Вальков - Почвоведение. Издательский центр МарТ
 Скачать 19.72 Mb.
|
п о ч вная, связно-песчаная), супесчаная, суглинистая (легкосуглинистая, среднесуглинистая, тяжелосуглинистая), глинистая (легкоглинистая, среднеглинистая, тяжелоглинистая). Песчаные и супесчаные почвы легко поддаются обработке и называются легкими, а тяжелосуглини стые и глинистые почвы — тяжелыми. В полевых условиях возможно определение гранулометрического состава визуально и на ощупь. Наиболее удобен мокрый способ определения гранулометрического состава. Структура С т рук тура почвы — взаимное расположение структурных от дельностей (агрегатов) определенной формы и размеров. Выделяются три группы структурных отдельностей в почвах (мм): Агрегаты состоят из соединенных между собой частиц (механических элементов. Они удерживаются в сцепленном виде в результате коагуляции коллоидов, склеивания, слипания под действием сил Ван- дер-Ваальса, остаточных валентностей и водородных связей, адсорбционных и капиллярных явлений в жидкой фазе, а также с помощью корневых тяжей, гифов грибов и слизи микроорганизмов. Различают три основных типа структуры (табл. 1, рис. 1), каждый из которых в зависимости от характера ребер, граней подразделяются народы, а в зависимости от размера — на виды. Почва может быть структурной и бесструктурной. При структурном состоянии масса почвы разделена на отдельности той или иной формы и размеров. Бесструктурное состояние имеют почвы, в которых механические элементы либо не соединены между собой в более крупные агрегаты (рыхлый песок, либо залегают сплошной сцементированной массой. В песчаных и супесчаных почвах механические элементы обычно находятся в раздельно-частичном состоянии. Суглинистые и глинистые почвы могут быть структурными и бесструктурными. Различные генетические горизонты имеют определенную структуру. Так, дерновыми гумусовым горизонтам присуща комковатая и микроагрегаты мезоагрегаты макроагрегаты < 0,25 0 , 25 - 7 ( 10 ) > 7 ( 10 ) п о ч в 29 Таблица Классификация структурных отдельностей почв (С.А. Захаров) Типы Роды Виды Размеры I. Кубовидный равномерное развитие структуры потрем взаимно перпендикулярным осям) А. Грани и ребра выражены плохо, агрегаты большей частью сложны и плохо оформлены) глыбистая 2) комковатая) пылеватая Б. Грани и ребра хорошо выражены, агрегаты ясно оформлены) ореховатая 5 )зернистая Крупноглыбистая Мелкоглыбистая Крупнокомковатая Комковатая Мелкокомковатая Пылеватая Крупноореховатая Ореховатая Мелкоореховатая Крупнозернистая. Зернистая (крупитча тая) Мелкозернистая (по- рошистая) Ребро куба 10 см 10-5 см 5-3 см 3-1 см 1-0,5 см < 0,5 мм 10 мм 10-7 мм 7-5 мм 5-3 мм 3-1 мм мм. Призмовид ный (развитие структуры главным образом по вертикальной оси) А. Грани и ребра плохо выражены, агрегаты сложны и мало оформлены) столбовидная Б. Грани и ребра хорошо выражены) столбчатая) призматическая Круп ностолбо видная Столбовидная Мелкостолбовидная Круппостолбчатая Столбчатая Мелкостолбчатая Крупнопризматическая Призматическая Мелкопризматическая Диаметр > 5 см 5-3 см <3 см 5 см см <3 см >5 см 5-3 см < 3 см Толщина Почвоведение biОкончание табл. 1 III. Плитовид 9) плитчатая Сланцеватая > 5 мм ный (развитие Плитчатая 5-3 мм структуры по горизонтальным Пластинчатая 3-1 мм осям) Листоватая < 1 мм) чешуйчатая Скорлуповатая > 3 мм Грубочешуйчатая 3-1 мм Мелкочешуйчатая < 1 мм зернистая структура, элювиальным — пластинчато-листоватая, иллювиальным — ореховатая. Существуют агрономическое (агрофизическое) и морфологическое (морфолого-генетическое) понимание структуры. В агрономическом смысле почва считается структурной, если в ее составе преобладают агрономически ценные мезоагрегаты, те. отдельности размером от до 7 (10) мм. Иные почвы считаются бесструктурными. Для определения агрономической ценности структуры почвы используют коэффициент структурности почвы К: К = а Ь где а — количество мезоагрегатов; Ь — сумма макро- и микроагре гатов в почве. Таким образом, с агрономической точки зрения структурной считается почва, в которой комковато-зернистые водопрочные агрегаты размером от 0,25 до 7(10) мм (те. мезоагрегаты) составляют более Сложение почвы Слож ение почвы — взаимное расположение в пространстве и соотношение механических элементов, структурных отдельностей и связанных сними пор в почве. Это внешнее выражение плотности и пористости почвы. Сложение почвы зависит от ее структуры, гранулометрического и химического состава и от влажности почвенных горизонтов. По плотности в сухом состоянии сложение бывает слитое, плотное, рыхлое и рассыпчатое Часть. Сост а вис вой ст в а п о ч в Я Рис. 7. Типичные структурные элементы почв (по С.