Что это? Механический состав почвы определяется содержанием разноразмерных частиц. Классификация проводится в соответствии с соотношением и видами фракций.
Для чего? Состав важен для народного хозяйства, в первую очередь для агропромышленного комплекса. Полученная информация о характеристиках почвы подскажет, что в ней лучше выращивать и как эффективнее возделывать.
В этой статье:
- Зачем изучать механический состав почвы
- Классификация и механический состав почвы
- Особенности механического состава почвы
- Характеристика почв по механическому составу
- Способ определения механического состава почвы
- Распространенные в России механические составы почвы
- Значение механического состава почвы для растений
- Часто задаваемые вопросы о механическом составе почвы
Зачем изучать механический состав почвы
По геологическим меркам почвенный слой формируется быстро – он подрастает примерно на 1 см за 100 лет. Горные породы планомерно разрушаются, подвергаясь водной, воздушной и биологической эрозии. Таким образом, камень превращается в сыпучий материал из разноразмерных частиц, которые часто называют механическими элементами. Одноплановые по размеру и химическим компонентам крупинки формируют фракции, совокупность которых и компонует механический состав почвы.
Зачем изучать механический состав почвы
Механический состав почвы имеет высокое агропроизводственное значение с точки зрения:
- определения сроков высевания культур;
- формирования плана севооборота;
- планирования сроков обработки почвы и выбора сельскохозяйственной техники;
- определения требуемых минеральных и органических удобрений, а также порядка их внесения;
- определения протравливающих составов.
Классификация и механический состав почвы
Отечественные агрономы используют классификацию почв по механическому составу, разработанную профессором Н. А. Качинским. Вот предложенная им классификация:
| Название механических элементов | Размер механических элементов (в мм) |
| Камни Гравий Песок крупный Песок средний Песок мелкий Пыль крупная Пыль средняя Пыль мелкая Физическая глина Физический песок |
>3 3-1 1-0,5 0,5-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,01 >0,01> |
Под физической глиной понимается состав, где частицы имеют размер меньше 0,01 мм. Как правило, это мелкая и средняя пыль.
Физический песок состоит из песчинок, имеющих диаметр до 1 мм. Он бывает крупной фракции, средней, а также мелкой и крупной пылеобразной.
Глинистые почвы подзолистого типа содержат более половины глины физической. При этом в суглинках непосредственно глины содержится от 20 до 50 %.
Классификация и механический состав почвы
Компоненты почвы
Продуктивность почвы сильно зависит от содержащихся в ней компонентов. Зачастую ее механический состав определяется погоризонтно, так как на разных уровнях присутствует различный тип материнской породы, а также происходят разнообразные процессы почвообразования.
Приведем структуру механического состава почв по Н. А. Качинскому (1958 год):
| Название почв по механическому составу | Содержание физической глины (частиц с d < 0,01 мм) в %: | ||
| в почвах подзолистого типа почвообразования | в почвах степного типа почвообразования, а также красноземах и желтоземах | в солонцах и сильносолонцеватых почвах | |
| Песок рыхлый | 0–5 | 0–5 | 0–5 |
| Песок связный | 5–10 | 5–10 | 5–10 |
| Супесчаные | 10–20 | 10–20 | 10–15 |
| Легкосуглинистые | 20–30 | 20–30 | 15–20 |
| Среднесуглинистые | 30–40 | 30–45 | 20–30 |
| Тяжелосуглинистые | 40–50 | 45–60 | 30–40 |
| Легкоглинистые | 50–65 | 60–75 | 40–50 |
| Среднеглинистые | 65–80 | 75–85 | 50–65 |
| Тяжелоглинистые | > 80 | > 85 | > 65 |
Однако итоговая характеристика почвы дается по результатам механического анализа самого верхнего горизонта (до 25 см в глубину). Здесь землю классифицируют на следующие разновидности:
- дерново-среднеподзолистая;
- суглинистая;
- чернозем южный;
- чернозем глинистый и пр.
Бывает, что механический состав нижнего и верхнего горизонтов может очень сильно различаться. Данный факт обязательно должен отражаться в названии почвы:
- дерново-луговая смесь;
- тяжелосуглинистая почва на песчаных отложениях;
- дерново-сильноподзолистая суглинистая почва на супесчаных наносах и пр.
Почвы также подразделяются по механическому составу, исходя из соотношения фракций:
- песка (> 0,05 мм);
- пыли (0,05–0,001 мм);
- ила (< 0,001 мм).
