Почвоведение. Полевые и лабораторные методы определения гранулометрического состава почв

Вопросы: 1.Классификация механических элементов

2.Гранулометрический (механический) состав почв

3.Классификация почв по гранулометрическому составу

4.Определение гранулометрического состава в поле.

Твердая фаза почв и почвообразующих пород состоит из частиц различной величины, которые называются механическими элементами . Свойства механических элементов изменяются в зависимости от размера. Близкие по размеру и свойствам частицы группируются во фракции.

Обычно пользуются классификацией фракций механических элементов Н.А.Качинского:

Фракции механических элементов отличаются друг от друга минералогическим и химическим составом, водоподъемной способностью, водопроницаемостью, влагоемкостью, набуханием, пластичностью. Каменистая часть представлена в основном обломками горных пород, гравий – обломками первичных минералов. Песок состоит в основном из обломков первичных минералов, обладает некоторой капиллярностью и небольшой влагоемкостью. Ил состоит в основном из вторичных минералов, содержит много органических веществ. Для него характерны набухание, липкость, капиллярные свойства.

Свойства механических элементов претерпевают довольно резкие изменения на рубеже 0.01 мм. Это позволило разделить все механические фракции на 2 большие группы: физический песок и физическая глина (> и < 0.01 мм диаметром).

Практически никогда не бывает, чтобы почва была сложена одной фракцией механических элементов. Обычно она представляет собой смесь нескольких фракций. Свойства почв будут зависеть от их соотношения.

Гранулометрический (механический) состав - относительное содержание в почве или породе фракций механических элементов.

В основу классификации почв по гранулометрическому составу положено соотношение физического песка и физической глины.

Почвы песчаные и супесчаные легко поддаются обработке, поэтому их издавна называют легкими. Они обладают хорошей водопроницаемостью и благоприятным воздушным режимом, быстро прогреваются. Однако они имеют ряд отрицательных свойств, прежде всего низкую влагоемкость. На песчаных почвах даже во влажных районах растения страдают от недостатка влаги. Легкие почвы бедны гумусом и элементами питания растений, обладают незначительной поглотительной способностью, наиболее подвержены ветровой эрозии.

Тяжелосуглинистые и глинистые почвы отличаются более высокой связностью и влагоемкостью, лучше обеспечены питательными веществами, богаче гумусом. Обработка этих почв требует больших энергетических затрат, поэтому их называют тяжелыми. Тяжелые бесструктурные почвы обладают неблагоприятными физическими и физико-механическими свойствами. Они имеют слабую водопроницаемость, легко заплывают, образуют корку, отличаются большой плотностью, липкостью, часто неблагоприятным тепловым и воздушнымрежимом. Такие почвы, так же как песчаные и супесчаные, неудобны для сельскохозяйственного использования.

Классификация почв по гранулометрическому составу (по Н.А.Качинскому)

Лучшим комплексом свойств обладают легкосуглинистые и среднесуглинистые почвы.

Определение гранулометрического состава в поле

Существует несколько методов определения гранулометрического состава. Самый простой заключается в следующем.

Небольшое количество почвы смачивается водой и разминается до состояния пластилина. Далее из нее пытаются скатать шнур диаметром 2 мм и свернуть из этого шнура кольцо диаметром 2-3 см.

Вопросы для самопроверки к теме 5

1.Какие по гранулометрическому составу почвы считаются лучшими и почему?

2.Выберите правильный ответ.

К тяжелым по гранулометрическому составу почвам относят почвы, состоящие в основном из частиц размером:

а)> 0.001 мм, б)<0.001 мм,

в)<0.01 мм, г)>0.01 мм,

д)<0.01 см.

3. Какие по гранулометрическому составу почвы называют легкими, какие тяжелыми? С чем связано такое название?

СТРУКТУРА ПОЧВ

Вопросы: 1. Структура почв

2. Классификация структур.

3. Значение структуры

4. Образование и разрушение структуры.

Частицы твердой фазы почвы, механические элементы почвы, как правило, склеиваются в комочки (структурные агрегаты) разной формы и размеров.

Структура почв - совокупность агрегатов различной величины, формы и качественного состава.

Форма и размер агрегатов весьма разнообразны и неодинаковы в разных почвах и горизонтах. По классификации С.А. Захарова различают три основных типа структур.

I тип – кубовидная

Х арактерно равномерное развитие агрегатов по трем осям. В пределах типа выделяют 4 рода:

Глыбистая Комковатая Ореховатая Зернистая

Рис.4 Агрегаты кубовидной структуры.

1. Глыбистая - агрегаты имеют неправильную форму и неровную поверхность, грани и ребра плохо выражены. Размер - более 5 см диаметром.

Почва и почвообразующие породы состоят из частиц различных размеров, образовавшихся при выветривании горных пород. В почве, кроме преобладающей минеральной части, содержится некоторое количество органических и органоминеральных частиц, которые образовались в результате биологических процессов.

Отдельные частицы (гранулы) называются механическими элементами. Механические элементы способны соединятся в структурные отдельности - агрегаты различной формы и величины, которые при механическом воздействии способны распадаться на более мелкие агрегаты.

Частицы твердой фазы почвы крупнее 1 мм (камни и гравий) называют скелетной частью, а менее 1 мм - мелкозёмом.

Близкие по размерам механические элементы объединяются в группы фракций. Классификация механических элементов проведена,Н.А. Качинским. Отдельные фракции по разному влияют на свойства почв и пород. Это объясняется различным минералогическим и химическим составом фракций.

1. Камни (>3 мм). Эта фракция состоит в основном из обломков горных пород. Камни мешают проводить обработку почвы, посев и уборку растений.

2. Гравий (3-1 мм) - фракция представлена обломками первичных минералов. На обработку почвы гравий не оказывает отрицательного влияния, но высокое его содержание придает почве малоблагоприятные свойства:, водопроницаемость, водоудерживающую способность.

3. Песок (1-0,05 мм) - обломки первичных минералов, прежде всего кварца и полевого шпата. Эта фракция характеризуется высокой водопроницаемостью, но в отличии от гравия она обладает уже некоторой влагоемкомтью. Для полевых культур пригодны пески с влагоемкостью не менее 10%.

4. Пыль (0,05-0,001 мм)

а) пыль крупная (0,05-0,01) имеет такой же минералогический состав, как и песок и
соответственно характеризуется такими же свойствами.

