Определение механического состава почвы
Механический (гранулометрический) состав почвы – «почвенная текстура», определяющая пропорции частиц различной природы и разных размеров. На наших дачах он показывает химический и минералогический состав земли.
Каждое растение предпочитает свою почву:
- для одних важно легкое «дыхание» – им подходят песчаные почвы, состоящие из достаточно крупных частиц;
- другим важно иметь насыщенность влагой – тогда идеальными будут илистые почвы с более мелкими частицами, пропускающими и воду, и воздух;
- гораздо реже встречаются растения, корням которых проникновение воздуха маложелательно – им подойдет глинистая почва.
Большинству же растений нужны некие промежуточные варианты. Самые распространенные представлены на схеме, которую называют «треугольником Ферре».
Определение почвенной текстуры по треугольнику Ферре
Как видим, существуют четыре базовых вида почвы (глина, песок, ил и суглинок), каждый из угловых слишком суров и непригоден для большинства растений.
Средняя же часть (суглинок) подходит для многих растений, хотя некоторые могут предпочитать большее содержание крупных или мелких частиц (например, суглинистый песок или глинистый суглинок).
Как узнать почвенную текстуру?
Отличить глину от песка сможет любой – достаточно пройтись по таким почвам. Песок осыпается, а глина налипает на ноги или обувь. Но для того, чтобы возделывать землю, этих наблюдений бывает мало.
Так что часто возникает потребность в определении механического состава почвы. Это несложно сделать даже в домашних условиях.
- Возьмите образец земли. Насыпьте его в стеклянную литровую банку на 1/4.
- Затем налейте туда 1 ч.л. любого жидкого моющего средства для посуды и воды – почти до верха.
- Плотно закройте крышкой и хорошенько потрясите банку, чтобы все частицы смочились и разделились.
- Определить долю песка можно уже через 1–2 минуты – он осядет на дно. Лучше сразу отметить фломастером или маркером: на какую высоту он улегся.
- Определить долю ила можно будет не ранее, чем через 2–3 часа. Он уляжется на слой песка – поставьте на банку вторую метку.
- Долю глины определить можно будет лишь через несколько дней – когда вода сверху станет прозрачной (если все это время банку не трогать, то на это потребуется 3–5 дней). Поставьте третью метку.
Теперь вы можете рассчитать механический состав вашего образца:
- высоту от дна до третьей метки примем за 100%;
- вычисляем долю каждого из осадков и накладываем получившиеся цифры на треугольник Ферре – это и будет процентный состав вашей почвы.
- Общая высота почвы в банке после отстаивания составила 4 см (40 мм) – это 100%.
- Высота песка составила 6 мм, рассчитываем ее долю в процентах: 6×100/40=15%.
- Высота ила составила 20 мм, значит его доля 20×100/40=50.
- Высота глины получилась 35%.
- Наносим на сетку треугольника Ферре и понимаем, что наш образец представляет собой глинисто-илистый суглинок.
Пример расчета по треугольнику Ферре
Если на вашем участке имеются разные по структуре почвы, проделайте этот опыт с разными образцами.
Что означает каждый вид почвы?
Любая почва может быть полезной. Например, на песчаных участках лучше поставить дом или другие строения, а суглинок хорош для выращивания различных культур. Вот основные характеристики каждого из вида почв.
Песчаная почва содержит до 90–95% песка. Она очень рассыпчата и практически не удерживает влаги. Более того, вместе с природно-климатическими или поливными водами все полезные вещества просачиваются вниз и для растений будут потеряны.
Опасны для растений и очень большие перепады температур – на солнце песок раскаляется, а в пасмурную погоду и ночью резко охлаждается.
В растениеводстве чисто песчаная почва хороша разве что для выращивания рассады сразу после посева, но только в помещении с ровной температурой. Только что проклюнувшиеся из семян растения не нуждаются в питательных веществах в первые 3–5 недель, в этой почве слабеньким корешкам не грозит загнивание, а сами они отлично развиваются (углубляются и ветвятся). Чтобы уберечь ростки от пересыхания и случайных перепадов температур, можно вниз контейнера для рассады поместить песок, а сверху присыпать на полсантиметра земли. Впрочем, при пикировании растение нужно пересаживать уже в подходящую для него почву.
Кстати, обязательно следует добавлять песок в любые покупные грунты – он помогает почве лучше дышать, делает землю более здоровой, а рассаду более крепкой. Количество определяется видом грунта, в среднем хотя бы 2–3 столовых ложки песка на 1 л грунта.
Если на вашем участке есть сырые места, то в почву тоже нужно добавлять песок – он убережет землю от размножения патогенной флоры, а корневую систему от гниения.
Илистая почва в целом лучше чисто песчаной, только вот встречается она гораздо реже – разве что в пересохших озерах или реках. Ее особенностью является исходное наличие в ней большого количества питательных веществ (которые в песке вообще не задерживаются).
Если у вас есть доступ к таким почвам, вы можете использовать их для улучшения структуры и обогащения бедных почв.
