Поэтому гранулометрический состав в значительной степени характеризует плодородие почвы. От него зависят все жизненно важные процессы, происходящие в почве.
Что такое механический состав почвы?
Механический состав почвы (текстура почвы, гранулометрический состав почвы) — это содержание в почве элементарных частиц разного размера (песка, ила и глины). Механический состав почвы выражается в процентах от веса сухой почвы.
Почва состоит из частиц разного размера. Существуют крупные частицы, такие как камни, породы и минералы, диаметр которых может составлять 2-3 см и более. Большая часть материи состоит из мелких частиц, которые не видны невооруженным глазом. Есть частицы, которые можно увидеть только с помощью микроскопа при стократном увеличении. Существуют еще более мелкие частицы, которые можно увидеть только под электронным микроскопом.
Свойства почвы
Плодородие почвы во многом зависит от состава и размера частиц. При механическом анализе почвы в ней можно выделить следующие размеры частиц:
| Диаметр, мм | Имя |
|---|---|
| Больше 3 | Каменистая часть почвы |
| От 3 до 1 | Гравий |
| От 1 до 0,1 | Песок крупный |
| От 0,2 до 0,25 | Песок средний |
| От 0,25 до 0,05 | Песок мелкий |
| От 0,05 до 0,01 | Пыль крупная |
| От 0,01 до 0,005 | Пыль средняя |
| От 0,005 до 0,001 | Пыль мелкая |
| До 0,001 | Ил |
| До 0,0001 | Коллоиды |
Камни, гравий, крупный и средний песок просеиваются через специальные сита с квадратными или круглыми отверстиями разного размера. Мелкий песок, пыль и ил отделяются водой. Известно, что песок оседает в воде быстрее, чем другие фракции. Если в стакан с водой положить измельченную почву, из которой уже просеяны камни, крупный и средний песок, и взболтать ее, то первым на дно осядет песок. Пыль и глина остаются в воде в течение некоторого времени.
На что может влиять состав почвы
Плодородие почвы зависит от ее состава и размера почвенных частиц. Глинистые и суглинистые почвы содержат множество различных материалов (полевой шпат, слюда и т.д.). Эти минералы богаты серой, медью, магнием, кальцием, калием, фосфором, железом и т.д. Мелкие коллоидные частицы являются наиболее ценными, поскольку содержащиеся в них питательные вещества легче растворяются в воде. Песчаные и супесчаные почвы содержат большое количество минерала кварца, который не может обеспечить растения питательными веществами.
Известно, что сосны, картофель, лук и некоторые другие растения хорошо растут в кварцевом песке. Однако эти растения получают питательные вещества не из кварца, а из продуктов разложения гуминовых веществ и из частиц глины, которые всегда присутствуют в песке, по крайней мере, в небольших количествах, и еще больше в супеси. Следует также отметить, что помимо кварцевого песка в нем присутствуют зерна полевого шпата, слюды и т.д. Эти пески содержат гораздо больше питательных веществ, чем кварцевый песок.
Что это такое?
Рыхлая масса горных пород и минералов размером с более мелкие частицы почвы, образующаяся в результате естественного разложения горных пород и минералов. Эти частицы называются механическими элементами. Когда частицы имеют одинаковый размер, они образуют фракцию. Группировка этих фракций в соответствии с их идентифицирующими характеристиками называется классификацией механических элементов.
Механический состав почвы определяется как процентное содержание механических элементов, содержащихся в почве. Она зависит, прежде всего, от породы, из которой образовалась почва, и от различных процессов, повлиявших на формирование почвы.
Классификация почв по механическому составу
Для изучения фракций профессор Н.А. Качинский разработал классификацию, в которой почва делится на различные типы. К ним относятся:
- песчаные;
- супесчаные;
- суглинистые;
- глинистые.
Все они различаются по своим свойствам и по оценке возможностей выращивания на том или ином почвенном покрове. Например, по механическому нарушению они делятся на легкие и тяжелые почвы. В этом отношении песчаные и супесчаные почвы являются самыми легкими для контакта и, соответственно, гораздо более трудными для контакта, чем глинистые и суглинистые почвы.
По своей структуре песчинки обладают отличной водонепроницаемостью, но низкой способностью удерживать влагу. Поэтому в условиях повышенной влажности они теряют свою основную пластичность, связующую способность и адгезионную прочность. В высушенном состоянии частицы более пористые, свободно текут и легко разделяются. У них полностью отсутствует способность к сближению. Не менее важной физической характеристикой является транспирация почвенного покрова. Чем выше температура воздуха, тем ниже она будет. Кроме того, она снижается при резком повышении влажности почвы.
В отличие от песка, частицы глины обладают низкой водопроницаемостью, хорошо удерживают любое количество воды, очень пластичны, липки и хорошо сцепляются. В присутствии влаги они увеличиваются в объеме, разбухают и теряют большую часть своей массы при высыхании. Природная глина обладает отличной способностью к агрегации. В отличие от песка, глина обладает низкой воздухопроницаемостью.