А. Захарову). I тип 1) крупнокомковатая, 2) среднекомковатая 3) мелкокомковатая, 4) пылеватая 5) крупноореховатая б) ореховатая, 7) мелкоореховатая, 8) крупнозернистая, 9) зернистая, 10) порошистая. П тип 11) столбчатая, 12) столбовидная, 13) крупнопризматиче ская, 14) призматическая, 15) мелкопризматическая, 16) тонкопризматическая. Ш тип 17) сланцевая 18) пластинчатая 19) листовая 20) грубочешуичатая 21) мелкочешуичатая. Почвоведение biСлитое (очень плотное) сложение — лопата или нож при сильном ударе входят в почву на незначительную глубину, не более 1 см характерно для слитых черноземов, иллювиальных горизонтов со лонцов. Платное сложение — лопата или нож при большом усилии входят в почву на глубину 4—5 см и почва с трудом разламывается руками типично для иллювиальных горизонтов суглинистых и глинистых почв. Рыхлое сложение — лопата или нож легко входят в почву, почва легко разламывается руками, почва хорошо оструктурена, но структурные агрегаты слабо сцементированы между собой наблюдается в хорошо оструктуренных гумусовых горизонтах. Рассыпчатое сложение — почва обладает сыпучестью, отдельные частицы не сцементированы между собой характерно для пахотных горизонтов супесчаных и песчаных почв. Пористость почвы характеризуется формой и размерами пор внутри структурных отдельностей или между ними. По пористости различают следующие типы сложения почв. По расположению пор внутри структурных отдельностей: тон копористое — почвенная масса пронизана порами диаметром менее 1 мм пористое — почвенная масса пронизана порами в 1— 3 мм губчатое — в почве много пустот от 3 до 5 мм ноздреватое (или дырчатое — почвенная масса содержит полости от 5 до 10 мм ячеистое — пустоты крупнее 10 мм трубчатое — почва пронизана каналами, прорытыми крупными землероями. 2. По расположению пор между структурными отдельностями в сухом состоянии тонкотрещиноватое — полости шириной менее 3 мм трещиноватое — полости размером 3—10 мм щелеватое — полости шириной более 10 мм. Сложение имеет большое практическое значение, так как оно характеризует почву сточки зрения трудности ее обработки. Давно установлено, что глинистые и тяжелосуглинистые (тяжелые) почвы требуют значительно больше усилий при обработке, чем среднесу глинистые и песчаные (легкие. Также от сложения зависят водно физические свойства почвы, легкость проникновения воды и корней растений в почву Часть. Сост а вис вой ст в а п о ч в Новообразования Н о во образования скопления веществ различной формы и химического состава, которые образуются и откладываются в горизонтах почвы в результате почвообразовательных процессов. По происхождению различают новообразования химического и биологического происхождения. Новообразования химического происхождения делят по форме и по химическому составу. По форме химические новообразования разделяют наследующие группы 1) выцветы и налеты химические вещества, которые выступают на поверхности почвы или на стенке разрезав виде тончайшей пленочки (например, растворимые соли 2) корочки, примазки, потеки — вещества, которые, выступая на поверхности почвы или по стенкам трещин, образуют слой небольшой толщины 3) прожилки и трубочки — вещества, заполняющие ходы червей или корней, поры и трещины почвы 4) конкреции и стяжения — скопления различных веществ более или менее округлой формы 5) прослойки — вещества, накапливающиеся в больших количествах, пропитывая отдельные слои почвы. По составу химические новообразования подразделяют наследующие группы. Скопления легкорастворимых солей (NaCl, СаС12, MgCl2, Na2S 0 4 и т. п. Белого цвета. Встречаются в засоленных почвах и породах, чаще в условиях сухой полупустынной и пустынной степи. Наиболее характерные формы скопления — налеты ивы цветы, корочки и примазки, крупинки и отдельные кристаллы