ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.11.2019
Просмотров: 1839
Скачиваний: 1
Розділ 2. Основи польової діагностики ґрунтів
2.1. Правила закладки розрізів, відбір зразків рослинності та ґрунту
Грунтовий розріз - прямокутне поглиблення, розкриває генетичні горизонти грунтового профілю. Грунтові розрізи бувають трьох типів: основні, контрольні та прикопки.
Основні грунтові розрізи призначені для визначення грунтової різниці, а також для взяття грунтових зразків для хімічних аналізів і монолітів. Кількість основних розрізів, які закладаються, визначається масштабом грунтової зйомки, складністю рельєфу, строкатістю грунтового покриву.
Розміри основних грунтових розрізів також не є постійними і не залежать від потужності грунтового профілю. В умовах тайговій зони їх ширина орієнтовно, дорівнює 60-80см, а довжина 1,2-2,0 м, а глибина коливається від 0,5-до 2,0 м і обмежується материнською породою або грунтовими водами. На дрібних грунтах,сформованих на щільних породах, а також при близькому заляганні грунтових водрозміри розрізу зменшуються. Контрольні грунтові розрізи призначені дляуточнення варіацій морфологічних ознак грунтової різниці, ступеня оподзоленності, гумусованості та ін, тобто для установки підтипів, видів і різновидів грунтів, а також для розтину верхньої межі материнської породи або грунтових вод. Їх розміри в середньому в два рази менше, ніж розміри основних розрізів.
Грунтові прикопки мають глибину 50-75 см., тобто розкривають 2-3 верхніх горизонту. Прикопки служать для встановлення контурів поширення різних грунтів, визначення однорідності грунтового покриву. Їх зазвичай закладають в місцях ймовірної зміни однієї грунту інший.
Основні розрізи для конкретної ділянки закладають в типовому за рельєфом, умовам зволоження і рослинності місці, розташованому на кордоні крон дерев і неближче 25-30м від доріг, просік, візирів і т.д. Вибравши місце, на поверхні намічають контури майбутнього розрізу. Його зазвичай розташовують з таким розрахунком, щоб до моменту спостереження лицьова (коротка) сторона висвітлювалася сонцем. Насхилах лицьову сторону орієнтують вгору.
Прикопки розрізу грунт викидають тільки на бокові (довгі) сторони: дернину і гумусовий горизонт в одну, а нижележащие горизонти в іншу. Навпаки лицьової стінки зберігають в незайманому вигляді надгрунтовий покрив, не забруднюють його і неущільнюють. Недотримання останньої вимоги призводить до руйнування верхніх горизонтів, зміни їх потужності та спотворення результатів досліджень.
Лицьову і бічні стінки розрізу виконують рівними прямовисними, а з боку протилежної лицьової роблять сходинки, ширина яких залежить від механічного складу грунтів – для піщаних вона більше (25-40см), ніж для глинистих. Кількість сходинок визначається глибиною грунтового розрізу. Відразу ж після викопування розрізу відбирають зразок материнської породи для її діагностики.
При засипці грунтового розрізу спочатку укладають нижні, а потім верхні горизонти. Дернину укладають зверху.
Для перегляду і проведення аналізів в лабораторних умовах грунтові зразки відбирають з основних розрізів. Зразки беруть з усіх генетичних горизонтів. Для відбору зразка знаходять середину горизонту і окреслюють прямокутник.Зазначений прямокутник не повинен мати будь-яких відхилень від загального фонугоризонту. Не можна, наприклад, брати зразки в місцях, які перериті землериїв або опробірованних на скипання від кислоти. Прямокутник розташовують вертикально, при цьому його межі не повинні доходити до верхньої і нижньої межгоризонту на 1-2см. Відбір зразків грунту починають з верхніх горизонтів. Як виключення, на грунтах з легким механічним складом, з метою запобігання забрудненню легкоруйнуючихся лицьового боку розрізу, зразки починають відбирати з нижніх горизонтів.
