Глава 3. Механический состав почвы.

3.1 Значение механического состава почв, классификации, связь механического состава с другими свойствами почв.

В результате процессов выветривания плотные горные породы превращаются в рыхлую массу, состоящую из частиц различного размера, которые называются механическими элементами. Механические элементы, близкие по размерам, объединяются во фракции. Совокупность механических фракций представляет механический состав почвы.

В нашей стране у почвоведов широко применяется классификация проф. Н.А.Качинского (табл. 2).

Таблица 2 - Классификация механических элементов по Н.А. Качинскому.

Название механических элементов	Размер механических элементов в мм
Камни Гравий Песок крупный Песок средний Песок мелкий Пыль крупная Пыль средняя Пыль мелкая Физическая глина Физический песок	>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 <0,01 >0,01

Физическая глина – это частицы, у которых размер менее 0,01 мм. К ней относятся: пыль средняя, пыль мелкая. Физический песок – это частицы, размер которых от 0,01 до 1 мм. К ним относятся: песок крупный, песок средний, песок мелкий и пыль крупная. К глинистым почвам в зоне подзолистого типа почвообразования называются такие почвы, в которых содержится более 50% физической глины. В суглинистых почвах физической глины будет содержаться от 20 до 50% (табл. 3).

Механический состав является очень важным свойством почвы, по которому изучаемая почва относится к той или иной разновидности. Определение механического состава почвы по горизонтам играет большую роль при изучении происхождения почвы, так как механический состав зависит не только от состава материнской породы, но и от процессов почвообразования происходящих в почве.

Таблица 3- Классификация механического состава почвы подзолистого типа образования по Н.А. Качинскому.

Содержание "физической" глины - частиц < 0,01 мм, %	Содержание "физического" песка частиц > 0,01 мм, %	Краткое название почвы
0-5	95-100	песок рыхлый
5-10	95-90	песок связный
10-20	90-80	Супесь
20-30	80-70	суглинок легкий
30-40	70-60	суглинок средний
40-50	60-50	суглинок тяжелый
50-65	50-35	глина легкая
65-80	35-20	глина средняя
> 80	< 20	глина тяжелая

Между минералогическим, механическим и химическим составом рыхлых пород существует определенная сопряженность: чем тяжелее порода по составу, тем меньше в ней первичных и тем больше вторичных минералов (особенно вторичных алюмосиликатов и свободных гидроокисей), тем ниже содержание кремнезема и выше содержание химически связанной воды и окисей алюминия и железа, а в породах сиалитного типа – также калия и магния.

Эта же закономерность может быть прослежена при сопоставлении не только химического состава отдельных пород, различающихся по механическому составу, но и химического состава отдельных фракций, выделенных из одной и той же породы.

Влияние механического состава на температуру почвы связано с особенностями тепловых свойств легких и тяжелых почв. Весной глинистые почвы, обладая большим запасом влаги и расходуя тепло на испарение, нагревается медленнее, чем легкие. Самые холодные торфяно-болотные почвы, как более влажные и имеющие высокую теплоемкость.

Благодаря различию в механическом составе горизонтов их водопроницаемость неодинакова: гумусовый и подзолистый горизонты обладают значительно большей водопроницаемостью, чем иллювиальный горизонт. В периоды интенсивного поступления влаги в почву (во время снеготаяния или при обильном выпадении осадков летом или осенью) влага, быстро и легко просачивающаяся через подстилку, гумусовый и подзолистый горизонты, обладающие высокой водопроницаемостью, дойдя до иллювиального горизонта, задерживается над ним из-за его малой водопроницаемости.

Воздушный режим почв находится в прямой зависимости от механического состава почв. Чем плотнее почва, тем меньше в почве воздуха. Например, в песчаной почве больше воздуха, потому что она более рыхлая, чем глинистая.

Структурность находится в обратной зависимости от механического состава. Чем меньше частицы, тем более оструктурена почва. Например, песчаная почва имеет зернистую структуру, а глина с ее более мелкими частицами образует более крупную плитовидную или комковатую структуру.

3.2. Анализ механического состава исследуемой почвы

Задача механического анализа — разделить почву на группы или фракции механических элементов и определить их процентное содержание в почве.

Название почвы дается по содержанию в ней физического песка и физической глины. Если определено содержание других фракций, то дается уточнённое название. Существует несколько методов определения механического состава почвы.

В полевых условиях для определения механического состава почвы используется сухой метод: берется комочек почвы небольших размеров, раздавливается ногтем на ладони и втирается в кожу. Чем зерно более угловатое, жесткое, прочное и чем большая часть его после полного раздавливания втирается в кожу, тем почва тяжелее по механическому составу.

Таблица 4 - Определение механического состава в полевых условиях

Существует еще один метод определения механического состава, но уже в лабораторных условиях – это метод отмучивания. Метод отмучивания основан на разделении песка и глины в воде вследствие различных скоростей падения механических элементов: крупные частицы в воде оседают значительно быстрее мелких.

Размер и названия фракций механического состава можно увидеть в классификация почв и пород по гранулометрическому составу (табл. 3). По соотношению физического песка и физической глины в горизонте С почва называется глина легкая, потому что содержание физического песка находится в пределе 35-50% (38%), а содержание физической глины находится в пределе 50-65% (62%) .

Рисунок 1- Соотношение физических глины и песка в наших горизонтах

По графику видно, что физического песка больше по количеству чем физической глины практически во всех горизонтах, кроме ВС и С (в А0 не рассчитывается соотношение физического песка и физической глины). Анализ распределения фракций механического состава по профилю (особенно фракции физической глины) позволяет охарактеризовать почвообразовательный процесс. В нашем случае это связано с подзолообразовательным процессом. В заключение: почвообразовательной породой является глина, а почвообразовательный процесс – подзолообразовательный, который сформировал почвенный профиль.

Механический состав является очень важным свойством почвы, по которому изучаемая почва относится к той или иной разновидности. Механический состав оказывает большое влияние на свойства почвы. Поэтому с изменением механического состава с глубиной будут изменяться и свойства почвы.

На свойства почв сильно влияет количество и качество органического вещества, накапливающегося в верхних горизонтах, а на лесорастительные свойства – и почвенно-грунтовые воды.

От него зависят аэрация, водопропускная и водопроницаемая способность, структурность, пластичность, липкость, теплоемкость и теплопроводность, набухаемость, усадка и др. Эти свойства имеют большое значение в агрономической практике: при обработке почвы, при внесении удобрений, при осушении.

С уменьшением размера частиц уменьшается количество кремния и возрастает количество алюминия, железа, кальция, магния, калия и фосфора. Особенно богаты этими элементами частицы ила менее 0,002 мм. Кроме того, с уменьшением размера частиц возрастает поглотительная способность почвы, поэтому песчаные почвы, состоящие преимущественно из кварца, беднее питательными веществами, чем суглинистые и глинистые.

Механический состав почвы можно изменить: на глинистых – пескованием, органическими удобрениями в том числе и торфа; на песчаных – внесением глины и торфа. Наиболее благоприятные свойства и режимы для роста растений складываются на черноземах, при хорошей оструктуренности лучше глинистые и тяжелосуглинистые. Таким образом, механический состав почвы имеет большое агрономическое и лесоводственное значение и является одним из важнейших признаков для качественной оценки земли. Он оказывает влияние на все свойства почвы тепловые, водные, воздушные, физико-химические и биохимические, обеспеченность растений элементами пищи – и на уровень плодородия в целом. В общей форме можно утверждать, что песчаные почвы менее производительны, чем суглинистые и глинистые, особенно когда последние структурны. [3]