Морфологические признаки почв - Принципы растениеводства

Почва удобрение зерно

Морфологические признаки - это внешние признаки почв. Для их исследования не нужно специальной лабораторной базы. Они изучаются органолептическим методом, т. е. с помощью органов чувств (зрения, обоняния, осязания и т. д.). По морфологическим признакам можно судить о направленности почвообразовательного процесса и классифицировать почвы.

К основным морфологическим признакам относят: строение, мощность почвы и отдельных ее горизонтов, цвет (окраску), структуру, гранулометрический состав, пористость, сложение, новообразования и включения.

Строение почвы. Под строением почвы понимают всю совокупность генетических горизонтов, последовательно сменяющих друг друга по профилю. Они отличаются друг от друга по структуре, цвету, уплотненности и т. д.

Сверху вниз по профилю выделяют следующие горизонты: Ад - дернина; Апах - пахотный; А0 - лесная подстилка; А1 - гумусо-аккумулятивный; А2 - элювиальный; АВ - переходный между горизонтами А и В; В - иллювиальный; Вк - карбонатный; Вг - гипсовый; G - глеевый; ВС - переходный между горизонтами В и С; С - материнская порода; Д - подстилающая порода.

Ад - дернинный горизонт, свойственен степным почвам, как правило, густо принизан корневой системой травянистой растительности. На темно-каштановых и черноземных почвах юга России его выделяют как "степной войлок".

Апах - пахотный горизонт, выделяют во всех пахотных почвах. Он бывает разным по мощности, которая зависит от глубины обработки. Пахотный горизонт старопахотных почв отличается от своих более молодых аналогов или целинных почв целым набором приобретенных негативных признаков. В них активно протекает процесс стилизации, идет уплотнение почв и их обесструктуривание. Активно протекающий процесс выветривания, приводящий к обеднению почв элементами питания, разрушению первичных и перестройке вторичных минералов. А0 - лесная подстилка, представляющая собой свежий и полуперепревший опад листьев или хвои.

А1 - гумусо-аккумулятивный горизонт, в котором преобладает процесс накопления органического вещества и элементов питания растений.

А2 - элювиальный горизонт, в котором преобладает процесс разрушения минеральной основы почв и вынос продуктов выветривания в низлежащие горизонты. Это приводит к обеднению горизонта первичными унаследованными минералами и обогащению кремнеземом.

АВ - переходный горизонт, характерный для хорошо развитых почв, имеющих слабо дифференцированный профиль. Границы горизонта В не четко выражены и выделяют горизонт с признаками как элювиального, так и иллювиального горизонтов. В некоторых почвах (черноземы мощные) можно выделить два горизонта АВ.

В - иллювиальный горизонт, т. е. горизонт вмывания и накопления продуктов выветривания. Здесь происходит новообразование вторичных минералов и он, как правило, более уплотнен, чем горизонт А. Процессы иллювиирования приводят к накоплению на разной глубине гипса и карбонатов и образованию горизонтов Вк, Вг и т. д.

G - глеевый горизонт, который образуется в переувлажненных почвах. Вследствие развития анаэробной микрофлоры, окислительно-восстановительные реакции смещаются в сторону восстановления, что приводит к образованию закисных соединений железа, марганца, подвижных форм алюминия, диспергированию, обесструктуриванию почвы и формированию глеевого горизонта. Он характеризуется сизовато-серой окраской с вкраплениями охристых пятен железа.

ВС - переходный горизонт между иллювиальным горизонтом и породой. Выделяется не во всех почвах и характеризуется затеками гумуса в виде слабовыраженных языков.

С - материнская порода, не тронутая процессом почвообразования.

Д - подстилающая порода - порода, залегающая под материнской породой. Выделяют ее только в том случае, если она залегает на небольшой глубине и может косвенным образом влиять на почвообразование.

Сочетание всех вышеприведенных горизонтов не обязательно для всех типов почв.

Окраска. Окраска является наиболее характерным и бросающимся в глаза признаком. Она определяется содержанием гумуса, полуторных окислов алюминия, железа, содержанием кремнезема и его разновидностей (например опала - SiO2-nН2О) - т. д.