солей. Скопления гипса (C aS 0 4). Белого цвета. Отмечаются в тех же почвах, что и легкорастворимые соли в форме выцветов, налетов, прожилок. А также в глубоких горизонтах черноземов южных и каштановых почв в виде особых сростков, называемых -земляными сердцами, которые чаще всего располагаются в подпочвенных горизонтах в лессовидных породах. Скопления карбоната кальция (СаСОэ). Белого и грязно-бе лого цвета. Залегают в форме карбонатной плесени, карбонатных трубочек, белоглазки и др. Новообразования углекислой извести встречаются в почвах почти всех зон, но наиболее типичные формы. Почвоведение 3 Почвоведение bобразуются в черноземах и каштановых почвах, где повсеместно можно встретить в горизонте С белоглазку — бесформенные белые плотные пятна извести величиной 1—2 см. Скопления окислов и гидратов окислов железа, марганца и фосфорной кислоты. Красно-бурые, ржаво-охристые, розовые, желтые и др. Образуют налеты, пленки, выцветы, примазки, пятна, трубочки, конкреции и т. д. Эти образования наиболее характерны для почв дерново-подзолистой зоны и влажных субтропиков, а в условиях избыточного увлажнения нередко встречаются ив почвах других зон. Закисные соединения железа Встречаются в виде сизоватых или сизовато-серых пленок, пятен, корочек Они образуются в условиях избыточного увлажнения почв при анаэробных процессах, поэтому встречаются главным образом в болотных и заболоченных почвах. Скопления кремнекислоты. Встречаются в виде кремнеземистой присыпки (белесый налет, прожилок и пятен (скопления кремнезема округлой формы. Эти образования характерны, главным образом, для почв подзолистого типа почвообразования и солодей. 7. Выделения и скопления органических веществ Черного или тесно-серого цвета. Образуют гумусовые потеки и корочки, которые покрывают поверхность структурных отдельностей и стенки трещин, или гумусовые пятна, карманы, языки, связанные с проникновением перегнойных веществ по трещинам в нижележащие горизонты. Новообразованиям биологического происхождения делят по происхождению наследующие группы 1) червороины (червоточины — извилистые ходы и канальцы червей 2) капролиты — зернистые клубочки экскрементов червей, представляющие собой кусочки земли, прошедшие через пищеварительный аппарат червей и пропитанные их выделениями 3) кротовины — пустые или заполненные ходы роющих животных (сусликов, сурков, кротов и др 4) корневины — полости, образующиеся после перегнивания крупных корней растений 5) дендриты — узоры от перегнивания мелких корешков на поверхности структурных отдельностей. Перечисленные новообразования химического и биологического происхождения дают возможность судить о генезисе и плодородии почв Часть. Состав и с вой ст в а почв bbВключенияbiВ к лю чен и я — присутствующие в почве тела органического и неорганического происхождения, образование которых не связано с почвообразовательным процессом. По происхождению включения можно разделить на четыре группы. Литоморфы — обломки почвообразующей породы, рассеянные в почве (камни, валуны, галька. Криоморфы — различные формы льда, связанные с сезонной или вечной мерзлотой (конкреции, линзы, прожилки. Биоморфы — включения, образование которых связано с деятельностью живых организмов 1) остатки корней, стеблей, стволов растений 2) кости животных 3) раковины моллюсков 4) окаменелости — окремнелые, обызвесткованные, загипсованные или оже- лезненные остатки растений. Антропоморфы — предметы, связанные с деятельность человека (фрагменты кирпича, стекла, металлические предметы, черепки и т. п. К последним относятся археологические находки, позволяющие судить о возрасте почв. Микроморфология почв Помимо макроморфологических признаков почвы, различимых невооруженным глазом, почва обладает микроморфологическим признаками, исследовать которые можно только при помощи микро скопа. В почвенной микроморфологии пользуются следующими понятиями. Матрица почвы — каркас почвы, состоящий из твердых частиц (или их микроагрегатов) спорами между ними. Матрица почвы включает скелет, плазму и поры. Скелет почвы — частицы крупнее 2 мкм, относительно устойчивые и нелегко перемещаемые вовремя почвообразовательных процессов (минеральные зерна, устойчивые кремневые и органические компоненты