 |
Гранулометрический состав почвы
|
|
|
|
Почти все морфологические свойства почвы определяются ее гранулометрическим составом, поэтому его изучение в поле и в лаборатории является самым необходимым этапом исследования почвы как природного тела.
В результате процессов выветривания плотные горные породы превращаются в рыхлую массу, состоящую из частиц различного размера, которые называются механическими элементами. Механические элементы находятся в почве или породе и в свободном состоянии (например, в песке), и в агрегатном, когда они соединены в структурные отдельности (комочки, зерна и т. д.).
Механические элементы, близкие по размерам, объединяются во фракции. Понятия «песок», «пыль», «ил» используют для обозначения различных механических фракций.
Для классификации пород и почв по гранулометрическому составу фракции объединяют в более крупные группы. Сумма фракций, размеры частиц которых меньше 0.01 мм, называется физической глиной; все фракции, размеры которых находятся в пределах от 0.01 до 1 мм, относятся к физическому песку. Соотношение между физическим песком и физической глиной является главным критерием для классификации почв и пород по гранулометрическому составу.
Все частицы более 1 мм называют скелетной частью почвы, а менее 1 мм - мелкоземом. Скелетные почвы классифицируются по степени каменистости.
По преобладанию частиц той или иной крупности почвы относят к щебнистым, песчаным, суглинистым, глинистым разновидностям и т. д. Для более подробной характеристики почвы к ее названию по гранулометрическому составу прибавляют преобладающую фракцию. Например, серая лесная почва, содержащая 14% ила, 18% - мелкой и средней пыли, 52% - крупной пыли и 16% песка, по гранулометрическому составу будет называться: среднесуглинистая крупнопылеватая.
|
|
|
Классификация механических элементов почв
| Название механических элементов | Размер механических элементов, мм | ||
| Камни | >3 | Скелет, крупнее 1 мм | |
| Гравий | 3-1 | ||
| Песок крупный | 1-0.5 | Физич. песок, >0.01 | Мелкозем, меньше 1 мм |
| Песок средний | 0.5-0.25 | ||
| Песок мелкий | 0.25-0.05 | ||
| Пыль крупная | 0.05-0.01 | ||
| Пыль средняя | 0.01 - 0.005 | Физическая глина, <0.01 | |
| Пыль мелкая | 0.005-0.001 | ||
| Ил грубый | 0.001 -0.0005 | ||
| Ил тонкий | 0.0005-0.0001 | ||
| Коллоиды | <0.0001 |
Классификация почв по каменистости
| Частиц, крупнее 3 мм, % | Степень каменистости почвы | Тип каменистости |
| <0.5 | Почва некаменистая | Устанавливается по характеру скелетной части. Почвы могут быть валунные, галечниковые, щебенчатые. |
| 0.5-5 | Слабокаменистая | |
| 5-10 | Среднекаменистая | |
| >10 | Сильнокаменистая |
Классификация почв и пород по гранулометрическому составу
| Название почв по механическому составу | Содержание физической глины (частиц <0.01 мм), % | |||
| В почвах подзолистого типа почвообразования | В почвах степного типа почвообразования, а также в красноземах и желтоземах | В солонцах и сильносолонцеватых почвах | ||
| Песок рыхлый | 0-5 | 0-5 | 0-5 | |
| Песок связный | 5-10 | 5-10 | 5-10 | |
| Супесчаные | 10-20 | 10-20 | 10-15 | |
| Легкосуглинистые | 20-30 | 20-30 | 15-20 | |
| Среднесуглини-стые | 30-40 | 30-45 | 20-30 | |
| Тяжелосуглинистые | 40-50 | 45-60 | 30-40 | |
| Легкоглинистые | 50-65 | 60-75 | 40-50 | |
| Среднеглинистые | 65-80 | 75-85 | 50-65 | |
| Тяжелоглинистые | >80 | >85 | >65 |
Существуют сухой и мокрый способы приблизительного определения механического состава в поле.
Для определения гранулометрического состава почв в сухом состоянии пробу почвы следует растереть на ладони или между пальцами.
Для определения гранулометрического состава почвы методом раскатывания влажной почвы в шнур взять массу почвы величиной с лесной орех на ладонь, растереть, увлажнить и размять до тестообразного состояния. Попробовать скатать шарик и раздавить его лепешкой, затем раскатать в шнур толщиной примерно 3 мм и свернуть в кольцо.
|
|
|
Хорошие результаты дает проба на резание влажной почвы.
Полученные данные рекомендуется отобразить в полевом журнале.
Глинистые почвы в сухом состоянии с большим трудом растираются между пальцами, но в растертом состоянии ощущается однородный тонкий порошок.
Во влажном состоянии эти почвы сильно мажутся, хорошо скатываются в длинный сплошной шнур, из которого можно легко сделать цельное кольцо. Шарик сдавливается в лепешку, не трескаясь по краям.
Проба на резание влажной почвы дает блестящую поверхность среза, царапина от ножа блестящая, узкая.
Суглинистые почвы при растирании в сухом состоянии дают тонкий порошок, в котором прощупывается некоторое количество песчаных частиц.
Поверхность среза едва шероховатая, царапина от ножа матовая, широкая.
Тяжелый суглинок дает шнур сплошной, кольцо с трещинами.
Средний суглинок дает шнур сплошной, но кольцо при свертывании распадается.
Легкий суглинок не дает кольца, а шнур растрескивается и дробится при раскатывании.
Супесчаные почвы легко растираются между пальцами. В растертом состоянии явно преобладают песчаные частицы, заметные даже на глаз.
Во влажном состоянии плохо скатывается в шарик, шнура скатать не удается, образуются только его зачатки.
При резании ножом слышен характерный хрустящий звук, края царапины от ножа крошатся.
Песчаные почвы состоят только из песчаных зерен с небольшой примесью пылеватых и глинистых частиц. Почва безструктурная, не обладает связностью. При мокром способе определения шнур не образуется - песок. При резании ножом почва рассыпается.
Структура почвы
В поле, у разреза, определяют структуру почв следующим образом. На передней стенке из исследуемого горизонта ножом вырезается небольшой образец грунта и подбрасывается несколько раз на ладони (или лопате) до тех пор, пока он не распадется на структурные отдельности. Рассматривая эти структурные элементы, определяют степень их однородности, размер, форму, характер поверхности. Данные наблюдений заносят в почвенный дневник.
|
|
|
Под структурностью почвы подразумевают ее способность естественно распадаться на структурные отдельности и агрегаты, состоящие из склеенных перегноем и иловатыми частицами механических элементов почвы. Совокупность агрегатов различной величины, формы и качественного состава и их взаимное расположение в почвенном профиле называется почвенной структурой. Форма структурных отдельностей зависит от свойств самой почвы. Каждому типу почв и каждому генетическому горизонту свойственны определенные типы почвенных структур.
Почва бывает структурной и бесструктурной, в структурном состоянии масса почвы разделена на отдельности различной формы и величины. Бесструктурное состояние почвы наблюдается, когда отдельные механические элементы, слагающие ее, либо не соединены между собой в более крупные агрегаты (рыхлый песок), либо залегают сплошной сцементированной массой. Структурные почвы имеют ряд существенных преимуществ перед бесструктурными.
При оценке структуры следует отличать морфологическое понятие структуры от агрономического. В морфологическом понимании структура — это форма отдельни- стей (агрегатов): ореховатая, призматическая, пластинчатая и т. п. В агрономическом смысле структуру оценивают прежде всего по ее влиянию на плодородие почвы. Агрономическую ценность представляет комковато-зернистая структура, где комочки диаметром от 0.25 до 10 мм составляют более 55%.
Классификация структурных отдельностей почв
|
| Призмо- видная- отдельности развиты преимущественно по вертикальной оси | Столбчатовидная,со слабооформленными отдельностями с неровными гранями и округлыми ребрами | Крупностолбчатовидная Столбчатовидная Мелкостолбчатовидная |
| Столбчатая, правильной формы с довольно хорошо выделенными гладкими боковыми и вертикальными гранями с округлым верхним (головкой) и плоским нижним основаниями | Крупностолбчатая Мелкостолбчатая | |
| Призматическая, с хорошо выраженными гранями, с ровной глянцевой поверхностью, с острыми ребрами | Крупнопризматическая Призматическая Мелкопризматическая Тонкопризматическая Карандашная (длина отдельностей >5 см) | |
| Щитовидная - отдельности развиты преимущественно по двум горизонтальным осям и укорочены в вертикальном направлении | Плитчатая (слоеватая), с развитыми горизонтальными плоскостями спайности | Сланцевая Плитчатая Пластинчатая Листовая |
| Чешуйчатая, с небольшими изогнутыми горизонтальными плоскостями спайности и часто острыми гранями (отдаленно напоминают рыбную чешую) | Скорлуповидная Грубочешуйчатая Мелкочешуйчатая |
|
|
|
Группы и подгруппы структуры почвы
| Группа структуры | Размер агрегатов, мм | Подгруппа структуры | Размер агрегатов, мм |
| Микроструктура | <0.25 | Тонкая | <0.01 |
| Грубая | 0.01 0.25 | ||
| Макроструктура | 0.25 - 10 | Мелкокомковатая | 0.25 -1 |
| Среднекомковатая | 1-3 | ||
| Крупнокомковатая | 3-10 | ||
| Мегаструктура (глыбистая структура) | >10 | Мелкоглыбистая | 10-100 |
| Крупноглыбистая | >100 |
Сложение почвы
Сложением почв называют внешнее проявление характера порозности почв. При внимательном рассмотрении почвенных горизонтов можно заметить сеть трещин, пор, ячеек, пустот и др., различных по форме и размерам. По величине и форме воздушных пор и полостей различают следующие типы сложения почв:
Полости, расположенные внутри структурных отдальностей:
тонкопористые - диаметр пор, пронизывающих почву, до 1 мм, характерны для лессов и образовавшихся из них почв;
пористые - диаметр пор 1-3 мм, характерны для лессовидных пород и соответствующих почв, сероземов, дерново-подзолистых почв;
губчатые - почва пронизана порами диаметром 3-5 мм, характерны для некоторых подзолистых горизонтов;
|
|
|
ноздреватые или дырчатые - диаметр пор 5 - 10 мм, характерны для сероземов и обусловлены работой землероющих животных;
ячеистые - диаметр пустот - 10 мм, характерны для субтропических и тропических почв;
трубчатые - пронизанные каналами, прорытые крупными землероями.
Полости, расположенные между структурными отдельностями:
тонкотрещиноватые - воздушные полости, обычно вертикального направления, менее 3 мм;
трещиноватые - размер трещин 3-10 мм, характерны для горизонтов с призматической и столбчатой структурой;
щелеватые - вертикальные полости размером более 10 мм, свойственны столбчатым горизонтам некоторых солонцеватых почв.
Воздушные полости почвенных горизонтов хорошо видны в сухое время года. Во влажном состоянии вследствие разбухания почвенной массы размер пор уменьшается.
Степени плотности (твердости) почв в сухом состоянии различают:
1. очень плотное или слитое сложение (очень твердая) - почва не поддается действию лопаты (входит в почву не более чем на 1 см) и разбивается лишь ломом или киркой; характерно для слитых черноземов, для столбчатых горизонтов солонцов;
2. плотное сложение (твердая) - лопата или нож с трудом входят в почву на глубину 4 - 5 см, а почва с трудом разламывается руками; такое сложение наблюдается в тяжелых глинистых неокультуренных почвах и для горизонта В солонцеватых почв.
3. уплотненная почва - лезвие ножа входит в стенку разреза почти полностью с небольшим усилием.
4. рыхлое сложение (рыхлая) - лопата или нож легко входят в почву, почва хорошо оструктурена, но структурные агрегаты (зерна, орехи, комки) сравнительно мало сцементированы между собой; таковы супесчаные почвы и верхние, хорошо оструктуренные горизонты суглинистых почв;
5. рассыпчатое сложение (очень рыхлая) - почва обладает сыпучестью, отдельные частицы (пылинки, песчинки) не сцементированы между собой; свойственно супесчаным и бесструктурным, распыленным пахотным горизонтам почв.
Характер перехода одного горизонта в другой и форма границ между горизонтами
Характер перехода одного горизонта в другой:
Резкий - смена одного горизонта другим происходит на протяжении 1 см;
Ясный - смена горизонтов происходит на протяжении 1-3 см;
Заметный - граница прослеживается в пределах 3-5 см;
Постепенный - очень постепенная смена горизонтов на протяжении более 5 см.
Важное значение имеет также и форма границ переходов, которая часто имеет диагностическое значение. По форме выделяется шесть основных типов границ между почвенными горизонтами:
Ровная;
Волнистая - отношение амплитуды к длине волны менее 0.5;
Карманная - отношение глубины к ширине затеков (карманов) от 0.5 до 2;
Языковатая - отношение глубины языков к их ширине от 2 до 5;
Затечная - отношение глубины затеков к их ширине более 5;
Размытая - граница между горизонтами столь извилиста, что вся лежит в пределах какого-то слоя, выделяемого как переходный горизонт.
Градация кислотности и щелочности почв
Наличие в почве карбонатов кальция (если последовательно сверху донизу капать на каждый горизонт соляную кислоту НС1), дает «вскипание» различной интенсивности: слабое-среднее-сильное-бурное.
Агрономические уровни кислотности и щелочности почв
|
|
|
|
