Щеглов С.Н, Соляник Г.М. - Науки о Земле - Морфология Почв...

Министерство образования и науки Российской ФедерацииКУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

С.Н. ЩЕГЛОВ, Г.М. СОЛЯНИК

НАУКИ О ЗЕМЛЕ:МОРФОЛОГИЯ ПОЧВ

Учебное пособие

Краснодар2010

1

Министерство образования и науки Российской ФедерацииКУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

С.Н. ЩЕГЛОВ, Г.М. СОЛЯНИК


Рекомендовано Учебно-методическим советом по почвоведениюпри УМО по классическому университетскому образованиюв качестве учебного пособия для студентов высших учебных

заведений, обучающихся по направлению высшегопрофессионального образования 020700 «Почвоведение»

Краснодар2010

2

УДК 551:630*114.36(076.5)ББК 40.3 Я 73

Щ 334Рецензенты:

Доктор сельскохозяйственных наук,заслуженный деятель науки Кубани

В.П. ПоповаДоктор биологических наук, профессор

С.Б. Криворотов

Щеглов, С.Н., Соляник, Г.М.Щ 334 Науки о Земле: морфология почв: учеб. пособие /

С.Н. Щеглов, Г.М. Соляник. 2-е изд. Краснодар: Кубанскийгос. ун-т; Просвещение-Юг, 2010. – 122 с. 100 экз.

ISBN 978-5-93491-316-9

Учебное пособие составлено в соответствии с государственнымобразовательным стандартом программы курса «Науки о Земле», пре-дусмотренного учебным планом для студентов, обучающихся по спе-циальностям «География», «Биология», «Экология». Учебное пособиевключает работы по определению основных морфологических при-знаков почвы, по исследованию генетических горизонтов и почвенно-го профиля в целом, по установлению взаимосвязи между морфоло-гическими признаками, вещественным составом и свойствами почв,выполнение которых способствует закреплению лекционного мате-риала и подготовки студентов к исследованию почвенного покрова вполевых условиях.

Адресуется студентам и слушателям, проходящим обучение попрограммам подготовки географического и биологического факульте-тов университетов, аспирантам, специалистам в области сельского хо-зяйства, биологии, агроэкологии и др.

УДК 551:630*114.36(076.5)ББК 40.3 Я 73

ISBN 978-5-93491-316-9 © Кубанский государственный университет, 2010© Щеглов С.Н., Соляник Г.М., 2010

3

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебное пособие предназначено для студентов высшихучебных заведений биологического, географического, педагоги-ческого и сельскохозяйственного профиля очной и заочной фор-мы обучения. Учебное пособие соответствует государственномуобразовательному стандарту ЕН.Ф.05 по наукам о Земле и осве-щает один из его разделов почвоведения «Морфология почв».

Морфология почв один из основополагающих разделов поч-воведения, в концентрированном виде отражающий историюпочвообразования в процессе трансформации почвы и их эволю-ции из горных пород.

Детальное исследование морфологических свойств почв да-ёт ключ к познанию многообразия почвенных характеристик,представляя собой важнейший этап изучения генезиса почв. Раз-работка критериев морфологической диагностики позволяет наосновании морфологических описаний почв получать первичнуюинформацию о строении и свойствах почвенных профилей, на ба-зе которой разрабатываются различные аспекты классификации исистематики почв.

Изучение почв будет неполным без их натурного (в природ-ных условиях) изучения. Поэтому, как и любой другой базо-вый курс «Науки о Земле» завершается полевой учебной практи-кой. Для лучшей подготовки студентов к полевой практике, рав-но как и для закрепления теоретического материала, лекционныезанятия дополняются практическими работами.

Учебное пособие нацелено на изучение некоторых основ-ных морфологических признаков почвы (окраска, механическийсостав, структура, новообразования и включения, кислотность,строение профиля) по её естественному образцу, помещённому вспециальный почвенный ящик (монолит). Так как количествообразцов почвы в аудиторных условиях ограничено, определениегранулометрического состава и удельной плотности почвы можетдополняться работой со справочными таблицами.

4

ВВЕДЕНИЕ

Морфология почв – раздел почвоведения, изучающийвнешние признаки почв, т.е. внешнее проявление их веществен-ного состава, процессов, протекающих в них, характера их сло-жения и строения. Это даёт возможность по морфологическимпризнакам даже в полевых условиях получать важнейшую ин-формацию о составе, свойствах и генезисе почв, что, в свою оче-редь, позволяет оперативно решать вопросы классификации икартографирования почв, их оценки и использования в народномхозяйстве.

Процесс познания любого предмета человек начинает с рас-смотрения его внешнего облика, того что выделяет этот предметсреди других. Именно поэтому морфология – учение о форме –лежит в основе всех естественных наук. Без знания морфологиипредмета невозможно дальнейшее познание его свойств, его от-ношений с другими предметами и окружающей средой.

Таким образом, морфологический анализ – важнейший ме-тодологический приём исследования почв. Возможность опера-тивного его выполнения, относительно невысокая стоимость и вто же время большой объём получаемых сведений делают этотвид анализа основным в генетическом почвоведении. Остальныевиды анализов призваны подтверждать результаты морфологиче-ских исследований, давать им количественную характеристику,расширять и углублять полученные сведения о почве.

Специалисты, занимающиеся морфологическими исследо-ваниями, должны чётко знать все морфологические признакипочв, уметь их выделять и оценивать в полевой обстановке, гра-мотно применять полученные данные для решения поставленныхзадач. Эти требования касаются не только почвоведов, но и всехспециалистов, работающих в смежных отраслях, – географов,биологов, агрономов, так как им тоже приходится решать вопро-сы оценки почв в ландшафтах, их рационального использования,удобрения, улучшения их свойств и т.п.

Морфология почв как раздел науки зародилась и оформи-лась в России во второй половине XIX в. благодаря работамФ.И. Рупрехта и В.В. Докучаева. В последующем его подробно

5

разработали С.А. Захаров, П.Н. Чижиков, Б.Г. Розанов, А.В. Яри-лова и др.

Морфологическое строение почвы и её морфологическиепризнаки и особенности – это результат длительного историче-ского процесса почвообразования. Почва образуется из горнойпороды под воздействием почвообразовательного процесса, при-чём материнская порода под влиянием выветривания чаще всегобывает представлена не монолитным образованием, а рыхлойтолщей. В связи с тем что на разных глубинах факторы почвооб-разования и связанные с ними процессы проявляются неодинако-во, формирующаяся почвенная толща оказывается не однород-ной, а состоит из нескольких, сменяющих друг друга слоёв – поч-венных генетических горизонтов. Генетическими они называютсяпотому, что возникают в процессе развития почвы. Эти горизон-ты взаимосвязаны между собой, составляют общую картину поч-венного профиля и, следовательно, несут в себе информацию нетолько о составе и свойствах, но и о процессах, приведших кформированию самих этих слоёв и всей почвы в целом.

Морфология почвы – это консервативный признак, медлен-но меняющийся во времени (при отсутствии деструктивных про-цессов и коренных мелиораций) и фиксирующий историю разви-тия почвы во времени.

Для правильного выделения и описания генетических гори-зонтов необходимо знание морфологических признаков, из кото-рых складываются характерные черты горизонтов. В то же время,зная, какие процессы формируют эти признаки и каков их веще-ственный состав, можно установить направленность почвообра-зовательного процесса, определить место почвы в системе таксо-номических единиц современной классификации.

Следует иметь в виду, что описание морфологических при-знаков почв нужно вести в предлагаемой далее последовательно-сти, при которой предыдущие признаки помогают правильнеепонять и описать последующие.

Морфологические признаки почвы – внешние, доступныенаблюдению признаки, являющиеся результатом процессов фор-мирования почвы и отражающие её химические и физическиесвойства. По ним можно отличить почву от почвообразующейпороды, одну почву от другой. Зная взаимосвязь между отдель-

6

ными процессами при формировании почвы и проявлением этихпроцессов в виде её морфологических особенностей, можно не-посредственно в полевых условиях на основании визуальных на-блюдений делать обоснованные выводы о процессах, сформиро-вавших почву, и о свойствах, приобретённых почвой в результатедействия этих процессов. Для определения морфологическихпризнаков используются как простые приспособления, так и дос-таточно сложные приборы.

В зависимости от целей исследования можно описать мор-фологические особенности почвенного профиля более или менееподробно, используя до 100 морфологических показателей. Од-нако в большинстве случаев в столь подробных описаниях нетнеобходимости.

К основным морфологическим признакам почвы относятся:окраска, механический (гранулометрический) состав, структура,новообразования и включения, вскипание от 10%-го раствораHCl, кислотность, влажность, липкость, прочность, твёрдость,характер пористости, тиксотропность и плывунность, раститель-ные остатки и животные останки, густота корневой системы,строение профиля, мощность почвы в целом и отдельных её гене-тических горизонтов (подгоризонтов), характер перехода (гра-ниц) между генетическими горизонтами (подгоризонтами) и др.

Морфологический анализ почвы не должен рассматриватьсякак нечто обособленное. Он может принести пользу лишь в соче-тании с исследованием химического, физического и минералоги-ческого состава почв, с изучением их современных режимов, сисследованием географии почвенного покрова. В полевых усло-виях он лежит в основе почвенных исследований. Изучение почвначинается с их морфологии, но отнюдь не завершается ею. Сле-дует помнить, что морфологический анализ почвы, как и всякийнаучный анализ, является творческим процессом, требующим ис-кусства и профессиональных знаний специалиста.

7

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ, ОКРАСКИ ПОЧВЫИ ПОЧВООБРАЗУЮЩЕЙ ПОРОДЫ

Влажность почвы характеризует содержание в ней воды иявляется важнейшим признаком, используемым не только в поч-воведении, но и во многих смежных науках. При морфологиче-ском анализе следует иметь в виду, что влажность почвы в значи-тельной степени влияет на проявление других признаков. Так,влажная почва всегда кажется более тёмной, что может ввести взаблуждение относительно содержания в ней перегноя. От влаж-ности почвы значительно зависит степень плотности, пластично-сти, прочность структуры и т.д. Правильная оценка влажностипочвы позволяет установить степень обеспеченности растенийводой, а также составить представление о водно-воздушном ре-жиме почвы. Нужно только иметь в виду, что влажность почвы –величина, меняющаяся по сезонам и зависящая от погодных ус-ловий. Кроме того, она тесно связана с приёмами орошения.

В настоящее время выделяется следующая градация влаж-ности почв:

1) сухая – образец почвы, помещённый на ладонь, не холо-дит руку, после его сжатия в руке он рассыпается, влажностьпочвы близка к гигроскопичной (влажность в воздушно-сухомсостоянии);

2) свежая – образец почвы холодит руку, после его сжатия вруке комок почти не рассыпается, граница доступности влагирастениям;

3) влажная – образец почвы холодит руку, после сжатия вруке хорошо держит форму, при раскатывании в шнур ломается;

4) сырая – образец почвы легко формируется, из него можнолегко скатать шарик и раскатать его в шнур, который при сгиба-нии не ломается, не липнет к рукам, вода смачивает руку, но несочится между пальцами;

5) мокрая – из образца почвы сочится вода, липнет к рукам,блестит на солнце.

Степень влажности влияет на выраженность других морфо-логических признаков почвы, что необходимо учитывать приописании почвенного разреза. Например, влажная почва имеет

8

более тёмный цвет, чем сухая. Кроме того, степень влажностиоказывает влияние на сложение, структуру почвы и т.д.

Окраска почвы является очень важным информативнымпризнаком, так как связана с содержанием и состоянием вещест-венного состава почвы. Поэтому оценку окраски нужно рассмат-ривать не как самоцель, а как способ исследования органическихи минеральных соединений, составляющих почву. На связь окра-ски со свойствами почв давно обратили внимание земледельцы.Поэтому народные названия почв отражают представления нетолько об окраске, но и о плодородии: слово «чернозём» означаетне только чёрная, но и высокоплодородная земля, а название«подзол» ассоциируется не только со светлой, как зола, но и сбедной, малоурожайной землёй.

Опыт показывает, что при морфологическом анализе иссле-дователи часто не в полной мере используют возможности этогопризнака. Причины этого: неправильное определение окраски из-за неясного представления законов её формирования, отсутствиечёткой схемы причинно-следственных связей между проявляю-щимися в почве цветами и определяющими их органическими иминеральными веществами.

В большинстве специальных работ по морфологии почв ис-пользуется понятие «окраска», так как «цвет» – понятие более уз-кое, означающее лишь какую-то часть спектра. В почвах цвет вчистом виде встречается редко, здесь чаще наблюдается смеше-ние, сочетание цветов, что соответствует более широкому поня-тию «окраска» (например, смешение чёрного и белого цветов об-разует серую окраску). Обычно окраска почв довольно сложная исостоит из нескольких цветов (например, серо-бурая, белесовато-сизая, красновато-коричневая и т.д.), причём название преобла-дающего цвета ставится на последнем месте.

Окраска почвы в первую очередь зависит от химического иминералогического состава, а всё разнообразие окрасок создаётсянесколькими основными цветами – чёрным, красным, белым,жёлтым, реже – голубым или синим. Их смешивание в той илииной пропорции даёт многообразную цветовую гамму оттенков ипромежуточных тонов – бурого, коричневого, каштанового и др.

Чёрный цвет принимается за цвет условно, так как в спек-тре его нет. В большинстве случаев он связан с присутствием в

9

почве гумусовых веществ. Существует общая закономерность –чем больше в почве гумуса, тем она темнее окрашена, тем вышеуровень её плодородия. Например, при содержании в почве гуму-са не менее 4–5% для неё характерны серый или тёмно-серыйцвета, при содержании 8–10% и выше – окраска почти не меняет-ся. Однако при этом большую роль играет качественный составгумуса. Наиболее тёмная окраска у группы гуминовых кислот, асреди них – у фракции чёрных гуминовых кислот; наиболее свет-лая – у группы фульвокислот. Поэтому при близком содержаниигумуса, но разном его качественном составе почвы заметно раз-личаются окраской.

В некоторых случаях чёрный цвет почвы обусловлен высо-ким содержанием тёмноокрашенных первичных минералов, ок-сидов марганца, некоторых сульфидов, например гидрата серни-стого железа (FeS · H2O), а также спецификой почвообразующейпороды. Так, интенсивную тёмную окраску приобретают почвы,формирующиеся на чёрных шунгитовых породах и углекислыхсланцах. Поэтому необходимо учитывать, что не всегда чёрныйцвет почвы коррелирует с уровнем её плодородия.

Красный цвет свидетельствует о присутствии в почве без-водных или слабогидратированных свободных окислов железа(например, гематита или турьита). Лучше проявляется на хорошодренированных почвах.

Белый цвет (как и чёрный, принят условно) связан с присут-ствием в почве первичных и вторичных минералов. В первуюочередь это кварц, светлоокрашенные полевые шпаты и аморф-ная кремнекислота. Заметную роль играют также каолинит и гид-роксид алюминия, а в почвах, формирующихся в условиях дефи-цита влаги, – карбонаты, гипс и легкорастворимые соли.

Жёлтый цвет отражает присутствие в почве гидратирован-ных окислов железа, в первую очередь лимонита. Соломенно-жёлтый цвет имеет сульфат железа – ярозит.

Синий и голубой цвета почва приобретает при избыточномувлажнении. В анаэробной среде оксид железа Fe(III) переходит воксид железа Fe(II), соединения которого окрашивают почву илиотдельные её горизонты в сизые, голубоватые или зеленоватыетона. Например, минерал вивианит [Fe3(PO4)2 · 8H2O], встречаю-щийся в болотных почвах, придаёт их глеевым горизонтам зеле-

10

новато-голубой оттенок, хотя в целом сизая окраска для глеевыхгоризонтов наиболее типична.

Значительно реже могут встречаться розовый, зелёный идругие цвета.

Описанные соединения или некоторые из них, находясь впочве, проявляют свои цвета, а все вместе образуют окраску поч-вы. Если расчленить окраску на составляющие цвета, то на их ос-нове можно с определённой долей вероятности установить, какиевещества входят в состав почвы.

Определение цвета носит несколько субъективный характер.Чтобы избавиться от субъективизма в описании цвета почв, напротяжении всей истории почвоведения различные авторы пыта-лись унифицировать почвенные цвета. В нашей стране наиболееширокое применение получил треугольник цветов С.А. Захарова(1931) (рис. 1).

Рис. 1. Треугольник цветов С.А. Захарова (1931)

11

В вершинах этого треугольника – белый, черный и красныйцвета, а по сторонам и медианам нанесены названия различныхцветов, производных от смешения трех основных. За рубежомшироко используются цветные таблицы Манселла, где каждыйцвет характеризуется тоном (оттенком), интенсивностью (степе-нью осветлённости) и насыщенностью тона (чистотой спектраль-ного цвета) и может быть обозначен буквенно-цифровыми индек-сами, удобными для создания базы данных с целью компьютер-ной обработки информации.

В почвах наиболее распространена бурая окраска. Она ха-рактерна для почв с высоким содержанием слюдистых и гидро-слюдистых минералов и смеси гидратированных оксидов железа.Кроме того, она образуется при смешивании красного, чёрного,белого и жёлтого тонов в разных соотношениях.

В почвах часто встречается неоднородная пятнистая окра-ска, что имеет определённое диагностическое значение. В боль-шинстве случаев она образуется при закономерном чередованиипочвенных процессов, например окисления и восстановления,или при разной интенсивности проявления этих процессов как вовремени, так и в объёме почвенной массы.

Определение почвенной окраски на глаз всегда в той илииной степени субъективно, зависит как от психофизиологическихособенностей наблюдателя, так и от элементарного его уменияправильно дать название окраске. Поэтому точная количествен-ная (объективная) её оценка в лабораторных условиях можетбыть получена с использованием специального оборудования,например, фотометра – прибора, позволяющего определить сте-пень отражения или поглощения световых волн разной длины отобразца почвенной массы.

Окраска почвы определяется цветом и концентрацией ве-ществ, которыми она слагается (табл. 1), а также физическим со-стоянием почвы. Окраска сильно меняется в зависимости от сте-пени влажности и характера освещения, поэтому окончательноееё определение принято делать при рассеянном дневном свете пообразцам, находящимся в воздушно-сухом состоянии (почвенныемонолиты, образцы почв в ящиках и т.д.), или по мазкам в бланкеописания образца почвы (в полевых условиях изучения). Окрасканижних горизонтов почвенного профиля в основном определяет-

12

ся окраской почвообразующих пород, их составом и степеньювыветривания.

Таблица 1Окраска почвы в связи с её химическим

и минералогическим составом

Окраска почвы Химический и минералогический составИнтенсивно-чёрная,тёмно-серая, серая,светло-серая, тёмно-бурая, буровато-чёрная, буро-чёрная

Гумусовые вещества (интенсивность ок-раски и оттенки зависят от концентрациии состава гумуса), углистые сланцы

Чёрные пятна (вкра-пления) и прослойкина красновато-буромфоне

Гидроокислы марганца

Жёлто-оранжевая,жёлто-бурая, бурова-то-жёлтая, красно-бурая, фиолетово-бурая, светло-бурая ит.д.

Оксиды и гидроксиды железа, алюминияи фосфора, образующие самостоятельныеминералы или находящиеся в сорбиро-ванном состоянии на поверхности тонкихглинистых минералов

Голубоватая, голубо-вато-серая (сизая),зеленовато-голубоватая и т.д.

Оксиды железа (II)

Белёсая Тонкие зёрна кварца (кремнезём), каоли-нит, карбонаты кальция и магния

Белая, желтовато-белая, палево-белая ит.д.

Хлориды натрия, магния, кальция; суль-фаты натрия и магния, гипс; карбонатыкальция и магния

ЗАДАНИЕ

Определить окраску и характер пятнистости генетическогогоризонта (подгоризонта) образца почвы по мазкам в бланке опи-сания образца почвы и связать её с химическим и минералогиче-ским составом.

13

М а т е р и а л ы

1. Образец почвы в почвенном ящике.2. Бланк описания образца почвы.3. Фарфоровая ступка и пестик.4. Мензурка или колба с водой.5. Влажные салфетки для рук.

Методика работы

1. Небольшое количество почвенного материала (половинуобъёма одной чайной ложки), взятого из отдельного генетическо-го горизонта (подгоризонта) образца почвы, очищается от посто-ронних предметов (веточки, стебли и корни трав, обломки кам-ней, угольки и т.д.), аккуратно растирается пестиком в фарфоро-вой ступке до однородной рассыпчатой массы и смачивается во-дой из мензурки или колбы до слегка жидко-текучей консистен-ции.

2. Указательным пальцем руки часть этой консистенции ак-куратно наносится (намазывается вращательным движениемпальца) на бланк описания образца почвы (в столбец «Мазок»)для получения равномерного по густоте окраски пятна диамет-ром 2–2,5 см. Не рекомендуется наносить на бланковый лист из-быточное количество почвенного материала, ибо, чем большетолщина нанесённого слоя, тем больше вероятность его осыпанияпри высыхании. Не рекомендуется наносить и крайне малое ко-личество материала (при этом избыточно жидкого), поскольку втаком случае получается весьма бледный мазок, что затрудняетопределение по нему окраски.

3. По высохшему мазку определяется окраска образца поч-венной массы. Название окраски, которая представляет собойсмесь различных цветов и их оттенков, должно включать как ос-новной (доминирующий) цвет (оттенок), так и дополнительныйцвет (в качестве дополнительного обычно указывают только цвет,поскольку выделить оттенок дополнительного цвета трудно).

Например, окраска коричнево-тёмно-серая (основной отте-нок – тёмно-серый, дополнительный цвет – коричневый). Доми-нирующий цвет (оттенок) ставится в названии на последнее ме-

14

сто. Другие примеры названия окраски: серо-коричневая, корич-нево-бурая, палево-светло-коричневая и т.д. Если и дополнитель-ные цвета выделить проблематично, то останавливаютсятолько на указании основного цвета (оттенка): окраска тёмно-коричневая, светло-серая и т.д.

4. По результатам определения окраски, опираясь на табл. 1,устанавливают для каждого генетического горизонта (подгори-зонта) образца почвы особенности их химического и минерало-гического состава.

5. В образце почвы, помещённой в ящик, необходимо про-анализировать характер пятнистости (однородности) окраскипочвенной массы – её контрастность, количество и окраску пятен.

Выделяют следующие градации (степени) контрастности ивеличины пятен:

а) слабая – пятна обнаруживаются лишь при вниматель-ном рассмотрении (основная окраска и окраска пятен имеютблизкий цветовой тон и насыщенность);

б) отчётливая – пятна хорошо заметны (основная окраска иокраска пятен существенно отличаются);

в) сильная – пятна бросаются в глаза (пятнистость являетсяхарактерной чертой горизонта (подгоризонта)).

Для описания количества пятен используются следующиеградации частоты их встречаемости: пятна единичные, оченьредкие, редкие, частые, очень частые, господствующие.

6. Отработанный почвенный материал не возвращается впочвенный ящик, а удаляется в мусорное ведро или пакет.

Итоговые результаты по окраске генетического горизонта(подгоризонта) и характеру её пятнистости вписываются про-стым карандашом в соответствующую графу бланка описанияобразца почвы.

Самостоятельная работа

Для наглядности и определения окраски почв в период обу-чения рекомендуется сделать схему окраски почв размером с тет-радный лист и раскрасить его акварельными красками (рис. 2).Раскрашивание следует вести только чёрным, красным, жёлтым,синим и белым цветами, смешивая их между собой.

15

Чёрная

Тёмно-коричневая

Тёмно-бурая

Тёмно-оливковая

Тёмно-серая

Тёмно-сизая

Коричневая Бурая Оливковая Серая Сизая

Светло-коричневая

Светло-бурая

Светло-оливковая

Светло-серая

Светло-сизая

Красная Оранжевая Жёлтая Белёсая Синяя

Белая

Рис. 2. Схема образования окрасок почв

16

Для этого акварельную краску разводят дистиллированнойили кипячёной водой в отдельной баночке, добавляют белогоцвета и мягкой кисточкой закрашивают небольшие листочки чер-тёжной бумаги. Листок укрепляют в наклонном положении, приэтом избыток краски стекает вниз и листок окрашивается равно-мерно. Окраска не должна быть интенсивной. Затем в растворэтой краски добавляют 2–3 капли чёрного цвета, и если окраскаизменилась – окрашивают следующий листок. Так поступают дотех пор, пока не будут получены гаммы окрасок от всех основ-ных цветов.

После высыхания из листков вырезают кружочки величинойс двухрублёвую монету и приклеивают их клеем ПВА или клее-вым карандашом на предварительно размеченный лист бумаги.Надписи следует делать только чёрным цветом. Готовую схемупомещают в полиэтиленовый или целлофановый пакет.

Работать с такой схемой очень просто: на поверхность кла-дут несколько комочков или щепоток почвы и, передвигая посхеме, находят самую близкую по окраске позицию. Это будетосновная окраска почвы. Если разница зафиксирована между ок-раской почвы и окраской позиции на схеме, то по ней определя-ется оттенок окраски почвы.

Можно изготовить сокращённую схему образования окра-сок почв. Для этого из полной схемы следует исключить рядытёмноокрашенных и светлоокрашенных кружочков. Изготавлива-ется она проще и быстрее, но при работе интенсивность окраскинужно корректировать. Такая схема может служить нескольколет.

Контрольные вопросы

1. На чём основан морфологический анализ в почвоведе-нии?

2. Какова роль окраски почвы в морфологическом анализе?3. С чем связано проявление основных цветов в окраске

почв?4. Из каких цветов складываются основные окраски почв?5. От чего зависит однородность окраски почв?

17

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО(ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО) СОСТАВА ПОЧВЫ

И ПОЧВООБРАЗУЮЩЕЙ ПОРОДЫ

Твёрдая фаза почв и почвообразующих пород состоит изэлементарных частиц различного размера, которые называютсямеханическими элементами. Под элементарной почвенной час-тицей, или гранулой, понимают обособленную минеральную, ор-гано-минеральную или органическую частицу кристаллическогоили аморфного состояния, все молекулы которой находятся в хи-мической взаимосвязи. Гранулы представляют собой обломкигорных пород, отдельные зёрна первичных и вторичных минера-лов, гумусовые вещества, соединения органических и минераль-ных веществ. Механические элементы находятся в почве или впочвообразующей породе как в свободном состоянии (например,в песке), так и соединёнными в отдельные структуры – агрегаты(комки) различной величины, формы и прочности. Близкие поразмеру и свойствам частицы объединяются во фракции. В Рос-сии наиболее широко распространена классификация механиче-ских элементов, разработанная А.Н. Сабаниным и В.Р. Вильям-сом и уточнённая Н.А. Качинским (табл. 2).

