1. Гранулометрический состав почв

(практическая работа № 1)

Основные теоретические положения

Гранулометрический состав почвы - фундаментальное свойство почвы, т.е. от него зависят многие другие почвенные свойства (физические, химические, биологические, физико-химические и др.).

Твердая фаза почв формируются при выветривании горных пород. Она представлена частицами (обломками) первичных и вторичных минералов, органического вещества (гумуса) и органо-минеральных соединений. Все эти частицы называются механическими элементами. В почве они находятся в раздельно-частичном состоянии, либо в виде агрегатов разной величины и формы. Размеры механических элементов различаются, что связано с особенностями почвообразовательных процессов

Частицы разного размера определяют и особые свойства почвы. Эти свойства меняются довольно отчетливо, а, иногда, и резко, что послужило основанием для разделения их на группы или фракции. Такая группировка называется КЛАССИФИКАЦИЕЙ МЕХАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ.

В России наибольшее распространение и признание получила классификация Н.А. Качинского. Эта классификация играет такое же большое значение, как периодическая система Д.Н. Менделеева в химии.

Рассмотрим несколько классификаций механических элементов по размерам:

Первая классификация:

- частицы размером более 1 мм: СКЕЛЕТ почвы

- частицы размером менее 1 мм: МЕЛКОЗЕМ

Вторая классификация наиболее важная, на ее основе почвы классифицируются по гранулометрическому составу –

- частицы размером более 0,01 мм называют: ФИЗИЧЕСКИЙ ПЕСОК

- частицы размером менее 0,01 мм: ФИЗИЧЕСКАЯ ГЛИНА

Все главнейшие свойства почв особенно резко изменяются на «переходе» размера частиц через 0,01 мм.

Третья классификация – Н.А. Качинского (табл. 1):

Итак, ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВЫ это относительное содержание в почве частиц разного размера или, по-другому, процентное соотношение между физическим песком и физической глиной

Таблица 1. Классификация механических элементов почвы

Фракция	Размер частиц, мм	Группы фракций
камни	>3	Скелет почвы
гравий	3-1
Песок:		Физический песок
крупный	1-0,5
средний	0,5-0,25
мелкий	0,25-0,05
Пыль:
крупная	0,05-0,01
средняя	0,01-0,005	Физическая глина
мелкая	0,005-0,001
Ил:
грубый	0,001-0,0005
тонкий	0,0005-0,0001
коллоиды	<0,0001

Далее в таблице представлена классификация почв по гранулометрическому составу (Н.А. Качинский).

Таблица 2. Классификация почв по гранулометрическому составу

Содержание физической глины, % (сумма частиц менее 0,01 мм)	Название почвы по гранулометрическому составу (основное наименование разновидности)
Песчаные почвы (легкие):
0-5	Рыхлопесчаная
5-10	Связнопесчаная
10-20	Супесчаная
Суглинистые почвы:
20-30	Легкосуглинистая
30-40	Среднесуглинистая
40-50	Тяжелосуглинистая
Глинистые почвы (тяжелые):
50-65	Легкоглинистая
65-80	Среднеглинистая
80-100	Тяжелоглинистая

Чем больше физической глины в твердой фазе почв, тем тяжелее их обрабатывать, поэтому в агрономии различают тяжелые и легкие почвы.

Песчаные и супесчаные почвы легко поддаются обработке, поэтому, издавна их называют легкими, характеризуются хорошей водопроницаемостью и благоприятным воздушным режимом, быстро прогреваются, но также быстро остывают и имеют низкую влагоемкость. Поэтому на песчаных и супесчаных почвах даже во влажных районах растения страдают от недостатка влаги. Легкие почвы бедны гумусом и элементами питания растений, обладают незначительной поглотительной способностью, подвергаются ветровой эрозии. Физико-механические свойства, например, пластичность, липкость, набухаемость, сопротивление при обработке на легких почвах отличаются от тяжелых, а от этого зависят сроки проведения полевых работ, нормы выработка, расход горючего и т.д.

Суглинистые и глинистые почвы отличаются более высокой связностью и влагоемкостью, хорошо обеспечены питательными веществами и гумусом по сравнению с песчаными почвами. Запасы влаги и питательных веществ в этих почвах способны обеспечить хорошие урожаи сельскохозяйственных культур, особенно на тяжелосуглинистых и глинистых почвах, которые обладают выраженной структурой и содержат достаточное количество водопрочных агрегатов. Однако, обработка этих почв требует больших энергетических затрат, поэтому их принято называть тяжелыми. Тяжелые почвы подвергаются водной эрозии в большой степени, нежели ветровой. При нерациональном использовании эти почвы могут терять свою структуру. Тяжелые бесструктурные почвы обладают характерными свойствами глинистых частиц, с чем связаны неблагоприятные физические и физико-механические свойства. В зависимости от влажности глина резко меняет свои свойства: она тверда в сухом состоянии, при избытке воды – текуча, а при умеренном содержании воды – пластична. В связи с этим бесструктурные глинистые почвы имеют слабую водопроницаемость, легко заплывают, образуют корку, отличаются большой плотностью, липкостью, вязкостью, часто неблагоприятным воздушным и тепловым режимами.

Различают несколько методов гранулометрического анализа почвы: полевые и лабораторные (ситовый анализ, гранулометрический анализ почвы в воде).

«Сухой» метод легко используется в полевых условиях. Комок почвы, величиною с зерно гречихи, испытывают на ощупь между пальцами. Раздавливают ногтем на ладони и втирают в кожу. Чем зерно более угловато, жестко, прочно и чем большая часть его после полного раздавливания втирается в кожу, тем почва тяжелее по гранулометрическому составу.

«Мокрый» метод используется как в поле, так и в лаборатории. Почву смачивают и разминают между пальцами до такого состояния, чтобы не ощущались ее структурные зерна, до консистенции теста. Хорошо размятая почва раскатывается на ладони «ребром» второй кисти руки в шнур и сворачивается в колечко. Толщина шнура около 3 мм, диаметр кольца — около 3 см.

Если почва глинистая - шнур при сгибании в кольцо не ломается и не растрескивается (рис. 3). Шнур из суглинистой почвы при сгибании в кольцо разламывается. При этом выделяются три разновидности: тяжелый суглинок - кольцо с трещинами, средний - кольцо при свертывании распадается, легкий суглинок - шнур дробится при раскатывании. Из супесчаной почвы можно получить только непрочный, легко рассыпающийся шарик, шнур из которого сразу же распадается на фрагменты. Из песчаной почвы шнур приготовить нельзя.

Рисунок 3 - Схема «мокрого» метода определения гранулометрического состава