Файл: Почвоведение. Курс лекций.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.09.2020

Просмотров: 5430

Скачиваний: 17

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

после

 

взбалтывания

 

с

 

водой

 

частицы

 

почвы

 

или

 

породы

 

разного

 

размера

 

оседают

 

на

 

дно

 

с

 

различной

 

скоростью

Собирая

 

частицы

 

через

 

определенные

 

промежутки

 

времени

 

с

 

различных

 

глубин

определяют

 

их

 

размер

 

в

 

соответствии

 

с

 

уравнением

 

Стокса

η

1

2

9

2

d

d

r

g

V

=

 

где

 

V

 

– 

скорость

 

падения

 

частиц

см

/

сек

       

g – 

ускорение

 

силы

 

тяжести

м

/

сек

,

 

       

r – 

радиус

 

падающей

 

частицы

,  

       d – 

плотность

 

частицы

       d

1

 – 

плотность

 

жидкости

       

η

 – 

коэффициент

 

вязкости

 

среды

 

Отобранные

 

пробы

 

переносятся

 

в

 

специальные

 

чашки

выпариваются

затем

 

взвешиваются

По

 

количеству

 

определенных

 

фракций

 

определяется

 

грануломет

-

рический

 

состав

 

почвы

.  

Частицы

 

размером

 < 1 

мм

 

называются

 

мелкоземом

в

 

его

 

пределах

 

выделяют

 

частицы

 

крупнее

 0,01 

мм

 – 

физический

 

песок

 

и

 

частицы

 

мельче

 0,01 

мм

 – 

физиче

-

ская

 

глина

В

 

составе

 

ила

 

выделяют

 

фракцию

 

коллоидных

 

частиц

 

диаметром

 < 

0,0002 

мм

Для

 

характеристики

 

почв

 

в

 

зависимости

 

от

 

крупности

 

входящих

 

в

 

них

 

фрак

-

ций

 

используются

 

различные

 

классификации

Наиболее

 

часто

 

применяется

 

клас

-

сификация

 

Н

.

А

.

Качинского

. (

табл

.3.3.1). 

 

Таблица

 5.1. 

Классификация

 

гранулометрических

 

элементов

  

(

по

 

Н

.

А

.

Качинскому

). 

 

Диаметр

 

частиц

 

Название

 

гранулометрических

 

элементов

 

(

гранулометрическии

 

фракции

Группа

 

>3 
3-1 
1-0,5 
0,5-0,25 
0,25-0,05 

камни

 

гравий

 

песок

 

крупный

 

песок

 

средний

 

песок

 

мелкий

 

 

физический

 

песок

 

0,05-0,01 
0,01-0,005 
0,005-0,001 
< 0,001 

пыль

 

крупная

 

пыль

 

средняя

 

пыль

 

мелкая

 

ил

 

 

физическая

 

глина

 

 

Фракции

 

гранулометрических

 

элементов

 

слагают

 

почвы

 

или

 

породы

 

в

 

раз

-

личных

 

количественных

 

соотношениях

Относительное

 

содержание

 

в

 

почве

 

или

 

породе

 

фракций

 

гранулометрических

 

элементов

 

называется

 

гранулометрическим

 

составом


background image

Гранулометрический

 

состав

 

почв

 

определяют

 

по

 

соотношению

 

количества

 

фракций

 

физического

 

песка

 

и

 

физической

 

глины

 (

табл

. 5.2).  

 

Таблица

 5.2. 

Гранулометрический

 

состав

 

почв

 (

по

 

Н

.

А

.

Качинскому

). 

 

Содержание

 

физической

   

глины

 (%) 

Содержание

 

физического

  

песка

 (%) 

Дерново

-

подзолистые

 

степные

 

Дерново

-

подзолистые

 

степные

 

Почвы

 

по

  

гранулометрическому

 

составу

 

0-5 

0-5 

100-95 

100-95 

песок

 

рыхлый

 

5-10 

5-10 

95-90 

95-90 

песок

 

связный

 

10-20 

10-20 

90-80 

90-80 

супесь

 

20-30 

20-30 

80-70 

80-70 

суглинок

 

легкий

 

30-40 

30-45 

70-60 

70-55 

суглинок

 

средний

 

40-50 

45-60 

60-50 

55-40 

суглинок

 

тяжелый

 

50-70 

60-75 

50-30 

40-30 

глина

 

легкая

 

70-80 

75-85 

30-20 

30-20 

глина

 

средняя

 

>80 

>85 

<20 

<20 

глина

 

тяжелая

 

 

Различные

 

группы

 

гранулометрических

 

элементов

 

по

 

разному

 

влияют

 

на

 

свойства

 

почв

что

 

объясняется

 

различиями

 

их

 

минералогического

физического

 

и

 

химического

 

состава

 

и

 

свойств

Например

песок

 

обладает

 

значительной

 

прони

-

цаемостью

влагоемкостью

 

и

 

капиллярными

 

свойствами

а

 

механические

 

элемен

-

ты

 

крупнее

 2,0 

мм

 

почти

 

не

 

обладают

 

капиллярной

 

способностью

.  