Окраска косвенно влияет на плодородие почв. От нее зависит теплопоглотительная способность почв и альбедо (отражательная способность).

Благодаря своей окраске почвы получили такие название, как черноземы, буроземы, красноземы, подзолы, каштановые почвы и т. д. Окраска отражает зональные особенности почв и особенности почвообразования. Например в гидроморфных почвах при развитии глееобразовательного процесса появляется охристая присыпка, а при вторичном засолении каштановых почв и накопления соды они приобретают более темную окраску.

По С. А. Захарову окраску почв определяют следующие группы соединений: 1. Гумус; 2. Соединения железа; 3. Кремнекислота, карбонаты кальция и каолин.

Гумус обуславливает темные тона - серые, темно-серые, черные. Соединения железа обуславливают красную, оранжевую, бурую или желтую окраску. Красный цвет придает, например, гематит (Fe2О3), а бурый или желтый лимонит (Fe2O3-Н2О).Белую окраску обуславливают кремнезем (SiО2), СаСО3, каолинит (Н2Al2Si2O8-Н2О) и растворимые соли.

Мощность почвы и отдельных ее горизонтов. Под мощностью почвы понимают протяженность всех генетических горизонтов до материнской породы. При учете мощности генетических горизонтов ставят дробь, где в числителе отмечают верхние и нижние границы. Например А1;

В и т. д.

Переходы между горизонтами могут быть четкими, ясными, резкими, ровными или наоборот извилистыми,, постепенными и не ясно выраженными.

Четкие и резкие переходы характерны, например, для почв солонцового или подзолистого типа почвообразования, а постепенные, не ясно выраженные для черноземов.

Гранулометрический состав. Подробно о гранулометрическом составе сообщено в разделе анализа гранулометрического состава. Его можно определять лабораторным способом и органометрическим. Определение грансостава (мехсостава) в поле органометрическим приведены в таблице.

Показатели гранулометрического состава почвы для определения его визуально и на ощупь

Группа почв и грунтов по механическому составу

Ощущение при растирании почвы грунта на ладони

Вид под лупой и без нее

Состояние сухой почвы и грунта

Состояние влажной почвы и грунта

Скатывание в шнур

Песок

Песчаная масса

Состоит почти нацело из зерен песка

Сыпучие

При увлажнении образуют текучую массу

Не скатывается в шнур

Супесь

Неоднородная масса, в основном песок и слабо ощущается суглинок

Преобладают частицы песка, более мелкие являются примесью

Комья легко распадаются при надавливании на лопате

Непластинчатая масса

При раскатывании в шнур почва распадается на мелкие кусочки

Легкий суглинок

Неоднородная масса, значительное количество глинистых частиц

Преобладает песок, глинистых частиц 20-30%

Для разрушения комьев в руке требуется небольшое усилие

Слабо пластинчатая масса

При раскатывании образуется шнур, легко распадающийся на дольки

Средний суглинок

Примерно одинаковое количество песка и глинистых частиц

Еще ясно видны песчаные частицы

Сухие комья с трудом разрушаются в руке

Пластинчатая масса

При раскатывании формируется сплошной шнур, который при свертывании в кольцо распадается на дольки

Тяжелый суглинок

Небольшая примесь песчаных частиц

Преобладают пылеватые глинистые частицы, песчаных почти нет

Сухие комья невозможно разрушить сжатием в руке

Хорошо пластинчатая масса

При раскатывании легко образуется шнур, который свертывается в кольцо, но дает трещины

Глина

Очень тонкая однородная масса, трудно растираемая в порошок

Однородный тонкий порошок, песчаных частиц нет

Образует твердые комья, не распадающиеся от удара молотка

Хорошо пластинчатая, липкая, мажущаяся масса

Сформированный при раскатывании шнур легко свертывается в кольцо, не растрескивается

Структура - это совокупность почвенных агрегатов различной величины, формы и сложения.

Различают 3 основных типа структуры: 1 кубовидную - структурные отдельности равномерно развиты по трем взаимно-перпендикулярным осям; 2 призмовидную - отдельности развиты преимущественно по вертикальной оси; 3 плитовидную - отдельности развиты преимущественно по двум горизонтальным осям.

Классификация структуры

Род

Вид

Размер

I тип. Кубовидная

1. Глыбистая - неправильная форма и неровная поверхность
    1. Крупноглыбистая 2. Мелкоглыбистая

>10 см

10-1 см

2. Комковатая - неправильная округлая форма, неровные округлые и шероховатые поверхности разлома, грани не выражены
    3. Крупнокомковатая 4. Комковатая 5. Мелкокомковатая 6. Пылеватая
    10-3 мм 3-1 " 1-0,25 мм

<0,25

3. Ореховатая - более или менее правильная форма, грани хорошо выражены, поверхность ровная, ребра острые
    7. Крупноореховатая 8. Ореховатая 9. Мелкоореховатая

>10 мм

    10-7 " 7-5 "

4. Зернистая - более или менее правильная форма, иногда округлая с выраженными гранями, то шероховатыми, то гладкими и блестящими
    10. Крупнозернистая (гороховатая) 11. Зернистая (крупичная) 12. Мелкозернистая (порошистая)
    5-3 мм 3-1 " 1-0,5 мм

II тип. Призмовидная

5. Столбовидная - отдельности слабо оформлены, с неровными гранями и округлыми ребрами
    13. Крупностолбовидная 14. Столбовидная 15. Мелкостолбовидная

>5 см

3-5 см "

<3 "

6. Столбчатая - правильной формы с довольно хорошо выраженными вертикальными гранями и округлым верхним основанием ("головкой") и плоским нижним
    16. Крупностолбчатая 17. Мелкостолбчатая

5-3 "

<3 "

7. Призматическая - грани хорошо выражены, с ровной глянцевидной поверхностью, с острыми ребрами
    18. Крупнопризматическая 19. Призматическая 20. Мелкопризматическая 21. Тонкопризматическая 22. Карандашная (при длине отдельностей 5 см)
    5-3 см 3-1 " 1-0,5 см 0,5 "

<1 "

III тип. Плитовидная

8. Плитчатая (слоевая) - с более или менее развитыми горизонтальными "плоскостями спайности"
    23. Сланцеватая 24. Плитчатая 25. Пластинчатая 26. Листовая

>5 мм

    5-3 " 3-1 "

<1 "

9. Чешуйчатая - со сравнительно небольшими горизонтальными плоскостями спайности и часто острыми гранями
    27. Скорлуповатвая 28. Грубочешуйчатая 29. Мелкочешуйчатая

>3 "

3-1

<1

Почва бывает хорошо остуктуренной, слабооструктуренной и бесструктурной. Коэффициент структурности определяется по соотношению агрономически ценных агрегатов, размером от 0,25 до 10 мм к агрономически не ценным, размером более 10 и менее 0,25 мм. Бесструктурные почвы не образуют агрегатов, а представляют собой либо сцементированную глыбистую массу (солонцы, солонцово-слитые почвы) либо сыпучую массу песков.

Структура почв часто скомбинированы из разных структурных отдельностей и носит такие названия как комковато-зернистая, крупно-комковатая, мелко-пылеватая, зернисто-призматическая и т. д.

Сложение. Сложение - это внешнее выражение плотности и пористости почвы. Зависит, в первую очередь, от минералогического и механического состава почвы, а также от некоторых показателей химического состава, которые обуславливают оструктуренность (содержание карбонатов, гипса, железа и т. д.)

Сложение бывает слитым (очень плотным), плотным, рыхлым и рассыпчатым.

- Слитое сложение характерно для почв в которых протекает процесс слитизации, в результате которого образуется сплошная сцементированная масса. На солонцевато-слитых черноземах Ставрополья и Кубани образованных на элювии или аллювии третичных глин очень высокая степень слитизации, когда в сухом состоянии почва не копается и не разбивается на структурные отдельности и нож в нее не входит.

При Плотном Сложении нож с трудом входит в почву. Если комок почвы и разбивается, то на крупные отдельности.

    - Рыхлое сложение характерно для оструктуренных хорошо гумусированных и карбонатных почв. - Рассыпчатое Сложение характерно для песчаных и супесчаных почв. - Пористость - это совокупность всех пор в почве, выраженное в процентах. По форме и особенно величине пор различают сложения: - Тонкопористое - диаметр пор менее 1 мм; - Пористое - диаметр пор от 1 до 3 мм (характерно для основной почвообразующей породы нашего региона лессов и лессовидных суглинков и большинства почв на них сформированных); - Губчатое - имеются пустоты разметом от 3 до 5 мм; - Ноздреватое - имеются пустоты размером от 5 до 10 мм; - Ячеистое - пустоты в почве более 10 мм; - Трубчатое - пустоты в виде каналов.

В современных условиях сложение почвы на целине и пашне при одном и том же механическом составе существенно различается. Пахотные почвы уплотняются, в них активно протекают процессы слитизации и поры крупные и средние на целине сменяются тонкими на пашне.

Новообразования и включения. Новообразования - это вещества различной величины, формы и химического состава, образование которых связано с процессом почвообразования. Они подразделяются на Химические и биологические.

Химические новообразования возникли вследствие различных химических реакций в почве. По форме они подразделяются на:

    - Выцветы и налеты - растворимые соли, выступают на поверхности почвы и почвенного разреза в виде тонкой пленки; - Корочки, примазки, потеки; - Прожилки и трубочки; - Конкреция и стяжения - вещества округлой формы; - Прослойки

По составу химические новообразования подразделяются на:

Легкорастворимые соли преимущественно NaCl, NaSO4, MgCl2, CaCl2. Они выделяются преимущественно в виде налетов, выцветов а также прожилок и примазок;

    - Гипс СаSO4-2Н2О. Встречаются в виде белых выцветов прожилок, вкраплений, мелких конкреций и псевдомицелия (густой сети очень тонких прожилок, похожих на грибной мицелий). В Северокавказском регионе встречается в каштановых и засоленных почвах. - Карбонат кальция - СаСО3 - встречается в виде белых налетов, известковой плесени, трубочек, прослоек, псевдомицелия или карбонатной белоглазки. Белоглазка в виде четких пятен различного размера в среднем от 1 до 3 см. Присутствует в черноземах и каштановых почвах Северного Кавказа. - Скопления окислов гидроокислов железа, марганца и алюминия В виде потеков, конкреций, трубочек ржавого цвета по ходам червей. В длительно орошаемых почвах или в почвах сменивших в результате антропогенной деятельности автоморфный тип водного режима на гидроморфный характерно образование большого количества конкреций. Они по форме напоминают дробь размером 2-4 мм, черного цвета, дающий синий спектр под микроскопом. При надавливании растрескиваются с отслаиванием верхней скорлупы. Сердцевина белая и представлена крупинкой карбоната кальция. Образование подобных конкреций приводит к блокированию свободных карбонатов и потери почвенного плодородия. - Закисные соединения железа в виде голубоватых сизоватых или сизово серых пятен образуются в условиях длительного переувлажнения почв и развития анаэробных процессов - Скопление кремнезема Белого цвета встречается в виде присыпки на поверхности структурных отдельностей или прожилок и пятен. - Органическое вещество в виде гумусовых потеков и корочек на поверхности структурных отдельностей, пятен, карманов и языков.

Биологические новообразования связаны с жизнедеятельностью живых микроорганизмов и могут быть представлены следующими формами:

    - Капролиты - экскрименты дождевых червей в виде небольших клубочков; - Червоточины - ходы червей; - Кротовины - ходы землероев (кротов, сусликов, хомяков) заполненные почвенной массой; - Корневища - следы крупных сгнивших древесных корней; - Дендриты - отпечатки мелких корешков на поверхности структурных отдельностей в виде узоров.

Новообразования дают представление о характере и направленности почвообразования, активности почвенной биоты, степени плодородия почв.

Включения - это совокупность почвенных агрегатов, образования которых не связано с процессом почвообразования. Они подразделяются на естественные и антропогенные.

Естественные включения - корни растений, инертный материал в виде гальки, дресвы, валунов, раковины и кости животных.

Антропогенные включения образованы при участии человека и представляют собой кусочки стекла, кирпича, болтов, изношенных и брошенных мелких запчастей тракторов, комбайнов и др. сельскохозяйственных машин.

Включения могут становиться новообразованиями. Например корни растений из включений при их перегнивании становятся новообразованиями.

Отдельные группы механических элементов по разному влияют на свойства почвы. Это объясняется различным минералогическим и химическим составом механических элементов и их неодинаковыми физическими и физико-химическими свойствами.

Камни и гравий представлены большей частью обломками горных пород и реже отдельными минералами. Группа песка и пыли содержат главным образом отдельные первичные минералы с абсолютным преобладанием кварца. Ил (<0,001мм) представлен преимущественно из глинистых минералов типа монтмориллонита, каолинита, бейделита, иллита и др. Кроме них в составе ила встречаются кварц, ортоклаз, мусковит, гидрогин, окиси железа и гумус почвы.

Химический состав отдельных групп механических элементов так же неодинаков. В песчаных и пылеватых частицах по сравнению илистыми больше содержится кремнезема (SiO2) и меньше R2O3 (Fe2O3+Al2O5). Наиболее доступная часть питательных веществ для растений содержится в илистых частицах.

Главная роль в физико-химических процентах, которые протекают в почвах, принадлежит илистой фракции и особенно коллоидной ее части. Песчаные и пылеватые фракции играют пассивную роль. Так емкость поглощения илистой фракции в 10-15 раз выше, чем пылеватой фракции.

Водные свойства механических элементов также неодинаковы. Так капиллярное поднятие влаги в песчаных фракциях почти не происходит и лишь в мелком песке достигает высоты 3-6 см. Пылеватые и илистые фракциях обладают значительным капилярным подъемом. В такой же зависимости от размера механических элементов находится их влагоемкость - в максимальной степени она выражена в илистых фракциях. Песчаные фракции имеют минимальную влагоемкость. Водопроницаемость же уменьшится с уменьшением размера механических элементов. Почва и почвообразующая порода состоят из смеси различных групп механических элементов, которые находятся в самых разнообразных количественных соотношениях. В одних случаях преобладают крупные механические элементы, в других - мелкие, в третьих - средние и так далее. Относительное содержание в почве или породе механических элементов и называется гранулометрическим (механическим) составом, а количественное определение их называется механическим анализом.

Принцип метода. При механическом анализе почвенный скелет (частицы >1 мм) разделяют на ситах, а мелкозем (частицы <1 мм) определяют наиболее распространенным в настоящее время методом - методом пипетки.

В природных условиях в почвах и грунтах элементарные механические частицы всегда склеиваются в почвенные комочки, агрегаты различного размера. Поэтому механический анализ почвы распадается на две относительно независимые операции: 1) подготовку почвенного образца к механическому анализу, его диспергацию и создание устойчивой почвенной суспензии и 2) собственно механический анализ почвы, т. е. определение относительного содержания в почвенной суспензии элементарных механических частиц различного размера.

Первая операция (разрушения агрегатов и перевод всех механических элементов раздельно частичное состояние) осуществляется химическим и механическим воздействием на почву при подготовке к механическому анализу.

Химическое и механическое воздействие заключается в том, что из почвы удаляют поглощенные двухвалентные катионы (Са и Мg) и добиваются полной диспергации почвенной пробы. При второй операции (собственно механический анализ почвы) навеску почвенного мелкозема (частицы < 1 мм) после диспергации пропускают через сито с отверстием 0,25 мм. Частицы оставшись на сите (1-0,25 мм - крупный и средний песок) высушивают, взвешивают и определяют их процентное содержание. Механические элементы пропущенные через сито с отверстиями 0,25 мм, собирают в цилиндр в виде суспензии. Из этой почвенной суспензии пипеткой берут пробы, на основании которых рассчитывают содержание различных групп механических элементов размером меньше 0,25 мм.

Принцип метода пипетки основан на зависимости существующей между скоростями падения частиц и их диаметром. Если взмутить суспензию и оставить ее затем в спокойном состоянии, то постепенно взмученные частицы осядут. Быстрее будут оседать более крупные по размерам механические элементы, как более тяжелые.

Похожие статьи




Морфологические признаки почв - Принципы растениеводства

Предыдущая | Следующая