Вальков - Почвоведение. Издательский центр МарТ
 Скачать 19.72 Mb.
|
|
Описание почвенных разрезов По морфологическим признакам можно читать историю развития почв, выяснить ее генезис и до некоторой степени установить агрономическую ценность почв. Поэтому при изучении почв в поле Почвоведение bи морфологическом описании почвенного разреза очень важно правильно прочитать почвенный разрез. Техника и последовательность работ при изучении и описании почвенного разреза и ведении дневника следующие. Записать номер, дату и географическое положение разреза, отметить характер рельефа, точно указать, на каком элементе рельефа сделан разрез, описать угодье и его состояние растительность (состав, густота и состояние состояние поверхности (заболоченность, кочковатость, трещиноватость, засоленность, каменистость и другие характерные особенности дать агрономическую оценку почв с учетом данных о сельскохозяйственной ценности почвы отметить материнские и подстилающие породы и глубину грунтовых вод, если они обнаружены. Определить местоположение разреза и его привязку. Ознакомление с рельефом, растительностью, ее состоянием и другими характерными особенностями участка, на котором сделан разрез, проводится в тот промежуток времени, который необходим для копки предназначенного к изучению разреза. Определить глубину и характер вскипания почвы от 10%-ного раствора соляной кислоты. Для этого на свежепрепарированной лицевой стенке разреза закрепляют клеенчатый сантиметр так, чтобы ноль совпал с поверхностью почвы, и последовательно сверху донизу капают на почву соляную кислоту, которая при наличии карбонатов кальция дает вскипание различной интенсивности (слабое, среднее, сильное или бурное. В той части стенки, где определялась глубина и характер вскипания от соляной кислоты, образцы почв для анализа брать нельзя. Определить мощность каждого горизонта и подгоризонта почв с последующим подробным изучением их морфолого-генетических признаков гранулометрического состава, физических свойств и других особенностей (окраска, структура, влажность, плотность, скважность, новообразования, включения, корневая система, характер перехода одного горизонта в другой. В некоторых случаях для более полной характеристики почв засоленные, переувлажненные и др) произвести некоторые простые химические анализы (определение pH, хлористых и сернокислых солей, наличия железа, соды и др определить некоторые физические свойства (влажность, плотность и др, не требующие сложного оборудования Часть. Сост а вис вой ст в а п о ч в —• 5. Дать полевое определение почвы, установить ее ценность. В названии почв необходимо отразить тип, подтип, вид, разновидность и материнскую породу, например чернозем обыкновенный средне мощный тяжелосуглинистый на лессах. Наметить примерные границы ее распространения на изучаемой территории и, наконец, взять почвенные образцы для анализов, а при необходимости и монолит. Почвенный разрез после его изучения, описания и взятия образцов должен быть зарыт 1.2. ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ И СКЕЛЕТНЫЙ СОСТАВ ПОЧВ. Понятия И КЛАССИФИКАЦИИ Твердая фаза почвы состоит из механических элементов различного происхождения. Механические элементы это разнообразные по величине обломки минералов игорных пород, органические вещества и органо-минералъные соединения Кристаллы льда и живое вещество к механическим элементам не относится. Механические элементы в основном достаются почве в наследство от материнской породы. Но они не остаются неизменными в процессе почвообразования, так как в почве постоянно происходят разнообразные явления дробление, растворение, гидролиз, осаждение, гумификация и др. Наблюдаются также процессы перемещения тонких механических элементов по профилю многих почв, обеднение ими верхних горизонтов и обогащение нижних. Механические элементы неодинаковы по размеру. В России принята классификация, разработанная НА. Качинским: Название механических элементов Диаметр элементов, мм Скелет почвы Почвы с содержанием скелетных механических элементов называют каменистыми. Они могут быть валунными, галечниковыми и щеб нистыми. Классифицируются почвы по степени каменистости следующим образом: камни гравий Мелкозем почвы более 3 песок пыль ил песок физический глина физическая 0,001—0,05 менее 0,001 более 0,01 менее 0,01 Часть. Состав и свойства почв 41iСодержание скелетных элементов, % < 0 ,5 0,5—-5,0 5 , 0 - 10,0 > Степень каменистости Некаменистые Слабокаменис Среднекаменистые" Сильнокаменистые Г ран улом ет ри чески й состав содержание в мелкоземе почвы механических элементов (фракций) различной крупности Почвы классифицируются по гранулометрическому составу в зависимости от содержания физического песка (частицы крупнее 0,01 мм) или