Таблица 2Фракции механических элементов

Название фракции Размер, ммКамни > 3Гравий 3–1Песок крупный 1–0,5Песок средний 0,5–0,25Песок мелкий 0,25–0,05Пыль крупная 0,05–0,01Пыль средняя 0,01–0,005Пыль мелкая 0,005–0,001Ил грубый 0,001–0,0005Ил тонкий 0,0005–0,0001Коллоиды < 0,0001

18

Частицы размером более 1 мм называют почвенным скеле-том, менее 1 мм – мелкозёмом.

Камни представляют собой обломки горных пород. Наличиекамней в почве затрудняет её эффективное использование, по-скольку мешает работе сельскохозяйственных машин и орудий,ухудшает заделку семян и развитие растений. Каменистость почвоценивают в зависимости от содержания каменистого материала(табл. 3).

Таблица 3Классификация почв по каменистости (по Н.А. Качинскому)

Камни, % Степень каменистости Тип каменистостиМенее 0,5 Некаменистая Устанавливают по харак-

теру скелетной части0,5–5,0 Слабокаменистая Устанавливают по харак-

теру скелетной части5–10 Среднекаменистая Валуны, галечники, ще-

бёнкаБолее 10 Сильнокаменистая Валуны, галечники, ще-

бёнка

При слабой каменистости обработка почвы не отличается отобработки некаменистой почвы, но при этом происходит уско-ренный износ рабочих органов обрабатывающих орудий. Присредней каменистости почвы необходимо вычёсывать крупныйкаменистый материал, после чего также будет наблюдаться быст-рый износ сельскохозяйственных орудий. При сильной камени-стости почв следует проводить сложные мелиоративные работыпо выбору и удалению каменистого материала с полей. Без этихмероприятий сильнокаменистые почвы можно использовать длявозделывания плодово-ягодных культур.

Гравий состоит из обломков первичных минералов. При вы-соком содержании гравия в почвах рекомендуется проводить еёобработку, но при этом почвы имеют малоблагоприятные свойст-ва – провальную водопроницаемость, отсутствие водоподъёмнойспособности, низкую влагоёмкость, что отрицательно влияет нарост и развитие сельскохозяйственных культур.

19

Песчаная фракция состоит из первичных минералов, преждевсего кварца и полевых шпатов. Эта фракция отличается высокойводопроницаемостью, некоторой капиллярностью и влагоёмко-стью, не набухает, не пластична. Характеризуется крайне низкойпоглотительной способностью. Для возделывания полевых куль-тур пригодны пески с влагоёмкостью не менее 10%, для произра-стания лесных культур – не менее 3–5%.

Фракция крупной пыли по минералогическому составу при-ближается к песчаной, имеет невысокую поглотительную спо-собность и влагоёмкость, не пластична, слабо набухает, отлича-ется низкой величиной удельной поверхности – 1–2 м2/г.

Фракция средней пыли характеризуется низкой удельнойповерхностью – 2–10 м2/г, не способна к коагуляции, но удержи-вает влагу и набухает. Вследствие повышенного содержанияслюд отличается связанностью и пластичностью, имеет плохуюводопроницаемость.

Фракция мелкой пыли состоит не только из первичных, но ивторичных минералов. В связи с этим фракция мелкой пыли име-ет свойства, не присущие более крупным фракциям. Она способ-на к коагуляции и структурообразованию, обладает поглотитель-ной способностью, содержит гумусовые вещества в повышенныхколичествах. Её удельная поверхность превышает 50 м2/г. Однаковысокое содержание мелкой пыли в почвах в свободном состоя-нии придаёт почвам неблагоприятные свойства: плотное сложе-ние, плохую водопроницаемость, чрезмерное набухание и усадку,липкость, трещиноватость, а также избыточное количество влаги,недоступной для растений.

Ил состоит преимущественно из высокодисперсных вторич-ных минералов. Из первичных минералов встречаются кварц, ор-токлаз, мусковит. Илистая фракция имеет большое значение всоздании почвенного плодородия. Благодаря высокой удельнойповерхности, достигающей 200–250 м2/г, она играет главнуюроль в физико-химических процессах, протекающих в почве. Илотличается высокой поглотительной способностью, содержитмного гумуса, элементов зольного и азотного питания растений.Илистую фракцию называют плазмой почвы.

Крупные фракции не пластичны, не набухают, не способнык обменному поглощению катионов и не содержат гумуса. Они не

20

могут образовывать капилляры и поглощать влагу, но отличают-ся высокой водопроницаемостью. С уменьшением размера фрак-ций их свойства меняются на прямо противоположные. При этомдовольно резкие изменения свойств происходят у фракций раз-мером 0,01 мм. С учётом этого все фракции механических эле-ментов по предложению Н.М. Сибирцева разделяют на две боль-шие группы: физический песок и физическую глину.

К физическому песку относят все механические элементымелкозёма, размер которых больше 0,01 мм, т.е. песок крупный,средний, мелкий и крупную пыль. Группу физической глины со-ставляют частицы, размер которых меньше 0,01 мм, – пыль сред-няя, мелкая, ил и коллоиды.

Относительное содержание в почве элементарных частицразличной крупности называется её механическим (грануломет-рическим) составом. Несмотря на большое значение этой важ-нейшей части почвы, механический состав не определяет типпочвы, а лишь указывает на её разновидность. Например, черно-зём может быть глинистым, суглинистым и т.д.

Механический состав определяет многие свойства почвы.Так, песчаные и супесчаные почвы хорошо пропускают воду, нообладают низкой влагоёмкостью, поэтому их надо поливать час-то, но небольшими порциями. Глинистые и суглинистые почвы,наоборот, слабо пропускают воду, но хорошо удерживают её всебе, поэтому поливы могут быть более редкими и более обиль-ными. Глинистые и суглинистые почвы имеют более прочную иагрономически более ценную структуру, они труднее поддаютсяобработке, поэтому их называют тяжёлыми в отличие от лёгких –песчаных и супесчаных. Отличаются разновидности почв и поминералогическому составу: лёгкие состоят преимущественно изпервичных минералов, тяжёлые – в значительной степени извторичных, глинистых минералов. Тяжёлые почвы обладают спо-собностью набухания при увлажнении и усадки и растрескиванияпри высыхании. Лёгкие разновидности не обладают этим свойст-вом или обладают в слабой степени.

Существенную роль играет гранулометрический состав втепловых свойствах почв: лёгкие почвы относятся к более «тёп-лым», т.е. быстрее оттаивают и прогреваются. Тяжёлые почвысчитаются «холодными».

21

Морфологический анализ позволяет в полевых условияхвыделить четыре основные разновидности почв по механическо-му составу. Следует иметь в виду, что определение механическо-го состава обязательно во всех генетических горизонтах, так как,во-первых, почвообразующая порода, из которой сформировалсяпочвенный профиль, могла быть неоднородной, а, во-вторых, сампочвенный профиль в результате почвообразовательного процес-са может сформироваться неоднородным по механическому со-ставу (например, у солонца, у дерново-подзолистой почвы и др.).Определение механического состава почвы должно вестись понескольким признакам.

Определение гранулометрического состава в поле даёт воз-можность понять, почему почвы содержат неодинаковое количе-ство гумуса и элементов питания, почему одни почвы поспеваютдля обработки раньше, а другие – позже, почему генетическиегоризонты имеют разный гранулометрический состав и т.д. Поизменению гранулометрического состава определяют мощностьпочвы и отдельных горизонтов, устанавливают границы междупочвами. Известно много примеров, подтверждающих, что гра-нулометрический состав является важным морфологическимпризнаком.

Для определения гранулометрического состава почв исполь-зуются полевые (органолептические) и лабораторные методы(механический анализ).

С помощью полевых (органолептических) методов обычноопределяют гранулометрический состав при морфологическомописании почвенного профиля. Эти методы основаны на том, чтовсе группы гранулометрического состава почв (песок, супесь,лёгкий суглинок и т.д.) характеризуются рядом присущих импризнаков. Зная эти признаки и имея соответствующий навык,можно быстро и достаточно точно определить гранулометриче-ский состав почвы в полевых условиях. Различают сухой и мок-рый методы.

Сухой метод. Гранулометрический состав определяют визу-ально и на ощупь по следующим показателям: ощущение прирастирании почвы на ладони, вид под лупой и без неё, состояниесухой почвы (табл. 4). Полевые названия гранулометрическогосостава должны выборочно проверяться лабораторным методом.

22

Таблица 4Органолептические признаки почв различного

гранулометрического состава(по А.Ф. Вадюниной, З.А. Корчагиной)

Группа почв игрунтов

Ощущениепри растираниипочвы (грунта)

на ладони

Вид под лупойи без неё

Состояниесухой почвы

и грунта

Песок Песчаная масса Состоит почтицеликом из зё-рен песка

Сыпучее

Супесь Неоднороднаямасса, в основ-ном песок и сла-бо ощущаетсясуглинок

Преобладаютчастицы песка,более мелкиечастицы – при-месь

Комья легкораспадаются налопате при на-давливании

Лёгкийсуглинок

Неоднороднаямасса, значи-тельное количе-ство глинистыхчастиц

Преобладаетпесок, глини-стых частиц 20–30%

Для разрушениякомьев в рукетребуется не-большое усилие

Среднийсуглинок

Примерно оди-наковое количе-ство песка и гли-нистых частиц

Ещё ясно видныпесчаные час-тицы

Сухие комья струдом разру-шаются в руке

Тяжёлыйсуглинок

Небольшая при-месь песчаныхчастиц

Преобладаютпылеватые гли-нистые части-цы, песчаныхчастиц почтинет

Сухие комьяневозможноразрушить сжа-тием в руке

Глина Очень тонкая од-нородная масса,трудно расти-раемая в поро-шок

Однородныйтонкий поро-шок, песчаныхчастиц нет

Образует твёр-дые комья, нераспадающиесяпри ударе мо-лотком

23

Мокрый метод. Образец растёртой почвы увлажняют и пе-ремешивают до тестообразного состояния, при котором почвыстановятся более пластичными. Для разрушения водопрочныхагрегатов при определении гранулометрического состава карбо-натных почв и пород вместо воды используют 10%-ю HCl.

Из подготовленной почвы на ладони скатывают шарик ираскатывают его в шнур толщиной 3 мм, затем свёртывают вкольцо диаметром 2–3 см и изучают характер раскатывания(табл. 5).

При механическом анализе почвенный скелет разделяют наситах. Для анализа мелкозёма широко применяют метод пипеткив варианте Н.А. Качинского.

Механические элементы, особенно суглинистых и глини-стых почв, находятся в агрегатированном состоянии. Чтобы оп-ределить гранулометрический состав почвы, необходимо разру-шить агрегаты и перевести все механические элементы в раз-дельное состояние. Это осуществляется химическим и механиче-ским воздействием на почву при подготовке её к механическомуанализу. Механическое воздействие производят путём растира-ния почвы пестиком с резиновым наконечником.

Химическое воздействие заключается в замене поглощён-ных двухвалентных катионов (кальция и магния) на одновалент-ные, что приводит к диспергированию почвы.

Принцип метода пипетки основан на зависимости, сущест-вующей между скоростями падения частиц и их размером. Есливзмутить суспензию и оставить её в спокойном состоянии, то по-степенно взмученные частицы осядут. Быстрее будут осаждатьсяболее крупные по размеру механические элементы, так как ониболее тяжёлые.

Скорость падения различных частиц (см/с) рассчитывают поформуле Стокса

gddrV ÷÷ø

öççè

æ -=

h212

92

,

где r – радиус падающей частицы шарообразной формы, см; d1 –плотность падающей частицы, г/см3; d2 – плотность жидкости, вкоторой оседает частица, г/см3; η – вязкость жидкости, мПа·с; g –ускорение силы тяжести при свободном падении тела.

24

Таблица 5Определение механического (гранулометрического) составапочвы и почвообразующей породы методом раскатывания

(по А.В. Гусарову)

Морфологические особенностиобразца при раскатывании

Группыи подгруппы

механическогосостава

Не скатывается в шарик Песок

Очень трудно скатывается в ша-рик, легко разваливается на меха-нические элементы

Лёгкаясупесь

Скатывается только в шарик, ко-торый при раскатывании в шнуррассыпается и разваливается

Тяжёлаясупесь

Скатывается в шарик и шнур, ко-торый разваливается на отдель-ные сегменты до сворачивания вкольцо

Лёгкийсуглинок

Скатывается в шарик и шнур сутончающимися концами, кото-рый при сворачивании в кольцодаёт трещины и разваливается насегменты

Среднийсуглинок

Скатывается в шарик и шнур сутончающимися концами, кото-рый при сворачивании в кольцоне разваливается, но даёт трещи-ны различной глубины

Тяжёлыйсуглинок

Скатывается в шарик и шнур сутончающимися концами, кото-рый при сгибании в кольцо неразваливается, но даёт одну-тринебольшие и неглубокие трещи-ны

Лёгкаяглина

Скатывается в шарик и шнур сутончающимися концами, кото-рый при сгибании в кольцо неразваливается и не даёт трещин

Тяжёлаяглина

25

Рассчитав скорость осаждения механических элементов раз-личного диаметра, берут пробы почвенной суспензии с опреде-лённой глубины (по истечении различных сроков после взмучи-вания) и определяют содержание механических элементов.

ЗАДАНИЕ

Определить механический (гранулометрический) состав об-разца почвы методом раскатывания.


1. Образец почвы в почвенном ящике.2. Бланк описания образца почвы.3. Фарфоровая ступка и пестик.4. Мензурка или колба с водой.5. Влажные салфетки для рук.6. Полиэтиленовый (или бумажный) пакет для мусора.


1. Небольшое количество почвенного материала (объём од-ной чайной ложки), взятое из отдельного генетического горизон-та (подгоризонта) образца почвы, очищается от постороннихпредметов (веточки, стебли и корни трав, обломки камней, уголь-ки и т.д.), аккуратно растирается в фарфоровой ступке до одно-родной рассыпчатой массы и смачивается водой из мензурки иликолбы до густой вязкой (тестообразной) консистенции.

2. Полученная масса скатывается в шарик диаметром около1,5–2 см.

3. Шарик раскатывается на более или менее ровной поверх-ности (стол, тетрадная поверхность, ладонь и т.д.) в шнур длинойоколо 5 см и равномерной толщиной около 4–5 мм.

4. Полученный шнур аккуратно сгибается в кольцо также наболее или менее ровной поверхности (стол, тетрадная поверх-ность, ладонь и т.д.). Не допускается сгибание в кольцо пересо-хшего или переувлажнённого шнура: если шнур высох, то необ-ходимо добавить немного воды и раскатать материал вновь, если

26

он переувлажнённый – слегка обдуть его для испарения воды споверхности.

5. По характеру раскатывания материала в шнур, его мор-фологии, наличию и густоте трещин на нём определяетсяпринадлежность изучаемого почвенного материала к той илииной группе (подгруппе) механического состава (табл. 5).

6. Исходя из механического состава и опираясь на табл. 2 и4, определяют общие особенности минералогического составакаждого генетического горизонта (подгоризонта). Эти выводысопоставляются с выводами об особенностях минералогическогосостава, полученными при анализе окраски почвенного образца.

7. Отработанный почвенный материал не возвращается об-ратно в почвенный ящик, а удаляется в мусорное ведро или па-кет.

Для надёжности определения механического состава и ис-ключения случайного результата необходимо провести описан-ную процедуру на раскатывание не менее двух-трёх раз для одно-го и того же образца.

Итоговый результат по механическому составу каждого ге-нетического горизонта (подгоризонта) вписывается простым ка-рандашом в соответствующую графу бланка описания образцапочвы.

8. Для механического анализа почва обычно подготавлива-ется с использованием пирофосфата натрия. После этого доволь-но трудоёмкого процесса проводится расчёт результатов механи-ческого анализа. Полученные результаты записывают в табл. 6.

На основании полученных данных дают основное и допол-нительное название почвы по гранулометрическому составу.

Чтобы дать основное название почвы, необходимо найтисодержание физической глины или физического песка (табл. 7). Вданном случае почва легкосуглинистая.

Дополнительное название почвы дают с учётом преобла-дающих фракций. Выделяют пять таких фракций: 1) гравелистую(3–1 мм); 2) песчаную (1–0,05 мм), включающую крупный, сред-ний и мелкий песок; 3) крупнопылеватую (0,5–0,01 мм); 4) пыле-ватую (0,01–0,001 мм), включающую среднюю и мелкую пыль;5) илистую (менее 0,001 мм). Находят две превалирующие фрак-ции и добавляют их к основному названию почвы, причём фрак-

27

цию, которая абсолютно преобладает, ставят на последнее место.Этим подчёркивают её доминирующее положение в почве.

Таблица 6Результаты механического анализа

Содержание механическихэлементов размером от 1,0

до менее 0,01 мм, %

Поч

ва, г

енет

ичес

кий

гори

зонт

Глуб

ина

взят

ия о

браз

-ца

, см

Гигр

оско

пиче

ская

влаж

ност

ь, %

1,0–

0,25

0,25

–0,0

5

0,05

–0,0

1

0,01

–0,0

05

0,00

5–0,

001

мене

е 0,

001

мене

е 0,

01

Наз

вани

е п

очвы

по

гран

улом

етри

ческ

ому

сост

аву

Дер-ново-подзо-листая

А1

2–18 2 27,6 19 31 6 3 13,4 22,4 Легко-сугли-нистая

крупно-пылевато-песчаная

Таблица 7Классификация почв и пород по гранулометрическому составу

(по Н.А. Качинскому)

Содержание, %физической глины (частицдиаметром менее 0,01 мм)

в почвах

физического песка (частицдиаметром более 0,01 мм)

в почвах

Названиепочв погрануло-метри-

ческомусоставу

подзо-листого

типа

степноготипа

солонцахи сильносолонце-

ватых

подзо-листого

типа

степноготипа

солонцахи сильносолонце-

ватых1 2 3 4 5 6 7

Песокрыхлый 0–5 0–5 0–5 100–95 100–95 100–95

Песоксвязный 5–10 5–10 5–10 95–90 95–90 95–90

Супесь 10–20 10–20 10–15 90–80 90–80 90–85Суглиноклёгкий 20–30 20–30 15–20 80–70 80–70 85–80

28

Окончание табл. 71 2 3 4 5 6 7

Суглиноксредний 30–40 30–45 20–30 70–60 70–55 80–70

Суглиноктяжёлый 40–50 45–60 30–40 60–50 55–40 70–60

Глиналёгкая 50–65 60–75 40–50 50–35 40–25 60–50

Глинасредняя 65–80 75–85 50–65 35–20 25–15 50–35

Глинатяжёлая > 80 > 85 > 65 < 20 < 15 < 35

В нашем примере содержание песчаной фракции составляет46,6%, крупнопылеватой – 31,0, пылеватой – 9,0, илистой –13,4%. Преобладают песчаная и крупнопылеватая фракции, кото-рые и отражаются в окончательном названии почвы по грануло-метрическому составу – легкосуглинистая крупнопылевато-песчаная.

По результатам механического анализа находят грануло-метрический показатель структурности почвы, с помощью кото-рого можно оценить потенциальную способность почвы к ост-руктуриванию. Механические элементы при этом разделяют наактивные, принимающие участие в процессах коагуляции и отли-чающиеся цементирующей способностью, и пассивные, участ-вующие в структурообразовании как пассивный материал.

В почвах с высоким содержанием гумуса (тёмно-серые лес-ные и тёмно-каштановые почвы, чернозёмы) активное участие вструктурообразовании принимают фракции ила и мелкой пыли. Впочвах малогумусных (подзолистых и дерново-подзолистых,светло-серых лесных и светло-каштановых) активна только или-стая фракция.

Исходя из этого гранулометрический показатель структур-ности гумусированных почв определяется по формуле

100×+

=c

baPc ,где a – содержание ила, %; b – содержание мелкой пыли, %; с –содержание средней и крупной пыли, %.

29

Гранулометрический показатель структурности для малогу-мусных почв вычисляется по формуле

100×+

=cb

aP ,где a – содержание ила, %; b – содержание мелкой пыли, %; с –содержание средней и крупной пыли, %.

Чем выше значение величины Р, тем больше потенциальнаяспособность почвы к оструктуриванию.

9. Используя данные табл. 8, выполнить следующие зада-ния:

а) дать основное и дополнительное название почвы по гра-нулометрическому составу;

б) проанализировать характер изменения гранулометриче-ского состава по профилю почвы;

в) определить потенциальную способность почвы к острук-туриванию;

г) дать агроэкологическую оценку гранулометрического со-става почвы.

Таблица 8Гранулометрический состав почв разных типов

(по А.И. Саталкину, А.А. Лазареву, Н.П. Панову и др.)

Содержание фракций с частицами размеромот 1,0 до менее 0,001 мм, %Почва Гори-

зонт

Глубинавзятия

образца,см

1,0–0,25

0,25–0,05

0,05–0,01

0,01–0,005

0,005–0,001

менее0,001

1 2 3 4 5 6 7 8 9А1 0–20 29 43 11 4 7 6А2 25–35 30 49 9 3 4 5

А2В 40–50 33 55 5 1 2 4В 52–62 29 62 3 1 1 4

Дерно-во-

под-золис-

тая С 140–150 53 42 – – – 5АПАХ 0–25 18 71 3 3 1 4

А2 30–40 17 77 2 2 2 –А2В 45–55 14 83 1 1 1 –

В 70–80 17 79 1 – 1 2

Дерно-во-

под-золис-

тая С 115–125 15 41 15 8 3 18

30

Окончание табл. 8

1 2 3 4 5 6 7 8 9АПАХ 0–25 3 13 55 7 8 14

А2 25–32 3 8 64 8 9 8А2В 32–52 1 10 50 5 8 26

В 71–94 1 8 45 7 9 30

Дерно-во-

под-золис-

тая С 104–135 1 2 50 9 7 31АПАХ 0–10 – 8 52 18 9 13А1А2 29–34 – 1 48 18 10 23А2В 39–44 – 4 42 13 7 34

В 73–78 – 4 39 13 12 32

Сераялесная

С 225–230 – 3 52 16 9 20А1 8–18 1 10 33 15 15 26

АВ1 40–50 1 8 21 10 19 41В2 60–70 1 9 20 8 17 45В3 80–88 1 6 24 13 21 35

Черно-зём

опод-золе-ный С 110–120 – 5 30 13 23 29

АПАХ 0–20 – 17 9 10 9 55АВ1 42–52 – 13 9 9 11 58В2 60–70 – 10 12 7 10 61

Черно-зём

выще-чен-ный

В3 80–90 – 15 10 6 11 58

АПАХ 0–10 – 13 26 12 11 38АВ1 35–45 – 12 30 8 12 38В2 60–70 – 16 32 7 10 35В3 85–95 – 14 37 7 9 33

Черно-зём

типич-ный

С 150–160 2 18 31 5 11 33АПАХ 0–20 1 9 27 7 14 42

В1 30–40 1 10 27 8 11 43В2К 50–60 1 8 31 7 11 42ВС 100–110 1 20 22 8 8 41

Черно-зём

обык-новен-

ный С 190–200 1 8 33 7 9 42АПАХ 0–10 – 3 38 7 13 39

В1 30–40 – 2 38 8 11 41В2К 50–60 – 2 37 9 11 41

Черно-зёмюж-ный С 140–150 – 2 36 10 10 42

АПАХ 0–10 12 13 16 15 21 23В1 30–40 8 13 13 11 25 30В2 50–60 9 14 14 13 20 30

Корич-невая

типич-ная С 75–85 16 17 19 10 18 20

31


1. Что такое механические элементы почвы? На какие фрак-ции они подразделяются?

2. Каковы особенности каменистых почв?3. В чём особенности механических элементов почвы, отно-

сящихся к физическому песку?4. Каковы особенности механических элементов почвы, от-

носящихся к физической глине?5. В чём заключаются полевые (органолептические) методы

определения гранулометрического состава почвы?6. В чём заключается механический анализ гранулометриче-

ского состава почвы?

32

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРЫ ПОЧВЫ

Структурность почвы – это её способность распадаться вестественном состоянии на отдельные комочки различной вели-чины. Эти комочки в почвоведении называют структурными эле-ментами, структурными отдельностями, структурными агрегата-ми. Совокупность структурных агрегатов почвы или какого-либоеё горизонта называется структурой (например, структура гори-зонта А1 чернозёма комковато-зернистая).

Видимые невооружённым глазом структурные отдельностичасто имеют сложное строение и состоят из более мелких агрега-тов. Первичные агрегаты, или агрегаты первого порядка, состоятиз элементарных частиц почвы, склеенных между собой гумус-ным веществом, глинистой фазой, плёнками гидроокислов железаи алюминия. Наиболее ценна та структура, у которой цементи-рующим является гумусное вещество, особенно в форме гуматовкальция. Необходимо учитывать, что для почв типично агрегиро-вание структурных элементов низших порядков в полиструктур-ные сочетания (рис. 3).

Рис. 3. Строение призматической структурной отдельности,показывающей агрегированность разных порядков

(по Б.Г. Розанову)

33

Образование структуры – сложный и многофакторный про-цесс, обусловленный многими явлениями. Так, очень большуюроль играют электролиты, вызывающие коагуляцию и осаждениеколлоидной фазы почвы. Ввиду того что почва представляет со-бой механическую смесь частиц разной величины, свёртываю-щийся коллоидный материал включает в свои «хлопья» и болеекрупную предколлоидную фракцию. В образовании макрострук-туры, с которой чаще всего приходится сталкиваться при морфо-логическом анализе, значительная роль принадлежит процессамнабухания и усадки, связанным с увлажнением почвы. Почвапронизывается сетью трещин различной величины и разных на-правлений, а находящаяся между ними почвенная масса уплотня-ется. Подобное происходит и при замерзании влажной почвы: за-мерзающая и увеличивающаяся в объёме вода в различных пус-тотах почвы давит на почвенную массу и уплотняет её. В течениедлительного времени эти многократно повторяющиеся процессыприводят к неоднородности сложения почвы, к появлению в нейболее плотных участков – комочков, разделённых трещинами илиболее рыхлой массой. По мере пропитывания комочка цементи-рующим веществом и ещё большего уплотнения его поверхностион постепенно не только устойчиво обособляется из почвенноймассы, но и приобретает водопрочность, т.е. способность проти-востоять размывающему действию воды. Такие структурные от-дельности, если их величина лежит в пределах от 0,25 до 10 мм,составляют агрономически ценную структуру.

