Описание почвы по морфологическим признакам
Обновлено: 08.07.2024
Разнообразные почвы уже по чисто внешним морфологическим особенностям неодинаковы и очень сильно отличаются от других тел природы, в частности от горных пород. Большинство важнейших внутренних особенностей почв, т. е. их минералогический состав, химические, физико-химические и физические свойства отражаются во внешнем облике почв — на их морфологии.
Морфология — учение о форме — составляет основу всех естественных наук. Морфологическое описание почв — это первое, с чего начинается изучение почв в поле. На основе изучения морфологии исследователь сравнивает между собой разные почвы и систематизирует их.
Внешний вид почвы отражает химико-биологические процессы, протекающие в почве. Детальное исследование морфологии почв дает ключ к познанию истории их формирования, а также к научному обоснованию их генезиса. На основе исследования морфологии почв можно получить представление об их составе, химизме протекающих в них процессов, о тех режимах, под воздействием которых почвообразование развивается. Морфология почвы — это ее консервативный признак, медленно меняющийся во времени (в отсутствие деструктивных процессов и коренных мелиорации) и фиксирующий историю развития почвы.
Однако задача исследователя не только констатация и описание особых свойств почв, но и правильное, научно обоснованное объяснение всех ее внешних признаков. Для этого требуется предварительное знание многих важных закономерностей, причин и внутренних процессов, под влиянием которых формируются внешние морфологические признаки. Именно поэтому описание и изучение морфологии неотделимо от исследования внутренних свойств и процессов, происходящих в почве.
Строение почвенного профиля.На разрезе можно видеть, что почвенная толща неоднородна и состоит из чередования различных по окраске, плотности, структуре и другим признакам слоев, или, как принято говорить, почвенных генетических горизонтов. Формирование горизонтов связано с дифференциацией исходной почвообразующей породы под влиянием процессов почвообразования. Совокупность генетических горизонтов образует тот или иной генетический почвенный профиль. Все горизонты в профиле взаимно связаны и обусловлены. Генетический профиль формируется из исходной почвообразующей породы сразу как единое целое, расчленяясь на генетические горизонты.
Строение почвенного профиля столь же разнообразно, сколь разнообразны факторы, его формирующие. По характеру соотношения генетических горизонтов все почвенные профили можно объединить в две большие группы — простые и сложные (рис. 8). Простые профили разделяют следующим образом.
Примитивный профиль (I) имеет лишь поверхностный горизонт А1 либо АС, лежит непосредственно на почвообразующей породе. Подобный профиль характерен для почв, находящихся на начальной стадии своего образования.
Неполноразвитый профиль (II) имеет все горизонты, характерные для данного типа почв, но малой мощности, укороченные. Примером таких почв могут служить некоторые горные почвы.
Нормальный профиль (III) — это наиболее распространенный тип строения почвенного профиля, в котором имеется полный набор генетических горизонтов при нормальной для данных ландшафтных условий мощности горизонтов.
Слабодифференцированный профиль (IV) — практически не расчлененный на горизонты, растянутый, монотонный. Характерен для почв, формирующихся на почвообразующей породе, бедной легко выветривающимися минералами. Такими породами могут быть и кварцевые пески, и древние ферраллитные коры выветривания.
Нарушенный (эродированный) профиль (V) имеют почвы, подвергающиеся водной, ветровой или пахотной эрозии.
Среди сложных профилей выделяют:
Погребенный (реликтовый) профиль (I) содержит два и более профиля или отдельные горизонты, соответствующие былому и современному почвообразованию.
Многочленный профиль (II) формируется на многочленных почвообразующих породах разного строения и выделяется в тех случаях, когда смена породы происходит в пределах почвенного профиля (примерно в 100 см от поверхности).
Полициклический (реликтовый) профиль (III) характерен для почв, формирующихся в условиях периодического отложения почвообразующего материала.
К морфологическим признакам почвы относятся окраска почвы, структура, гранулометрический состав, сложение и степень уплотнения, новообразования и включения.
Окраска почвы— одно из важных и заметных внешних свойств почв, широко используемое для присвоения им различных названий — чернозем, краснозем, желтозем, серозем, каштановая почва и т.д. Разнообразие окраски обусловлено присутствием в почве химических соединений, органики и т.д. Черный цвет обусловлен накоплением органического вещества (гумуса), красный — накоплением оксидов железа, белый — накоплением оксидов кремния и углекислых солей. Это основные цвета. Смешение двух соседних цветов дают ряд переходных тонов. Неоднородная (пестрая) окраска почв может указывать на частую смену окислительно-восстановительных условий как во времени, так и в пространстве, т.е. в самой почве. Окраска почвы во многом зависит от увлажнения (влажная почва всегда темнее, чем сухая) и степени агрегированности. Обычно цвет внутрипедной (внутриагрегатной) части существенно отличается от поверхностной. Это хорошо видно на свежем срезе агрегата.
Структура почвы— важный и характерный генетический и агрономический признак почвы. Структура — это форма и размер структурных агрегатов. В зависимости от соотношения длины трех осей структурного агрегата — вертикальной и двух горизонтальных, расположенных перпендикулярно друг к другу, определяется принадлежность к определенному типу структурного элемента — кубовидному, призмовидному или плитовидному (табл. 9).
Морфологические признаки – внешние признаки почвы, по которым ее можно отличить от породы, друг от друга, судить о направлении и степени выраженности почвообразовательного процесса.
Внешние признаки почв отражают внутренние процессы, происходящие в них, их происхождение (генезис), историю развития.
Строение почвенного профиля – общий вид почвы со всеми почвенными горизонтами.
Генетические почвенные горизонты – однородные, обычно параллельные поверхности слои почвы, составляющие почвенный профиль, различаются между собой по морфологическим признакам.
Гумусовый (А1) – гумусово-аккумулятивный самый темный горизонт с максимальным содержанием органических соединений (рис. 28).
Пахотный горизонт (Апах) – измененный продолжительной обработкой поверхностный горизонт, сформирован из различных почвенных горизонтов на глубину постоянной обработки. От нижних слоев отделяется ясной ровной границей.
Рис. 28. Гумусовые горизонты почв
Элювиальный, вымывной (А2) – горизонт, из которого органические и минеральные вещества выносятся в нижние слои.
Иллювиальный, вмывной (В) – горизонт, в котором аккумулируются соединения и коллоиды, вмываемые из верхних слоев. По характеру и сложению может расчленяться на В1 и В2. По преобладающему виду накопленных соединений различают: Вh, Вk, Вs – соответственно горизонты накопления гумуса, карбонатов, солей.
Иллювиирование – процесс накопления различных веществ в профиле, мигрирующих с нисходящими токами почвенной влаги, чаще в гравитационной форме, как результат элювиирования, включая элементарный процесс выщелачивания. В результате формируется один или несколько иллювиальных горизонтов.
– глинистые частицы, образованные в процессе лессиважа;
– аморфные полуторные окислы и ил, как следствие подзолистого процесса (кислотный гидролиз);
– оксиды железа и алюминия в свободной форме или связанные с гумусом в песчаных почвах бореального пояса;
– набухающие глины с обратимой коагуляцией в результате солонцового процесса;
– кальцит, гипс, соли, залегающие отдельными горизонтами или совместно.
Лессиваж (иллимеризация) – процесс перемещения в профиле почв илистой фракции без ее химического разрушения.
Материнская (почвообразующая) порода (С) – слабо затронутая почвообразованием.
Подстилающая порода (D), не затронутая почвообразованием.
Основные формы переходов горизонтов в почвенном профиле
Это один из критериев интенсивности почвообразования, диагностический признак. Различают следующие виды.
1. Ровная граница. Выражена у большинства почв при постепенном переходе между слоями. Есть и в пахотных горизонтах.
2. Волнистая граница. Мелковолнистая с разницей высот менее 5 см, средневолнистая – 5–10 см, сильноволнистая – более 10 см.
3. Языковатая граница. Мелкоязыковатая – глубина затеков до 5 см, глубокоязыковатая – более 10 см. Отношение глубины языка к их ширине 2–5 см. При большей ширине граница будет затечной.
4. Затечная граница – у почв с потечным характером гумуса (криогенные) или подвергшихся очень глубокому периодическому растрескиванию. Глубина затеков к их ширине превышает 5 см.
Характер перехода между горизонтами
1. Резкий. Граница может быть выделена на стенке разреза ножом с неопределенностью 1–2 или 3 см при любой форме границы.
2. Ясный – граница прослеживается четко и может быть выделена на стенке с неопределенностью 1–3, 2–5, 3–6 см. Характерен для нижней части горизонта А2 подзолистых почв и гумусовых слоев черноземов, сильно оглеенных горизонтов.
3. Заметный – граница шириной 3–5 см. Встречается в нижней части профиля элювиально-иллювиальных почв.
4. Постепенный – более 5, иногда 6–10 см. Характерен между горизонтами красноземов или ферраллитных почв, подгоризонтами гумусового горизонта черноземов.
Мощность почв – ее вертикальная протяженность, толщина от поверхности до глубины залегания материнских пород.
У различных типов почв она колеблется в среднем от 50 до 150 см. Для черноземов, каштановых и луговых солонцов при мощности горизонта АВ менее 30 см – почвы маломощные, более 30 – мощные.
Окраска почвы – наиболее доступный и заметный морфологический признак. Гумус окрашивает горизонты в черные, темно-серые тона, оксид железа – в ржаво-охристый цвет, кремнезем и карбонат кальция придают почве белесую окраску. На окраску также влияют влажность почв (сухие почвы более светлые) и структурное состояние (распыленные, бесструктурные почвы кажутся светлее структурных).
Влажность почвы. В полевых условиях по степени увлажнения почвы различают следующие категории:
• сухая – при раздавливании комков пыли, наличие влаги не ощущается; свежая – не пылит, при сжатии не крошится, прохладная;
• слегка увлажненная – холодит руку, при подсыхании светлеет;
• влажная – при сжатии слипается, деформируется, оставляя следы пальцев, при подсыхании заметно светлеет;
• сырая – при сжатии вода не просачивается, почва липнет к ладони, оставляя след;
• мокрая – из зажатого в руке комка почвы выделяется влага.
Структура почвы – взаимное расположение структурных отдельностей (агрегатов), на которые способна распадаться почвы. Обязательным условием формирования структуры является наличие мелких механических элементов и клеющего материала в виде гумуса и глины, которые находятся в коллоидном состоянии. В результате их взаимодействия, адсорбции и коагуляции под влиянием растительных сообществ и микроорганизмов образуются органо-минеральные агрегаты разной величины и формы (рис. 16, 17).
Структурные агрегаты (отдельности, педы) представляют собой почвенную отдельность определенной формы с ясно очерченными поверхностями граней (Шоба и др., 2012).
Сложение почв – расположение почвенных частиц и структурных агрегатов относительно друг друга, внешнее выражение плотности и пористости почв.
Характеристика почв и горизонтов по сложению
Слитые. Очень плотное прилегание частиц, почти без скважин и пор. Характерен для иллювиальных горизонтов солонцов и бесструктурных глинистых почв. Лопатой вскопать не возможно, только ломом разбить. От ножа остается черта на стенке почвенного разреза. При нажиме нож входит в почву на 2–3 мм.
Плотные. Почвы с трудом поддаются копке. Характерна для суглинистых и глинистых почв, обогащенных коллоидами. Нож входит на 1–2 см.
Рыхлые. Слабо уплотненные почвы. Наблюдаются в суглинистых и глинистых хорошо оструктуренных гумусовых горизонтах, в пахотном слое почв после их обработки. Нож входит в почвенный горизонт на 2–5 см.
Рассыпчатые. Сыпучая масса в сухом состоянии. Такое сложение характерно для песчаных и супесчаных малогумусных почв.
Пористость зависит от размера и формы пор и трещин внутри структурных отдельностей или между ними.
Тонкопористые почвы хорошо пронизаны порами диаметром менее 1 мм; пористые – размер пор 1–3 мм, губчатые имеют пустоты в почве размером 3–5 мм; у ноздреватых (дырчатых) размер пустот составляет 5–10 мм; ячеистые, диаметр пор превышает 10 мм; трубчатые – пустоты в форме каналов, прорытых землеройкой, биотой.
Гранулометрический состав почвы – сочетание в почве частичек разного диаметра: песка, пыли, глины, ила. В полевых условиях его определяют визуально, органолептически (табл.2, рис. 26, 27. табл. 2).
Рис. 27. Схема агрегатного строения почвы по Е. В. Шеину, 2005
1. Кубовидный тип
Глыбистая Крупнокомковатая Комковатая Мелкокомковатая
Крупнозернистая Зернистая Мелкозернистая Пылеватая
Крупноореховатая Ореховатая Мелкоореховатая
2. Призмовидный тип
3. Плитовидный тип
Пластинчатая Листовая Скорлуповидная Чешуйчатая
Рис. 30. Формы структурных отдельностей (по С. А. Захарову)
гранулометрического состава почв в поле (по Н. А. Качинскому)
Гранулометрический состав
Морфология при испытании
Шнур не образуется.
Слипается, но шнур не скатывается.
Шнур, разрушается при раскалывании.
Шнур сплошной, распадается
при свертывании в кольцо.
Шнур сплошной, кольцо с трещинами.
Шнур сплошной, кольцо без трещин.
Новообразования – скопление в генетических горизонтах почв веществ, морфологически отличных от основной массы, но являющихся продуктами почвообразования.
Новообразования химического происхождения – результат химических процессов, осаждение на месте образования, перемещение (оксиды железа, карбонаты кальция, гипс, легкорастворимые соли, и др.
Морфология карбонатных новообразований по В. А. Ковде (1985):
Присыпки, налеты, корочки, выцветы, псевдомицелий чаще всего образованы тонкими кристаллами.
Пятна, прожилки, трубки выпадают из раствора в осадок вокруг корешков в полостях, оставленных насекомыми и корнями. Обычно они свидетельствуют о влиянии грунтовых вод или болотном режиме в прошлом или настоящем.
Пласты, плиты и горизонты цементации – плотные, почти непроницаемые горизонты, целиком состоят из СаСОз.
Новообразования биологического происхождения (животного и растительного) различаются по видам: червоточины (извилистые ходы червей), капролиты (экскременты дождевых червей в виде клубочков), дендриты (узелки мелких корешков на поверхности структурных отдельностей), корневины (сгнившие крупные корни), кротовины (пустые или заполненные поры роющих животных).
Включения – это вещества органического или минерального происхождения, наличие которых не связано с почвообразованием. Например, обломки горных пород, раковины моллюсков, остатки корней и стволов, следы жизнедеятельности животных, антропогенные включения.
1. Литоморфы – обломки камней, галька, валуны, случайно рассеянные в почве, характеризующие ее состав и строение.
2. Криоморфы – формы льдистых образований, связаны с сезонным или многолетним промерзанием – льдистые прожилки, конкреции, линзы, прослои.
3. Антропоморфы – обломки кирпича, осколки стекла, фарфора, керамика, остатки захоронений, построек, металлические предметы.
4. Биоморфы. а) кости, раковины; б) захороненные остатки корней, стеблей, стволов; в) окремнелые, обызвестковые, загипсованные, ожелезненные остатки растений.
Читайте также: