Размеры структурных агрегатов в почвах (Розанов, 1975)

Плотное сложение требует значительных усилий для вдавливания ножа в почву. Оно типично для иллювиальных горизонтов суглинистых и глинистых почв. Рыхлое сложение отмечается в хорошо оструктуренных гумусовых горизонтах, а также в пахотных, если почву обрабатывали в спелом состоянии. Рассыпчатым сложением характеризуются пахотные горизонты песчаных и супесчаных почв. Частицы почвы в этом случае не связаны друг с другом, и масса почвы обладает сыпучестью.

Пористость характеризуется формой и размерами пор внутри структурных отдельностей или между ними. По размерам пор (пустот) в почве выделяют тонкопористое (менее 1 мм), пористое (1-3 мм),, губчатое (3-5 мм), ноздреватое (5-10 мм) и ячеистое (более 10 мм) сложение.

По расположению пор между структурными отдельностями различают следующие типы сложения почв в сухом состоянии: тонкотрещиноватое – при ширине полостей меньше 3 мм; трещиноватое – при ширине полостей от 3 до 10 мм; щелеватое – полости шириной более 10 мм.

Сложение – важный показатель при агрономической оценке почвы. От него зависит возможность обработки почвы сельскохозяйственными орудиями, а также проникновение воды и корней растений в почву.

Новообразования – это скопления разнообразных веществ, выделившихся в результате почвообразовательного процесса на поверхности твердых частиц почвы или в порах и пустотах между ними. Они резко отличаются от массы почвы по цвету и химическому составу.

Различают новообразования химического и биологического происхождения.

Химические новообразования.

1. Легкорастворимые соли (NаСl, Nа₂SO₄∙10 H₂O, MgCl₂, СаCl₂) встречаются в виде выцветов и корочки белого цвета на поверхности почвы или в форме налетов, прожилок, крупинок в толще профиля. Всегда присутствуют в засоленных почвах (солончаках и солонцах).

2. Гипс CaSO₄∙2 H₂O – белого и желтого цвета, встречается в виде отдельных прожилок, псевдомицелия (густой сети очень тонких прожилок), конкреций (т.е. скоплений кристаллов) в тонких или более крупных порах и пустотах почвенной толщи. Иногда гипс образует корочку или выцветы на поверхности почвы. Присутствует в каштановых и бурых почвах, сероземах и засоленных почвах.

3. Углекислая известь СаСО₃ (карбонаты) – белого цвета, встречается в очень разнообразных формах в толще профиля, где заполняет как тонкие поры, так и более крупные пустоты. Различают следующие наиболее распространенные формы новообразований углекислого кальция: 1) пятна и выцветы неопределенных, расплывчатых очертаний; 2) плесень из скоплений очень тонких игольчатых кристаллов; 3) белоглазка – яркие, компактные, резко очерченные пятна; 4) прожилки и псевдомицелий по тонким порам почвы; 5) трубочки из массы кристаллической или мучнистой извести по ходам корней; 6) конкреции из плотных стяжений СаСО₃ различной величины и формы, заполняющие пустоты между твердой массой почвы (размеры конкреций колеблются от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, форма очень разнообразна, а иногда причудлива, вследствие чего их называют куколками, дутиками, погремками и т.д.). Распознаются по вскипанию с 10 % раствором НСl. Присутствуют в черноземах, каштановых, бурых и засоленных почвах, сероземах.

4. Гидрооксиды железа Fe³⁺, алюминия, марганца в комплексе с органическими веществами и соединениями фосфора – ржаво-бурого, охристого, кофейного или черного цвета. Они образуют: 1) натеки (пленки, примазки) – тонкие глянцевитые пленки по трещинам и ходам корней на поверхности структурных отдельностей; 2) пятна расплывчатой формы, неравномерно пропитывающие почву; 3) конкреции (бобовины, рудяковые зерна) – округлые твердые стяжения от нескольких миллиметров до 1-2 см; 4) трубочки (рыхлые или твердые) ржавого цвета по ходам корней; 5) ортзанды – тонкие нитевидные или более мощные прослойки, пропитывающие массу горизонта в песчаных почвах; 6) ортштейны – прослойки или участки горизонта, цементирующие массу почвы.