Большая роль в образовании структуры принадлежит корне-вым системам растений, особенно злаковым травам. Пронизываяпочву во всех направлениях, они, с одной стороны, резко увели-чивают её пористость, с другой – уплотняют почвенную массу. Ичто наиболее важно, после отмирания корней часть из них гуми-фицируется и в виде гуминовых кислот и их солей цементируетструктурные агрегаты.

На процесс образования структуры определённую, иногдавесьма значительную роль оказывают беспозвоночные животные,в первую очередь дождевые черви. В процессе жизнедеятельно-сти, пропуская через свой кишечник почву, они выбрасывают еёзатем в виде экскрементов (копролитов), представляющих собоймелкие горошинки, часто слипшиеся в клубочки.

34

Наряду с процессом оструктуривания почвы идёт обратныйпроцесс – разрушение структуры (деструктуризация). Причиныэтого – многократное воздействие на почву сельскохозяйствен-ных орудий, потеря гумусного вещества, вымывание из неё элек-тролитов, изменение характера растительности и т.п. Динамикаструктурного состояния почвы по временам года показывает, чтозимой структура становится менее прочной.

Характер структурности почвы представляет большой прак-тический и теоретический интерес, так как тесно связан с её ме-ханическими, физическими, водно-воздушными, микробиологи-ческими и другими свойствами. Так, на тяжёлых почвах комкова-тая, ореховатая и зернистая структуры уменьшают их плотность,облегчают обработку сельскохозяйственными машинами, резкоувеличивают воздухо- и водопроницаемость (без заметного сни-жения влагоёмкости), создают условия для одновременного про-текания в почве аэробного и анаэробного микробиологическихпроцессов и т.д. Таким образом, в тяжёлой, но структурной почвепроявляются лучшие качества глин и песков одновременно.

Морфологическую характеристику почвенной структурыследует начинать с оценки степени её выраженности. Для этойцели предлагается следующая градация.

1. Структура выражена хорошо – структурные агрегатычётко дифференцированы, легко отделяются друг от друга.

2. Структура выражена умеренно – в почве с ненарушен-ным сложением агрегаты различаются, но нечётко. При разруше-нии большая часть почвы распадается на агрегаты, а меньшая –на неагрегированный материал.

3. Структура выражена слабо – в почве с ненарушеннымсложением агрегаты просматриваются с трудом. При разрушениилёгких и суглинистых почв большая часть распадается на неагре-гированный материал, а меньшая – на плохо оформленные илисломанные агрегаты; глинистые почвы разрушаются с трудом,образуя мелкие глыбы.

4. Структура не выражена (почва бесструктурная) – агре-гаты в почве не выделяются, она либо раздельночастичная, сыпу-чая, либо представляет собой сплошную массивную, слитую пли-ту.

35

Далее следует установить, к какому типу, роду и виду отно-сятся структурные отдельности. С.А. Захаров выделил три основ-ных типа структуры:

1) кубовидную – структурные отдельности более или менееравномерно развиты по трём взаимно перпендикулярным осям;

2) призмовидную – структурные отдельности развиты пре-имущественно по вертикальной оси;

3) плитовидную – структурные отдельности развиты подвум горизонтальным осям и укорочены в вертикальном направ-лении.

Каждый из этих типов в зависимости от характера выра-женности рёбер, граней, а также размера агрегатов подразделяютна более мелкие единицы (рис. 4, табл. 9).

Рис. 4. Виды почвенных структур (по С.А. Захарову):I – кубовидная: 1 – крупнокомковатая; 2 – среднекомковатая; 3 – мелко-комковатая; 4 – пылеватая; 5 – крупноореховатая; 6 – ореховатая; 7 – мел-коореховатая; 8 – крупнозернистая; 9 – зернистая; 10 – порошистая;11 – бусы из зёрен почвы; II – призмовидная: 12 – столбчатая; 13 – столбо-видная; 14 – крупнопризматическая; 15 – призматическая; 16 – мелкоприз-матическая; 17 – тонкопризматическая; III – плитовидная: 18 – сланцевая;19 – пластинчатая; 20 – листоватая; 21 – грубочешуйчатая; 22 – мелкоче-шуйчатая

36

Таблица 9Классификация структурных отдельностей почв (по С.А. Захарову)

Род Вид Размер, ммКубовидная структура

Крупноглыбистая > 100Глыбистая – неправильная форма инеровная поверхность Мелкоглыбистая 100–10

Крупнокомковатая 10–3Комковатая 3–1Мелкокомковатая 1,0–0,25

Комковатая – неправильная округ-лая форма, неровные округлые ишероховатые поверхности разлома,грани не выражены Пылеватая < 0,25

Крупноореховатая > 10Ореховатая 10–7

Ореховатая – более или менее пра-вильная форма, грани хорошо вы-ражены, поверхность ровная, рёбраострые

Мелкоореховатая 7–5

Крупнозернистая 5–3Зернистая 3–1

Зернистая – более или менее пра-вильная форма, иногда округлая, свыраженными гранями, то шерохо-ватыми матовыми, то гладкими иблестящими

Мелкозернистая 1,0–0,25

Призмовидная структураКрупностолбовидная > 50Столбовидная 30–50

Столбовидная – отдельности слабооформлены, с неровными гранями иокруглёнными рёбрами Мелкостолбовидная < 30

Крупностолбовидная > 50Столбовидная 30–50Мелкостолбовидная < 30Крупностолбчатая 30–50

Столбчатая – правильной формы сдовольно хорошо выраженнымигладкими боковыми и вертикаль-ными гранями, с округлым верхнимоснованием («головкой») и плоскимнижним Мелкостолбчатая < 30

Крупнопризматическая 50–30Призматическая 30–10Мелкопризматическая 10–5Тонкопризматическая < 5

Призматическая – грани хорошовыражены, с ровной глянцевой по-верхностью, с острыми рёбрами

Карандашная < 10Плитовидная структура

Сланцеватая > 5Плитчатая 5–3Пластинчатая 3–1

Плитчатая (слоеватая) – с более илименее развитыми горизонтальнымиплоскостями спайности

Листоватая < 1Скорлуповатая > 3Грубочешуйчатая 3–1

Чешуйчатая – со сравнительно не-большими, отчасти изогнутыми го-ризонтальными плоскостями спай-ности и часто острыми гранями

Мелкочешуйчатая < 1

37

В классификации С.А. Захарова основным критерием выде-ления типов почвы принята форма агрегатов, родов – характервыраженности граней и рёбер, видов – размеры отдельностей.

Так как в природе структура далеко не всегда представленаагрегатами одинаковой величины и формы, то необходимо отме-чать, однородна или неоднородна структура. Однородной счита-ется структура, у которой встречается только один тип, род и вид(например, мелкозернистая). Если же в почвенном горизонтевстречаются несколько типов, родов или даже видов, то такаяструктура относится к неоднородной (например, пылевато-комковатая).

В разных типах почв и их генетических горизонтах характерпочвенной структуры бывает неодинаков. Так, в гумусно-аккумулятивных горизонтах большинства почв чаще всего рас-пространены разной степени выраженности комковатый и зерни-стый роды кубовидной структуры. В середине почвенного про-филя чернозёмов обычно наблюдаются крупнокомковатая и оре-ховатая структуры. В дерново-подзолистой почве в горизонте А2структура выражена слабо, часто пылевато-плитчатая, с глубинойпереходящая в ореховатую, а затем в глыбисто-призмовидную. Вверхнем горизонте солонцов наиболее распространены чешуйча-тая и тонкоплитчатая или листоватая структуры, а в горизонтеВ – чётко выраженная столбчатая или призматическая. В незасо-ленных слитых горизонтах распространена тумбовидная иликрупнопризматическая структура, часто с поверхностями сколь-жения – гладкими блестящими гранями, ориентированными понаправлениям движения почвенной массы при набухании и усад-ке. Часто такая крупномерная структура засоленных и слитыхпочв при увлажнении исчезает и соответствующие горизонтыпревращаются в сплошную бесструктурную массу.

В связи с тем что роды почвенной структуры не повторяют-ся в типах, при записях тип не фиксируют, а ограничиваютсятолько родом и видом.

ЗАДАНИЕ

Определить структуру каждого генетического горизонта(подгоризонта) образца почвы.

38


1. Образец почвы в почвенном ящике.2. Бланк описания образца почвы.3. Небольшой (20 × 20 см) фрагмент листа миллиметровой

бумаги.4. Влажные салфетки для рук.


1. Из каждого генетического горизонта (подгоризонта) об-разца почвы берётся почвенный материал объёмом, умещающим-ся на ладони. При этом выбираются не первые попавшиеся илисамые крупные структурные отдельности, а тот объём почвенно-го материала, который типичен (представителен) для данного го-ризонта (подгоризонта). Отобранный материал раскладывается налисте бумаги (желательно миллиметровой).

2. На листе бумаги отобранный материал сортируется поморфологическому признаку (табл. 6), причём сортировку произ-водят сразу на уровне видов структурных элементов. Послесортировки отдельностей определяют преобладающие по коли-честву–массе основной (преобладающий) и дополнительный ви-ды структурных элементов, поскольку почвенная структура чащевсего бывает смешанной. По соотношению видов даётся предва-рительное название структуры горизонта (подгоризонта), где ос-новной (преобладающий) вид ставится на последнее место: на-пример, призматически-ореховатая структура (здесь ореховатыйвид – основной), комковато-ореховато-призматическая структура(призматический вид – основной).

3. Отсортированные по видам структурные отдельности да-лее анализируются по их средним размерам. Предварительное на-звание структуры уточняется с учётом размера отдельностей. Длядетализации размеров отдельностей вводятся в название дроб-ные градации. Размерные диапазоны вида структурных элемен-тов разбиваются на следующие поддиапазоны: мелкий, сред-ний, крупный. Например:

39

– структура мелкоглыбистая (50–70 мм); среднеглыбистая(70–100 мм); крупноглыбистая (более 100 мм);

– структура мелкокомковатая (5–10 мм); среднекомковатая(10–30 мм); крупнокомковатая (30–50 мм);

– структура мелкоореховатая (5–7 мм), среднеореховатая(7–10 мм), крупноореховатая (10–30 мм и более);

– структура пороховидно-зернистая (0,5–1 мм), мелкозерни-стая (1–2 мм), среднезернистая (2–3 мм), крупнозернистая (3–5 мм);

– структура тонкопризматическая (менее 10 мм), мелко (иликоротко) призматическая (10–30 мм), среднепризматическая (30–50 мм), крупнопризматическая (50–100 мм и более);

– структура мелко (или коротко) столбчатая (менее 30 мм),среднестолбчатая (30–50 мм), крупностолбчатая (50–100 мм иболее).

Для определения размеров отдельностей рекомендуетсяпользоваться миллиметровой бумагой. В дальнейшем эту проце-дуру можно проводить уже на глаз.

4. Даётся полное название структуры горизонта (подгори-зонта) с учётом морфологии и размеров её отдельностей.Пример полного названия структуры: структура крупноорехо-вато-среднепризматическая, средне-крупнокомковатая и т.д.

5. При морфологическом описании структурных отдель-ностей желательно указывать преобладающий вид их поверхно-сти: гладкая; шероховатая; угловатая (острорёберные выступы);узловатая (округлые выступы); ячеистая (округлые впадины).

Вид поверхности структурных отдельностей фиксирует-ся в бланке описания как дополнительный элемент (указыва-ется в скобках) в графе «Структура». Например, структурасреднепризматическая (гладкая) или крупноореховато (шерохо-ватая)-среднепризматическая (гладкая).

6. Проработанный почвенный материал возвращается об-ратно в почвенный ящик.

Итоговое название структуры каждого генетического го-ризонта (подгоризонта) вписывается простым карандашом в со-ответствующую графу бланка описания образца почвы.

40


1. Что понимается под структурой почвы?2. Как происходит образование структуры почвы?3. Как определяется степень выраженности почвенной

структуры?4. Какие существуют основные типы структуры почвы?5. Приведите примеры неоднородности почвенной структу-

ры.

41

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЛОЖЕНИЯ ПОЧВЫ

Под сложением почвы понимается внешнее выражение еёплотности и порозности (порозность, или скважность, – этосумма всех пустот в почве). Сложение тесно связано с механиче-ским составом, структурностью, влажностью и другими свойст-вами, определяющими связность почвенной массы. Сложениевключает характеристики плотности, трещиноватости, пористо-сти почвы.

Плотность почвы – важнейший агрономический признакпочвы. В зависимости от степени плотности почвы создаютсяблагоприятные или неблагоприятные условия для развития кор-ней растений, изменяется её водо- и воздухопроницаемость, воз-растает или уменьшается сопротивление её в процессе обработкисельскохозяйственными машинами. Степень плотности почвы за-висит от сочетания многих факторов. Так, на лёгких почвах, еслиони не сцементированы, не возникает высокой плотности, глини-стые почвы, напротив, склонны к образованию плотных горизон-тов. В то же время комковатая, зернистая и ореховатая структу-ры, присутствие карбоната кальция, а также высокая насыщен-ность корнями и почвенной фауной делают рыхлыми даже гли-нистые почвы.

Плотность почвы при морфологическом анализе в полевыхусловиях определяют с помощью ножа: вдавливают его в не-скольких местах каждого генетического горизонта, используятолько мускульную силу руки. Следует учитывать, что на сухой исвежей почвах трение ножа сильнее, отчего плотность их будетказаться выше. Нож должен быть острым, с тонким лезвием, дли-ной до 20 см, с удобной рукояткой.

Различают 5 категорий плотности сложения.1. Очень плотное сложение – почва почти не поддаётся коп-

ке лопатой, требуется применение лома или механического бура.В сухом состоянии она монолитная, нож не входит в почву илиоставляет в почве лишь неглубокую отметку (1–2 см). Механиче-ская прочность обусловлена цементацией почвенной массы ми-неральными коллоидами или высоким содержанием минераловгруппы монтмориллонита. Во влажном состоянии почва оченьвязкая и пластичная. Очень плотное сложение характерно для

42

слитых почв, иллювиальных горизонтов солонцов и сцементиро-ванных, оруденелых горизонтов гидроморфных почв.

2. Плотное сложение – почву копают лопатой с большимусилием. В сухом состоянии она монолитна, выбивается боль-шими глыбами, во влажном – вязкая. Нож с трудом входит встенку разреза всего на несколько сантиметров. Такое сложениехарактерно для иллювиальных горизонтов суглинистых и глини-стых почв.

3. Уплотнённое сложение – почва поддаётся копке без осо-бых усилий, лопата легко входит на глубину полштыка, при вы-бросе на поверхность почвенная масса распадается на структур-ные отдельности. Нож легко входит в стенку разреза на полови-ну-четверть лезвия.

4. Рыхлое сложение – почва хорошо оструктурена, лопаталегко погружается на полный штык. Нож входит в почву болеечем на половину лезвия. Обычно встречается в пахотных гори-зонтах, если почву обрабатывали в состоянии физической спело-сти.

5. Рассыпчатое сложение характерно для пахотных горизон-тов песчаных и супесчаных почв. Частицы почвы не связаны другс другом, а почвенная масса отличается сыпучестью.

Трещиноватость почвы – один из показателей водно-физических свойств почвы. Трещины – это полости в почве,сильно вытянутые в двух направлениях при относительно не-большой ширине. Образуются они при сжатии или усадке почвыпри высыхании. Способность к трещиноватости прямо связана смеханическим и минералогическим составом почв: особенносильно подвержены трещиноватости глинистые почвы, содержа-щие минералы монтмориллонитовой группы, сильно набухающиепри увлажнении и уменьшающие свой объём при высыхании.Структурность почвы заметно снижает трещиноватость.

Образование в почве трещин говорит о начавшемся процес-се её высыхания. Образующиеся трещины рвут и оголяют корне-вую систему растений, открывая глубокие горизонты почвы, вы-зывают потерю влаги из них, глубокие вертикальные трещиныспособствуют перемешиванию почвенной массы – по ним почваиз гумусно-аккумулятивного горизонта попадает в нижележащуютолщу.

43

Глубина поверхностных трещин варьирует в очень широкихпределах: от нескольких миллиметров до 1–2 м. Ширина трещинтакже весьма разнообразна: от долей миллиметра до 10–20 см.

По степени трещиноватости почвы в зависимости от шири-ны трещин подразделяют следующим образом:

1) мелкотрещиноватые (тонкотрещиноватые) – менее 3 мм;2) трещиноватые – 3–10 мм;3) крупнотрещиноватые (щелеватые) – более 10 мм.По глубине трещин также выделяют несколько градаций:1) поверхностнотрещиноватые – менее 1 см;2) неглубокотрещиноватые – 1–50 см;3) глубокотрещиноватые – 50–100 см;4) сверхглубокотрещиноватые – более 100 см.Кроме характера трещиноватости почвы следует давать

оценку количества трещин на квадратный дециметр, указывая ихпреобладающее развитие (вертикальное, горизонтальное, беспо-рядочное, образующее сетку). Например, преобладают тонкиетрещины, распространены беспорядочно, до 10 шт./дм2; крупныетрещины – единично, вертикальные.

Пористость почвы во многом определяет её водно-воздушный режим и в значительной степени влияет на её плот-ность. В тонких и особо тончайших порах возникают капилляр-ные явления, благодаря чему в почвенной толще способна удер-живаться подвижная и доступная растениям вода. Более крупныепоры способствуют сбросу избытка воды с поверхности почвы ипроникновение её в более глубокие горизонты. По этим же порамосуществляется аэрация почвы (обмен почвенного воздуха с ат-мосферным), в результате чего почвенный воздух постоянно обо-гащается кислородом и освобождается от избытка углекислоты идругих вредных газов.

Возникновение пористости связано с характером упаковкиэлементарных частиц и структурных отдельностей, с жизнедея-тельностью почвенной фауны и корневых систем, с процессамивыщелачивания растворимых веществ и газовыделения, с набу-ханием и усадкой почвенной массы и т.д.

Пористость почвы, особенно её тонкие разновидности, обя-зательно следует рассматривать и описывать на изломе комочкапочвы, так как при срезе ножом или лопатой она замазывается,

44

сглаживается. Пористость можно описать, например, так: преоб-ладает губчатая пористость, тонкая пористость проявляется сла-бо.

Под пористостью почвы понимают суммарный объём всехпор в единице объёма почвы. Общую пористость (%) рассчиты-вают по формуле

1001 ×÷øö

çèæ -=

ddР V

общ ,

где dV – плотность почвы, г/см3; d – плотность твёрдой фазы,г/см3; 100 – коэффициент пересчёта в проценты.

В зависимости от размера преобладающих пор выделяютследующие типы сложения:

1) тонкопористое – почва пронизана порами диаметромменее 1 мм;

2) пористое – диаметр пор колеблется от 1 до 3 мм;3) губчатое – в почве встречаются пустоты размером 3–

5 мм;4) ноздреватое (дырчатое) – размер пустот составляет 5–

10 мм, что обусловлено деятельностью мелких землероев;5) ячеистое – пустоты превышают 10 мм, встречаются в

субтропических и тропических почвах.В связи с различной локализацией пор общая пористость

подразделяется на агрегатную (если поры находятся внутри агре-гатов) и межагрегатную (если поры расположены между агрега-тами).

В порах размером до 8 000 мкм передвижение и удержаниеводы при увлажнении почвы осуществляется за счёт проявлениякапиллярных сил, вследствие чего все поры подразделяют на ка-пиллярные и некапиллярные. Поры существуют как внутри, так имежду агрегатами (рис. 5).

Некапиллярная пористость обычно выше в почвах с хорошовыраженной комковато-зернистой структурой (чернозёмы) или спесчаным гранулометрическим составом. Величина капиллярнойпористости возрастает по мере увеличения степени дисперсностипочв и ухудшения их агрегатированности (табл. 10).

Основные функции, выполняемые порами в почвах, связаныс процессами газообмена, а также с передвижением и удержани-ем влаги. Поэтому выделяют поры аэрации и поры обводнения.

45

Рис. 5. Пористость культурной структурной почвы (по Н.А. Качинскому):1 – тонкие, преимущественно капиллярные поры в комках, при смачива-нии почвы заполняемые водой; 2 – средние поры в комках (ячейки, ка-нальцы), при смачивании почвы на короткий период заполняемые водойпосле рассасывания её воздухом; 3 – крупные поры между комками, обыч-но заполненные воздухом; 4 – капиллярные поры на стыке комков, в сыройпочве преимущественно заполненные водой

Таблица 10Пределы колебаний различных видов пористости

в почвогрунтах (по В.А. Ковде)

Пористостькапиллярная некапил-

лярнаяПочвогрунты общая, %% от общей

Пески 30–35 25–35 65–75Супеси 35–45 45–55 45–55Суглинки 40–47 65–85 15–35Лёссы и лёссовидные суглинки 40–55 50–65 35–50Глины 45–55 90–97 3–10Пахотный слой чернозёма 55–60 40–45 55–60Поверхностный горизонт торфяника 80–85 95–98 2–5

46

Поры аэрации – крупные некапиллярные (> 8 000 мкм) и ка-пиллярные (100–8 000 мкм) поры. Обычно вплоть до влажностипочвы, равной предельно-полевой влагоёмкости, они заполненывоздухом. Благодаря наличию этих пор осуществляется газооб-мен между почвенными горизонтами, между почвой и призем-ным слоем воздуха. При сильном увлажнении почвы по порамаэрации гравитационная влага передвигается в глубь почвенногопрофиля, т.е. они обеспечивают водопроницаемость почв. Запол-нение пор аэрации влагой ведёт к ухудшению воздушного режи-ма почвы и развитию анаэробных процессов. Это происходит врезультате формирования в профиле почвы водоупорных гори-зонтов, например плужной подошвы, или подъёма уровня грун-товых вод выше критического уровня.

Поры обводнения представлены капиллярными порами раз-мером 10–100 мкм. Содержащаяся в них капиллярная влага нахо-дится в подвижном состоянии и передвигается в направленииградиента влажности, температуры, напора воды и т.д. Это влаго-сохраняющие и влагопроводящие поры. Влага, сосредоточенная вних, доступна для растений, а максимальное её количество обыч-но соответствует величине предельно-полевой влагоёмкости.

Капиллярные поры размером < 10 мкм заполнены связаннойводой (адсорбционной, рыхло- или прочносвязанной), находя-щейся под действием сорбционных сил почвы. В эти поры неспособны проникать корневые волоски, простейшие и водоросли,в них замедляется развитие микроорганизмов, они не участвуют вфильтрации, а влага, содержащаяся в них, весьма труднодоступнаили совсем недоступна для растений. Поэтому такие поры назы-вают неактивными. Их количество увеличивается при обесструк-туривании и переуплотнении почв. С агрономической точки зре-ния они не представляют ценности в отличие от активных пор, вкоторых свободно передвигаются вода и воздух, а также разме-щается почвенная биота.

С пористостью почвы связаны влагоёмкость и воздухоём-кость почв, водопроницаемость и водоподъёмная способность.Самые высокие показатели общей пористости отмечают в верх-них гумусовых горизонтах почв, составляющих в среднем около50–60%. В нижележащих горизонтах величина общей пористостисущественно снижается и достигает 30–40%. Для оценки общей

47

пористости суглинистых и глинистых по гранулометрическомусоставу почв используют шкалу Н.А. Качинского (табл. 11).

Таблица 11Шкала общей пористости суглинистых и глинистых почв

(по Н.А. Качинскому)

Общая пористостьв вегетационный

период, %Качественная оценка пористости

> 70 Почва вспушена – избыточно пористая55–65 Культурный пахотный слой – отличная50–55 Удовлетворительная для пахотного слоя< 50 Неудовлетворительная для пахотного слоя

25–40 Чрезмерно низкая. Характерна для уплот-нённых иллювиальных горизонтов

При оптимизации условий для произрастания сельскохозяй-ственных культур недостаточно оперировать только величинойобщей пористости. Для создания устойчивого запаса влаги в поч-ве при одновременно хорошем воздухообмене (аэрации) необхо-димо, чтобы некапиллярная пористость составляла 55–65% отобщей. Если она меньше 50%, то происходит ухудшение возду-хообмена, что вызывает развитие анаэробных процессов. В агро-номическом отношении очень важно, чтобы при увлажнениипочвы до предельно-полевой влагоёмкости пористость аэрациисоставляла в минеральных почвах не менее 15% от объёма, вторфяных почвах – 30–40%. Относительно верхней границы оп-тимальных значений пористости аэрации единой точки зрениянет. В качестве ориентировочных для минеральных почв можноуказать значения пористости аэрации на уровне 20–25% от объё-ма почвы, а в условиях орошения – 30%.

Пористость аэрации вычисляют по формулеРаэр = Робщ – РW,

где Робщ – общая пористость, %; PW – объём пор, занятых водой, %;PW = dVW; dV – плотность почвы, г/см3; W – полевая влажность поч-вы, %.

48

Например, плотность почвы составляет 1,18 г/см3, плот-ность твёрдой фазы – 2,58 г/см3, влажность почвы – 21,5%. Об-щая пористость Робщ = 100

58,218,11 ×÷

ø

öçè

æ- = 54,3%. Согласно шкале

Н.А. Качинского данная пористость удовлетворительная для па-хотного слоя.

Объём пор занятых водой, PW = 1,18·21,5 = 25,4%. Порис-тость аэрации, Раэр = 54,3 – 25,4 = 28,9%.

Исходя из ориентировочной оценки значений пористостиаэрации, можно считать, что она несколько выше оптимальной.

В качестве справочного материала можно пользоватьсятабл. 12.

Таблица 12Водно-физические свойства почв (по П.П. Роговой,

А.П. Трубецкой, Л.О. Карпачевскому и др.)