Различают

 

три

 

типа

 

гранулометрических

 

элементов

 

почв

минеральные

ор

-

ганические

 

и

 

органо

-

минеральные

Основная

 

масса

 

почв

 

состоит

 

из

 

минеральных

 

элементов

По

 

гранулометрическому

 

составу

 

все

 

многообразие

 

почв

 

и

 

пород

 

можно

 

объединить

 

в

 

несколько

 

основных

 

групп

 

с

 

характерными

 

для

 

каждой

 

группы

 

физическими

физико

-

химическими

 

и

 

химическими

 

свойствами

которые

 

определяют

 

интенсивность

 

почвообразовательных

 

процессов

содержание

 

золь

-

ных

 

элементов

плодородие

Песок

  – 

характеризуется

 

полным

 

отсутствием

 

связности

сыпучестью

 

и

 

крупным

 

диаметром

 

частиц

Песчаные

 

почвы

 

обеднены

 

питательными

 

вещества

-

ми

попадающая

 

в

 

них

 

влага

 

не

 

задерживается

 

и

 

уходит

 

в

 

нижележащие

 

горизон

-

ты

Они

 

имеют

 

крупные

 

поры

что

 

способствует

 

созданию

 

аэробных

 

условий

 

и

 

быстрому

 

разложению

 

органического

 

вещества

Однако

 

в

 

северных

 

условиях

 

эти

 

почвы

 

считаются

 

ценными

.  

Супесь

 – 

отличается

 

крайне

 

слабой

 

агрегированностью

ее

 

структурные

 

аг

-

регаты

 

разрушаются

 

при

 

малейшем

 

сжатии

Супесчаные

 

почвы

 

теплые

легкие

 

в

 

обработке

хорошо

 

водопроницаемы

 

и

 

аэрируемы

В

 

отличие

 

от

 

песчаных

 

почв

обладают

 

большей

 

влагоемкостью

 

и

 

большим

 

запасом

 

питательных

 

веществ

Од

-

нако

 

внесенные

 

с

 

удобрениями

 

элементы

 

питания

 

для

 

растений

 

быстро

 

вымыва

-

ются

.  

Суглинок

 – 

делятся

 

на

 

три

 

группы

отличающиеся

 

по

 

свойствам

:  


background image

-

 

легкие

 

суглинки

 

и

 

их

 

агрегаты

 

в

 

сухом

 

состоянии

 

сравнительно

 

легко

 

разру

-

шаются

 

пальцами

При

 

растирании

 

прощупываются

 

тонкие

 

пылеватые

 

части

-

цы

В

 

увлажненном

 

состоянии

 

не

 

обнаруживают

 

пластичности

-

 

средние

 

суглинки

 

в

 

сухом

 

состоянии

 

обладают

 

сравнительно

 

прочной

 

агре

-

гатной

 

структурой

при

 

увлажнении

 

приобретают

 

некоторую

 

пластичность

.

 

-

 

тяжелые

 

суглинки

 

характеризуются

 

прочными

 

трудно

 

разрушаемыми

 

агрега

-

тами

при

 

увлажнении

 

приобретают

 

повышенную

 

пластичность

Суглинистые

 

почвы

 

в

 

агрономическом

 

отношении

 

считаются

 

самыми

 

луч

-

шими

Они

 

достаточно

 

влагоемки

 

и

 

водопроницаемы

хорошо

 

удерживают

 

воду

структурны

достаточно

 

легко

 

обрабатываются

не

 

склонны

 

к

 

заболачиванию

хо

-

рошо

 

аэрируются

В

 

этих

 

почвах

 

много

 

питательных

 

веществ

способствующих

 

произрастанию

 

растений

.  