Все эти новообразования встречаются в подзолистых, дерново-подзолистых, заболоченных и болотных почвах.

5. Соединения двухвалентного железа FeCO₃[Fe₃(PO₄)₂∙8H₂O] – голубоватого, сизоватого или зеленоватого цвета, образуют расплывчатые пятна и выцветы в профиле болотных и заболоченных почв. На свежих образцах распознаются легко. В сухих образцах исчезают, так как соединения двухвалентного железа на воздухе окисляются и приобретают бурую окраску.

6. Кремнезем SiO₂ – беловатого цвета, образует присыпку на поверхности структурных отдельностей. Появляется в подзолистых, серых лесных почвах, оподзоленных черноземах, солонцах. Распознается с трудом, рекомендуется разломать структурную отдельность и сравнить окраску ее поверхности и внутренней массы.

7. Глинисто-гумусовые новообразования – черного или темно-бурого цвета, образуют натеки, корочки и пятна на поверхности структурных отдельностей, придавая им глянцевитый вид. Встречаются в средней части профиля подзолистых и солонцеватых почв, солонцов.

Биологические новообразования.

1. Копролиты – экскременты червей и личинок насекомых, состоящие из частиц почвы, прошедших через пищеварительный тракт и пропитанных выделениями клеточных стенок кишечника. Встречаются в виде хорошо склеенных водопрочных комочков почвы в пустотах, проделанных ходами животных, и на поверхности почвы. Имеются во всех типах почв с богатой почвенной фауной.

2. Кротовины – ходы землероев (кротов, сусликов, сурков, хомяков), засыпанные массой почвы. В вертикальном разрезе почве они представлены круглыми пятнами округлой, овальной или вытянутой формы, по цвету и сложению отличающимися от остальной массы почв. Появляются в черноземах.

3. Корневины – следы и ходы сгнивших крупных древесных и травяных корней. Встречаются во многих почвах.

4. Червоточины – извилистые ходы или канальцы червей. Имеются во многих почвах.

5. Дендриты – отпечатки мелких корешков на поверхности структурных отдельностей в виде прихотливо извивающегося узора. Отпечатки часто окрашены в темный цвет за счет гумуса, образовавшегося при разложении корешков. Встречаются в различных почвах.

При изучении новообразований необходимо определить их состав и форму, для чего нужно тщательно рассмотреть исследуемый образец невооруженным глазом и через лупу, осторожно разламывая структурные отдельности и растирая между пальцами рыхлую массу. Для определения химического состава новообразований белого цвета делают ряд качественных реакций (растворение в воде, обработка 10 % раствором НСL).

Состав новообразований обусловлен характером почвообразовательного процесса и является одним их характерных признаков при определении типа почвы и её агрономических свойств.

Включения – это инородные тела в профиле почвы, присутствие которых не связано с характером почвообразовательного процесса. К ним относятся:

1. Каменистые включения – обломки горных пород, находящиеся в почве вследствие особенностей материнской породы. По форме они делятся на угловатые и окатанные. Среди угловатых форм различают дресву, щебень и глыбы. Окатанные обломки делятся на гравий, гальку и валуны. Появляются в почвах, формирующихся на щебнистом элювии горных пород, аллювиальных и моренных отложениях.

2. Остатки животных и растений в виде раковин, костей, корней, обрывков листьев, хвои, не потерявших еще анатомического строения; могут встречаться в различных почвах.

3. Включения антропогенного происхождения – обломки кирпича, кусочки угля, черепки посуды и различные археологические находки.

При определении включений необходимо отмечать их количество (много, мало).

Характер вскипания от 10 % НСl. Вскипание свидетельствует о наличии карбонатов (солей углекислого кальция), разрушающихся при взаимодействии с 10 % НСl по реакции:

СаСО₃ + 2НСl = СаСl₂ + Н₂О + СО₂

Углекислый газ выделяется из почвы в виде пузырьков с характерным шипением, а при небольшом количестве – с потрескиванием. Необходимо помнить, что отсутствие в образце видимых невооруженным глазом новообразований углекислой извести еще не дает возможности сделать вывод об отсутствии карбонатов. Карбонаты могут содержаться в почве в виде очень мелких кристаллов, не видимых глазом, равномерно распределенных в массе твердых частиц. Качественную реакцию проводят в фарфоровых чашках. Категорически запрещается проводить пробу на вскипание непосредственно в коробке. В рабочую тетрадь записывают результаты определения с указанием интенсивности вскипания.

Характер растительности. Корневые системы растений – это непосредственный компонент почвы, составная часть её живой фазы, а потому никак не могут быть упущены из внимания при морфологическом исследовании почвы в целом.

При анализе описывают обилие корней в том или ином горизонте так, как это видно на стенке почвенного разреза, причем обычно используются довольно субъективные критерии. Обычно используется следующая шкала обилия корней в описываемом горизонте:

• нет корней - корни не видны на стенке разреза,

• единичные корни - 1-2 видимых корня на стенке разреза,

• редкие корни - 3-7 видимых корней на стенке разреза,

• мало корней - 7-15 видимых корней на стенке разреза,

• много корне - несколько корней имеются в каждом квадратном дециметре стенки разреза,

• густые корни - корни образуют сплошную сеть,

• дернина - корни составляют более 50 % объема горизонта; слой ломается и крошится с трудом.

Отдельно регистрируются при этом тонкие (менее 5 мм в диаметре) и большие (более 5 мм) корни. Для детальной характеристики распределения корней по толщине может быть использована следующая шкала:

Корневые волоски……………………<0,1 мм

Мельчайшие корни………………….0,1 – 1 мм

Очень тонкие корни…………………1 – 2 мм

Тонкие корни…………………………2 – 5 мм

Средние корни………………………..5 – 10 мм

Крупные корни………………………>10 мм

Большое значение при описании почвенного профиля имеет указание на общую мощность корнеобитаемого слоя и мощность слоя максимального скопления корней.

Характер перехода горизонта. По степени выраженности характера переходов между горизонтами на границах выделяют следующие виды:

Резкий переход – граница между соседними горизонтами прослеживается в профиле совершенно четко и выделяется на стенке разреза ножом с неопределенностью в пределах 1 см. Такой характер перехода обычно прослеживается при скачкообразном изменении степени оглиненности или гумусированности горизонтов, либо при наличии специфических горизонтов скоплений новообразований. Резкий переход наблюдается часто на нижней границе пахотного горизонта разных почв.

Ясный переход, когда граница между соседними горизонтами прослеживается в профиле четко и выделяется на стенке разреза с неопределенностью в пределах 1-3 см. Такой переход характерен для нижней границы горизонта А₂ подзолистых почв, для сильно оглеенных горизонтов, для нижней границы гумусового горизонта черноземов.

Заметный переход – граница прослеживается с неопределенностью в пределах 3-5 см. Это обычно переход между подгоризонтами в нижней части профиля элювиально-иллювиальных почв.

Постепенный переход – граница выделяется лишь с неопределенностью более 5 см. Это характерный переход между всеми горизонтами в красноземах и ферраллитных почвах, между подгоризонтами в гумусовом горизонте чернозема.

Гранулометрический состав. Этот морфологический признак был рассмотрен выше (см. раздел 2.1).

Материалы и оборудование: коллекции морфологических признаков, таблицы (Классификация почвенной структуры, треугольник Захарова), 10 % НСl, лупы, вода в колбах, фарфоровые чашки, коробочные образцы.

Содержание работы

Для выполнения работы студент получает от преподавателя коробочный образец, в котором определяет и записывает в тетрадь все морфологические признаки почвы. Характеристика морфологических признаков оформляется в виде таблицы (табл. 15).

Таблица 15.