Макси-мальнаягигро-

скопич-ность

Предель-но-

полеваявлаго-

ёмкость

Почва Гори-зонт

Глубина,см

Плотностьтвёрдойфазы,г/см3

Плотностьпочвы,г/см3

% от массы почвы1 2 3 4 5 6 7

АПАХ. 5–15 2,56 1,27 4,96 30,0А2 22–35 2,60 1,47 3,75 25,7

А2В1 40–50 2,65 1,52 4,00 21,0В2 65–75 2,66 1,52 3,90 18,5

Дерново-подзолис-тая легко-суглинис-тая В3 100–110 2,64 1,61 4,15 18,9

АПАХ. 0–27 2,55 1,31 8,50 27,55А1А2 27–38 2,52 1,31 10,00 26,12А2В 38–61 2,50 1,27 9,16 29,86

В 61–84 2,63 1,47 9,38 29,58

Сераялеснаятяжело-суглинис-тая С 84–150 2,63 1,44 10,14 26,75

АПАХ. 0–20 2,66 1,27 5,30 25,00АВ 20–30 2,67 1,33 5,50 22,00В1 40–50 2,68 1,40 6,60 19,20В2 70–80 2,68 1,44 8,80 18,80

Сераялеснаясредне-суглинис-тая В3 110–120 2,69 1,48 9,30 20,20

49

Продолжение табл. 12

1 2 3 4 5 6 7Апах 0–30 2,45 1,09 8,64 38,45А1 30–45 2,45 1,29 11,83 35,97В1 45–70 2,62 1,32 10,66 34,81В2 70–120 2,50 1,33 8,79 32,32

Чернозёмвыщело-ченныйтяжело-суглинис-тый

С 120–150 2,50 1,43 6,40 22,90

Апах 0–20 2,61 1,22 5,37 20,90А1 20–40 2,63 1,25 6,36 23,90В1 40–60 2,65 1,24 6,36 22,50В1 60–80 2,65 1,22 5,45 22,50

Чернозёммощныймалогу-мусныйкарбонат-ный лег-косугли-нистый

Вк 100–120 2,67 1,26 6,79 21,00

А1 10–20 2,60 1,16 9,80 35,50А1 40–50 2,57 1,16 9,20 29,50А1 70–80 2,62 1,24 8,00 26,30АВ 90–100 2,65 1,25 7,50 25,60

Чернозёмцелинныйтипичныймощныйтяжело-суглинис-тый

Вк 140–150 2,70 1,37 8,80 23,30

Апах 0–10 2,61 1,23 7,80 31,30А1 30–40 2,64 1,25 8,10 25,50В1 50–60 2,67 1,37 8,20 22,80Вк 70–80 2,69 1,47 7,50 22,90

Чернозёмобыкно-венныйтяжело-суглинис-тый

С 100–110 2,70 1,41 8,10 22,40

Апах 0–10 2,63 1,15 12,30 32,20В1 20–30 2,67 1,25 13,80 27,50В2 40–50 2,67 1,40 12,50 23,90Вк 70–80 2,69 1,48 11,10 21,80

Тёмно-каштано-вая сред-несугли-нистая С 130–140 2,72 1,49 11,80 21,30

Апах 0–24 2,57 1,21 7,80 26,00В1 24–45 2,60 1,34 9,58 22,80В2 45–69 2,67 1,44 8,15 21,30

Светло-каштано-вая тяже-лосугли-нистая

С 69–73 2,69 1,58 7,98 19,80

50

Окончание табл. 12

1 2 3 4 5 6 7Апах 0–15 2,58 1,28 9,52 29,50В1 15–31 2,64 1,47 9,82 27,80В2 31–50 2,64 1,47 9,33 22,70

Солонецкорковыйтяжело-суглинис-тый

С 50–95 2,71 1,55 8,62 19,60

А 0–8 2,42 0,94 9,80 34,10В1 10–20 2,66 1,20 10,00 28,10В2 20–29 2,68 1,41 11,40 29,00ВС 40–60 2,69 1,37 10,60 26,90

Солонецмелкийтяжело-суглинис-тый С 100–140 2,78 1,57 8,20 20,00

А1 0–20 2,35 1,24 10,70 29,30А1 20–40 2,50 1,27 11,50 37,70А1g 40–60 2,53 1,54 10,80 36,80B1g 60–80 2,55 1,56 8,30 37,00

Поймен-ная грун-тово-гле-еватая тя-желосуг-линистая

Cg 80–100 2,60 1,52 10,00 33,00

ЗАДАНИЕ

Определить сложение каждого генетического горизонта(подгоризонта) образца почвы.


1. Таблица водно-физических свойств почв.2. Рабочая тетрадь.


1. Используя данные табл. 12, проанализировать изменениеплотности твёрдой фазы по профилю почвы.

2. Дать оценку плотности сложения генетических горизон-тов почвы.

3. Рассчитать и оценить общую пористость и пористостьаэрации. Проанализировать их изменения по профилю почвы.

51

4. Установить взаимосвязь между плотностью почвы и раз-личными видами пористости.


1. Что такое плотность почвы?2. Назовите категории плотности сложения почвы. В чём их

особенности?3. Как влияет пористость почвы на её водно-воздушный ре-

жим?4. В чём особенности пор аэрации и пор обводнения?5. Какие существуют типы сложения в зависимости от раз-

мера преобладающих пор?6. Что такое трещиноватость почвы? О чём говорит её появ-

ление?7. Как подразделяют почвы по степени трещиноватости в

зависимости от ширины трещин?

52

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОВООБРАЗОВАНИЙИ ВКЛЮЧЕНИЙ В ПОЧВЕ

Новообразованиями называются морфологически оформ-ленные выделения и скопления веществ, возникшие в процессепочвообразования и отличающиеся от основного материала посоставу и сложению.

Новообразования – важнейший признак почв, несущий ин-формацию о почвообразовательном процессе не только на совре-менном этапе, но и в прошлом. Будучи выделением вторичныхминералов, скоплением перемещённой и сепарированной какой-либо фазы почвенной массы или проявлением жизнедеятельностиразличных организмов, каждое конкретное новообразование свя-зано с элементарным процессом почвообразования. Например,наличие в почве или каких-либо её горизонтах большого количе-ства червороин или кротовин говорит о большой роли макро- имезофауны в почвообразовательном процессе. Появление в под-горизонте А2 белёсового кремнеземистого налёта, а в горизонтеВ – коричневых примазок и дробинок окислов железа и марганцауказывает на проявление в этих почвах подзолистого процесса.

Систематику почвенных новообразований разработалС.А. Захаров, а в дальнейшем её дополнили Р. Брюэр, А.В. Маке-донов, В.А. Ковда, Б.Г. Розанов.

В зависимости от происхождения различают химические ибиологические новообразования.

Формирование химических новообразований связано с про-текающими в почвах многочисленными химическими процесса-ми, в результате которых появляются различные соединения.Вследствие коагуляции, кристаллизации, взаимного соосажденияи других причин эти соединения выпадают в осадок либо на мес-те образования, либо, будучи перемещёнными почвенным рас-твором в вертикальном или горизонтальном направлении, на не-котором отдалении от места своего первоначального возникнове-ния. В результате многократного повторения таких явлений, какобразование – выпадение в осадок, они накапливаются и форми-руют разнообразные новообразования.

Новообразования легкорастворимых солей встречаются взасоленных горизонтах солончаков и солончаковых почв. Они

53

обычно белой, реже белёсой или иной окраски, легко растворя-ются в воде. Образуют на поверхности почвы выцветы и налёты,а на включениях – корочки и «бородки». Заполняя почвенные по-ры и другие пустоты, мелкокристаллические соли образуют бе-лые прожилки и крапинки. В пухлых солончаках по всей массеразбросаны отдельные кристаллики солей, что делает её рыхлой,пухлой. В мокрых солончаках, где преобладает высокогигроско-пический хлористый кальций, кристаллики солей хорошо замет-ны лишь при сильном высыхании. То же наблюдается и в чёрных(содовых) солончаках: при сильном высушивании на них появля-ется тонкокристаллический налёт.

При очень высокой степени засоления на поверхности поч-вы может появиться довольно толстая белёсая блестящая солеваякорка, подстилаемая горизонтом, сплошь пропитанным солями ввиде многочисленных прожилок, крапинок и кристаллов.

Новообразования гипса широко распространены в зонах су-хих степей и пустынь, особенно на водно-аккумулятивных по-верхностях морских, озёрных и речных побережий внутриконти-нентальных районов. Молодые новообразования гипса чаще все-го выделяются в виде выцветов, налётов, прожилок, небольшихвкраплений белого цвета и мучнистой консистенции. Более круп-ные, хорошо оформленные прозрачные, иногда светло-серые икремовые кристаллы, двойники, «ласточкины хвосты», друзы,«гипсовые розы» и т.п. указывают на более древний возраст. Таккак гипс при испарении раствора выпадает в осадок после карбо-ната кальция, то его новообразования обычно распространены вболее глубоких горизонтах почвы и почвообразующей породы.Часто новообразования гипса встречаются в южных и обыкно-венных чернозёмах, в серозёмах и серо-бурых почвах пустынь иполупустынь, в солончаках, солонцах и такырах, в некоторыхпойменных почвах. Иногда новообразования гипса в почвахвстречаются в огромных количествах, буквально переполняя го-ризонты почвы. В Закавказье они называются гажами, гажевымигоризонтами. Изредка в почвах пустынь и полупустынь форми-руются смешанные известково-гипсовые и кремнеземисто-гипсовые новообразования.

Следует помнить, что гипс не «вскипает» с 10%-й солянойкислотой, но в небольших количествах может в ней растворяться.

54

Карбонатные новообразования относятся к числу оченьраспространённых: встречаются от серых лесных почв на севередо серозёмов и солонцов на юге. Соли кальция, и карбонаты впервую очередь, в почвообразовательном процессе играют осо-бую роль. Нейтрализуя почвенную кислотность, они создаютблагоприятную среду для развития растений, микрофауны и мик-рофлоры. Образующиеся гуматы кальция, будучи нераствори-мыми в воде, обладая нейтральной средой и клеющей способно-стью, накапливаются в почве в виде наиболее ценной части пере-гноя. Воздействуя на коллоидную фазу почвы, они вызывают еёкоагуляцию, что способствует образованию элементарной микро-структуры. Будучи биофильным элементом, кальций участвует впитании растений. Сами карбонаты кальция почти нерастворимыв воде, но в почве в присутствии влаги и углекислого газа они пе-реходят в бикарбонаты и приобретают способность мигрироватьвнутри почвенного профиля. В дальнейшем, в определённых ус-ловиях, теряя воду и углекислоту, бикарбонат кальция вновь пе-реходит в карбонат и выпадает в осадок, образуя новообразова-ния. Следовательно, распространение этих новообразований впочве представляет собой результат сложного взаимодействиятаких процессов, как скорость и направление передвижения поч-венного раствора в воде, динамика содержаний в ней углекисло-ты, увеличение количества первичных карбонатов и т.д. Поэтомуизучение характера карбонатных новообразований и картины ихраспространения по почвенному профилю помогает установитьобщую направленность некоторых процессов, протекающих впочве, объяснить причины возникновения тех или иных свойствпочвы.

Чаще всего карбонатные новообразования имеют следую-щие формы:

– налёты – образования, придающие структурным отдель-ностям своеобразную «седину»;

– карбонатный псевдомицелий – очень тонкие нитевидныепрожилки мелкокристаллического кальцита;

– белоглазка – белые слабосцементированные скопленияCaCO3 округлой формы диаметром 1–2 см с резко очерченнымикраями, отчётливо выделяющиеся на фоне почвенного горизонта;

55

– журавчики – плотные, твёрдые скопления CaCO3 различ-ной формы и размера;

– лёссовые куклы – сростки крупных журавчиков, наиболеешироко распространены в лёссах, лёссовидных суглинках и впочвах, сформировавшихся на них;

– дутики – похожи на журавчики, но полые внутри;– погремки и орляки – большие и плотные скопления CaCO3

диаметром до 10 см, внутри пустые, с отвалившимися твёрдымикусочками CaCO3, которые гремят при встряхивании;

– желваки – большие плотные скопления CaCO3, дости-гающие в поперечнике 20 см;

– слои мергеля или луговой извести – образуются в результа-те отложения углекислого кальция из грунтовых вод в толщепочвенного профиля низинных торфяников и заболоченных пой-менных почв;

– прослои, коры, плиты – плотные отложения CaCO3, нозд-реватого, слоистого либо сплошного сложения, встречаются варидных регионах.

Налёты, выцветы (карбонатная плесень), пропитки, псевдо-мицелий (прожилки) – это наиболее молодые формы карбонат-ных новообразований. Причём глубина залегания некоторых изних может быть подвержена колебаниям в связи с сезонными яв-лениями. Так, в засушливый период выцветы и налёты могут за-метно «подтягиваться» к поверхности почвы. Прослои, коры иплиты связаны преимущественно с палеопочвообразованием изаконсервированы в современную эпоху, например, известковыекоры пустынь.

Новообразования кремнезёма встречаются в различных лес-ных почвах, в оподзоленных чернозёмах и солодях чаще всего ввиде скоплений тонкодисперсных белёсых частиц окиси кремния(SiO2). При сильном развитии подзолистого процесса эта пылева-тая или тонкопесчаная масса кремнезёма может почти полностьюсоставлять горизонт А2. По мере ослабления данного процессасодержание этих частиц в почвенной массе уменьшается и ново-образование проявляется либо белёсым или светло-серым оттен-ком в окраске, либо различной величины и конфигурации белё-сыми пятнами, языками и натёками, либо в виде белёсой кремне-зёмной присыпки («сединки») на поверхности структурных агре-

56

гатов. В тундровых и оглеенных почвах кремнеземистые новооб-разования могут встречаться также в виде тонких опаловых плё-нок и корочек.

В пустынях и полупустынях кремнезёмистые новообразова-ния встречаются в виде прослоев и плит, состоящих из сцементи-рованных аморфным кремнезёмом зёрен первичных минералов, атакже в виде желваков, псевдоморфозов и натёков. В американ-ском почвоведении для горизонтов, сцементированных аморф-ным кремнезёмом, существует термин «дурипэн», а для желва-ков – «дуриноиды».

Новообразования окислов железа и марганца встречаютсяпрактически во всех почвенных типах, если возникают условияпостоянного или временного избыточного увлажнения или про-являются признаки подзолообразовательного процесса.

Их образование неоднозначно, однако связано с тем, что вусловиях недостаточной аэрации анаэробные микроорганизмы,отнимая кислород у некоторых соединений, в том числе у оки-слов железа и марганца, переводят их в низшую валентность. Та-кие восстановленные соединения становятся более растворимы-ми в воде и вместе с ней начинают мигрировать по почвенномупрофилю. В связи с этим в почве появляются участки с понижен-ной или более высокой концентрацией соединений железа и мар-ганца. Участки с пониженным их содержанием приобретают бо-лее светлую, часто даже белёсую окраску. Если почва переув-лажнена постоянно, то в ней появляются голубые, зелёные илисизые оттенки из-за присутствия соединений восстановленногожелеза. Целиком охваченные таким процессом горизонты назы-ваются глеевыми, а те, в которых восстановительные процессыпроявляются лишь пятнами, – глееватыми.

Если почва переувлажнена не постоянно, то в период высы-хания возрастает её аэрация – проникновение кислорода воздухав глубокие горизонты. Под влиянием кислорода соединения же-леза и марганца окисляются, и участки с повышенным их содер-жанием приобретают более интенсивную окраску. В течениемногих лет эти многократно повторяющиеся процессы приводятк тому, что отдельные участки почвы (разной величины и конфи-гурации), перенасыщаясь окислами железа и марганца, постепен-

57

но окрашиваются в бурый, коричневый или чёрный цвет, пре-вращаясь в новообразования окислов железа и марганца.

Из всего многообразия форм скоплений железа и марганца впочвах чаще всего встречаются следующие:

– налёты и выцветы тёмно-бурого и бурого цвета, обра-зующиеся на поверхности структурных отдельностей или постенкам трещин;

– примазки и пятна различного цвета и оттенков – охристо-ржавые, бурые, чёрные и т.п.;

– железистые трубочки – жёлто-красные и бурые скопле-ния железа по корневым ходам, ржавые корневые чехлики;

– железисто-марганцевые конкреции – прочные образова-ния округлой формы бурого, тёмно-бурого и чёрного цвета. Ихразмер варьирует от точечного до 1–2 см в диаметре;

– псевдофибры и ортзанды – ожелезненные прослойки впесчаных почвах мощностью от долей сантиметра (псевдофибры)до 10–20 см (ортзанды), прочно сцементированные, ржавого,красно-бурого и кофейного цвета;

– болотная руда – скопления железистых соединений в видесцементированных или рыхло сложенных конкреций и крупныхстяжений (желваков) значительной мощности; формируется в бо-лотных почвах и нижних горизонтах болотно-подзолистых почв;

– коры, панцири – плотные, сцементированные поверхност-ные скопления железа.

В болотных и заболоченных почвах преобладают новообра-зования закисного железа, образующиеся в анаэробных условиях.Они представлены сизоватыми или сизовато-серыми плёнками ипятнами на поверхности структурных отдельностей и по стенкамтрещин, а также встречаются в виде синих выцветов вивианита.

Большую роль в формировании железомарганцевых ново-образований играют корневые системы. Воздействуя на прикор-невые участки почвы своими выделениями и обогащая её органи-ческими остатками, в условиях постоянного или периодическогоувлажнения корневые системы изменяют окислительно-восстановительные условия и реакцию среды, способствуя темсамым возникновению железомарганцевых новообразований ти-па трубочек, прожилок, чехликов и т.п.

58

Определённую роль в транспортировке железа и марганцаиграют подвижные формы гумусовых кислот. В местах, где скла-дываются условия для выпадения этих соединений, образуютсячёрные или тёмноокрашенные гумусно-железистые или гумусно-марганцевые новообразования в виде ожелезненных горизонтов,ортзандов, пятен, затёков и т.п.

Говоря о составе новообразований этого типа, следует ска-зать, что они все содержат окислы железа и марганца, а также гу-мусное вещество. Новообразования, в которых резко преоблада-ют окислы железа, имеют ярко-коричневую или бурую окраску.По мере возрастания в них доли окислов марганца и гумусноговещества их цвет становится более тёмным.

Новообразования органического (перегнойного) веществапредставлены гумусовыми плёнками и корочками, покрывающи-ми поверхность структурных отдельностей или стенки трещин ввиде чёрной лакировки. В почвах часто встречаются чёрные гу-мусовые пятна, карманы, языки, сопровождающие различныепустоты и трещины, по которым органические вещества прони-кают на значительную глубину.

Глинистые и гумусно-глинистые новообразования широкораспространены в почвах, где эта фаза не скоагулирована и мо-жет перемещаться под влиянием нисходящих токов влаги. Эторазнообразные тонкие глянцевые плёнки (кутаны), покрывающиеповерхность структурных отдельностей. Часто они имеют ком-плексный состав, например, глинисто-гумусовый или глинисто-железисто-гумусовый. Кроме того, возникают метаморфозы покорневинам и дендритам, а также желваки и трубочки. Иногдавозникают клэйпэны – очень плотные глинистые горизонтывнутри почвы.

Следующей очень важной группой новообразований в почвеявляются новообразования биологического происхождения,возникновение которых связано с процессами биологическогофактора почвообразования.

Червороины – ходы (полости) в почве дождевых червей иличинок насекомых диаметром от 1 см и меньше, округлой илислегка овальной формы, с гладкими стенками. Распространяютсяв произвольных направлениях и имеют умеренно извилистуюконфигурацию.

59

Копролиты – экскременты червей и личинок некоторых на-секомых. Имеют вид мелких горошин с гладкой поверхностью,чаще всего склеенных между собой в клубочки или узелки. Этопочва, прошедшая через желудочный тракт насекомых и другихбеспозвоночных, органика которой претерпела заметные положи-тельные преобразования (обогащение кальцием, усреднение ре-акции среды, превращение органических соединений азота ифосфора в доступные растениям формы и т.д.). Представляют со-бой хорошие водопрочные структурные отдельности.

Кротовины (сурчины, байбачины) – это полости в почве,возникшие в процессе жизнедеятельности роющих позвоночныхживотных (кротов, сусликов, мышей и т.п.). Кротовины могутбыть полые или заполнены землёй – часто из других горизонтов ипоэтому хорошо заметные. Так как число указанных животных вотдельные благоприятные годы может достигать десятков тысячособей на гектар площади, то перерытость почвы их ходами инорками бывает настолько сильной, что образует на поверхностисвоеобразный микрохолмистый рельеф и затрудняет точное вы-деление генетических горизонтов. Приводит к появлению в почвепятен, клиньев, линз с несвойственной окраской, реакцией на со-ляную кислоту, характером сложения и т.д.

Корневины – полости в почве, оставшиеся от относительнокрупных корней после их отмирания и разложения. Обычно онисориентированы сверху вниз, имеют довольно гладкие стенки, вних часто встречаются полуразложившиеся остатки корней. Ино-гда по корневинам распространяются в более глубокие горизонтыпочвы молодые корни.

Дендриты (узоры корней) – отпечатки тонких и средних повеличине корней на поверхностях структурных отдельностей илина стенках периодически возникающих трещин. На дендритахтоже часто встречаются полуразложившиеся остатки корневойсистемы. Как и корневины, обычно распространены на почвах снеблагоприятными свойствами (слитых, переувлажнённых и т.д.).

Несмотря на известные успехи в изучении связи новообра-зований с элементарными почвообразовательными процессами ив разработке их классификации, многие вопросы этой проблемыпродолжают оставаться недостаточно ясными. Например, не все-гда чётко можно установить, является ли данное новообразование

60

результатом современных процессов или связано с почвообразо-ванием прошлых эпох. Поэтому тщательное и глубокое изучениеэтого признака может иметь не только практическое, но и теоре-тическое значение.

Распространение корневой системы растений в почве –один из важных показателей, так как несёт информацию о биоло-гическом факторе почвообразования, о качестве почвы и её при-годности для сельскохозяйственных целей. Корни высших расте-ний являются основным поставщиком органического материала впочву: гумифицируясь и минерализуясь, они превращаются впо-следствии в перегной и биофильные соединения, которые фор-мируют в значительной степени почвенный профиль и определя-ют плодородие его генетических горизонтов. Характер распреде-ления корневой системы по почвенному профилю служит как быинтегральным показателем его свойств: присутствие здоровых,неповреждённых корней, их хорошая ветвистость свидетельст-вуют о благоприятном качестве почвы, о возможности использо-вания её для сельскохозяйственного производства; отсутствие жекорней, слабая их ветвистость, сосредоточивание по корневинами кротовинам указывают на неблагоприятные свойства почвыили отдельных её горизонтов.

Следует, однако, иметь в виду, что развитие корневых сис-тем определяется не только почвенными условиями, но и биоло-гическими особенностями растений. Так, галофиты (тамарикс,солянки, некоторые виды полыни и др.) могут удовлетворительноразвиваться на засоленных почвах, а гигрофиты и гигромезофиты(камыш, ива, ятрышник и др.) развивают хорошую корневую сис-тему на переувлажнённых почвах. Поэтому корневые системытаких растений не следует брать во внимание при оценке почвпод обычные суходольные сельскохозяйственные культуры.

При почвенных морфологических исследованиях необходи-мо: а) дать количественную оценку корней, т.е. установить,сколько корней находится на 1 дм2 стенки почвенного профилядля каждого генетического горизонта в отдельности; б) указатьтолщину корней; в) определить их ветвистость.

При ординарных почвенных исследованиях обычно корнипо толщине подразделяют на тонкие, или всасывающие (тоньше1 мм), средние, или проводящие (диаметром 1–10 мм), и крупные,

61

или скелетные (толще 10 мм). Ветвистость корней чаще всего оп-ределяется тремя оценками – ветвятся хорошо, ветвятся слабо, неветвятся.

Схема описания основных признаков корневой системырастений представлена в табл. 13.

Таблица 13Характеристика основных признаков корневой системы растений

Насыщенностьпочвы корнями

Величина корней Ветвистость корней

Дернина – корни со-ставляют более 50%объёма почвы

Корней много (густопронизана корнями) –больше 10 шт/дм2

среза почвы

Среднее количествокорней –3–10 шт/дм2

Корней мало –1–3 шт/дм2

Единичные корни –меньше 1 шт/дм2

Корни отсутствуют

Тонкие (всасываю-щие) – тоньше 1 мм

Средние (проводя-щие) – 1–10 мм

Крупные (скелет-ные) – толще 10 мм

Ветвятся хорошо

Ветвятся слабо

Не ветвятся

Если в почве встречаются погибшие корни, это обязательнофиксируется в записях.

62

Вскипание от 10%-й соляной кислоты – это, строго гово-ря, не характеристика морфологического признака, а качествен-ный анализ. Однако он обязателен при морфологическом описа-нии, так как даёт важную информацию. Если в почве содержатсясоли карбонатов, они вступают в реакцию с соляной кислотой.Образующаяся угольная кислота в условиях нормального давле-ния разлагается на воду и углекислый газ, выделяющиеся пу-зырьки которого в воде и создают впечатление кипения, сопро-вождающегося слабым шипением (от этого возник термин «вски-пание почвы»): CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2CO3 → H2O + CO2. Та-ким образом определяются в почве карбонаты кальция, карбона-ты магния, на солончаках может выявляться сода. С помощью10%-й соляной кислоты можно установить присутствие карбона-тов и в том случае, когда их мало и они представлены тончайши-ми кристаллами, незаметными для невооружённого глаза.

Присутствие карбонатов говорит о щелочной реакции средыпочвы. Причём при отсутствии соды реакция среды чаще всегобывает слабощелочная, близкая к нейтральной. Отсутствие реак-ции почвы с 10%-й соляной кислотой говорит о том, что карбона-тов в почве практически нет и её реакция среды лежит в ней-тральном или кислом диапазоне.

Для определения вскипания берут небольшой кусочек илищепотку почвы на предметное стекло, в фарфоровую чашечкуили в крайнем случае на листок бумаги и капают на неё несколь-ко капель 10%-й соляной кислоты. Пробу на вскипание нельзяпроводить на стенке разреза или на образцах, взятых для даль-нейшего изучения почвы. После воздействия кислотой на почву вжурнале делают запись: «вскипание бурное», или «вскипаниеслабое», или «вскипание отсутствует» (табл. 14).

С соляной кислотой, хотя она и разбавленная, следует об-ращаться осторожно: она разрушает материал одежды, обуви,бумагу, сильно воздействует на слизистую оболочку глаз, рта ит.д. Кислоту нужно держать в небольшой прочной склянке (25–30 мл) с плотно завинчивающейся или хорошо закрывающейсяпробкой. Для воздействия на почву следует пользоваться пипет-кой.

63

В случае попадания кислоты на тело или на одежду необхо-димо это место сейчас же промыть раствором питьевой соды, азатем обильно водой.

Таблица 14Степень и характер вскипания образца почвенной массы

от воздействия на неё 10%-го раствора соляной кислоты (HCl)(по Э.А. Корнблюму и др., 1982)

Степень вскипания Характер вскипанияНе вскипает Пузырьки СО2 не выделяютсяСлабое вскипание Выделяются разрозненные пузырьки СО2Среднее вскипание Пузырьки СО2 образуют сплошной, в ос-

новном одноярусный слой на поверхно-сти испытуемого образца почвы

Сильное вскипание Пузырьки СО2 образуют сплошной мно-гоярусный слой на поверхности испы-туемого образца почвы

Характер перехода одного горизонта в другой и формыграниц между ними могут иметь диагностическое значение и от-ражать интенсивность и направленность почвообразовательногопроцесса. Приводим одну из наиболее простых форм описанияэтого признака.

П о ф о р м е г р а н и ц1. Ровная – признаки или свойства по направлению сверху

вниз измеряются одновременно по всей видимой ширине стенкипочвенного разреза (например, граница между пахотным и под-пахотным горизонтами).

2. Волнистая – признаки или свойства верхнего горизонтапроникают в нижний отдельными неглубокими участками, «вол-нами», с расстоянием между ними до 10 см и глубиной «волны»до 5 см (например, граница дернового горизонта).

3. Языковатая – признаки или свойства верхнего горизонтаглубоко (глубже 5 см) проникают в нижний (например, границамежду подзолистым и иллювиальным горизонтами дерново-подзолистых почв).

64

4. Затёчная – признаки верхнего горизонта отдельными уз-кими участками проникают на большую глубину (до несколькихдесятков сантиметров) в следующий горизонт. Часто это бываетсвязано с глубоким и систематическим растрескиванием почвыили приурочено к кротовинам и корневинам.

П о х а р а к т е р у п е р е х о д а1. Резкий по всем признакам – на узком участке границы (в

пределах одного сантиметра) между горизонтами изменяются всеморфологические признаки. Например, переход горизонта А2 в Вчасто бывает языковатым и резким по всем признакам, т.е. резкоизменяются окраска, механический состав, структура и т.п.

2. Переход ясный – морфологические признаки заметно из-меняют свой характер в пределах 2–5 см. Например, переход под-горизонта В1 и В2 волнистый и ясный по окраске, новообразова-ниям, трещиноватости.

3. Постепенный по всем или части признаков – в пределах5–10 см постепенно изменяются все или некоторые морфологи-ческие признаки. Например, переход подгоризонта А1 в А2 у чер-нозёма постепенный по окраске, структуре и сложению, по ос-тальным признакам изменения незаметны.

4. Резкий по одним признакам и постепенный по другим – впределах 1–5 см одни морфологические признаки на границе ме-жду горизонтами меняются резко, а другие слабо. Например, пе-реход дернового горизонта в А1 резкий по структуре, сложениюи корневой системе, но постепенный по окраске, механическомусоставу и другим признакам.

ЗАДАНИЕ

Определить новообразования и включения в каждом гене-тическом горизонте (подгоризонте) образца почвы.


1. Образец почвы в почвенном ящике.2. Бланк описания образца почвы.3. Увеличительное стекло (лупа).4. 10%-й раствор соляной кислоты (HCl).

65

5. Пипетка.6. Влажные салфетки для рук.


1. Из каждого генетического горизонта (подгоризонта)берётся представительная часть почвенного материала и высыпа-ется на лист бумаги.

2. Почвенный материал тщательно исследуется, в том числеи с использованием увеличительного стекла, на наличие ново-образований, имеющих как экзогенное (поверхностное), так иэндогенное (внутреннее) расположение по отношению к струк-турным отдельностям. В последнем случае, если есть подозрениена наличие эндогенных новообразований, необходимо вскрыть(разломить на части) структурные отдельности и описать обна-руженные новообразования.

3. Все обнаруженные в горизонте (подгоризонте) новообра-зования характеризуются с точки зрения их состава (он определя-ется главным образом по окраске), морфологии, размеров ичастоты встречаемости (единичные, очень редкие, редкие, час-тые, очень частые, господствующие).

Правильность визуального (по окраске) выделения ново-образований можно проверить дополнительными способами, на-пример: карбонатные новообразования устанавливаются нетолько по беловатой окраске, но и вскипанием от воздействияна них 10%-го раствора соляной кислоты (HCl); гипсовые ново-образования имеют также беловатую окраску, но не реагируют насоляную кислоту, однако имеют солоновато-горьковатый прив-кус.

4. Почвенная масса всех горизонтов (подгоризонтов), несодержащая новообразования, прокапывается 10%-м растворомсоляной кислоты (HCl) для проверки на содержание карбонатныхсолей (пропитка почвенной массы карбонатными солями). Отме-чается различная степень вскипания от воздействия раствора ки-слоты (табл. 14). Чем сильнее вскипание, тем больше концентра-ция карбонатных солей в образце почвенной массы.

5. Почвенный материал (при необходимости и тот, что ос-тался в почвенном ящике) тщательно исследуется на наличие

66

включений (их количество, размеры и морфологические особен-ности).

В случае если новообразования и включения не обнаруже-ны в горизонте (подгоризонте), то данный факт фиксируется вбланках описания образца почвы как «не обнаружены» или «невстречены».

6. Проработанный почвенный материал (в том числе ивключения) возвращается обратно в почвенный ящик.

Итоговый результат по новообразованиям и включениям вкаждом генетическом горизонте (подгоризонте) вписываетсяпростым карандашом в соответствующую графу бланка описанияобразца почвы.


1. Чем отличаются включения от новообразований?2. Какую информацию несут выделяемые группы включений?3. Как могут влиять на свойства почвы разные группы включе-

ний?4. Что называется новообразованиями и что входит в их состав?5. С какими элементарными процессами почвообразования свя-

заны виды новообразований?6. Каково значение характера распространения корневой систе-

мы для выяснения генетических и производственных вопросов?7. На какие группы по величине и ветвистости разделяются кор-

ни?8. Что выявляется при воздействии на почву соляной кислотой?9. Что положено в основу оценки характера перехода горизон-

тов?10. Каким может быть характер перехода одного горизонта в

другой?11. Какие выделяют формы границ перехода горизонтов?

67

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОТНОСТИ ПОЧВЫ

Кислотность почвы не является её морфологическим (внеш-ним) признаком, ибо это физико-химическое свойство, котороепочва приобретает в процессе своего развития под воздействиемразличных факторов почвообразования. Кислотность – чрезвы-чайно важное свойство, определяющее многие генетические ипроизводственные (в том числе плодородие) почвенные каче-ства, а также один из диагностических признаков почвы. Всемэтим объясняется важность изучения кислотности почвы.

Кислотность почвы – это её способность подкислять поч-венный раствор или раствор солей вследствие наличия в составепочвы кислот, а также обменных ионов водорода и катионов,образующих при их вытеснении гидролитически кислые соли(преимущественно Al3+).

Реакция среды имеет существенное значение для направ-ленности почвенных процессов и уровня почвенного плодородия.Кислотно-щелочные условия зависят от типов почв, их подтипо-вых, родовых различий и могут колебаться в широких пределах.Чернозёмы, коричневые почвы, серозёмы характеризуются чащевсего нейтральными или слабощелочными условиями. Щелочнаяреакция наблюдается у солонцов и солоноватых почв. Кислыеусловия типичны для почв влажных лесов (подзолистые, серые ибурые лесные, краснозёмы, желтозёмы и др.). Кислотность почвывызывается ионами водорода.

Различают кислотность актуальную и потенциальную (об-менную и гидролитическую). Рассмотрим в качестве примерапервую из них.

Актуальная кислотность определяется значением pHпочвенного раствора или водной вытяжки и зависит от концен-трации ионов водорода (H+) в почвенном растворе.

Как известно, вода – слабый электролит, диссоциирующийпо следующему уравнению:

H2O ↔ H+ + OH─. Это уравнение характеризует так называемое ионное рав-

новесие воды.Концентрация ионов H+ и OH─ в почвенном растворе имеет

ничтожно малые величины:

68

[H+] × [OH─] = 10─14. В абсолютно чистой воде (к ней в наибольшей степени при-

ближена дистиллированная вода) отмечается указанное ионноеравновесие:

[H+] = [OH─] = 10─7. Благодаря особенностям молекулярного строения вода об-

ладает свойством хорошо растворять различные химические со-единения. Поэтому почвенная вода представляет собой слабыйраствор. В зависимости от состава и концентрации растворённыхв почвенном растворе веществ ионное равновесие смещается в туили иную сторону. Так, присутствующие в почвенном растворекислоты повышают концентрацию H+ ([H+] > 10─7), создавая кис-лую реакцию среды. Присутствие оснований и щелочей по-вышает концентрацию [OH─], что создаёт щелочную реакциюсреды ([H+] < 10─7 и [OH─] > 10─7).

Водородный показатель кислотности (pH) представляет со-бой десятичный логарифм концентрации водородных ионов(моль/л), взятый с обратным знаком:

pH = – lg [H+].

В нейтральных растворах pH = 7, в кислых – pH < 7, в ще-лочных – pH > 7.

С величиной кислотности генетически связан солевой со-став почвенной массы (табл. 15).

Таблица 15Кислотность почвенной массы и солевой состав в ней

Градации кислотностипочвенной массы

Солевой состав почвенной массы

Кислая Отсутствуют карбонаты, сульфаты, хлоридыНейтральная Присутствуют карбонаты и следы сульфатовЩелочная Присутствуют карбонаты, сульфаты, хлориды

ЗАДАНИЕ

Определить актуальную кислотность в каждом генетиче-ском горизонте (подгоризонте) образца почвы.

69


1. Образец почвы в почвенном ящике.2. Бланк описания образца почвы.3. Фарфоровая ступка и пестик.4. Коническая колба ёмкостью 250 см3.5. Дистиллированная вода.6. Универсальный индикатор.7. Пипетка.8. Беззольные бумажные фильтры.9. Стеклянная воронка.10. Пробирка.11. Влажные салфетки для рук.


1. Небольшое количество почвенного материала (1,5–2 чай-ных ложки), взятое из отдельного генетического горизонта (под-горизонта) образца почвы, очищается от посторонних предметов(веточки, стебли и корни трав, обломки камней, угольки и т.д.),аккуратно растирается пестиком с резиновым наконечником вфарфоровой ступке до максимально возможной однородной рас-сыпчатой массы.

2. Рассыпчатая почвенная масса (25 г) помещается в кониче-скую колбу ёмкостью 250 см3. Колбу наполовину (125 г) залива-ют дистиллированной водой, после чего содержимое колбы не-сколько раз аккуратно взбалтывают и отстаивают 5–10 мин.

3. Полученную после отстаивания водную вытяжку фильт-руют через беззольный фильтр в стеклянной воронке.

4. Отфильтрованную водную вытяжку (5 см3) наливают впробирку и добавляют в неё около 0,25 см3 универсального инди-катора, вследствие чего полученная смесь окрашивается в опре-делённый цвет.

5. Пробирку со смесью встряхивают для равномерного рас-пределения окраски.

6. По полученной равномерной окраске определяют ориен-тировочную величину (градацию) кислотности водной вытяжки(табл. 16).

70

Таблица 16Градации кислотности и окраска водной вытяжки

после добавления в неё универсального индикатора

Градациякислотности

Окраска водной вытяжки

Кислая РозоваяСлабокислая Оранжево-жёлтая, желтоватаяНейтральная Зеленоватая, желтовато-зеленоватаяСлабощелочная Голубовато-синяя

Итоговый результат по актуальной кислотности в каждомгенетическом горизонте (подгоризонте) вписывается простым ка-рандашом в соответствующую графу бланка описания образцапочвы.


1. Что такое кислотность почвы?2. Какие существуют виды кислотности почвы?3. Какова концентрация ионов Н+ и ОН– в почвенном рас-

творе?4. Каким образом связаны величина кислотности и солевой

состав почвенной массы?

71

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПОЧВЫ

Под удельной поверхностью понимают суммарную по-верхность всех частиц почвы. Общая удельная поверхностьвключает внешнюю и внутреннюю.

Внешняя поверхность обусловлена геометрической неодно-родностью поверхности почвенных частиц, проявляющейся в на-личии выступов и изломов, а также различных полостей и тре-щин, глубина которых меньше их ширины. Внутренняя поверх-ность включает поверхности стенок всех трещин и полостей,глубина которых больше их ширины, но преимущественно обу-словлена поверхностью межпакетных пространств минералов срасширяющейся кристаллической решёткой.

Удельная поверхность играет важную роль в формированиипочвенного плодородия, поскольку многие процессы, протекаю-щие в почвах, во многом обусловлены величиной и свойствамиповерхности их твёрдой фазы, её геометрической и энергетиче-ской неоднородностью. Поверхность почвенных частиц – это ме-сто взаимодействия почвы с корнями растений и микроорганиз-мами. С величиной и качеством удельной поверхности почвен-ных частиц связаны явления поглощения минеральных и органи-ческих веществ, газов, парообразной и жидкой влаги, характермиграционных процессов, физические и технологические свойст-ва.

Величина удельной поверхности зависит от степени дис-персности почвенных частиц (табл. 17).

Таблица 17Удельная поверхность элементарных почвенных частиц в тёмно-

каштановой тяжелосуглинистой почве (по А.Д. Воронину)

Удельная поверхность частиц, м2/г,при размере фракций, ммГоризонт Глубина,

см 0,05–0,01 0,01–0,005 0,005–0,001 менее 0,001А1 2–25 2 8 36 238В1 26–35 1 3 14 254С 180–200 1 3 2 206

72

Дезинтеграция или диспергирование компонентов твёрдойфазы сопровождается переходом её в более активное состояние,поскольку увеличивается общая поверхность твёрдой фазы вединице её массы или объёма, а вместе с ней возрастает и по-верхностная энергия. Это способствует более активному взаимо-действию почвы с окружающей средой. Поэтому наблюдаетсядовольно тесная взаимосвязь между удельной поверхностью почви их гранулометрическим составом. Чем тяжелее гранулометри-ческий состав почвы, тем выше величина удельной поверхности.

На величину удельной поверхности сильно влияет и мине-ралогический состав почвы. Так, у каолинита, имеющего нерас-ширяющуюся кристаллическую решётку, общая удельная по-верхность составляет 10 м2/г. У минералов с подвижной кристал-лической решёткой общая удельная поверхность благодаря нали-чию внутренней поверхности гораздо выше и доходит у вермику-лита до 400 м2/г, у смектитов – до 800 м2/г. Большую величинуудельной поверхности имеют аллофаны (700–900 м2/г).

Почвы различных типов заметно отличаются друг от другавеличиной удельной поверхности. Она изменяется и в пределахпрофиля отдельно взятой почвы (табл. 18).

Таблица 18Удельная поверхность почв различных типов (по В.Г. Витязеву)

Удельная поверхность, м2/гПочва Гори-зонт

Содержаниечастиц

менее 0,01 м,%

общая внешняя внутренняя

А1 30,3 51 25 26А1А2 26,1 34 15 19

А2 20,4 28 11 17

Дерново-силь-ноподзолистая(Московскаяобл.) В 52,9 117 62 55

А1 64,3 178 105 73В1 71,6 160 79 81В2 56,9 128 90 38

Чернозёмобыкновенный(Воронежскаяобл.) В3 55,7 127 87 40

А1 45,9 76 43 33В1 66,5 164 98 66В2 50,1 122 87 35

Солонец сред-ний, столбча-тый (Волго-градская обл.) С 37,7 88 62 26

73

Процесс почвообразования, сопровождающийся элювиаль-но-иллювиальным перераспределением компонентов твёрдой фа-зы почвы, приводит к такому же изменению величины удельнойповерхности в пределах почвенного профиля. Это отчётливо про-является в солонце и дерново-подзолистой почве. Гумусово-аккумулятивный процесс, свойственный чернозёмам, ведёт кувеличению удельной поверхности в верхних горизонтах почвы.Удельная поверхность возрастает и при развитии оглеения, тогдакак при подзолообразовательном процессе её величина снижает-ся, особенно резко в оподзоленных горизонтах.

Показатели удельной поверхности используют для качест-венной оценки почвенных новообразований, особенно органо-минеральной природы, быстрого ориентировочного определениясодержания минералов с разбухающей кристаллической решёт-кой, для расчёта давления почвенной влаги. С помощью этих по-казателей можно получить представление об особенностях поч-вообразовательного процесса и степени однородности почвенно-го профиля.

ЗАДАНИЕ

Определить удельную поверхность по методу Кутилека.


1. Образцы почвы.2. Сито с диаметром отверстий 1 мм.3. Стеклянные бюксы.4. Эксикатор.


1. Из образца почвы, просеянной через сито с диаметром от-верстий 1 мм, берут навеску воздушно-сухой почвы массой 3–5 ги помещают в стеклянные бюксы.

2. Бюксы ставят в эксикатор с относительной упругостьюводяных паров, равной 0,2. Такая упругость водяного пара созда-ётся над 58%-м раствором серной кислоты при температуре 20ºС

74

или над насыщенным раствором ацетата калия. Эксикатор ставятв тёмное место. Через 2–3 дня пробы почвы взвешивают, а рас-твор кислоты меняют. Пробы выдерживают до тех пор, пока мас-са почвы при последующем взвешивании не изменится. Послеэтого образцы высушивают до постоянной массы при температу-ре 105ºС. Величину удельной поверхности (м2/г) находят по фор-муле

01

123614VVVV

S--

×= ,

где V2 – масса бюкса с почвой, насыщенной парами воды, г;V1 – масса бюкса с почвой, высушенной при 105ºС, г; V0 – массапустого бюкса, г.

П р и м е р р а с ч ё т а . Пустой бюкс весит 10,2454 г,бюкс с почвой, насыщенной парами воды, – 14,7672 г, бюкс с вы-сушенной почвой – 14,6488 г. Величина удельной поверхности

./гм2,972454,106488,146488,147672,143614 2=

--

×=S

Полученные данные запишите в рабочую тетрадь.


1. Что такое удельная поверхность почвы?2. В чём отличия внешней и внутренней общей удельной

поверхности почвы?3. Как влияет на величину удельной поверхности минерало-

гический состав почвы?4. Для чего используют показатели удельной поверхности?

75

8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРОЕНИЯ ПРОФИЛЯИ НАЗВАНИЯ ПОЧВЫ

Почва образуется из горной породы под влиянием почвооб-разовательного процесса: исходная материнская порода претер-певает глубокие преобразования, приобретая совершенно новыесвойства и признаки, которые на разных глубинах почвеннойтолщи проявляются и выражаются неодинаково. На верхнюючасть почвы наиболее активно воздействует биологический фак-тор почвообразования, поэтому здесь сосредоточена большаячасть корней, содержится много биологических включений и но-вообразований. Окраска здесь наиболее интенсивная, с явнымпроявлением чёрного цвета. Глубже, в средней части профиля,проявление перечисленных признаков ослабевает, но зато стано-вятся заметными характерные черты почвообразующей породы.Ещё глубже почвенные признаки исчезают совсем, почвеннаятолща переходит в почвообразующую (материнскую) породу.

Таким образом, вся толща почвы неоднородна, разделена нанесколько сменяющих друг друга слоёв – горизонтов. Посколькупроисхождение горизонтов связано с почвообразовательнымпроцессом, т.е. с генезисом почвы, то по своей сущности гори-зонты являются генетическими. Следовательно, генетическийпочвенный горизонт – это слой почвы, обособившийся в процессепочвообразования, относительно однородный и обычно парал-лельный земной поверхности, отличающийся от других горизон-тов по морфологическим признакам, составу и свойствам.

Установлено, что в разных природных условиях почвообра-зовательный процесс формирует генетические горизонты с раз-ными морфологическими признаками. Например, верхний гене-тический горизонт лесной почвы обязательно отличается отверхнего горизонта степной, болотной или какой-либо другойпочвы по окраске, сложению, новообразованиям и т.д.

В настоящее время учёные выделяют довольно много раз-новидностей генетических горизонтов, причём в отношении не-которых из них нет единого мнения. Однако главнейшие типыпочвенных горизонтов и их символика достаточно хорошо разра-ботаны.

76

Впервые почвенные горизонты выделены и обозначены ос-нователем научного почвоведения В.В. Докучаевым для черно-зёмных почв, выяснена их генетическая сущность. В.В. Докучаеввыделил три генетических горизонта: А – поверхностный гумус-но-аккумулятивный; В – переходный к материнской породе; С –материнская порода, подпочва. Однако по мере развития почво-ведения и знакомства с новыми почвами стали выявлять новыегенетические горизонты, а традиционные докучаевские – услож-нять и подразделять на подгоризонты.

А – генетический горизонт, в котором почвообразователь-ный процесс проявляется в наибольшей степени. В нём в первуюочередь развиты процессы, связанные с биологическим факторомпочвообразования: в него попадает максимум органических ос-татков, здесь распространена основная часть корневой системы,сосредоточена основная масса микроорганизмов и беспозвоноч-ных животных, в нём в основном образуется и накапливается гу-мусное вещество. На этот горизонт значительно воздействует иклиматический фактор своими тепловым и водным режимами.Поэтому здесь активно идут процессы выветривания минералов имогут проявляться элювиальные процессы (процессы вымыва-ния). Этот горизонт в наибольшей степени испытывает на себепроизводственную деятельность человека.

Перечисленные процессы и явления на разных глубинах и вразных природных условиях проявляются неодинаково. Поэтомугоризонт А редко сохраняет единство морфологических призна-ков на всей его глубине. Чаще всего в нём можно выделить под-горизонты, отличающиеся друг от друга изменением одного илинескольких морфологических признаков. Иногда такие отличиябывают незначительными (например у чернозёмов), а иногдавесьма существенными (у дерново-подзолистых почв). Чаще все-го в этом горизонте выделяют следующие подгоризонты.

Ао – органогенная часть почвы. Встречается на целинных изалежных землях, на поверхности минеральной части почвы. Встепях это степной войлок – неразложившиеся, уплотнённые ос-татки отмерших травянистых растений; в лесу это лесная под-стилка – неразложившиеся, а в нижней части полуразложившиесяостатки лесного опада (листья, хвоя, веточки, кусочки коры ит.д.).

77

А1 – минеральный гумусно-аккумулятивный подгоризонт. Внём под воздействием мезо- и макрофауны, а также микроорга-низмов корневые и другие органические остатки размельчаются,а затем преобразуются в гумусное вещество и элементы мине-рального питания. Это самая ценная часть почвенного профиля,так как именно здесь сосредоточено её основное плодородие.Данный подгоризонт имеет наиболее тёмную окраску, прочнуюкомковатую и зернистую структуру, рыхлое сложение, большоеколичество корней и биологических новообразований.

Адер – дерновый (дернинный) подгоризонт. Выделяется вверхней части подгоризонта А1 обычно на целинных почвах в томслучае, если живая корневая система в ней составляет более 50%от объёма почвы.

А2 – подзолистый элювиальный подгоризонт. Встречается уподзолистых и дерново-подзолистых почв, залегая у первых чащевсего непосредственно под лесной подстилкой или маломощнымподгоризонтом А1. В подзолистом подгоризонте образующиесяпри разложении лесной подстилки агрессивные органические ки-слоты разрушают минеральную фазу почвы и с нисходящим то-ком воды выносят продукты разрушения вниз. В результате гори-зонт относительно обогащается наиболее устойчивым к выветри-ванию, отмытым от оксида железа, а поэтому белёсым, тонко-дисперсным кремнезёмом. Механический состав заметно облег-чается, структура разрушается или принимает непрочную пла-стинчатую форму, сложение становится уплотнённым.

У большинства дерново-подзолистых и серых лесных почвпроцесс подзолообразования выражен слабее. Поэтому у нихформируется не подзолистый, а оподзоленный горизонт, сохра-няющий комковатую или ореховатую структуру, покрытую белё-сой кремнезёмной присыпкой.

Апах – пахотный подгоризонт. Образуется под влиянием об-работки почвы сельскохозяйственными орудиями. В него обычнововлекаются дерновый и гумусно-аккумулятивный подгоризон-ты, но при глубокой вспашке могут подключаться и верхние час-ти нижележащих горизонтов (подзолистый, солонцовый и др.). Засчёт некоторой утраты естественной культуры в пахотном гори-зонте возрастает содержание пылеватых и глыбистых агрегатов.В нём обычно много растительных включений, он имеет рыхлое

78

сложение, его нижняя граница ровная, уплотнённая (плужная по-дошва).

В – переходный генетический горизонт от верхнего, в кото-ром с наибольшей силой проявляется процесс почвообразования,к нижнему, представляющему собой почвообразующую породу.В нём затухает такой важнейший и характерный почвенный про-цесс, как гумусообразование, но достаточно сильно могут прояв-ляться процессы внутрипочвенного оглинивания и вымыванияразличных веществ из горизонта А (иллювиальный процесс).

Горизонт В иллювиального генезиса формируется в среднейи нижней части почвенного профиля с участием продуктов поч-вообразования, перемещающихся из горизонта А в виде раство-ров и суспензий. При движении вниз, по мере испарения и изме-нения физико-химических условий среды, растворы и суспензиивыпадают в осадок, обогащая почвенную толщу илистыми части-цами, минеральными и органическими соединениями. Вследст-вие этого иллювиальные горизонты оказываются более тяжёлымипо механическому составу, приобретают большую плотность, ихструктура становится грубой глыбистой или крупнопризматиче-ской. В них часто образуется большое количество хорошо выра-женных новообразований химического происхождения.

В зависимости от вмывающихся в иллювиальный горизонтсоединений выделяют несколько его разновидностей: Bi, Bt, Bh,Bf, BNa, Bm, Bv, G, C, D.

Bi – иллювиальный горизонт без заметного преобладаниякакого-либо одного элемента. Формируется у дерново-подзолистых и других оподзоленных почв. Имеет уплотнённоесложение, более тяжёлый механический состав, чем выше- и ни-жележащие горизонты, грубую ореховато-глыбистую структуру,много новообразований окислов железа и марганца в виде рудя-ковых зёрен, пятен и плёнок на гранях структурных отдельно-стей.

Bt – иллювиально-глинистый горизонт, сформировавшийсяпод влиянием вымывания глинистых частиц. Он плотен, болеетяжёлый по механическому составу, железистые и другие хими-ческие новообразования в нём могут отсутствовать или встре-чаться в небольшом количестве. Этот горизонт характерен длялессированных почв (например, для бурых лесных).

