Класифікація грунтів по механічному складу

(по Н. А. Качинському)

Вміст фізичної глиниї (частинок < 0,01 мм) в %		Основні назви грунтів по механічному складу
у грунтах підзолистого типу грунтоутворення	у грунтах степового типу грунтоутворення червоноземів
80	85	Важко глинисті
65—80	75—85	Середньо глинисті
50—65	60—75	Легко глинисті
40—50	45—60	Важко суглинисті
30—40	30—45	Середньо суглинисті
20—30	20—30	Легко суглинисті
10—20	10-20	Супіщані
5—10	5—10	Пісок зв'язний
0—5	0—5	Пісок рихлий

Загальна назва грунтів по механічному складу (звичайний чорнозем глинистий, каштановий важкосуглинистий грунт і т. п.) дається за результатами визначення механічного складу верхнього (0—25 см) горизонту. У тому випадку, коли спостерігається різка відмінність в механічному складі верхнього горизонту і нижніх (сильнопідзолисті грунти, деякі солонці, алювіальні грунти), необхідно в загальній назві грунтів вказати механічний склад як верхнього, так і нижніх горизонтів. Наприклад: сильнопідзолистий важкосуглинистий грунт на глинах, алювіально-лугові средньосуглинисті грунти, що підстилаються пісками і т.п. Різні по механічному складу грунти повинні бути відображені на грунтовій карті.

Додаткові підрозділи грунтів по механічному складу вводяться на підставі співвідношень фракцій піску (> 0,05 мм), пилу (0,05—0, 01—0, 005—0,001 мм) і мула (<0,001 мм).

У назву грунту по механічному складу, окрім основної частини назви (важкоглиниста, середньоглиниста, легкоглиниста, важко-суглиниста, і т. д.) (табл. 4), включається і додаткова назва (пилувато-мулисті, мулувато-пилуваті і т. п.) по кількості піску, пилу, мулу.

Т а б л и ц я 4

Класифікація грунтів по каменястості

(по Н. А. Качинському)

Частинок, більше 3 мм, в %	Ступінь каменястості	Тип каменястості
<0,5 0,5—5,0 5—10 >10	Грунт некам'янистий Слабо кам'янистий Середньо кам'янистий Сильно кам'янистий	Встановлюється по характеру скелетніої частини. Грунти можуть бути валуни, галькові, щебенисті

При цьому на останнє місце в додатковій назві ставиться назва переважаючої фракції.

Наприклад, чорнозем легкоглинистий, пилувато-мулуватий — це означає, що фізичної глини в даному грунті міститься від 60% до 75%; на першому місці по кількості в ній представлений мул, на другому місці — пил.

Або інший приклад. Чорнозем середньосуглинистий піщано-пилуватий — це означає, що фізичної глини (частинок < 0,01 мм) в даному грунті міститься 30—45%; на першому місці по кількості в ній стоїть пилувата фракція (0,01 — 0,001 мм), на другому місці — піщана (0,05—3 мм).

Нижче приводимо номенклатуру грунтів по механічному складу на основі співвідношення механічних елементів більше 0,01 мм і дрібніше 0,01 мм, з урахуванням змісту переважаючих фракцій.

Глина легка, суглинки важкі і середні «пилуваті» другою переважаючою фракцією мають крупний пил (0,05—0,01 мм).

Глина легка, суглинки важкі і середні «крупно пилуваті» другою переважаючою фракцією мають пил (0,01— 0,001 мм).

Суглинки легкі і супіски «крупнопилуваті» другою переважаючою фракцією мають пісок (> 0,05 мм).

Суглинки легені і супіски «піщані» другою переважаючою фракцією мають крупний пил (0,05—0,01 мм).

Піски дрібнозернисті, середньозернисті і грубозернисті переважаючою фракцією мають пісок відповідної величини, на другому місці — пил великий.

У пісках крупнопилуватих переважає лессовидна фракція (0,05—0,01 мм): другою фракцією буде піщана (>.0,05мм).

Структура грунту. Структура, є дуже характерною ознакою грунту. Вона відображає «внутрішнє життя» грунту, його генезис і родючість, тому вивченню структури грунту при польових, дослідженнях необхідно приділити особливу увагу.

Під структурою грунту мається на увазі сукупність утворених в грунті окремостей (зерна, грудочки), різних по величині, міцності і формі, на які ділиться грунт в природному стані або розпадається при обробці. Якщо взяти в непорушеному стані великий зразок грунту і кинути його з висоти 1 м на поверхню землі, то він розпадається на зерна, грудочки, стовпчики або призмоподібні окремості різної величини і форми. Ці окремості прийнято називати структурними елементами.

Кожному типу грунтів властиві визначені: форма, розміри і міцність структури.

Для чорноземів найбільш характерними структурами є: у горизонті А1 — порошково-грудкувата і зерниста; у гор. А2 — зерниста, в гор. В — зернисто-грудкувата і горіхувата, в гор. С — крупнокомкувата.

У каштанових грунтах структура в гор. А—пластинчасто-порошкова або пилувато-грудкувата, в гор. В — грудкувато-призматична, в гор. С — грудкувата.

B солонцях в гор. А — пластинчасто-лускова структура, в гор. В— стовпчаста або призматична, в гор. С — грудкувата.

У дерново-підзолистих грунтах структура в гор. А2 — пластинчато-листувата, в сірих лісових грунтах в гор. А2 — горіхувата. Орний горизонт може бути грудкуватим — структурним або розпорошеним — безструктурним.

У полі структура грунту визначається по генетичним горизонтам. Для цього стамескою або маленькою саперною лопаткою вирізують з кожного горизонту великий зразок в непорушеному стані і підкидають його на лопаті 1 — 2 рази, внаслідок чого зразок розпадається на структурні окремості, найбільш характерні для даного горизонту. Ці окремості переглядають, визначаючи ступінь їх однорідності, форма, розмір і характер поверхні; результати спостережень записують в журнал. Для визначення розмірів структурних окремостей можна користуватися міліметрівкою, лінійкою або спеціально приготованою для цих цілей таблицею—нормограмою. Якщо структура неоднорідна, «змішаного» характеру, то в цьому випадку для характеристики її слід користуватися подвійними назвами (зернисто-грудкувата, грудкувато-пилувата, зернисто-горіхувата), відзначаючи другим словом переважаючий рід або вид структурних окремостей. Слід також відзначати характер зміни структури в горизонтах: наприклад, горіхувато-зерниста у верхній частині горизонту і зернисто-горіхувата в нижній, — цим підкреслюється, що з глибиною кількість горіхуватих елементів збільшується.

Дуже важливо визначити не тільки форму і розмір грунтової структури але і її міцність, здатність структурних окремостей протистояти розмиваючій дії води. Для цього необхідно помістити декілька структурних окремостей в стакан з водою і, якщо при легкому збовтуванні структура швидко руйнується, то це свідчить про те, що вона неміцна, а якщо структурні окремості зберігають свою форму, тобто не руйнуються, — означає структура міцна.

Легко в полі визначити і зв'язність (твердість) структури, тобто здатність структурних окремостей протистояти механічній дії — роздавлюванню між пальцями, розклинюванню за допомогою ножа: якщо структурні окремості роздавлюються між пальцями, то це означає, що вони не володіють значною зв'язністю і при боронуванні, культивації легко перетворюються на пилувато-порошкову масу, а якщо не роздавлюються або роздавлюються насилу, — означає, що така структура володіє великою зв'язністю. Структура чорноземів має велику водопроникність і порівняно хорошу зв'язність, структура ж солонців володіє поганою водопроникністю — при зволоженні вона швидко руйнується, перетворюється на безформну масу, в сухому стані має велику зв'язність.

При визначенні структури окремих горизонтів грунтів можна користуватися класифікацією проф. З. А. Захарова.

Складення грунту. Під складенням грунту слід розуміти «(зовнішній вираз прозорості і частково щільність грунтів)» (З. А. Захаров). При уважному розгляді грунтових горизонтів можна відмітити мережу пор, повітряноносних порожнин, пустот, тріщин, різних за своїми розмірами і формами. При дослідженні лопатою або ножем, по горизонтах зверху вниз (або навпаки) можна відмітити, що різні горизонти грунту мають різну щільність.

Складення грунту залежить від його структури, механічного і хімічного складу та від вологості грунтових горизонтів. Грунти, в яких переважає зерниста або дрібно грудкувата структура, звичайно мають рихле і пористе складання, як, наприклад, чорноземи на лесовидних суглинках; у солонцях дуже щільний горизонт В, представлений стовпчастою структурою.

Складання має велике практичне значення, оскільки воно характеризує грунт з погляду важкості його обробітку. Давно встановлено, що важкі глинисті грунти вимагають значно більше зусиль при обробці, ніж середньосуглинисті або піщані. При тракторній оранці важких глинистих грунтів витрата пального на одиницю площі набагато більше, ніж при оранці середньосуглинистих, а тим більше піщаних грунтів. Бажано мати в районі, господарстві спеціальну карту питомого опору грунтів, що дозволить раціональніше розподіляти пальне і тракторний парк при обробці тих або інших грунтів.