Название преобладающей субстанции выводится в конец названия:
- чернозем легкоглинистый (это означает преобладание легких глин и суглинков в основе почвенной смеси);
- пылевато-иловатый (это означает, что частиц физической глины, которые по размеру превышают 0,01 мм, в верхнем горизонте содержится более 60 %, но менее 75 %; при этом на первом месте находится ил, а на втором – пыль).
Так называемые скелетные почвы классифицируются по количеству камней, которые в них содержатся:
| Частиц крупнее 3 мм в % | Степень каменистости почвы | Тип каменистости |
| < 0,5 | Почва некаменистая | Устанавливается по характеру скелетной части |
| 0,5–5 | Слабокаменистая | Почвы могут быть валунные, галечниковые, щебенчатые |
| 5–10 | Среднекаменистая | |
| > 10 | Сильнокаменистая |
Особенности механического состава почвы
Минеральный, механический и химический составы любого грунта взаимозависимы. Если смесь тяжела с точки зрения ее составляющих ее компонентов, то в ней наблюдается меньше первичных и вторичных минералов (главным образом свободных гидроокисей и вторичных алюмосиликатов). Кроме того, тем меньше в такой земле кремнезема и больше химически связанной воды, окисей алюминия и оксидов железа. В породах сиалитного типа наблюдается избыток соединений калия и магния.
Такая же закономерность может прослеживаться и при анализе химического состава различных скальных пород, отличающихся между собой по механической структуре.
Особенности механического состава почвы
Состав почв влияет на ее плодородие и потенциальную урожайность благодаря особенностям тепловых свойств тяжелых и легких ее составляющих. Механизм здесь примерно следующий: глинистые земли весной накапливают в себе значительный объем влаги, а потому поступающее тепло в основном расходуется на испарение излишков аккумулированной воды.
Водопроницаемость почвенных слоев
От механического состава зависит водопроницаемость почвенных слоев. У разных соединений она разная: подзолистые и гумусовые слои намного более влагопроницаемые, чем иллювиальные горизонты. Как следствие, подзол способен пропустить через себя практически всю воду, которая может интенсивно образовываться даже в больших количествах (например, во время таяния снегов или обильных осадков). А иллювиальный горизонт, по сути, является своеобразным «дном» для жидкости – на нем она скапливается из-за его малой инфильтрационной способности.
Также от механического состава почвы зависит ее насыщенность воздухом. Более плотные горизонты обычно бедны кислородом, а вот песчаники, напротив, способствуют лучшему развитию корневой системы растений.
Характеристика почв по механическому составу
Влияние механического состава на свойства почвы очень велико:
Песчаные и супесчаные почвы
Характеристика почв по механическому составу
Их именуют легкими в силу того, что их достаточно просто обрабатывать. Тем не менее присутствует ряд нюансов:
- При высокой способности к инфильтрации такие почвы столь же легко влагу и отдают.
- В легких почвах наблюдается весьма эффективный тепловой и воздушный режим, как следствие, любая попавшая в них органика быстро подвергается распаду и «усвоению». Однако питательные вещества быстро вымываются уходящей влагой, так что корням растений достается немного.
- Легкие почвы быстро прогреваются, но способны так же быстро и резко остывать.
В общем, при выращивании любых культур здесь в обязательном порядке потребуются дополнительные подкормки и поливы. Также помогают мероприятия по улучшению плодородия:
- Удаление до полуметра верхнего слоя с последующей укладкой дерново-глинистого грунта толщиной до 150 мм.
- Перепахивание «глубинного» песка с 1-2 частями глины, торфа, навоза или перегноя (допустимо – компоста). После этого верхний песчаный слой укладывается обратно.
Впрочем, если на площадях предполагается выращивать различные культуры в течение длительного времени, то достаточно просто регулярно перепахивать почву с перепревшим навозом – повышение уровня плодородия будет происходить автоматически.
Суглинистые почвы
Плотные суглинки – лучшая основа для растениеводства. Такие земли нагреваются медленнее, чем песчаники, кроме того, они поддерживают требуемый влаговоздушный режим. Корни растений в таких условиях развиваются свободно и равномерно, снабжаемые всеми необходимыми питательными веществами. Однако если суглинистые почвы оказываются переувлажненными, то это приводит к дефициту кислорода и последующей деградации корней.
Самыми плодородными являются легкие и средние суглинки, но для поддержания их плодородия нужно регулярно вносить песок, торф и перепревший навоз. Если почвы характеризуются кислыми реакциями, то не реже раза в 3-4 года необходимо проводить их известкование.
Глинистые почвы
А вот глинистые почвы, напротив, являются наименее плодородными. Они тяжелые, кислые, сырые и плохо прогреваются. Если такую землю не обогатить как минимум органическими удобрениями, то сколько-нибудь приемлемый урожай, к примеру, овощных культур, получить окажется крайне трудно. Это объясняется тем, что в грунте присутствует малое количество кислорода, поэтому, даже несмотря на наличие перегноя, в глубине будут происходить анаэробные процессы, сопровождающиеся накоплением вредных веществ.
Глинистые почвы
В обработке такие почвы чрезвычайно сложны. Чтобы их улучшить, необходимо:
- На 1 м2 нужно вносить 2-3 ведра полуперепревшего навоза вперемешку с соломой, компоста, торфа, песка крупной фракции, дернового грунта, листьев с опилками или стружками, измельченного хвороста. Допустимо использовать обрезки деревьев или виноградной лозы. Полезно добавлять на каждое ведро 10–15 г азотных удобрений.
- Также необходимо произвести глубокую перекопку участка и регулярно следить, чтобы грунт не пересыхал. Если почва окаменеет из-за недостатка влаги, то, независимо от количества дальнейших осадков, она может не раскиснуть до самой осени.
Способ определения механического состава почвы
В полевых условиях механический состав почвы (структура) определяется следующим образом: небольшое количество земли смачивается водой и скатывается в шарик. Далее определяются его характеристики:
- Если шарик рассыпается, то песок превалирует.
- Супесь обычно в шарик скатывается, однако рассыпается даже при слабом надавливании.
- Суглинок также способен скатываться в шарик, но если такой шар сплюснуть, то его края обязательно растрескаются.
- Легкий суглинок способен раскататься в шнурок, но легко растрескивается на крупные куски.
- Средний суглинок ведет себя так же, как и легкий.
- Тяжелый суглинок скатывается в шнур, который затем можно свернуть в кольцо (разламывается пополам).
- Шнурок из глины также можно относительно просто свернуть в плотное кольцо.
Таким образом, полевой метод определения механического состава почв довольно прост и информативен.
Распространенные в России механические составы почвы
Для территории РФ характерны следующие природные зоны:
- тундра;
- леса;
- луга;
- пустыня;
- болота;
- степь.
Равнинные перелески произрастают на подзолистых грунтах. При этом если деревья находятся на северной стороне, то земли преобладают глеепозолистые, смешанные или торфянисто-глеевые. Тайга растет на подзоле. В южных регионах в итоге образовались дерново-подзолистые почвы, характерные для широколиственных или смешанных лесов.
Значение механического состава почвы для растений
Почвы снабжают растения влагой и питательными веществами трех основных групп: азота, фосфора и калия. Эффективность подобной подкормки во многом зависит от механического состава грунта.
Значение механического состава почвы для растений
Все в биосфере находится в непосредственной связи друг с другом. Для лесов наилучшим вариантом является подзолистая почва. Деревьям нужны следующие условия:
- почвенный слой с достаточным количеством полезных веществ по всей глубине;
- грунт с необходимым объемом кислорода;
- почвенный слой должен пропускать определенное количество влаги, но при этом и удерживать ее необходимый объем.
Большая часть почв без обработки не являются плодородными, а значит, все, что на них растет, либо развивается медленно, либо вовсе не прорастает. Для елей, к примеру, нужно больше воды, кислорода. Желательно, чтобы на ранних этапах было много органического питания, а у грунта эффективный дренаж, чтобы молодые корни не гнили.
Часто задаваемые вопросы о механическом составе почвы
Каков основной механический состав почвы?
Приведем свойства почвы, имеющие повышенную значимость для растениеводства (в порядке убывания):
- почвенная текстура;
- насыпная плотность;
- пористость;
- консистенция;
- температура;
- удельное электрическое сопротивление;
- цвет.
Текстура – это композитный показатель, который характеризуется соотношением трех различных видов частиц: ила, глины и песка.
Что значит структурность почвы?
Для почв легкого механического состава большое значение имеет размер ее крупинок. Частицы – это также комплексное «понятие»: чем они меньше, тем более оструктуренной является земля. Песчаники обладают зернистой структурой, что же касается глины, то ее крупицы обладают структурой комковатой.
Как документально подтвердить, какой у почвы механический состав?
В данном случае в лабораторию нужно отнести специально отобранные образцы – пробы. Их анализируют методом отмучивания: составляющие грунта в воде разделяются, имея разную скорость падения структурных единиц. Более крупные фрагменты оседают быстрее.
Часто задаваемые вопросы о механическом составе почвы
Итак, от корректного определения механического составапочвенного слоя зависит успешность и эффективность сельскохозяйственного производства. Это так же важно, как особенности климата и интенсивность солнечного освещения.
