МОДУЛЬ 1
Почва, ее строение и свойства
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 2
Морфологические признаки почв. Описание коробочных образцов по морфологическим признакам
К морфологическим признакам относятся:
- Строение профиля
- Мощность почвы и горизонта.
- Окраска.
- Влажность.
- Структура.
- Сложение (плотность, пористость, трещиноватость).
- Новообразования (химические, биологические).
- Включения.
- Вскипание от 10 % НСl.
- Характер перехода горизонта.
- Характер распространения корней.
- Гранулометрический состав.
Строение профиля закономерное изменение почвенной толщи сверху вниз; смена горизонтов в вертикальном направлении. Почвенные горизонты отличаются друг от друга мощностью, цветом, структурой, гранулометрическим составом и др.
Мощность почвы и горизонтов толщина от поверхности почвы вглубь до слабо затронутой почвообразовательными процессами материнской породы (С). Выражается в см.. Мощность отдельных горизонтов определяется от верхней до нижней границы. Запись осуществляется в форме дроби: В20-3515
Окраска является самым видимым и одним из важных морфологическим признаком.
В верхних горизонтах окраска почв зависит преимущественно от гумусовых веществ. При небольшом количестве гумуса окраска бывает серой. В переходных горизонтах на цвет влияют минеральные составляющие почвы. В самых глубоких слоях в качестве основного фона выступает окраска материнской горной породы.
Носителями основных цветов являются определенные соединения, находящиеся в почвах. Рассмотрим главнейшие химические соединения почв, определяющие черную, цветовую (красную, зеленую) и белую окраски. Черная окраска может быть результатом содержания различных веществ в почвах и, прежде всего, гумуса. Однако гумус почвы может быть и светлоокрашенным. Черная окраска формируется при гуматном типе гумуса. Кроме гумуса, черную окраску в почвах могут давать некоторые сульфиды, оксиды марганца, темные первичные минералы (например, роговая обманка), древесный уголь. Белая окраска связана преимущественно с четырьмя наиболее распространенными компонентами почвенного состава: кварцем, каолинитом, карбонатами, гипсом, ангидритом и водорасворимыми солями. Красная окраска – результат накопления в почве мало- или негидратированных свободных оксидов железа, преимущественно в форме гематита. Желтая окраска – результат накопления в почве гидратированных оксидов железа и, прежде всего, лимонита. Бурая окраска характерна для глинистых почв с высоким содержанием иллита, слюдистых минералов и смеси в разной степени гидратированных оксидов железа. Кроме того, она образуется при смешании красной, желтой, белой и черной окрасок в разных соотношениях, а поэтому является наиболее распространенной в разных типах почв. Пурпурная окраска – свидетельство высокого содержания оксидов марганца. Синяя окраска в чистом виде встречается в почвах редко. Зато производная от синей – сизая окраска – широко распространенное явление во всех болотных почвах, связанное со специфическими минералами, содержащими закись железа. Зеленая (оливковая) окраска формируется в почвах избыточного увлажнения, содержащих особые зеленоватые глинистые минералы с высокой насыщенностью железом.
Указанные окраски существуют в почвах редко в чистом виде, чаще как переходные или смешанные. Обычно трудно охарактеризовать почву каким-нибудь одним цветом, поэтому приходится указывать степень её интенсивности (например, светло-бурая, темно-бурая), отмечать оттенки (например, белесая с желтоватым оттенком) или же называть промежуточные тона (коричнево-бурая).
Окраска почвенных горизонтов может быть однородной или неоднородной. Различают равномерную однородную окраску (тон и интенсивность сохраняется в пределах всего горизонта) и неравномерную однородную окраску (постепенное изменение её тона и интенсивности от верхней части к нижней). Неоднородная окраска характеризуется наличием различно окрашенных участков в пределах одного горизонта. Она бывает: пятнистая (на фоне основной окраски выделяются пятна другого цвета); полосчатая (чередование полос разного цвета); мраморовидная (пестрая окраска с наличием узоров и пятен разного цвета); крапчатая (наличие мелких пятнышек различного цвета по однородному фону горизонта).