б) пыль средняя (0,01-0,005) - кроме кварца и полевого шпата много слюды, которая
придает фракции пластичность и связность. Эта фракция лучше удерживает влагу, но обладает слабой водоудерживающей способностью, не способна образовывать структурные агрегаты. Поэтому почвы, обогащенные фракцией крупной и мелкой пыли легко расплываются, склонны к заплыванию и уплотнению.

в) пыль мелкая (0,005-0,001) - состоит, из первичных историчных минералов.
Появляются новые свойства: способность к коагуляции и образованию структурь:^ обладают поглотительной способностью, содержит гумусовые вещества. Имеет высокую способность к набуханию и усадке, липкость, плотное сложение.

5. Ил (< 0,001 мм) - в составе этой фракции преобладают вторичные минералы из первичных в небольших количествах встречаются кварц, ортоклаз, мусковит.

Илиста фракция играет главную роль в формировании почвенного плодородия, в физико-химических процессах, протекающих в почве, обладает высокой поглотительной способностью, содержит много гумуса и элементов питания растений, обладает высокой коагулирующей и склеивающей способностью," ^что приводит к формированию хорошо оструктуренной почвы. Но при низком содержании в почве гумусовых веществ и при определенном химическом составе может приводить к образованию почв с неблагоприятными водно-воздушными свойствами.

В почве одновременно могут быть крупные каменистые обломки, песок разного размера, пылеватые, илистые и коллоидные частицы. В разных почвах соотношение мелких и крупных фракций сильно различаются. Это соотношение выраженное в процентах, называется гранулометрическим (механическим) составом почвы.

Влияние гранулометрического состава на свойства почв проявляется в том, что песчаные, супесчаные, суглинистые и глинистые почвы имеют различный водный, воздушный, тепловой и питательный режимы. Чем тяжелее гранул, состав, тем богаче минерал, состав почв, больше валовых и подвижных элементов питания, активнее совершаются гумсово-аккумулятивные процессы и процессы структурообразования. Гранулометрический состав влияет на размещение культур в полях севооборотов, на сроки обработки почв, на нормы удобрений и т.д.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ. (

Литосфера состоит почти наполовину из кислорода (47,2%), более чем на четверть из кремния (27,6%), алюминия (8,8%), железа (5,1%)), кальций (3,6), натрий (2,6), калий (2,6), магний (2,1). Эти 8 названных элементов составляют более 99%> общей массы литосферы. Такие важнейшие для питания растений элементы, как углерод, азот, сера, фосфор, занимают десятки и сотни процента. Еще меньше в земной коре микроэлементов.

Поскольку мин. часть почвы в значительной степени обусловлена химическим составом горных пород литосферы, имеется сходство почвы с литосферой по относительному содержанию отдельных химических элементов. ,Как в литосфере, так и в почве на первом. месте стоит кислород, на втором кремний, затем алюминий и т.д. однако в почве по сравнению с литосферой в 20 раз больше углерода, и 10 раз |болыне азота, накопление этих элементов в почве связано с жизнедеятельностью организмов.

Увеличение в почве кислорода и водорода (как элементов воды), кремния, и снижение содержания других элементов является следствием процессов выветривания и почвообразования.

В процессе выветривания приводящей к образованию рыхлых пород химический состав обуславливается теми изменениями, которые Претерпели продукты выветривания при отложении. При этом процентное содержание процентное содержание отдельных химических элементов или их оксидов может быть вызвано как абсолютным изменением, так и относительным за счет изменения других элементов.

Наиболее подвижны среди продуктов выветривания простые соли: растворимость их тем больше, чем ниже валентность их ионов.

По содержанию щелочноземельных и щелЪчных оснований почвообразующие породы делятся на засоленные, карбонатные, выщелоченные. По Антипову"- Каратаеву (1958), в выщелоченных породах содержится не более 1-3% каждого из оксидов кальция, магния, натрия. Карбонатные содержат до 15-20% карбонатов кальция. В засоленных породах наряду с карбонатами кальция много сульфатов и хлоридов кальция, магния и натрия.

Химический состав почвообразующей породы отражает в известной мере её механический и минералогический состав. Песчаные породы, богатые кварцем, состоят преимущественно из кремнезёма. Чем тяжелее мех. состав породы, тем больше в ней высокодисперсных вторичных минералов, а следовательно меньше кремнезёма, больше
полуторных оксидов алюминия.

В зависимости от типа почвообразования происходят изменения в содержании и распределению по профилю почвы хим. элементов. Каждый тип почвы приобретает характерную дифференциацию на горизонты с определенным хим. составом. Формы соединений химических элементов в почвах и их доступность растениям. Химические элементы находятся в почвах в различных соединениях.

Кислород входит в большинство первичных и вторичных минералов почв, является одним из основных элементов органических веществ и воды. По среднему содержанию в почвах (55%) занимает первое место.

Кремний. Наиболее распространенное соединение кремния - кварц. Кремний входит в состав силикатов. При их разрушении, в результате выветривания и почвообразования кремнезём переходит в раствор в форме анионов орто- и метакремниевых кислот [(8Ю4) 4 " и (8Юз) "], силикатов натрия и калия, частично в фирме золя.

Алюминий находится в почвах в составе первичных и вторичных минералов в форме органо-минеральных комплексов и в поглощенном состоянии (в кислых почвах). При разрушении первичных и вторичных минералов, содержащих алюминий, освобождается его гидроокись, значительная часть которой при выветривании остается на месте (как малоподвижная) и лишь частично переходит в раствор в виде золя. В кислой среде (рН < 5) гидроокись алюминия становится более подвижной и алюминий появляется в почвенном растворе в виде ионов А1(ОН) + 2 , А1(ОН) 2+ , что отрицательно сказывается на росте и развитии растений.

Железо - элемент, необходимый для жизни растений, без железа не образуется хлорофилла. В почве он встречается в составе первичных и вторичных минералов - силикатов, в виде гидроокисей и окисей простых солей, в поглощенном состоянии. В результате выветривания минералов освобождается его гидроокись - малоподвижные соединения, выпадающие в форме аморфного геля Ре 2 0з*пЦ2 , "Е) и переходит при кристаллизации в гетит Ре20з*НгО и гидрогетит РегС^ЗНгО. Только в сильнокислой среде (рН< 3) подвижность гидроокиси железа увеличивается, и в почвенном растворе появляются ионы железа Ре + .

Углерод - основа всех органических соединений. Среднее его содержание в почве 2%: входит в состав почвенного гумуса и животных остатков и углекислых солей.

