Гранулометрический состав
Гранулометрическим составом почв и пород называется относительное содержание в почве механических элементов или фракций.
Механические элементы почвы (элементарные почвенные частицы) — это обособленные осколки горных пород, минералов, кристаллов, а также аморфных соединений, все элементы которых находятся в химической взаимосвязи. Частицы, близкие по размерам, объединяют во фракции. Различают следующие типы механических элементов: минеральные, органические и органоминеральные.
Сумму всех механических элементов почвы размером меньше 0,01 мм называют физической глиной, а больше 0,01 мм – физическим песком, кроме того, выделяют мелкозем, в который входят частицы менее 1 мм, и почвенный скелет – частицы больше 1 мм (Классификация механических элементов по размеру).
Наименование ЭПЧ | Диаметр ЭПЧ, мм | Группы ЭПЧ | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Камни | >3 | Крупнозём (скелет почвы, хрящ) | ||||||
Гравий | 3—1 | |||||||
Песок | крупный | 1—0,5 | Физический песок >0,01 мм | Мелкозем | ||||
средний | 0,5—0,25 | |||||||
мелкий | 0,25—0,05 | |||||||
Пыль | крупная | 0,05—0,01 | ||||||
средняя | 0,01—0,005 | Физическая глина Классификация почв и пород по гранулометрическому составу (по Н.А. Качинскому) Краткое название по гранулометрическому составу | Содержание физической глины | ( 80 >85 | >65 | |
По этой классификации основное наименование по гранулометрическому составу производится по содержанию физического песка и физической глины и дополнительное – с учетом других преобладающих фракций. Например, дерново-подзолистая почва содержит (в процентах): физической глины 28,1, песка 37,0, крупной пыли 34,9, средней и мелкой пыли 16, ила 12,1. Основное наименование гранулометрического состава этой почвы – легкосуглинистая, дополнительное – крупнопылевато-песчаная. Дополнительное, уточняющее, название, как видим из примера, дается по двум преобладающим фракциям, из которых главной по величине является та, что стоит в определении на последнем месте.
Классификация составлена с учетом генетической природы почв, способности их глинистой фракции к агрегированию, что зависит от содержания гумуса, состава обменных катионов, минералогического состава. Чем выше эта способность, тем слабее проявляются глинистые свойства при равном содержании физической глины. Поэтому степные почвы, красноземы и желтоземы, как более структурные, переходят в категорию более тяжелых почв при большем содержании физической глины, чем солонцы и почвы подзолистого типа.
Источник
Дерново-подзолистые почвы
КиДПР | Дерново-подзолистые / Дерново-элювоземы |
WRB | Umbric ALBELUVISOLS |
Площадь | 5,45% |
Условия формирования
Дерново-подзолистые почвы формируются в равнинных и горных областях южнотаежной подзоны под хвойно-лиственными и хвойно-широколиственными мохово-травянистыми и травянистыми лесами преимущественно на суглинистых породах различного генезиса.
Морфологическое строение профиля
О — АО — А — ЕL — ELBt — Bt — BtC — C
Профиль почвы состоит из подстилки О небольшой мощности (3–5 см), под которой часто выделяется маломощный грубогумусовый горизонт АО; гумусового горизонта А светло-серой или буровато-серой окраски, мелкокомковатой или порошистой структуры мощностью от 5 до 15 см, элювиального горизонта ЕL белесой окраски, часто с сероватым или палевым оттенком, плитчато-листоватой структуры, сильно варьирующей мощности (от 10–30 до 40–50 см). Он сменяется переходным горизонтом ELBt, состоящим из бурых и белесых фрагментов. Ниже выделяется текстурный горизонт Bt плотный, бурый с красноватым или желтоватым оттенком, ореховато-призматической структуры с четкими признаками иллювиирования глинистого и тонкопылеватого вещества в виде кутан, постепенно через горизонт BtC он переходит в почвообразующую породу С.
Основные почвообразовательные процессы
- Подстилкообразование
- Гумусово-аккумулятивный процесс
- Кислотный гидролиз минералов
- Лессиваж
Хозяйственное использование
При сельскохозяйственном использовании дерново-подзолистых почв необходимо внесение органических и минеральных удобрений, известкование, углубление пахотного слоя, борьба с эрозией. Основные культуры севооборотов — зерновые, пропашные, однолетние и многолетние травы.
