Агрегаты почвы

Что может быть скучнее выкопанной земли? Про такие вещи даже сказать нечего. Разве кто упомянет размер кучи, да редкий знаток указав на темный цвет произнесет слово «чернозем». Если встряхнуть почву на лопате, она распадется на отдельные куски. Одни называют их агрегатами, другие отдельностями, третьи структурными элементами.

Отечественные почвоведы выделяют двадцать одну форму таких кусков, объединяя их в три типа: комковатый, столбчатый и пластинчатый. Какой именно у вас под ногами — зависит от условий формирования и развития почвы. Если быть точнее — от химического состава материнской породы, температуры, осадков, флоры, фауны и других факторов. За дюжину тысяч лет (от Валдайского оледенения) они сформировали почву как уникальное образование: ее нельзя получить просто смешав исходные компоненты.

Почва — это не содержимое мешков, которые продают цветочные отделы в супермаркетах. И даже не место под картошку на даче. Это океан со своими акулами, планктоном и водомерками. На глубине постоянно происходят сложные малопонятные процессы. Взять те же почвенные агрегаты: в основе их формирования лежит теория ДЛФО о коагуляции как результате межмолекулярного и электростатического взаимодействия.

Полтора века назад голландец Ван-дер-Ваальс догадался о существовании электростатической (без образования ковалентных пар) связи между молекулами. В тридцатых его мысль развил Фриц Лондон, описав один из трех типов Ван-дер-Ваальсовых сил — дисперсионное приятжение. В коллоидной системе (среднее между раствором и взвесью) всегда существует броуновское движение. Когда частицы в таком движении слишком близко приближаются друг к другу, между ними возникает сила притяжения Ван-дер-Ваальса-Лондона и электростатическая сила отталкивания. Если электростатическая сила больше — частицы оттолкнутся друг от друга. Если больше сила притяжения Ван-дер-Ваальса-Лондона — частицы слипнутся. Это и есть ДЛФО — теория Дерягина-Ландау-Фервея-Овербека. В зависимости от баланса электростатических и Ван-дер-Ваальсовских сил образуется тот или иной вид почвенных агрегатов.

Согласно модели Планта-Фенга-МакГилла, агрегаты распадаются примерно за месяц. Достоверность модели сомнительна, но лежат они действительно долго, сохраняя форму даже после высыхания почвы. Распадаются строго по степенному закону, который К.Ю. Хан с соавторами принимают за экспоненциальный (строго говоря это верно, но лишь в частном случае). Каждый может в этом убедиться разложив агрегаты в порядке уменьшения размера.

Здесь напрашивается разговор о размерности Хаусдорфа-Безиковича. Или о моделях Бингама-Шведова, Барджеса, Пойтинга-Томпсона. Или о теории перколяции. Но стоит ли так долго обсуждать кучу выкопанной земли?

Полевая инструкция по описанию почвенной прикопки

Подготовлена по материалу: Почвы СССР. Т. В. Афанасьева, В.И. Василенко, Т. В. Терешина, Б. В. Шеремет; Отв. ред. Г. В. Добровольский. —М.: Мысль, 1979. — 380 с., карт. , 16 л. ил.

Скачать инструкцию в формате pdf

Закладка и описание почвенной прикопки

Прикопку закладывают в типичном месте.
Размеры прикопки должны позволять замерить мощности корнеобитаемых горизонтов.
Лицевая стенка должна быть обращена на солнечную сторону.
Поднятые горизонты складываются раздельно по бокам от разреза без попадания на участок над лицевой стенкой.
В бланке описания указывают глубину нижней границы горизонтов.
Для каждого из горизонтов на бланке делают мазки.

Определяемые показатели

Степень разложения подстилки: мор, модер, мулль.

  • Муль — четко выражен подгоризонт O1 (опад этого или прошлого года) и фрагменты подгоризонта O2 (слой детрита, или трухи).
  • Модер — четко выражены подгоризонты O1 и O2, и фрагментарно подгоризонт O3 (перегной).
  • Мор — выражены все три подгоризонта.

Цвет выбирается только по трегольнику Захарова:

1011901_1901_303
Механический состав определяют мокрым способом, скатывая и растирая намоченный образец почвы

table
Структуру почвы определяют, подбрасывая почвенный ком несколько раз, пока он не рассыпется на отдельные элементы. Если структура неоднородна, используются двойные (тройные) названия, причём последним словом указывается преобладающая.

soil

Типы, роды и виды почвенных структур (размеры в см)
КубовидныйПризмовидныйПлитовидный
Развиты три осиРазвита верт. осьРазвита горизонт. ось
Измерять ребро кубаИзмерять диаметрИзмерять толщину пластины
Глыбистая
Крупноглыб. >10
Мелкоглыб.10—5
Столбчатая
Крупностолбч. >5
11. Столбч. 5—3
Мелкокостолбч. < 3
Плитчатая
17.Сланцеватая > 0,5
Плитчатая 0,5—0,3
18.Пластинчатая 0,3—0,1
19.Листоватая < 0,1
Комковатая
1. Крупнокомк. 5—3
2. Комк. 3—1
3. Мелкокомк. 1—0,5
Столбовидная
Крупностолб. > 5
12. Столб. 5—3
Мелкокостолб. < 3
Чешуйчатая
Скорлуповатая > 0,3
20.Грубочеш. 0,3—0,1
21.Мелкочеш. < 0,1
Пылеватая
4. Пылеватая 0,5
Призматическая
13.Крупнопризм.  > 5
14.Призм.  5—3
15. Мелкокопризм. 3—1
16. Карандашная < 1
Ореховатая
5. Крупноорех. 1
6. Орех. 1—0,7
7. Мелкокоорех. 0,7—0,5
Зернистая
8. Крупнозерн. 0,5—0,3
9. Зерн. 0,3—0,1
10. Мелкозерн. 0,1—00,5

Плотность почвы опредляется по усилию копки, легкости входа ножа в землю и внешним признакам.

  • Cлитая: почва очень плотная, сцементированная, пор и промежутков не видно; трудно поддается копке лопатой, требует применения кирки или лома. От ножа остается узкая блестящая черта.
  • Плотная: отдельные частицы почвы плотно прилегают друг к другу; почва с трудом копается лопатой и при рыхлении распадается на глыбы или комковато-ореховидные отдельности; нож в почву входит трудно.
  • Уплотненная: нож в почву входит с некоторым усилием; копается легко.
  • Рыхлая: хорошо заметны поры и почва легко копается лопатой, при рыхлении рассыпается на комочки и зернышки; нож в почву входит свободно.
  • Рассыпчатая: частицы почвы не связаны между собой и в сухом состоянии почва сыпуча (например, песчаные и отчасти супесчаные, а также сухие, сильновыпаханные верхние слои др. почв).

Сложение почв указывают по характеру пор внутри структурных агрегатов и трещин между ними
по характеру пор:

  • тонкопористое — поры меньше 1 мм;
  • пористое — 1—Змм;
  • губчатое — 3—5 мм;
  • ноздреватое (дырчатое) — 5—10 мм;
  • ячеистое — больше 10 мм.

по характеру трещин:

  • тонкотрещиноватое -трещины уже З мм,
  • трещиноватое — 3—10мм,
  • щелеватое — шире 10 мм.

Наличие корней

Новообразования различают химического и биологического происхождения.
Биологические новообразования :

червоточины- ходы дождевых червей, копролит, кротовины

корневины-сгнившие крупные корни растений;

дендриты — узоры мелких корешков на поверхности структурных отдельностей.

Химические новообразования :

table4table3

Включения —  предметы, механически включенные в массу почвы и не связанные с ней генетически. В
число включений входят обломки горных пород, не связанных с материнской породой, остатки золы, углей,  древесины, остатки материальной культуры человека.

Границы различают ровные (почти прямые) и неровные. При значительной глубине проникновения одного горизонта в толщу другого различают:

  • языки — участки проникновения верхнего горизонта в нижний, постепенно сужающиеся книзу;
  • затеки — подобны языкам, но более узкие;
  • карманы — широкие, книзу мало суживающиеся углубления верхнего горизонта в нижний;
  • заклинки — участки нижнего горизонта, внедренные в вышележащий горизонт.

По резкости перехода различают границы:

  • резкие
  • ясные
  • расплывчатые

Отбор проб

Из каждого контура берут 3-5 проб массой не менее 1 кг.
Первичные пробы рассыпают на брезенте, пакете или листе фанеры, перемешивают, разравнивают в виде прямоугольника и делят диагоналями на 4 части в виде треугольников (выглядит как конверт). Почву из двух противоположных частей отбрасывают, а остальные две части снова перемешивают и разравнивают, после чего выбрасывают две другие части и так делают до тех пор, пока не остается объединенная средняя проба всего участка массой 1 кг. Вместе с этикеткой пробу упаковывают в двойной полиэтиленовый пакет для отправки в лабораторию.

25 июля 2013 г.