79

Bh – иллювиально-гумусный горизонт, возникающий в ре-зультате вмывания из горизонта А низкополимеризованного под-вижного гумуса. Он плотный, тяжёлый по механическому соста-ву, тёмно-серой, тёмно-бурой, тёмно-коричневой, а иногда почтичёрной окраски. Встречается у подзолистых, а также в некоторыхрайонах у серых лесных почв и слитых чернозёмов.

Bf – иллювиально-железистый горизонт представляет собойлибо сплошную почвенную толщу, обильно пропитанную окис-лами железа, ярко-жёлтой, оранжевой, красной или бурой окра-ски, либо толщу, состоящую из серии ожелезненных прослоектакого же цвета. Встречается на подзолистых и реже на дерново-подзолистых почвах.

BNa – солонцовый горизонт. В нём сильно возрастает плот-ность и утяжеляется механический состав, окраска становитсяболее тёмной, структура бывает столбчатой или призматическойс глянцевыми корочками на гранях. На срезе почвы часто замет-ны мелкие рудяковые пятна. Во влажном состоянии структураисчезает и почва приобретает вязкую консистенцию.

В случае, если солонцовый процесс выражен слабо, выделя-ется солонцеватый горизонт, в котором перечисленные признакипроявляются в ослабленном виде.

Bm – метаморфический горизонт, возникает в условиях ин-тенсивного внутрипочвенного выветривания и накопления гли-нистого материала без заметных следов его перемещения. Онимеет повышенную плотность, довольно яркую окраску, болеетяжёлый механический состав. Такой горизонт встречается в ко-ричневых, красных и некоторых других почвах ксерофитных ле-сов и саванн субтропического и тропического поясов.

Bv – слитой горизонт (иногда обозначается просто V).Встречается в слитых чернозёмах, в серых лесных почвах лесо-степи Западного Предкавказья, в смолницах на Балканах, в регу-рах Индии и т.д. Генезис этого горизонта ещё до конца не выяс-нен. Ясно только, что несмотря на содержание гумуса до 3–6%,высокую ёмкость поглощения, в которой преобладают двухва-лентные катионы, нейтральную или слабощелочную среду, он необразует водопрочной структуры и при увлажнении превращает-ся в вязкую набухающую массу, которая при высыхании покры-вается сетью широких и глубоких трещин. Окраска этого гори-

80

зонта обычно тёмно-серая, часто с угольным оттенком, механи-ческий состав – глинистый или тяжелоглинистый, структура –крупнопризматическая или тумбовидная, на гранях которой вид-ны глянцеватые плоскости (зеркальца) скольжения, на срезе поч-вы видны мелкие рудяковые зёрна.

G – глеевый горизонт. Он возникает в результате метамор-фического преобразования почвенной массы под влиянием пере-увлажнения почвы и подавления её аэрации. При этом анаэроб-ная микрофлора способствует восстановлению элементов с пере-менной валентностью. В этих условиях соединения железа при-обретают большую подвижность и постепенно вымываются изглеевого горизонта, а почва, лишившись окислов железа, стано-вится белёсой или серой. В то же время оставшиеся здесь в не-большом количестве соединения закисного железа и фосфорапридают почве синий или голубой цвет. В результате глеевые го-ризонты приобретают голубые или сизые оттенки, а при сильномразвитии этого процесса даже сизую, голубую или зелёную окра-ску. Такая почва становится уплотнённой, вязкой, теряет струк-туру, ходы корней и трещины сопровождаются ржавыми и охри-стыми пятнами. На воздухе закисное железо быстро окисляется ипочва буреет.

Если глеевый процесс выражен слабо и совмещён с каким-либо другим почвенным горизонтом, то к символу этого горизон-та прибавляется строчная латинская буква g (A2g или Bg).

С – почвообразующая порода, из которой сформироваласьпочва. Для неё характерно: отсутствие в окраске влияния гумус-ного вещества, постепенное исчезновение почвенной структуры,корней и биологических новообразований и в то же время появ-ление характерных для горной породы строения, сложения и ок-раски. Однако под влиянием иллювиальных и гидрогенных про-цессов в ней могут встречаться такие химические новообразова-ния, как карбонаты, гипс, окислы железа и марганца, легкорас-творимые соли. В зависимости от характера сложения, присутст-вия новообразований, степени выветренности минералов и т.д.почвообразующая порода может расчленяться на С1 и С2 или СCa(карбонатный), Cг (гипсовый), Сs (солевой) и др.

D – исходная горная порода, не затронутая процессом вы-ветривания, часто монолитного строения (например, пласты из-

81

вестняка, глинистого сланца и т.п.). Буквой D может также бытьобозначена порода другого литологического состава, подсти-лающая почвообразующую.

Из других часто встречаемых генетических горизонтов от-метим следующие.

Торфяной горизонт Т чаще всего формируется на поверхно-сти почвы, но иногда может встречаться и внутри почвенногопрофиля. Это полуразложившиеся органические остатки, закон-сервировавшиеся в результате переувлажнения и возникновенияанаэробных условий. При недостатке кислорода здесь замедля-ются процессы окисления и возрастает образование некоторыхорганических кислот, которые подавляют почвенную микрофло-ру, участвующую в процессах превращения органических остат-ков в гумусное вещество.

Солевой горизонт S – может формироваться в любой частипочвенного профиля. У солончаков он располагается на поверх-ности почвы в виде солевой корочки разной толщины, конси-стенции и прочности, обычно белой или светло-серой окраски. Вэтом случае верхняя часть почвы часто также густо пронизанапрожилками или кристалликами солей. В процессе рассоленияэтот горизонт может перемещаться вниз по профилю и совме-щаться с горизонтами А, В, С. Тогда к соответствующему индек-су горизонта добавляется строчная латинская буква s.

В разных природных условиях в результате своеобразияпочвообразовательного процесса в почвенном профиле формиру-ется определённое сочетание нескольких генетических горизон-тов. Как показали исследования, такие сочетания характерны иобразуют устойчивые комбинации для каждого типа почвообра-зования. Более того, такие сочетания оказываются общими в сво-их главных чертах и для группы близких типов почвообразова-ния. Поэтому генетических типов строения почвенных профилейвыделяют значительно меньше, чем существует почвенных ти-пов. При выделении главных типов строения почвенных профи-лей опускаются детали морфологических признаков и приводятсятолько их наиболее характерные черты.

Б.Г. Розанов (2004) выделяет семь главных генетическихтипов строения почвенных профилей (рис. 5).

82

Рис. 5. Главные генетические типы строения почвенного профиля(по Б.Г. Розанову, 2004): 1 – гумусовый недифференцированный; 2 – без-гумусный недифференцированный; 3 – гумусово-глеевый; 4 – гумусово-

карбонатный; 5 – бурозёмный; 6 – подзолистый; 7 – солонцовый

Конкретные профили различных типов почв образуются пу-тем наложения на данный основной профиль профилей сопутст-вующих элементарных почвенных процессов, что и дает все раз-нообразие типов почв на земной поверхности; кроме того, разно-образие вносится и различием кор выветривания.

Гумусовый недифференцированный профиль (АС, А(В)С)представлен гумусовым горизонтом той или иной мощности, по-степенно сменяемым почвообразующей породой; иногда в про-филе заметно начало образования переходного метаморфическо-го горизонта В. Такой профиль имеют многие молодые и слабо-развитые почвы разных типов: некоторые пойменные почвы,ранкеры, горно-луговые почвы, рендзины, андосоли и др.

Безгумусовый недифференцированный профиль (АС, А(В)С)представлен очень слабо гумусированным поверхностным гори-зонтом, постепенно переходящим в почвообразующую породу,обычно водно-аккумулятивного происхождения. Этот тип про-филя характерен также для молодых и слаборазвитых почв раз-

83

ных типов: некоторые пойменные почвы, пустынные и полупус-тынные почвы, солончаки.

Гумусово-глеевый профиль (AG, TG, TAG, ATG, ABG) пред-ставлен сочетанием гумусового (или торфяного) горизонта вверхней части и глеевого в нижней. Он характерен для различныхтипов болотных и полуболотных почв: луговые почвы, дерново-глеевые почвы, торфяно-глеевые почвы и т.д.

Гумусово-карбонатный профиль (АВkС, АА/ВВkС, АВСk,АkВkСk, АВkСk) представлен сочетанием гумусового горизонта вверхней части и карбонатно-аккумулятивного в нижней; в неко-торых случаях вторичные карбонаты могут пропитывать и верх-ний гумусовый горизонт при максимуме аккумуляции все же внижней части профиля. Этот тип строения имеют чернозёмы,каштановые почвы, серозёмы, вертисоли, брюнизёмы, чернозё-мовидные почвы.

Бурозёмный профиль (ABC, ABCk, ABBkCk) характеризует-ся постепенным изменением свойств почвы от поверхности кпочвообразующей породе при интенсивном процессе глинообра-зования; иногда может быть выражена некоторая текстурнаядифференциация с преимущественной аккумуляцией глины всредней части профиля. Такой тип профиля имеют очень многиетипы почв самых разных природных зон: бурозёмы, подбуры,краснозёмы, фераллитные почвы, коричневые почвы, бурые икрасные суглинки, терра-росса, терра-фуска и др.

Подзолистый профиль (A0A2BC, A0A1A2BC, A1A2BC,A1A2gВС, A1A2BGC, A1A2BG) характеризуется сочетанием элю-виального горизонта в верхней части и иллювиального в нижней.Это наиболее сильно дифференцированный профиль, которыйсвойственен многим типам почв: подзолам, подзолистым и дер-ново-подзолистым почвам, лессивированным, псевдоподзоли-стым, псевдоглеевым почвам, солодям, планосолям.

Солонцовый профиль (А1А2ВВkС3) имеет сочетание осоло-делого горизонта в верхней части, солонцового в средней и соле-вого в нижней. Это один из наиболее специализированных типовстроения почвенного профиля, специфичный для солонцов.

Практически все известные типы почв могут быть охаракте-ризованы тем или иным типом строения профиля из перечислен-ных семи. Даже, казалось бы, самые резко дифференцированные

84

и сложные профили с плинтитом, железистыми, карбонатными,гипсовыми, кремневыми или солевыми корами просто выводятсяиз данной схемы: это всего лишь наложение элементарного поч-венного процесса гидрогенной аккумуляции, может быть, и оченьсильно выраженного, на какой-либо основной тип профиля, на-пример на буроземный (фераллитные почвы с латеритом) или набезгумусный недифференцированный (пустынные почвы). Вприведенной схеме учтено не все разнообразие типов почв мира,и главных типов строения почвенного профиля можно было бывыделить не семь, а больше, но это не меняет общего принципи-ального положения о выделении генетических типов профилей.

При генетическом анализе почвенного профиля разложениеего по схеме Б.Б. Полынова или иным приемом на основной и на-лагающиеся позволит получить исчерпывающую генетическуюхарактеристику почвы, выделить ряд элементарных почвенныхпроцессов и в конечном итоге дать правильную генетическуюинтерпретацию морфологического облика почвы и ее внутреннихсвойств. Почва – очень сложная система, и генетический анализеё – не менее сложная операция, требующая привлечения всегонаучного арсенала современного почвоведения, и прежде всегоморфологического и микроморфологического анализов, которыевсегда начинаются непосредственно в почвенном разрезе.

В полевых условиях изучают и определяют почвы и даютим название по внешним, так называемым морфологическимпризнакам, которые отражают внутренние процессы, проходящиев почвах, их происхождение (генезис) и историю развития.

Н.М. Сибирцев считал, что по морфологическим (внешним)признакам можно определить почву подобно тому, как мы опре-деляем минерал, растение или животное. Поэтому в полевых ус-ловиях особенно важно правильно описать почву, отметить все еепризнаки.

Для описания почв, изучения их морфологических призна-ков, установления границ между различными почвами, отбораобразцов для анализов закладывают специальные ямы, которыеназываются почвенными разрезами. Они бывают трех типов;полные (основные) разрезы, полуямы и прикопки.

85

Прежде всего необходимо самым тщательным образом ос-мотреть местность, определить характер рельефа и растительно-сти для правильного выбора места заложения почвенного разреза.Разрез закладывается в наиболее характерном месте обследуемойтерритории. Почвенные разрезы не должны закладываться вблизидорог, рядом с канавами, на нетипичных для данной территорииэлементах микрорельефа (понижения, кочки).

На выбранном участке местности копают почвенный разрезтак, чтобы три стенки его были отвесными, а четвертая спуска-лась ступеньками (рис. 6).

Рис. 6. Схема разреза почвы

Передняя, лицевая, стенка разреза, предназначенная дляописания, должна быть обращена к солнцу.

При рытье разреза почву необходимо выбрасывать толькона боковые стороны и ни в коем случае не на лицевую стенку,что может привести к ее загрязнению, разрушению верхних гори-зонтов, изменению их мощности и т. д.

86

Полные, или основные, разрезы закладывают до такой глу-бины, чтобы вскрыть верхние горизонты неизменной материн-ской породы. Обычно эта глубина колеблется от 1,5 до 5 м в за-висимости от мощности почв и целей исследования. Такие разре-зы служат для специального детального изучения морфологиче-ских свойств почв и взятия образцов для физических и химиче-ских анализов.

Полуямы, или контрольные разрезы, закладываются наменьшую глубину – от 75 до 125 см (до начала материнской по-роды). Они служат для изучения мощности гумусовых горизон-тов, глубины вскипания от соляной кислоты и залегания солей,степени выщелоченности, оподзоленности, солонцеватости идругих признаков, а также для определения площади распростра-нения почв, охарактеризованных полными разрезами. Если приописании полуямы обнаружились новые признаки, не отмечен-ные ранее, то на этом месте необходимо закладывать полныйразрез.

Прикопки, или мелкие поверхностные разрезы, глубинойменее 75 см служат прежде всего для определения границ поч-венных группировок, выявленных основными разрезами и полу-ямами. Обычно они закладываются в местах предположительнойсмены одной почвы другой.

Описания почвенных разрезов, полуям и прикопок заносят-ся в дневник, в котором кроме этого должны быть записаны све-дения о рельефе, растительности, грунтовых водах, результатахполевых исследований физических, химических и других свойствпочвы. На эти признаки надо обращать особое внимание и изу-чать их наиболее тщательно.

ЗАДАНИЕ

Провести морфологическое описание профиля почвы.


1. Бланк описания образца почвы.2. Учебная и специальная научная литература.

87


1. По совокупности всех изученных ранее морфологическихпризнаков (окраска, механический состав, структура, новообра-зования) определить, опираясь на изложенную информацию остроении профиля почв, генетические горизонты данного образцапочвы.

Самый низший из горизонтов профиля изучаемого образцапочвы – это почвообразующая порода (горизонт С).

2. По совокупности выделенных генетических горизонтов(подгоризонтов) образца почвы и соответствующим им морфоло-гическим признакам дать название почвы на уровне типа и разно-видности.

Буквенные обозначения (с индексами) почвенных горизон-тов (подгоризонтов) вписываются простым карандашом в соот-ветствующий столбец бланка описания образца почвы. В концебланка описания образца почвы вписывается простым каранда-шом итоговое название почвы на уровне типа и разновидности.

88

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯУСВОЕНИЯ ЗНАНИЙ

1. Что называется почвой?2. Каковы морфологические признаки почв?3. Чем обусловлена окраска почвенной массы? Приведите

примеры.4. Как правильно даётся название окраске почвенной мас-

сы?5. Что такое механические элементы почвы?6. Что такое механический (гранулометрический) состав

почвы?7. Какие свойства почвы определяются её механическим

составом?8. Какова связь между размерностью (фракциями) механи-

ческих элементов и их составом?9. Какие выделяются группы и подгруппы почвенных масс

и почвообразующих пород по механическому составу? Какова ихсвязь с содержанием тонкодисперсных частиц?

10. Какие существуют методы определения механическо-го состава почвенных масс и почвообразующих пород?

11. Каковы морфологические особенности почвенного об-разца легкосуглинистого состава при его раскатывании?

12. Каковы морфологические особенности почвенногообразца среднесуглинистого состава при его раскатывании?

13. Каковы морфологические особенности почвенного об-разца тяжёлосуглинистого состава при его раскатывании?

14. Что такое структура почвы?15. Какие процессы в почве приводят к её оструктурива-

нию?16. Каковы морфологические особенности зернистой струк-

туры почвенной массы?17. Каковы морфологические особенности комковатой

структуры почвенной массы?18. Каковы морфологические особенности ореховатой

структуры почвенной массы?19. Каковы морфологические особенности призматической

структуры почвенной массы?

89

20. Что такое новообразования в почве? Каково их проис-хождение?

21. Что такое кремнезёмистая присыпка?22. Каковы морфологические особенности карбонатных но-

вообразований?23. Каковы морфологические особенности новообразований

оксидов и гидроксидов железа?24. Что такое кислотность почвы и чем она определяется?25. Что такое гумусовый горизонт (А) почвы? Каковы его

особенности?26. Что такое иллювиальный горизонт (В) почвы? Каковы

его особенности?27. Что такое почвообразующая порода (С)? Какова её связь

с почвой?

90

ГЛОССАРИЙ

Агрегатный анализ почвы – определение содержания впочве различных по величине агрегатов, выражаемого в процентевеса сухой почвы.

Агрегация – процесс образования агрегатов под влияниемкак различных естественных почвенных процессов (физических,химических и биологических), так и механической и химическойобработки почвы.

Адгезия (прилипание) – образование на поверхности твёр-дого или жидкого тела тонкого слоя соприкасающихся с ней газаили жидкости. Адгезия вызывается силами молекулярного сцеп-ления. Адгезионный слой на поверхности твёрдого тела в значи-тельной мере обусловливает характер протекания поверхностныхявлений.

Альбедо почвы – количественная характеристика отража-тельной способности почвы. Представляет собой количество ко-ротковолновой солнечной радиации, отражённое поверхностьюпочвы и выраженное в долях единицы или в процентах от общейвеличины солнечной радиации, достигающей поверхности почвы.

Аллофан – минерал, близкий к каолину, но менее богатыйкремнекислотой; опаловидный, иногда в виде сталактитов.

Аэрация – естественное проветривание, насыщение возду-хом, кислородом (организованный естественный воздухообмен).В процессе аэрации воздух тесно контактирует с водой, путемраспыления воды в воздухе или путём пропускания пузырьковвоздуха через воду. Аэрация может использоваться при насыще-нии воды кислородом для окисления таких веществ, как железо,или для удаления из воды растворенных газов – двуокиси углеро-да или сероводорода. Аэрация является основой процесса очист-ки стоков в биологических очистных сооружениях (аэротенках,аэрофильтрах, биофильтрах).

Баланс водный почвы – совокупность всех видов поступ-ления влаги в почву и её расхода из почвы в количественном вы-ражении за определённый промежуток времени для определённо-го слоя почвы.

Баланс тепловой почвы – совокупность всех видов посту-пления и расхода тепла в почве в их количественном выражении

91

за определённый промежуток времени для определённого слояпочвы.

Биомасса (биоматерия, биота) – совокупная масса расти-тельных и животных организмов, присутствующих в биогеоцено-зе в момент наблюдения.

Биофильные элементы – элементы, преобладающие в со-ставе космического вещества: Н, О, С, N; в заметных количествахсодержатся Si, S, Fe, Mg, Al, P, Ca, К. Возможно, именно этибиофильные элементы и соединения способствовали возникнове-нию живого вещества на Земле. Особенно важно открытие посто-янного присутствия в межзвёздном пространстве различных мо-лекул типа формальдегида, ацетальдегида и др., которые моглипослужить основой для синтеза органических полимеров, нук-леиновых кислот, полисахаридов и дать начало жизни. Осново-положник современного учения о биосфере, выдающийся рус-ский геохимик В.И. Вернадский предполагал, что возникновениежизни и биосферы на Земле – неизбежное следствие эволюциикосмоса, особенно присутствия простейших органических ве-ществ во Вселенной.

Бонитировка почв – сравнительная оценка качества почвкак средства производства в сельском и лесном хозяйствах, вы-раженная в количественных показателях и основанная на учетесвойств почвы и уровня урожайности.

Брюнизём (от фр. brun – коричневый и слав. зем – земля) –сильно гумусированная, насыщенная, чернозёмовидная почвапрерий.

Бур почвенный – инструмент для взятия проб почвы с раз-личной глубины с нарушением или без нарушения её строения.Обычно состоит из нижней рабочей части, забирающей почвен-ную пробу, штанги или нескольких штанг и рукоятки.

Бурозёмы (бурые лесные почвы) – тип почв, наиболее яр-ко представленный в горных системах или их частях, находящих-ся в умеренно теплом и влажном широтном поясе. Могут состав-лять один из высотных почвенных поясов в разных типах струк-тур поясности гор, но могут также размещаться от высокогорийдо низкогорий с соответствующим изменением некоторых своихпризнаков. Строение и вещественный состав почвообразующихпород свидетельствуют о длительном периоде их формирования,

92

мощных процессах переработки и переотложения исходного ма-териала изверженных, метаморфических и осадочных пород.Мощность плаща почвообразующих пород чаще всего составляет1–2 м. Растительный покров представлен широколиственнымилесами из бука, дуба, граба, каштана и пихтарниками, в ряде слу-чаев – смешанными хвойно-широколиственными лесами. Для бу-розёмов характерна богатая микро- и мезофауна, что определяет-ся благоприятными климатическими условиями и растительнымопадом, обогащенным кальцием и железом.

Вермикомпост, биогумус – органическое удобрение, про-дукт переработки органических отходов сельского хозяйства до-ждевыми червями (чаще всего Eisenia foetida и Lumbricusrubellus) и бактериями с участием других организмов (насекомых,грибов и т. д.). В процессе вермикомпостирования семена сорня-ков проходят через организм червя и теряют свою всхожесть.Помимо этого в вермикомпосте по сравнению с навозом снижа-ется содержание кишечной палочки. Уменьшается токсичностьтяжёлых металлов за счёт их перехода в комплексные труднорас-творимые соединения, практически недоступные для растений.Как и все органические удобрения, вермикомпост улучшаетструктуру почвы и её водно-физические свойства. Cущественноеотличие биогумуса от других органических удобрений – повы-шенное содержание в нем водорастворимых форм азота, фосфораи калия. Микроэлементы тоже переходят в более подвижнуюформу. Вместе с вермикомпостом в почву вносятся дождевыечерви и микроорганизмы, необходимые для нормального еёфункционирования, а также продукты жизнедеятельности по-следних, в том числе фитогормоны, ускоряющие рост растений.

Вивианит (синяя земля, синяя железная болотная руда) –минерал, фосфат оксида железа Fe3(PO4)2·2H2O. Встречается впорошкообразных или плотных массах. Цвет слабо-зелёный, навоздухе переходит в голубовато-синий. Образуется при экзоген-ных процессах. Распространён в железорудных осадочных место-рождениях, богатых фосфором, и торфяниках. Используется какфосфорное удобрение и для изготовления синей краски. Назван в1817 г. по имени английского минералога Дж.Г. Вивиана(J.G. Vivian).

93

Водопропускная способность почвы – способность почвыкак пористого тела фильтровать через себя жидкую влагу.

Водопрочность агрегатов – способность агрегатов почвыпротивостоять размывающему действию воды.

Водоудерживающая способность почвы – свойство почвыудерживать в себе от стекания действием капиллярных или сорб-ционных сил то или иное количество влаги.

Воды грунтовые – свободная гравитационная влага, обра-зующая в грунте водоносный горизонт, обнаруживаемый по по-явлению зеркала свободной воды в скважине (колодце, шурфе),проникающей в этот горизонт.

Воды почвенно-грунтовые – свободная гравитационнаявлага, образующая в почвенно-грунтовой толще единый водо-носный горизонт, зеркало которого периодически находится то вгрунте, то в почве.

Воды почвенные (верховодка почвенная) – свободнаягравитационная влага, обладающая свойствами грунтовых вод иобразующая временный водоносный горизонт, целиком находя-щийся в почвенной толще, не связанный гидравлически с гори-зонтом грунтовых вод. Водоупором служит иллювиальный поч-венный горизонт (любого происхождения) или водонепроницае-мый слой материнской горной породы, находящийся в пределахпочвенной толщи.

Воздухообмен – обмен воздуха между почвой и атмосфе-рой. Происходит в результате изменений температуры почвы, ат-мосферного давления, перемещений воды, изменений влажностипочвы, под воздействием ветра и путём диффузии.

Впитывание – начальная стадия инфильтрации влаги в поч-ве, на протяжении которой водопроницаемость почвы уменьша-ется вследствие заполнения почвенных пор влагой, набуханияпочвенных коллоидов и частичного обесструктуривания почвы.

Вспушенность почвы – приращение объёма почвы при об-работке. Выражается отношением объёма после обработки к объ-ёму той же массы почвы до обработки.

Выветривание – совокупность сложных процессов качест-венного и количественного преобразования горных пород и сла-гающих их минералов, приводящих к образованию почвы. Про-исходит за счет действия на литосферу гидросферы, атмосферы и

94

биосферы. Если горные породы длительное время находятся наповерхности, то в результате их преобразований образуется коравыветривания. Различают три вида выветривания: физическое(механическое), химическое и биологическое.

Вязкость (внутреннее трение) – свойство жидкостей и газовоказывать сопротивление при перемещении одной части жидко-сти или газа относительно другой.

Гажа – рыхлые отложения озерно-болотных водоемов, со-стоящие из углекислого кальция, содержащие примесь глины.Гажа применяется для производства цемента, извести и для из-весткования почв.

Галофиты – растения, способные переносить высокиеуровни засоления почвы (солянки, анабазис, полыни, бессмерт-ники, тамариск и др.). Распространены на морских побережьях(морские марши), а также в местностях с сухим климатом – пус-тынях, полупустынях и даже степях на особых типах почвы – со-лонцах и солончаках. Нередко имеют суккулентный облик – столстыми стеблями и вздутыми листьями, что способствует со-хранению труднодоступной влаги.

Гематит – широко распространённый минерал железаFe2O3, одна из главных железных руд. В природе встречается не-сколько морфологических разновидностей гематита: железнаяслюда (спекулярит), красная стеклянная голова («кровавик»), же-лезная роза. Синонимы: красный железняк, железный блеск (ус-тар).

Гигроскопичность почвы – способность почвы, в силуприсущей ей поверхностной энергии, сорбировать на поверхно-сти своих частиц пары воды, содержащиеся в окружающем воз-духе.

Гидратация – образование оболочки из ориентированныхмолекул воды вокруг ионов, молекул и коллоидных частиц, нахо-дящихся в растворе, а также вокруг твёрдых частиц почвы присоприкосновении с влагой.

