Большой практикум

Морфологические признаки почв (лабораторная работа)

Конспект теории

Определенные типы, виды и разновидности почв обладают устойчивыми характерными внешними признаками: окраской, структурой, сложением, закономерным сочетанием горизонтов и т.д. Внешние особенности почвы и ее отдельных горизонтов, вскрытых почвенным разрезом, являются так называемыми морфологическими признаками почвы.

Детальное исследование морфологии почв дает ключ к познанию истории их формирования и эволюции, служит основой научных концепций генезиса почв. На основании исследования морфологических признаков почв можно получить обоснованные представления об их составе, о физических и химических свойствах, протекающих в почве процессах, об их хозяйственной ценности и плодородии. Морфология лежит в основе диагностики и классификации почв.

К морфологическим признакам относятся:

<ol>

<li> Строение профиля </li>

<li>Мощность почвы и горизонта. </li>

<li> Окраска. </li>

<li>Влажность. </li>

<li>Структура. </li>

<li>Сложение (плотность, пористость, трещиноватость). </li>

<li>Новообразования (химические, биологические). </li>

<li>Включения. </li>

<li>Вскипание от 10 % НСl. </li>

<li>Характер перехода горизонта. </li>

<li>Количество корней. </li>

<li>Гранулометрический состав. </li>

</ol>

Характер увлажнения. Морфологический анализ почвенного разреза может дать много сведений для оценки водных свойств почвы. Следует различать по влажности сухую (почва пылит), свежую (холодит руку), сырую (мажет руку) и мокрую (при сжимании почвы появляются капли воды) на ощупь почву. По этим признакам определяется глубина промачивания почвы после дождей или поливов. Отметив глубину залегания уровня грунтовых вод в разрезе, по степени влажности почвы легко устанавливается высота капиллярного поднятия влаги от грунтовых вод.

Окраска горизонтов почвы является весьма важным морфологическим признаком, тесно связанным с её физическими и химическими свойствами. Недаром почвам часто даются цветовые названия.

В верхних горизонтах окраска почв зависит преимущественно от гумусовых веществ. При небольшом количестве гумуса окраска бывает серой. В переходных горизонтах на цвет влияют минеральные составляющие почвы. В самых глубоких слоях в качестве основного фона выступает окраска материнской горной породы.

Носителями основных цветов являются определенные соединения, находящиеся в почвах. Рассмотрим главнейшие химические соединения почв, определяющие черную, цветовую (красную, зеленую) и белую окраски. Черная окраска может быть результатом содержания различных веществ в почвах и, прежде всего, гумуса. Однако гумус почвы может быть и светлоокрашенным. Черная окраска формируется при гуматном типе гумуса. Кроме гумуса, черную окраску в почвах могут давать некоторые сульфиды, оксиды марганца, темные первичные минералы (например, роговая обманка), древесный уголь. Белая окраска связана преимущественно с четырьмя наиболее распространенными компонентами почвенного состава: кварцем, каолинитом, карбонатами, гипсом, ангидритом и водорасворимыми солями. Красная окраска – результат накопления в почве мало- или негидратированных свободных оксидов железа, преимущественно в форме гематита. Желтая окраска – результат накопления в почве гидратированных оксидов железа и, прежде всего, лимонита. Бурая окраска характерна для глинистых почв с высоким содержанием иллита, слюдистых минералов и смеси в разной степени гидратированных оксидов железа. Кроме того, она образуется при смешании красной, желтой, белой и черной окрасок в разных соотношениях, а поэтому является наиболее распространенной в разных типах почв. Пурпурная окраска – свидетельство высокого содержания оксидов марганца. Синяя окраска в чистом виде встречается в почвах редко. Зато производная от синей – сизая окраска – широко распространенное явление во всех болотных почвах, связанное со специфическими минералами, содержащими закись железа. Зеленая (оливковая) окраска формируется в почвах избыточного увлажнения, содержащих особые зеленоватые глинистые минералы с высокой насыщенностью железом.

Указанные окраски существуют в почвах редко в чистом виде, чаще как переходные или смешанные. Обычно трудно охарактеризовать почву каким-нибудь одним цветом, поэтому приходится указывать степень её интенсивности (например, светло-бурая, темно-бурая), отмечать оттенки (например, белесая с желтоватым оттенком) или же называть промежуточные тона (коричнево-бурая).

Окраска почвенных горизонтов может быть однородной или неоднородной. Различают равномерную однородную окраску (тон и интенсивность сохраняется в пределах всего горизонта) и неравномерную однородную окраску (постепенное изменение её тона и интенсивности от верхней части к нижней). Неоднородная окраска характеризуется наличием различно окрашенных участков в пределах одного горизонта. Она бывает: пятнистая (на фоне основной окраски выделяются пятна другого цвета); полосчатая (чередование полос разного цвета); мраморовидная (пестрая окраска с наличием узоров и пятен разного цвета); крапчатая (наличие мелких пятнышек различного цвета по однородному фону горизонта).