Гранулометрический состав почвы напрямую связан с ее свойствами, так как оказывает большое влияние на ее агрономические характеристики. Песчаные и супесчаные почвы самые легкие, имеют низкое содержание влаги и хорошую воздухопроницаемость, а также слегка чувствительны к теплу. Все полезные питательные вещества из таких почв немедленно исчезают, а органическое вещество превращается в неорганические частицы. Таким образом, благодаря анализу размера частиц, мы знаем, что для этого типа почвы необходимо использовать больше органических удобрений и гораздо меньше неорганических, чтобы не разрушить структуру почвы.
Суглинистые и глинистые почвы могут быть тяжелыми и умеренно тяжелыми. Умеренно тяжелые почвы отличаются от тяжелых в основном своими выгодными физическими свойствами: отличной воздухо- и влагопроницаемостью, легкостью обработки. Другой характерной особенностью является образование гумуса из переработанных органических остатков. В отличие от своих предшественников, тяжелые почвы не обладают такими хорошими физическими свойствами. Например, они способны связывать молекулы воды, но не обладают достаточной проницаемостью для воздуха. Влага сохраняется, но часто не доходит до растений, которым поэтому трудно расти в таких почвах. Другим недостатком является образование трещин, которые появляются после испарения и высыхания влаги.
Поэтому распределение размера зерен в большей степени характеризует плодородие почвы. От него зависят все жизненно важные процессы, происходящие в почве.
Какие типы преобладают в разных районах России?
Почвы Российской Федерации характеризуются различными типами растительности:
- тундровая;
- лесная;
- луговая;
- пустынная;
- болотная;
- степная.
Леса равнины расположены на подзолистых почвах. На севере преобладают глеево-подзолистые почвы, смешанные с болотно-подзолистыми и торфяными или торфяно-глеевыми почвами. В тайге преобладают подзолистые почвы, хотя степень подзолистости может быть разной. На юге сформировались травянистые и подзолистые почвы, которые встречаются не только в тайге, но и в некоторых районах лиственных и смешанных лесов. Лесные почвы встречаются под лесами Восточно-Европейской равнины.
Чернозем — характерная черта степи. Для юго-восточной части равнины характерны почвы бурых лисохвостов и пустынных степей. Это самая большая площадь таких почв в мире.
Структурный состав почвы
Плодородная структура почвы обязательно должна содержать агрегаты (комки). Оптимальное количество и размер комков составляет 80 % и 7-10 мм соответственно.
Наиболее плодородные почвы характеризуются мелкоагрегатной структурой (от 2,5 до 10 мм), с частицами песка и глины, прочно связанными гумусом в каждом объеме структурированной почвы. Эти частицы не размываются водой, а промежутки между ними идеально заполнены воздухом. Корни растений хорошо растут, а почвенные бактерии и грибки живут в мелкоструктурной почве.
Почвы, в которых мелкие частицы касаются друг друга, называются бесструктурными почвами. Поскольку они не очень плодородны, в них почти нет воздуха, а талая дождевая вода, которая смачивает только поверхность, не проникает глубоко в почву. После дождя вода быстро испаряется, и на поверхности почвы образуется характерная трещиноватая корка.
Способ определения механического состава почвы
Необходимо определить механический состав в помещении (см. таблицу ниже):
- Взять небольшое количество почвы, смочить водой и скатать в шарик.
- Если почва не скатывается и рассыпается — это песок .
- Супесь собирается в шарик, но при легком надавливании рассыпается.
- Суглинок скатывается в шарик. Если затем сплюснуть получившийся шар — его края будут растрескиваться.
- Легкий суглинок раскатывается в шнурок и растрескивается на несколько кусков.
- Средний суглинок определяется также, как и легкий. Шнурок растрескивается на несколько равных частей.
- Раскатанный в шнурок тяжелый суглинок можно свернуть в кольцо, которое разламывается пополам.
- Шнурок из глины можно свернуть в гладкое плотное кольцо.
Классификация почв по механическому составу (по Н.А. Качинскому)
Название почвы по механическому составу Содержание физической глины (частиц<0,01 мм) в % Содержание физического песка (частиц>0,01 мм) в % ПОЧВЫ подзолистоготипа почвообразования (ненасыщ. основан.) степного типа почвообразования красноземы и желтоземы солонцы и сильно солонцеватые почвы подзолистоготипа почвообразования (ненасыщ. основан.) степного типа почвообразования красноземы и желтоземы солонцы и сильно солонцеватые почвы песок рыхлый 0-5 0-5 0-5 100-95 100-95 100-95 песок связный 5-10 5-10 5-10 95-90 95-90 95-90 супесь 10-20 10-20 10-15 90-80 90-80 90-85 суглинок легкий 20-30 20-30 15-20 80-70 80-70 85-80 суглинок средний 30-40 30-45 20-30 70-60 70-55 80-70 суглинок тяжелый 40-50 45-60 30-40 60-50 55-40 70-60 глина легкая 50-60 60-75 40-50 50-35 40-25 60-50 глина средняя 65-80 75-85 50-65 35-20 25-15 50-35 глина тяжелая >80 >85 >65 Наша испытательная лаборатория аккредитована Федеральной службой по аккредитации на проведение испытаний гранулометрического состава по ГОСТ 12536-2014 «Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) состава и микроагрегации».
Подготовка проб почвы
Проведение экстракции проб
Отбор навесок почвы
Полезные статьи
Анализ воды в Дмитрове
Определение ароматических углеводородов в воде
Методы определения фенолов в воде