Гидрология почвенная – учение о почвенной влаге: об еёсвойствах, о водных свойствах почв, о водном режиме почв и егоэлементах и факторах, об участии почвенной влаги в процессахпочвообразования и в жизни растений.

95

Гидроль – неассоциированная молекула воды H2O. Гидролимогут связываться друг с другом.

Гигромезофиты – растения, предпочитающие условия, про-межуточные между условиями существования гигрофитов и ме-зофитов.

Гигрофиты – растения, обитающие в местах с высокойвлажностью воздуха и (или) почвы. Категория гигрофитов выде-ляется на основе особенностей физиологии и морфологии расте-ний; наиболее характерный признак гигрофитов – отсутствиеприспособлений, ограничивающих расходование влаги. К гигро-фитам близки гидрофиты (водные растения, погружённые в водунижней частью) и гидатофиты (водные растения, полностьюили бо́льшей частью находящиеся в воде). Иногда в силу схоже-сти морфологии и условий жизнеобитания все эти группы рас-сматривают как одну.

Гиматомелановые кислоты (ГМК) – группа гумусовыхкислот, растворимых в этаноле. Выделяются из свежеосаждённойгуминовой кислоты раствором этилового спирта. В раствореимеют вишнёво-красный цвет. Впервые выделены и описаны не-мецким физиологом Эрнстом Феликсом Гоппе-Зейлером (ErnstFelix Hoppe-Seyler) в 1889 г. Большой вклад в изучение гимато-мелановых кислот внесла Г.И. Глебова (МГУ им. М.В. Ломоно-сова).

Гипс – минерал из класса сульфатов, по составуCaSO4∙2H2O. Волокнистая разновидность гипса называется селе-нитом, а зернистая – алебастром.

Глей, глеевый горизонт – горизонт почвенного профиля,характеризующийся зелёной, голубой, сизой или неоднороднойсизо-ржавой окраской, бесструктурностью и низкой порозно-стью. Традиционно обозначается буквой G. Горизонты иного ти-па, имеющие лишь отдельные признаки оглеения, называютсяглееватыми и при обозначении отмечаются индексом g. Развива-ется в различных переувлажнённых, заболоченных и болотныхпочвах в горизонтах с затруднённым доступом или без доступакислорода (под влиянием грунтовых или поверхностных вод).

Глина – мелкозернистая осадочная горная порода, пыле-видная в сухом состоянии, пластичная при увлажнении. Глинасостоит из одного или нескольких минералов группы каолинита

96

(происходит от названия местности Каолин в Китае), монтморил-лонита или других слоистых алюмосиликатов (глинистые мине-ралы), но может содержать песчаные и карбонатные частицы. Какправило, породообразующим минералом в глине является каоли-нит, его состав: 47% оксида кремния (IV) (SiO2), 39% оксидаалюминия (Al2О3) и 14 % воды (Н20). Al2O3 и SiO2 составляютзначительную часть химического состава глинообразующих ми-нералов. Диаметр частиц глин – менее 0,005 мм; породы, состоя-щие из более крупных частиц, принято классифицировать каклёсс. Большинство глин – серого цвета, но встречаются глиныбелого, красного, жёлтого, коричневого, синего, зелёного, лило-вого и даже чёрного цветов. Окраска обусловлена примесями ио-нов – хромофоров, в основном железа в валентности III (красный,желтый цвет) или II (зеленый, синеватый).

Горизонт водоносный – слой почвы или грунта, содержа-щий в себе свободную гравитационную влагу, способную выте-кать из искусственного или естественного разреза этого слоя. Ог-раничивается снизу поверхностью водоупорного горизонта, асверху – поверхностью с нулевым гидростатическим давлением,которая в скважинах маркируется зеркалом свободной воды.

Горизонт водоупорный (водоупор) – слой грунта или поч-вы, обладающий очень низкой водопроницаемостью (относи-тельный водоупор) или полностью водонепроницаемый (абсо-лютный водоупор).

Грунт – слой горной породы, лежащий непосредственнопод почвенной толщей, того же геологического происхождения,что и материнская порода почвы, или иного. Между грунтом ипочвой происходит обмен газами, растворами и тепловой энерги-ей.

Групповой состав гумуса – перечень и количественное со-держание групп органических веществ, входящих в состав гуму-са.

Гумин – органическое вещество, входящее в состав почвы,нерастворимое в кислотах, щелочах, органических растворите-лях.

Гуминовые кислоты – органические вещества, извлекае-мые из природных продуктов (торф, бурый уголь, каменныйуголь) водными растворами щелочей. Сложная смесь соединений

97

разного состава, свойств и строения, переходящая в воду из при-родных продуктов, таких как торф, бурый уголь, каменный уголь.Гуминовые кислоты влияют на органолептические свойства воды(запах, цвет), ускоряют коррозию металла, оказывают отрица-тельное воздействие на развитие водных микроорганизмов, влия-ют на химический состав воды (снижают содержание кислорода,влияют на ионные и фазовые равновесия).

Гумификация (от лат. humus – земля, почва и facio – де-лаю), процесс превращения продуктов разложения органическихостатков в гумусовые вещества.

Гумус (перегной) – совокупность органических соедине-ний, находящихся в почве, но не входящих в состав живых орга-низмов или их остатков, сохраняющих анатомическое строение.Гумус составляет 85–90% органического вещества почвы и явля-ется важным критерием при оценке её плодородности. Гумус со-ставляют индивидуальные (в том числе специфические) органи-ческие соединения, продукты их взаимодействия, а также орга-нические соединения, находящиеся в форме органо-минеральныхобразований. Гумус – продукт жизнедеятельности почвенных ор-ганизмов, прежде всего дождевых червей. На роль дождевыхчервей в образовании гумуса указал Чарльз Дарвин. Растения немогут непосредственно усваивать гуминовые вещества. Разложе-нием гумуса для растений занимаются симбиотические микроор-ганизмы.

Гумусовые кислоты – класс высокомолекулярных органи-ческих азотсодержащих оксикислот с бензоидным ядром, входя-щих в состав гумуса и образующихся в процессе гумификации.

Дезагрегация – разрушение почвенных агрегатов в резуль-тате механических воздействий, длительного переувлажнения,набухания почвенных коллоидов, обеднения гумусом и под влия-нием других причин.

Дернина (дёрн) – органоминеральный гумуcово-аккумулятивный повеpхноcтный горизонт почв, фоpмиpующийcяпод тpавяниcтой, в осноном луговой, pаcтительноcтью. В лесахобразуется на прогалинах, вырубках, опушках и других открытыхпространствах. Растения, формирующие дернину, преимущест-венно относятся к семейству Злаки (Poaceae).

98

Дерновый процесс почвообразования – превращение ор-ганических остатков в почвенный гумус и его накопление в про-филе. Наиболее ярко протекает именно в дернинном горизонте напородах, богатых карбонатами кальция и магния. Этот процесспредставляет собой. Значительная часть отмирающего органиче-ского вещества в травянистом сообществе приходится на подзем-ную часть. Таким образом, бактериальное разложение органиче-ских остатков происходит в толще почвы, в присутствии кальцияи магния, при недостатке кислорода, поступление которого за-держивается плотной дерниной. В таких условиях в составе гу-муса преобладают гуминовые кислоты, слаборастворимые в воде.Это создает условия для накопления гумуса в почве. Коллоидыгумуса, взаимодействуя с двухвалентными катионами кальция имагния, коагулируют и склеивают почву в комочки, образуя во-допрочную комковатую или зернистую структуру, которая счита-ется оптимальной для корней растений. Дерновый процесс явля-ется основным процессом почвообразования в чернозёмах, в зна-чительной степени он также проявляется при образовании каш-тановых, дерново-подзолистых, серых и бурых лесных почв.

Дефицит влаги в почве – разность между фактическим со-держанием влаги в почве и тем её содержанием, которое соответ-ствует наименьшей влагоёмкости. Выражается в процентах от ве-са или объёма почвы или в миллиметрах водного слоя.

Диспергирование почвы – процессы измельчения почвы сприменением всех возможных приёмов, охватывающих разруше-ние не только почвенных агрегатов, но и элементарных почвен-ных частиц.

Друза (от нем. druse – щётка) – агрегат кристаллов, нарос-ших на общее основание и имеющих покрытые гранями поверх-ности кристаллов лишь с одного конца, обращённого в сторонусвободного пространства. Друзы нарастают на стенках открытыхтрещин, встречаются в пустотах рудных месторождений и квар-цевых жил, характерны для кварца, кальцита, целестина, барита имногих других минералов.

Дыхание почвы – ритмичный газообмен между почвой иатмосферой, происходящий в результате расширения и сжатияпочвенного воздуха при колебаниях температуры почвы или из-менениях атмосферного давления. Термин иногда употребляется

99

неправильно для обозначения процесса выделения углекислотыиз почвы.

Заиливание почвы (кольматация) – вмывание в поры итрещины почвы мелких её частиц и их накопление там, пони-жающее водопроницаемость почвы.

Замерзание почвы – процесс фазового перехода почвеннойвлаги в лёд при температуре от нуля и ниже.

Запас влаги в почве – абсолютное количество влаги, со-держащееся в определённом слое почвы. Выражается в милли-метрах водного слоя или в м3/га.

Зеркало свободной воды – воображаемая поверхность вобводнённой почвенно-грунтовой толще, на которой гидравличе-ское давление почвенной влаги равно нулю. В природе обнару-живается в виде «зеркала», т.е. поверхности грунтовых, почвен-но-грунтовых или почвенных вод в различных разрезах (скважи-нах, колодцах), проникающих в водоносный горизонт.

Зольные вещества растений – элементы минерального пи-тания, входящие в состав золы, которая остается после сжиганиярастений. Включают все минеральные вещества, взятые растени-ем из почвы, за исключением азота, который совершенно теряет-ся (улетучивается) при сухом озолении. При обычных методахозоления теряется значительная часть серы, а также фосфора,хлора и йода.

Изотерма (изотера) – линия, соединяющая точки с одина-ковой температурой воздуха, воды или почвы. Наносится на кли-матические карты, где изотермы изображают пространственноераспространение одинаковых температур.

Иллювий (от лат. illuvies – разлив, намывная грязь) – мине-ральные и органические вещества, выщелоченные дождевымиводами из верхней части почвы и отложенные в её нижней части(иллювиальном горизонте). Состоит в зависимости от типа почвыиз гумуса, гидроокислов железа, карбонатов, гипса.

Интенсивность испарения – скорость испарения, измеряе-мая толщиной слоя влаги, испаряющейся в единицу времени(обычно мм/сутки).

Инфильтрация – процесс поступления (просачивания) по-верхностной влаги (дождевой, талой, оросительной и т.д.) в тол-щу почвы или грунта. Процесс инфильтрации слагается из двух

100

этапов: процесса впитывания и процесса просачивания. Границеймежду ними является наступление момента установления посто-янного расхода воды на просачивание. При инфильтрации влагапросачивается в почву сплошным фронтом ( в отличие от ин-флюкции).

Инфлюкция – просачивание поверхностной влаги в почву,происходящее преимущественно по трещинам и крупным порам,в отличие от инфильтрации, при которой просачивание идётсплошным фронтом.

Испаряемость (испарение потенциальное) – наибольшееколичество жидкой влаги, которое может испариться с воднойповерхности за определённый промежуток времени в данныхклиматических и погодных условиях.

Каолинит – глинистый минерал из группы водных силика-тов алюминия. Химический состав Al4[Si4, O10](OH)8; содержит39,5% Al2O3, 46,5% SiO2 и 14% H2O. Образует землистые массы,в которых при больших увеличениях под электронным микро-скопом обнаруживаются мелкие шестигранные кристаллы.

Капилляры почвенные – система связанных друг с другомпочвенных пор. Содержащаяся в них влага при частичном их за-полнении образует мениски, благодаря чему возникают капил-лярные явления.

Карбонаты и гидрокарбонаты – соли и эфиры угольнойкислоты (H2CO3). Среди солей известны нормальные карбонаты(с анионом СО3

2−) и кислые, или гидрокарбонаты (с аниономНСО3

−).Категории и состояния почвенной влаги (формы поч-

венной влаги) – части почвенной влаги с одинаковыми внутрен-ними физическими (термодинамическими) свойствами (теплоём-костью, плотностью, удельным объёмом, подвижностью молекули т.д.), обусловленными характером взаимного расположения ивзаимодействия молекул воды между собой и с другими состав-ными частями почвы. Различаются следующие категории воды впочве: 1) твёрдая влага – лёд; 2) кристаллизационная влага, вхо-дящая в виде кристаллизационной влаги в состав солей; 3) свя-занная, или сорбированная, влага – сорбирована на поверхностипочвенных частиц; 4) влага свободная, или несорбированная, за-полняющая почвенные поры, способная перемещаться в них во

101

всём своём объёме, независимо от расстояния от поверхностипочвенных частиц; 5) влага в форме пара, содержащегося в поч-венном воздухе.

Кварц (кремнезём) – один из самых распространённых ми-нералов в земной коре, породообразующий минерал большинствамагматических и метаморфических пород. 12% земной коры со-стоит из кварца. Химическая формула: SiO2 (диоксид кремния).

Коагуляция (от лат. coagulatio – свертывание, сгущение) –объединение мелких частиц дисперсных систем в более крупныепод влиянием сил сцепления. Ведет к выпадению из коллоидногораствора хлопьевидного осадка. Коагуляция – естественный, са-мопроизвольный процесс расслаивания коллоидного раствора натвёрдую фазу и дисперсионную среду. Слияние капель жидкостиили газовых пузырьков называется коалесценцией. При слияниитвёрдые частицы сохраняют свою прежнюю форму.

Когезия – 1. Притягивающее действие, оказываемое одно-родными по химической природе молекулами друг на друга.2. Слипание однородных по своей химической природе частиц (вчастности, почвенных частиц) за счёт их непосредственноговзаимодействия или при помощи промежуточных веществ (клеев,цементов и т.д.).

Коллоид – вещество, состоящее из мелких частиц, рассеян-ных в среде другого вещества. Коллоидные растворы в зависимо-сти от компонентов носят различные наименования: золь – взвесьтвердых частиц в жидкости, аэрозоль – твёрдое или жидкое ве-щество, взвешенное в газе, эмульсия – смесь из двух жидкостей,пена – газ, смешанный либо с жидкостью, либо с частицамитвёрдого вещества.

Конвекция – перенос тепла, вызванный перемещениемжидкости или газа под воздействием градиента температуры. Те-плообмен в почве лишь в небольшой степени обусловлен конвек-цией почвенного воздуха.

Конденсация влаги – переход влаги из парообразного со-стояния в жидкое. В почвоведении под этим термином понимаюттакже поступление водяного пара из атмосферы и из грунтовыхвод в почву и переход его в жидкое состояние.

Конкреция – агрегат однородных или различных минера-лов, отличающихся от вмещающей их осадочной породы. Кон-

102

креции возникают в результате химического осаждения вещества.Какое-либо образование (например, окаменелые остатки) служитядром, вокруг которого осаждаются кремнезем, кальцит и другиевещества. В некоторых случаях осаждение сопровождается рас-творением; новый материал вместо заполнения промежутков ме-жду отдельными зернами замещает прежнее вещество. Если в по-роде отмечается одинаковая проницаемость во всех направлени-ях, то конкреция будет иметь форму шара, если в двух направле-ниях – диска; весьма неправильные формы образуются в случаенеравномерной проницаемости. Размеры конкреций колеблютсяот микроскопических до сфероидов диаметром до 3 м. Конкрециичасто содержат прекрасно сохранившиеся ископаемые формы.Железо-марганцевые конкреции служат важным источником ми-нерального сырья.

Корка почвенная – поверхностный твёрдый слой почвы,образующийся в результате заплывания почвы под влиянием до-ждей или поливов и последующего высыхания.

Ксерофиты – растения сухих местообитаний, способныеблагодаря ряду приспособительных признаков и свойств перено-сить перегрев и обезвоживание. Для ксерофитов предложена сле-дующая эколого-физиологическая классификация. Суккуленты:мясистые листья (агавы, алоэ) или стебли (кактусы) и поверхно-стная корневая система; жароустойчивы (в связи с большой вяз-костью протоплазмы и высоким содержанием связанной воды вклетках), но не выносят обезвоживания. Гемиксерофиты: корне-вая система достигает грунтовых вод; не выносят длительногообезвоживания; устойчивы к засухе благодаря бесперебойномуснабжению водой, интенсивным транспирации и обмену веществ;растущие в степях (например, шалфей) – нежароустойчивы, рас-тущие в пустынях (верблюжья колючка) – жароустойчивы. Эв-ксерофиты (например, некоторые виды полыни): корневая сис-тема разветвленная, но неглубокая (50–60 см); растения опуше-ны; хорошо выносят обезвоживание и перегрев, так как их про-топлазма обладает высокой эластичностью и вязкостью, а обменвеществ малоинтенсивен. Пойкилоксерофиты: при обезвожива-нии впадают в анабиоз; в этом состоянии содержат 2–5% воды,протоплазма приобретает гелеобразную консистенцию; однакоорганизация клетки не нарушается вследствие сохранения энер-

103

гетической полноценности дыхания до почти полного обезвожи-вания.

Лесная подстилка – напочвенный покров из разлагающего-ся опада, мелких веток, остатков крупных сучьев и стволов, от-мерших корней и растений напочвенного яруса в лесах. Местообитания многих лесных беспозвоночных. Толщина подстилкисоставляет в среднем от 5 до 20 см.

Лёсс (нем. Löss) – осадочная горная порода, неслоистая, од-нородная известковистая, суглинисто-супесчаная, имеет светло-жёлтый или палевый цвет. В лёссе преобладают частицы разме-ром 0,01–0,05 мм; глинистые частицы менее 0,005 мм присутст-вуют в количестве 5–30%; некоторое количество частиц разме-ром 0,01–0,05 мм представлено агрегатами, образовавшимися прикоагуляции коллоидной части породы. Пористость лёсса – 40–55%. Обычно он пронизан тонкими канальцами (макропорами,следами растительных остатков). По своему составу лёсс отно-сится обычно к суглинкам, реже – к супесям. Крупные частицы влёссе состоят преимущественно из кварца и полевого шпата, вменьшем количестве – из слюд, роговой обманки и т.д. В отдель-ных прослоях изобилуют зёрна вулканического пепла, перено-сившегося ветром на сотни километров от места извержения.Тонкие частицы в лёссе состоят из различных глинистых минера-лов: гидрослюды, каолинита, монтмориллонита. В лёссе иногдавстречаются известковистые конкреции, раковины наземныхмоллюсков и кости млекопитающих, особенно грызунов и ма-монта.

Лёссовидная фракция – элементарные почвенные частицыразмером от 0,05 до 0,01 мм.

Лимонит – собирательное название природных минераль-ных агрегатов, представляющих собой смеси гидроокисей трёх-валентного железа. Скопления лимонита образуют месторожде-ния бурого железняка и так называемые болотные руды. Являетсясоставной частью многих разновидностей природных охр, ис-пользуемых в качестве минеральных пигментов. Химический со-став: окись железа (Fe2О3) 86–89%, вода (Н2О) 10–14%. Плавится,при нагревании в стеклянной трубке выделяет большое количест-во воды. Растворяется в соляной кислоте.

104

Липкость почвы – свойство влажной почвы прилипать кдругим телам с различной силой. Липкость почвы количественнохарактеризуется нагрузкой в г/см2, требующейся для отрыва ме-таллической пластинки от влажной почвы. Величина липкостипочвы зависит от влажности почвы.

Льдосодержание – содержание в почве или грунте льда.Выражается в процентах от веса сухой почвы.

Макроагрегаты почвы – агрегаты крупнее 0,25 мм.Макроструктура – совокупность макроагрегатов, на кото-

рые естественно распадается почва.Материнская порода – верхний слой горной породы, на ко-

тором могут происходить почвообразовательные процессы. Оп-ределяет минералогический, химический и механический (грану-лометрический) состав, физические свойства и в целом плодоро-дие почвы. В описании почвенного горизонта материнская поро-да, как правило, обозначается буквой «C».

Мезофиты – растения, приспособленные к жизни в услови-ях умеренного (достаточного) увлажнения.

Мелкозём – почвенная элементарная частица размером до1 мм.

Мениск – искривлённая поверхность раздела жидкость –газ, образующаяся в трубке или поре малого диаметра, вогнутаяпри смачивании жидкостью стенок трубки или поры и выпуклаяпри отсутствии смачиваемости.

Мерзлота вечная (мерзлота многолетняя) – наличие вгрунте сохраняющегося в течение многих лет мёрзлого слоя стемпературой ниже 0ºС и содержащего в себе лёд.

Мерзлота почвы – состояние почвы, при котором частьпочвенной влаги содержится в виде льда.

Мергель (нем. Mergel, от лат. marga) – осадочная горнаяпорода, состоящая из кальцита или доломита и глинистых мине-ралов. Соотношения карбонатной и глинистой составляющих мо-гут быть различными. Обычно к мергелю относят породу, содер-жащую от 30 до 90% CaCO3 или MgCO3 и соответственно от 70до 10% глинистых частиц. Различают глинистые, известковые,мелоподобные и доломитовые мергели, а в зависимости от при-месей – кремнезёмистые, глауконитовые, песчанистые, слюди-стые, битуминозные, углистые и т.д. Окраска разнообразна, чаще

105

светлая. Мергели широко распространены в природе, встречают-ся во всех системах, начиная с протерозоя.

Механическая прочность структуры почвы – сопротив-ление структурных отдельностей почвы раздавливанию.

Микроагрегаты – почвенные агрегаты диаметром меньше0,25 мм.

Минерал – природное тело с определённым химическимсоставом и кристаллической структурой, образующееся в резуль-тате природных физико-химических процессов и являющееся со-ставной частью земной коры, горных пород, руд, метеоритов.Изучением минералов занимается наука минералогия. В послед-нее время усилиями рекламодателей минералами стали ошибочноназывать также биологически значимые элементы (микро- и мак-роэлементы), входящие в состав биодобавок, что вносит путани-цу в терминологию и дезориентирует покупателя.

Монтмориллонит (от местности Монморийон (фр.Montmorillon) во французском департаменте Вьенна) – глини-стый минерал, относящийся к подклассу слоистых силикатов.Благодаря своим высоким адсорбционным свойствам, монтмо-риллонит используется в нефтяной, текстильной и мыловареннойпромышленности как активный компонент отбеливающих и сук-новальных глин.

Мульчирование – покрытие поверхности почвы различны-ми материалами (мульчей) в целях сохранения в почве влаги, ре-гулирования температуры почвы, предохранения почвеннойструктуры от разрушения, борьбы с появлением всходов сорня-ков и т.д. Для мульчирования применяются мульчбумага, толь,картон, торфяная крошка, мелкий навоз, солома и др.

Набухание почвы – увеличение объёма почвы в целом илиотдельных структурных элементов при увлажнении. Вызываетсяпоглощением влаги минеральными и органическими коллоидами.

Новообразования органо-минеральные – выделения впочве соединений органического вещества с окислами железа,марганца, алюминия, фосфора и с глинистыми минералами. Раз-личают следующие формы: 1) натёки (пленки, примазки) – тон-кие глянцевые пленки на поверхности структурных отдельно-стей; 2) пятна – неравномерная пропитка почвы органо-минеральными соединениями, выявляющимися на стенках разре-

106

за; 3) ортзанды – уплотнённые сцементированные прослойки впесчаных почвах ржавого, красно-бурого или кофейного цвета;морфологически могут быть выражены различно – от общей про-краски слоя (собственно ортзанды) до тонких нитевидных про-слоек (псевдофибры); 4) ортштейны – округлые новообразова-ния в почве разного гранулометрического состава, состоящие изокислов железа и марганца и органического вещества; в зависи-мости от размера они подразделяются на: а) бобовины – орт-штейны размером свыше 3 мм; б) дробовины – ортштейны разме-ром не более 3 мм; 5) болотную руду (бобовая руда, дерновая ру-да) – скопления органо-минеральных, главным образом желези-стых соединений в виде крупных стяжений (желваков) илисплошных плит значительной мощности. Формируются в озерахи болотах, а иногда в нижних горизонтах болотно-подзолистыхпочв.

Оглеение почв – образование в почвах глеевого горизонта.Оглеение почв ухудшает их плодородие.

Органическая часть почвы – общее понятие, объединяю-щее все органические вещества, присутствующие в пределахпочвенного профиля, в свободном состоянии или в форме орга-номинеральных соединений, исключая только вещества, которыевходят в состав живых организмов. Все органические веществапо своему происхождению, характеру и функциям четко делятсяна две большие группы: органические остатки и гумус.

Отражательная способность почвы – способность почвыотражать поступающую на её поверхность суммарную радиацию.

Пептизация почвы – распад почвенных агрегатов на эле-ментарные почвенные частицы, не сопровождающийся разруше-нием последних, т.е. диспергированием почвы. Пептизация мо-жет вызываться как естественными причинами (например, пепти-зация почвы в солонцовых горизонтах), так и искусственно – на-сыщением почвы одновалентными катионами, мягким механиче-ским растиранием без разрушения частиц, кипячением и другимиприёмами.

Песок – осадочная горная порода, а также искусственныйматериал, состоящий из зёрен горных пород. Очень часто состоитиз почти чистого минерала кварца (диоксида кремния). Природ-ный песок – рыхлая смесь зёрен размером 0,10–0,5 мм, образо-

107

вавшаяся в результате разрушения твердых горных пород. При-родные пески в зависимости от генезиса могут быть аллювиаль-ными, делювиальными, морскими, озерными, эоловыми. Пески,возникшие в результате деятельности водоемов и водотоков,имеют более округлую, окатанную форму.

Пластичность почвы – способность влажной почвы необ-ратимо менять форму без образования трещин непосредственнопосле приложения нагрузки определённой интенсивности.

Плёнки водные – слои связанной воды на поверхноститвёрдых почвенных частиц.

Поверхность удельная почвы – суммарная поверхностьвсех частиц почвы, отнесённая к 1 г последней. Чаще всего вы-ражается в м2/г.

Плотность почвы (вес объёмный почвы) – вес в г 1 см3

почвы, взятой без нарушения природного её сложения и высу-шенной при 105ºС до постоянного веса.

