Морфология почв

Живая или неживая природа?

Почва занимает промежуточное значение между живой и неживой природой, что опять подтверждает уникальность и особый статус этой субстанции. Она является связующим звеном между живой и неживой природой. К примеру, известняк, каменный уголь, торф – это все полезные ископаемые, относящиеся к неживой природе. Но ведь образованы они из остатков живых организмов.

Можно вернуться к понятию биокосного вещества, то есть – материи, образуемой в результате действия одновременно и живых микроорганизмов, и косных процессов (неживых). И оба участника образования почвы пребывают в относительном равновесии. Двоякость структуры – один из ярких признаков земли.

Определение механического состава и величины зерен почвы

Почвы
в зависимости от условий образования
и характера почвообразующих пород имеют
различный механический состав.
Механическим
составом
называют относительное содержание в
почве механических элементов различного
диаметра.

Масса
почвы всегда состоит из частиц различной
величины – от нескольких миллиметров
до нескольких микронов или миллимикронов.
Эти чистицы имеют различный минералогический
и химический состав, обладают различной
активностью по отношению к развивающимся
в почве физико-химическим и биологическим
процессам, оказывают большое влияние
на водный, воздушный, тепловой и
питательный режимы ее. Отдельные частицы
почвы, т.е. отдельные зерна минералов и
обломки горных пород, называют
механическими элементами, которые
объединяются в группы или фракции.

Каждая
фракция характеризуется суммой физических
свойств, отличающих ее от других фракций.
Для классификационных целей часто все
частицы крупнее 0,01 мм объединяют во
фракцию физического песка, а все частицы
мельче 0,01 мм – во фракцию физической
глины.

Термин
“физический” обозначает наличие в той
или другой фракции физических свойств
песка или глины, не предопределяя
химического состава фракции. Кроме
того, обычно все частицы мельче 1 мм
называются мелкоземом почв, а частицы
крупнее 1 мм – почвенным скелетом.

Основные генетические горизонты почвенного профиля этого типа.

Перегнойно-аккумулятивная часть профиля. Здесь преобразуется отмершее органическое вещество, систематически накапливается почвенный перегной и гумус и аккумулируются зольные элементы, необходимые для нормального питания растений. В перегнойно-аккумулятивной части профиля идут не только процессы накопления: часть химических элементов в виде подвижных как органических, так и неорганических соединений выносится за пределы гумусового горизонта, однако, в целом, преобладает тенденция к накоплению. Цвет этой части профиля меняется от черного, бурого и коричневого до светло-серого, что обусловлено составом и количеством гумуса. Мощность этой части профиля меняется в различных почвах от нескольких сантиметров до 1 метра. В эту часть профиля входят следующие горизонты:

Горизонт А (0) – самая верхняя часть почвенного профиля. Это легкая подстилка (степной войлок), представляющая собой опад растений на различных стадиях разложения – от свежего до почти разложившегося.

Горизонт А_т(Н) – поверхностный горизонт почвы, состоящий из насыщенного водой торфа.

Горизонт А1 (А) – верхний темный горизонт почвы, содержащий наибольшее количество органического вещества (в том числе, и наибольшее количество гумифицированного органического вещества). Этот горизонт еще называют гумусовым горизонтом.

Переходная часть профиля представляет собой постепенный переход от гумусового горизонта к почвообразующей породе, здесь происходят различные, часто противоположно-направленные процессы.

Для верхнего горизонта переходной части профиля характерно вымывание подвижных соединений в более низкие почвенные горизонты, в некоторых почвах очень сильное (например, в подзолистых). В этом случае обособляется самостоятельный горизонт вымывания А₂ (Е), откуда вынесены все более или менее подвижные соединения. Горизонт вымывания также называют элювиальным горизонтом, он резко выделяется в почвенном профиле своим внешним видом. Вследствие вымывания у него белесая, напоминающая цвет золы окраска, он бесструктурный или слойный, рыхлый. Элювиальный горизонт обеднен илистыми частицами, гумусом и другими соединениями частицами за счет вымывания их в нижележащие слои и относительно обогащен остаточным кремнеземом.

В нижней половине переходной части профиля преобладает вмывание, т.е. выпадение (осаждение) соединений тех химических элементов и мелких частиц, которые были вымыты из верхней части почвенной толщи. Глубина перемещения частиц и соединений в разных условиях различна, однако, в общем, более растворимые соединения мигрируют глубже, чем менее растворимые, поэтому понятие горизонта вмывания несколько неопределенно. Обычно в качестве горизонта вмывания (или иллювиального горизонта) выделяют горизонт, характеризующийся накоплением глины, окислов железа, алюминия и марганца.

Этот горизонт четко выделяется своей бурой, охристо-бурой или красновато-бурой окраской, оструктуренностью и большей (по сравнению с другими почвенными горизонтами) плотностью. Иллювиальный горизонт обозначают символом В.

В почвах, где не наблюдаются существенные перемещения веществ, в почвенной толще нет обособления элювиального и иллювиального горизонтов. В таких почвах символом В обозначают переходный слой между гумусовым горизонтом и почвообразующей породой, характеризуемый постепенным ослаблением процессов аккумуляции гумуса, разложения первичных минералов, он может подразделяться на В1 – горизонт с преобладанием гумусовой окраски, В2 – подгоризонт с более слабой и неравномерной гумусовой окраской и В3 – подгоризонт окончания гумусовых затеков.

Горизонт Вк – максимальная аккумуляция карбонатов, обычно располагается в средней или нижней части профиля и характеризуется видимыми вторичными выделениями карбонатов в виде налетов, прожилок, псевдомицелия, белоглазки, редких конкреций.

Горизонт G – глеевый, характерен для почв с постоянно избыточным увлажнением, которое вызывает восстановительные процессы в почве и придает горизонту характерные черты – сизую, серовато-голубую или грязно-белую окраску, наличие ржавых и охристых пятен, слитость, вязкость и т.д.

Лёгкие почвы

На первый взгляд, лёгкие почвы кажутся удобными для высаживания культур – в них хороший воздухо- и теплообмен. Однако в таком грунте вода долго не задерживается, вместе с ней «утекают» питательные элементы, а гумус разрушается.  Чтобы избежать таких последствий, в лёгкую почву добавляют глину или очищенный ил; полезны навоз и компост.

Но из-за большой воздухопроницаемости песчаной почвы органические вещества быстро разлагаются, поэтому лучшим решением для придания плодородия такой земли является искусственное создание нового слоя. Этот агротехнический приём называется глинованием.  На грядки, где планируются посадки, укладывают слой глины толщиной в пять сантиметров, выравнивают его, сверху – супесчаной или дерновой почвы толщиной не менее 30 сантиметров.

Причем, постепенно плодородный слой нужно увеличивать. Такой способ поможет удерживать влагу и минеральные вещества. Перекапывать песчаную почву можно лишь раз в год, чтобы не нарушить слой; постоянно обрабатывать органическими веществами; благоприятно действует и выращивание сидератов – как правило, бобовых культур.

Для улучшения механического состава песчаной почвы полезен агротехнический приём в виде глинования

Значение механического состава

Механический
состав почв оказывает большое влияние
на почвообразование и сельскохозяйственное
использование почв; на водно-физические,
физико-механические, воздушные, тепловые
свойства, окислительно-восстановительные
условия, поглотительную способность,
накопление в почве гумуса, зольных
элементов и азота.

В зависимости от
механического состава почв меняются
условия обработки, сроки полевых работ,
нормы удобрений, размещение
сельскохозяйственных культур.

Механический
состав почвы является довольно устойчивым
признаком, унаследованным от почвообразующей
породы. Правильное использование почвы
улучшает ее свойства. Коренное улучшение
свойств бесструктурных песчаных почв
возможно путем глинования, а глинистых

пескования на фоне применения высоких
норм органических удобрений.

Подстилающая горная порода.

Горизонт D (R) – подстилающая горная порода, залегающая ниже материнской (почвообразующей) горной породы и отличающаяся от нее своими свойствами.

Почвенный профиль гидроморфных почв, т. е. почв, формирование которых происходит в условиях близкого расположения грунтовых вод. В этом случае процесс почвообразования идет под воздействием грунтовых вод, которые периодически или постоянно обогащают почвенную толщу определенным химическими элементами и создают специфическую геохимическую обстановку. Режим почвенной влаги в этих условиях соответствует выпотному или застойному.

При близком залегании грунтовых вод и капиллярном их подъеме в почвенную толщу различные соединения выпадают примерно в той же последовательности, как и при нисходящем движении вод. Однако в то время как при нисходящем движении ближе к поверхности расположены менее растворимые соединения, при восходящем движении грунтовых вод картина обратная – более растворимые соединения находятся близко к поверхности или располагаются непосредственно на ней.

Почвенный профиль гидроморфных почв состоит, во-первых, из более или менее выраженной перегнойно-аккумулятивной части, и во-вторых, из системы минерально-аккумулятивных горизонтов, каждый из которых называется по слагающему его соединению. На рис. 2 выделяется (снизу вверх) карбонатный, гипсовый и сульфатно-натриевый горизонты.

