3 Систематика почвенных новообразований (б.Г. Розанов, 2004)

Захаров С. А., 1930	Налеты и выцветы	Примазки, потеки и корочки		Прожилки, трубочки и т. п.	Конкреции или стяжения	Прослойки
Р. Брюэр, I964	Кутаны и субкутаны, кристаллярии			Педотубулы, кристалля-рии	Глобулы, кристаллярии	Кристаллярии	Фекальные таблетки
Македонов А. В., 1966				конкреции
Ковда В. А., 1973	Присыпки, налеты, корочки, выцветы, псевдомицелий			Пятна, прожилки, трубки	Конкреции и стяжения	Пласты, плиты, горизонты цементации	Включения следов жизнедеяте-льности животных
Легкорастворимые соли — NaCI, СаС12, MgC12, Na2SO4 и др.	Светлые и белесова-тые налеты и выцветы солей, солевой псевдоми-целий, солевые пропитки		Светлые примазки солей, тон-кие корочки, бородки на включениях, поверхност-ные солевые корочки, со-люаны, нео-солюаны, квазисолю-аны	Белые солевые прожилки, гранотубу-лы, крис-таллличес-кие трубки	Белые солевые крапинки, кри-сталлические камеры, включённые кристаллы	Кристалличес-кие прослои
Ангидрит - CaS04					Конкреции	Прослои
Гипс - CaSO4*2H2O	Светлые налеты и выцветы (гипсовое полотенце. псевмице-лий		Белые примазки и корочки, бородки на включениях гипсаны неогипсаны, квазигип-саны	Белые гипсовые прожилки, гранотубу-лы, кристал-лические трубки, аккырши	Земляные сердца, ласточкины хвосты, двойники слю-зьба, гипсовые розы, белые крапинки, кристалличес-кие камеры, включенные кристаллы	Кристалличе-ские прослои, гажи, шестоватый гипс, гипсовые коры, бозынгены
Гипс и известь — CaSO∙2H2O+ +СаСО3	Белый гипсово-из вестковый псевдоми-целий, бе-лые налеты		Гипсокальцитаны		Гипсо-извсстко-вистые и известковисто-гипсовые конкреции	Гипсоизве-стковые коры и прослойки
Известь — СаСОз	Налеты (сединка) и выцветы, псевдо-мицелий, пропитки, дендриты, мучнистая присыпка		Карбонат-ные светлые примазки, пятна, корочки и бородки на включениях, кальцитаны, неокальцитаны, квази-кальцитаны	Белые кри-сталличес-кие или муч-нистые про-жилки, гра-нотубулы, изотубулы, кристаллические трубки, «роренштейны», аккыр-ши», извест-ково-глини-стые чехлы	Белоглазка, журавчики, желваки, дутики (педо-ды), погремки (педоды), глю-ота, септарии, глобулярные облака, крис-таллические камеры, «лес-совые куколки»	Прослои луговой извести, панцири, коры, плиты, канкар, шох, калише, ключевой мергель
Окислы марганца – Мn3О4	Черные налеты и выцветы		Черные примазки и точки, манганы		Марганцовис-то-железистые конкреции, ортштейны
