Почвоведение

электронный учебно-методический комплекс

МОДУЛЬ 1

Почва, ее строение и свойства

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 2

Морфологические признаки почв. Описание коробочных образцов по морфологическим признакам

К морфологическим признакам относятся:

  1. Строение профиля
  2. Мощность почвы и горизонта.
  3. Окраска.
  4. Влажность.
  5. Структура.
  6. Сложение (плотность, пористость, трещиноватость).
  7. Новообразования (химические, биологические).
  8. Включения.
  9. Вскипание от 10 % НСl.
  10. Характер перехода горизонта.
  11. Характер распространения корней.
  12. 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:

  1. Сухой – образец почвы, помещенный на ладонь, не холодит руку, после его сжатия в руке он рассыпается - пылит;
  2. Свежий – образец почвы слегка холодит ладонь, после его сжатия в руке комок почти не расыпается;
  3. Влажный – образец почвы при сжати в руке хорошо держит форму, но раскатать его в шнур не удается; лист фильтровальной бумаги, приложенной к почве, сыреет;
  4. Сырой – образец почвы легко формуется, из него можно легко раскатать шнур (выдавливается вода);
  5. 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:

  1. Слитная – нож не входит в почву, наблюдается в иллювиальных горизонтах солонцов и сцементированных, оруденелых горизонтах подзолистых почв.
  2. Плотная – нож входит с большим трудом, типично для иллювиальных горизонтов суглинистых и глинистых почв
  3. Рыхлая – нож входит легко в почвенный горизонт, отмечается в хорошо оструктуренных гумусовых горизонтах, а также в пахотных, если почву обрабатывали в спелом состоянии.
  4. 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:

  1. Тонкопористая – менее 1 мм
  2. Пористая – 1-3 мм
  3. Губчатая – 3-5 мм
  4. Ноздреватая – 5-10 мм
  5. Ячеистая – более 10 мм
  6. Трубчатая – полости в виде каналов , прорытые землероями


Трещиноватость размеры межструктурных отдельностей (в сухом состоянии)

Показатели трещиноватости:

  1. Тонкотрещиноватая – менее 3 мм
  2. Трещиноватая – 3-10 мм
  3. 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

  1. Гумусовые вещества – диагностируется по темной (черной, темно-серой окраске)
  2. Легкорастворимые соли – хлориды, сульфаты и др., образуются и накапливаются в почвах засушливых областей как в результате химического осаждения
  3. Кремнеземистая присыпка – результат подзолистого процесса, окраска светло-серая, белесая, цвета печной золы
  4. Карбонаты – обнаруживаются при реакции (вскипание) с соляной кислотой
  5. Гипс – белые пятна, обычно на глубине 1,0-1,5 м (в черноземе южном, каштановой почве)
  6. Глей – образуется в условиях повышенного увлажнения, диагностируется по окраске: ржавая, охристая, сизая, зеленовато-голубоватая

Биологические новообразования

  1. Червоточены – каналы, прорытые дождевыми червями
  2. Капролиты – экскременты дождевых червей, биогумус
  3. Кротовины – пустоты или ходы почвенных животных
  4. Корневины – сгнившие крупные корни растений
  5. 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

  1. 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.
  2. Остатки животных и растений в виде раковин, костей, корней, обрывков листьев, хвои, не потерявших еще анатомического строения; могут встречаться в различных почвах.
  3. Включения антропогенного происхождения – обломки кирпича, кусочки угля, черепки посуды и различные археологические находки.
  4. При определении включений необходимо отмечать их количество (много, мало).



Вскипание от 10 % НСl

Определяют:

  1. Глубину вскипания (часто используют для диагностики подтипов черноземов)
  2. Характер вскипания (бурный, слабый)
  3. Географию вскипания (местами, сплошное)


Характер перехода одного горизонта в другой

  1. Резкий (по горизонтальной линии)
  2. Ясный
  3. Постепенный (карманистый, языковатый, затечный)


Характер распространения корней

  1. Количество (пятибалльная шкала: очень много, много, умеренно, мало, очень мало)
  2. Размеры
  3. Тип корневой системы( мочковатая, стержневая)
  4. 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


© ФГОУ ВО Красноярский государственный аграрный университет

© Центр дистанционного обучения