Помимо двух основных типов строения почвенного профиля – автоморфного и гидроморфного, в природе встречаются многочисленные случаи переходного строения, это объясняется сменой условий автоморфного и гидроморфного почвообразования.

Кроме этих горизонтов выделяются переходные горизонты, для которых используются двойные обозначения, например, А1А2 – горизонт, прокрашенный гумусом и имеющий признаки оподзоленности (вымывания элементов), А2В – горизонт, имеющий черты элювиального горизонта А2 и иллювиального В, А₁С – переходный горизонт от гумусового к материнской породе и т. д.

Второстепенные признаки обозначаются индексом с дополнительной малой буквой, например В_g – иллювиальный горизонт с пятнами оглеения, С_k – карбонатная почвообразующая порода и т.д.

Кроме обозначения горизонта индексом, почвоведы обязательно используют и словесные названия этих горизонтов: гумусовый, подзолистый, глеевый, торфянистый, солонцовый, иллювиально-гумусовый, погребенный и т. д.

Обычно переход между генетическими горизонтами постепенный, поэтому граница между горизонтами, в известной мере, условна и представлена не линией, а некоторой переходной полосой. Иногда переход между горизонтами четкий, но граница при этом бывает не обязательно ровной, а языковатой. В этом случае масса верхнего горизонта в виде языков и потеков заходит в пределы нижерасположенного генетического горизонта. Учет плотности почв значительно облегчает выделение горизонтов и установление их границ.

Приведенная система выделения почвенных горизонтов и их буквенных обозначений является наиболее распространенной в нашей стране, однако кроме нее есть много других подобных систем. Сейчас разрабатывается система более сложной индексации горизонтов почвенного профиля.

Структурность почв

– это способность почвы естественно распадаться на отдельности (агрегаты), состоящие из склеенных перегноем и иловатыми частицами механических элементов почвы. Форма структурных отдельностей, их размер и прочность четко отражают характер процессов, протекающих в почве.

Структура почвы оказывает влияние на аэрацию почвы и ее водопроницаемость, определяет устойчивость почвы против эрозии. На образование почвенной структуры оказывают влияние: корневая система травянистой растительности, деятельность почвенной фауны, а также различные физические процессы: увлажнение и высыхание, замерзание и оттаивание, нагревание и охлаждение. Главными клеющими веществами почв при их оструктуривании являются: гумус, глинистое вещество, гидроксиды железа и алюминия. Поэтому песчаные почвы, лишенные глинистых частиц и содержащие мало гумусовых веществ, бесструктурны. Важную роль структурообразования в гумусовом горизонте играют травянистые растения, создающие своей корневой системой комковатую структуру.

По форме структурные отдельности подразделяются на три основных типа: кубовидный тип (отдельности имеют одинаковые размеры по всем трем измерениям и обычно представлены неправильными многогранниками), призмовидный тип (преобладает одно из трех измерений, в силу чего отдельность более или менее вытянута вверх); плитовидный тип (отдельность уплощена по высоте и развита по двум другим измерениям). В нашей стране используют классификацию структурных отдельностей по форме, размеру и характеру поверхности, разработанную в 1927 С.А.Захаровым.

Название структуры почвы дается по преобладающим отдельностям. Каждому типу почв и каждому генетическому горизонту характерны определенные типы почвенных структур. Например, для гумусовых горизонтов характерна зернистая, комковато-зернистая, порошисто-комковатая структура; для элювиальных горизонтов – плитчатая, листоватая, чешуйчатая, пластинчатая; для иллювиальных – столбчатая, призматическая, ореховатая, глыбистая и т.д.

В полевых условиях для определения структуры почв из исследуемого горизонта ножом вырезают небольшой образец грунта и подбрасывают его несколько раз на ладони до тех пор, пока он не распадется на структурные отдельности. Их рассматривают и определяют степень их однородности, размер, форму, характер поверхности.

Изменение условий почвообразования отражается на структуре гумусового горизонта

Прочность структурного пахотного горизонта имеет важно для земледелия

Большое значение для агрономической характеристики почвы имеет водопрочность структуры почвы, т.е. образование прочных, не размываемых в воде отдельностей. Почвы, обладающие водопрочной структурой, имеют благоприятный для развития растений водно-воздушный режим, механические свойства и т.д. Почвы, не имеющие такой структуры, быстро заплывают, становятся непроницаемыми для воды и воздуха, а при высыхании растрескиваются на крупные глыбы.

