На что влияет соотношение песка и глины в почве
Обновлено: 07.07.2024
Гранулометрическим составом почв и пород называется относительное содержание в почве механических элементов или фракций.
Механические элементы почвы (элементарные почвенные частицы) — это обособленные осколки горных пород, минералов, кристаллов, а также аморфных соединений, все элементы которых находятся в химической взаимосвязи. Частицы, близкие по размерам, объединяют во фракции. Различают следующие типы механических элементов: минеральные, органические и органоминеральные.
Сумму всех механических элементов почвы размером меньше 0,01 мм называют физической глиной, а больше 0,01 мм – физическим песком, кроме того, выделяют мелкозем, в который входят частицы менее 1 мм, и почвенный скелет – частицы больше 1 мм (Классификация механических элементов по размеру).
| Наименование ЭПЧ | Диаметр ЭПЧ, мм | Группы ЭПЧ | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Камни | >3 | Крупнозём (скелет почвы, хрящ) | |||
| Гравий | 3—1 | ||||
| Песок | крупный | 1—0,5 | Физический песок >0,01 мм | Мелкозем | |
| средний | 0,5—0,25 | ||||
| мелкий | 0,25—0,05 | ||||
| Пыль | крупная | 0,05—0,01 | |||
| средняя | 0,01—0,005 | Физическая глина Классификация почв и пород по гранулометрическому составу (по Н.А. Качинскому) | |||
| Краткое название по гранулометрическому составу | Содержание физической глины ( 80 | >85 | >65 | ||
По этой классификации основное наименование по гранулометрическому составу производится по содержанию физического песка и физической глины и дополнительное – с учетом других преобладающих фракций. Например, дерново-подзолистая почва содержит (в процентах): физической глины 28,1, песка 37,0, крупной пыли 34,9, средней и мелкой пыли 16, ила 12,1. Основное наименование гранулометрического состава этой почвы – легкосуглинистая, дополнительное – крупнопылевато-песчаная. Дополнительное, уточняющее, название, как видим из примера, дается по двум преобладающим фракциям, из которых главной по величине является та, что стоит в определении на последнем месте.
Классификация составлена с учетом генетической природы почв, способности их глинистой фракции к агрегированию, что зависит от содержания гумуса, состава обменных катионов, минералогического состава. Чем выше эта способность, тем слабее проявляются глинистые свойства при равном содержании физической глины. Поэтому степные почвы, красноземы и желтоземы, как более структурные, переходят в категорию более тяжелых почв при большем содержании физической глины, чем солонцы и почвы подзолистого типа.
Основу любой почвы составляют твердые компоненты. Их массовая доля в почве доходит до 70%. Именно эти компоненты определяют механический состав почв, и поэтому их часто называют механическими элементами.
Механические элементы могут находиться в свободном состоянии и в виде агрегатов. Агрегаты имеют разную форму массу и состав. Одинаковые по размеру элементы формируют фракции. В российской сельскохозяйственной науке, практике и ландшафтном дизайне используют классификацию фракций по Качинскому:
- Камни
- Гравий
- Крупный песок
- Средний песок
- Мелкий песок
- Крупная пыль
- Средняя пыль
- Мелкая пыль
- Грубый ил
- Тонкий ил.
Простому садоводу-любителю такая точная классификация не нужна: обычно фракции делят на физический песок (частицы размер более 0,01 мм) и физическую глину (частицы размером менее 0,01 мм). Зато садоводу важно понимать, что разные фракции имеют разный состав и по-разному влияют на свойства почвы.
Камни
Самые крупные частицы – камни – считаются нежелательными. Они не только осложняют обработку почвы, но и мешают росту растений. Самые крупные камни обычно удаляют, с остальными приходится мириться. Впрочем, в средней полосе России по-настоящему каменистые почвы встречаются нечасто.
Гравий
Песок
Песок, как и гравий, не набухает и плохо удерживает воду, но зато он способен формировать капилляры. Почвы с высоким содержанием песка имеют приемлемый водный и воздушный режим: на них можно успешно заниматься и цветоводством, и любительским садоводством. Обычно такие почвы бедны гумусом, и поэтому для успешного выращивания многих растений необходимо регулярно вносить органические удобрения.