крупнее коллоидного размера. Плазма почвы — частицы менее 2 мкм, легко перемещаемые в процессе почвообразования (глинистые минералы, свободные полуторные окислы, гумус. М икрослож ение почвы — пространственное соотношение матрицы (скелета, плазмы и пора также микроновообразований в почве. Для изучения микросложения 1 Скелет почвы в микроморфологии не следует путать со скелетом почвы как частью гранулометрического состава Почвоведение bпочв готовят почвенные шлифы — образцы почвы с ненарушенным сложением, которые исследуют под поляризационным микроскопом. В зависимости от соотношения и взаимного расположения в пространстве скелета, плазмы и пор выделяют следующие типы микростроения почвы песчаное, плазменно-песчаное, песчано-пы леватое, песчано-плазменное, плазменно-пылеватое, пылевато-плаз менное, плазменное .1 .2 . Полевое bbи с следование bbп о ч в В полевых условиях изучают и определяют почвы и дают им названия по морфологическим признакам. По морфологическим (внешним) признакам почву можно определить также, как определяется минерал, растение или животное. Типы почвенных разрезов Для изучения и определения почв в природе, установления границ между различными почвами, взятия образцов для анализов закладывают специальные ямы, которые принято называть почвенными разрезами. Они бывают трех типов полные (основные) разрезы, полуямы (контрольные, прикопки (поверхностные). П о лны е, или основные, разрезы делают с таким расчетом, чтобы были видны все почвенные горизонты и частично верхняя часть неизмененной или малоизмененной материнской породы. Их закладывают в наиболее типичных, характерных местах. Они служат для детального изучения морфолого-генетических признаков почв и отбора образцов по генетическим горизонтам для фи зико-химических, биологических и других анализов, определения окраски, структуры и т. д. Глубина основных почвенных разрезов сильно варьирует в зависимости от мощности почв и целей исследований. Обычно в практике полевых почвенных исследований и картирования почв почвенные разрезы закладывают на глубину 1,5—2 м. П о луя мы, или контрольные разрезы, закладывают на меньшую глубину — от 75 до 125 см, обычно до начала материнской породы. Они служат для дополнительного (контрольного) изучения основной части почвенного профиля — мощности гумусовых и других горизонтов, глубины вскипания и залегания солей, степени Часть. Состав и с вой ст в а почв b57выщелоченности, оподзоленности, солонцеватости, солончаковости и др. П р и копки или мелкие поверхностные разрезы, глубиною менее 75 см, служат главным образом для уточнения почвенных границ выявленных полными разрезами и полуямами. Заложение почвенных разрезов Разрез необходимо закладывать в наиболее характерном, типичном месте обследуемой территории. Почвенные разрезы не должны закладываться вблизи дорог, рядом с канавами, свалками, отстойниками на нетипичных для данной территории элементах микрорельефа (понижения, кочки). На выбранном для почвенного разреза месте копают яму размером 0,8 х 1,5 хм так, чтобы три стенки ее были отвесны, те. вертикальны, а четвертая — со ступеньками. Передняя лицевая стенка, которая предназначается для изучения почвенного разреза, должна быть обращена к солнцу. Почву из ямы необходимо выбрасывать на длинные боковые стороны, но нив коем случае не в сторону лицевой стенки, так как это приводит к ее загрязнению и даже к разрушению верхней части стенки почвенного разреза. Когда яма готова, необходимо, в первую очередь, определить характер почвообразующей породы, ее гранулометрический состав, засоление, степень увлажнения и взять образец материнской породы для последующего изучения или анализа, так как в дальнейшем при препарировании нижняя часть лицевой стенки и дно ямы будут засорены осыпающейся почвенной массой из верхних горизонтов. После этого лицевую стенку гладко очищают лопатой и одну (правую) половину стенки препарируют стамеской или маленькой лопаткой, для того чтобы лучше рассмотреть морфолого-генетические признаки почва вторую (левую) половину стенки оставляют в гладко зачищенном виде для сравнения и контроля. Затем необходимо приступить к изучению морфолого-генетических признаков почв и описанию почвенного разреза. |