Классификация механических элементов почвы

„ Название механических г„.,„„„,•,„......■-,

Размер частиц, мм _______ элементов (фракций) _________ Группа фракции

> 3 Камни 1 Почвенный

3...1 Гравий 1 скелет

1...0,5 Песок крупный

Л⁵,"°„'²Д * средний Физический ]

0,25...0,10» мелкий [ песок

0,10...0,05» тонкий

А?,⁵";?^ ^{ПыЛЬ к}РУ^пная Мелкозем

0,01...0,005» средняя 1

0,005...0,001» мелкая Физическая

0,001...0,0001 Ил _глина

< 0,0001 Коллоиды

В практике эти подразделения частиц упрощают, объединяя несколько фракций в одну группу. Термины «физическая глина» и «физический песок» указывают лишь на размеры групп фракций.

Кроме того, при гранулометрическом анализе выделяют части­цы размером более 1 мм (скелет почвы) и частицы размером менее 1 мм (мелкозем).

Каждая фракция почвы имеет свои специфические свойства. Камни (> 3 мм) и гравий (3...1 мм) представлены обломками гор­ных пород и минералов. Большое содержание этих фракций при­дает почвам неблагоприятные свойства — провальную водопрони-

цаемость и отсутствие водоподъемной способности. Камни и гра­вий вызывают сильный износ почвообрабатывающих орудий.

Песчаные фракции (1...0,05 мм) состоят из обломков первичных минералов с преобладанием кварца. Пески имеют высокую водо­проницаемость, не набухают, непластичны. Фракции мелкого и среднего песка в отличие от гравия обладают некоторой влагоем-костью и водоподъемной (капиллярной) способностью.

Пыль крупная (0,05...0,01 мм) по минералогическому составу и некоторым физическим свойствам мало отличается от песка: не­пластична, слабо набухает, обладает невысокой влагоемкостью.

Пыль средняя (0,01...0,005 мм) имеет повышенное содержание слюд, придающих фракции повышенную пластичность, связность и водоудерживающую способность.

Почвы с высоким содержанием фракций крупной и средней пыли легко распыляются, склонны к заплыванию и уплотнению, отличаются низкой водопроницаемостью.

Пыль мелкая (0,005...0,001 мм) в отличие от более крупных фракций способна к коагуляции и структурообразованию,содер­жит гумусовые вещества,1 обладает поглотительной способностью. Почвы с большим содержанием мелкой пыли имеют такие небла­гоприятные свойства, как низкая водопроницаемость, липкость, высокая набухаемость.

Илистая фракция (< 0,001 мм) имеет большое значение в пло­дородии почв, обладает высокой поглотительной способностью, содержит много/гумуса и элементов питания. /

6.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЧВ И ПОРОД ПО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОМУ

СОСТАВУ а / „ |

В состав почв и пород входят различные фракции механичес­ких элементов в разных количественных соотношениях. Содержа­ние в почве механических элементов, объединенных во фракции, называется гранулометрическим (механическим) составом.

В основе классификации почв и пород по гранулометрическо­му составу лежит соотношение частиц физической глины и физи­ческого песка (табл. 7). В нашей стране используют классифика­цию, разработанную профессором Н. А. Качинским. Особеннос­тью этой классификации является дифференцированный подход к классификации различных типов почв только по соотношению частиц физической глины и физического песка. В таблице 7 дает­ся содержание физической глины в процентах, содержание физи­ческого песка можно определить по разнице (100 % — процент фи­зической глины).

Для более подробной характеристики почв к краткому назва­нию ее по гранулометрическому составу прибавляют преобладаю­щую фракцию. Например, серая лесная почва, содержащая 14%

7. Классификация почв и пород по гранулометрическому составу

„ Содержание физической глины (частиц размером менее

Краткое название почвы по ^г 0 01 > от ^,"«р«^,л"к"

гранулометрическому------------------------- 1----- ^!--- ',-----------------------

составу_________ подзолистый тип степной тип солонцы и сильно-
_______________________ почвообразования почвообразования солонцеватые почвы

Песок:

рыхлый 0...5 0...5 0...5

связный 5...10 5...10 5...10

Супесь 10...20 Ю...20 10...15

Суглинок:

легкий 20...30 20...30 15...20

средний 30...40 30...45 20...30

тяжелый 40...50 45...60 30...40

Глина:

легкая 50...65 60...75 40...50

средняя 65...80 75...85 50...65

тяжелая > 80 > 85 > 65

ила, 18 — мелкой и средней пыли, 52 — крупной пыли и 16 % пес­ка, по гранулометрическому составу будет называться: среднесуг-линистая крупнопылеватая.+

^ 1)\Т' 6.3. ЗНАЧЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОЧВ

Песчаные, супесчаные, суглинистые и глинистые почвы зна­чительно различаются по содержанию элементов питания, вод­ным, воздушным и тепловым свойствам. В сельском хозяйстве учитывают гранулометрический состав почв при размещении культур в севообороте, применении удобрений и других приемов земледелия.

