Картография и почвоведения

Тема  3 «Морфологические признаки почвы ».

1.Строение профиля.

2.Окраска.

3.Сложение.

4.Структура. 

      В полевых условиях изучают и определяют почвы и дают им название по внешним, так называемым морфологическим признакам, которые отражают внутренние процессы, проходящие в почвах, их происхождение (генезис) и историю развития.

      На  освещенной солнцем лицевой стенке почвенного разреза можно легко выделить почвенные горизонты, сменяющие друг друга в вертикальном направлении и отличающиеся по цвету, структуре, механическому составу, влажности и другим признакам. Общий вид почвы со всеми почвенными горизонтами называется строением почвы. Совокупность генетических горизонтов образует генетический профиль почвы.

      Известный почвовед С. А. Захаров писал, что  «строение почвы представляет результат ее генезиса, постепенного развития ее из материнской породы, которая дифференцируется на горизонты в процессе почвообразования». Каждый вид почвы имеет вполне определенный характер почвенного профиля. Зная это, можно определить название почвы в поле.

      Существует  много систем выделения почвенных  горизонтов и их буквенных обозначений. Однако наиболее распространенным в нашей стране является использование следующих символов генетических горизонтов почв:

      Горизонт  А_о — самая верхняя часть почвенного профиля — лесная подстилка или степной войлок, представляющая собой опад растений на различных стадиях разложения — от свежего до полностью разложившегося.

      Горизонт  А — гумусовый, наиболее темноокрашенный в почвенном профиле, в котором происходит накопление органического вещества в форме гумуса, тесно связанного с минеральной частью почвы. Цвет этого горизонта варьируется от черного, бурого, коричневого до светло-серого, что обусловлено составом и количеством гумуса. Мощность гумусового горизонта колеблется от нескольких сантиметров до 1,5 м и более.

      Поверхностный органогенный горизонт с содержанием  органического вещества от 30 до 70%, состоящий  из разложенных органических остатков (степень разложения — больше 50%) и гумуса с примесью минеральных компонентов, называют перегнойным  горизонтом.

      Органогенные  горизонты различной степени  разложения органических остатков образуют переходные горизонты — торфянисто-перегнойные, перегнойно-гумусовые.

      Горизонт  А₁ — минеральный гумусово-аккумулятивный, содержащий наибольшее количество органического вещества. В почвах, где происходит разрушение алюмосиликатов и образование

      Горизонт  А₂ — подзолистый или осолоделый, элювиальный, формирующийся под влиянием кислотного или щелочного разрушения минеральной части. Это сильно осветленный, бесструктурный или слоеватый рыхлый горизонт, обедненный гумусом и другими соединениями, а также илистыми частицами за счет вымывания их в нижележащие слои и относительно обогащенный остаточным кремнеземом.

      Горизонт  А_п или А_пах — пахотный, измененный продолжительной обработкой, сформированный из различных почвенных горизонтов на глубину вспашки.

      Горизонт  В — располагающийся под элювиальным горизонтом, имеет иллювиальный характер. Это бурый, охристо-бурый, красновато-бурый, уплотненный и утяжеленный, хорошо оструктуренный горизонт, характеризующийся накоплением глины, окислов железа, алюминия и других коллоидных веществ за счет вмывания их из вышележащих горизонтов. В почвах, где не наблюдается существенных перемещений веществ в почвенной толще, горизонт В является переходным слоем к почвообразующей породе, характеризуется постепенным ослаблением процессов аккумуляции гумуса, разложения первичных минералов и может подразделяться на B₁— горизонт с преобладанием гумусовой окраски, В₂— подгоризонт более слабой и неравномерной гумусовой окраски и В₃ — подгоризонт окончания гумусовых затеков.

      Горизонт  В_к — горизонт максимальной аккумуляции 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-зеленую окраску, наличие ржавых и охристых пятен, слитость, вязкость и т. д.

