Картография и почвоведения

    Минералы, содержащиеся в почвах в малых  количествах, называют акцессорными. Они используются для определения генезиса почвообразующих пород, а также в качестве свидетелей при анализе изменений массы почв и отдельных компонентов при почвообразовании. К числу акцессориев  относятся: цикрон, эпизот, цоизит, гранат, дистен, ставролит, ильменит. Акцессорные минералы используют также для установления возраста почв и для расчетов баланса веществ при изучении почвообразовательных процессов.

    Все минералы почв делятся на две генетически  различные группы: унаследованных и  новообразованных. К унаследованным относятся минералы почвообразующих пород, речных и озерных наилков, аэральных взвесей, ирригационных наносов, оказавшиеся в почвах. Новообразованными являются те минералы, которые сформировались в процессе образования и эволюции почв. В огромном большинстве почв резко преобладают унаследованные минералы. Исключением являются почвы красноземы, которые развиты на свежих малоустойчивых породах. Унаследованные минералы преобладают не только в грубодисперсной части, но и в илистой части почв. В черноземах и каштановых почвах новообразованной является часть кальцита, в нижних горизонтах солонцовых почв – гипс.

    В настоящее время установлено, что  техногенные, агротехнические и  мелиоративные воздействия оказывают  влияние на состав минералов, способствуя  разрушению одних и синтезу других. С удобрениями, мелиорантами возможно поступление новых минералов.                    

Почва представлена частицами различной величины. Эти  частицы называют механическими элементами. Близкие по размерам частицы объединяются во фракции.

                         Механический (гранулометрический) состав почвы - это содержание механических элементов различных размеров (фракций), распределенных по профилю, выражается в процентах к абсолютно сухой массе почвы. Механические элементы в зависимости от химического состава делятся на 3 группы: минеральные, органические и органо-минеральные. Группировка частиц по размерам называется классификацией механических элементов.

В таблице 6.1 приведены  объединение частиц или механических элементов по их размерам на фракции.

                            Классификация механических элементов (частиц)

Все механические элементы в зависимости от размера с учетом только физических свойств подразделяются на 2 группы:

1) физический  песок (частицы > 0,01 мм);

2) физическая  глина (частицы < 0,01 мм).

В почвоведении также используется и другое подразделение. Частицы мельче 3 мм называются мелкоземом, а крупнее 1 мм, включающие камни и гравий - почвенным скелетом. Сумма частиц мельче 0,001 мм называется илистой или тонкодисперсной фракцией. Фракцию крупной пыли (0,05-0,01 мм) иногда называют лессовидной, поскольку она составляет основную массу в лессах.

Отдельные группы механических элементов по-разному влияют на свойства почвы. Это связано с тем, что каждый механический элемент обладает определенным свойственным только ему минералогическим и химическим составом, физическим, водно-физическим и физико-химическими свойствами. Камни и гравий представлены в основном обломками горных пород и реже - минералами. Песок и пыль содержат первичные минералы - кварц, полевые шпаты, слюды. Илистая фракция содержит как первичные, так и вторичные минералы, а также гумус.

Содержание кремнезема уменьшается с уменьшением размера  механических элементов, а полуторных оксидов (железа, алюминия), оксидов кальция и магния, наоборот, увеличивается в мелких фракциях. В илистой фракции сосредоточено больше всего гумуса и элементов зольного и азотного питания растений, поэтому эта фракция имеет большое значение в создании почвенного плодородия. Коллоидная часть илистой фракции служит главным цементом почвенной структуры.

Классификация почв по гранулометрическому  составу

На соотношении в почве физического песка и физической глины основана общепризнанная в настоящее время классификация почв, разработанная Н.М. Сибирцевым и впоследствии уточненная и предложенная почвоведом Н.А. Качинским

           Классификация почв по механическому составу

                                  Продолжение таблицы 6.2

Дополнительное  название дается с учетом соотношения  между фракциями элементарных частиц, причем название преобладающей фракции становится на последнее место. Например, супесь иловато-песчаная означает, что количество песка преобладает над фракцией ила. Допустим чернозем содержит 80% физической глины, ила 45%, пыли (средней и мелкой) 35%, пыли крупной 10%, песка 10%, то по количеству физической глины этот чернозем относится к средней глине; основной фракции ила больше других, поэтому чернозем среднесуглинистьй пылевато-иловатый.

Тип каменистости устанавливается по характеру скелета: валунная, галечниковая, щебенчатая.

«Легкими» называются почвы, в гранулометрическом составе  которых преобладают крупные  фракции. «Тяжелые» почвы характеризуются  преобладанием в их составе тонких фракций, особенно ила.

К легким относятся песчаные и супесчаные, к тяжелым - суглинистые и глинистые, требующие для обработки больше энергетических затрат. Тяжелые почвы обладают более высокой связностью и влагоемкостью, меньшей водопроницаемостью, лучшей обеспеченностью элементами питания, труднопроницаемостью для воды и воздуха, неблагоприятными воздушными и тепловыми режимами, чем почвы легкие.

При полевом  описании почв, как правило, приходится проводить определение их гранулометрического состава до проведения лабораторного анализа. Для установления гранулометрического состава наиболее используемым является метод раскатывания шнура. При этом методе увлажненная до состояния густой пасты и размятая в руках почва раскатывается в шнур толщиной около 3 мм, а затем свертывается в кольцо. В зависимости от поведения шнура при свертывании в кольцо производится классификация почв по гранулометрическому составу согласно данных, приведенных в таблице 6.4.

  Значение гранулометрического  состава почв

Гранулометрический  состав почвы является одной из важнейших ее характеристик. Механический состав почв и пород оказывают большое влияние на почвообразование и на агропроизводственные свойства почв. Аккумуляция, миграция, трансформация и транслокация многих веществ зависит от механических свойств почв.

Механическим составом определяются все свойства почвы (структурность, пористость, влагоемкость, водопроницаемость, водоподъемная способность и др.), а также воздушный и тепловой режимы. Такие важные свойства почв, как фильтрационная и водоудерживающая способность, определяется главным образом гранулометрическим составом, в связи с чем учет последнего играет существенную роль при регулировании водного режима почв и проведении оросительных и осушительных мелиорации.

Механический  состав оказывает значительное влияние на скорость просыхания почв, определяет различное сопротивление почв воздействию почвообрабатывающих орудий в связи с неодинаковой липкостью и плотностью у песчаных и глинистых почв.

Гранулометрический  состав играет определенную роль и  в тепловом режиме почв. Легкие почвы быстрее оттаивают и прогреваются солнцем.

С механическим составом связано также количественное содержание в почве зольных элементов  и азота. Богатые илистыми частицами  суглинистые и глинистые почвы  более обеспечены элементами питания по сравнению с супесчаными и песчаными почвами.

Ряд сельскохозяйственных культур в силу своих физиологических  особенностей для оптимального развития нуждается в почвах определенного механического состава. Например, хорошо растет виноград на щебнистых почвах, табачный лист - на почвах легкого состава, многие овощные культуры и картофель - на супесчаных и легкосуглинистых почвах.

Гранулометрический  состав играет решающую роль в формировании профиля почв по подзолистому и глеево-элювиальному типу. Почвы легкого гранулометрического состава имеют внутренний свободный дренаж, а почвы тяжелого гранулометрического состава из-за отсутствия или плохого дренажа более склонны к развитию восстановительных процессов и к внутри-почвенному оглеению.