Агрономическая оценка гранулометрического состава почвы
Это соотношение в почве фракций элементарных почвенных частиц разной крупности независимо от их минералогического и химического составов. Влияет практически на все свойства почвы.
Его выражают в % от массы фракций разного размера. Выделяют фракции, мм: 1 мм – гравий. Частицы 0,01 мм – во фракцию физического песка. На основании содержания физической глины (или песка) дают название почвы по гранулометрическому составу. Содержание физической глины (частиц размером менее 0,01 мм), %0-5—Рыхлопесчаная, 5-10%—связнопесчаная,10-20—Супесчаная, 20-30—Легкосуглинистая, 30-40—Среднесуглинистая, 40-50 –Тяжелосуглинистая, 50-65—Легкоглинистая, 65—80—Среднеглинистая, 80-100—Тяжелоглинистая.
Гранулометрический состав определяет многие стороны хозяйственного использования почв. От него зависят водопроницаемость и водоудерживающая способность почв. Низкая влагоёмкость песчаных и супесчаных почв – основная причина недостатка влаги для растений в засушливых условиях. Тогда как в гумидных условиях почвы тяжёлого механического состава больше подвержены оглеению.
Различия в гранулометрическом составе оказывают влияние на тепловой режим. Лёгкие почвы быстрее прогреваются, а тяжёлые, из-за большой влагонасыщенности, — позже, следовательно – позднее наступает их физическая спелость.
От соотношения механических элементов сильно зависит структурное состояние почв. В этом отношении неблагополучны песчаные и супесчаные почвы. Также редко бывает удовлетворительной структура пылеватых почв с низким содержанием коллоидов.
Гранулометрический состав в значительной мере предопределяет гумусовое состояние почв. Тяжёлые почвы всегда более гумусированы по сравнению с лёгкими.
Агрономическая оценка гранулометрического состава зависит от генезиса почв и многих обусловленных им особенностей гумусового и структурного состояния, физико-химических и химических свойств.
Сопоставляя многочисленные данные по гранулометрическому составу почв и урожайности зерновых культур в зональном аспекте, Н.А. Качинский разработал десятибалльную систему оценки основных типов и подтипов почв. Наиболее высоким бонитетом среди подзолистых почв характеризуются легкосуглинистые разновидности, довольно близки к ним супесчаные в переувлажненных и холодных районах. Почвы данных категорий более теплые, лучше прогреваются, более водопроницаемы, поспевают раньше, чем глинистые и тяжелосуглинистые, их легче обрабатывать. На более южных дерново-подзолистых почвах наивысший бонитет отмечается у среднесуглинистых разновидностей. Из серых лесных почв высшую оценку получают тяжелосуглинистые, из черноземов – глинистые разновидности, наиболее гумусированные и оструктуренные, с хорошей агрегатированностью. Увеличение бонитета более тяжелых почв к югу связано с благоприятным водным режимом в засушливых условиях.
Для каждой с/х культуры определяют оптимум содержания в почве физической глины. Этот оптимум различается в зависимости от типа почв.
Источник
Агроэкологическая оценка гранулометрического состава почв
Классификация почв по гранулометрическому составу
Гранулометрический состав почв, классификация механических элементов, классификация почв по гранулометрическому составу
Гранулометрический состав почвы
Цели и задачи изучения модульной единицы
Рассматриваемые вопросы
Ключевые слова
Гранулометрический состав, механические элементы, физическая глина, физический песок, первичные минералы, кварц, полевые шпаты, амфиболы, слюды, вторичные минералы, каолинит, гидрослюды, монтмориллонит.
1 вопрос. Гранулометрический состав почв, классификация механических элементов, классификация почв по гранулометрическому составу.
2 вопрос. Агроэкологическая оценка гранулометрического состава почв.
3 вопрос. Минералогический состав почв, первичные и вторичные минералы, агроэкологическая оценка минералогического состава.
Целью является изучение классификации механических элементов, классификации почв по гранулометрическому составу, оценка гранулометрического состава почв факторами почвообразования, рассмотрение взаимосвязей факторов и их роли в формировании почв.
Твердая фаза почвы состоит из частиц разного размера, которые называются механическими элементами. Как правило, отдельные механические элементы в почве находятся в агрегированном состоянии, в виде структурных отдельностей (педов), и для их определения необходимо разрушить агрегаты механическим или химическим способом. В песчаных и супесчаных почвах агрегаты отсутствуют, и механические элементы находятся в раздельно-частичном состоянии.
Гранулометрический состав почвы характеризуется содержанием механических элементов разного размера, выраженном в % к массе абсолютно сухой почвы. Близкие по размерам механические элементы характеризуются примерно одинаковыми свойствами и поэтому их группируют во фракции. Существует несколько группировок, или классификаций механических элементов как отечественных, так и зарубежных. В России наибольшее распространение получила классификация механических элементов, разработанная А.Н. Сабининым и В.Р. Вильямсом и уточненная впоследствии Н.А. Качинским (табл.1)с некоторыми различиями для подзолистых, черноземных почв и солонцов.