Етикетки грунтових зразків готують до виходу в поле. Під час польового обстеження етикетки підписуємо простим олівцем. У сирих грунтових зразках вкладена етикетка повинна бути захищена непромокаючим мішечком. На паперовому пакеті дані етикетки обов'язково дублюють. Зразок виймають з допомогою ножа (стамески) нацупкий аркуш паперу або на руку, злегка подрібнюють (не порушуючи структуру) і упаковують в паперовий пакет, в який вкладають етикетку.
При вивченні орних земель, лісових розсадників найчастіше беруть змішані зразки. Для цього в декількох типових відносно однорідних місцях поля виробляють виїмку зразків, які ретельно змішують на великому аркуші паперу. Потім поверхню грунтової маси вирівнюють і ділять на квадратики. З останніх в шаховому порядку набирають змішану пробу вагою до 1кг.
Зберігання сирих грунтових зразків не допускається, так як під впливом мікробіологічних процесів в сирих зразках змінюються хімічні властивості грунту. Тому зразки консервують, тобто доводять їх до повітряно-сухогостану, розсипавши тонким шаром на папір.
Грунтовий моноліт - це вертикальний зразок грунту, взятий без порушення її природного додавання. При камеральній обробці матеріалів досліджень їх використовують для перевірки і доповнення зроблених в поле спостережень, а також для зіставлення та виявлення характерних ознак грунтів різних ділянок.
Монолітиберуть в дерев'яні або металеві ящики, орієнтовний розмір яких дорівнює 100x25x8 см. Верхня і нижня кришки монолітного ящика повинні бути знімними.
У полікришки відгвинчують, прикладають рамку скриньки до лицьового боку розрізу і намічають її внутрішні контури. По контуру вирізають прямокутну колонку, на яку надягають рамку ящика до суміщення площин лицьової стінки колонки і нижній частині рамки.
Нерівності грунту обережно зрізують і прикручують нижню кришку рамки. Щоб не пошкодити моноліт, грунт з боків ящика виймають на конус, а у його верхній площині,відступивши від останньої на 8-10см, поступово лопатою відокремлюють колонку моноліту від стінки розрізу. При цьому знизу моноліт підтримують до тих пір, поки він не відділиться від стінки грунтового розрізу. Моноліт обережно виймають з розрізу, встановлюють горизонтально і акуратно зрізують надлишок грунту до площини верхньої кришки. Під кришку вкладають етикетку (місце взяття, номер розрізу,назву грунту, дата, прізвище виконавця) і пригвинчують кришку до рамки. Запис, аналогічну вкладеної під кришку, роблять на бічній короткій стороні рами і на даху ящика.
2.2. Морфологічні ознаки ґрунтів
У різних ґрунтових горизонтах відбуваються різні процеси, які впливають на агрономічні властивості ґрунту в цілому. Генетичні горизонти ґрунту відрізняються один від одного морфологічними ознаками, складом і властивостями.
Морфологічні ознаки віддзеркалюють характер ґрунтотворного процесу, властивості ґрунтів і є діагностичною характеристикою.
До основних морфологічних ознак відносяться: грубизна ґрунту і окремих його горизонтів, забарвлення, вологість, структура, складання, гранулометричний склад, новоутворення, скипання від соляної кислоти, включення, характер переходу від одного горизонту до іншого.
Для вивчення будови ґрунту і морфологічних ознак окремих його горизонтів викопують ґрунтові розрізи (ями) до глибини залягання материнської породи або до підґрунтових вод.
У ґрунтовому профілі виділяють генетичні горизонти і на основі морфологічних ознак надають їм назву та умовні позначки (індекси або символи).
Грубизна горизонту вимірюється в сантиметрах відверхньої до нижньої його межі. Грубизна окремих горизонтів свідчить про напрямок, інтенсивність ґрунтових процесів і агрономічну цінність ґрунту. Отже, глибокий гумусовий горизонт вказує на інтенсивну акумуляцію гумусу та поживних речовин, наявність глибокого і добре вираженого елювіального горизонту говорить про інтенсивні процеси вимивання і низьку родючість ґрунтів.
Загальна грубизна профілю ґрунту вимірюється від поверхні до материнської породи і залежить від напрямку ґрунтотворного процесу і стадії розвитку ґрунту.
Забарвлення є основною ознакою для визначення назв більшості ґрунтів. Забарвлення генетичних горизонтів залежить від їх хімічного і мінералогічного складу. Основні кольори – чорний, червоний, білий. Сполучення та кількісне співвідношення цих кольорів надає горизонту різноманітних відтінків (трикутник С. О. Захарова).
Чорне, темно-сіре забарвлення надають ґрунту гумусові речовини, сульфіди заліза, гідрооксиди мангану; жовте, іржаво-червоне – оксиди і гідрооксиди заліза і алюмінію; біле – кварц, карбонат кальцію, гіпс, розчинні солі, каолініт; сизувате, блакитне, зеленувате – закисні сполуки заліза. При визначенні забарвлення горизонту ґрунту виділяють основний колір і відтінки. Наприклад, у жовто-бурому забарвленні другий колір основний.
При однорідному забарвленні дають тільки його назву. При неоднорідному забарвленні вказують, що на фоні основного кольору виділяють плями, стрічки іншого кольору.
Вологість ґрунту впливає на інтенсивність забарвлення, структуру ґрунту. На дотик виділяють такі ступені вологості: сухий – від дотику не відчувається свіжість, ґрунт утворює пил; свіжий – від дотику відчувається свіжість, але рука не забруднюється; вологий – волога на дотик не відчувається, але при стисненні в долоні утворює грудку; сирий – ґрунт липне і забруднює руки; мокрий – при стисненні у долоні виділяється вода, зі стінки розрізу точиться вода.
Структурою називають сукупність агрегатів різного розміру та форми, на які розпадається ґрунт під час обробітку. Ґрунтова масам може бути представлена відокремленими механічними агрегатами (безструктурна), а також буває склеєна у грудки (структурна). Вид структури описується в кожному генетичному горизонті ґрунту за класифікацією Захарова С. О.
Брилиста структура притаманна глинистим, болотним ґрунтам; грудкувато-зерниста – гумусовим і перехідним горизонтам чорноземів, каштанових ґрунтів; горіхувата і призматична – ілювіальним горизонтам підзолистих і опідзолистих ґрунтів; стовпчаста і призматична – солонцевим горизонтам; плитчаста, пластинчаста, листувата – елювіальним горизонтам підзолистих, солонцюватих, такироподібних ґрунтів. У природі структура ґрунту частіше буває змішаною. Наприклад, грудкувато-зерниста, горыхувато-призматична. У такому випадку останнє слово у складній назві означає кількісну перевагу призматичних агрегатів.
Складання називається зовнішнє виявлення щільності й пористості ґрунту.
За будовою розрізняють ґрунти: тонкопористі (переважають пори діаметром менше 1 мм); пористі (1 – 3 мм); губчаті (3 – 5 мм); ніздрюваті (5 – 10 мм); коміркуваті (більше 10 мм); трубчасті (червороїни); тонкошпаруваті (шпарини завширшки менше 3 мм); шпаруваті (3 – 5 мм); щілюваті (шпарини завширшки більше 10 мм).
За щільністю ґрунти поділяються на пухкі (ніж заглиблюється в масу ґрунту без зусиль, яма копається легко); ущільнені (ніж входить на всю довжину леза ( 15 – 20 см) з помітним зусиллям); щільні ( у ґрунт лезо ножа входить тільки на 5 – 6 см); дуже щільні, або злиті (копати яму лопатою майже неможливо, доводиться використовувати лом; лезо ножа заглиблюється в масу ґрунту на 1 – 2 см); розсипчасті (при скиданні з лопати маса ґрунту легко розпадається на структурні елементи; така будова характерна для піщаних і супіщаних ґрунтів).
Залежно від площі пор на стінках розрізу, будова горизонтів може бути злитою (пори візуально не визначаються); пористою (площа пор займає менше половини площі зрізу); дуже пористою (площа пор займає більше половини площі зрізу).
Гранулометричним складом ґрунту називається відсоткове співвідношення в ньому окремих механічних фракцій: піску, пилу, мулу.
У польових умовах гранулометричний склад ґрунту визначають органолептичним методом шляхом мокрого скачування ґрунту в кульку, шнур і кільце.
