 |
|
|
Б.Д.Зайцев - Почвоведение |
СОСТАВ И СВОЙСТВА ПОЧВ
|
Смотрите также:
Глазовская. Почвоведение и география почв
Биографии биологов, почвоведов
|
МИНЕРАЛЬНАЯ ЧАСТЬ ПОЧВЫ
Минеральная часть почвы и ее происхождении
Ранее рассматривались геологические отложения, слагающие верхние горизонты земной коры, минералы, горные породы и процессы их выветривания. Поэтому при характеристике минеральной части почвы остановимся лишь на уточнении некоторых вопросов, связанных с накоплением продуктов выветривания в верхних горизонтах земной коры, и на явлениях подвижности минеральных соединений, образующихся при выветривании. Здесь следует отметить, что материнскими породами являются геологические отложения, входящие в понятие «кора выветривания».
В коре выветривания можно наблюдать накопление вторичных нерастворимых или труднорастворимых минералов: вторичных алюмо-силикатов, аморфной кремнекислоты, окиси железа и гидрата окиси железа, окиси и гидрата окиси алюминия, окиси марганца, фосфатов. Относительные величины накопления этих веществ в верхних горизонтах земной коры могут быть различны. Здесь наблюдаются два основных типа выветривания — сиаллитный и аллитный.
При сиаллитном типе выветривания, свойственном умеренному климату со средним количеством осадков, образуется много вторичных алюмосиликатов (глинистых минералов), в составе которых присутствуют и окислы и гидраты окисей. В засушливом климате возможно и накопление углекислого кальция. Аллитный тип выветривания свойствен влажнОхму тропическому климату. Здесь имеет место интенсивное образование свободных окислов кремнезема, алюминия и железа, при этом происходит резкое обеднение всеми основаниями и кремнеземом и обогащение окислами железа и алюминия. При сиаллитном типе выветривания сохраняются первичные минералы и обломки горных пород.
В результате процессов выветривания образуются также растворимые соли — Ca(HC03h, Mg(HC03)2, NaHC03, КНСОз, K2SO4, MgS04, CaS04. Эти соединения выносятся фильтрующимися водами из верхних горизонтов коры выветривания. Однако соли кальция и магния могут накапливаться на некоторой глубине. В условиях сухого климата на небольшой глубине или даже на поверхности могут накапливаться и легкорастворимые соли щелочных металлов. Это наблюдается при боковом приносе солей и интенсивном испарении. Процессы соленакопления особенно резко выражены в присутствии соленосных геологических отложений (морских).
Следует отметить, что в природной обстановке подвижностью обладают почти все соединения, за исключением кварца.
Б. Б. Полынов дает следующую шкалу подвижности продуктов выветривания: 1. Энергично выносимые — CI, Br, J, S. 2. Легко выносимые — Са, Na, Mg, К. 3. Подвижные — Si02, Р, Мп. 4. Слабоподвижиые — Fe, Al, Ti. 5. Практически неподвижные—Si02 в форме кварца.
Таким образом, в верхних горизонтах земной коры подвижностью обладает большинство соединений, входящих в ее состав.
В результате геологических процессов на поверхности Земли наблюдаются отложения, весьма разнообразные по своему петрографическому и минералогическому составам. Эти поверхностные отложения подверглись дальнейшим сложным изменениям, связанным как с разрушением горных пород и минералов, так и с явлениями передвижения, выноса и накопления продуктов разрушения. Большую роль в этих явлениях играют климатические условия.
Изучая процессы почвообразования, нельзя удовлетвориться характеристикой первичных геологических отложений и надо стремиться к пониманию тех изменений геологических отложений, которые протекали в коре выветривания. Надо также отметить, что явления, протекающие в верхних горизонтах земной коры, рассматривались в абиотическом аспекте в системе вода — горная порода.
Механический состав почв.
В связи с тем, что процессы почвообразования протекают в условиях, где горные породы в результате геологических процессов находятся в раздробленном состоянии, очень важным моментом является характеристика гранулометрического или механического состава почв и почвообразующих наносов.
Под гранулометрическим, или механическим, составом почв и горных пород понимают относительное содержание в них частиц различного размера (выраженное в %). В настоящее время существует ряд классификаций механических фракций по их размеру. В качестве примера приведем две шкалы механических фракций, принятые в грунтоведении и почвоведении (25). В зависимости от относительного содержания тех или иных фракций механического состава создаются классификации почв и материнской породы.
Существуют двучленные и трехчленные классификации механического состава. Из двучленных классификаций большой популярностью пользовалась классификация Н. М. Сибирцева, в настоящее время более детально разработанная Н. А. Качинским (26).
В дорожном деле широко применяется трехчленная классификация, где, помимо глинистых и песчаных частиц, выделяются еще и пылеватые. Примером является классификация грунтов, разработанная В. В. Охотиным (27).
Знание механического состава материнских пород и почв важно во многих отношениях, так как с этим моментом связана поверхностная энергия, определяющая энергию почвообразования, причем от механического состава зависят и водно- физические и физико-механические свойства почвы, а также содержание в ней питательных веществ.
Лабораторные методы определения механического состава почв. Для установления присутствия в почве частиц того или иного размера в настоящее время разработан ряд лабораторных методов механического анализа почв. Наиболее широко применяемыми методами механического анализа почв являются следующие: 1. Ситовой. 2. Метод отмучивания в стоячей воде посредством осаждения. Классификация почв по механическому составу (двучленная) Название почвы по ее механическому составу Почва подзолистого типа почвообразования степного типа, красноземы и желтоземы солонцы и сильно солонцеватые ПОДЗОЛИСТОГО типа почвообразования степного типа, красноземы и желтоземы солонцы и сильно солонцеватые содержание физического песка (часгиц>0,001 мм), % содержание физической глины (частиц <0.П1 мм), % Песок: рыхлый 100-95 100—95 100- 0-5 0-5 0-5 -95 связный 95—90 95-90 95—90 5-10 5-10 5—10 Супесь 90-80 90-80 90—85 10 20 10—20 10-15 Суглинок: легкий 80-70 80-70 85 - 80 20 30 20-30 15—20 средний 70— 60 70-55 80 70 30-40 :*0 -45 20-30 тяже 1ый 60-50 55-40 70-60 Ю-50 45-60 30-40 Глина: легкая 50-35 40-25 60-50 50-65 60-75 40-60 средняя 35-20 25-15 50-35 65—80 75 85 60-65 тяжелая <20 <15 <35 >80 >85 >65
3. Метод пипетирования через определенные промежутки времени. Ситовсй метод применяется главным образом для определения крупнозернистых частей почвы —гравия и песка. Метод отмучивания в стоячей воде основан па скорости падения частиц различного размера. Скорость падения исчисляется по формуле Стокс Пользуясь формулой Стокса, определяют время, необходимое для сливания слоя воды определенной мощности для отделения механической фракции из разбавленной суспензии почвы (метод отмучивания).
Классификация грунтов по механическому составу (трехчленная)
Содержание фракций, % Группа Разновидность глинистых <0.002 мм пылеватых 0,002-0,05 мм песчаных 0,25-2.0 мм гравийных 2-40 мм Глина Тяжелая глина Глина . . . . 60 60 30 Не регламентировано . . . . <10 Суглинок Тяжелый . . . Средний , . . Легкий . . . 30-20 20-15 15-10 Меньше, чем частиц песчаных и гравийных вместе Не регламентировано . . . Не регламентировано . . . Не репаменти- ровано . . . <10 Пычеватый суглинок Тяжелый . . . Средний . . . Легкий . . . 30 - 20 20-15 15-10 Больше, чем песчаных и гравийных вместе Не регламентировано . . . Не репаменти- ровано . . . Не регламентировано . . . <10 Супесь Тяжелая крупная . . . . Легкая крупная . . . . Тяжелая мелкая . . . . Легкая мелкая 10-5 5-2 10-5 5-2 30 Больше 50 . . » 50 . . Меньше 50 . . » 50 . . <10 Пы 'еватая супесь Тяжелая . . . Легкая . . . 10-5 5 >30 Не регламентировано . . . Не регламентировано . . . <10 Песок Крупный . . . Средний . . . Мелкий . . . <2 <2 <2 <10 <10 <10 Частиц крупнее 0,5 мм >50% Частиц крупнее 0,25 мм >50% Частиц крупнее 0,25 мм >50% <10 <10 Пылеватый песок Пы~еватый песок . . . <2 10—30 Не регламентировано . . . <10
Для метода отмучивания в стоячей воде посредством осаждения проф. Сабаниным разработан особый прибор. При этом применяется предварительное диспергирование почвы путем ее кипячения в воде в течение 1 ч с последующим отделением на сите частиц 1—0,25 мм. Частицы более 1 мм отделяются на сите в сухом образце почвы. На приборе Сабанина путем сливания воды через определенные промежутки времени определяют содержание частиц диаметром 0,25—0,05 мм; 0,05— 0,01 мм; меньше 0,01 мм.
Этот способ в последнее время уступает место более эффективному методу пипетирования. Метод пипетирования также требует предварительного отделения фракции крупнее 1 мм путем просеивания растертой почвы через сито. Метод требует предварительной обработки почвы соляной кислотой, а затем аммиаком для полного диспергирования почвенных частиц. Почвенную суспензию помещают в мерный цилиндр емкостью 1 л, равномерно перемешивают и приступают к взятию проб при помощи пипетки емкостью 20 смъ. Пробы берутся с определенной глубины и через определенные промежутки времени. При этом методе определяют обычно фракции: больше 0,л5 мм, 0,05—0,01 мм; 0,01—0,005 мм, 0,005—0,001 мм и меньше 0,001 мм.
В настоящее время широко применяется диспергирование добавлением в раствор соды, обработкой почвы пирофосфатом натрия и другими путями.
Применяют также и микроагрегатный анализ, при котором .предварительной подготовки почвы к анализу не производится.
|
|
|
|
К содержанию книги: ЗАЙЦЕВ. Курс почвоведения
|
Последние добавления:
Виноградский. МИКРОБИОЛОГИЯ ПОЧВЫ
Ферсман. Химия Земли и Космоса
Перельман. Биокосные системы Земли
Вильямс. Травопольная система земледелия