Лесс

 – 

характеризуется

 

теми

 

же

 

чертами

что

 

и

 

легкие

 

и

 

средние

 

суглинки

однако

 

обладает

 

большей

 

пылеватостью

которая

 

ощущается

 

при

 

растирании

Глина

 – 

в

 

сухом

 

состоянии

 

отличается

 

высокой

 

твердостью

ее

 

кусочки

 

при

 

сжатии

 

не

 

раздавливаются

При

 

увлажнении

 

приобретает

 

высокую

 

пластичность

Глинистые

 

почвы

 

обладают

 

большой

 

влагоемкостью

во

 

влажном

 

состоянии

 

вяз

-

кие

липкие

плохо

 

проветриваются

Эти

 

почвы

 

насыщены

 

влагой

застаивание

 

которой

 

ведет

 

к

 

заболачиванию

В

 

связи

 

с

 

тем

что

 

на

 

испарение

 

влаги

 

идет

 

много

 

тепла

глинистые

 

почвы

 

считаются

 

холодными

В

 

увлажненной

 

зоне

 

отрицатель

-

ные

 

качества

 

глинистых

 

почв

 

усиливаются

в

 

засушливой

 – 

уменьшаются

Следу

-

ет

 

отметить

что

 

эти

 

почвы

 

богаты

 

элементами

 

питания

 

для

 

растений

Обладая

 

различными

 

физическими

 

свойствами

отдельные

 

гранулометриче

-

ские

 

фракции

 

почв

 

различаются

 

также

 

по

 

химическому

 

составу

При

 

этом

 

хими

-

ческий

 

состав

 

в

 

значительной

 

степени

 

меняется

 

в

 

зависимости

 

от

 

величины

 

мине

-

ральных

 

частиц

чем

 

мельче

 

частица

тем

 

сложнее

 

ее

 

химический

 

состав

По

 

ми

-

нералогическому

 

составу

 

гранулометрические

 

фракции

 

почвы

 

характеризуются

 

следующим

 

образом

песчано

-

хрящеватые

 

фракции

 – 

состоят

 

из

 

отдельных

 

минералов

 

и

 

облом

-

ков

 

горных

 

пород

отличаются

 

высокой

 

водопроницаемостью

 

и

 

слабо

 

выражен

-

ным

 

капиллярным

 

поднятием

иловатые

 

фракции

 – 

состоят

 

из

 

смеси

 

каолина

гидрата

 

окисей

 Fe, Al, Mn, 

отличаются

 

связностью

пластичностью

сильно

 

набухают

 

в

 

воде

во

 

влажном

 

со

-

стоянии

 

образуют

 

вязкую

в

 

сухом

 – 

твердую

 

массу

пылеватые

 

фракции

 – 

состоят

главным

 

образом

из

 

аморфной

 

кремниевой

 

кислоты

 

и

 

частично

 

кварца

.  

Чем

 

крупнее

 

гранулометрическая

 

фракция

тем

 

больше

 

в

 

ней

 

содержатся

 

таких

 

инертных

 

соединений

как

 

кремниевая

 

кислота

Более

 

мелкие

 

фракции

 

обо

-

гащены

 

полуторными

 

окислами

  Fe 

и

  Al, 

в

 

тонких

 

фракциях

 

увеличивается

 

коли

-

чество

 

К

Р

2

О

5

 

и

 

других

 

элементов

 

питания

 

для

 

растений

Иловатые

 

фракции

 

со

-

держат

 

значительное

 

количество

 

перегноя

 

и

 

обладают

 

высокими

 

поглотительны

-

ми

 

свойствами

поэтому

 

дисперсная

 

иловатая

 

масса

 

является

 

самой

 

ценной

 

ча

-


background image

стью

 

почвы

 

и

 

оказывает

 

большое

 

влияние

 

на

 

процессы

происходящие

 

в

 

почве

и

в

 

конечном

 

итоге

на

 

ее

 

плодородие

.  

 

5.4. 

Сложение

 

почв

 

и

 

их

  

горизонтов

 

 

  

Сложение

 

почвы

 – 

это

 

внешнее

 

выражение

 

ее

 

пористости

 

и

 

плотности

ко

-

торое

 

зависит

 

от

 

свойств

 

материнской

 

породы

 

и

 

структурных

 

свойств

 

почвы

По

 

плотности

 

различают

 

следующие

 

типы

 

сложения

1)

 

рассыпчатое

 

сложение

 – 

свойственно

 

лишенным

 

перегноя

 

песчаным

 

почвам

где

 

отдельные

 

механические

 

частички

 

не

 

сцементированы

в

 

сухом

 

со

-

стоянии

 

распадаются

 

на

 

отдельные

 

составляющие

 

и

 

представляют

 

сыпучую

 

мас

-

су

Характерно

 

для

 

пахотных

 

горизонтов

 

песчаных

 

и

 

супесчаных

 

почв

2)

 

рыхлое

 

сложение

 – 

наблюдается

 

в

 

суглинистых

 

и

 

глинистых

 

почвах

 

с

 

хорошо

 

выраженной

 

комковато

-

зернистой

 

структурой

отдельные

 

агрегаты

 

кото

-

рой

 

мало

 

сцементированы

 

друг

 

с

 

другом

а

 

также

 

в

 

верхних

 

горизонтах

 

супесча

-

ных

 

и

 

песчаных

 

почв

заметно

 

обогащенных

 

гумусом

Характерно

 

для

 

пахотных

 

горизонтов

 

спелых

 

почв

.  

3)

 

плотное

 

сложение

 – 

свойственно

 

большинству

 

суглинистых

 

и

 

глини

-

стых

 

почв

особенно

 

их

 

иллювиальным

 

горизонтам

где

 

вследствие

 

обогащения

 

илистыми

 

фракциями

вынесенными

 

из

 

вышележащих

 

слоев

происходит

 

цемен

-

тация

 

почвенных

 

частичек

4)

 

слитное

  (

очень

 

плотное

)

 

сложение

  – 

является

 

характерным

 

свойст

-

вом

 

связных

 

глинистых

 

бесструктурных

 

почв

главным

 

образом

 

их

 

нижних

 

гори

-

зонтов

отдельные

 

частички

 

которых

 

плотно

 

прилегают

 

друг

 

к

 

другу

практически

 

не

 

образуя

 

скважин

 

и

 

пор

Характерно

 

для

 

солонцов

 

в

 

сухом

 

состоянии

.  

По

 

пористости

которая

 

характеризуется

 

формой

 

и

 

величиной

 

пор

 

в

 

почвен

-

ных

 

горизонтах

различают

 

тонкопористое

 (

диаметр

 

пор

 

менее

 1 

мм

), 

пористое

 (1-

мм

), 

губчатое

 (3-5 

мм

), 

ноздреватое

 (5-10 

мм

), 

ячеистое

 (

более

 10 

мм

и

 

трубча

-

тое

 

строение

когда

 

почвенные

 

каналы

 

прорыты

 

землероями

.  

По

 

сложению

 

почв

 

можно

 

судить

 

об

 

аэрации

водопроницаемости

легкости

 

обработки

 

той

 

или

 

иной

 

почвы

.  

 

5.5. 

Окраска

 

почвы

 

Окраска

 

почвы

 – 

это

 

морфологический

 

признак

который

 

является

 

существенным

 

показателем

 

генезиса

 

почвы

характера

 

протекающих

 

в

 

ней

 

почвообразователь

-

ных

 

процессов

 

и

 

ее

 

принадлежности

 

к

 

тому

 

или

 

иному

 

типу

Многие

 

почвы

 

име

-

ют

 

название

 

в

 

соответствии

 

со

 

своей

 

окраской

подзол

чернозем

краснозем

Окраску

 

почв

 

создают

   

три

 

группы

 

соединений

:  1) 

гумус

,  2) 

соединения

 

же

-

леза

,  3) 

кремнекислота

 

или

 

углекислая

 

известь

В

 

основе

 

лежит

 

цвет

 

почвообра

-

зующей

 

породы

При

 

этом

 

все

 

разнообразие

 

окраски

 

почвы

 

можно

 

свести

 

к

 

ком

-

бинациям

 

и

 

сочетаниям

 

основных

 

цветов

черного

красного

голубого

 

и

 

белого

.  

Гумусовые

 

вещества

 

обуславливают

 

черную

темно

-

серую

 

и

 

серую

 

окраску

При

  10-20% 

перегноя

 

почва

 

имеет

 

ярко

 

выраженный

 

черный

 

цвет

,  4-6% 

гумуса

 


background image

дают

 

серую

каштановую

 

или

 

темно

-

бурую

 

окраску

При

 

меньшем

 

его

 

содержа

-

нии

 

почва

 

приобретает

 

окраску

 

почвообразующей

 

породы

В

 

некоторых

 

случаях

 

черная

 

окраска

 

может

 

быть

 

обусловлена

 

другими

 

причинами

цветом

 

почвообра

-

зующей

 

породы

скоплением

 

окислов

 

и

 

гидратов

 

окислов

 

марганца

в

 

болотных

 

почвах

 – 

содержанием

 

сернистого

 

железа

Красный

 

цвет

 

почвы

 

обуславливается

 

содержанием

 

в

 

ней

 

соединений

 

водной

 

окиси

 

железа

  (Fe

2

O

3

 

·

  nH

2

O). 