Глинистая почва плохо пропускает и хорошо задерживает воду и полезные вещества. У нее хорошие температурные характеристики: медленный весенний прогрев и долгое сохранение тепла осенью. Именно поэтому в ней хорошо растут многие растения, особенно однолетние. Но очень небольшому числу многолетников удается выжить на этих почвах – глубокое промерзание, небольшая способность дышать (насыщаться кислородом) приводят к гибели не только корней растений, но также луковиц и семян.
Суглинок – это смесь в довольно равных пропорциях всех перечисленных выше трех видов почв. Он берет от каждого самое полезное, поэтому является самым плодородным грунтом.
Кроме того, почвы могут различаться по своему химическому составу. Наиболее характерными в этом аспекте почвами являются известковые и торфяные почвы.
Известковые – те же песчаные, но с высоким содержанием извести. Это придает им ярко выраженную щелочную реакцию.
Торфяные наоборот, имеют кислотную реакцию. Это почвы, образованные растительными остатками на местах, где раньше были болота. При улучшении структуры почвы их можно использовать вместо глины для того, чтобы задерживать влагу. Однако, в отличие от глины, торф беден буквально всем – и микроэлементами, и микроорганизмами. Поэтому растения на них развиваются плохо и часто болеют. Вместе с тем, торф хорош для проращивания семян, а также для улучшения структуры суглинков и песчаных почв, особенно в районах со скудными осадками. Впитывая влагу как губка, торф втягивает влагу в почву и не дает ей выветриться.
Источник
Полевой метод определения механического состава почв
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ МЕХАНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВЫ?
Точное определение механического состава почвы проводится путем лабораторного анализа и требует специального оборудования.
Однако существуют способы полевого определения механического состава, результаты которого вполне приемлемы для практического использования. Наиболее точен так называемый «мокрый» метод, основанный на свойстве пластичности почв, способности ее во влажном состоянии сохранять приданную ей форму.
Щепотку почвы смачивают водой до консистенции теста так, чтобы вода из почвы не отжималась, но чтобы она была достаточно пластичной. Хорошо размятую почву скатывают в шарик и раскатывают на ладони в шнур толщиной около 3 мм, сворачивают в кольцо диаметром около 3 см. При этом в зависимости от механического состава получаются различные результаты (рис. 1).
Рис. 1. Определение механического состава почвы по ее раскатанному образцу:
1 — шнур не образуется — песок; 2 — зачатки шнура — супесь; 3 — шнур дробится при раскатывании — легкий суглинок; 4 — шнур сплошной, кольцо при свертывании распадается —
средний суглинок; 5 — шнур сплошной, кольцо с трещинами — тяжелый суглинок; 6 — шнур сплошной, кольцо целое — глина.
Если из влажной почвы не удается скатать шарик, ладонь будет чистой, без прилипших глинистых частиц,— это рыхлый песок. Если на ладони видны пылеватые глинистые частицы — песок связный. Пески в сухом состоянии всегда остаются сыпучими.
Супеси приобретают некоторую связность. В сухом состоянии они образуют комья, которые легко распадаются при надавливании рукой и при подкидывании на лопате. Во влажном состоянии из супеси удается скатать шарик, который при легком надавливании тоже рассыпается. При растирании на ладони остаются глинистые частицы. Шнур скатать не удается.
Из суглинка удается скатать на ладони шнур разной прочности или шарик, который при надавливании дает лепешку с трещинами по краям. Если при раскатывании образуется шнур, легко распадающийся на дольки, то это легкий суглинок. Для разрушения комьев такой почвы в сухом состоянии требуется усилие руки.
Для среднего суглинка характерно то, что во влажном состоянии из него можно скатать сплошной шнурок,
который, однако, при свертывании в колечко распадается на дольки. Сухие комья такой почвы с трудом разрушаются в руке.
Тяжелый суглинок обладает хорошей пластичностью. При раскатывании легко образует шнур, свертывается в кольцо, но дает трещины. В сухом состоянии комья невозможно разрушить сжатием в руке.
Глина обладает хорошей пластичностью, липкая, сильно мажет руку. При раскатывании в шнур легко сворачивается в кольцо, не трескается. Скатанный шарик при сдавливании также образует лепешку без трещин по краям. В сухом состоянии образует твердые комья, не распадающиеся от удара молотка.
Источник
Гранулометрический (механический) состав грунтов и почв
Твердая фаза почвы состоит из частиц различных размеров, которые называются механическими элементами или гранулами. Относительное содержание в почве или грунте механических элементов называется механическим или гранулометрическим составом, а количественное определение их гранулометрическим или механическим анализом.
В соответствии с ГОСТ 27593-88 «Почвы. Термины и определения», гранулометрический состав – это содержание в почве механических элементов, объединенных по фракции.
Проведение гранулометрического анализа очень важно при определении физико-механических свойств почв/грунтов, таких как порозность, влагоемкость, водопроницаемость, плотность, пластичность, липкость, набухание и др., то есть тех свойств, которые напрямую влияют на плодородие почв или знание которых необходимо при проведении строительных работ.