Структура. В морфолого-генетическом плане понятие почвенной структуры включает размеры, форму и организацию твердых компонентов почвы и пор между ними. Соответственно под структурностью почвы понимают ее способность распадаться в естественном состоянии на агрегаты того или иного размера и разной формы. Такие агрегаты называются структурными элементами, структурными агрегатами, структурными отдельностями, педами. Взаимное расположение в почвенном теле отдельностей определенной формы и размеров называется почвенной структурой. Если же почва не распадается на естественные структурные отдельности, а имеет сыпучее состояние как песок или пыль, то она называется бесструктурной раздельно частичной; если же почва выламывается большими глыбами произвольной формы, то является бесструктурной массивной.

Поскольку структура почвы – это результат почвообразования, то соответственно разные типы почв и разные типы генетических горизонтов имеют различный тип структуры. Однако в типах структуры обнаруживается меньшее разнообразие, чем в типах почвообразования, поскольку участвующие в образовании почвенной структуры силы менее специфичны и широко представлены во всех почвах.

Размеры и форма структурных отдельностей в разных почвах и генетических горизонтах варьируют в широких пределах. Если сказано, что в таком-то горизонте почвы структура мелкокомковатая, то это значит лишь то, что агрегаты такой формы и такого размера здесь преобладают, но одновременно могут присутствовать и агрегаты другой формы и иных размеров. Распределение структурных агрегатов в массе почвы в соответствии с их размерами (диаметрами) называется структурным составом почвы.

В соответствии с размерами выделяют:

<li>микроагрегаты - <0,25 мм, </li>

<li>мезоагрегаты – 0,25- 7(10) мм, </li>

<li>макроагрегаты - >7(10) мм</li>

<ul>

Для морфологии почв первостепенное значение имеет типология структуры почв с тем, чтобы определить её генетическое и диагностическое значение. Особенно большое внимание этому уделил С.А.Захаров, разработавший принятую сейчас схему главных генетических типов почвенной структуры, связанных с определенными типами генетических горизонтов почв:

<ol>

<ul>Округло-кубовидная структура при более или менее равномерном развитии по трем осям, характерная для гумусовых, пахотных, верхней части иллювиальных, аккумулятивных и глеевых горизонтов почв. В пределах этого типа называют 7 родов структуры:

<li>глыбистая (неправильная форма и неровная поверхность агрегатов, характерная для глеевых, слитых, выпаханных горизонтов); </li>

<li>комковатая (округлая форма с шероховатой поверхностью без выраженных ребер и граней, характерная для гумусовых горизонтов почв); </li>

<li>пылеватая (мельчайшие, не различимые невооруженным глазом микроагрегаты, характерная для выпаханных аккумулятивных или элювиальных горизонтов); </li>

<li>ореховатая (более или менее правильные острореберные агрегаты, напоминающие буковые орешки, характерная для иллювиальных горизонтов); </li>

<li>зернистая (более или менее правильная форма с выраженными гранями, напоминающая гречневую крупу, характерная для гумусовых горизонтов); </li>

<li>конкреционная (сплошное скопление округлых конкреций) и икряная (мелкие разной формы, но хорошо оформленные агрегаты соединяются в сплошную массу). </li>

</ul>

<ul>Призмовидная структура при выраженном развитии по вертикальной оси, характерная для иллювиальных горизонтов и суглинистых почвообразующих пород. Выделяют 3 рода этой структуры: столбовидная (правильной формы отдельности с хорошо выраженными вертикальными гранями, округлой «головкой» и неровным основанием, характерная для солонцовых и слитых горизонтов); призмовидная (отдельности слабо оформлены, с неровными скорлуповатыми гранями с острыми вершинами, округленными ребрами, характерная для нижней части иллювиальных горизонтов и суглинистых почвообразующих пород); призматическая (грани и ребра призм четко выражены, характерна для иллювиальных горизонтов). </li>

<ul>Плитовидная структура развивается по горизонтальным осям, характерна для элювиальных горизонтов почв. Выделяют 2 рода этой структуры: плитчатая при более или менее развитых плоских горизонтальных поверхностях спайности; чешуйчатая при небольших, несколько изогнутых поверхностях спайности. </ul>

Размеры структурных отдельностей приводятся в табл. 14.

Описанные выше типы почвенной структуры редко встречаются в почвах в чистом виде. В большинстве случаев почвы имеют смешанную структуру: комковато-зернистую, комковато-призмовидную и т.д., что означает присутствие в том или ином горизонте агрегатов разной формы; мало того, обычно они варьируют и по размеру.

Сложение - внешнее выражение плотности и пористости почвы. Оно зависит от гранулометрического состава, структуры, деятельности почвенной фауны и развития корневых систем растений. Почвы по степени плотности подразделяют на очень плотные (слитые), плотные, рыхлые и пассыпчатые.

Очень плотное (слитое) сложение характеризуется плотным прилеганием частиц, образующих нередко сцементированную, с большим трудом разламывающуюся массу; нож в неё не входит, можно его лишь вбить. Такое сложении наблюдается в иллювиальных горизонтах солонцов и сцементированных, оруденелых горизонтах подзолистых почв.

Таблица 14.

Содержание