физической глины (частицы менее 0,01 мм) (табл. Таблица Классификация почв по гранулометрическому составу Название почвы по гранулометрическому составу Содержание физической глины частиц менее 0,01 мм, Подзолистый тип почвообразо вания Степной тип почвообразования красноземы и жел тоземы Солонцы и солонцеватые почвы Песок рыхлый 0-5 Песок связный 5-10 Супесь 10-20 Суглинок легкий 20-30 Суглинок средний 30-45 Суглинок тяжелый 45-60 Глина легкая 60-75 Глина средняя 75-85 Глина тяжелая более более более В бытовой терминологии различают почвы глинистые, песчаные, суглинистые (глина, песок, суглинок. В научно-практических специальных исследованиях для более детального разделения почв по гранулометрическому составу используется содержание преобладающих фракций песка (1—0,25 мм, пыли (0,25—0,001 мм, и ила менее 0,001 мм. Так, могут выделяться черноземы среднеглини стые иловато-пылеватые или каштановые почвы суглинистые ило вато-песчаные (иловато-пылеватые, пылеватые и т. п. Детализированная классификация почв по гранулометрическому составу применяется редко Почвоведение. Генетическое и экологическое значение ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА Гранулометрический состав — важнейшая характеристика почвы. От нее зависят очень многие свойства почвы и ее плодородие. Гранулометрический состав оказывает существенное влияние на водно-фи зические, физико-механические, воздушные, тепловые свойства, окис лительно-восстановительные условия, поглотительную способность, накопление в почве гумуса, зольных элементов и азота. Размеры частиц отражают различия в свойствах гранулометрических фракций, свойства которых напрямую зависят от удельной поверхности частиц и их химического и минералогического состава. П есчаная фракциям м ) состоит из обломков разных горных породи минералов, среди которых чаще всего преобладает кварц и полевые шпаты. Пески имеют очень высокую водопроницаемость, свободно фильтруют воду, не набухают, не пластичны. Эти их свойства повсеместно используются при заполнении различных выемок, например, канав и траншей, где недопустима усадка грунта. Ф р акция крупной пылим м ) по минералогическому составу мало отличается от песчаной, поэтому обладает многими свойствами песка не пластична, очень слабо набухает, имеет низкую влагоемкость. С ред н яя пыль мм в своем составе содержит много слюды. Слюды придают фракции некоторую пластичность и связанность. Средняя пыль уже более дисперсна, чем предыдущие крупные фракции. Например, г частиц этой фракции имеет удельную поверхность около 2000 см. Поэтому средняя пыль лучше удерживает влагу и обладает слабой водопроницаемостью. Характерна неспособность частиц к коагуляции и структурообразованию. Почвы, в которых преобладает фракция средней пыли, легко распыляются, склонны к уплотнению и образованию сплошной корки. Т он ка я пыль мм характеризуется относительно высокой дисперсностью. Кусочки горных пород отсутствуют, характерно наличие минералов как первичных, таки вторичных. Заметно резкое уменьшение количества кварца. Появляются свойства, не присущие крупным фракциям способность к коагуляции Часть. Состав и свойства почв и структурообразованию. Фракция тонкой пыли уже может содержать органические вещества. В неструктурных почвах присутствие этой фракции способствует развитию явлений набухания, усадки, низкой водопроницаемости, липкости, трещиноватости, плотного сложения. И л (< 0,001 мм состоит преимущественно из вторичных глинистых минералов, гумусовых и органо-минеральных веществ. Все коллоиды почвы входят в состав этой фракции. Илистые частицы обладают громадной поверхностной энергией, так г частиц имеет удельную поверхность около 20 ООО см. Илистую фракцию называют плазмой почвы. Это главный участник практически всех происходящих в почве процессов. Содержание ила предопределяет многие генетические характеристики почвы. Связь с илом характерна для запасов гумуса, поглощенных оснований, глубины появления карбонатов. В илистой фракции почв сосредоточен почти весь гумус. Здесь главным образом сконцентрированы азот и фосфора также многие жизненно необходимые для растений элементы. От количества ила, содержащегося в почвах, и его способности к агрегированию во многом зависят физические свойства почв, их влагоемкость и структурное состояние, водопроницаемость. Ил — главный поглотитель, абсорбент многих тонкодисперсных веществ, в том числе и загрязнителей окружающей среды, различных катионов, включая как элементы-биофилы, таки тяжелые металлы и радиоактивные элементы. Физические и водно-физические свойства фракции ила зависят от состояния дисперсности частиц. Скоагулированные оструктурен- ные частицы ила придают почвам в высшей степени экологически оптимальные условия влаго- и