Плывунность грунтов – способность водонасыщенныхдисперсных грунтов переходить в текучее состояние. Образую-щийся при этом разжиженный грунт называется плывуном. Вплывунное состояние могут переходить пески разного грануло-метрического состава (в том числе крупнозернистые), особеннопри наличии в них пылеватых, глинистых и коллоидных частиц игумуса. Различают так называемые истинные плывуны, обла-дающие тиксотропными свойствами (разжижающиеся при меха-нических колебаниях и самопроизвольно восстанавливающиепервоначальную структуру при их прекращении), и псевдоплы-вуны, тиксотропные свойства которых выражены слабо.

Подбуры – профиль подбуров состоит из подстилочно-торфяного горизонта, иногда с существенной примесью грубогу-мусового материала, залегающего на горизонте, постепенно пе-реходящим в почвообразующую породу. Осветленный подзоли-стый горизонт отсутствует. Подбуры чаще всего приурочены кмелкоземисто-обломочным продуктам разрушения магматиче-ских и метаморфических пород и полиминеральным пескам.Встречаются в таёжной и тундровой зонах.

Подошва плужная – уплотнённая прослойка под пахотнымслоем почвы. Образуется в результате давления опорных плоско-

108

стей плужных корпусов при систематической вспашке на одну иту же глубину.

Пойма – часть речной долины, затопляемая в половодье иливо время паводков. Ширина пойм равнинных рек обычно состав-ляет от одной до нескольких десятков ширины русла, иногда дос-тигает 40 км. Участки бывшей поймы, которые находятся вышеуровня современного поднятия вод в половодье или паводок, на-зываются террасами. Иногда выделяют несколько уровней пой-мы, например, низкую и высокую. Различают центральную ипритеррасную части поймы. Притеррасная часть поймы можетбыть повышенной или пониженной в зависимости от баланса на-носов. Край поймы часто отмечен крутым склоном, на бровке ко-торого иногда расположены вдольбереговые валы. При разливерека выносит в пойму наносы, которые, отлагаясь, обычно посте-пенно повышают уровень её поверхности. Одновременно с акку-муляцией (отложением наносов) на поверхности поймы происхо-дит непрерывный подмыв её берегов речным потоком на однихучастках и наращивание пляжей в других местах, вследствие чегоконтуры поймы постоянно изменяются. Почвы пойм, постояннопополняемые приносимым рекой илом, очень плодородны. Зна-чительную роль в формировании рельефа поймы играет расти-тельность, закрепляющая поверхность поймы и способствующаянакоплению наносов. При культурном освоении большая частьпоймы занята лугами, которые относятся к лучшим кормовымугодьям. В период затопления поймы представляют собой нерес-тилище, что имеет большое значение для рыбного хозяйства.Также существуют озёрные поймы.

Полевые шпаты – группа наиболее распространённых по-родообразующих минералов, составляющих более 50% земных илунных горных пород и входящих в состав метеоритов.

Пористость агрегата – объём пор в отдельном агрегатепочвы, выраженный в процентах от объёма агрегата.

Пористость агрегатная почвы – суммарный объём пор вагрегатах почвы, выраженный в процентах от объёма почвы.

Пористость аэрации – часть порового пространства почвы,занятая воздухом. Выражается в процентах от объёма почвы.

109

Пористость почвы (порозность, скважность почвы) –суммарный объём всех пор, выраженный в процентах от общегообъёма почвы.

Поры почвенные – разнообразные по размерам и формепромежутки между первичными почвенными частицами и агре-гатами, занятые воздухом или водой.

Поры почвенные аэрации – поры почвенные, занятые воз-духом, который сообщается с воздухом атмосферы.

Поток грунтовый – масса грунтовых вод, перемещающаясяв занимаемом ими водоносном горизонте под влиянием гидрав-лического напора.

Потускул – отдельные участки в зонах недостаточного ув-лажнения, где периодически наблюдается промачивание, хотя ск-возного промачивания почвенно-грунтовой толщи, как правило,не происходит. Потускулами являются либо депрессии рельефа(блюдца, западины, протяжины), либо места накопления снега(лесные полосы, лесные опушки и т.д.).

Почва (определение по ГОСТу) – самостоятельное естест-венноисторическое органоминеральное природное тело, возник-шее на поверхности Земли в результате длительного воздействиябиотических, абиотических и антропогенных факторов, состоя-щее из твердых минеральных и органических частиц, воды и воз-духа и имеющее специфические генетико-морфологические при-знаки, свойства, создающие соответствующие условия для ростаи развития растений.

Почва идеальная – модель почвы, состоящая из шарооб-разных частиц одинакового размера с различной упаковкой, ис-пользуемая для изучения форм и объёма пор и поведения влаги впочве и других пористых телах.

Почвенно-грунтовая толща (почво-грунт) – толща, со-стоящая из слоя почвы и лежащего под ним грунта. Нижней гра-ницей почвенно-грунтовой толщи принято считать глубину зале-гания водоупора под первым (верхним) пластом грунтовых вод.

Почвенный горизонт – специфический слой почвенногопрофиля, образовавшийся в результате воздействия почвообразо-вательных процессов.

Почвенный покров – совокупность почв, покрывающихземную поверхность.

110

Почвенный профиль – совокупность генетически сопря-жённых и закономерно сменяющихся почвенных горизонтов, накоторые расчленяется почва в процессе почвообразования.

Почвоведение – наука о почве, относящаяся к области есте-ствознания. Почвоведение изучает происхождение, развитие,строение, состав, свойства, географическое распространение ирациональное использование почв.

Промачивание сквозное – увлажнение всей почвенно-грунтовой толщи в результате просачивания влаги от дневнойповерхности до зеркала грунтовых вод.

Просадка – понижение поверхности почвы или грунта в ре-зультате уменьшения их пористости и растворения содержащих-ся в них солей при замачивании. Степень просадочности числен-но характеризуется отношением величины просадки образца по-сле замачивания к первоначальной его высоте.

Просачивание (фильтрация) – нисходящее передвижениевлаги в почве или грунте.

Пространство поровое почвы – совокупность всех поч-венных пор различных размеров и формы при естественном сло-жении в почве.

Пучение почвы – увеличение в объёме почвы при измене-нии различных факторов: интенсивности нагрузки на участках,сопредельных с данным, влажности, температуры и др. Наиболеесущественным является пучение глинистых почво-грунтов приих замерзании в условиях высокой влажности и близком к по-верхности уровне почвенной верховодки.

Пылимость почвы – способность мелких частиц взвих-ряться в воздух под действием ветра и механических воздействийпочвообрабатывающих машин и орудий.

Радиоактивность естественная почвы – способность поч-вы излучать α-, β- и γ-частицы, обусловленная присутствием вней радиоактивных элементов, попавших в почву из материнскихпород, грунтовых вод или из атмосферы. Определяется как фонпри изучении различных свойств почвы с помощью радиоактив-ных изотопов и для контроля заражения почвы радиоактивнымиэлементами.

111

Размерзание почвы (оттаивание почвы) – изменение фи-зического состояния почвы, вызываемое превращением содер-жащегося в почве льда в жидкую влагу.

Регуры (хинди, регар, чернозём) – тёмноцветные глинистыепочвы, образовавшиеся на базальтовых породах Деканскогоплоскогорья Индии. Регуры отличаются большой мощностью,орехово-зернистой структурой, трещиноватостью; при увлажне-нии сильно набухают; содержат 0,5–1,5% гумуса; среди другихтропических почв отличаются плодородием и способностью дол-го удерживать влагу, что особенно ценно в сухие периоды; вхо-дят в группу слитых почв.

Рендзины (польск., ед. ч. rędzina) – то же, что дерново-карбонатные почвы.

Связность почвы – свойство почвы оказывать сопротивле-ние разрывающему усилию.

Серозёмы – тип почв, формирующихся под субтропическойполупустынной растительностью. Образуются в условиях непро-мывного и выпотного водного режима на лёссах, лёссовидныхсуглинках и древних аллювиальных отложениях, содержащихгипс, карбонаты, легкорастворимые соли. Для серозёмов харак-терна годовая цикличность почвообразовательного процесса: вовремя его весенней активной фазы интенсивно развивается рас-тительность (благодаря осенне-зимнему накоплению влаги в поч-ве), в верхних горизонтах происходит накопление растительныхостатков и их гумификация, часть карбонатов и минеральных со-лей передвигается в нижние горизонты; в летнюю фазу гумусо-вые вещества минерализуются – легкорастворимые соли подни-маются в верхние горизонты с капиллярной влагой. Обладаютхорошими водно-физическими свойствами, высокой биологиче-ской активностью, достаточно плодородны, обеспечивают высо-кие урожаи при орошении. Подразделяются на подтипы: светлые,обыкновенные (типичные), тёмные и северные. Светлые и обык-новенные серозёмы используются в орошаемом земледелии (по-севы хлопчатника, сахарной свёклы, зерновых, сады и виноград-ники).

Скелетная часть почвы – совокупность элементов почвен-ных частиц, остающихся при просеивании почвы на сите с отвер-стиями в 1 мм.

112

Склеивание почвенных частиц – возникновение связимежду почвенными частицами с помощью естественно присутст-вующих в почве или искусственно вводимых в неё клеящих ве-ществ. Склеивание играет основную роль в образовании почвен-ной макроструктуры.

Слипание почвенных частиц – возникновение связи меж-ду первичными частицами почвы и их агрегатами под влияниемповерхностных сил притяжения разной природы. Частными слу-чаями слипания почвенных частиц являются адгезия и когезия.

Сложение почвы – взаимное расположение в пространствеэлементарных почвенных частиц и почвенных агрегатов и при-сущие этому расположению величина, раздробленность и конфи-гурация порового пространства почвы. Простейшими, но не ис-черпывающими количественными характеристиками сложенияпочвы могут быть величины объёмного веса почвы или её общейпористости.

Солодь – тип почв, встречающийся небольшими участкамив лесостепях, степях и полупустынях. Формируются солоди попониженным участкам рельефа в условиях периодического по-верхностного переувлажнения. Фитоценозы представлены гид-рофильными сообществами: осинниками, берёзовыми колками,осоковыми ивняками, разнотравными, разнотравно-злаковыми изаболоченными лугами. Согласно результатам изучения валовогохимического состава, верхняя часть профиля солодей обедненасоединениями Fe, Al, Mg, Ca, K, Na и относительно обогащенакремнезёмом, что является одним из характерных признаков со-лодей и осолоделых почв. SiO2 образуется вследствие распадаалюмосиликатной части почвы и жизнедеятельности диатомовыхводорослей и других микроорганизмов. Химические процессыобразования свободного кремнезёма могут протекать как приразрушении солонцов, так и при периодическом воздействии нанезасолённые почвы слабых растворов солей Na+. В последнемслучае сначала идёт солонцовый процесс, затем вследствие пере-увлажнения солодей продукты гидролиза вымываются и оседаютв нижележащем горизонте. Также обнаруживается дифференциа-ция профиля по гранулометрическому составу: осолоделый гори-зонт обеднён илистыми частицами, а иллювиальный обогащёними.

113

Солонец – тип почв, характеризующихся большим количе-ством натрия в почвенном поглощающем комплексе аллювиаль-ного горизонта. В отличие от солончаков, солонцы содержат во-дорастворимые соли не в самом верхнем горизонте, а на некото-рой глубине. Формируются солонцы на материнских породахпреимущественно тяжёлого гранулометрического состава. Коли-чество осадков – 100–600 мм в год. Растительность представленаспецифическими солонцовыми фитоценозами, включающимиполынь и другие растения, обладающие глубокой корневой сис-темой. В степной и лесостепной зонах распространена типчаково-ковыльная растительность.

Солончак – почва, характеризующаяся наличием в верхнихгоризонтах легкорастворимых солей в количествах, препятст-вующих развитию большинства растений, за исключением гало-фитов (солерос, солянка, сведа, петросимония, аджерек, кермек идр.), которые также не образуют сомкнутого растительного по-крова. Солончаки характерны для почвенного покрова степей,полупустынь и пустынь. Распространены в Центральной Африке,Азии, Австралии, Северной Америке; в бывшем СССР – в При-каспийской низменности, Степном Крыму, Казахстане и СреднейАзии.

Спелость физическая почвы – состояние почвы, при кото-ром она легко поддаётся механической обработке, обеспечиваянаилучшее качество пашни – её рыхлость и комковатость.

Специфические гумусовые вещества – тёмноокрашенныеорганические соединения, входящие в состав гумуса и образую-щиеся в процессе гумификации растительных и животных остат-ков в почве.

Степень гумификации органического вещества – отно-шение количества углерода гумусовых кислот к общему количе-ству органического углерода почвы, выраженное в массовых до-лях.

Сток – передвижение свободной гравитационной влаги подвлиянием гидравлического напора по поверхности почвы иливнутри почвенно-грунтовой толщи.

Структоры (структурообразователи) – искусственные хи-мические препараты, применяющиеся для оструктуривания поч-вы: угольный клей, торфяной клей, вискоза, крилиумы (произ-

114

водные кислот акриловой, метакриловой, малеиновой, способныек полимеризации) и др.

Структура почвы – форма и размер структурных отдель-ностей, на которые естественно распадается почва.

Структура почвы, агрономически ценная – водопрочныеагрегаты с пористостью не ниже 40%, благоприятные для микро-биологической деятельности, размером от 1 до 10 мм.

Структурность почвы – способность почвы распадаться наагрегаты, размер и форма которых характерны для каждого типапочв.

Суглинок – осадочная горная порода, состоящая из глини-стых, песчаных и пылеватых частиц. В зависимости от грануло-метрического состава и числа пластичности суглинки подразде-ляют на лёгкие песчанистые, лёгкие пылеватые, тяжёлые песча-нистые, тяжёлые пылеватые. Существует три разновидности суг-линка: валунный, лёссовидный, покровный. Валунный суглиноксодержит в своей толще валуны – окатанные обломки горной по-роды от 10 см до 10 м в поперечнике. В суглинке более распро-странены мелкие валуны. Лёссовидный суглинок – рыхлые поро-ды различного происхождения, похожие на лёсс (неслоистая тон-козернистая и рыхлая осадочная горная порода). Покровный суг-линок покрывает собой рельеф в области древнего материковогооледенения и в приледниковой полосе.

Супесь – рыхлая горная порода, состоящая главным обра-зом из песчаных и пылеватых частиц с добавлением около 10–30% глинистых частиц. Супесь менее пластична, чем суглинок.Жгут, скатанный из суглинка, не рассыпается, в отличие от жгутаиз супеси. Более глинистые супеси называются тяжёлыми, менееглинистые – лёгкими. В зависимости от содержания песчаных зё-рен соответствующих размерностей и пылеватых частиц разли-чают грубопесчаные, мелкопесчаные и пылеватые супеси. Мине-ралогический состав супесей разнообразен. Песчаные и пылева-тые супеси содержат кварц. В более глинистых супесях присут-ствуют глинистые минералы (каолинит, монтмориллонит). Су-песь применяется в качестве сырья при производстве строитель-ной керамики.

Такыр (тюрк. гладкий, ровный, голый) – форма рельефа,образуемая при высыхании засолённых почв (такырных почв) в

115

пустынях и полупустынях. Такыр обычно формируется в плоскихкотловинах, где после сезонных дождей возникают неглубокиеозёра; высыхание тонкого слоя воды обнажает вязкое илистоедно, поверхностный слой которого при высыхании уменьшаетсяв объёме, образуя корку, разбитую трещинами на отдельные мно-гоугольные плиты различных форм и размеров. Площадь такихплит зависит от состава донных отложений (такырных почв),степени засолённости, режима высыхания и т. п. Такыры форми-руются при залегании горизонта грунтовых вод более 1,5 м, в та-ких условиях соли уходят в грунтовые воды и возвращаются об-ратно по капиллярам. В пустынных районах США подобныеструктуры известны как плайя (playa) или salt flat, а в арабскихстранах – как сабха.

Твёрдая фаза почвы – совокупность твёрдых частиц почвыминерального и органического происхождения. Содержаниетвёрдой фазы почвы обычно выражается в процентах к общемуобъёму почвы.

Твёрдость почвы – свойство почвы в естественном залега-нии сопротивляться сжатию и расклиниванию. Измеряется с по-мощью твёрдометров и выражается в кг/см2. Твёрдость почвыошибочно иногда называют плотностью почвы.

Текучесть почвы – способность переувлажнённой почвытечь под влиянием собственного веса, изменяя форму без образо-вания разрывов.

Температура замерзания почвенной влаги – температура,при которой содержащаяся в почве влага начинает превращатьсяв лёд (всегда несколько ниже 0ºС). Дальнейшее понижение тем-пературы почвы вызывает превращение в лёд новых количествпочвенной влаги.

Теплообмен в почве – процесс переноса тепла в почвенномпрофиле, вызванный градиентом температуры. Имеет суточный игодовой ритм.

Тиксотропность – свойство материала сохранять первона-чально заданную форму.

Тиксотропность почвы – способность некоторых почв игрунтов в переувлажнённом состоянии разжижаться (приобретатьтекучесть) под влиянием механических воздействий (встряхива-

116

ния, перемешивания) и снова переходить в твёрдообразное со-стояние при пребывании в покое.

Торф – горючее полезное ископаемое, образованное в ре-зультате скоплениея остатков растений, подвергшихся неполно-му разложению в условиях болот. Для болота характерно отло-жение на поверхности почвы неполно разложившегося органиче-ского вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слойторфа в болотах – не менее 30 см (если меньше, то это заболо-ченные земли). Содержит 50–60% углерода. Теплота сгорания(максимальная) – 24 МДж/кг. Используется комплексно как топ-ливо, удобрение, теплоизоляционный материал и др.

Турьит (по Турьему мысу на Кольском п-ве) – жильная по-рода, в состав которой входит слюда (около 40%), анальцим(около 20% ), гранат (около 20%) и кальцит (около 20% ).

Усадка почвы – сжатие почвы или грунта при изменениивлажности и действии других факторов. Характеризуется объём-ными и линейными деформациями. Если происшедшие деформа-ции полностью не восстанавливаются, то необратимая их частьхарактеризует остаточную величину усадки.

Фазовые переходы в почве – изменения физического со-стояния почвенной влаги: испарение, конденсация, кристаллиза-ция (замерзание) влаги и таяние льда, сопровождаемые выделе-нием или поглощением тепла.

Физико-механические свойства почвы – совокупностьсвойств почвы, определяющих её отношение к внешним и внут-ренним механическим воздействиям: твёрдость, пластичность,вязкость, липкость почвы, текучесть, усадка, сопротивление раз-рыву, сжатию, кручению, удельное сопротивление почвы при об-работке, сопротивление почвы движению машин и орудий.

Физические свойства почвы – совокупность свойств, ха-рактеризующих физическое состояние почвы и её отношение кразличным физическим воздействиям: гранулометрический и аг-регатный состав, структурность, удельный и объёмный вес, по-ристость, воздушные, водные, тепловые, электрические и радио-активные свойства. В широком понимании сюда же относятся ифизико-механические свойства почвы.

Фракционный состав гумуса – содержание органическихвеществ, входящих в отдельные группы гумусовых соединений и

117

различающихся по формам их связи с минеральной частью поч-вы.

Фульвокислоты (ФК) – группа гумусовых кислот, раство-римых в воде, щелочах и кислотах. Фульвокислоты – наиболееагрессивная фракция гуминовых веществ. Имеет специфическийэлементный состав (CHO), отличный от гуминовых кислот. Израстворов на активированном угле или полимерных смолах вы-деляют четыре фракции фульвокислот. Это деление основано впервую очередь на реакционной способности фракций, а именноусловиях выделения. Фракция Iа – наиболее агрессивная свобод-ная фракция. Фракция I – также свободная. Фракция II представ-лена соединениями с кальцием. Фракция III связана с полутор-ными оксидами и глинистыми минералами.

Хрящ – угловатые (неокатанные) обломки или зёрна гор-ных пород размером от 2 до 10 мм.

Целина – покрытые естественной растительностью земли,которые веками не распахивались. В отличие от старопахотныхземель, почвы целины содержат в корнеобитаемом слое повы-шенное количество гумуса, азота и других элементов питаниярастений, более структурны и более уплотнены, менее засоренысеменами сорняков, отличаются пониженной жизнедеятельно-стью микроорганизмов и своеобразным водным режимом: в за-сушливых районах они сильнее иссушены, в увлажнённых –влажность их высокая.

Шунгитовые породы – уникальные по составу, структуре исвойствам образования. Они представляют собой необычный поструктуре природный композит – равномерное распределениевысокодисперсных кристаллических силикатных частиц ваморфной углеродной матрице. Средний размер силикатных час-тиц – около 1 мкм. Средний состав пород месторождения – 30%углерода и 70% силикатов. Породы характеризуются высокойпрочностью, плотностью, химической стойкостью и электропро-водностью, обладают рядом необычных физических, химических,физико-химических и технологических свойств.

Щебень – угловатые (неокатанные) обломки горных породразмером от 1 до 10 см.

Электропроводность почв – способность почвы проводитьэлектрический ток.

118

Элементарная почвенная частица (гранулометрическийэлемент почвы) – обломки пород и минералов, песчаные, пыле-ватые, илистые и коллоидные частицы почвы (кристаллическогоили аморфного строения), все элементы которых находятся в хи-мической связи и не поддаются общепринятым методам пептиза-ции, применяемым при подготовке почвы к гранулометрическо-му анализу (различные способы насыщения натрием, кипячение,растирание резиновым пестиком и т.д.). Частицы сложных гор-ных пород (гранит, гнейс и др.) также относятся к элементарнымпочвенным частицам.

Элювий (от лат. eluo – вымываю) – рыхлые отложения, воз-никающие при выветривании исходных (материнских) горныхпород на месте их залегания. Элювий слагает коры выветриванияи почвы. Различают ортоэлювий кристаллических (магматиче-ских и метаморфических) горных пород, метаэлювий уплотнён-ных осадочных пород и неоэлювий молодых рыхлых отложений(в двух последних исходные породы в значительной мере состоятиз переотложенных и слабо изменённых продуктов выветрива-ния). Наиболее типичен ортоэлювий, состав которого изменяетсяот щебнисто-глыбового в холодном климате до глинистого вовлажном и жарком. По степени разложения различают грубыйсиаллитный элювий, в котором сохраняются первичные алюмо-силикаты, кислый сиаллитный элювий, сложенный главным об-разом из новообразованных водных алюмосиликатов группыглинистых минералов, и аллитный, или ферраллитный элювий, вкотором значительная часть силикатов разложена и представленасвободными гидроокислами алюминия и железа.

Ярозит (от названия местности Jaroso – Харосо в Испании,где впервые был найден ярозит) – минерал класса сульфатов; хи-мический состав KFe3(SO4)2(OH)6. Обычно содержит примесь на-трия. Встречается в виде землистых и мелкозернистых масс ох-ристо-жёлтого или жёлто-бурого цвета. Образуется в зоне окис-ления рудных месторождений за счёт сульфидов железа (пирит,пирротин и др.) главным образом в условиях сухого климата; призначительной влажности разлагается, образуя гидроокислы желе-за. Отлагается также из кислых сульфатных вод в районах дейст-вующих вулканов. Из чистых разновидностей ярозита путём об-жига получают полировальные порошки состава Fe2O3 (так назы-ваемый крокус).

119

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Александровский А.Л., Александровская Е.И. Эволюцияпочв и географическая среда. М., 2005. 223 с.

2. Бахнов В.К. Почвообразование: взгляд в прошлое и на-стоящее (биосферные аспекты). Новосибирск, 2002. 117 с.

3. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвоведе-ние. М., 2006. 496 с.

4. Воробьёва Л.А. Химический анализ почв. М., 1998. 272 с.5. Гусаров А.В. Аудиторно-практические работы по курсу

«География почв с основами почвоведения». Ч. 1: Определениеосновных морфологических признаков почвы. Казань, 2008. 36 с.

6. Добровольский Г.В., Трофимов С.Я. Систематика и клас-сификация почв (история и современное состояние). М., 1996.80 с.

7. Добровольский Г.В., Урусевская И.С. География почв. М.,2004. 460 с.

8. Ковриго В.П., Кауричев И.С., Бурлакова Л.М. Почвоведе-ние с основами геологии. М., 2008. 439 с.

9. Крупеников И.А. История почвоведения (от времени егозарождения до наших дней). М., 1981. 320 с.

10. Лозе Ж., Матье К. Толковый словарь по почвоведению.М., 1998. 398 с.

11. Мамонтов В.Г., Панов Н.П., Кауричев И.С., Игнать-ев Н.Н. Общее почвоведение. М., 2006. 456 с.

12. Музафаров В.Г. Определитель минералов и горных по-род. М., 1968. 40 с.

13. Роде А.А. Толковый словарь по почвоведению. М., 1975.268 с.

14. Розанов Б.Г. Морфология почв. М., 2004. 432 с.15. Соляник Г.М. Методические указания к практическим

занятиям по курсам «Почвоведение» и «География почв». Крас-нодар, 1985. 40 с.

16. Уваров Г.И., Голеусов П.В. Практикум по почвоведениюс основами бонитировки почв. Белгород, 2004. 85 с.

120

При

лож

ение

1Бл

анк

опис

ания

раз

реза

поч

вы

121

При

лож

ение

2Бл

анк

морф

олог

ичес

кого

опи

сани

я по

чвен

ного

про

филя

122

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие…………………………………………………………3Введение……………………………………………………………..41. Определение влажности, окраски почвы и почвообразующей породы……………………………………..72. Определение механического (гранулометрического) состава почвы и почвообразующей породы…….……………..173. Определение структуры почвы…………………………………324. Определение сложения почвы………………………………….415. Определение новообразований и включений в почве………...526. Определение кислотности почвы………………………………677. Определение удельной поверхности почвы…………………...718. Определение строения профиля и названия почвы…………...75Вопросы для самоконтроля усвоения знаний……………………88Глоссарий………………………………………………………..…90Рекомендуемая литература………………………………………119Приложения…………………………………………………….…120

123

Учебное издание

Щ е г л о в Сергей НиколаевичС о л я н и к Геннадий Михайлович


Учебное пособие

__________________________________________________________________

Подписано в печать 10.10.2010. Формат 60×84 1/16.Гарнитура «Таймс». Печать трафаретная. Уч.-изд. л. 7,9.

Тираж 100 экз. Заказ №

Кубанский государственный университет350040, г. Краснодар, ул. Ставропольская, 149.

Типография ООО «Просвещение-Юг»350059, г. Краснодар, ул. Селезнева, 2.

Отпечатано с оригинал-макета заказчика.

Щеглов С.Н, Соляник Г.М. - Науки о Земле - Морфология Почв...

Documents