      Горизонт  С — материнская (почвообразующая) горная порода, из которой сформировалась данная почва, не затронутая специфическими процессами почвообразования (аккумуляцией гумуса, элювиированием и т. д.).

      Горизонт  Д — подстилающая горная порода, залегающая ниже материнской (почвообразующей) и отличающаяся от нее по своим свойствам (главным образом по литологии).    

                     Цвет почвы — одно из важных внешних свойств ее, наиболее доступных для наблюдения и широко используемых в почвоведении для присвоения названий почвам (чернозем, краснозем, желтозем, серозем и др.). Окраска почв находится в прямой зависимости от ее химического состава, условий почвообразования, влажности. Окраска горизонта зависит от наличия в почве того или иного количества красящих веществ. Верхние горизонты окрашены гумусом в темные цвета (серые и коричневые). Чем большее количество гумуса содержит почва, тем темнее окрашен горизонт. Наличие железа и марганца придает почве бурые, охристые, красные тона. Белесые, белые тона предполагают наличие процессов оподзоливания (вымывания продуктов разложения минеральной части почв), осолодения, засоления, окарбоначивания, т. е. присутствие в почве кремнезема, каолина, углекислого кальция и магния, гипса и других солей.

      Почвы редко бывают окрашены в какой-либо один чистый цвет. Обычно окраска почв довольно сложная и состоит из нескольких цветов (например, серо-бурая, белесовато-сизая, красновато-коричневая и т. д.), причем название преобладающего цвета ставится на последнем месте.

                          Структура почвы является важным и характерным признаком, имеющим большое значение при определении генетической и агро-производственной характеристики почв. Под структурностью почвы подразумевают ее способность естественно распадаться на структурные отдельности и агрегаты, состоящие из склеенных перегноем и иловатыми частицами механических элементов почвы. Форма структурных отдельностей зависит от свойств самой почвы.

      Морфологические типы структур почвенной массы хорошо разработаны С. А. Захаровым, чью классификацию структурных отдельностей мы приводим (рис. 4, табл. 4).

      Каждому типу почв и каждому генетическому  горизонту свойственны определенные типы почвенных структур. Для гумусовых горизонтов, например, характерна зернистая, комковато-зернистая, порошисто-комковатая структура; для элювиальных горизонтов — плитчатая, листоватая, чешуйчатая, пластинчатая; для иллювиальных — столбчатая, призматическая, ореховатая, глыбистая и т. д.

                        Под сложением почвы понимают внешнее выражение степени и характера ее плотности и порозности. При внимательном рассмотрении почвенных горизонтов можно заметить сеть трещин, пор, ячеек, пустот и т. д., различных по форме и размерам. По величине в форме воздушных пор и полостей различают следующие типы сложения почв:

      А. Полости, расположенные внутри структурных отдельностей:

      а) тонкопористые — диаметр нор, пронизывающих почву, до 1 мм; характерны для лёссов и образовавшихся из них почв; б) пористые — диаметр пор 1—3 мм, характерны для лёссовидных пород и соответствующих почв, сероземов, дерново-подзолистых почв; в) губчатые — почва пронизана порами диаметром 3—5 мм, характерны для некоторых подзолистых горизонтов; г) ноздреватые или дырчатые — диаметр пор 5—10 мм, характерны для сероземов и обусловлены работой землероющих животных; д) ячеистые — диаметр пустот 10 мм, характерны для субтропических и тропических почв;  е) трубчатые — пронизаны каналами,  прорытыми крупными землероями.

      Б. Полости расположены между структурными отдельностями: а) тонкотрещиноватые — воздушные полости, обычно вертикального направления, менее 3 мм; б) трещиноватые — размер трещин 3—10 мм, характерны для горизонтов с призматической и столбчатой структурой; в) щелеватые—вертикальные полости размером более 10 мм, свойственны столбчатым горизонтам некоторых солонцеватых почв.

                       Под новообразованиями в почвах подразумеваются локальные обособления веществ, ясно отличающиеся по своей морфологии и вещественному составу от вмещающей их почвенной массы. Почвенные новообразования — это прямой результат почвообразовательных процессов, которые часто служат важными диагностическими признаками для классификации почв.

      С. Л. Захаров предложил различать  новообразования химического и биологического происхождения. Классификация почвенных новообразований химического происхождения приводится в таблице 5. В соответствии с этой таблицей новообразования можно разбить по химическому составу на группы, а по морфологической выраженности — на формы.

      Группа  легкорастворимых солей (хлориды натрия, кальция, магния и сульфаты натрия) характерна для засоленных почв и  образует белые тонкие налеты и выцветы па поверхности почвы и на подсохшей стенке разреза, белые уплотненные корочки с поверхности, белые прожилки и крапинки и тонкие игольчатые кристаллы в виде инея или густых щеточек. Форма новообразований зависит от степени соленасыщенности почвенного профиля.

      Выделения гипса также характеризуют южные засоленные почвы и представляют собой светлые налеты, выцветы, крапинки и жилки, заполненные кристаллическим веществом, натечные образования на нижней поверхности щебня и гальки, одиночные и сросшиеся крупные кристаллы (ласточкин хвост, гипсовые розы), пористые, ноздреватые корки и прослойки на поверхности почвы (гажи).

                    В формирование макроструктуры  почвы следует различать два  основных процесса: механическое  разделение почвы на агрегаты (комки) и образование прочных,  не размываемых в воде отдельностей. Указанные процессы протекают под воздействием физико-механических, физико-механических, физико-химических, химических и биологических факторов структурообразования.

    Физико-механические (и физические) факторы обусловливают процесс крошения почвенной массы главным образом под влиянием изменяющегося давления или механического воздействия. К действию этих факторов может быть отнесено разделение почвы на комки в результате изменения объема (и давления) при переменном высушивании и увлажнении, замерзания и оттаивания воды в ней, давления корней растений, деятельности роющих и копающих животных и рыхлящего воздействия почвообрабатывающих орудий.

    На  важное значение промораживания почвы  и создании ее рыхлого сложения указывал еще П.А. Костычев.

    Замерзание  воды раньше начинается в крупных  промежутках, примерно при 0⁰С, а в более низкой температуре. При замерзании вода расширяется и давит на стенки комков; при этом участки с незамерзшей водой уплотняются, а часть воды выжимается в более крупные капилляры. В результате неравномерного уплотнения при оттаивание замерзшей воды и при испарении воды почва будет крошиться по линии наименьшего сопротивления.

    Промораживание  способствует разрыхлению почвы, образованию  агрегатов, но водопрочность при этом не создается. Разрыхляющее воздействие промораживания на почву проявляется только при оптимально влажном ее состоянии (не более 90% полной влагоемкости).

    Структура почвы динамична. Она разрушается  и восстанавливается под влиянием различных факторов. Управление ими позволяет поддерживать почву в необходимом структурном состоянии. Причинами утраты структуры являются: механическое разрушение, физико-химические явления и биологические процессы.

    Механическое  разрушение структуры происходит под  влиянием обработки почвы, передвижения по ее поверхности машин и орудий, людей, животных, под ударами капель дождя. Важнейшим путями уменьшения механического разрушение почвенной структуры является обработка почвы в состоянии е спелости, а также минимализация обработки.

    Физико-химические причины утраты структуры связаны  с реакциями обмена двухвалентных  катионов (кальция и магния) в  ППК на одновалентные (натрий и алюминий). При этом коллоиды (главным образом  гумусовые вещества), прочно цементирующие  механические элементы в агрегаты, пептизируются при увлажнении и структурные отдельности разрушаются. Поэтому приемы химической мелиорации почв (известкование, гипсование и др.), приводящие к обогащению ППК обменным кальцием, способствуют и улучшению структуры.