Азот входит в состав всех белковых веществ, содержатся в хлорофилле, нуклеиновых
кислотах. Количество азота находится в прямой зависимости от содержания в почве всего
гумуса. В большинстве почв этот элемент составляет 1/12-1/20 гумуса. Накопление в почве
обусловлено биологической аккумуляцией его из атмосферы. Азот доступен растениям
главным образом в форме аммония, нитратов, нитритов, которые образуется при разрушении
азотистых органических веществ. "

Фосфор входит в состав многих органических соединений, без которых невозможна жизнедеятельность организмов. Поглощаясь в больших количествах растениями, фосфор аккумулируется в верхних горизонтах почвы, Фосфор содержится в органических и минеральных соединениях. Фосфор в почвах входит в состав апатита, фосфорита, вивианита, а также находится в поглощенном состоянии в виде фосфат-аниона. В минеральных соединениях почв фосфор представлен в большей части малоподвижными формами.

Сера - входит в состав белковых веществ иафирных масел. Потребность растений в ней обычно меньше, чем у фосфора. Биологическая* аккумуляция серы в верхних горизонтах зависит от условий почвообразования. Валовое содержание 803"в верхних горизонтах колеблется в широких пределах от 0,1 до 2%. Сера находится в почве в виде сульфатов, сульфидов и в составе органического вещества. Сульфаты К, Ыа, М§, хорошо растворимы в воде, слабо поглощаются почвами в Фоме 80 2 ~4 и могут накапливаться в условиях сухого климата.

Калий в больших количествах потребляется картофелем, корнеплодами, травами. Валовое его содержание в почве относительно высокое, а в почвах тяжелого мех. Состава составляет 2% и более. Основная часть калия в почве входит в состав кристаллической решетки первичных и вторичных минералов в малодоступной для растений форме. Некоторые из из них (биотит и мусковит) отдают калий довольно легко и могут служить источником мобилизации доступного калия. Калий содержится в почве также в поглощенном состоянии (обменный и необменный) в форме простых солей.

Кальций и магний - необходимые элементы" питания растений. Им принадлежит также как и калию, важная физиологическая роль. Магний входит в состав хлорофилла. Кальций имеет большое значение в создании благоприятных для растений физических и физико-химических и биологических свойств почвы. ^ почвы кальций и магний находятся в кристаллической решетке минералов, в обменно-прглощенном, в форме простых солей. Ионы кальция и магния преобладают в почвенном растворе.

ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ПОЧВ. Источниками органического вещества почв являются:

1. Отмершие остатки растений (надземная и корневая масса);

2. Остатки почвенной фауны (почвенные животные насекомые);

3. Остатки микроорганизмов.

Масса поступающих в почву органических остатков растений, которые являются основными источниками органического вещества почв, их состав, соотношение надземной и корневой масс зависит от состава зональной растительности и местных условий, от которых зависит продуктивность растений.

В почвы тундры поступает около 1 т/га органических остатков, к югу их масса нарастает и в южной тайге под лесами составляет 10 т/га сухого вещества ежегодно, агроценоз с удобрением - 3,6 т/га. В лесостепи под лугово^степной растительностью около 24,5 т/га, агроценоз с удобрением - 5,8 т/га. При переходе к,степным зонам величина опада снижается из-за сухости климата. В пустынях опад снижается до 1-2 т/га и затем увеличивается в лесах. влажных субтропиков до 20 и более т/га.

В агроценозах растительных остатков в" почву поступает значительно меньше, что сзязано:

1. с заменой многолетней растительности в основном на однолетнюю;

2. с ежегодным отчуждением с урожаем значительной части органического вещества (зерновые культуры, отчуждается около 50% орг. массы).

Поэтому после распашки целинных степей в агроценозах в 3-4 раза уменьшается поступление растительных остатков. Количество поступивших в почву органических остатков составляет под разными культурами: 2-3 т/га пропашные, 7-9 т/га под многолетними травами.

На втором месте после остатков растений - микроорганизмы, их масса составляет около 1 т/га сухого вещества.

В состав сухого вещества органических остатков входят углеводы, белки, жиры, смолы, дубильные вещества, липиды, лигнин и многие высокомолекулярные соединения.

Подавляющая часть растительных остатков состоит главным образом из целлюлозы, гельмицеллюлозы, лигнина при этом наиболее богаты ими древесные породы. Наибольшее количество белка содержится в бактериях и бобовых растениях.

Органические остатки содержат также и зольные элементы. Основную часть составляют: кальций, магний, кремний, калий, натрий, фосфор, серу, железо, алюминий.

Наиболее высокой зольностью обладают водоросли, злаковые и-бобовые растения.

Процессы превращения органических остатков. Поступившие в почву органические остатки подвергаются механическому измельчению почвенной фауной, физико-химическим и биохимическим изменениям под влиянием микроорганизмов. Под их влиянием органическое вещество подвергается следующим процессам:

1) Минерализация органического вещества до конечных продуктов (С02, Н20 и простых солей);

2) Гумификация ~ процессы превращения органических остатков в гумусовые вещества;

3) Консервация в виде торфа, при определенных условиях.

Единой теории образования гумуса до настоящего времени не существует, но зато есть три группы концепций процесса гумификации.

- конденсационная или полимеризационная (Трусов, Кононова, Фляйг).

1) образуются исходные структурные единицы для формирования гумусовых веществ - это продукты распада растительных тканей, остатков микроорганизмов.

2) конденсация структурных единиц, осуществляемая путем окисления фенолов ферментами типа фенолоксидаз до хинонов, и взаимодействие с аминокислотами и пептидами.

3) поликонденсация - химический процесс образования сложных молекул гумусовых кислот.

- концепция биологического окисления (Тюрин, Александрова) сложный процесс
биохимического окисления высокомолекулярных промежуточных продуктов распада
органических остатков, в результате которого образуется гумусовые вещества.

По Л.Н. Александровой в последующем гумусовые кислоты взаимодействует с минеральными соединениями почвы и зольными продуктами минерализации органических остатков. Наиболее высокомолекулярная часть формирует гумусовые кислоты и её соли, и более дисперсная и менее сложная - фульвокислоты.

Биологическая концепция (Вильяме) - гумусовые вещества являются продуктом
синтеза различных групп микроорганизмов, что было экспериментально доказано
микробиологами. Были получены темно-окрашеные гумусоподобные соединения.

Предполагают, что процесс гумификации" в разных почвах включает и реакции конденсации и биохимического окисления.

Состав гумусовых веществ динамичен и постоянно изменяется за счет включения в молекулы органических соединений в виде фрагментов.

Для характеристики процесса гумификации используют коэффициент гумификации (Кг), который показывает, какая доля (в %) углерода органических остатков трансформировалась в гумусовые вещества после полного разложения остатков.