По отношению к обработке почвы подразделяют на легкие и тяжелые.

Легкие почвы (песчаные и супесчаные) легко обрабатывать, ' весной они быстрее прогреваются, поэтому на них полевые рабо­ты можно начинать раньше. В северных областях на них можно раньше начинать посев, это увеличивает продолжительность веге­тационного периода, позволяет возделывать сельскохозяйствен­ные культуры в условиях короткого лета.

К отрицательным свойствам песчаных и супесчаных почв отно­сятся невысокое содержание гумуса и элементов питания, низкие влагоемкость и поглотительная способность. В южных засушли­вых условиях эти почвы легко подвергаются ветровой эрозии.

Для повышения плодородия легких почв применяют органи­ческие и минеральные удобрения. Последние следует вносить ма­лыми дозами, но чаще, в противном случае удобрения будут вы­мываться из почвы. Наибольший эффект дает возделывание на песчаных почвах люпина и сераделлы, которые запахивают в каче­стве удобрения. Зеленые удобрения резко повышают содержание гумуса, азота, увеличивают поглотительную способность и влаго­емкость почв.

Тяжелые почвы (глинистые и тяжелосуглинистые) содер­жат много элементов питания, но имеют плохие водно-физичес­кие свойства. Во влажном состоянии они вязкие, липкие, при вы­сыхании становятся твердыми, их тяжело обрабатывать. Для по­вышения плодородия тяжелых почв необходимо улучшать их структуру путем систематического внесения органических удобре­ний. Среднесуглинистые и легкосуглинистые почвы обладают наиболее благоприятными свойствами для возделывания сельско­хозяйственных культур.

Следует учитывать, что различные сельскохозяйственные куль­туры неодинаково относятся к гранулометрическому составу почв. Пшеница, ячмень, свекла, капуста дают высокие урожаи на сред-несуглинистых и даже глинистых почвах. А такие культуры, как люпин, сераделла, сорго, картофель, кукуруза, гречиха, просо, лучше возделывать на легких почвах.

На почвенных картах указывают гранулометрический состав почв. Землеустроители, агрономы и другие специалисты должны учитывать пестроту почвенного покрова при организации терри­тории полей севооборота, при определении доз и сроков внесения удобрений, при организации рационального использования почв.

Контрольные вопросы и задания. 1. Что такое гранулометрический состав почв? 2. Что означают понятия «механический элемент», «физический песок», «физи­ческая глина»? 3. Чем различаются физические свойства фракций почвы разного размера? 4. Дайте классификацию почв по гранулометрическому составу. 5. Рас­скажите о свойствах почв разного гранулометрического состава. 6. Почему учиты­вают гранулометрический состав почв при внесении удобрений, при размещении культур в севообороте, при агропроизводственной группировке почв, а также при организации территорий пахотных угодий?

Лабораторная работа 3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОЧВ ПОЛЕВЫМИ И ЛАБОРАТОРНЫМИ МЕТОДАМИ

Задания. 1. Определить гранулометрический состав почв поле­выми методами. 2. Получить представление о сущности и порядке определения гранулометрического состава лабораторными мето­дами; приобрести навыки в оценке гранулометрического состава почв полевыми методами и по данным лабораторных анализов.

Материалы и оборудование. Образцы почвы, просеянной через сито с отверстиями диаметром 1 мм, мерные цилиндры на 50 и 100 мл, пипетки на 5 и 30 мл, стеклянные палочки, 1 н. раствор СаС1₂ (по 5 мл на каждое определение), вода.

Ход выполнения работы. 1. Для определения гранулометричес­кого состава почвы методом раскатывания влажной почвы в шнур образец почвы следует растереть в ступке, увлажнить и размять до тестообразного состояния. Взять массу

почвы величиной с лесной орех на ладонь и раскатать в шнур тол­щиной примерно 3 мм. Если шнур не образуется, то это песок; если получаются зачатки шнура — супесь; если шнур при раскаты­вании дробится — легкий суглинок. Если шнур сплошной, при свертывании в кольцо разламывается, то это средний суглинок; шнур сплошной, кольцо с трещинами — тяжелый суглинок; шнур сплошной, кольцо без трещин — глина.