Пыль
Крупная пыль по своим свойствам очень похожа на песок: она не набухает, имеет невысокую влагоемкость, может формировать почвенные капилляры и обладает сравнительно высокой воздухопроницаемостью.
Средняя пыль имеет высокую пластичность и низкую водопроницаемость, она не формирует почвенные комки. Почвы с высоким содержанием крупной и средней пыли склонны к чрезмерному уплотнению и оплыванию. Не набухает, сравнительно бедна гумусом.
Мелкая пыль разительно отличается от более крупных фракций. Она содержит много гумуса, легко набухает, не пропускает воздух, склонна к образованию структур. Почва с высоким содержанием мелкой пыли удерживает большое количество воды: при намокании она становится очень тяжелой, плотной и липкой. Это именно то, что в обиходе называют глиной. Высыхая, такая почва образует многочисленные трещины.
Ил
Ил – самая мелкая фракция, оказывающая очень большое влияние на плодородие почвы. Илистая фракция играет главную роль в образовании почвенных агрегатов, содержит много гумуса и элементов питания растений, поглощает и удерживает большое количество воды.
Специалисты компании ПозитивПроект напоминают, что у ила есть возможность участвовать в формировании почвенных структур. Частицы ила, поглощая воду, набухают и приобретают способность склеивать другие частицы в агрегаты. Именно так формируется структура почвы. Хорошо структурированная почва характеризуется благоприятными для растений физическими свойствами. Почва, в которой ил не образует структуры, имеет неблагоприятные свойства.
Гранулометрический состав почвы
Очевидно, что не бывает почв, которые состояли бы только из элементов одной фракции. Практически всегда в почве присутствуют все фракции элементов: именно их соотношение и определяет свойства почвы.
В России принято использовать классификацию почв по Качинскому. В ее основе лежит соотношение фракций физического песка и физической глины (см. выше).
Название почвы по грануло-
метрическому составу
Содержание физической глины в процентах
Содержание физического песка в процентах
Подзолистые
Степные, красноземы и желтоземы
Сильно-
солонцеватые и солонцы
Подзолистые
Степные, красноземы и желтоземы
Сильно-
солонцеватые и солонцы
Характеризуя почву полностью, к названию из таблицы добавляют название преобладающей фракции – например, дерново-подзолистая крупнопылеватая. Впрочем, такие тонкости любителю не нужны совершенно – разве что придется столкнуться с очень серьезной литературой по садоводству.
Обратите внимание на важный момент: чем выше способность почвы к образованию агрегатов, тем меньше проявляются глинистые свойства почвы при равном содержании фракций физической глины. Способность к образованию структур, в свою очередь, определяется содержанием гумуса и минералогическим составом. Так, в высокогумусированных подзолистых почвах глинистые свойства проявляются намного слабее, чем в солончаках. В этом смысле ландшафтным дизайнерам, работающим в средней полосе России, повезло, а жителям черноземных областей повезло еще больше.
Как влияет гранулометрический состав почвы на ее свойства?
Гранулометрический состав почвы оказывает существенное влияние на:
- накопление органических и минеральных питательных веществ;
- поглотительную способность;
- водный режим;
- воздушный режим;
- тепловой режим;
- простоту обработки;
Песчаные и супесчаные почвы
Песчаные и супесчаные почвы легко обрабатываются, быстро прогреваются и имеют благоприятный воздушный режим. Растения на таких почвах редко болеют корневыми гнилями и некоторыми другими болезнями, для развития которых нужен избыток влаги.
К недостаткам песчаных почв относят низкую влагоемкость, низкое содержание гумуса и питательных элементов, а также подверженность ветровой эрозии. Если почва вашего участка имеет такой гранулометрический состав, то вам или специалистам по ландшафтному дизайну придется позаботиться о частом поливе и регулярном внесении органических и минеральных удобрений.