Твердая фаза почв и почвообразующих пород состоит из обломков (частиц) первичных и вторичных минералов, органического вещества (гумуса) и органо-минеральных соединений, которые называются механическими элементами.

Механические элементы находятся в твердой фазе почв в раздельно-частичном состоянии, а также в виде агрегатов разной формы и величины.

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ СВОЙСТВА

Свойства механических элементов твердой фазы почв и почвообразующих пород, химический и минералогический составы меняются от их размера довольно отчетливо, а иногда и резко, что послужило основанием для разделения их на группы, или фракции. Такая группировка называется классификацией механических элементов. Наибольшее признание получила классификация механических элементов Н. А. Качинского.

Охарактеризуем главнейшие особенности фракций механических элементов.

Камни (>3 мм) - обломки горных пород и минералов, водопроницаемость провальная, элементы питания находятся в труднодоступной форме.

Гравий (3-1 мм) - обломки первичных минералов, водопроницаемость провальная, водоподъемная способность отсутствует, влагоемкость очень низкая (< 3 %), элементы питания растений в труднодоступной форме.

Песок (1-0,05 мм) - обломки первичных минералов, среди которых преобладают кварц и полевые шпаты; по мере уменьшения диаметра частиц песка возрастает содержание кварца как минерала, более устойчивого к выветриванию; водопроницаемость высокая, низкая водоподъемная способность (от нескольких до 50 см) и низкая влагоемкость (3-10 %).

Пыль крупная (0,05-0,01 мм) - близка по минералогическому составу к фракциям песка, но водные свойства несколько лучше, не участвует в структурообразовании; почвы, обогащенные крупной и средней пылью, после дождя и последующего высыхания заплывают с образованием поверхностной корки, отрицательно влияющей на водно-воздушные свойства пахотного горизонта, что может привести к гибели всходов растений; устраняется это боронованием.

Пыль средняя и мелкая (0,01-0,001 мм) - в этих фракциях по сравнению с крупной пылью уменьшается количество кварца и полевых шпатов, особенно в мелкой пыли; в мелкой пыли больше слюд, роговой обманки, характерно наличие вторичных минералов и гумусовых веществ; частицы средней пыли практически не участвуют в структурообразовании, а частицы мелкой пыли способны к коагуляции и структурообразованию; влагоемкость и водоподъемная способность высокие; водопроницаемость низкая.

Ил (< 0,001 мм) - в илистой фракции первичных минералов мало, среди них кварц, ортоклаз, мусковит; ил состоит в основном из высокодисперсных вторичных минералов, глинных минералов, гумусовых веществ, обладает высокой поглотительной способностью, способностью к коагуляции и склеиванию механических элементов в агрегаты; коллоидная фракция ила играет главную роль в физико-химических почвенных процессах; ил является средоточием элементов питания растений; богат оксидами железа и алюминия; влагоемкость очень высока; водопроницаемость и водоподъемная способность минимальные.

Частицы твердой фазы почвы крупнее 1 мм (камни и гравий) называют скелетной частью, а менее 1 мм - мелкоземом.

Учитывая, что каждая фракция (группа) механических элементов обладает определенными свойствами, от которых зависят показатели плодородия, принято определять их процентное содержание и процентное соотношение. Процентное содержание каменистой и гравелистой фракций определяют на основе просеивания образца почвы через почвенные сита, а в основу метода разделения по размеру фракций мелкозема положены скорости их падения в воде, рассчитанные по формуле Дж. Т. Стокса.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЧВ И ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ ПОРОД ПО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОМУ СОСТАВУ

Суммарное процентное содержание фракций мелкозема от 1 до 0,01 мм называют физическим песком, менее же 0,01 мм - физической глиной, а их процентное соотношение - гранулометрическим составом. Именно это процентное соотношение использовано для характеристики гранулометрического состава, потому что все главнейшие свойства почв особенно резко изменяются на переходе размера частиц мелкозема через 0,01 мм.

В таблице 8 приведена классификация гранулометрического состава Н.А. Качинского (краткая шкала), в которой каждому определенному процентному соотношению физической глины и физического песка дано свое название, заимствованное из народного лексикона. Эта классификация получила в почвоведении наибольшее признание.

В таблице 8 для краткости не приводится процентное содержание физического песка, а подразумевается, что на него приходится все остальное (до 100 %) процентное содержание мелкозема размером 0,01-1 мм.

8. Классификация почв по гранулометрическому составу Н. А. Качинского

I. Краткая шкала

Продолжение

II. Классификация почв по каменистости

Чем больше физической глины в твердой фазе почв, тем тяжелее их обрабатывать, поэтому в агрономической практике различают почвы тяжелые и легкие. К тяжелым относятся глинистые и тяжелосуглинистые почвы, почвы легко- и среднесуглинистые менее тяжелые по гранулометрическому составу, легкими называют супесчаные и песчаные почвы.

В почвах более тяжелых при равных условиях с легкими (плотность, гумусность и т. д.) в одном и том же объеме твердой фазы содержится в естественных условиях больше воздуха и влаги вследствие повышенной пористости и суммарной удельной поверхности частиц мелкозема. Так как воздух - плохой проводник тепла, а вода обладает высокой теплоемкостью, то тяжелые почвы нагреваются солнцем медленнее легких, поэтому в агрономической практике их называют холодными, а легкие почвы - теплыми.

Из таблицы 8 видно, что для почв разных типов почвообразования при одном и том же гранулометрическом составе (начиная с супеси) содержание физической глины разное. Это связано с тем, что частицы физической глины почв разных типов почвообразования обладают разной способностью к агрегатированию, имеют неодинаковый качественный состав и свойства. Например, в солонцах и сильносолонцеватых почвах содержится повышенное количество обменного катиона натрия. В результате усиливаются связность почв при высыхании и липкость при увлажнении. Из-за этого солонцы и сильносолонцеватые почвы на одну градацию тяжелее почв подзолистого типа почвообразования, которые содержат в почвенном поглощающем комплексе повышенное количество водородных ионов, усиливающих дисперсность твердой фазы.

Почвы степного типа почвообразования вследствие хорошей гумусированности (гуматного типа гумуса), высокой насыщенности почвенного поглощающего комплекса катионами кальция и магния обладают повышенной способностью к агрегатированию. Поэтому они при одном и том же содержании физической глины являются более легкими по сравнению с минеральными почвами других типов почвообразования.

Кроме кратких названий почв и почвообразующих пород по гранулометрическому составу (см. табл. 8) в почвоведении используют также полные названия, в которых к краткому названию добавляют названия двух преобладающих по содержанию групп фракций мелкозема: песчаной (1-0,05 мм), крупнопылеватой (0,05-0,01 мм), пылеватой (0,01-0,001) или иловатой (< 0,001 мм).

На втором месте после основного названия гранулометрического состава принято давать название группы, имеющей самое большое процентное содержание. Например, дерново-подзолистая почва содержит: песка - 20 %, крупной пыли - 42, пыли средней и мелкой - 15 и ила - 23 %. Краткое название по гранулометрическому составу следует определить по первой колонке таблицы 8, потому что это почва подзолистого типа почвообразования. В почве содержится 38 % физической глины, значит, почва средне-суглинистая. Полное же название по гранулометрическому составу-суглинок средний иловато-крупнопылеватый, так как группа ила по содержанию на втором месте после крупной пыли.

В зависимости от процентного содержания этих четырех групп фракций суглинки и глины могут быть пылевато-иловатые, иловато-пылеватые, крупнопылевато-иловатые, иловато-песчаные, песчано-иловатые, крупнопылеватые, пылеватые и т. д. В суглинках и глинах крупнопылеватых на втором месте по количеству стоит группа пыли (0,01-0,001 мм), поэтому ее название опускают. Суглинки и глины пылеватые имеют вторую по величине группу крупной пыли (0,05-0,01 мм); в этом случае ее название также опускают.

Для того чтобы дать полное название по гранулометрическому составу супеси, прибавляют название только одной преобладающей группы фракций, кроме песчаной (так как супесь всегда песчаная). Например, супесь пылеватая, супесь крупнопылеватая, супесь иловатая.

Для полного названия по гранулометрическому составу песка рыхлого и связного необходимо добавить к краткому названию только название преобладающей фракции песка (песок рыхлый крупнозернистый, песок связный среднезернистый и т. п.). Если в почве имеются камни (> 3 мм), то в зависимости от их процентного содержания к названию по гранулометрическому составу мелкозема добавляют название по степени каменистости (см. табл. 8). Например, суглинок легкий пылевато-песчаный среднекаменистый (при содержании камней 5-10 %).

ЗНАЧЕНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА

Гранулометрический состав определяет практически все свойства почв, поэтому его необходимо учитывать в работе агронома. Чем тяжелее гранулометрический состав, тем богаче минералогический состав почв, больше валовых и подвижных элементов питания растений, активнее совершаются гумусово-аккумулятивные процессы и процессы структурообразования, выше поглотительная способность, теплоемкость, влагоемкость, биогенность почв, ниже водо- и воздухопроницаемость и т. д. Таким образом, гранулометрический состав влияет на основные показатели плодородия.

От гранулометрического состава зависят течение в почвах микро-, мезо- и макропроцессов, формирование морфологических особенностей почвенных профилей. Гранулометрический состав влияет на интенсивность развития водной и ветровой эрозий, на проходимость транспорта по грунтовым дорогам.

От гранулометрического состава зависят технологические особенности агроприемов: сроки проведения полевых работ, дозы минеральных удобрений, наиболее целесообразное размещение на пахотных угодьях сельскохозяйственных культур с теми или иными видами обработки почв и т. д. От гранулометрического состава зависят затраты топлива на обработку почв, на земляные работы.

Какой же гранулометрический состав лучше для земледелия? Многие наиболее благоприятные свойства и режимы складываются в легко- и среднесуглинистых почвах. Однако при хорошей оструктуренности почв, например черноземов, лучшими будут тяжелосуглинистые и глинистые почвы. В агрономической практике используют приемы, позволяющие при необходимости регулировать гранулометрический состав. На песчаных почвах проводят глинование, на глинистых - пескование.

Контрольные вопросы и задания

1. Что называется механическими элементами? 2. Назовите фракции механических элементов и их размер. 3. В чем главные отличия фракций механических элементов по составу и свойствам? 4. Одинаковы ли минералогический состав и свойства фракций механических элементов почв разных природных зон? 5. Что такое гранулометрический состав почв и какие краткие его названия вы знаете? 6. Как дается почве полное название по гранулометрическому составу? 7. Какие почвы называют тяжелыми и легкими, теплыми и холодными и почему? 8. Почему почвы разных типов почвообразования при одинаковом содержании физической глины могут отличаться по гранулометрическому составу? 9. Какое влияние оказывает гранулометрический состав на плодородие почв, течение почвенных процессов и технологические особенности проведения агроприемов? 10. Какой гранулометрический состав почв считают лучшим для земледелия и можно ли его регулировать?

Глина

срок возведения здания

Определение гранулометрического состава заключается (ГОСТ 12536 — 79) в установлении процентного содержания в грунте по массе частиц того или иного размера. Изменение размеров частиц или обломков, из которых состоят различные грунты, в сильной степени сказывается на физических, механических и других свойствах грунтов. Особенно сильно размер и форма частиц обломочного материала сказываются на свойствах грунтов без жестких связей, при изучении которых размер обломков и их количественное соотношение в грунте (породе) являются одними из важнейших классификационных признаков.

В зависимости от преобладающего размера обломков различают следующие обломочные несцементированные грунты: крупнообломочные, пески, супеси, суглинки и глины.

Большое внимание уделяется классификации обломков осадочных пород (грунтов) по их размерам. Обширные экспериментальные исследования в этом направлении были проведены В. В.Охотиным, С.С.Морозовым, Н.А.Качинским, П.Ф.Мельниковым и др. В строительстве грунты подразделяют по размерам частиц на четыре фракции: гравийную (и галечниковую), песчаную, пылеватую и глинистую.

Гравийные (размером 2... 10 мм) и галечниковые (размером 10...200 мм) частицы представляют собой окатанные, а если не окатанные, то соответственно дресвяные и щебенистые обломки горных пород, не обладающих связностью в сухом состоянии. Водопроницаемость таких частиц достигает более 100 м/сут; капиллярное поднятие и перемещение воды отсутствует. Наличие этих частиц в грунте в количестве более 30 % придает ему скелетность, прочность и устойчивость. Минералогический состав частиц различный.

Песчаные частицы (размером 2,00...0,05 мм) представляют собой обычно окатанные обломки минералов, реже — обломки пород. Такие частицы легко обнаруживаются в породе при визуальном осмотре. Песчаные частицы не обладают связностью в сухом состоянии и не набухают в воде. Водопроницаемость их значительна, капиллярное поднятие невелико. Усадка, пластичность и липкость отсутствуют.