Глинистая и суглинистые почвы

Если на вашем участкеглинистая или суглинистые почвы, то приготовьтесь к тому, что освоить эти почвы быстро не удастся. Осваивать их наиболее тяжело. По структуре они очень плотные, плохо пропускают воду. В них недостаточно воздуха для корней растений и микроорганизмов. Часто такие почвы излишне влажные, так как грунтовые воды залегают очень близко к поверхности. Чтобы сделать такие почвы плодородными придется вложить много труда.

• Начать нужно с осушения участка. Для этого на участке делают сеть осушительных канавок или можно устроить закрытый дренаж.
• Выровнять поверхность земли так, чтобы не было западающих участков. Иначе  в них будет скапливаться вода.
• Внести органические удобрения и крупнозернистый песок в большом количестве.

Из органических удобрений, кроме навоза и перегноя, хорошо использовать лежалые опилки, смоченные раствором азотных удобрений, компост из коры деревьев, торф. Первую перекопку участка делают так: снимают верхний слой грунта толщиной 20 — 25 см. и шириной примерно 1 м. Дно полученной траншеи перекапывают на штык лопаты с внесением органических и минеральных удобрений и извести:

• органики  4-6 кг/кв.м.
• суперфосфата 10 г/кв.м
• калийных  5 г/кв.м
• извести до 300 г/кв.м

Разрыхленную землю закрывают верхним слоем грунта, снятого со следующей траншеи. И так весь участок. Это будет  подготовлен подпахотный слой почвы. Кустарники и деревья плохо растут, если этот слой недостаточно рыхлый. Потом приступают к созданию верхнего пахотного слоя. Верхний слой перекапывают с внесением на 1 кв. м.  по 2 ведра песка и органических удобрений и не глубоко , примерно на 15 см. Так будут более благоприятные

условия для их разложения. Если почва кислая, то в нее добавляют извести. В зависимости от степени кислотности, доза может составлять до 1,5 кг/кв.м  и лучше вносить ее осенью во время осенней перекопки. Осеню же вносят фосфорные и калийные удобрения, а весной -азотные. Полив грядок производится редко, но обильно. Если поливать часто, то почва быстро уплотняется. После полива через 1 — 2 дня грядки подрыхливают.

Вот сколько придется потрудиться, чтобы почва стала плодородной. Но если этого не сделать, то хороших урожайных грядок и ягодников ждать не приходится. Надо делать!

Информация

Добавить в ЗАКЛАДКИ

Гранулометрический (механический) состав почв.

Гранулометрическим (механическим) составом почвы называется весовое соотношение в почве частиц разного размера. Под частицами разного размера подразумеваются группы частиц, диаметр которых лежит в определенных пределах. Каждая из таких групп называется гранулометрической (механической) фракцией почвы.

Группировка механических элементов по размерам называется классификацией механических элементов. В нашей стране применяется классификация Н. А. Качинского (таблица 1).

В основу разделения механических фракций положены различия, главным образом, в водно-физических свойствах частиц. Так, каменистая часть почвы (d > 1 мм) с точки зрения водно-физических свойств не активна, инертна; она не способна удерживать влагу. Песок (d = 1,0–0,05 мм) обладает слабой водоудерживающей способностью. Пыль (d = 0,05–0,001 мм) очень хорошо удерживает воду и обладает хорошей водоподъемной способностью; ил (d

В почвоведении принята классификация почв по механическому составу, разработанная Качинским, по которой все почвы подразделяются в зависимости от содержания в них физической глины, т.е. частиц, диаметр которых менее 0,01 мм. Для каждого типа почвообразования нормы содержания физической глины не одинаковы (таблица 2).

Механический состав почвы является важной характеристикой, необходимой для определения производственной ценности почвы, ее плодородия, способов обработки и т.д. От механического состава зависят почти все физические и физико-механические свойства почвы: влагоемкость, водопроницаемость, порозность, воздушный и тепловой режим и др

В полевых условиях определение механического состава производится по степени пластичности – наощупь. При известном навыке почвы можно достаточно четко разделять на глинистые, суглинистые, супесчаные и песчаные:

Песчаные почвы – бесструктурны, не обладают связностью, сыпучи, при большом увлажнении можно скатать в шарик.

Супесчаные почвы – в сухом состоянии сыпучи, бесструктурны, во влажном состоянии легко скатываются в шар, но «шнура» или «колбаски» не образуют.

Суглинистые почвы – в сухом состоянии легко втираются в кожу, во влажном состоянии пластичны и легко раскатываются в «шнур» или «колбаску». Чем тоньше «шнур» или «колбаска», тем данная почва ближе к глине.

Глинистые – в сухом состоянии при растирании на ладони дают тонкий однородный порошок (пудру), хорошо втирающийся в кожу, во влажном состоянии раскатываются в длинный, тонкий шнур, легко сворачиваемый в кольцо без трещин.

Окончательное название почвы по механическому составу производится в лаборатории при помощи специального анализа, и на основании этого дается название почвы. Общее название почвы по механическому составу дается по данным механического анализа верхнего горизонта (0–25 см). Например, чернозем южный, глинистый.

Как определить уровень грунтовых вод на участке

В засушливых условиях зоны грунтовые воды на участке редко являются фактором, по которому можно забраковать участок, так как чаще всего констатируется глубокое их залегание (свыше 8—10 м), а при близком залегании проточных пресных грунтовых вод влияние их может быть полезным. В прошлом для садов в средней полосе нередко специально подбирались участки с хорошим естественным увлажнением за счет родниковых вод. Непременным условием хорошего развития садов, увлажняемых родниковыми водами, является расположение их на склонах или на хорошо дренированных скелетных наносных почвах. Вредное влияние, а иногда и губительное, оказывают застойные и засоленные грунтовые воды. Пригодными являются слабо минерализованные воды с содержанием солей до 1 г на литр. Повышенно минерализованные воды (1,5—3 г/л) не представляют особой опасности для плодовых культур, если в состав солей входят в основном сульфаты и карбонаты кальция.

Наряду с уровнем грунтовых вод на участке в ряде случаев приходится считаться с верховодкой — водой, застаивающейся периодически в почве после таяния снега или обычных дождей. Появление верховодки чаще всего возможно на ровных участках с плохо проницаемой подпочвой, где отсутствует внутрипочвенный сток влаги. Особенно чувствительна к верховодке вишня. На местах с близкой верховодкой она страдает от подмерзания, болеет камедетечением и преждевременно погибает. При верховодке в почве появляется оглеение, морфологически прослеживаемое в виде сизоватых пятен. Участки с продолжительным застоем верховодки не следует отводить под семечковые и косточковые культуры.

А как определить наличие грунтовых вод на участке? Сделать это можно путем выконки в наиболее сухое время года (в конце лета) почвенного разреза (ямы) или бурения скважины на глубину допустимого уровня их залегания. Если на этой глубине воды не окажется, то в этом отношении участок можно считать благополучным. Для определения наличия верховодки разрезы выкапывают весной (в конце мая), в годы с обильным весенним увлажнением почвы до материнской породы.

Порозность почвы.

Почвенные частички и структурные элементы, входящие в состав почвы, прилегают друг к другу не всеми своими плоскостями, а лишь отдельными точками или гранями, вследствие чего сама почва приобретает характер пористого тела, пронизанного целой системой трещин, пор, ячеек, пустот. Общий объем всех этих воздушных пор, полостей, трещин и пр

в определенном объеме почвы называют порозностью или скважностью почвы. Суммарный объем почвенных пор составляет от 25 до 60% объема почвы

На порозность почвы большое влияние оказывает, прежде всего, структурное строение почвы: чем почвы структурнее, тем общая порозность больше (поскольку, помимо заключенных в комках пор, эти почвы имеют промежутки, находящиеся между структурными отдельностями). Всякое разрушение почвенной структуры, могущее произойти в результате воздействия на почву природных факторов или вследствие неправильной обработки почв, ведет за собой уменьшение общей порозности почвы. Заметное влияние на порозность почв оказывает также органическое вещество почв: чем органического вещества больше, тем больше порозность (так, например, порозность песка около 30%, а торфа – около 85%). Порозность заметно меняется в зависимости от глубины почвенного слоя: в верхних слоях она больше, в нижних – меньше. Объясняется это большим содержанием гумуса и лучшей структурой верхних горизонтов, большим воздействием на верхние слои почвы корней растений и роющих животных, а также меньшим давлением вышележащих слоев.

Размеры почвенных полостей различны, начиная от тончайших, так называемых капилляров, и кончая порами с диаметром 10 мм и крупнее

В связи с этим, помимо общей скважности, различают еще капиллярную и некапиллярную скважность почвы. Во всякой почве всегда есть оба вида скважности, причем преобладание того или иного вида зависит от механического и структурного состава почв

Каждый вид скважности имеет различное значение в почвообразовательных процессах: капиллярная порозность, обычно заполненная водой, затрудняет свободный доступ воздуха в почву и продвижение атмосферной влаги из верхних горизонтов в нижние. Наличие же некапиллярной скважности устраняет эти нежелательные явления, создавая благоприятные условия как для почвообразовательных процессов, так и для развития растений

См.также ТИПЫ ПОЧВ.