Влажность характеристика степени увлажненности почвы в полевых условиях позволяет сделать предположение о наличии капилярного подъема воды в почвенный слой от горизонта почвенно-грунтовых вод, выявить присутствие свободной воды в профиле, влияющей на развитие восстановительных процессов, определить глубину промачивания после дождя или глубину иссушения почв в засушливый период лета.
В полевых условиях выделяют 5 групп внешних признаков влажности почвенных горизонтов (суглинистого и глинистого гранулометрического состава):
Почвенный горизонт:
- Сухой образец почвы, помещенный на ладонь, не холодит руку, после его сжатия в руке он рассыпается - пылит;
- Свежий образец почвы слегка холодит ладонь, после его сжатия в руке комок почти не расыпается;
- Влажный образец почвы при сжати в руке хорошо держит форму, но раскатать его в шнур не удается; лист фильтровальной бумаги, приложенной к почве, сыреет;
- Сырой образец почвы легко формуется, из него можно легко раскатать шнур (выдавливается вода);
- Мокрый вода из почвенного образца сочится без всяких усилий
Структура различается с агрономической и морфолого-генетической точки зрения.
Структура это содержание в почве агрегатов разного размера и формы.
Структурность способность почвы распадаться на отдельности (агрегаты)
Агрегаты различаются по форме, размерам и свойствам.
Поскольку структура почвы – это результат почвообразования, то соответственно разные типы почв и разные типы генетических горизонтов имеют различный тип структуры. Однако в типах структуры обнаруживается меньшее разнообразие, чем в типах почвообразования, поскольку участвующие в образовании почвенной структуры силы менее специфичны и широко представлены во всех почвах.
Размеры и форма структурных отдельностей в разных почвах и генетических горизонтах варьируют в широких пределах. Если сказано, что в таком-то горизонте почвы структура мелкокомковатая, то это значит лишь то, что агрегаты такой формы и такого размера здесь преобладают, но одновременно могут присутствовать и агрегаты другой формы и иных размеров. Распределение структурных агрегатов в массе почвы в соответствии с их размерами (диаметрами) называется структурным составом почвы.
В соответствии с размерами выделяют:
- микроагрегаты - <0,25 мм,
- мезоагрегаты – 0,25- 7(10) мм,
- макроагрегаты - >7(10) мм
Для морфологии почв первостепенное значение имеет типология структуры почв с тем, чтобы определить её генетическое и диагностическое значение. Особенно большое внимание этому уделил С.А.Захаров, разработавший принятую сейчас схему главных генетических типов почвенной структуры, связанных с определенными типами генетических горизонтов почв:
Округло-кубовидная структура при более или менее равномерном развитии по трем осям, характерная для гумусовых, пахотных, верхней части иллювиальных, аккумулятивных и глеевых горизонтов почв. В пределах этого типа называют 7 родов структуры:
- глыбистая (неправильная форма и неровная поверхность агрегатов, характерная для глеевых, слитых, выпаханных горизонтов);
- комковатая (округлая форма с шероховатой поверхностью без выраженных ребер и граней, характерная для гумусовых горизонтов почв);
- пылеватая (мельчайшие, не различимые невооруженным глазом микроагрегаты, характерная для выпаханных аккумулятивных или элювиальных горизонтов);
- ореховатая (более или менее правильные острореберные агрегаты, напоминающие буковые орешки, характерная для иллювиальных горизонтов);
- зернистая (более или менее правильная форма с выраженными гранями, напоминающая гречневую крупу, характерная для гумусовых горизонтов);
- конкреционная (сплошное скопление округлых конкреций) и икряная (мелкие разной формы, но хорошо оформленные агрегаты соединяются в сплошную массу).
Призмовидная структура при выраженном развитии по вертикальной оси, характерная для иллювиальных горизонтов и суглинистых почвообразующих пород. Выделяют 3 рода этой структуры: столбовидная (правильной формы отдельности с хорошо выраженными вертикальными гранями, округлой «головкой» и неровным основанием, характерная для солонцовых и слитых горизонтов); призмовидная (отдельности слабо оформлены, с неровными скорлуповатыми гранями с острыми вершинами, округленными ребрами, характерная для нижней части иллювиальных горизонтов и суглинистых почвообразующих пород); призматическая (грани и ребра призм четко выражены, характерна для иллювиальных горизонтов).
Плитовидная структура развивается по горизонтальным осям, характерна для элювиальных горизонтов почв. Выделяют 2 рода этой структуры: плитчатая при более или менее развитых плоских горизонтальных поверхностях спайности; чешуйчатая при небольших, несколько изогнутых поверхностях спайности.
Сложение понимается внешнее выражение плотности, пористости и трещиноватости, составляющих почву генетических горизонтов
О плотности почвы в полевых условиях судят по усилию с которым входят в почвенные слои нож или лопата.
Пять показателей плотности:
- Слитная нож не входит в почву, наблюдается в иллювиальных горизонтах солонцов и сцементированных, оруденелых горизонтах подзолистых почв.
- Плотная нож входит с большим трудом, типично для иллювиальных горизонтов суглинистых и глинистых почв
- Рыхлая нож входит легко в почвенный горизонт, отмечается в хорошо оструктуренных гумусовых горизонтах, а также в пахотных, если почву обрабатывали в спелом состоянии.
- Рассыпчатая при прикосновении ножа к почве она сразу же осыпается (характерно для песчаных и супесчаных почв)
Пористость почвы в полевых условиях характеризуется формой и размерами пор внутри структурных отдельностей и между ними
Показатели пористости:
- Тонкопористая менее 1 мм
- Пористая 1-3 мм
- Губчатая 3-5 мм
- Ноздреватая 5-10 мм
- Ячеистая более 10 мм
- Трубчатая полости в виде каналов , прорытые землероями
Трещиноватость размеры межструктурных отдельностей (в сухом состоянии)
Показатели трещиноватости:
- Тонкотрещиноватая менее 3 мм
- Трещиноватая 3-10 мм
- Щелеватая более 10 мм
Сложение важный признак при определении условий произрастания культур. Оказывает большое влияние на сопротивление почвообрабатывающим орудиям, глубину проникновения корней, водопроницаемость и водоподъемную способность почв
Новообразования это скопления веществ различного химического состава, химического и биологического происхождения, возникшие в почвах в результате почвообразовательных процессов. Морфологически новообразования хорошо сформированные, четко обособленные от почвенной массы
Новообразования подразделяются на 2 группы:
Химические новообразования
- Гумусовые вещества диагностируется по темной (черной, темно-серой окраске)
- Легкорастворимые соли хлориды, сульфаты и др., образуются и накапливаются в почвах засушливых областей как в результате химического осаждения
- Кремнеземистая присыпка результат подзолистого процесса, окраска светло-серая, белесая, цвета печной золы
- Карбонаты обнаруживаются при реакции (вскипание) с соляной кислотой
- Гипс белые пятна, обычно на глубине 1,0-1,5 м (в черноземе южном, каштановой почве)
- Глей образуется в условиях повышенного увлажнения, диагностируется по окраске: ржавая, охристая, сизая, зеленовато-голубоватая
Биологические новообразования
- Червоточены каналы, прорытые дождевыми червями
- Капролиты экскременты дождевых червей, биогумус
- Кротовины пустоты или ходы почвенных животных
- Корневины сгнившие крупные корни растений
- Дендриты узоры мелкие корешков на поверхности агрегатов
Морфологически новообразования разнообразны. Различают следующие наиболее распространенные формы новообразований углекислого кальция: 1) пятна и выцветы неопределенных, расплывчатых очертаний; 2) плесень из скоплений очень тонких игольчатых кристаллов; 3) белоглазка – яркие, компактные, резко очерченные пятна; 4) прожилки и псевдомицелий по тонким порам почвы; 5) трубочки из массы кристаллической или мучнистой извести по ходам корней; 6) конкреции из плотных стяжений СаСО3 различной величины и формы, заполняющие пустоты между твердой массой почвы (размеры конкреций колеблются от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров, форма очень разнообразна, а иногда причудлива, вследствие чего их называют куколками, дутиками, погремками и т.д.).
Гидрооксиды железа Fe3+, алюминия, марганца в комплексе с органическими веществами и соединениями фосфора – ржаво-бурого, охристого, кофейного или черного цвета. Они образуют: 1) натеки (пленки, примазки) – тонкие глянцевитые пленки по трещинам и ходам корней на поверхности структурных отдельностей; 2) пятна расплывчатой формы, неравномерно пропитывающие почву; 3) конкреции (бобовины, рудяковые зерна) – округлые твердые стяжения от нескольких миллиметров до 1-2 см; 4) трубочки (рыхлые или твердые) ржавого цвета по ходам корней; 5) ортзанды – тонкие нитевидные или более мощные прослойки, пропитывающие массу горизонта в песчаных почвах; 6) ортштейны – прослойки или участки горизонта, цементирующие массу почвы.
Все эти новообразования встречаются в подзолистых, дерново-подзолистых, заболоченных и болотных почвах.
Соединения двухвалентного железа FeCO3[Fe3(PO4)2•8H2O] – голубоватого, сизоватого или зеленоватого цвета, образуют расплывчатые пятна и выцветы в профиле болотных и заболоченных почв. На свежих образцах распознаются легко. В сухих образцах исчезают, так как соединения двухвалентного железа на воздухе окисляются и приобретают бурую окраску.
При изучении новообразований необходимо определить их состав и форму, для чего нужно тщательно рассмотреть исследуемый образец невооруженным глазом и через лупу, осторожно разламывая структурные отдельности и растирая между пальцами рыхлую массу. Для определения химического состава новообразований белого цвета делают ряд качественных реакций (растворение в воде, обработка 10 % раствором НСL).
Состав новообразований обусловлен характером почвообразовательного процесса и является одним их характерных признаков при определении типа почвы и её агрономических свойств.
Включения инородные тела в почве, не имеющие отношения к почвообразовательным процессам: обломки кирпича, обрывки полиэтиленовой пленки, клочки бумаги, резина, уголь
- Каменистые включения – обломки горных пород, находящиеся в почве вследствие особенностей материнской породы. По форме они делятся на угловатые и окатанные. Среди угловатых форм различают дресву, щебень и глыбы. Окатанные обломки делятся на гравий, гальку и валуны. Появляются в почвах, формирующихся на щебнистом элювии горных пород, аллювиальных и моренных отложениях.
- Остатки животных и растений в виде раковин, костей, корней, обрывков листьев, хвои, не потерявших еще анатомического строения; могут встречаться в различных почвах.
- Включения антропогенного происхождения – обломки кирпича, кусочки угля, черепки посуды и различные археологические находки.
При определении включений необходимо отмечать их количество (много, мало).
Вскипание от 10 % НСl
Определяют:
- Глубину вскипания (часто используют для диагностики подтипов черноземов)
- Характер вскипания (бурный, слабый)
- Географию вскипания (местами, сплошное)
Характер перехода одного горизонта в другой
- Резкий (по горизонтальной линии)
- Ясный
- Постепенный (карманистый, языковатый, затечный)
Характер распространения корней
- Количество (пятибалльная шкала: очень много, много, умеренно, мало, очень мало)
- Размеры
- Тип корневой системы( мочковатая, стержневая)
- Физиологическое состояние (сплющнные, нормальное развитие, мертвые, живые)
Гранулометрический состав
Определяется «мокрым» способом:
Почву смачивают и разминают между пальцами до такого состояния, чтобы не ощущались
ее структурные зерна, до консистенции теста. Хорошо размятая почва раскатывается
на ладони «ребром» второй кисти руки в шнур и сворачивается в колечко.
Толщина шнура около 3 мм, диаметр кольца — около 3 см
Практическое задание
После того, как преподаватель изложит фактический материал по теме, каждому студенту выдается два коробочных образца с почвой. Используя материалы лекции, эталонные образцы новообразований и структуры, шкалы окраски
студент заполняет две таблицы по каждому почвенному образцу. Необходимо помнить, что в одном почвенном образце (а также горизонте) может быть до 3 видов структуры, окраска может иметь различные оттенки.
Признак |
Морфологическая выраженность |
Окраска |
|
Влажность |
|
Структура |
|
Сложение |
|
Новообразования |
|
Включения |
|
Характер перехода горизонта |
|
Характер распространения корней |
|
Гранулометрический состав |
|
Завершив описание морфологических признаков почвенных образцов преподаватель проверяет работу и обсуждает со студентом принятые им решения
Контрольные вопросы
Контрольные вопросы
|