В производственных условиях при разработке гравийных месторождений или дроблении каменных материалов и рассеве этих материалов на отдельные фракции границей между гравийными (дресвяными) и песчаными частицами принято считать не 2, а 5 мм, поскольку процесс просеивания частиц через грохоты с отверстиями 5 мм при получении песчаных фракций происходит значительно быстрее и производительнее, чем через грохоты с отверстиями 2 мм.

Пылеватые частицы (размером 0,050...0,001 мм) по минеральному составу представляют собой чистый кварц, реже — полевые шпаты и другие минералы. Пылеватые частицы состоят обычно из аморфной кремниевой кислоты. Пылеватые частицы характеризуются очень слабой связностью в сухом состоянии, в воде не набухают или же набухают очень незначительно, непластичны, способны в относительно короткое время поднимать по капиллярам воду на высоту до 3 м. Пылеватые частицы отличаются от песчаных способностью легко переходить в плывунное состояние. Водопроницаемость грунтов, состоящих из пылеватых (особенно мелких пылеватых) частиц, крайне незначительна.

Глинистые частицы (размером менее 0,001 мм) являются наиболее активной тонкодисперсной частью грунтов и представляют собой в большинстве случаев смесь минералов каолинита , монтмориллонита, гидрослюд, гидроксидов железа и марганца, кварца, а также тонких частичек гумусовых веществ. Грунты, содержащие в большом количестве глинистые частицы, практически водонепроницаемы, обладают большой влагоемкостью и сильно набухают в воде. Пластичность, липкость, набухание, водоудер-живающая и адсорбционная способности глинистых частиц проявляются в очень сильной степени.

Относительное содержание по массе частиц грунта различного размера, выраженное в процентах к общей массе сухого грунта, называется зерновым составом грунта.

В зависимости от размеров частицы грунта подразделяют на отдельные группы, называемые фракциями . Каждая фракция включает в себя частицы, размер которых изменяется в определенных пределах, например от 2 до 1 мм, от 0,250 до 0,05 мм и т.д.

Для определения зернового состава грунтов производят анализ, который заключается в расчленении взятой для исследования порции грунта (навески) на составляющие первичные элементы — от самых крупных (размером в несколько миллиметров) до самых мелких (размером в тысячные доли миллиметра) — и последующем весовом определении содержания отдельных групп частиц. Затем находят процентное отношение каждой фракции к общей массе навески.

Зерновой состав является одной из важнейших характеристик грунта, имеющей существенное значение для оценки его физико-механических свойств при использовании в строительстве.

В практике лабораторных испытаний применяют методы анализа зернового состава грунтов, основанных на различных принципах. При этом наиболее широкое распространение в лабораториях получили следующие методы.

Метод просеивания на ситах (ситовой метод). По этому методу непосредственное разделение частиц грунта по размеру частиц производят путем просеивания его через набор сит с отверстиями разного диаметра: 25; 20; 15; 10; 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,51; 0,14 и 0,07 мм. Остатки на ситах взвешивают и определяют процентной отношение к общей массе грунта. Ситовой метод применяют в основном для определения содержания частиц разного размера в крупнообломочных и песчаных грунтах, реже — в супесчаных грунтах.

Метод отмучивания. Он основан на учете различной скорости падения частиц в воде после ее взмучивания. Чем больше диаметр частиц, тем быстрее они осаждаются в воде. Так, частицы размером 0,05 мм падают в воде со скоростью 0,2 см/с, тогда как врем; падения частиц размером 0,001 мм на глубину 1 см составляет 3 ч 28 мин.

Часто для литологической характеристики грунта (глин, суглинков, супесей, тяжелых или легких), особенно в полевых условиях, достаточным оказывается определение процентного содержания в породе следующих групп частиц: песчаных крупнее 1 мм; песчаных размером 1... 0,05 мм; пылеватых размером 0,05... 0,005 мм; глинистых размером менее 0,005 мм.

Содержание в породе частиц крупнее 2 мм устанавливается просеиванием навески грунта через сито с отверстиями 2 мм. Количество же песчаных фракций (диаметром 0,05... 1 мм) определяется путем удаления из грунта глинистых и пылеватых частиц, т. е. его отмучиванием. Для этого порцию грунта помещают в мензурку с водой и энергично взбалтывают ее. Затем после оседания на дно пробирки песчаных частиц мутную воду, содержащую во взвешенном состоянии пылеватые и глинистые частицы, сливают. Процедуру повторяют несколько раз до полного просветления сливаемой жидкости, после чего замеряют объем песчаного осадка.

где Vo — приращение объема на 1 см 3 первоначально взятого объема грунта.

Метод отбора проб суспензии пипеткой (пипеточный метод). Пипеточный метод отбора проб суспензии с определенной глубины через определенные сроки также основан на учете скорости падения частиц в спокойной воде. Для производства анализа взмучивают грунтовую суспензию и оставляют ее в покое на некоторое время, после чего пипеткой (объемом 20...30 см3) с определенной глубины отбирают пробу суспензии. Такая проба содержит только те частицы, которые не успели осесть за указанное время отстаивания. При следующих пробах, взятых пипеткой через большие промежутки времени от начала отстаивания суспензии, получают более мелкие частицы. Определяя массу высушенных проб и зная размер отобранных частиц (вычисляемый по длительности отстаивания суспензии и глубине взятия проб), после перерасчета получают данные о содержании частиц этого размера во всем объеме суспензии.

Ареометрический метод . При этом методе производят измерения плотности отстаиваемой суспензии ареометром через определенные промежутки времени. Плотность, измеренная ареометром, зависит от содержания в суспензии взвешенных твердых частиц. Получив значения убывающей плотности через определенные промежутки времени, с помощью расчетных формул или по номограммам определяют количество содержащихся в грунте частиц определенного размера.

При проведении анализа зернового состава пипеточным (в различных его модификациях) или ареометрическим методом для расчета скорости падения частиц различных размеров в суспензии грунта после ее взбалтывания пользуются формулой Стокса или таблицами скорости падения частиц. Пипеточный и ареометрический методы широко применяются для проведения анализа зернового состава и микроагрегатного анализа глинистых грунтов.

Графические методы изображения зернового состава . Результаты гранулометрического анализа грунтов для большей наглядности, а также для облегчения соответствующих расчетов сводят в таблицу или строят по ним графики. Чаще всего зерновой состав грунта изображают в виде суммарной кривой (кривой накопления, или кумулятивной кривой). В этом случае ординаты суммарной кривой соответствуют не содержанию отдельных функций, а сумме фракций частиц менее определенного диаметра. Для построения кривой по оси ординат откладывают суммарный процент (от 0 до 100) содержания фракций, а по оси абсцисс — логарифмы диаметров частиц. Для нанесения суммарной кривой зернового состава пользуются обычно готовой сеткой, построенной в полулогарифмическом масштабе. На одну и ту же сетку можно наносить несколько кривых для различных видов грунтов (рис. 13.1).