Аналитическая характеристика дерново-подзолистой почвы [194]
Свойства
Почвы характеризуются кислой реакцией по всему профилю, отчетливой элювиально-иллювиальной дифференциацией по распределению илистой фракции и полуторных оксидов, небольшим содержанием гумуса (от 2 до 6%) в гумусовом горизонте с резким падением ниже по профилю (в горизонте ЕL 0,2–0,5%), состав гумуса фульватный (Сгк/Сфк 0,3–0,5). Поглощающий комплекс не насыщен основаниями. Почвенная катена в условиях конечно-моренного рельефа Валдайской возвышенности. Южная тайга. Новгородская область [246, 251]
Микроморфологическая характеристика
А Материал агрегирован, слабая прокрашенность дисперсными формами гумуса, заметная зоогенная проработанность, плазма изотропна, встречаются углистые образования, сгустки или хлопья органической плазмы, копролиты, дисперсный гумус распределен равномерно. Железистые нодули имеют темную окраску и четкие границы, содержат примеси органических компонентов, оксидов марганца, иногда в конкрециях различимы колонии железо-бактерий. Скелетных зерен мало.
EL Уплотненный пылеватый материал, характерна плитчатая структура, включает мелкие растительные остатки разной степени разложенности, встречаются плазменные микрозоны с чешуйчатым строением. Характерно наличие папул, кутан, железистых конкреций. Преобладают субпараллельные поры-трещины.
ELBt Неоднороден по микростроению: выделяются зоны с высокой ориентацией глинистой плазмы, папулами и агрегатами пылеватого состава. Встречаются крупные глинистые кутаны и скелетаны, железистые новообразования, характерно разрушение глинистых кутан.
Вt Угловато-блоковая структура, пылевато-плазменный материал, глинистая плазма высокой оптической ориентации, преобладают волокнистые, спутано-волокнистые и струйчатые типы. Гумусово-глинистые и глинистые кутаны локализованы по стенкам пор. Как правило, в профиле дерново-подзолистых почв максимум иллювиирования приходится на горизонт Вt , во многих случаях кутаны фиксируются ниже горизонта ВtС — в почвообразующей и подстилающей породе. Форма глинистых кутан разнообразна: слоистые, скорлуповатые, однородные, пылевато-глинистые [140, 232, 273].
В.М. Колесникова, М.П. Лебедева-Верба
Гель-хроматограмма гуминовых веществ
Молекулярно-массовое распределение системы гуминовых кислот дерново-подзолистых почв отражает слабую степень трансформации органических остатков. Гумификация исходных биополимеров протекает неглубоко, и в системе гуминовых кислот значительную долю занимают слабо преобразованные высокомолекулярные протогуминовые вещества. Во многих случаях в электронных спектрах поглощения этих фракций обнаруживаются полосы поглощения, характерные для белков и грибных пигментов. Молекулярно-массовое распределение гуминовых кислот в дерново-подзолистых почвах близко к аналогичному параметру для этих соединений в подзолах, но более ярко выражено присутствие фракции лигноподобных соединений. Содержание углерода (около 53%) и доля ароматических фрагментов в составе молекул невелики. В составе молекул даже «зрелых» гуминовых кислот часто присутствуют алифатические фрагменты полисахаридов и белков, источником которых являются органические остатки.
В.В. Демин, Ю.А. Завгородняя
- Дерново-подзолистые почвы, масштаб 1:60 000 000
Источник
Дерново-подзолистые почвы
2.3.1 Морфологическое строение профиля
А1 0-9см – влажный, серый, неоднородный, супесчаный, комковатый, слабоуплотненный, пористый. Корней мало, переход в следующий горизонт ясный по окраске и структуре.
А2 9-19 см – влажный, палево-белесый, однородный, супесчаный, плитчатый, слабоуплотненный, мелкопористый. Корней мало, переход ясный по окраске и структуре.
А2В19-35 см – влажный, темно-бурый, ореховатый, с белесой кремнеземистой присыпкой по граням структурных отдельностей, плотный, тяжелосуглинистый. Содержит отдельные корни растений. Переход заметный по окраске и ясный по структуре.
В1 35-108 см – влажный, желто-бурый, однородный, глинистый, ореховатый, уплотнен. Переход заметный по окраске.
В2 108-144 см – влажный, охристо-желтый, неоднородный, глинистый, ореховатый, плотный. Переход резкий по цвету и вскипанию.