Для определения гранулометрического состава почв в сухом состоянии пробу почвы следует растереть на ладони или меж­ду пальцами и по ощущению отнести ее к разновидности, соответ­ствующей следующим признакам:

глинистая почва — комки очень твердые, трудно растираются в порошок; при растирании на ладони образуется тонкоизмельчен-ная масса, песчаные частицы не ощущаются;

тяжелосуглинистая почва — комки с трудом раздавливаются между пальцами; при растирании на ладони преобладают глинис­тые частицы, ощущается небольшая примесь песчаных частиц;

среднесуглинистая почва — комки раздавливаются между паль­цами при значительном усилии; при растирании ощущается при­мерно одинаковое количество песка и глинистых частиц;

легкосуглинистая почва —комки раздавливаются при неболь­шом усилии; при растирании почвы на ладони хорошо ощущают­ся песчаные частицы при значительном количестве глинистых ча­стиц;

супесчаная почва — комки легко раздавливаются; на ладони ощущаются в основном песок и глинистые частицы;

песчаная почва — ощущается сыпучая песчаная масса, почти полностью состоящая из зерен песка.

В лаборатории студенты вначале должны потренироваться в определении гранулометрического состава по известным образ­цам почв из коллекции. Затем каждый студент должен определить гранулометрический состав по 4...6 контрольным коробочным об­разцам или монолитам почв. Результаты определения нужно запи­сать по форме 6.

Форма 6 Определение гранулометрического состава почв полевыми методами

Номеп ойпячма Генетический Глубина взятия Способ Название разно-

пол р оорлли горизонт образца, см определения видности почвы

Во время полевой практики студенты должны закрепить навы­ки в определении гранулометрического состава почв полевыми методами. Однако будущим специалистам в области землеустрой­ства следует иметь представление и о лабораторных методах.

2. Студенты должны получить представление о сущности гра­нулометрического анализа почв по методу Н.А. Качинс-кого. Это наиболее распространенный метод, но анализы зани­мают много времени, поэтому в средних специальных учебных за­ведениях их не проводят.

Почву разделяют на группы фракций механических элементов. По соотношению песчаной (1...0,05 мм), крупнопылеватой (0,05... 0,01мм), пылеватой (0,01...0,001 мм) и иловатой (< 0,001 мм) фракций почве дается дополнительное название. Название преоб­ладающей фракции ставят на последнее место. Например, назва­ние «суглинок средний пылевато-иловатый» означает, что количе­ство ила преобладает над фракцией пыли.

Для определения содержания скелетной части всю каменистую часть почвы (> 1 мм) промывают водой, высушивают, взвешива­ют. Содержание скелетной части вычисляют в процентах к массе воздушно-сухой почвы.

Анализ мелкозема (< 1 мм) основан на скорости падения твер­дых частиц различного размера в спокойной воде. В почвах эле­ментарные частички склеены в агрегаты, поэтому при анализе нужно предварительно разрушить агрегаты путем растирания, ки­пячения с водой, диспергирования пирофосфатом натрия.

Принцип метода состоит в том, что по истечении времени, не­обходимого для опускания частиц почвы того или иного размера ниже определенной глубины в воде, с этой глубины берут нужный объем суспензии почвы.

Почву, подготовленную к анализу, растирают с пирофосфатом натрия, доводят до состояния суспензии. Сливают суспензию че­рез сито с отверстиями диаметром 0,25 мм в цилиндр объемом 1 л для анализа, доводят объем водой до 1 л и определяют фракции пипеточным методом.

Оставшиеся на сите частицы размером 0,25... 1 мм собирают в предварительно взвешенную чашечку, воду выпаривают на плитке или водяной бане, высушивают чашечки и взвешивают. Разница в массе даст содержание частиц размером 0,25... 1 мм во взятой на­веске почвы. Затем определяют частицы размером менее 0,05 мм взятием пипеткой определенного объема суспензии с той или иной глубины. Для этого суспензию взмучивают и оставляют ци­линдр в покое на время, указанное в методике этого анализа. За­тем берут определенный объем суспензии пипеткой, переносят в высушенную и взвешенную чашечку. Жидкость выпаривают, ча­шечку высушивают и взвешивают. Разность между массой чашеч­ки с пробой и пустой дает массу частиц мельче 0,05 мм во взятом объеме. Содержимое цилиндра вновь взбалтывают и через проме­жуток времени, необходимый для определения частиц мельче 0,01 мм, опять берут пробу для частиц мельче 0,05 мм и, наконец, для частиц мельче 0,001 мм.

Содержание фракций, %:

ЮООаЮОк

^Х = —Тс '

где 1000 — коэффициент для пересчета на весь объем цилиндра; о —масса фрак­ции, найденная при анализе, г; 100 — коэффициент для пересчета на 100 г почвы; А:—коэффициент для пересчета на сухую почву; Ь — объем пипетки, мл; с —на­веска почвы, взятая для анализа, г.

Массу фракции нужного размера находят, вычитая из массы фракций с большим диаметром массу фракций с меньшим диа­метром.

Результаты анализа записывают в виде таблицы (форма 7).

Форма 7