14.5. Отбор образцов для анализа
После морфологического описания во всех основных разрезах из каждого генетического горизонта берут образцы для камеральной обработки. Место взятия образца нужно выбирать тщательно с таким расчетом, чтобы оно было типичным для горизонта. Брать образцы на границе двух горизонтов нельзя. Перед взятием образцов стенку разреза зачищают, после чего ножом точно намечают место взятия каждого образца. Его толщина не должна превышать 10 см.
Прежде всего берут образец из горизонта А0. Затем переходят к выемке всех остальных образцов, начиная с нижней части профиля (с горизонта С). Из верхнего гумусного горизонта образец нужно взять с поверхности (или непосредственно из-под подстилки); если его мощность велика, берут еще из средней и нижней частей. В пахотных почвах обязательно берут с поверхности пахотный горизонт послойно (0–10 и 10–20 см) и подпахотный (20–30 см). Если мощность какого-либо горизонта меньше 5 см (например, А2), образец берут толщиной в 2–3 см.
В случае детального изучения почвы образцы берут послойно без перерыва, с учетом мощности генетических горизонтов (например, 0–2, 2–9, 9–19, 19–25, 25–35, 35–45, 45–55 см и т. д.). Образец должен быть не меньше 300–500 г. Образцы глубоких горизонтов профиля (глубже 120–150 см), а также болотных почв, разрезы которых быстро заполняются почвенно-грунтовой водой, можно брать буром. Взятые образцы нужно довести до воздушно-сухого состояния на месте работы или в лаборатории. Образцы почвенно-грунтовых вод берут в бутылки.
Для каждого образца пишут этикетку с указанием номера разреза, названия владельца земельного участка, генетического горизонта, точной глубины взятия образца, ставят дату и подпись лица, производящего исследование (номер академической группы и бригады). Этикетку пишут простым карандашом, складывают надписью внутрь и завертывают в уголок листа бумаги, в котором находится образец почвы. Завернутый образец перевязывают шпагатом и сверху делают химическим карандашом пометку с указанием номера разреза, объекта исследования, генетического горизонта, глубины взятия образца, даты и номера группы и бригады.
Параллельно делают запись в полевом дневнике о глубине взятия всех образцов.
Наряду с индивидуальными образцами из отдельных разрезов по указанию преподавателя на пахотных массивах берут смешанные образцы для составления агрохимических картограмм. В зависимости от сложности почвенного покрова один смешанный образец берут на 5–10 га при масштабе исследований 1:10 000; при масштабе работы 1:25 000 один смешанный образец берут на 25 га. Смешанный образец составляют из пяти почвенных проб, взятых «конвертом» из пяти точек с площади 100–400 м (рис. 14.1). Первую пробу берут из стенки разреза, а остальные крест-накрест от первой точки на расстоянии 10–20 м.
Рис. 14.1. Схема отбора смешанных образцов
Пробу берут на всю мощность пахотного слоя. Всю почву хорошо перемешивают и отбирают средний образец весом 300–400 г.
14.6. Техника взятия монолитов и обработка материалов
По указанию преподавателя, из одного разреза берут монолит почвы, т.е. извлекают из стенки разреза призму в 1 м глубиной без нарушения природного сложения. Брать монолит должны два студента. Монолиты берут в специальные ящики, крышка и дно которых привинчиваются к раме шурупами. Стандартный размер монолитных ящиков 100×200×5 см. При взятии монолита поступают следующим образом. Почвенный разрез углубляют до 150 см, расширяют до 80 см и тщательно зачищают переднюю стенку. Затем отвинчивают и снимают крышку и дно, прикладывают раму ящика к стенке разреза с таким расчетом, чтобы верхний внутренний край рамы находился на одном уровне с поверхностью почвы, и ножом резко очерчивают внутренние границы рамы с боков и по нижнему краю. Затем приступают к вырезке монолита. Для этого, отступив от черты на 2-3 см, большим ножом вырезают желобки, глубина которых соответствует глубине рамки, после чего по прочерченным границам выравнивают призму почвы, точно отвечающую размерам рамки.
На колонку надевают рамку, сначала на нижний, а затем на верхний конец (рис. 14.2), и привинчивают дно.