Ск 144-17 см – влажный, желтовато-палевый, глинистый, бесструктурный, плотный. Бурно вскипает от HCl, встречаются пятна карбонатов.
Мелкодерновая неглбокоподзолистая супесчаная.
2.3.2 Гранулометрический состав
По гранулометрическому составу дерново-неглубокоподзолистые почвы разнообразны — от супесчаных до тяжелосуглинистых, профиль их хорошо дифференцирован на горизонты.
Особенно хорошо это выражено в распределении фракций ила и физической глины, максимальное содержание которых сосредоточено в иллювиальных горизонтах. Здесь количество ила в 3-5 раз больше, чем в горизонте А2. Гумусовый горизонт (А1) обычно несколько богаче илом, чем подзолистый, однако и он сильно обеднен им в сравнении с горизонтом В (таблица 3).
Таблица 3 – Гранулометрический состав мелкодерновой неглубокоподзолистой малогумусовой супесчаной почвы
2.3.3 Физико-химические свойства
Значение рН солевой суспензии мелкодерновой неглубокоподзолистой супесчаной почвы в горизонте А1 составляет 5,12, в элювиальном горизонте она составляет 3,97, а в иллювиальных горизонтах она варьирует от 4,00 до 4,08 (табл. 4). По содежанию гумуса эти почвы в основном мало- и среднегумусовые.В легкосуглинистых и супесчаных почвах гумуса сщдержится 0,34-2,10% (табл.4).
Почвы имеют низкую емкость поглощения, сумма обменных катионов в горизонте А1 – 8,51, в горизонте А2 – 4,30 мг*экв/100г почвы (табл. 4).
Таблица 4 – Физико-химические свойства мелкодерновой неглубокоподзолистой малогумусовой супесчаной почвы
2.3.4 Водно-физические свойства
В формировании водно-физических свойств дерново-неглубокоподзолистых почв решающую роль играет их гранулометрический состав. Более ценными в этом отношении являются легкосуглинистые и супесчаные почвы. Они отличаются волне удовлетворительными водно-физическими свойствами.
При неоднородном гранулометрическом, составе водно-физические свойства, особенно порозность и влагоемкость, метровой толщи различны (таблица 5). При легком гранулометрическом составе, невысоком содержании гумуса верхний полуметровый слой слабо удерживает воду и полевая влагоемкость (ПВ) составляет всего 138 мм, в нижнем слое, включающем иллювиальные горизонты В1 и В2, ПВ достигает 156 мм. В целом ПВ метровой толщи из-за легкого гранулометрического состава невысокая -294 мм
Таблица 5 — Водно-физические свойства мелкодерновой неглубокоподзолистой супесчаной почвы
Гори-зонт | Глуби-на Взятия Образ-ца, см | Плотность, г/см 3 | Общая пород-ность | Мак-симальная гид-роскопичность | Влаж-ность завяда-ния | Полевая влагоемкость | Диапа-зон актив-ной влаги | Пороз-ность аэрации | |
почвы | твердой фазы | ||||||||
% от объема почвы | |||||||||
А1 | 0-9 | 1,21 | 2,62 | 54,0 | 5,0 | 7,3 | 30,0 | 22,7 | 24,0 |
А2 | 9-19 | 1,16 | 2,64 | 56,0 | 4,8 | 6,6 | 32,0 | 25,4 | 24,0 |
А2 В | 19-35 | 1,43 | 2,72 | 47,0 | 10,7 | 16,5 | 31,0 | 14,5 | 16,0 |
В1 | 35-80 | 1,54 | 2,68 | 48,0 | 12,4 | 16,2 | 33,0 | 16,8 | 10,0 |
В2 | 80-144 | 1,58 | 2,70 | 42,0 | 13,1 | 20,1 | 35,0 | 14,9 | 7,0 |
С | 144-210 | 1,60 | 2,73 | 42,0 | 16,8 | 21,2 | 37,0 | 15,8 | 5,0 |
Из данных таблицы 5 видно, что плотность почвы с глубиной увеличивается. Порозность аэрации в горизонтах А1 и А2 составляет 24,0%, а с глубиной снижается до 5,0%. Диапазон активной влаги в элювиальных горизонтах варьирует от 22,7 до 25,4%, а в иллювиальных горизонтах от 14,9 до 16,8%.