Полуторные окислы – Fe2O3, Al2O3. Mn3O4 (особенно Fe2O3)	Охристые налеты и выцветы, дендриты, скелетаны		Ржавые, ох-ристые пят-на, примаз-ки, потеки, языки, раз-воды, плен-ки, корочки пустынный загар, сес-кваны, ске-летаны, сложные кутаны	Бурые и желтовато-красные прожилки, бурые тру-бочки, агро-тубулы, изо-тубулы, стриотубулы,сложные педотубулы	Темно-бурые рудяковые зерна, бобови-ны, дробови-ны, глазки, ортштейновые конкреции, желваки, септарии, глобулярные облака	Железняк, жерства, ортштейн, ортзанд, бобовая руда, псевдофибры, латерит, панцири, коры, айронпэн
Вивианит – Fe3(PO4)∙8Н2О			Голубоватые и сизые пят-на, языки, разводы, глейяны	Сизоватые прожилки, плохо офор-мленные трубки	Мелкие био-морфные конкреции	Линзы торфовивианита, прослои белого синею-щего на возду-хе вивианита
Сидерит - FeCO3				Гранотубу-лы	Мелкие конкреции	Линзы белой железной руды
Ярозит - FeSО4					Соломенно-желтые «глаз-ки», глобуляр-ные облака
Пирит - FeS			Черные точки		Мелкие черные конкреции
Окислы железа и известь – Fe2О3 + CaCO3	Желтые налеты и выцветы, псевдоми-целий		Сескво-кальцитаны	Трубочки, изотубулы	Конкреции, желваки	Конкреции-онные прослои, «канкар»
Кремнезем – SiO2	Седая «при- сыпка», скелетаны		Белые и беле-сые пятна, натеки, языки, силаны, нео-силаны, ква-зисиланы, опаловые пленки, корочки	Белесоватые прожилки, трубки: гранотубулы, сложные педотубулы	Желваки, кон-креции, септа-рии, педоды, глобулярные облака, псевдо-морфозы по известковистым и гипсовым конкрециям, дуриноды	Опаловые и халцедоновые прослои, крем-невые коры, дурипэн, силкрит
Кремнезем и известь - SiO2+ +СаСОз				Прикорневые трубки, гранотубулы	Конкреции и желваки	Плиты, коры
Глинистые минералы			Примазки, пленки, поте-ки, корочки, аргилланы, неоаргилланы квазиаргилла-ны, сложные кутаны, стрианы	«Глинистые корни», «гу-мусово-гли-нистые корни», стриотубулы	Глинистые жел- ваки, папулы	Фраджипэн, клэйпэн
Перегнойные вещества	Темные налеты на гранях, псе-вдомицелий и буро-чер-ная инкру-стация, «дендриты»		Бурые глян-цевитые пятна, темно-бурые потеки, языки, пленки и тонкие ко-рочки, орга-наны, неоор- гананы, квази-органаны	Корневины	Частично рудя- ковые зерна и гумусово-окис-ножелезистые конкреции	Прослои в ортштейнахи ортзандах	Сгустки в копролитах и фекальных таблетках
Смешанный почвенный материал, обогащенный органическим веществом			Сложные кутаны	Червороины, кротовины, корневины, педотубулы: агротубулы изотубулы, сложные педотубулы	Термитные гнезда, папулы		Копролиты, фекальные таблетки
Вода				Льдистые прожилки	Льдистые конкреции	Линзы и прослои льда