Тяжелосуглинистые и глинистые почвы
Почвы с высоким содержанием физической глины имеют высокую влагоемкость, они богаты гумусом и питательными веществами. Если такие почвы хорошо структурированы, их можно считать плодородными, хотя и сложными для обработки. Бесструктурные тяжелые почвы создают неблагоприятные для растений условия: они оплывают, быстро создают почвенную корку и практически не содержат воздуха.
К сожалению, в средней полосе России редко встречаются хорошо структурированные почвы: они преобладают в степных районах. Поэтому для условий Московской и прилегающих областей лучшими почвами будут легкосуглинистые. Обычно они содержат достаточное количество гумуса и минеральных питательных веществ, хорошо удерживают влагу, но при этом не оплывают и имеют благоприятные для развития большинства растений воздушный и температурный режимы.
Можно ли улучшить гранулометрический состав почвы?
Гранулометрический состав достаточно устойчив и во многом определяется характером почвообразующей породы и типом почвообразовательного процесса. Вместе с тем регулярная и правильная обработка почвы способна со временем улучшать ее структуру. Кроме того, для улучшения гранулометрического состава песчаных почв на небольших площадях можно использовать глинование (добавление глины), а для улучшения состава тяжелых глинистых почв – пескование с одновременным внесением значительных доз органических удобрений.
Наша компания по ландшафтному дизайну, имея в своем штате дипломированных почвоведов, способна провести работы по определению вида и структуры почвы на вашем земельном участке и выдать необходимые рекомендации по ее улучшению. Данные рекомендации необходимы для качественного проведения работ по озеленению вашего участка, посадке деревьев и кустарников.
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Управление по образованию и работе с молодежью администрации
Шимановского района
Механический состав почвы
работа ученицы 8 класса
Руководитель: учитель биологии
Долгополова Наталья Михайловна
1. Обзор литературы 4-6
2. Материалы и методика
3. Результаты исследований
Почва представляет собой особое природное образование, обладающее строением, составом, свойством. Важнейшее свойство почвы плодородие. Плодородие определяет характер сельскохозяйственного производства. Поэтому очень важно знать механический состав и агрономические свойства почвы. Выполняя данную работу, я поставил перед собой следующую
Определить механический состав почвы.
1.Описание почвенного профиля.
2. Определение соотношения количества физической глины, физического песка.
3. Описание агрономических свойств почвы.
4. Определение механического состава почвы.
Проведенная мной работа актуальна и имеет практическое значение. Определив механический состав можно группировать почвы по содержанию гумуса, питательных элементов, подбирать культуры по почвенным образцам на пришкольном участке и дома проводить работы по улучшению структуры почвы.
Эту работу буду продолжать, проводя агрохимический анализ почвенных образцов по культурам, содержанию в почве основных элементов питания: ( N , P , K ), определяя кислотность почвы.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
В результате процессов выветривания плотные горные породы превращаются в рыхлую массу, состоящую из частиц различного размера, которые называются механическими элементами. Механические элементы, близкие по размерам, объединяются во фракции. Совокупность механических фракций представляет механический состав почвы.
Группировка механических элементов по размерам называется классификацией механических элементов. В нашей стране у почвоведов широко применяется классификация проф. Н. А. Качинского.
Механический состав является очень важным свойством почвы, по которому изучаемая почва относится к той или иной разновидности. Определение механического состава почвы по горизонтам играет большую роль при изучении генезиса (происхождения) почвы, так как механический состав зависит не только от состава материнской породы, но и от процессов почвообразования, происходящих в почве.
Распределение илистой фракции по профилю почвы является хорошим показателем наличия процессов образования вторичных глинистых минералов (т. е. оглинения почвы). В горизонтах оглинения увеличивается содержание илистых частиц по сравнению с их содержанием в почвообразующей породе, что дает основание для выделения метаморфических горизонтов в почвенном профиле. Характер распределения илистой фракции в почве указывает в некоторой степени на интенсивность и качественную направленность процессов почвообразования.
Механический состав почвы является важной характеристикой, необходимой для определения производственной ценности почвы, ее плодородия, способов обработки. От механического состава почвы зависят почти все
физические и физико-механические свойства почвы: влагоемкость, водопроницаемость, порозность, воздушный и тепловой режим, водоподъемная сила и др. В полевых условиях при определенных навыках механический состав можно определить и без специального оборудования, так как почвы различного механического состава отличаются некоторыми механическими свойствами, которые нетрудно определить в поле.
Глинистые почвы в сухом состоянии с большим трудом растираются между пальцами, но в растертом состоянии ощущается однородный тонкий порошок. Во влажном состоянии эти почвы сильно мажутся, хорошо скатываются в длинный шнур, из которого легко можно сделать кольцо.
Суглинистые почвы при растирании в сухом состоянии дают тонкий порошок, в котором прощупывается некоторое количество песчаных частиц. Во влажном состоянии раскатываются в шнур, который разламывается при сгибании в кольцо. Легкий суглинок не дает кольца, а шнур растрескивается и дробится при раскатывании. Тяжелый суглинок дает кольцо с трещинами.
Супесчаные почвы легко растираются между пальцами. В растертом состоянии явно преобладают песчаные частицы, заметные даже на глаз. Во влажном состоянии образуются только зачатки шнура.
Песчаные почвы состоят только из песчаных зерен с небольшой примесью пылеватых и глинистых частиц. Почва бесструктурна, не обладает связностью.
Окончательное уточнение механического состава почвы производится в камеральный период путем специального лабораторного анализа, и на основании его дается название почвы.
Общее название почвы по механическому составу дается по данным механического анализа верхнего горизонта (0-25 см). Например, дерново-среднеподзолистая, суглинистая или чернозем южный, глинистый и т. д. Если наблюдается резкое различие механического состава верхнего и нижнего горизонтов, то это обстоятельство должно отразиться и в названии почвы. Например, дерново-луговая, тяжелосуглинистая почва на песчаных отложениях или дерново-сильноподзолистая суглинистая почва на супесчаных наносах и т. д.
Дальнейшее подразделение почв по механическому составу производится на основании соотношений фракций песка (>0,05 мм), пыли (0,05-0,001 мм), ила (
Почва по составу представляет собой совокупность частиц различного размера. Процентное содержание в почве минеральных частичек различной крупности называется механическим, или гранулометрическим, составом. От него во многом зависит плодородие почв, поэтому агрономам стоит учитывать этот показатель при выборе культур для севооборота, определении сроков сельхозработ, времени и объема внесения минеральных и органических удобрений.
Составляющие почвы
Частицы почвы сильно различаются по размерам. От их размера и содержания в почве органических веществ зависит способность почвы удерживать влагу и отдавать ее растениям. Точно зная механический состав почвы, можно определять, сколько воды доступно растениям и как скоро полю понадобится полив.
Из самых мелких частиц — менее 0,002 миллиметра — состоит глина. Глинистые пластины связывают питательные вещества (калий, кальций и магний и другие), поэтому почвы с высоким содержанием глины обычно более плодородны, чем песчаные, однако растениям тяжело получать воду из этого вида почв. Кроме того, тяжелые глинистые почвы сложнее обрабатывать: во влажном состоянии они вязкие, а при высыхании становятся твердыми.
Частицы ила размером от 0,002 до 0,05 мм. Ил связывает мало питательных веществ, однако его частицы хорошо сохраняют воду и легко высвобождают ее для растений.
Размер песка — от 0,05 до 2 мм. Песок не связывает каких-либо питательных веществ, а пространство между песчинками легко пропускает воду, поэтому легкие почвы считают бедными и сухими. Однако песок обеспечивает хороший дренаж и доступ кислорода, а на вспашку почв с высоким содержанием песка требуется меньше затрат горючего. Кроме того, весной песчаные почвы быстрее прогреваются, что позволяет раньше начать сев сельскохозяйственных культур. Это особенно ценится в северных регионах с коротким летом и недостатком тепла.
В зависимости от гранулометрического состава типы почв можно разделить на песок, суглинистый песок, песчанистый суглинок, песчанистую глину, глинистый суглинок, суглинок, глино-илистый суглинок, суглинок илистый, глино-илистую почву, глину и ил. Такую классификацию, отображенную в треугольнике Ферре, использует Министерство сельского хозяйства США (USDA).
Треугольник Ферре определяет название типа почвы в зависимости от процентного соотношения в ней глины, ила и песка
Как повысить плодородие почвы?
Рост сельскохозяйственных культур на почвах различного механического состава может существенно различаться в зависимости от погодных условий. Так, во время засухи на песчаных и супесчаных почвах значительно снижается урожайность за счет малого запас воды и слабого капиллярного подъема. В условиях хорошего увлажнения такие почвы лучше аэрируются, чем тяжелые глинистые, поэтому условия для роста растений на них благоприятнее. Однако при избыточном увлажнении на данном виде почв происходит вымывание питательных элементов из пахотного горизонта.
Изменить гранулометрический состав — соотношение частиц глины, ила и песка — очень трудно, однако аграрии могут повысить плодородие почвы. Низкий запас питательных веществ в легких почвах можно компенсировать внесением удобрений. Очень эффективно выращивание сидератов (люпина, сераделлы, редьки масличной и др.) для запахивания: повышается содержание гумуса и азота в почве, улучшается структура земли, растет влагоемкость. Для улучшения свойств песчаных почв также проводят глинование.
Чтобы повысить плодородие почвы с высоким содержанием глины, в первую очередь необходимо улучшить ее водно-физические свойства. В этом также может помочь регулярное внесение органических удобрений, которые улучают структуру и рыхлость этих почв.
Агроному следует учитывать, что различные сельхозкультуры неодинаково относятся к механическому составу почвы. Легкие песчаные предпочитают картофель, кукуруза, гречиха, просо, люпин, сераделла и сорго. Пшеница, ячмень, капуста и свекла стабильно дают высокие урожаи на среднесуглинистых почвах, а овес хорошо растет даже на тяжелосуглинистых и глинистых почвах.
Уплотнение почвы
От механического состава также зависит склонность почвы к расслаиванию и уплотнению поверхности. Поле, почва которого преимущественно состоит из ила, глины или песка, не подвержена поверхностному уплотнению, потому что эти частицы не могут расслаиваться. Поверхность земли, содержащей все три вида частиц, могут подвергаться поверхностному уплотнению.
Чтобы снизить риск поверхностного уплотнения, рекомендуется обрабатывать почву в сухих условиях и избегать слишком поверхностного посева. Внесение органических удобрений и кальция также уменьшит восприимчивость к поверхностному уплотнению и повысит обрабатываемость, как на песчаных, так и на глинистых почвах, а также поможет удерживать воду.
Анализы почвы: какой предпочесть?
Гранулометрический состав почвы можно определить с помощью полевых и лабораторных методов. В полевых условиях горсть земли увлажняют и скатывают из нее шнур, который затем скручивают в кольцо. Оценку состава почвы делают в зависимости от результата: песчаную и супесчаную почвы скрутить в шнур либо не удается, либо он распадается на части. Горсть земли с большим содержанием глины можно скрутить в шнур, а затем соединить его концы в кольцо.
Многие лабораторные методы исследования механического состава основаны на различной скорости осаждения частиц почвы разного размера в стоячей воде. Этот метод более точен, однако результаты все равно имеют погрешность, связанную с человеческим фактором во время проведения анализа и качества предварительной обработки образцов.
Наиболее точным способом определить состав почвы является NIRS —спектроскопия ближнего инфракрасного излучения, или спектральный анализ. При NIRS-исследовании на образец оказывается воздействие ближним инфракрасным излучением. Современное оборудование за несколько секунд измеряет, волны какой длины отражаются от исследуемого материала, а какой — поглощаются. Совокупность отраженных волн, иначе говоря, спектр, содержит точную информацию о составе образца.
Читайте также: