Гранулометрический состав почв

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Октября 2013 в 13:57, реферат

Описание работы

Твердая фаза минеральных почв и почвообразующих пород состоит из элементарных частиц различного размера, которые называют механическими элементами. Под элементарной почвенной частицей, или гранулой, понимают обособленную минеральную, органо-минеральную или органическую частицу кристаллического или аморфного строения, все молекулы которой находятся в химической взаимосвязи. По происхождению механические элементы бывают минеральные, органические и органо-минеральные. Они представляют собой обломки горных пород, отдельные первичные и вторичные минералы, гумусовые вещества и продукты их взаимодействия с минеральными компонентами почвы.

Скачать архив (488.10 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

Laboratornaya_granulometrichesky_sostav_pochv.pdf

— 518.00 Кб (Скачать файл)
Page 1
ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ
Твердая фаза минеральных почв и почвообразующих пород состоит из элементарных частиц
различного размера, которые называют механическими элементами. Под элементарной
почвенной частицей, или гранулой, понимают обособленную минеральную, органо-
минеральную или органическую частицу кристаллического или аморфного строения, все
молекулы которой находятся в химической взаимосвязи. По происхождению механические
элементы бывают минеральные, органические и органо-минеральные. Они представляют
собой обломки горных пород, отдельные первичные и вторичные минералы, гумусовые
вещества и продукты их взаимодействия с минеральными компонентами почвы.
В почве механические элементы находятся в раздельно-частичном состоянии в виде
совокупности индивидуальных зерен или гранул, как в песках и супесях. В суглинках и
глинах под действием различных факторов механические элементы соединены в агрегаты.
Чтобы перевести их в раздельно-частичное состояние, агрегаты разрушают механическим
или химическим путем.
Количественное определение содержания в почве элементарных частиц — главная задача
механического или гранулометрического анализа. Результаты механического анализа
используют для установления гранулометрического состава почвы - важной генетической и
агрономической характеристики. При генетической классификации почв их разновидности
определяют по гранулометрическому составу верхних почвенных горизонтов и
почвообразующих пород. От гранулометрического состава в значительной степени зависят
уровень почвенного плодородия и особенности использования почв.
МЕХАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ, ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ И СВОЙСТВА
Механические элементы, близкие по размерам, объединяют во фракции. В России наиболее
широко распространена
классификация
механических
элементов, разработанная
А.Н.Сабаниным и В.Р.Вильямсом и уточненная Н.А.Качинским.
Частицы размером более 1 мм называют почвенным скелетом, менее 1 мм -мелкоземом.
Отдельные фракции механических элементов заметно различаются по химическому и
минералогическому составу, физико-химическим и водно-физическим свойствам.
Общая закономерность заключается в том, что по мере уменьшения размера фракций в них
снижается содержание кварца, увеличивается количество слюд и вторичных минералов. Чем
меньше размер механических элементов, тем ниже в них содержание кремния как основного
элемента кристаллической решетки первичных минералов. Наоборот, содержание алюминия,
железа, кальция, магния существенно возрастает при переходе от песчаных фракций к
илистой. Содержание гумуса и емкость катионного обмена также возрастают с уменьшением
размера механических элементов.
Каждая из фракций имеет свои характерные особенности. В случае доминирования какой-
либо фракции в гранулометрическом составе она будет отражать определенные состав и
свойства.
Камни представляют собой обломки горных пород. Наличие камней в почве затрудняет ее
эффективное использование, поскольку мешает работе сельскохозяйственных машин и
орудий, ухудшает заделку семян и развитие растений. Каменистость почв оценивают в
зависимости от содержания каменистого материала. Менее 0,5% камней – не каменистая;
0,5-5% - слабокаменистая; 5-10% средне-; более 10% - сильнокаменистая.
Page 2

При содержании каменистого материала менее 0,5 % он не мешает обработке почвы. Если
почва слабокаменистая, при условии, что каменистый материал представлен мелким щебнем
или галькой, ее обработка не отличается от обработки некаменистой почвы. Однако при этом
происходит ускоренный износ рабочих органов обрабатывающих орудий.
При средней каменистости почвы необходимо вычесывать крупный каменистый материал.
Однако мелкие камни, остающиеся после вычесывания, способствуют быстрому износу
орудий, обрабатывающих почву. Для успешного возделывания полевых культур на
сильнокаменистых почвах следует проводить сложные мелиоративные работы по выбору и
удалению каменистого материала с полей. Без проведения специальных мелиоративных
работ сильнокаменистые почвы можно использовать для возделывания плодово-ягодных
культур.
Валунный тип каменистости чаще всего встречается в северо-западных районах
Нечерноземной зоны. Щебенчатые почвы широко представлены в горных и предгорных
районах.
Гравий состоит из обломков первичных минералов. При высоком содержании гравия в
почвах можно проводить ее обработку, но при этом почвы имеют малоблагоприятные
свойства - провальную водопроницаемость, отсутствие водоподъемной способности, низкую
влагоѐмкость, что отрицательно влияет на рост и развитие сельскохозяйственных культур.
Песчаная фракция состоит из первичных минералов, прежде всего кварца и полевых шпатов.
Эта фракция отличается высокой водопроницаемостью, некоторой капиллярностью и
влагоѐмкостью, не набухает, не пластична. Характеризуется крайне низкой поглотительной
способностью. Для возделывания полевых культур пригодны пески с влагоѐмкостью не
менее 10%, для произрастания лесных культур - не менее З...5 %.
Фракция крупной пыли по минералогическому составу приближается к песчаной, имеет
невысокую поглотительную способность и влагоѐмкость, не пластична, слабо набухает,
отличается низкой величиной удельной поверхности 1...2 м
 2
 /г.
Фракция средней пыли характеризуется низкой удельной поверхностью — 2...10 м
 2
 /г, не
способна к коагуляции, но удерживает влагу и набухает. Вследствие повышенного
содержания слюд отличается связностью
и
пластичностью, имеет
плохую
водопроницаемость.
Почвы, обогащенные крупной и средней пылью, легко распыляются, склонны к заплыванию
и
уплотнению,
отличаются
слабой
водопроницаемостью
и
отсутствием
структурообразующего эффекта.
Фракция мелкой пыли состоит не только из первичных, но и вторичных минералов. В связи с
этим фракция мелкой пыли имеет свойства, не присущие более крупным фракциям. Она
способна к коагуляции и структурообразованию, обладает поглотительной способностью,
содержит гумусовые вещества в повышенных количествах. Ее удельная поверхность
превышает 50 м
 2
 /г. Однако высокое содержание мелкой пыли в почвах в свободном, не
агрегированном состоянии придает им неблагоприятные свойства: плотное сложение,
плохую водопроницаемость, чрезмерное набухание и усадку, липкость, трещиноватость, а
также избыточное количество влаги, недоступной для растений.
Ил состоит преимущественно из высокодисперсных вторичных минералов. Из первичных
минералов встречаются кварц, ортоклаз, мусковит. Илистая фракция имеет большое
значение в создании почвенного плодородия. Благодаря высокой удельной поверхности,
достигающей 200...250 м
 2
 /г, она играет главную роль в физико-химических процессах,
протекающих в почве. Ил отличается высокой поглотительной способностью, содержит
Page 3

много гумуса, элементов зольного и азотного питания растений. Особо важная роль в
структурообразовании и формировании почвенного поглощающего комплекса (ПИК)
принадлежит коллоидной части этой фракции.
Водно-физические и физико-механические свойства почв, обогащенных илистой фракцией, в
значительной мере определяются ее способностью к коагуляции и склеиванию механических
элементов в агрегаты. Эта способность зависит от минералогического и химического состава
почвы, обогащѐнности ее гумусом, соединениями кальция и железа, а также от состава
поглощенных катионов. Необратимая коагуляция илистой фракции способствует
структурообразованию. Структурная почва даже при высоком содержании ила
характеризуется благоприятными физическими свойствами.
В некоторых случаях высокое содержание ила негативно влияет на свойства почв. При
развитии восстановительных процессов в результате переувлажнения, высоком содержании
в ППК обменных ионов натрия или водорода, большом количестве минералов группы
монтмориллонита в малогумусных почвах значительная часть ила находится в свободном
состоянии и легко пептизируется водой. Почвы, содержащие много водопептизируемого ила,
при увлажнении заплывают, содержат мало воздухоносных пор, характеризуются
повышенной плотностью, набухаемостью и липкостью, низкой водопроницаемостью,
склонны к коркообразованию.
Таким образом, с уменьшением размера почвенных частиц изменяются их свойства.
Особенно контрастные различия между фракциями механических элементов видны при
сопоставлении их водно-физических и физико-механических свойств.
Крупные фракции не пластичны, не набухают, не способны к обменному поглощению
катионов и не содержат гумуса. Они не могут образовывать капилляры и поглощать влагу,
но отличаются высокой водопроницаемостью. С уменьшением размера фракций их свойства
меняются на прямо противоположные. При этом довольно резкие изменения свойств
происходят у фракций размером 0,01 мм. С учетом этого все фракции механических
элементов по предложению Н.М. Сибирцева разделяют на две большие группы: физический
песок и физическую глину.
К физическому песку относят все механические элементы мелкозема, размер которых больше
0,01 мм, т. е. песок крупный, средний, мелкий и крупную пыль. Группу физической глины
составляют частицы, размер которых меньше 0,01 мм, - пыль средняя, мелкая, ил и
коллоиды.
Гранулометрический состав – важнейшая характеристика почвы. От него зависят
практически все свойства и, в целом, плодородие. Почти все морфологические свойства
почвы определяются ее гранулометрическим составом, поэтому его изучение в поле и
лаборатории является самым необходимым этапом исследования почвы как природного
тела. Кроме того, гранулометрический состав почв определяет их физические, водно-
физические и физико-механические свойства: водопроницаемость, влагоемкость,
пористость, усадка и набухание, воздушный и тепловой режим и др. Знание
гранулометрического состава важно при определении производственной ценности почвы,
способов
обработки,
сроков
полевых
работ,
нормы
удобрений,
размещения
сельскохозяйственных культур и т.д.
Гранулометрический состав представляет собой соотношение в почве твердых частиц
различного размера. В почве механические элементы агрегированы в структурные
отдельности, поэтому гранулометрический состав изучают после разрушения почвенных
агрегатов
физическими
(растирание,
кипячение)
или
химическими
методами.
Page 4

Механические элементы почвы классифицируют по размеру. Так, частицы размером
менее 1 мм называют мелкоземом. Мелкозем образует основную массу почвы. Частицы
крупнее 1 мм носят название скелета почвы. Его участие в почвообразовании невелико,
наоборот, скелетные почвы обладают рядом неблагоприятных агрофизических свойств.
Кроме того, принято выделять группу частиц мельче 0,01 мм – физическую глину и
группу частиц крупнее 0,01 мм – физический песок. Эти подразделения
гранулометрического
состава
довольно
условны,
почвенно-генетическое
и
классификационное значение имеет более дифференцированное выделение групп частиц –
фракций гранулометрического состава.
Page 5

Фракции частиц различной величины имеют различный минеральный состав. Частицы крупнее
3 мм состоят почти исключительно из обломков горных пород и отдельных
породообразующих минералов. Частицы величиной от 3 до 0,25 мм – исключительно
породообразующие минералы, причем с уменьшением размеров частиц возрастает
процентное содержание кварца. Частицы от 0,25 до 0,01 мм состоят почти полностью из
кварца. Частицы мельче 0,001 мм представляют преимущественно смесь глинистых
минералов с незначительным количеством гидроксидов железа и некоторых других
минеральных образований.
Физические свойства гранулометрических фракций также существенно различаются между
собой. С уменьшением величины частиц возрастают гигроскопичность, высота
капиллярного подъема воды, емкость поглощения. Наибольшее значение для формирования
важных агрофизических и агрохимических свойств почв имеет илистая фракция (<0,001 мм).
Такие свойства, как пластичность, липкость и набухание, в частицах крупнее 0,005 мм
практически отсутствуют.
По преобладанию частиц той или иной фракции почвы относят к щебнистым, песчаным,
суглинистым, глинистым разновидностям. Существуют различные классификации почв по
гранулометрическому составу, наибольшее распространение в отечественном почвоведении
имеет классификация Н.А. Качинского. По этой классификации все почвы подразделяются на
категории в зависимости от содержания в них физической глины. Кроме того, в этой
классификации учтены особенности гранулометрического состава почв с различным типом
почвообразования.
Классификация грунтов по механическому составу В.В. Охотина (табл. 3) используется в
геологических исследованиях (для рыхлых горных пород), а также при определении
гранулометрического состава почв по методу Рутковского.
Page 6

Название разновидности почвы по гранулометрическому составу дается после определения его
для пахотного слоя почвы (0-25 см), а также для нижнего горизонта, если его
гранулометрический состав резко отличается от верхнего горизонта. Например, чернозем
типичный среднесуглинистый, или дерново-луговая тяжелосуглинистая почва на песчаных
отложениях. Подразделение почв по гранулометрическому составу может быть и более
дробным, если хотят отразить соотношение различных фракций: песка (> 0,05 мм), пыли
(0,05-0,001 мм), ила (<0,01 мм). Например, чернозем легкоглинистый пылевато-иловатый,
если в составе глинистых частиц преобладает фракция ила, а на втором месте – пыль.
Page 7

Твѐрдая фаза почв и почвообразующих пород состоит из частиц различной размерности,
которые называются механическими элементами. Эти элементы имеют минеральное,
органическое и органо- минеральное происхождение, представляя собой обломки горных
пород, отдельные зѐрна первичных и вторичных минералов, гумусовые вещества, соединения
органических и минеральных веществ. Механические элементы находятся в почве или в
почвообразующей породе как в свободном состоянии (например, в песке), так и соединенными
в структурные отдельности - агрегаты (комки) различной величины, формы и прочности.
Близкие по размеру и свойствам частицы объединяются во фракции (таблица 2), при этом все
механические фракции объединяются в две большие группы: физическая глина (размерность
частиц менее 0,01 мм) - ил, мелкая и средняя пыль и физический песок (размерность частиц
более 0,01 мм).
Фракции механических элементов слагают почвы или породы в различных количественных
соотношениях. Относительное содержание в почве или почвообразующей породе (высушенной
при температуре +105°С) фракций механических элементов называется механическим
(гранулометрическим) составом, который оказывает большое влияние на почвообразование.
От механического состава почв и почвообразующих пород в большой степени зависит
интенсивность многих почвообразовательных процессов, связанных с превращением,
перемещением и накоплением минеральных и органических соединений в почве. В результате
в одних и тех же природных условиях из пород разного механического состава формируются
почвы с неодинаковыми свойствами.
Механический состав оказывает существенное влияние на водно- физические, физико-
механические, воздушные, тепловые свойства, окислительно-восстановительные условия,
поглотительную
(сорбционную) способность, накопление в почве гумуса, зольных элементов, азота и, как
следствие, на сельскохозяйственное использование почв.
Так, почвы с большим содержанием глинистых (иловато-пылеватых) частиц отличаются более
высокой связностью и влагоѐмкостью, лучше обеспечены питательными элементами и богаче
гумусом. Однако агрикультурная обработка этих почв требует больших энергетических затрат,
поэтому такие почвы принято называть тяжёлыми. Почвы с большим содержанием песчаных
частиц (лёгкие почвы), напротив, имеют высокую водопроницаемость (из-за большей
пористости) и низкую влагоѐмкость, обеднены гумусом и элементами питания растений,
обладают незначительной поглотительной способностью, но легко поддаются обработке.
Page 8

Фракции механических элементов и их состав
Фракции
Размерность
механических
фракций,
Состав
элементов
мм
камни
более 10
преимущественно обломки горных пород
(почвы
и
породы
валунные,
галечниковые и щебенчатые)
обломки пород и первичных минералов
гравий
1,5 - 10
обломки первичных минералов,
песок
0,05 - 1,5
прежде всего кварца и полевых шпатов
обломки первичных минералов,
прежде всего кварца и полевых
0,005 - 0,05
шпатов; для средней пыли харак
пыль
(крупная и средняя
терно также повышенное содер
пыль)
жание слюдистых минералов
0,001 - 0,005
обломки первичных и вторичных
(мелкая пыль)
минералов
0,0001 - 0,001
преимущественно обломки высо
(собственно
кодисперсных вторичных мине
ил
илистая фракция)
ралов; из первичных минералов чаще
всего встречаются кварц,
менее 0,0001
ортоклаз и мусковит
(коллоиды)
Всѐ многообразие почв и почвообразующих пород по механическому составу можно
объединить в группы с характерными для них физическими, физико-химическими и
химическими свойствами. В основу этого группирования положено соотношение физического
песка и физической глины. По соотношению содержания частиц различной величины (главным
образом, по содержанию частиц менее 0,005 мм) почвы и почвообразующие породы
подразделяются на следующие крупные группы - пески, супеси, суглинки и глины (таблица 3).
Page 9

Группы и подгруппы почв и почвообразующих пород по механическому
(гранулометрическому) составу (по В.В. Добровольскому, 2001)
Группы
Содержание частиц (%) менее 0,005мм (мелкая
Подгруппы
пыль и ил)
глина
тяжѐлая
более 60
лѐгкая
30 - 60
суглинок
тяжѐлый
20 - 30
средний
15 - 20
лѐгкий
10 - 15
супесь
тяжѐлая
6 - 10
лѐгкая
3 - 6
песок
менее 3
Иногда выделяют скелетный механический состав, когда почвенная масса состоит из обломков
плотных пород (хрящ, щебень, галька, валуны), смешанных с мелкозѐмом. Если отбросить
крупные (скелетные) элементы, то остальная почвенная масса обнаруживает свойства одной из
перечисленных в таблице 3 групп (подгрупп).
Соотношение обломочных частиц в почвообразующих породах разного происхождения
определяет механический состав развитых из них почв. Из супесчаных (например,
аллювиальных (речных) или эоловых (образованных деятельностью ветра)) почвообразующих
пород образуются супесчаные почвы, из суглинистых (аллювиальных, делювиальных
(образованных при плоскостном смыве на склонах) или иного происхождения) пород -
суглинистые почвы.
Камни представляют собой обломки горных пород. Наличие камней в почве затрудняет еѐ
эффективное использование, поскольку мешает работе сельскохозяйственных машин и орудий,
ухудшает заделку семян и развитие растений. Каменистость почв оценивают в зависимости от
содержания каменистого материала
Классификация почв по каменистости ( по Н.А. Качинскому)
Камни, %
Степень каменистости
Тип каменистости
Менее 0,5
Некаменистая
Устанавливают по характеру
скелетной части
0,5-5,0
Слабокаменистая
Устанавливают по характеру
скелетной части
5-10
Среднекаменистая
Валуны, галечники, щебѐнка
Более 10
Сильнокаменистая
Валуны, галечники, щебѐнка
Гравий состоит из обломков первичных минералов.
Песчаная фракция состоит из первичных минералов, прежде всего кварца и полевых шпатов.
Эта фракция отличается высокой водопроницаемостью, некоторой капиллярностью и
влагоѐмкостью, не набухает, не пластична.
Фракция крупной пыли по минералогическому составу приближается к песчаной, имеет
невысокую поглотительную способность и влагоѐмкость, не пластична, слабо набухает.
Фракция средней пыли не способна к коагуляции, но удерживает влагу и набухает.
Page 10

Фракция мелкой пыли состоит не только из первичных, но и вторичных минералов. В связи с
этим фракция мелкой пыли имеет свойства, не присущие более крупным фракциям. Она
способна к коагуляции и структурообразованию, обладает поглотительной способностью,
содержит гумусовые вещества в повышенных количествах. Высокое содержание мелкой пыли
в почвах в свободном состоянии придаѐт почвам неблагоприятные свойства: плотное
сложение, плохую водопроницаемость, чрезмерное набухание и усадку, липкость, тре-
щиноватость, а также избыточное количество влаги, недоступной для растений.
Ил отличается высокой поглотительной способностью, содержит много гумуса, элементов
зольного и азотного питания растений. Илистую фракцию называют плазмой почв.
Крупные фракции не пластичны, не набухают, не способны к обменному поглощению катионов
и не содержат гумуса.
Механический состав определяет многие свойства почвы.
Отличаются разновидности почв и по минералогическому составу: легкие состоят
преимущественно из первичных минералов, тяжелые - в значительной степени из вторичных,
глинистых минералов. Тяжѐлые почвы обладают способностью набухания при увлажнении и
усадки и растрескивания при высыхании. Лѐгкие разновидности не обладают этим свойством
или обладают в слабой степени.
Для определения гранулометрического состава почв используются полевые (органо-
лептические) и лабораторные методы (механический анализ).
С помощью полевых (органолептических) методов обычно определяют гранулометрический
состав при морфологическом описании почвенного профиля. Эти методы основаны на том, что
все группы гранулометрического состава почв (песок, супесь, лѐгкий суглинок и т.д.) ха-
рактеризуются рядом присущих им признаков. Различают сухой и мокрый методы.
КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЧВ ПО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОМУ СОСТАВУ
Относительное содержание в почве фракций механических элементов называется
гранулометрическим составом. Его определяют с помощью механического анализа,
результаты которого выражают в процентах от массы абсолютно сухой почвы.
Классификация почв по гранулометрическому составу основана на соотношении физического
песка и физической глины. Ее основы разработал Н.М. Сибирцев и в последующем
существенно откорректировал Н.А.Качинский. Классификация Н.А.Качинского построена с
поправкой на генезис почв с учетом того, что одно и то же содержание физической глины по-
разному сказывается на свойствах подзолистых, степных и солонцовых почв, для которых
имеются различные шкалы.
Классификация существует уже длительное время и была разработана исходя из того, что
свойства почв в основном зависят от гранулометрического состава.
Гранулометрический состав, за редким исключением, почвы наследуют от почвообразующей
породы. При широком варьировании гранулометрического состава почвообразующих пород на
них формируются и различные по гранулометрическому составу почвы даже в пределах одного
типа.
Для почв, развитых на песчаных почвообразующих породах, характерно очень низкое
содержание пылеватых и илистых частиц и преобладание песчаных фракций. В почвах,
сформированных на суглинистых моренных отложениях, наряду с песчаными частицами
заметную роль играют фракции пыли и ила. Характерные особенности гранулометрического
состава почв, образовавшихся на лѐссах, лѐссовидных и покровных суглинках, - высокое
Page 11

содержание фракции крупной пыли, а также отсутствие или очень незначительное количество
песчаных
частиц.
Гранулометрический состав почв, сформированных на одинаковых почвообразующих породах,
также может различаться, и в некоторых случаях довольно существенно, что связано со
спецификой почвообразования. Развитие солонцового процесса, оподзоливания, лессиважа,
осолодения, оглинивания сопровождается отчѐтливым перераспределением механических
элементов, в результате чего в почвенном профиле формируются горизонты, относительно
обедненные
или
обогащенные
тонкодисперсными
частицами.
Возможны следующие варианты изменения гранулометрического состава по профилю почв:
• верхняя часть профиля наиболее обогащена илистыми и мелкопылеватьтми Частицами. В
нижележацIих горизонтах по мере приближения к цочнообразующей породе содержание
тонкодисПерсных частиц уменьшается а кру[iнОпьглеватых и песчаных постепенно
увеличивается, количество грубообломочного материала также возрастает. Содержание
илистых частиц и физической глины в почве всегда выше, чем в почвообразующей породе.
Такое распределение механических элементов Типично для бурых лесных и дерново-
карбонатных почв, формирующихся на элювии плотных осадочных или изверженных пород, и
связано с процессом оглинивания, наиболее интенсивно протекающим в верхней
биохимически активной части почвенного профиля;
•
содержание
фракций
механических
элементов
практически
не
изменяется
в
пределах
почвенного
профиля;
оно
такое
же,
как
и в почвообразующей породе. Такая картина наблюдается в почвах, где не происходит
существенной трансформации минеральной части под влиянием процесса почвообразования,
типичных и обыкновенных черноземах, темнокаштановых почвах и др.;
• верхние горизонты почвы обеднены илистой фракцией, максимальное содержание этой
фракции в средней части почвенного профиля, где формируются иллювиальные или
метаморфические горизонты. Содержание ила в почвообразующей породе чаще всего выше,
чем в верхней части профиля почвы.
Формирование горизонтов, обогащенных илистой фракцией, возможно двумя путями. В одном
случае это связано с более интенсивным выветриванием первичных и образованием вторичных
глинистых минералов в средней части почвенного профиля (процесс оглинивания) без
поступления тонкодисперсных
частиц из верхних
горизонтов. Так образуются
метаморфические горизонты, в частности в коричневых почвах, В другом случае
дифференциация почв по гранулометрическому составу связана с развитием определенных
почненных процессов. Под их воздействием происходит вынос ила и коллоидов из верхних
элювиальных горизонтов и аккумуляция их в средней части профиля с образованием
иллювиальных горизонтов. При этом верхние горизонты почвы относительно обогащаются
крупнопылеватыми
и
песчаными
частицами
Таким образом, в результате оподзоливания и лессиважа формируются иллювиальные
горизонты в подзолистых, дерново-подзолистых и серых лесных почвах, оподзоленных
черноземах; в результате солонцового процесса - в солонцах и солонцеватых почвах; в
результате осолодения - в солодях.
Дифференциация почв по гранулометрическому составу может быть обусловлена не
процессами
выветривания и
почвообразования, а
исходной
неоднородностью
почвообразующей породы. Например, на севере таежно-лесной зоны значительные площади
занимают почвообразующие породы, представляющие собой морену, перекрытую
Page 12

маломощными песчаными или супесчаными наносами. Подзолистые почвы, формирующиеся
на них, имеют резко дифференцированный профиль. Песчаный или супесчаный
гранулометрический состав верхних горизонтов на определенной глубине резко изменяется на
суглинистый
или
глинистый.
ЗНАЧЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОЧВ
Гранулометрический состав относится к числу фундаментальных свойств почвы и сильно
влияет на почвообразование и сельскохозяйственное использование почв. От него зависит
интенсивность протекания многих почвообразовательных процессов, связанных с
превращением, миграцией и аккумуляцией органических и минеральных соединений в
профиле почвы. Поэтому в одинаковых климатических условиях на почвообразующих породах
разного гранулометрического состава формируются почвы, различающиеся своими свойствами
и
уровнем
плодородия.
От гранулометрического состава зависят водопроницаемость, водоудерживающая и
водоподъемная способности почв, потенциальный резерв элементов минерального питания,
структурное состояние, поглотительная способность, твердость и удельное сопротивление
почвы при обработке.
Песчаные и супесчаные почвы имеют такие благоприятные свойства, как высокая водо- и
воздухопроницаемость, способность быстро опаивать и прогреваться весной, что имеет важное
значение в северных земледельческих районах. Они рыхлые и легко поддаются обработке
сельскохозяйственными орудиями, поэтому их называют легкими почвами.
Легкие почвы имеют ряд отрицательных свойств, которые существенно снижают их
плодородие. Они бесструктурные, бедны гумусом и элементами минерального питания,
отличаются невысокой поглотительной способностью и в связи с этим низкой буферностью,
что обусловливает резкое увеличение концентрации почвенного раствора и быстрое его
подкисление при внесении физиологически кислых удобрений. Песчаные и супесчаные почвы
имеют низкую влагоѐмкость. Поэтому даже в гумидном климате в жаркое время года растения,
произрастающие на таких почвах, испытывают дефицит влаги. Песчаные и супесчаные почвы
легко подвергаются эрозии и дефляции. В условиях таежно-лесной зоны при оптимизации
реакции среды, водного и пищевого режимов урожайность овощных культур, картофеля, овса
на легких почвах, особенно супесчаных, как правило выше, чем на тяжелосуглинистых и
глинистых.
Обработка тяжелосуглинистых и особенно глинистых по гранулометрическому составу почв
сопровождается гораздо большими энергетическими затратами по сравнению с песчаными и
су- песчаными почвами. Поэтому тяжелосуглинистые и глинистые почвы называют тяжелыми.
Такие почвы характеризуются замедленной фильтрацией и высокой влагоѐмкостью, что в
гумидных условиях ведет к переувлажнению и развитию оглеения. Тяжелые почвы плохо
проводят тепло, в связи с чем медленно опаивают и прогреваются весной, позднее наступает их
физическая спелость. При ограниченной продолжительности вегетационного периода это будет
иметь негативные последствия, поскольку задержка посева приведет к невызреванию
сельскохозяйственных культур.
В то же время тяжелые почвы отличаются высокой поглотительной способностью и
буферностью, они всегда более гумусированы и содержат большие резервы элементов
минерального питания растений. При высоком содержании гумуса они, как правило, хорошо
оструктурены, имеют благоприятные агрофизические свойства, водный и воздушный режимы,
Page 13

устойчивы к эрозии. Бесструктурные тяжелые почвы характеризуются неудовлетворительным
водно-воздушным
режимом, повышенной
плотностью, липкостью, склонны
к
коркообразованию и подвержены эрозии.
В зональном аспекте оценка гранулометрического состава во многом зависит от экологических
условий территории.
Среди подзолистых почв северной и средней тайги наиболее благоприятные агрономические
свойства имеют легкосуглинистые разновидности. В переувлажненных и холодных районах
довольно близки к ним супесчаные почвы. Гранулометрический состав этих почв
обусловливает более благоприятный тепловой режим, а высокая водопроницаемость
способствует удалению избытка влаги из корнеобитаемого слоя. На юге таежно-лесной зоны,
где формируются дерново-подзолистые почвы, в связи с увеличением суммы активных
температур и уменьшением количества выпадающих осадков наиболее благоприятны
среднесуглинистые почвы.
В лесостепной, а особенно в степной и сухостегiной зонах, усиливается засушливость климата,
дефицит влаги ограничивает нормальное развитие сельскохозяйственных культур. Поэтому
здесь благоприятны почвы с высокой влагоѐмкостью. Среди серых лесных — это
тяжелосуглинистые почвы, а среди черноземов — тяжелосуглинистые и глинистые, хорошо
оструктуренные почвы, среди каштановых почв - тяжело- и среднесуглинистые.
Гранулометрический состав — весьма устойчивый, консервативный признак почвы. Его
коренное изменение — очень дорогостоящее мероприятие. Оно реально может быть
осуществлено на сравнительно ограниченной площади. для улучшения песчаных и супесчаных
почв применяют глинование — внесение 300... 800 т/га тяжелосуглинистого или глинистого
материала. Бесструктурные тяжелосуглинистые и глинистые почвы улучшают путем
пескования — внесения 300.. .800 т/га песка. Глинование и пескование обычно сопровождается
внесением мелиоративныих доз (150...300 т/га) торфа или торфонавозных компостов.
ЗАДАНИЕ
Определить механический (гранулометрический) состав каждого генетического горизонта
(подгоризонта) образца почвы сухим и мокрым методом.
Cухой метод
Гранулометрический состав определяют визуально и на ощупь по следующим показателям:
ощущение при растирании почвы на ладони, вид под лупой и без неѐ, состояние сухой почвы
Полевые названия гранулометрического состава должны выборочно проверяться
лабораторным методом.
Page 14

Органолептические признаки почв различного гранулометрического состава (по А.Ф.
Вадюниной, З.А. Корчагиной) Основные этапы самостоятельной работы
Группа почв и грунтов Ощущение
при
растирании
почвы
(грунта) на ладони
Вид под лупой и без неѐ Состояние сухой почвы
и грунта
Песок
Песчаная масса
Состоит почти целиком
из зѐрен песка
Сыпучее
Супесь
Неоднородная масса, в
основном песок и слабо
ощущается суглинок
Преобладают частицы
песка, более мелкие
частицы - примесь
Комья
легко
распадаются на лопате
при надавливании
Лѐгкий суглинок
Неоднородная
масса,
значительное
количество глинистых
частиц
Преобладает
песок,
глинистых частиц 20-
30%
Для разрушения комьев
в руке требуется не-
большое усилие
Средний суглинок
Примерно одинаковое
количество песка
и
глинистых частиц
Ещѐ
ясно
видны
песчаные частицы
Сухие комья с трудом
разрушаются в руке
Тяжѐлый суглинок
Небольшая примесь
песчаных
частиц
Преобладают пылеватые
глинистые частицы, пес-
чаных
частиц почти нет
Сухие
комья
невозможно разрушить
сжатием в руке
Глина
Очень
тонкая одно-
родная масса, трудно
растираемая в порошок
Однородный
тонкий
порошок,
песчаных
частиц нет
Образует
твѐрдые
комья,
не
распадающиеся
при
ударе молотком
Page 15

Мокрый метод.
Образец растѐртой почвы увлажняют и перемешивают до тестообразного состояния,
при котором почвы становятся более пластичными.
Из подготовленной почвы на ладони скатывают шарик и раскатывают его в шнур
толщиной 3 мм, затем свѐртывают в кольцо диаметром 2-3 см и изучают характер
раскатывания.
Page 16

Основные этапы работы
Оборудование
Образец почвы.
Бланк описания образца почвы.
Фарфоровая ступка и пестик.
Сосуд с водой.
Полиэтиленовый (или бумажный) пакет для мусора.
Методика выполнения работы
Небольшое количество почвенного материала (объѐм одной чайной ложки), взятое из
отдельного генетического горизонта (подгоризонта) образца почвы, очищается от
посторонних предметов (веточки, стебли и корни трав, обломки камней, угольки и
т.д.), аккуратно растирается в фарфоровой ступке до однородной рассыпчатой массы и
смачивается водой из мензурки или колбы до густой вязкой (тестообразной)
консистенции.
Полученная масса скатывается в шарик диаметром около 1,5-2 см.
Шарик раскатывается на более или менее ровной поверхности (стол, тетрадная по-
верхность и т.д.) в шнур длиной около 5 см и равномерной толщиной около 4-5 мм.
Полученный шнур аккуратно сгибается в кольцо также на более или менее ровной
поверхности (стол, тетрадная поверхность, ладонь и т.д.). Не допускается сгибание в
кольцо пересохшего или переувлажнѐнного шнура: если шнур высох, то необходимо
добавить немного воды и раскатать материал вновь, если он переувлажнѐнный - слегка
обдуть его для испарения воды с поверхности.
По характеру раскатывания материала в шнур, его морфологии, наличию и густоте
трещин на нѐм определяется принадлежность изучаемого почвенного материала к той
или иной группе (подгруппе) механического состава (табл. 4)
Page 17

Исходя из механического состава и опираясь на таблицы, определяют общие осо-
бенности минералогического состава каждого генетического горизонта (подгоризонта).
Эти выводы сопоставляются с выводами об особенностях минералогического состава,
полученными при анализе окраски почвенного образца.
Отработанный почвенный материал не возвращается обратно в почвенный ящик, а
удаляется в мусорное ведро или пакет.
Для надѐжности определения механического состава и исключения случайного ре-
зультата необходимо провести описанную процедуру на раскатывание не менее двух-
трѐх раз для одного и того же образца.
Результаты запишите в таблицы.
Сухой метод
№
Диагностические признаки
Название
почвы,
породы
по
гранулометрическому
составу
образца Выраженность
структуры
связность Наличие
песчаных
частиц
Наличие
пылеватых
частиц
илистой
фракции
Мокрый метод
№
Диагностические признаки
Название почвы, породы по
гранулометрическому
составу
образца Скатывание
шарика
Образование
шнура
Деформация
шнура

Информация о работе Гранулометрический состав почв