По щільності розрізняють: розсипчасте, рихле, щільне і змите складання. Розсипчасте складання характерне для піщаних грунтів; рихле — для орних горизонтів грунтів, що мають зернисту, дрібногудкувату структуру; щільне — для важких глинистих грунтів слабоокультурених, розпорошених; для горизонту В каштанових солонцюватих грунтів; складення (коли грунт не піддається дії лопати), змите — для чорноземів.

По величині і формі повітряних порожнин розрізняють декілька типів складення грунтів (З. А. Захаров): дрібнопористі — грунтова маса пронизана порами діаметром менше 1 мм; пористі — грунтова маса пронизана порами в 1—3 мм; губчасті — грунтова маса багата порожнинами від 3 до 5 мм; ніздрювате або дірчасте — грунтова маса містить порожнини від 5 до 10 мм; комірчасті — пустоти- більше 1 см; трубчасті і тонкоканальчасті — обумовлені життєдіяльністю в грунті землеробстві. Крім того, утворені, при висиханні грунту, порожнини між структурними елементами можуть створювати тріщинувате або шпаристе складення, яке є характерним для солонцюватих грунтів, солонців і солончаків.

В цілому, складення грунту і окремих його горизонтів, дає можливість зробити висновок про характер грунтоутворення, ступінь повітро- і водопроникності та про інші фізичні властивості грунту.

У полі щільність грунтових горизонтів визначають за допомогою лопати, ножа, а ще краще — спеціальними щільномірами Качинського або Голубева. Розрізняють три ступені щільності грунту в сухому стані:

дуже щільний, коли лопата або ніж при сильному ударі входить в грунт на незначну глибину, не більше 1 см;

середньощільний, коли лопата або ніж при великому зусиллі входять в грунт на глибину 2—3 см і грунт важко розламується руками;

слабощільний, коли лопата або ніж входить в грунт на глибину 3—5 см і грунт легко розламується руками.

При рихлому, розсипчастому складенні — лопата або ніж легко занурюються, грунт пухкий.

Новоутворення. До грунтових новоутворень відносяться ті виділення і скупчення різних речовин, які створюються в грунтовій товщі в процесі грунтоутворення. Розрізняють новоутворення хімічного і біологічного походження. (З. А. Захаров).

З новоутворень хімічного походження, в грунтах найчастіше зустрічаються:

1. всілякі виділення вуглекислоти: вапно (СаСОз) білого і брудно-білого кольору у формі карбонатної цвілі, карбонатних трубочок і «білоглазки». Новоутворення вуглекислого вапна мають досить широке розповсюдження в каштанових грунтах і чорноземах. Повсюдно в горизонті С можна побачити «білоглазку» — безформні білі щільні плями вапна величиною в 1—2 см; вони іноді досить чітко виступають на палевому фоні горизонту С каштанового грунту або чорнозему. Карбонатна цвіль найчастіше зустрічається в горизонті В карбонатних чорноземів;

2. скупчення (білуватого кольору) легкорозчинних солей-хлоридів і сульфатів. Вони широко поширені в грунтах солонцево-солончакуватого ряду. У суху пору року на поверхні солончаків можна відмітити білу борошнисту присипку-наліт всіляких солей; під час дощу ці солі розчиняються і просочуються в грунт, а при його висиханні знову по капілярах піднімаються вгору і, викристалізовуючись, залишаються у вигляді білої борошнистої присипки на поверхні грунту;

3. білі виділення і складення гіпсу (CaSO₄), що зустрічаються в солончаках у формі цвілі, нальотів, прожилків і в глибоких горизонтах південних чорноземів і каштанових грунтів у вигляді особливих зростків, званих «земляними серцями». Останні найчастіше розташовуються в горизонтах підгрунтя, в лесовидних породах.

4. червоно-бурі, іржаво-охристі, рожеві, жовті, брудно-зеленуваті і чорні виділення заліза і марганцю у вигляді плям, цвілей, нальотів. Вони зустрічаються в грунтах, що формуються в умовах надмірного зволоження.

До новоутворень хімічного походження належать також виділення кремнекислоти у вигляді присипки, припудреності. Білясті плями цих виділень характерні, головним чином, для грунтів підзолистого типу грунтоутворення і солодей.

До новоутворень біологічного походження відносяться звивисті ходи і канальці черв'яків — «червороїни», зернисті клубочки екскрементів черв'яків — «копроліти», порожні або засипані ходи кротів, ховрахів і бабаків — «кротовини», дрібні узори корінців на поверхні структурних елементів — «дендрити», ходи крупного коріння дерев, що погнило, — «корневини». Червороїни і кротовини є досить характерними для чорноземів.

Перераховані новоутворення хімічного і біологічного походження дають можливість судити не тільки про розвиток тих або інших грунтів, але про їх родючість; тому визначати ці новоутворення при обстеженні грунтів дужекорисно.

Включення. Під включеннями розуміють предмети (кістки тварин, уламки цеглини, посуду і різні археологічні знахідки) «випадково» включені в грунт, тобто зв’язані з ним не генетично. Проте наявність в грунті деяких включень (археологічні знахідки) можуть служити підставою для думки про вік грунтів.

Для докладнішої і повнішої характеристики морфолого-генетичних ознак грунтів бажано провести деякі прості хімічніаналізи. Окрім визначення глибини скипання грунтів від 10-процентної соляної кислоти, необхідні:

1. Якісне визначення хлористих і сірчанокислих солей, що дасть можливість судити про наявність їх в грунтах. Для виявлення наявності в грунті хлоридів і сульфатів кладуть в стакан, а ще краще у велику пробірку маленький шматочок грунту (2,5—5 г) і заливають дистильованою або дощовою водою 10—15 см³ (відношення 1:3), енергійно збовтують 3 хвилини, а потім відстоюють протягом 10 хвилин. Після відстоювання отриману прозору або добре освітлену водну витяжку розливають в 2—3 маленьких чистих пробірки, в яких і проводять якісне дослідження на присутність хлористих і сірчанокислих солей.

Для встановлення наявності хлористих солей – CaCl_2, MgCl₂, NaCI (хлоридів) в одну з маленьких пробірок з водною витяжкою додають декілька крапель розчину азотнокислого срібла (AgN0₃), що підкисляється азотною кислотою. Поява помутніння указує на присутність сотих часток відсотка С1, а випадання аморфного осаду говорить про десяті частки відсотка.

Наявність в грунті сірчанокислих солей — Na₂S0₄, СaS0₄, MgSO₄ (сульфатів) виявляється шляхом додавання в одну з пробірок з чистою водною витяжкою декількох капель 10-процентного розчину хлористого барію (Ва Сl₂). Поява муті або осаду указує на присутність солей сірчаної кислоти.

Наявність в грунті нормальної соди (Na₂C0₃), найбільш шкідливої для розвитку культурних рослин, можна визначити шляхом додавання до водної витяжки декількох крапель спиртного розчину фенолфталеїну. Поява вишнево-червоного забарвлення указує на присутність соди.

2. Якісна реакція на закис заліза в заболочених і болотних грунтах. Для цього на свіжий злам грунту наносять з крапельниці 2—3 краплі 10-процентної соляної кислоти, потім туди ж підливають 2—3 краплі насиченого розчину червоної кров'яної солі (перша проба). Поряд на тому ж зрізі роблять аналогічну пробу тільки одним розчином червоної кров'яної солі (друга проба). Поява голубувато-синього забарвлення свідчить про наявність в грунті закису заліза.

3. Визначення величини рН в дерново-підзолистих грунтах. Для цього користуються методом О. Г. Халліка або іншими відомими методами визначення рН в польових умовах.

Ці визначення досить прості, не вимагають складного устаткування і разом з тим допомагають досліднику краще вивчити грунти, що вивчаються, встановити наявність засолених грунтів, характер і навіть ступінь їх засолення, визначити величину рН і ін.

Після всестороннього вивчення і опису грунтового розрізу дається повна польова назва грунтів і беруться їх зразки. У назві грунтів необхідно відобразити тип, підтип, вид, різновид і материнську породу, наприклад: чорнозем звичайний, середньоважкий важкосуглинистий на лесах. Одночасно дається агрономічна оцінка грунту, з урахуванням досвіду місцевого населення. Бажано вказати бонітувальний бал або розряд грунту (I—кращий, II — хороший, III — середній, IV — поганий, V — не придатний для ріллі) і врожайність на різних грунтах.

Відбір грунтових зразків

Зразки грунтів беруться з повних (основних) розрізів, іноді з напів’ям і прикопок. З одного повного розрізу завглибшки близько 2 м слід узяти від 4 до 6 і більше зразків. До відбору зразків треба віднестися зі всією серйозністю і брати їх не механічно, через довільно-вибрані проміжки, а строго по генетичних горизонтах. Схема відбору грунтових зразків приведена на рисунку 13.

Відбір грунтових зразків грунту, для уникнення засмічення стінки ґрунтового розрізу, проводиться обов'язково від низу до верху за грунтовим профілем, тобто спочатку беруть зразки з горизонту С, далі з горизонту В і, нарешті, з горизонту А.