Делая вывод о водно-физических свойствах мелкодерновой неглубокоподзолистой супесчаной почве, можно сказать, что они вполне удовлетворительные.
Источник
Сельское хозяйство | UniversityAgro.ru
Агрономия, земледелие, сельское хозяйство
Home » Земледелие » Агрофизические показатели плодородия почв
Популярные статьи
Агрофизические показатели плодородия почв
Агрофизические показатели плодородия почв — комплекс свойств почвы, характеризующих гранулометрический, минералогический состав, структуру, плотность, порозность, воздухо- и влагоемкость, а также агротехнологические параметры почв.
Агрофизические показатели плодородия являются основой создания оптимальных условий водного, воздушного, теплового и питательного режимов для жизни растений.
Агрофизические показатели, за исключением гранулометрического и минералогического составов, отличаются своей динамичностью в течение вегетационного периода, затрудняя их воспроизводство.
Навигация
Гранулометрический состав почв
Твердая фаза почвы — смесь механических фракций: минеральных, органический и органо-минеральных. Минеральные почвы содержат преимущественно минеральные механические частицы с разными размерами, формами, химическим и минералогическим составом.
Гранулометрический состав — относительное содержание в почве механических фракций. Является фактором плодородия пахотных почв, влияющий на продуктивную способность.
Частицы механической фракции принято подразделять на:
- больше 1 мм в диаметре — скелет почвы;
- меньше 1 мм — мелкозем, подразделяемый также на:
- частицы более 0,01 мм — физический песок;
- частицы менее 0,01 мм — физическая глина.
В зависимости от соотношения физических песка и глины, почвы делятся на:
- песчаные;
- супесчаные;
- суглинистые (легкие, средние, тяжелые);
- глинистые (легкие, средние, тяжелые).
В зависимости от сопротивления при обработке, почвы подразделяются на:
- легкие (песчаные и супесчаные);
- средние (легко- и среднесуглинистые);
- тяжелые (тяжелосуглинистые и глинистые).
Химический состав меняется в зависимости от гранулометрического состава. С уменьшением дисперсности частиц резко увеличивается содержание кислорода и уменьшается содержание железа, кальция, магния, алюминия, калия и натрия.
Гранулометрический состав влияет на:
- Поглотительные (сорбционные) свойства: чем больше в почве тонкодисперсных частиц, и соответственно, чем выше удельная их поверхность, тем выше емкость поглощения, влагоемкость, гигроскопичность, пластичность, липкость.
- Плотность почв: с увеличение доли физического песка плотность уменьшается. Оптимальной для большинства культур считается плотность 1,0-1,3 г/см 3 .
- Структурообразование: фракция частиц размером менее 0,001 мм характеризуется высокой коагуляционной и поглотительной способностью, вследствие чего накапливает наибольшее количество гумуса и зольных элементов питания, являясь ценнейшей составляющей рыхлых почв.
- Наступление физической спелости, то есть способности почвы к крошению на мелкие комки при определенной влажности. Почвы тяжелого гранулометрического состава поспевают позже легкого.
- Пластичность определяется содержанием физической глины. С увеличением доли физической глины предел пластичности расширяется.
- Твердость. Высокая твердость повышает сопротивление почвы рабочим органам почвообрабатывающих машин и затрудняет рост проростков и корней растений.
- Липкость — технологическое свойство почвы. Увеличивается при большом содержании физической глины, ухудшая качество обработки.
Наиболее благоприятное сочетание агрофизических, агрохимических и биологических показателей плодородия отмечается в почвах среднего гранулометрического состава. Влияние гранулометрического состава на плодородие может сильно варьировать в зависимости от других показателей. Например, для дерново-подзолистых почв, сформировавшихся в зоне достаточного или избыточного увлажнения, оптимальным является легкий гранулометрический состав, тогда как наиболее высокое плодородие черноземов, наблюдается на почвах тяжелого гранулометрического состава.
Гранулометрический и минералогический составы не претерпевают существенных изменений при длительном сельскохозяйственном использовании земель, что позволяет выстраивать эффективную модель плодородия, опирающуюся на определенный диапазон изменений свойств почвы. Гранулометрический состав не требует воспроизводства, за исключением защищенного грунта и небольших участков, где его возможно изменить внесением песка или глины.
Генетические свойства почв и их гранулометрический состав определяют потенциальную урожайность сельскохозяйственных культур.
Источник