Гранулометрический состав - важнейшая характеристика почвы, влияющая на все свойства почвы и её плодородие, в том числе и на морфологические. Изучение гранулометрического состава в полевых и лабораторных условиях является необходимым этапом исследования почвы как природного тела.

Твёрдая фаза почвы состоит из частиц различной величины, которые называются механическими элементами. Механический элемент – это обособленные первичные частицы пород и минералов, а также аморфных соединений в почве (ГОСТ 27593-88). Они находятся в почве в свободном (песок) и агрегатном состоянии (когда отдельные частицы соединены в структурные отдельности разной формы, размера и прочности) и в различном соотношении. Свойства механических элементов изменяются в зависимости от их размеров. Близкие по свойствам и размеру частицы группируются во фракции.

Группировка частиц по размерам во фракции называется классификацией механических элементов. Относительное содержание в почве фракций механических элементов, выраженное в %, называется механическим или гранулометрическим составом.

Частицы более 1 мм называются скелетом почвы, менее 1 мм – мелкозёмом.

В полевых условиях гранулометрический состав определяют визуально, смачивая и замешивая на ладони измельчённую почвенную массу до состояния крутого теста, и раскатывая её между ладонями.

По степени и характеру скатывания влажной почвенной массы определяют гранулометрический состав. Если из почвенной массы скатать шарик или шнур не удается - песок; скатывается в непрочный шарик, не скатывается в шнур - супесь; скатывается в шнур диаметром 2—3 мм, который ломается при дальнейшем раскатывании или трескается при сгибании в кольцо - суглинок; скатывается в длинный тонкий (менее 2 мм) шнур, который сгибается в кольцо диаметром в 2-3 см без нарушения его сплошности - глина.

Гранулометрический состав почв определяется для каждого генетического горизонта в отдельности, т. к. горизонты могут значительно отличаться друг от друга по механическому составу. Это связано как с накоплением органических веществ в верхних горизонтах, так и с выносом коллоидных частиц из элювиальных горизонтов и накоплением их в иллювиальных горизонтах. Различие гранулометрического состава генетических горизонтов может быть обусловлено также двучленностью или многочленностыо почвообразующих горных пород, состоящих из отложений различного механического состава.

При описании гранулометрического состава почв необходимо указывать наличие в почвенных генетических горизонтах скелета - обломков горных пород и минералов крупнее 1 мм в диаметре. В зависимости от размера обломков и их формы почвы могут быть дресвяными, щебенчатыми, каменистыми, гравийными, галечными, валунными или смешанного характера, например, галечно-валунные, щебенчато-каменистые и др. В зависимости от количественного содержания скелета почвы подразделяются на бесскелетные (скелет отсутствует), слабоскелетные (скелета до 10%), скелетные (скелета 10-30%), сильноскелетные (скелета более 30%). По минералогическому составу скелет состоит в основном из кварца, полевых шпатов, слюд и др. Лесные почвы в зависимости от условий формирования могут быть бесскелетными и сильноскелетными (почвы под горными лесами, на морских побережьях и на моренных отложениях).

Отдельные фракции имеют различный минералогический, химический состав, различные физические и химические свойства, поэтому они по-разному влияют на свойства почв.

Камни (>3) образуются из крупных обломков первичных минералов и горных пород, обладают «провальной» водопроницаемостью. В зависимости от содержания частиц более 3 мм (% от массы почвы) почвы разделяются по степени каменистости: некаменистые – 0,5%, слабокаменистые – 0,5…5%, среднекаменистые – 5…10%, сильнокаменистые - >10%. По типу каменистости почвы могут быть валунные, щебенчатые, гравийные галечниковые.

Гравий (3…1) состоит из обломков первичных минералов и придаёт почвам неблагоприятные свойства: «провальную» водопроницаемость, отсутствие водоподъёмной способности, низкую влагоёмкость, что неблагоприятно для произрастания растений.

Песчаная фракция состоит из обломков первичных минералов, преимущественно кварца и полевых шпатов, обладает высокой водопроницаемостью, плохо удерживает воду, не набухает, не пластична, но в отличие от гравия обладает некоторой капиллярностью и влагоёмкостью. Поэтому природные пески, особенно мелкозернистые, пригодны для выращивания культур. Для лесных культур пригодны пески с полевой влагоёмкостью не менее 3…5%, для сельхозкультур – не менее 10%.

Пыль крупная и средняя (0,05…0,005). По минералогическому составу фракция крупной пыли (0,05…0,01 мм) мало отличается от песчаной, поэтому обладает некоторыми физическими свойствами песка: не пластична, слабо набухает, обладает невысокой влагоемкостью. Фракция средней пыли (0,01…0,005 мм) имеет повышенное содержание слюд, придающих ей повышенную пластичность, связность, что определяет её лучшую водоудерживающую способность. Она обладает слабой водопроницаемостью, не способна к коагуляции, не участвует в структурообразовании и физико-химических процессах, протекающих в почве. Почвы, обогащенные фракцией крупной и средней пыли, легко распыляются, заплывают и уплотняются, отличаются слабой водопроницаемостью.

Пыль мелкая (0,005…0,001 мм) характеризуется относительно высокой дисперсностью, содержит значительное количество вторичных минералов, что определяет такие её свойства как пластичность и липкость. Она способна к коагуляции и структурообразованию, обладает поглотительной способностью, содержит повышенное количество гумусовых веществ. Однако обилие тонкой пыли в почвах в свободном, неагрегированном состоянии придает почвам такие неблагоприятные свойства, как низкая водопроницаемость, большое количество недоступной воды, высокая способность к набуханию и усадке, липкость, трещиноватость, плотное сложение.

