- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •Раздел I. Химия почв
- •1. Химический состав почв
- •1.1. Элементный состав почв
- •1.2. Фазовый состав почвы
- •1.3. Соединения щелочных и щелочно-земельных элементов в почвах
- •1.4. Формы соединений химических элементов в почвах и их доступность растениям
- •Контрольные вопросы
- •2. Почвенные растворы
- •2.1. Концентрации и активности ионов и солей в почвенных растворах
- •2.2. Методы определения активности ионов
- •Контрольные вопросы
- •3. Катионообменная способность почв
- •3.1. Селективность катионного обмена
- •3.2. Кинетика обмена катионов
- •3.3. Уравнения и изотермы катионного обмена
- •3.4. Катионный обмен и адсорбция
- •3.5. Обменные катионы в почвах
- •Контрольные вопросы
- •4. Окислительно-восстановительные реакции и процессы в почвах
- •4.1. Окислительно-восстановительный потенциал почвы
- •4.2. Потенциалопределяющие системы в почвах
- •4.3. Окислительное состояние основных типов почв
- •4.4. Типы окислительно-восстановительных режимов
- •4.5. Влияние окислительно-восстановительных процессов на химическое состояние почв
- •4.6. Методы определения окислительных потенциалов и изучения окислительно-восстановительных режимов
- •Контрольные вопросы
- •Раздел II. Физика почв
- •1. Подготовка почвы к определению показателей физических свойств
- •1.1. Заложение и описание почвенного разреза
- •1.2. Морфологическое описание почвенного разреза
- •Пример морфологического описания почвы Разрез № 217
- •Контрольные вопросы
- •2. Определение гранулометрического состава почвы
- •Классификация почв и пород по гранулометрическому составу
- •2.1. Методы определения гранулометрического состава
- •2.1.1 Определение гранулометрического состава визуально и на ощупь
- •Визуальные методы определения гранулометрического
- •2.1.2 Лабораторные методы определения гранулометрического состава
- •Подготовка почвы к гранулометрическому анализу
- •Форма записи при определении гигроскопической влажности почвы
- •Определение гранулометрического состава в стоячей воде. Метод пипетки
- •Плотность и вязкость воды в зависимости от температуры
- •Интервалы во времени при взятии проб суспензии в зависимости от температуры суспензии и плотности частиц
- •Расчёт результатов анализа
- •Пример вычисления:
- •Пример записи данных гранулометрического анализа
- •Контрольные вопросы
- •3. Методы изучения структуры почвы
- •3.1. Морфологическое изучение почвенной структуры
- •3.2. Лабораторные методы изучения структуры почвы
- •3.2.1. Агрегатный анализ почвы (метод сухого рассева)
- •Форма записи результатов агрегатного анализа
- •3.2.2. Определение водопрочности структурных агрегатов по п.И. Андрианову
- •3.2.3. Микроагрегатный анализ
- •Форма записи результатов микроагрегатного анализа
- •3.2.4. Определение порозности агрегатов
- •Форма записи при определении порозности агрегата
- •Контрольные вопросы
- •4. Методы определения показателей общих физических свойств почвы
- •4.1. Определение плотности твёрдой фазы почвы
- •Состав и плотность некоторых минералов
- •Форма записи определения твёрдой фазы почвы
- •4.2. Определение плотности почвы
- •Форма записи определения плотности почвы
- •4.3. Определение пористости (порозности, скважности) почвы
- •4.4 Определение дифференциальной порозности методом расчёта
- •Форма записи определения дифференциальной порозности
- •4.5 Оценка показателей общих физических свойств почвы
- •Характеристика уплотненности почвы по величине плотности сложения (dV, г/см3) и порозности (p, % от объёма почвы)
- •Контрольные вопросы
- •5. Методы изучения водных свойств почвы
- •5.1 Определение влажности почвы
- •5.2 Определение водопроницаемости почвы
- •Оценка водопроницаемости почв тяжёлого гранулометрического состава
- •Форма записи результатов определения водопроницаемости почвы
- •5.3 Определение гидрологических характеристик почвы
- •Максимальная гигроскопичность почв, различных по гранулометрическому составу и средней гумусированности
- •5.4 Определение влагоёмкости почвы
- •Форма записи результатов определения капиллярной влагоёмкости
- •Оценка предельной полевой (наименьшей) влагоёмкости
- •5.5 Расчёты запасов влаги при определении наиболее важных гидрологических характеристик почвы
- •Контрольные вопросы
- •Раздел III. Статистическая обработка данных при изучении свойств почв
- •1. Статистические показатели вариационных рядов
- •Пример расчёта статистических показателей
- •Результаты статистической обработки данных определения плотности лугово-чернозёмной почвы в слое 0 – 20 см
- •2. Оценка существенности разницы выборочных средних
- •Примеры расчётов
- •Влияние использования лугово-чернозёмной почвы на водопрочность структуры
- •3. Корреляция и регрессия
- •Пример расчёта
- •Влажность устойчивого завядания растений при различной плотности пахотного слоя чернозёма обыкновенного
- •Расчет корреляционной зависимости между влажностью устойчивого
- •Слоя чернозёма обыкновенного
- •Заключение
- •Библиографический список
Пример морфологического описания почвы Разрез № 217
Вскипание от HCl: нет
Гор. Апах 0 – 22 см |
Серый, однородный по окраске, с комковатой, неоднородной структурой, легкосуглинистый, рыхлый, пористый, с присыпкой SiO2. Переход в следующий горизонт резкий |
Гор. А2 22 – 26 см |
Палевый, с белесоватым оттенком, бесструктурный, рыхлый, легкосуглинистый. Переход языковатый. |
Гор. A2В 26 – 40 cм |
Неоднородной жёлто-бурой окраски с отдельными белесоватыми за счёт SiO2 языками, глыбистый, трещиноватый, среднесу-глинистый. Переход в следующий горизонт постепенный. |
Гор. В 40 – 82 см |
Жёлто-бурый, однородный по окраске, плотный, ореховатый, слабо трещиноватый, среднесуглинистый, новообразования в виде слабовыраженных железистых пятен охристой окраски. Переход в следующий горизонт постепенный. |
Гор. С 82 – 152 см |
Жёлто-бурый, плотный, бесструктурный, среднесуглинистый с железистыми пятнами. |
Название почвы: Глубокодерновая мелкоподзолистая среднегумусовая легко-суглинистая почва.
Контрольные вопросы
1. Что включает в себя понятие «почвенный разрез»?
2. В чём состоит методика закладки почвенного разреза?
3. Какие морфологические признаки обязательно указывают при описании горизонтов почвенного разреза?
4. Какими символами принято обозначать горизонты различных почв?
5. В чём состоит методика морфологического описания почвенного разреза?
2. Определение гранулометрического состава почвы
Основной характеристикой дисперсности почвы является её гранулометрический состав. Гранулометрическим составом называется относительное (процентное) содержание фракций механических элементов почвы.
Гранулометрический состав почв является важной генетической и агрономической характеристикой. При классификации почв выделяют виды и разновидности изучаемого почвенного типа по гранулометрическому составу, с которым в значительной степени связано плодородие.
От гранулометрического состава зависят почти все физические свойства почв: порозность, влагоёмкость, водопроницаемость, водоподъёмная способность, водный, воздушный и тепловой режимы и другие.
Гранулометрический состав обусловливает большинство технологических свойств почвы: твёрдость, прилипание к почвообрабатывающим орудиям, крошение пласта при вспашке, а следовательно, качество вспашки и удельное сопротивление почвы при обработке.
Твёрдая фаза почвы и грунта является полидисперсной системой, состоящей из частиц разного размера – от молекулярного до крупных составляющих – песка и камней, являющихся элементарными почвенными частицами. Элементарной почвенной частицей (гранулой) называют обособленную минеральную, органо-минеральную или органическую частицу кристаллического или аморфного строения, все молекулы которой находятся в химической взаимосвязи. Различают первичные механические элементарные частицы почвы, которые образуются в процессе выветривания, дробления пород и минералов под влиянием температуры, ветра, водных потоков и вторичные, образовавшиеся путём синтеза из конечных продуктов выветривания, коагуляции, а также биологическим путём в результате жизнедеятельности растений и организмов.
Крупные механические элементы обычно состоят из первичных минералов, а мелкие – из вторичных. Многими исследованиями установлено, что частицы почвы, значительно различающиеся по своим размерам, характеризуются разными свойствами, в то время как свойства близких по размеру частиц – отличаются мало. Это обстоятельство и легло в основу классификации механических элементов. В отечественном почвоведении используется классификация гранулометрических (механических) элементов почвы, разработанная Н.А. Качинским (1958), в которой, кроме размеров частиц, учитываются их физические, физико-химические и химические свойства (табл. 1).
Таблица 1
Классификация механических элементов почв
Эффективный диаметр механических элементов почвы, мм |
Механический элемент |
>3 3 – 1 1 – 0,5 0,5 – 0,25 0,25 – 0,05 0,05 – 0,01 0,01 – 0,005 0,005 – 0,001 <0,001 0,001 – 0,0005 0,0005 – 0,0001 <0,0001 >0,01 <0,01 |
Каменистая часть почвы Гравий Песок крупный Песок средний Песок мелкий Пыль крупная (лёссовидная фракция) Пыль средняя Пыль мелкая Ил Ил глинистый Ил коллоидный Коллоиды «Физический» песок «Физическая» глина |
Согласно этой классификации близкие по размерам и свойствам механические элементы объединены во фракции. Частицы каменистой фракции и гравий, размер которых более 1 мм называются скелетной частью почвы, частицы менее 1 мм – мелкозёмом. Кроме того, частицы крупнее 0,01 мм выделяются в укрупнённую фракцию «физический» песок, а частицы мельче 0,01 мм – «физическая» глина.
На основе классификации механических элементов Н.А. Качинским разработана классификация почв по гранулометрическому составу (табл. 2).
Название почвы по гранулометрическому составу в соответствии с этой классификацией определяется на основании количественного содержания физического песка и физической глины, а также по преобладающим фракциям: гравелистой 1–3 мм, песчаной 1–0,05 мм, крупнопылеватой 0,01–0,05 мм, пылеватой 0,01–0,001 мм и иловатой <0,001 мм. Классификация разработана для трёх типов почвообразования: подзолистого, степного и солонцового. Например, если у чернозёма обыкновенного в гор. А содержание физической глины составляет 70%, песка – 10%. Причём пыли (пыль средняя и мелкая) 25%, пыли крупной 20% и ила 45%. В этом случае, вначале определяют основное название по физической глине (70% – среднеглинистый), затем определяют название по преобладающим фракциям (ил – 45%, пыль – 25%), следовательно – пылевато-иловатй (преобладающую фракцию указывают в конце). В целом, полное название почвы по гранулометрическому составу – чернозём обыкновенный среднеглинистый пылевато-иловатый.
Таблица 2