Механические элементы в зависимости от размера подразделяют на фракции: больше 3мм-камни, 3-1мм — гравий, песок 1-0,05мм (крупный, средний, мелкий), пыль – 0,05-0,001 (крупная, средняя, мелкая), ил – 0,001-0,0001 (грубый, тонкий) и коллоиды меньше 0,0001. Сумму всех механических элементов почвы размером меньше 0,01мм называют физической глиной, а больше 0,01мм – физическим песком. Кроме того, выделяют мелкозем, в который входят частицы меньше 1мм, и почвенный скелет – частицы больше 1мм.
Соотношение физической глины и физического песка лежит в основе классификации почв по механическому составу. Все почвы и грунты по механическому составу объединяют в несколько групп с характерными для них физическими и химическими свойствами: песок, супесь, суглинок, глина. Каждая группа подразделяется на подгруппы в зависимости от крупности механических элементов и преобладающих фракций.
Методы гранулометрического анализа
Гранулометрический состав можно определить приближенно в полевых условиях по внешним признакам и на ощупь «сухим» или «мокрым» методом. Этими методами могут воспользоваться садоводы-огородники при определении доз внесения удобрений, количества песка, торфа, опилок для улучшения структуры почвы и создания более благоприятных условий для роста сельскохозяйственных культур.
«Сухой» метод
Сухой комочек или щепотку почвы/грунта кладут на ладонь и тщательно растирают пальцами. Механический состав определяется по ощущению при растирании. Глинистые почвы в сухом состоянии с большим трудом растираются между пальцами, но в растертом состоянии ощущается однородный тонкий порошок. Суглинистые почвы при растирании в сухом состоянии дают тонкий порошок, в котором прощупывается некоторое количество песчаных частиц. Песчаные почвы состоят только из песчаных зерен с небольшой примесью пылеватых и глинистых частиц.
Пылеватые почвы и породы при растирании дают ощущение мягкости или «бархатистости»; песчанистые — жесткости, шероховатости; пылевато-песчанистые — мягкости, но и явного присутствия песчинок.
«Мокрый» метод
Образец растертой почвы или грунта увлажняют до тестообразного состояния, при котором почвы обладают наибольшей пластичностью. Затем пробуют на ладони скатать шарик и из него шнур толщиной около 3мм. Получившийся шнур пробуют свернуть в кольцо диаметром 2-3см. В зависимости от механического состава почвы/грунта показатели «мокрого» анализа будут различны. У рыхлых песков шарик не образуется; у связных песков — легко крошится; у супесей — имеет шероховатую поверхность; у суглинков — гладкую поверхность; у глинистых — гладкую, блестящую поверхность. Пески не образуют шнура; супеси дают зачатки шнура; у легких суглинков шнур образуется, но распадается на дольки; средние суглинки дают сплошной шнур, но при свертывании в кольцо он разламывается на дольки; тяжелый суглинок — шнур образуется сплошной, но при свертывании в кольцо трескается ; глины дают сплошной шнур, который свертывается в кольцо, не трескаясь.
Для точного установления гранулометрического состава применяют лабораторные методы, позволяющие находить количество всех групп механических элементов, слагающих почву или грунт.
При исследованиях гранулометрического состава почв/грунтов песчаного и крупнообломочного состава, реже в супесчаных, применяется ситовой метод (метод просеивания на ситах). Пробы грунта просеивают через набор сит с отверстиями разного диаметра: 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,1. Каждую фракцию грунта, задержавшуюся на ситах, взвешивают и рассчитывают процентное содержание по отношению к общей массе грунта. При проведении гранулометрического анализа песков с размером частиц от 10 до 0,5 мм просеивание проводится без промывки, а от 10 до 0,1 мм с промывкой водой
Для исследования гранулометрического состава глинистых и суглинистых грунтов для частиц менее 0,1мм применяют ареометрический и пипеточный методы гранулометрического анализа. Эти методы основаны на зависимости, существующей между скоростями падения частиц и их размером. Если взмутить суспензию почвы/грунта и оставить ее в спокойном состоянии, то постепенно взмученные частицы осядут. Быстрее будут осаждаться более крупные по размеру и более тяжелые механические элементы, то есть плотность и механический состав суспензии будут изменяться с течением времени.
При ареометрическом методе производят измерения плотности отстаиваемой в цилиндре суспензии ареометром через определенные промежутки времени. Плотность, измеренная ареометром, зависит от содержания в суспензии взвешенных твердых частиц. Получив значения убывающей плотности через определенные промежутки времени, с помощью расчетных формул или по номограммам определяют процентное содержание частиц определенного размера.
Пипеточный метод предполагает отбор проб суспензии из цилиндра с определенных глубин через разные промежутки времени. Для производства анализа взмучивают грунтовую суспензию и оставляют ее в покое на определенное время, после чего специальной пипеткой с нужной глубины отбирают пробу суспензии. Такая проба содержит только те частицы, которые не успели осесть за указанное время отстаивания. При следующих пробах, взятых пипеткой через большие промежутки времени от начала отстаивания суспензии, получают более мелкие частицы. Определяя массу высушенных проб и зная размер отобранных частиц (вычисляемый по длительности отстаивания суспензии и глубине взятия проб), вычисляют процентное содержание этих частиц в образце почвы/грунта.
Источник