При

 

значительном

 

содержании

 

окиси

 

железа

 

почва

 

имеет

 

красную

ржавую

 

или

 

красно

-

бурую

 

окраску

при

 

небольшом

 – 

желтую

 

или

 

оранжевую

Соединения

 

закисного

 

железа

 (FeO 

·

 nH

2

O) 

окрашивают

 

почву

 

или

 

ее

 

отдельные

 

горизонты

 

в

 

голубоватые

 

или

 

сизые

 

тона

Они

 

образуются

 

в

 

почвах

 

с

 

избыточным

 

увлажнением

 

и

 

недостаточной

 

аэрацией

.  

Белая

 

окраска

 

обусловлена

 

значительным

 

содержанием

 

кремнезема

  (SiO

2

), 

углекислой

 

извести

 (CaCO

3

), 

каолинита

 (H

2

А

l

2

Si

2

O

·

 H

2

O) 

или

 

гидратом

 

глинозе

-

ма

  (

А

l

2

O

·

  nH

2

O). 

В

 

ряде

 

случаев

 

белесоватый

 

оттенок

 

могут

 

придавать

 

гипс

 

и

 

легкорастворимые

 

соли

На

 

окраску

 

почвы

 

также

 

оказывает

 

влияние

   

гранулометрический

 

состав

структурное

 

состояние

 

и

 

влажность

 

почвы

Суглинки

 

и

 

глины

 

характеризуются

 

красными

 

оттенками

пески

 

и

 

супеси

 – 

желтоватыми

лессы

 – 

палевыми

 

оттенка

-

ми

Бесструктурные

 

почвы

 

выглядят

 

светлее

чем

 

комковатые

 

или

 

зернистые

Влажные

 

оказываются

 

более

 

темные

чем

 

сухие

Различное

 

сочетание

 

различных

 

групп

 

веществ

окрашивающих

 

почву

обу

-

славливает

 

большое

 

разнообразие

 

почвенных

 

цветов

При

 

характеристике

 

почвы

как

 

правило

указывается

 

не

 

только

 

цвет

но

 

и

 

степень

 

окраски

 (

темно

-

серая

свет

-

ло

-

бурая

), 

оттенки

 (

белесая

 

с

 

желтоватым

 

оттенком

), 

промежуточные

 

тона

 (

серо

-

бурая

коричнево

-

серая

). 

Если

 

почвенные

 

горизонты

 

не

 

имеют

 

однородной

 

окра

-

ски

их

 

характеризуют

 

как

 

пестрые

 

или

 

пятнистые

 

5.6. 

Новообразования

 

и

 

включения

 

Новообразования

 

это

 

специфические

 

вторичные

 

минералы

 

и

 

их

 

скопления

которые

 

образуются

 

и

 

откладываются

 

в

 

горизонтах

 

почвы

 

и

 

имеют

 

различный

 

химический

 

состав

 

и

 

форму

.

 

В

 

зависимости

 

от

 

преобладающего

 

действия

 

и

 

на

-

правленности

 

физических

химических

 

и

 

биологических

 

процессов

происходя

-

щих

 

в

 

почвах

в

 

ней

 

могут

 

формироваться

 

новообразования

 

химического

 

и

 

биоло

-

гического

 

происхождения

Химические

 

новообразования

 

являются

 

результатом

 

химических

 

процессов

которые

 

приводят

 

к

 

образованию

 

различного

 

рода

 

соединений

Эти

 

соединения

 

могут

 

осаждаться

 

на

 

месте

 

образования

 

или

 

перемещаться

 

в

 

составе

 

почвенного

 

раствора

 

в

 

вертикальном

 

и

 

горизонтальном

 

направлениях

 

и

 

выпадать

 

на

 

значи

-

тельном

 

расстоянии

 

от

 

места

 

образования

Эти

 

новообразования

 

представлены

 

легкорастворимыми

 

соединениями

гипсом

известью

окислами

 

железа

алюми

-

ния

марганца

кремнекислотой

гумусовыми

 

веществами

 

и

 

др

Различают

 

следующие

 

виды

 

химических

 

новообразований

: