Глава 3. Состав и свойства почв

Почва состоит из твердой, жидкой, газообразной частей. Соотношение их неодинаково не только в разных почвах, но и в различных горизонтах одной и той же почвы. 

В данном разделе необходимо дать характеристику состава и свойств почвы. Будут рассмотрены показатели: гранулометрический состав (ГС), содержание гумуса, наличие карбонатов (CO₂), реакция почвенного раствора (pH), валовый состав почвы? почвенный поглощающий комплекс (ППК) и водная вытяжка.

Гранулометрический состав разреза № 71-10

Заданием в данном разделе является определение гранулометрического состава почвы по горизонтам. Особое внимание следует обратить на распределение илистой фракции в профиле почвы и степень дифференциации по гранулометрическому составу.

Гранулометрический состав (механический состав, почвенная текстура) — относительное содержание в почве, горной породе или искусственной смеси частиц различных размеров независимо от их химического или минералогического состава. Гранулометрический состав является важным физическим параметром, от которого зависят многие аспекты существования и функционирования почвы, в том числе плодородие. Грансостав выражается в процентах от общего содержания частиц.

Гранулометрические фракции – группы частиц определённого размера, выделяемые в грансоставе почвы.

Исторически первая классификация фракций предложена А. Аттербергом, но в России была принята несколько иная классификация Н. А. Качинского (табл. 1) [2].

 

 

Таблица 1

Классификация гранулометрических фракций (по Н.А. Качинскому)

Диаметр частиц, мм	Название гранулометрических фракций
>3	Каменистая часть почвы
3-1	Крупный песок
1-0,25	Средний песок
0,25-0,05	Мелкий песок
0,05-0,01	Крупная пыль
0,01-0,005	Средняя пыль
0,005-0,001	Мелкая пыль
<0,001	Ил

В классификации Н.А. Качинского выделяются фракции физического песка и физической глины, соответственно, крупнее и мельче 0,01 мм. 1—3 мм — фракция гравия, крупнее 3 мм — каменистая часть почвы [2].

Исходными данными к работе является таблица гранулометрического состава разреза №71-10 (табл.2)

Таблица 2

Гранулометрический состав разреза № 71-10

Горизонт	Мощность, см	Содержание фракции,%, при размере частиц,мм
		1-0,25	0,25-0,05	0,05-0,01	0,01-0,005	0,005-0,001	<0,001
А2	10-17	46,5	36,9	5,4	5,8	3,2	2,2
А2В	17-32	29,6	31,3	8,5	3,5	12,7	14,4
Вt	32-92	19,5	11,9	9,5	12,0	17,3	29,8
С	92-105	20,7	30,5	11,2	12,3	13,0	12,3

 

На основании исходных данных таблицы 2 построим график гранулометрического состава (рисунок 2) и проанализируем содержание фракции по всему почвенному профилю.

 

 

На основании рисунка 2 можно сделать вывод, что преобладающими фракциями в почве являются фракция мелкого песка и илистая фракция. Фракция мелкого песка распределена неоднородно; максимальное значение в горизонте А, минимум в горизонте В₂. Илистая фракция также имеет неодинаковое распространение по всему профилю. С увеличением глубины значение возрастает от минимума содержания глинистых частиц в горизонте А до максимума в горизонте В₂. Следовательно, илистые фракции вмываются в горизонт В_2, где их значение наибольшее. Фракции крупной, средней, мелкой пыли и фракция среднего песка незначительны, распределены достаточно равномерно по всему профилю.

Содержание гумуса в почве

Задание к данному разделу: построение графика распределения содержания гумуса по профилю почв и его описание; определение вида по степени гумусированности данной почвы, исходя из количества гумуса в верхнем горизонте; определение мощности гумусового горизонта (он заканчивается там, где содержание гумуса менее 1%).

Гумус — основное органическое вещество почвы, содержащее питательные вещества, необходимые высшим растениям. Гумус составляет 85—90 % органического вещества почвы и является важным критерием при оценке её плодородности.

Гумус осуществляет в почве тройственную функцию: физическую, химическую и биологическую. Физическая функция - это создание водопрочной почвенной структуры, что обеспечивает благоприятную циркуляцию воды, воздуха, нужную температуру и предопределяет хороший рост корней в почве. Химическая функция заключается в том, что гумус является хранилищем элементов питания. В результате деятельности микроорганизмов гумус постепенно разлагается (минерализуется), освобождая заключенный в нем азот, фосфор, калий и другие элементы. Биологическая функция гумуса - это создание благоприятных условий для развития и деятельности микроорганизмов.

Содержание гумуса в верхнем горизонте разных типов почв колеблется в широких пределах: от 1% в серо-бурых пустынных почвах до 12–15% в черноземах. Разные типы почв отличаются характером изменения количества гумуса с глубиной. На процесс образования гумуса влияют следующие факторы: водно-воздушный режим, температурный режим, состав органических остатков, механический состав и физико-химические свойства почв.

По степени содержания гумуса (перегноя) почвы подразделяются: очень низко гумусированные (<2%), низкогумусированные (2-4%), среднегумусированные (4-6%), высокогумусные (6-10%) и очень высокогумусные (>10%) [2].

Исходные данные:

Таблица 3

Содержание гумуса в процентах в разрезе №71-10

Горизонт	Мощность, см	Содержание гумуса, %
А2	10-17	1,1
А2В	17-32	0,6
Вt	32-92	0,5
С	92-105	0,4

 

По данным, представленным в таблице 3 построим график содержания гумуса (рисунок 3) в профиле и проанализируем его, согласно заданию.

 

 

Вывод: проанализировав график, можно сказать, что с увеличением глубины количество гумуса сначала увеличивается до значения 2,00 % в горизонте В_1, затем уменьшается до значения 1,01% в горизонте ВС. Среднее значение гумуса 1,3-1,7 %.  В горизонте В_1, В₂ содержится большое количество органического вещества в форме остатков зелёных растений. В гумусовом горизонте много обменного кальция, он накапливается в горизонтах В_1, В_2, тем самым способствуя закреплению гумуса в минеральной части, созданию почвенной структуры. Горизонт ВС беден гумусом, что связано с ограниченной биологической активностью, в нем действует меньше живых почвенных организмов, следовательно, уменьшается и количество органического вещества. Гумус полностью выносится в нижнем горизонте С.  Почва малогумусированная.

3.3 Содержание карбонатов (CO₂)

Задание к данному разделу работы: построение графика распределения содержания CO₂ по профилю и описание его; определение верхней границы залегания карбонатного горизонта; определение степени выщелоченности почвы.

Карбонатные почвы - почвы, образующиеся в верхнем (гумусовом) слое земли и содержащие карбонаты. В своем составе содержат соли угольной кислоты, а также, главным образом, кальций и магний.

Исходные данные:

Таблица 4

Содержание карбонатов в процентах в разрезе № 71-10

Горизонт	Мощность, см	Содержание CO2, %
А2	10-17	нет
А2В	17-32	то же
Вt	32-92	то же
С	92-105	то же

На основании таблицы 4 строим график содержания CO₂ (рисунок 4) в почвенном разрезе и анализируем его.

В результате исследования наличия CO₂ в почвенном разрезе делаем вывод, что наибольшее количество карбонатов в горизонте ВС, где гумуса содержится минимальное количество, что связано с присутствием в нижних горизонтах легкорастворимых солей: сульфатов и хлоридов. Мигрируя вниз с водными растворами, карбонаты залегают в подгумусовом горизонте. Следовательно, учитывая, что карбонаты содержатся в каждом горизонте, то из таблицы 4, делаем вывод, что почвы слабосолёные.