По суммарной кривой можно находить так называемый действующий (эффективный) диаметр частиц грунта (d 10 , мм), меньше которого в грунте содержится частиц не более 10 %. Эту условную величину используют при расчетах коэффициента фильтрации по данным анализа зернового состава.

Иногда на кривой накопления выделяют также размер частиц, мельче которого в грунте содержится 60% (d 60 , мм). Отношение d 60 / d 10 называется коэффициентом (степенью) неоднородности К.

Рис. 13.1. Графическое изображение зернового состава в виде суммарной (комулятивной) кривой:

1 — глина; 2 — пылеватый суглинок; 3 — песок

Чем больше К , тем более разнородным по зерновому составу является грунт и тем он устойчивее и плотнее.

Пески с коэффициентом неоднородности К > 3 считаются разнозернистыми (неоднородными); пески с К < 3, а также мелкие пески с содержанием 90 % и более (по массе) частиц размером 0,1...0,25 мм считаются однородными.

Графическое изображение зернового состава различных грунтов позволяет наглядно и быстро производить их сравнение и решать некоторые задачи по искусственному изменению состава грунтов.

По гранулометрическому анализу классифицируются лишь крупнообломочные и песчаные грунты (табл. 13.1) .

Дополнительно к данной классификации Э. М.Добровым рекомендовано использовать для строительства классификацию крупнообломочных грунтов по каркасности и степени водостойкости, приведенную в табл. 13.2.

Среди общих классификаций наибольшее практическое применение нашли классификации В. В. Охотина, разработанные с учетом требований и специфических условий дорожного строительства. Ценность классификаций В. В. Охотина заключается в том, что они построены на количественном учете содержащихся в грунтах глинистых частиц, которые во многих случаях оказывают решающее влияние на свойства и поведение дисперсных грунтов в инженерных сооружениях.

Название видов и разновидностей грунта по данным классификациям устанавливали в зависимости от количественного содержания в грунте глинистых, пылеватых и песчаных частиц (табл. 13.3).

В приведенной классификации глинистыми считаются фракции с размером частиц меньше 0,005 мм. При преобладании в суглинистых и супесчаных грунтах пылеватых фракций (размером 0,05...0,005 мм) над песчаными (размером 0,05...2 мм) к наименованию грунта добавляется слово «пылеватый».

Известные трудности в определении зернового состава глинистых грунтов (например, принятие для расчетов скорости падения частиц шарообразной формы и средней плотности частиц), а также большая зависимость результатов анализа зернового состава от способа подготовки пробы грунта к анализу снижают практическое значение классификаций, построенных только на данных анализов зернового состава.

В связи с этим целесообразно подразделять глинистые грунты на типы и виды по предложенной В. М. Безруком классификации которая учитывает два основных показателя: содержание песчаных частиц в данном грунте и число пластичности фунта (табл. 13.4). Число пластичности (см. подразд. 13.4) является комплексным объективным показателем, суммарно отражающим глинистость и физико-химическое состояние тонкодисперсной части грунта.

Таблица 13.4. Типы и виды глинистых грунтов по В.М.Безруку

Примечания: 1. Для супесей легких крупных учитывается содержание частиц размером 2,00...0,25 мм.

Преимуществом этого показателя является то , что при его опре-делении не приходится прибегать к нарушению свойств и состава грунта (разрушению карбонатов, удалению легкорастворимых солей, растиранию, кипячению и добавлению диспергирующих реагентов), что приходится делать при выполнении анализов зернового состава.

Крупнообломочные и песчаные грунты характеризуются хорошей водопроницаемостью, отсутствием или очень малой капиллярностью. Их применяют в качестве дренирующего материала в подстилающих слоях, зерновых добавок или заполнителей в цементном или асфальтовом бетоне (если они отвечают соответствующим техническим требованиям). Песчаные пылеватые грунты в сухом состоянии так же не связны. При увлажнении они переходят в плывунное состояние. Как дренирующий материал они мало пригодны.

Супесчаные легкие грунты обладают относительно благоприятными свойствами и используются в качестве материала проезжей части грунтовых дорог, а также в основаниях дорожных покрытий. Они слабопластичны, в сухом состоянии обладают достаточной связностью, пылеобразование незначительно. Эти грунты быстро просыхают, не набухают и не обладают липкостью. Они устойчивы в сухом и влажном состояниях, так как сочетают в себе положительные качества песчаных (большое внутреннее трение и хорошая водопроницаемость) и глинистых (связность в сухом состоянии) частиц.

Супесчаные пылеватые грунты характеризуются преобладанием пылеватых частиц. В сухом состоянии они сильно пылят, при увлажнении быстро размокают и переходят в плывунное состояние. В них относительно быстро и на большую высоту (до 3 м) поднимается капиллярная вода, что в ряде случаев способствует образованию пучин на дорогах. Эти грунты обладают малой пластичностью и плохой водопроницаемостью. Для отсыпки дорожных насыпей земляного полотна такие грунты неблагоприятны, особенно супеси тяжелые пылеватые (Н.Н.Иванов, Н.В.Орнатский, Н.А. Пузаков, А.Я.Тулаев, В.М.Сиденко, В.И.Рувинский и др.). К этим грунтам относятся также некоторые виды лёссов.

Суглинистые легкие грунты отличаются связностью и незначительной водопроницаемостью. Пластичность, липкость, набухание и капиллярные свойства проявляются в заметной степени, особенно с увеличением количества глинистых частиц.

Суглинистые легкие пылеватые грунты и супесчаные тяжелые пылеватые грунты по свойствам близки друг к другу. Большая высота капиллярного поднятия воды и способность переходить в плывунное состояние при увлажнении (при небольшом количестве глинистых частиц) обусловливают весьма неудовлетворительные свойства этих грунтов при использовании их в дорожных сооружениях.

Суглинистые тяжелые грунты в сухом состоянии обладают зна чительной связностью и плотностью. Они трудно поддаются раз работке, медленно просыхают после увлажнения и обладают нич тожной водопроницаемостью. Пластичность, липкость, набухание влагоемкость и капиллярные свойства в этих грунтах резко выра жены.

Глины характеризуются большой плотностью и связностью. Они практически водонепроницаемы и трудно поддаются разработке Глины обладают большой пластичностью, липкостью и набуха|нием. Капиллярные свойства глин выражены в меньшей степени, чем суглинистых и пылеватых грунтов. В основаниях дорожных покрытий при плохом водоотводе глины обладают малой несущей способностью.

Зерновой состав грунтов является хотя и очень важным, но не единственным признаком, по которому можно окончательно судить об устойчивости грунтов в дорожных сооружениях. Для более полной и правильной оценки свойств грунтов необходимо также учитывать их генезис , минеральный и химический составы, физическое состояние и другие особенности.

Почва, ее строение и свойства

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 1

Гранулометрический состав почв. Определение гранулометрического состава почв. Решение задач

Гранулометрический состав почвы - фундаментальное свойство почвы, т.е. от него зависят многие другие почвенные свойства (физические, химические, биологические, физико-химические и др.).

Твердая фаза почв формируются при выветривании горных пород. Она представлена частицами (обломками) первичных и вторичных минералов, органического вещества (гумуса) и органо-минеральных соединений

Все эти частицы называются механическими элементами

В почве они находятся в раздельно-частичном состоянии, либо в виде агрегатов разной величины и формы. Размеры механических элементов различаются, что связано с особенностями почвообразовательных процессов

Частицы разного размера определяют и особые свойства почвы. Эти свойства меняются довольно отчетливо, а, иногда, и резко, что послужило основанием для разделения их на группы или фракции .Такая группировка называется КЛАССИФИКАЦИЕЙ МЕХАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

В России наибольшее распространение и признание получила классификация Н.А. Качинского. Эта классификация играет такое же большое значение, как периодическая система Менделеева в химии. Можно, даже сказать, что суть их в принципе одинакова.

Рассмотрим несколько клаасификаций механических элементов по размерам:

Первая классификация достаточно простая –

частицы размером более 1 мм: СКЕЛЕТ почвы

частицы размером менее 1 мм: МЕЛКОЗЕМ

Вторая классификация наиболее важная, на ее основе почвы классифицируются по гранулометрическому составу –

частицы размером более 0,01 мм называют: ФИЗИЧЕСКИЙ ПЕСОК

частицы размером менее 0,01 мм: ФИЗИЧЕСКАЯ ГЛИНА

Все главнейшие свойства почв особенно резко изменяются на переходе размера частиц через 0,01 мм.

Третья классификация – Н.А. Качинского:

Классификация механических элементов почвы

Итак, ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВЫ это относительное содержание в почве частиц разного размера или, по-другому, процентное соотношение между физическим песком и физической глиной

Классификация почв по гранулометрическому составу

Чем больше физической глины в твердой фазе почв, тем тяжелее их обрабатывать, поэтому в агрономии различают тяжелые и легкие почвы.

Песчаные и супесчаные почвы легко поддаются обработке, поэтому издавна их называют легкими, характеризуются хорошей водопроницаемостью и благоприятным воздушным режимом, быстро прогреваются, но также быстро остывают и имеют низкую влагоемкость. Поэтому на песчаных и супесчаных почвах даже во влажных районах растения страдают от недостатка влаги. Легкие почвы бедны гумусом и элементами питания растений, обладают незначительной поглотительной способностью, подвергаются ветровой эрозии. Физико-механические свойства, например, пластичность, липкость, набухаемость, сопротивление при обработке на легких почвах отличаются от тяжелых, а от этого зависят сроки проведения полевых работ, нормы выработка, расход горючего и т.д.

Суглинистые и глинистые почвы отличаются более высокой связностью и влагоемкостью, хорошо обеспечены питательными веществами и гумусом по сравнению с песчаными почвами. Запасы влаги и питательных веществ в этих почвах способны обеспечить хорошие урожаи сельскохозяйственных культур, особенно на тяжелосуглинистых и глинистых почвах, которые обладают выраженной структурой и содержат достаточное количество водопрочных агрегатов. Однако, обработка этих почв требует больших энергетических затрат, поэтому их принято называть тяжелыми. Тяжелые почвы подвергаются водной эрозии в большой степени, нежели ветровой. При нерациональном использовании эти почвы могут терять свою структуру. Тяжелые бесструктурные почвы обладают характерными свойствами глинистых частиц, с чем связаны неблагоприятные физические и физико-механические свойства. В зависимости от влажности глина резко меняет свои свойства: она тверда в сухом состоянии, при избытке воды – текуча, а при умеренном содержании воды – пластична. В связи с этим бесструктурные глинистые почвы имеют слабую водопроницаемость, легко заплывают, образуют корку, отличаются большой плотностью, липкостью, вязкостью, часто неблагоприятным воздушным и тепловым режимами.

Различают несколько методов гранулометрического анализа почвы: полевые и лабораторные (ситовый анализ, гранулометрический анализ почвы в воде).

«Сухой» метод легко используется в полевых условиях. Зерно почвы, величиною с зерно гречихи, испытывают на ощупь между пальцами. Раздавливают ногтем на ладони и втирают в кожу. Чем зерно более угловато, жестко, прочно и чем большая часть его после полного раздавливания втирается в кожу, тем почва тяжелее по гранулометрическому составу.

«Мокрый» метод используется как в поле, так и в лаборатории. Почву смачивают и разминают между пальцами до такого состояния, чтобы не ощущались ее структурные зерна, до консистенции теста. Хорошо размятая почва раскатывается на ладони «ребром» второй кисти руки в шнур и сворачивается в колечко. Толщина шнура около 3 мм, диаметр кольца - около 3 см. (таблица)

Показатели «мокрого» метода определения гранулометрического состава почв

Практическое задание

1. Ознакомьтесь с понятиями о гранулометрическом составе почв
2. На основе экспериментальных данных определите основное и дополнительное название горизонтов почвы по гранулометрическому составу; постройте график распределения илистой фракции и определить тип распределения илистой фракции по профилю почвы.
3. В коробочном образце с помощью «мокрого» метода определите гранулометрический состав почвы.
4. Обобщите результаты и дайте ответы на контрольные вопросы.

Прослушайте теоретический материал предложенный преподавателем, выполните индивидуальную работу по вариантам, предложенному преподавателем. Основное наименование почвы или горизонта по гранулометрическому составу дается, исходя из процентного содержания физической глины, т. е. суммы частиц менее 0,01 мм (см. таблицу). В предлагаемом примере сумма частиц менее 0,01 мм равна: 6,6 + 8,2 + 11,7 = 26,5 %. Основное название разновидности