه کالیبره می شود در دماهای 15 تا 35 درجه به ازای هر درجه افزایش دما 02/0 به مقدار EC افزوده می شود.

روش کار : ابتدا سل دستگاه را 1 بار با عصاره مورد نظر شستشو داده بیرون می ریزیم و بعد مجدداً عصاره را در داخل سل می ریزیم دستگاه را روشن می کنیم و EC را قرائت می کنیم.

غیر شد اگر کم شور شوری متوسط شوری زیاد شوری خیلی زیاد آزمایش شماره 11 عنوان آزمایش : اندازه گیری کربن آلی به روش متد سرد یا (والکی بلاک) مواد آلی موجود در خاک به رقم اندازه کمشان دارای اهمیت زیادی در خاک می باشند مواد آلی باعث تغییر در خصوصیات شیمیایی و فیزیکی و همچنین جذب و نگهداری آب و مواد غذایی در خاک خواهند شد برای اندازه گیری کربن آلی خاک از روش والکی بلاک یا متد سرد استفاده می شود اساس این روش بدینگونه است که با استفاده از یک محلول اکسید کننده قوی مانند دی کرومات پتاسیم کربن آلی خاک اکسید می شود .

زیادی دی کرومات یا مازاد دی کرومات توسط محلول فرو آلومینیوم سولفات خنثی می شود از تفاضل مقدار کرومات مصرفی و مقدار فرو آلومینیوم سولفات میزان کربن آلی محاسبه می شود.

در روش بلاک تنها 75 % کربن از آن استفاده می شود .

به همین دلیل برای محاسبه مقدار کربن آلی با بیش ضریب در فرمول قرار داده شود با توجه به اینکه 1 میلی اکی والانت دی کرومات معادل 1 میلی اکی والانت کربن می باشد و 1 میلی اکی والانت کربن 2 میلی گرم کربن است.

مواد وسایل مورد نیاز : خاک خرد شده و الک شده- محلول دی کرومات پتاسیم 1 نرمال اسید سولفوریک غلیظ محلول فرو آمونیوم سولفات نیم نرمال- آب مقطر- ارلن مایر- شیکر – معرف فنیل آمین (ارتوفنانترولین) .

روش کار : ابتدا یک گرم خاک خرد شده و الک شده را در داخل ارلن مایر می ریزیم سپس cc10 دی کرومات پتاسیم نرمال به آن افزوده و cc20 اسید سولفوریک غلیظ هم به آن اضافه می کنیم سپس به مدت 5 دقیقه کنار می گذاریم تا سرد شود سپس به مدت نیم ساعت نمونه ها را شیکر می کنیم.

cc150 آب مقطر به آن افزوده و cc1 معرف دی فنیل آمین به آن می افزاییم سپس مخلوط فوق را با فرو آمونیوم سولفات نیم نرمال تیتر می کنیم تا تغییر رنگ کامل دهد رنگ ابتدا به سبز کدر و سپس به قرمز تغییر رنگ می دهد تمام این مراحل برای نمونه بلانک (بدون خاک) M نرمالیته فرو آمونیوم سولفات V2 حجم فرو آمونیوم سولفات معرفی برای نمونه V1 حجم فرو آمونیوم سولفات معرفی بلانک S وزن خاک خشک استفاده شده در آزمایشگاه مقدار ماده آلی موجود در خاک حدوداً دو برابر مقدار کربن می باشد بنابراین درصد اورگانیت متر برابر است با درصد ارگانیت کربن.

درصد کربن 7/40 = عدد بلانک ماده آلی 2/30 = نمونه