Рис. 14.2. Взятие монолита
Если почва выступает из рамки, ее избыток срезают осторожно ножом. Необходимо помнить, что надевать рамку на колонку почвы нужно лишь тогда, когда колонка точно соответствует размеру рамки. Если рамка не находит без особого нажима на колонку, последнюю нужно подчистить. Надетую на часть колонки рамку снять очень трудно, так как колонка почвы разрушается и всю работу приходится начинать вновь. Закрепленный в рамке монолит подкапывают с боков и сверху лопатой и постепенно отваливают, придерживая коленом нижний конец ящика. Взятый монолит вынимают из разреза, очищают от излишка почвы, постепенно снимая последнюю ножом до уровня рамки, и завинчивают крышку. На боковой стенке ящика пишут название почвы, место и дату взятия монолита, а также указывают номер группы и бригады.
Камеральная обработка материалов начинается с просмотра собранных образцов почв и полевого дневника. Если образцы сырые, их немедленно просушивают до воздушно сухого состояния. При просмотре образцы сопостовляют с полевыми описаниями почв и, если необходимо, вносят соответствующие поправки в полевые определения почв. На основании просмотра образцов и полевого дневника составляют таблицы морфологических признаков для каждого выделенного на полевой почвенной карте типа почв. В таблицу вносят данные для всех исследованных разрезов, причем последние группируются в приделах типов почв по подтипам и разновидностям. В таблицах после указания мощности горизонта дают характерные для каждого типа почв признаки. Эти признаки намечают совместно с преподавателем. Так, например, для типа дерновоподзолистых почв важно отметить наличие и характер оглеения, уровень залегания грунтовых вод, для черноземов – глубину вскипания, глубину залегания и характер новообразований углекислого кальция и т. д.
Аналитическая обработка почвенных материалов.
Дальнейший этап работы является анализ собранных образцов. Производство анализов необходимо для точного определения выделенных в поле типов, подтипов и разновидностей почв, составление их агропроизводственной характеристики и разработки мероприятий по повышению плодородия этих почв. Прежде всего составляют аналитический план. Для этого совместно с преподавателем намечают виды анализов и методы определения, необходимые для тех или иных почв. Составлять план нужно при одновременном просмотре почвенных образцов и полевого дневника и тщательном выборе образцов для анализа. По каждому типу, подтипу и разновидности почв, для анализа берут не менее 1–2 полных разрезов (по 4–5 образцов) и несколько поверхностных образцов из разрезов, заложенных на почве. Если в пределах типа или подтипа изменяется характер сельскохозяйственного угодия – пашня сменяется пастбищем, лугом или лесом, – необходимо взять парные разрезы для выяснения различия между почвами различных угодий. Обычно рекомендуется следующий список основных анализов для составления агропроизводственной характеристики:
1) механический анализ по профилю, микроагрегатный и агрегатный анализы в пахотном и подпахотном горизонтах;
2) определение рН по профилю – в кислых почвах из солевой вытяжки, в нейтральных и щелочных – из водной вытяжки;
3) определение гумуса по профилю до глубины проникновения заметного на глаз органического вещества; в верхних горизонтах желательно определение валового содержания азота;
4) определение подвижных форм фосфора, калия и гидролизуемого азота в верхних горизонтах профиля;
5) определение обменной и гидролитической кислотности во всем профиле почв, не насыщенных основаниями (подзолистые, серые лесные);
6) определение количества поглощенных катионов Са2+ и Mg2+ в бескарбонатных горизонтах, емкости поглощения и поглощенного Na+ в профиле солонцеватых почв и солонцов;
7) анализ водной вытяжки в профиле засоленных почв и солончаков и анализ грунтовых вод из этих почв, если последние залегают не глубже 7–8 м;
8) определение СО2 карбонатов и SO42- гипса в карбонатных и гипсоносных горизонтах черноземов, каштановых, бурых почв, сероземов, солонцов и солончаков;
9) определение потери при прокаливании, рН в солевой вытяжке, запасов азота, калия, фосфора и кальция, а также гидролитической и обменной кислотности, ботанического состава торфообразователей и степени разложенности торфа в торфянистых горизонтах заболоченных и болотных почв;
10) определение гигроскопической воды во всех образцах.
В ряде случаев необходимы дополнительные анализы по характеристике водно-физических свойств почвы, нитрификационной способности и т. д. В смешанных образцах определяют рН (солевой или водной) вытяжки, подвижные формы фосфора и калия.