воздухообеспеченности биологических объектов. Наоборот, бесструктурный дезагрегированный ил превращается в твердую сплошную массу, где нет места ни свободному воздуху, ни доступной живым организмам влаги. Это сплошная, вязкая, липкая, набухающая при увлажнении и сильно растрескивающаяся при высыхании глинистая масса. Таким образом, гранулометрический состав играет существенную роль при регулировании водного режима почв и проведении оросительных и осушительных мелиораций. Велико его влияние на скорость просыхания почв, он определяет различное сопротивление почв воздействию почвообрабатывающих орудий в связи с неодинаковой липкостью и плотностью песчанных и глинистых почв. Песчаные и Почвоведение bсупесчаные почвы легко поддаются обработке и называются легкими, а тяжелосуглинистые и глинистые почвы — тяжелыми. Существенную роль играет гранулометрический состав в тепловых свойствах почв легкие почвы относятся к более теплым, те. быстрее оттаивают и прогреваются. Тяжелые почвы считаются холодными. Это имеет большое значение на северной границе распространения земледелия. Гранулометрический состав почв часто определяет ландшафтный облик громадных территорий в различных природных зонах земли глинистые такыры и песчаные барханы в пустынях, сосновые боры на песках таежного пояса и т. д. Высокая значимость гранулометрического состава в почвообразовании ив плодородии почв определяет постоянное внимание к его изучению как ученых, таки практиков сельского хозяйства. Это важнейшее условие среды обитания растений. Его экологическая значимость прежде всего определяется тем, что с гранулометрическим составом связаны богатство или бедность почв. Обычно чем легче гранулометрический состав, тем меньше в почвах гумуса и элементов питания растений. По мере возрастания количества илистых частиц увеличивается и потенциальное плодородие. Однако потенциальное плодородие зависит не только от богатства почвы, но и от ее физического состояния. Так, очень тяжелые глинистые почвы хотя и могут содержать много гумуса и элементов питания, но снижают свое плодородие из-за ухудшения физических свойств. Это характерно для слитых почв черноземной полосы и долин рек, серых и бурых лесных почв, каштановых почв сухих степей. Негативное влияние высокого содержания глинистых частиц в почвах может быть компенсировано их хорошей оструктуренностью. Такие свойства типичны для черноземов, имеющих хорошую структуру при глинистом составе, для сероземов, обладающих карбонатной микроагрегатностью, для красных и желтых аллитных почв с железистой псевдопесчаной агрегатностью. Впервые количественная оценка плодородия почв в зависимости от гранулометрического состава сделана НА. Качинским. Его материал дает общую ориентировочную оценку в целом для разных почвенных зон нашей страны (табл. 3). Данные приводятся для хлебных злаков, с учетом запасов питательных веществ в почвах, водного, воздушного и теплового режима, степени и трудности окультуривания почв различного гранулометрического состава. При проведении Часть. Состав и с вой ст в а почв 45кадастровых исследований в различных регионах страны обязательно учитываются местные условия. Например, в Ростовской области плодородие черноземов и каштановых почв различного гранулометрического состава несколько отличается от показателей, приводимых НА. Качинским (табл. 4). Оказывается, очень велико различив уровне плодородия одного типа почвы в зависимости от грануле метрического состава. Таблица Оценка гранулометрического состава почв при бонитировке Почвы Гранулометрический состав и его оценка по балльной системе Глини стый Тяже- лосу- глини- стый Сред- несу- глини- стый Легко- сугли нистый Супес чаный Песчаный мелкозер нистый Песчаный крупно зернистый Подзолистые б 10 б Серые лесные 10 б 2 Черноземы 10 10 8 7 5 3 Каштановые 10 9 7 6 3 1 Желтоземы, красноземы 10 9 7 6 4 - - Подзолисто желтоземные 8 9 10 б 2 Сероземы 8 10 9 7 5 3 Таблица Степень влияния гранулометрического состава на эффективное плодородие почв для зерновых культур (Гаврилюк, Вальков, Клименко) Гранулометриче ский состав Черноземы Темно-каштановые почвы Каштановые и светло каштановые почвы Глинистый 0,9 0,8 Тяжел осу глинистый 0,9 Среднесуглинистый 0,8 0,9 1,0 Легкосуглинистый 0,7 0,7 Супесчаный 0,6 Песчаный 0,3 0,3 Почвоведение bНе все растения одинаково реагируют на гранулометрический состав почв (табл. 5). Несмотря на большую экологическую приспособленность к почвам различного гранулометрического состава, есть определенный оптимум для каждой группы культур, и это необходимо учитывать при разработке мероприятий по рациональному использованию земель. Например, черешня и картофель неплохо плодоносят на тяжелосуглинистых черноземах. Однако наибольшая урожайность, лучшее развитие наблюдается на супесчаных и легкосуглинистых почвах. Есть целая группа растений-псаммофитов, предпочитающих песчаные местообитания житняк сибирский, кумарчик песчаный, саксаул, овес песчаный, сосна и др. Многие растения, такие как кукуруза, слива, вишня, ель, дуб и другие, не выносят песчаных почв. Таблица Оптимальный гранулометрический состав почв для различных растений Почвы песчаные и супес чаные средне- и легко суглинистые структурные тяже лосуглинистые и глинистые малооструктурен- ные и слитые тяжелосуглини стые и глинистые Озимая рожь Сорго Пшеница Рис Рожь Овес Ячмень Кукуруза Картофель Просо Кукуруза Сахарный тростник Маниок Рожь Рожь Люцерна Арахис Гречиха Соя Фундук Арбуз Ячмень Подсолнечник Слива Дыня Соя Кориандр Вишня Тыква Подсолнечник Клещевина Гранат Эспарцет Кунжут Пут Хурма Черешня Клещевина Фасоль Фейхоа Оливки Фасоль Лен Пырей Люцерна желтая Горох Сахарная свекла Люцерна Житняк сибирский Томат Сахарный тростник Донник Полынь песчаная Картофель Конопля Ель Овес песчаный Яме Хлопчатник Дуб Кумарчик песчаный Маниок Вика Дикая яблоня Полынь красная Батат Клевер Дикая груша Прутняк Черешня Слива Часть. С остав и свойства почв 47 Окончание табл. 5 Солодка Яблоня Абрикос Саксаул белый Груша Вишня Саксаул черный Чай Грецкий орех Тамарикс Оливки Гранат Песчаная акация Виноград Хурма Сосна Грецкий орех Фейхоа Лавр Лиственница Мандарин Дуб Лимон Клен Айва Инжир Табак Кедр Дуб Клен Ясень Особенно важно учитывать гранулометрический состав почв при выборе участков под многолетние насаждения, так как ошибки, допущенные при закладке садов и виноградников, обнаруживаются слишком поздно и чреваты значительными затратами труда и средств. Исследования на Северном Кавказе ив других регионах (Негове- лов, Вальков) позволили установить степень пригодности почв различного гранулометрического состава под плодовые насаждения. В разных почвенно-климатических условиях сады относятся к гранулометрическому составу почв неодинаково. Так, легкие и тяжелые почвы с промывным водным режимом в большей степени неблагоприятны для садов, чем аналогичные почвы в условиях периодически промывного водного режима черноземной зоны. Зависимость уровня плодородия от гранулометрического состава выражается кривой с наибольшим пиком в пределах суглинистых почв. Плодородие снижается по мере облегчения и утяжеления гранулометрического состава. Оптимальное содержание физической глины колеблется в широких пределах Для виноградной лозы типична следующая закономерность урожай и качество винограда на легких почвах всегда выше, чем на тяжелых. Однако хорошо оструктуренные почвы тяжелого гранулометрического состава несколько улучшают условия для развития винограда Почвоведение и зарубежный опыт показывает, что виноградники на песчаных почвах дают высокий урожай очень хорошего качества. В ягодах накапливается больше сахара, происходит снижение кислотности. Особенно хороши легкие почвы для белых сортов винограда. А тяжелые почвы более благоприятны для винограда с темноокрашенными ягодами .2 .3 . Генетическое bbиbbэ коло г и чес кое bbз нач е ни е СКЕЛЕТНОСТИ ПОЧВ Скелетные (каменистые и щебнистые) почвы, как правило, свидетельствуют о молодости в развитии почвенного покрова территории, о сравнительно недавних процессах разрушения предшествующих почвенных масс в результате различных экзогенных процессов эрозия, дефляция, оползни и т. доб отсутствии накопления мел коземлистых осадков. Более сухой и холодный климата также горный и пересеченный рельеф благоприятствуют развитию почвенного покрова со скелетными почвами. Галечниковый скелет морского и речного происхождения может иметь как современный, таки древний возраст. Ледниковые валуны сочень большой натяжкой можно отнести к скелету почвы. Скелетные почвы представлены зональными неполноразвитыми подтипами черноземов, серых и бурых лесных, коричневых почв, желтоземов и др. Наиболее часто скелетны интразональные перегной- но-карбонатные почвы, а также гидроморфные почвы горных долин и приморских террас. Скелет почвы может иметь различное происхождение известняковый, мергелистый, гранитный, сланцевый, кварцитовый, галечниковый и т. д. Это придает почвам особую экологическую специфику. Например, кварцитовый, гранитный и галечниковый скелеты можно четко определять как балластные наполнения почвенной массы, а обломки мергеля и глинистых сланцев участвуют в биологическом круговороте химических элементов. Увеличение количества скелета в почве приводит к уменьшению содержания мелкозема, снижает запас питательных веществ и продуктивной влаги. Возрастание скелета равносильно снижению мощности корнеобитаемого слоя и соответственно снижению плодородия. Особо следует подчеркнуть относительно большую сухость каменистых почв Часть. Состав и |