Ил (<0,001 мм) состоит преимущественно из высокодисперсных вторичных минералов, очень сильно разбухающих в воде и почти не пропускающих воду и воздух. Из первичных минералов встречаются кварц, ортоклаз, мусковит.

Илистая фракция обладает высокой поглотительной способностью, содержит много гумуса и элементов зольного и азотного питания растений и имеет большое значение в создании почвенного плодородия. Она определяет направленность физико-химических процессов, протекающих в почве, играет особо важную роль в структурообразовании и формировании водно-физических и физико-механических свойства почвы. Илистые частицы обладают коллоидными свойствами и в основном удерживают в поглощённом состоянии элементы питания. Структурная почва даже при высоком содержании ила характеризуется благоприятными физическими свойствами.

Таким образом, с уменьшением размера механических элементов значительно изменяются их свойства, которые претерпевают довольно резкие изменения на рубеже 0,01 мм, затем 0,005 и 0,001 мм. Это позволило разделить все механические фракции на две большие группы: физический песок (>0,01 мм) и физическая глина (<0,01 мм).

Различные фракции механических элементов имеют неодинаковые свойства, поэтому и почвы и породы в зависимости от их содержания также будут обладать неодинаковыми свойствами.

Все многообразие почв и пород по механическому составу объединяют в несколько групп с характерными для них физическими, физико-химическими и химическими свойствами.

Для характеристики механического состава используют двух- и трёхчленные классификации. В настоящее время для классификации почв и грунтов используют трёхчленную классификацию Н.А. Качинского, в которой выделяют три группы частиц: песок – 1,0…0,05 мм, пыль – 0,05…0,001 мм и ил – менее 0,001 мм. По этой классификации основное наименование по механическому составу производится по содержанию физического песка и физической глины и дополнительное — с учетом других преобладающих фракций; гравелистой (3…1 мм), песчаной (1…0,05 мм), крупнопылеватой (0,05…0,01 мм), пылеватой (0,01…0,001 мм) и иловатой (<0,001 мм).

Однако самое широкое распространение имеет двучленная классификация почв Н.М. Сибирцева и Н.А. Качинского. В основу этой классификации почв и пород положено соотношение физического песка и физической глины.

Классификация составлена с учетом генетической природы почв, способности их глинистой фракции к агрегированию, что зависит от содержания гумуса, состава обменных катионов, минералогического состава. Чем выше эта способность, тем слабее проявляются глинистые свойства при равном содержании физической глины. Поэтому степные почвы, красноземы и желтоземы, как более структурные, переходят в категорию более тяжелых почв при большем содержании физической глины, чем солонцы и почвы подзолистого типа. Так степные почвы (например, черноземы) относят к категории глинистых при 60-75 % содержании физической глины, подзолистые почвы - при 50-65 %, а солонцы - при 40-50 %.

Механический состав почв и почвообразующих пород влияет на интенсивность многих почвообразовательных процессов, связанных с превращением, перемещением и накоплением органических и минеральных соединений в почве, и определяет продуктивность и состав насаждений, а также сельскохозяйственное использование почв. В одних и тех же природных условиях на породах разного механического состава формируются почвы с неодинаковыми свойствами.

Механический состав оказывает существенное влияние на водно-физические, физико-механические, воздушные, тепловые свойства, окислительно-восстановительные условия, поглотительную способность, накопление в почве гумуса, зольных элементов и азота.

Почвы песчаные и супесчаные легко поддаются обработке, обладают хорошей водопроницаемостью и благоприятным воздушным режимом, быстро прогреваются и носят название лёгких Отрицательные свойства - низкая влагоемкость, бедны гумусом и элементами питания растений, обладают незначительной поглотительной способностью, наиболее подвержены ветровой эрозии.