Таблица 1
Классификация механических элементов (Н.А. Качинский, 1965)
| Название фракции | Размер, мм | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Камни | > 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Гравий | 3 – 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Песок: крупный средний мелкий | 1 – 0,5 0,5 – 0,25 0,25 – 0,05 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Пыль: крупная средняя мелкая | 0,05 – 0,01 0,01 – 0,005 0,005 – 0,001 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ил: грубый тонкий | 0,001 – 0,0005 0,0005 – 0,0001 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Коллоиды |
| Размер фракций механических элементов, мм | Содержание первичных минералов, % | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Кварц | Полевые шпаты | Слюды | Роговые обманки | Прочие минералы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1-0,25 | — | — | — | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 0,25-0,05 | — | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 0,05-0,01 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 0,01-0,005 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 Содержание физической глины и физического песка (мелкозема) в сумме составляет 100%. Если почва имеет содержание гравия (1–3 мм), превышающее содержание преобладающих фракций мелкозема, то это указывается в названии почвы, например: супесь крупнопылевато-гравелистая. Отдельно вводится в название степень каменистости в зависимости от содержания частиц более 3 мм в % к массе почвы (табл. 4). Таблица 4 Классификация почв по каменистости (Н.А. Качинский, 1958)
При содержании каменистого материала менее 0,5 % почва в отношении обработки считается нормальной. В случае слабокаменистой почвы, при условии, что каменистый материал представлен мелким щебнем или галькой, она обрабатывается нормально. Однако при этом будет наблюдаться ускоренный износ рабочих органов обрабатывающих орудий. При средней каменистости почвы необходимо вычесывание крупного каменистого материала, остающиеся мелкие камни способствуют быстрому износу обрабатывающих орудий. Для успешного возделывания полевых культур на сильнокаменистых почвах требуется проведение сложных мелиоративных работ по выбору и удалению каменистого материала с полей. Без проведения специальных мелиоративных работ сильнокаменистые почвы можно использовать под плодово-ягодные культуры. Валунный тип каменистости чаще всего встречается в северо-западных районах Нечерноземной зоны, щебенчатые почвы широко представлены в горных и предгорных районах. Камни (> 3 мм) 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. Гравий (1 – 3 мм) – состоит из обломков первичных минералов. Высокое содержание гравия в почвах не препятствует обработке, но придает им малоблагоприятные свойства – провальную водопроницаемость, отсутствие водоподъемной способности, низкую влагоемкость, что оказывает отрицательное влияние на развитие сельскохозяйственных культур. Песчаная фракция (1 – 0,05 мм) – состоит из первичных минералов, прежде всего кварца и полевых шпатов. Обладает высокой водопроницаемостью, некоторой капиллярностью и влагоемкостью, не набухает, не пластична. Характеризуется крайне низкой поглотительной способностью. Для полевых культур пригодны пески с влагоемкостью не менее 10 %, для лесных культур не менее 3 – 5 %. Фракция крупной пыли (0,05 – 0,01 мм). По минералогическому составу приближается к песчаной, обладает невысокой влагоемкостью, не пластична, слабо набухает, имеет низкую величину удельной поверхности – 1-2 м 2 /г. Фракция средней пыли (0,01 – 0,005 мм). Характеризуется низкой величиной удельной поверхности – 2-10 м 2 /г, не способна к коагуляции и структурообразованию, не набухает. Вследствие повышенного содержания слюд обладает связностью и пластичностью, удерживает влагу, имеет пло-хую водопроницаемость. Почвы, обогащенные крупной и средней пылью, легко распыляются, склонны к заплыванию и уплотнению, отличаются слабой водопроницаемостью. Фракция мелкой пыли (0,005 – 0,001 мм). Состоит не только из первичных, но и вторичных минералов. В связи с этим обладает рядом свойств, не присущих более крупным фракциям: способна к коагуляции и структурообразованию, обладает поглотительной способностью, содержит повышенное количество гумусовых веществ. Удельная поверхность ее превышает 50 м 2 /г. Однако высокое содержание мелкой пыли в почвах в свободном, не агрегированном состоянии придает им ряд неблагоприятных свойств: плотное сложение, плохую водопроницаемость, чрезмерное набухание и усадку, липкость, трещиноватость, возрастает количество недоступной для растений влаги. Ил ( 2 /г, она играет главную роль в физико-химических процессах, протекающих в почве. Ил обладает высокой поглотительной способностью, содержит много гумуса, элементов зольного и азотного питания растений. Коллоидной части этой фракции принадлежит особо важная роль в структурообразовании и формировании почвенного поглощающего комплекса. 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, обогащенности ее гумусом, соединениями кальция и железа, от состава поглощенных катионов. Необратимая коагуляция илистой фракции способствует структурообразованию. Структурная почва даже при высоком содержании ила характеризуется благоприятными физическими свойствами. В ряде случаев 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 находятся 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. Относительное содержание в почве фракций механических элементов называется гранулометрическим составом. Определяется гранулометрический состав почв с помощью механического анализа, результаты которого выражаются в процентах от массы абсолютно сухой почвы. Классификация почв по гранулометрическому составу основана на соотношении физического песка и физической глины. Ее основы были разработаны Н.М. Сибирцевым (1901) и в последующем существенно откорректированы Н.А. Качинским (1958). Классификация Н.А. Качинского построена с поправкой на генезис почв с учетом того, что одно и тоже содержание физической глины по-разному сказывается на свойствах подзолистых, степных и солонцовых почв, для которых представлены различные шкалы (табл. 5) Классификация почв и пород по механическому составу
Гранулометрический состав почв, за редким исключением, наследуется от почвообразующей породы. Широкое варьирование гранулометрического состава почвообразующих пород обусловливает формирование и различных по гранулометрическому составу почв даже в пределах одного типа (табл.7). Гранулометрический состав дерново-подзолистых почв, развитых на различных почвообразующих породах (Почвы Московской области, 1974).
|