Новоутворення являють собою локальні скупчення в масі ґрунту речовин різної форми та хімічного склад, які є наслідком ґрунтотворного процесу. Розрізняють хімічні й біологічні новоутворення.
Хімічні новоутворення поділяються на вицвіти й нальоти (хімічні речовини виступають на поверхні ґрунту або на стінках розрізу у вигляді тонкої плівочки); кірочки, примазки, затьоки на зрізі ґрунту або стінкахшпарин (хімічні речовини утворюють прошарки невеликої товщини); прожилки і трубочки (речовини займають ходи черв'яків або коренів, пори та шпарини ґрунту); конкреції та стягнення (скупчення різних речовин кулястої форми); прошарки (речовини скупчуються у великій кількості, просочуючи окремі шари ґрунту).
За хімічним складом новоутворення поділяються на такі групи.
1.Накопичення вуглекислого кальцію та магніюнайбільш розповсюджені в чорноземах,каштанових і сірих опідзолених ґрунтах. Вони виділяються уу вигляді: а) нальоту, який надає ґрунту «сивини»; б) псевдоміцелію (карбонатної плісняви) – скупчення дуже тонких голчастих кришталівCaCO3, MgCO3; в) білозірки – плям кулястої форми діаметром до 1 – 2 см, з різко окресленими краями, які чітко виступають на зрізі ґрунтових горизонтів; г) журавчиків – щільних скупчень карбонатів кальцію й магнію різної форми і розмірів; д) дутиків – пустих всередині кулястих скупчень карбонатів; е) прошарків лучного мергелю, які спостерігаються в гідроморфних ґрунтах у заплавах річок і утворюються внаслідок принесення вуглекислого кальцію підґрунтовими водами й акумуляції його у ґрунтових горизонтах.
2. Накопичення окислів і гідратів заліза й мангану найчастіше спостерігаються у перезволожених ґрунтах. За формою розрізняють: а) нальоти, плівки і вицвіти бурого й темно-бурого забарвлення, які утворюються на поверхні структурних окремостей або на стінках шпарин; б) примазки, плями, натьоки різного забарвлення й відтінку (вохристі, брунатно-бурі, чорні тощо), псевдофібри (тонкі (до 1 см) скупчення Fe– в товщі пісків), ортзанди (скупчення Fе у вигляді прошарків 1 – 3 см), ортштейни (дуже щільні залізисті плити, які утворюються при дуже сильному контрасті окисно-відновних процесів) у піщаних ґрунтах і породах. Псевдофібри, ортзанди й ортштейни мають гідрогенне походження, ґрунти і породи з указаними новоутвореннями бувають міцно зцементованими і мають характерну смугасту будову («тигрові» піски); г) залізисті трубочки – накопичення сполук заліза по ходах коренів; конкреції й бобовини – накопичення сполучень заліза і мангану кулястої форми величиною від дрібного зерна до волоського горіха; е) залізо-манганцеві пунктуації – розкидані темно-бурі або чорні цяточки на стінках розрізу.
3. Закисні сполуки заліза утворюються в умовах надмірного зволоження ґрунтів, мають вигляд сизуватих або сизувато-сірих плівок і плям, сизуватих кірочок на поверхні структурних окремостей і на стінках шпарин, а також вигляд блакитно-зелених вицвітів вівіаніту. Сульфіди заліза (гідротроіліт) надає оглеєному ґрунту чорного забарвлення.
4. Накопичення кремнезему спостерігаються в елювіальних горизонтах у вигляді білястої борошнистої присипки на поверхні структурних окремостей, прожилок і накопичень кулястої форми в порах, а також у вигляді затьоків, язиків та кишень у верхній частині ілювіального горизонту, що надходять туди з елювію.
5. Виділення й накопичення органічних речовин являють собою затьоки і плівочки гумусових речовин, які вкривають поверхню структурних окремостей або стінки шпарин з чорним колоїдним лакуванням, а також гумусовані плями, кишені, язики, що утворюються за рахунок переміщення органічних сполук з верхніх генетичних горизонтів у нижче розташовані.