Механический состав почвы и методы его определения

Содержание

Введение
………………………………………………………………………………3

Работа 1. Определение
агрегатного состава почвы (структурного
состояния почвы):…………………………………………………………………………………4

по методу Н.И.
Саввинова (сухое просеивание)
………………….…………..5

Определение
водопрочности почвенных агрегатов по
методу П.И. Андрианова (мокрое
просеивание) …………………………………………………7

Работа 2. Определение
влажности почвы …………….…………..……….…10

Работа 3. Определение
плотности почвы ………………………………………12

Работа 4. Определение
плотности твердой фазы почвы ……………………15

Работа 5

Определение
общей пористости (скважности) почвы
……………17. Работа 6

Определение
соотношения воды и воздуха в почве
………………19

Работа 6. Определение
соотношения воды и воздуха в почве
………………19

Работа 7. Определение
общих, недоступных и доступных запасов
влаги в почве………………………………………………………………………………….21

Заключение, вывод
………….………………………………………………….…..26

Как определить тип почвы на участке

Если вы только присматриваете себе дачный участок или вас беспокоит, что растения стали чаще болеть и меньше плодоносить, стоит обязательно узнать, из чего состоит плодородный слой почвы.

Существует несколько способов, которые помогут определить состав почвы на участке. Самый простой, но и самый дорогой, – отнести фрагмент грунта на химическое лабораторное исследование. Рекомендуется взять несколько проб из разных мест и ни в коем случае их не перемешивать, чтобы получить точный результат.

Если нет возможности обратиться к специалистам, вы можете самостоятельно определить, какая почва на садовом участке. Для этого руководствуйтесь представленной таблицей. В ней описаны основные виды почв, их характеристики и особенности при выращивании растений.

Чтобы понять, какая у вас на участке плодородная почва: чернозем или торф, отожмите кусок земли и положите на солнце. Торф быстро высохнет, а чернозем дольше удержит влагу.

Для определения вида почвы можно использовать и обычный стакан с водой. Добавьте в него ложку грунта, перемешайте и оставьте на пару часов. Затем посмотрите, что получилось:

• вода почти чистая, на дне небольшой слой осадка –почва суглинистая;
• чистая вода с осадком из песчинок и камешков – песчаная;
• мутная вода с небольшим осадком и плавающими кусочками взвеси – торфяная;
• мутная вода, осадок тонкий – глинистая.

Наиболее плодородные почвы, подходящие для выращивания растений: чернозем, легкий или средний суглинок.

Глинистая почва

Определить глинистую почву достаточно легко: после перекопки она имеет крупнокомковатую плотную структуру, в дожди жирно липнет к ногам, плохо впитывает воду, легко слипается. Если из горсти такой земли (влажной) скатать длинную колбаску — ее можно легко согнуть в кольцо, при этом она не станет рассыпаться на части или трескаться.

В связи с высокой плотностью, такая почва считается тяжелой. Она медленно прогревается, плохо вентилируется, имеет низкий коэффициент водопоглощения. Поэтому выращивать на ней культуры достаточно проблематично. Однако, если глинистую почву грамотно окультурить, она способна стать достаточно плодородной.

Чтобы облегчить и обогатить данный вид почвы, рекомендуется периодическое внесение песка, торфа, золы и извести. Песок снижает показатели влагоемкости. Зола обогащает питательными элементами. Торф разрыхляет и увеличивает водопоглощающие свойства. Известь снижает кислотность и улучшает воздушный режим почвы.

Сколько чего вносить — вопрос индивидуальный, напрямую связанный с показателями именно вашего грунта, которые точно можно определить только в лабораторных условиях. Но, в целом: песка — не более 40 кг на 1 м², извести — около 300-400 г на м², под глубокую перекопку один раз в 4 года (на почвах со слабокислой реакцией), для торфа и золы ограничений нет. Если есть выбор органики, то лучшим вариантом для повышения плодородия глинистых почв является конский навоз. Не бесполезным будет и высев сидератов, таких как горчица, рожь, овес.

Растениям на глинистых почвах приходится не легко. Плохая прогреваемость корней, недостаток кислорода, застой влаги, образование почвенной корки работают не на пользу урожая. Но все же деревья и кустарники, имея достаточно мощную корневую систему, данный тип почв переносят хорошо. Из овощей на глине неплохо себя чувствуют картофель, свекла, горох и топинамбур.

Для остальных культур можно порекомендовать высокие грядки, посадку на гребнях, применение меньшей глубины заделки семян и клубней в почву, высадку рассады наклонным способом (для лучшего прогревания корневой системы)

Среди агротехнических приемов, особенное внимание на глинистых почвах необходимо уделять рыхлению и мульчированию

Песчаная почва. extension

Значение в природе

Осталось лишь перечислить те пункты, которые справедливо могут давать высокую оценку этому уникальному природному телу. Вот какую роль в природном мире и жизни человека играет почва:

• запасает энергию (без чего фотосинтетическая деятельность растений невозможна);
• влияет на состав атмосферы и гидросферы, а точнее, участвует в этом процессе;
• регулирует плотность, а также продуктивность живых организмов на Земле;
• трансформирует поверхностные воды в грунтовые;
• является источником вещества для минералообразования, а также пород и полезных ископаемых;
• выступает в роли среды обитания;
• является планетарной мембраной;
• связывает биологический и геологический переворот;
• выступает фактором биоэволюции;
• защищает литосферу от чрезмерной эрозии;
• атмосферная среда обитания высших организмов защищена от негативного влияния горючих газов, и это важный аспект гигиены почвы.

И это только часть экологических, гигиенических и других ролей почвы. Она не просто становится природным веществом, способствующим росту и развитию растений. В ней есть все необходимое и для того, чтобы человек и живые существа могли наладить условно комфортное существование. То есть роль почвы – это еще важнейший фактор существования социо- и этносферы.

Это не просто богатое необходимыми питательными веществами природное тело, но и субстанция, которая сохраняет информацию о развитии этнокультурной и природной среды. По этой причине и многим другим деятельность огромного количества экологически направленных организаций, активистов заключается в сохранении естественных свойств почвы и их защите от техногенного и антропогенного влияния.

Механический состав почвы

Рассмотрим основные типы почв по механическому составу:

Песчаные и супесчаные почвы

Такие почвы легко обрабатывать, поэтому их называют легкими почвами. Но, несмотря на это, имеется ряд существенных нюансов:

• Песчаные и супесчаные почвы хорошо пропускают влагу. В то же время они и с легкостью ее отдают.
• В данных почвах хороший воздушный и тепловой режим. Полезная органика в такой среде быстро разлагается, но питательные продукты распада вымываются из верхнего слоя не успев поступить к корням растений.
• Быстрый прогрев и охлаждение могу способствовать резким перепадам температуры в грунте.

Дополнительные мероприятия по улучшению песчаной почвы могут включать:

• Снятие 400 – 500 мм верхнего слоя.
• Последующую укладку глины (или дерновой глинистой почвы) толщиной 100 – 150 мм.
• Добавление к выбранному песку 1 – 2 части глины, торфа, перегноя, навоза.
• Тщательное перемешивание компонентов и обратная засыпка поверх глиняной подушки.

Суглинистые почвы

Наиболее плотные суглинистые почвы — это оптимальная основа для выращивания всех культур. Они прогреваются и набирают влагу медленнее, чем песчаные, но, в то же время, дольше удерживают нужный водно-воздушный режим. В таком грунте хорошо распределяются корни и обеспечивается равномерное потребление растениями питательных элементов.

Легкие и средние суглинистые почвы считаются самыми плодородными. В целях профилактики, для улучшения структуры нужно вносить достаточное количество питательных и разрыхляющих землю веществ (песок и торф). Почвы, имеющие кислую реакцию, раз в 3 — 4 года необходимо известковать.

Глинистые почвы

Наименее плодородными являются тяжелые глинистые почвы — кислые, сырые и плохо прогреваемые. Такая почва без улучшения малопригодна для выращивания большинства овощных культур. Это обусловлено тем, что несмотря на достаточное количество питательных элементов, приток воздуха вглубь ограничен и имеется предрасположенность к накоплению вредных веществ.

Обрабатывать такие почвы непросто. К мероприятиям по улучшению можно отнести:

• Внесение на 1 м² 2–3 ведер соломистого полуразложившегося навоза, компоста, торфа, крупнозернистого песка, дерновой земли, листьев, опилок, стружек или измельченного хвороста от обрезки деревьев и виноградной лозы. Дополнительно в каждое ведро нужно добавлять 10–15 г азотных удобрений для разложения клетчатки.
• Глубокую перекопку участка и контроль за тем, чтобы грунт не пересох. Превратившись в камнеподобную массу, он может не раскиснуть в течение лета.

Определение структуры почвы

Структурностью
называется способность почвы расчленяться
по отдельности различной величины и
формы. Структурой же называют сами
отдельности (агрегаты), состоящие из
механических элементов – песка, пыли,
ила сцементированных между собой.
Чрезвычайно важным свойством структуры
является степень ее водопрочности, т.е.
устойчивости против размывающего
действия воды.

Водопрочные
агрегаты называются истинными и
определяют истинную структуру почвы,
неводопрочные – ложные и образуют
ложную структуру почвы.

Выполнение
анализа: В
химический стакан до половины налить
воды и опустить исследуемые почвенные
агрегаты (отдельности). Оставить на 15
мин. Если агрегат распался на отдельные
механические элементы – значит, он
относится к ложной структуре, если не
распался – то к истинной структуре

От
механического состава и структуры почвы
зависит проницаемость почвы для воды
и воздуха, степень рыхлости и плотности,
тепловые и биохимические свойства.

Работа 1 Определение агрегатного состава почвы (структурного состояния почвы)

Под структурой
почвы понимают совокупность отдельностей,
или агрегатов, различных по величине,
форме, прочности и связности. Структурная
отдельность или агрегат, представляет
собой совокупность первичных частиц,
соединенных друг с другом в результате
коагуляции коллоидов, склеивания,
слипания.

Способность
почвы распадаться на структурные
отдельности называется

структурностью
почвы.

В настоящее
время почвенную структуру по размерам
агрегатов подразделяют следующим
образом:

1. Глыбистая
структура (агрегаты больше 10мм).

2.
Комковатозернистая или макроструктура
(агрегаты от 10 до 0,25мм).

3. Микроструктура
(агрегаты меньше 0,25мм).

Для определения
гранулометрического состава почв
имеется много методов. Наиболее простыми
и удобными в полевых условиях являются
визуальные методы, один из которых
представлен на рис. 1. Для его определения
берут немного почвы, увлажняют её до
тестообразного состояния, затем формируют
шнур (жгутик) диаметром 0,2 – 0,3 мм и
сворачивают в кольцо. В зависимости от
гранулометрического состава образуется
шнур, кольцо или почва распадается.

Рис. 1. Определение
механического состава почвы визуальным
методом.

1 – глина, 2 –
тяжелый суглинок, 3 – средний суглинок,
4 – легкий суглинок, 5 – супесь, 6 – песок.

Различают два
свойства почвенных агрегатов: связность
и прочность. Связность — способность
противостоять механической силе
воздействия, прочность — способность
противостоять размывающему действию
воды. Первое свойство зависит от наличия
коллоидных частиц, второе от качества
перегноя.

Агрономически
ценной является водопрочная структура,
создание которой и является задачей
агротехнических приемов.

В структурной
почве создаются оптимальные условия
водного, воздушного и теплового режимов,
что в свою очередь обуславливают развитие
микробиологической деятельности,
мобилизацию и доступность питательных
веществ для растений.

Структурная
почва имеет высокую порозность и
влагоемкость. Благодаря хорошей
водопроницаемости, она глубоко
промачивается водой, создавая запас
влаги для растений.

Бесструктурные
почвы обладают малой влагоемкостью,
плохой водопроницаемостью. Если поры
в такой почве заполнены водой, то
отсутствует воздух. С повышением
температуры такие почвы интенсивно
испаряют воду. После дождя поверхность
заплывает, резко повышается липкость.
Обесструктуренные почвы легко подвергаются
ветровой эрозии.

На структуру почвы
оказывают влияние биологические,
химические, физико-химические, физические,
механические факторы, а также искусственные
структурообразователи (полимеры).
Существуют прямые и косвенные методы
определения качества структуры почвы.

Прямые – дают
возможность установить степень разрушения
всех агрегатов при воздействии на них
воды (метод Н.И.Саввинова, Г.Н.Павлова и
др.).

Косвенные –
о водопрочности агрегатов судят по
скорости водопроницаемости (метод
Фадеева – Вильямса, П.В.Вершинина) или
по времени, необходимом для полного
размыва образца.

Структурность почв

– это способность почвы естественно распадаться на отдельности (агрегаты), состоящие из склеенных перегноем и иловатыми частицами механических элементов почвы. Форма структурных отдельностей, их размер и прочность четко отражают характер процессов, протекающих в почве.

Структура почвы оказывает влияние на аэрацию почвы и ее водопроницаемость, определяет устойчивость почвы против эрозии. На образование почвенной структуры оказывают влияние: корневая система травянистой растительности, деятельность почвенной фауны, а также различные физические процессы: увлажнение и высыхание, замерзание и оттаивание, нагревание и охлаждение. Главными клеющими веществами почв при их оструктуривании являются: гумус, глинистое вещество, гидроксиды железа и алюминия. Поэтому песчаные почвы, лишенные глинистых частиц и содержащие мало гумусовых веществ, бесструктурны. Важную роль структурообразования в гумусовом горизонте играют травянистые растения, создающие своей корневой системой комковатую структуру.

По форме структурные отдельности подразделяются на три основных типа: кубовидный тип (отдельности имеют одинаковые размеры по всем трем измерениям и обычно представлены неправильными многогранниками), призмовидный тип (преобладает одно из трех измерений, в силу чего отдельность более или менее вытянута вверх); плитовидный тип (отдельность уплощена по высоте и развита по двум другим измерениям). В нашей стране используют классификацию структурных отдельностей по форме, размеру и характеру поверхности, разработанную в 1927 С.А.Захаровым.

Название структуры почвы дается по преобладающим отдельностям. Каждому типу почв и каждому генетическому горизонту характерны определенные типы почвенных структур. Например, для гумусовых горизонтов характерна зернистая, комковато-зернистая, порошисто-комковатая структура; для элювиальных горизонтов – плитчатая, листоватая, чешуйчатая, пластинчатая; для иллювиальных – столбчатая, призматическая, ореховатая, глыбистая и т.д.

В полевых условиях для определения структуры почв из исследуемого горизонта ножом вырезают небольшой образец грунта и подбрасывают его несколько раз на ладони до тех пор, пока он не распадется на структурные отдельности. Их рассматривают и определяют степень их однородности, размер, форму, характер поверхности.

Изменение условий почвообразования отражается на структуре гумусового горизонта

Прочность структурного пахотного горизонта имеет важно для земледелия

Большое значение для агрономической характеристики почвы имеет водопрочность структуры почвы, т.е. образование прочных, не размываемых в воде отдельностей. Почвы, обладающие водопрочной структурой, имеют благоприятный для развития растений водно-воздушный режим, механические свойства и т.д. Почвы, не имеющие такой структуры, быстро заплывают, становятся непроницаемыми для воды и воздуха, а при высыхании растрескиваются на крупные глыбы.

Песчаная почва

На многих участках преобладают песчаные почвы. Они обладают хорошей водопроницаемостью, т.е. быстро пропускают через себя влагу, но почти не удерживают ее. Весной такие почвы быстро прогреваются, что позволяет выращивать овощи ранних сортов. Однако песчаный грунт быстрее пересыхает и способствует быстрому разложению гумуса, что отрицательно сказывается на плодородии.

Как улучшить песчаную почву   

Если у вас на участке преобладают песчаные грунты, то приготовьтесь к тому, что за ними нужно будет постоянно ухаживать:

• чтобы не нарушать и без того неустойчивую структуру песчаных почв, перекапывать их нужно всего раз в год в осенний период;
• поливать супесь следует часто и понемногу, регулярно смачивая корнеобитаемый слой;
• песчаные почвы нуждаются в огромном количестве органических удобрений – до 700 кг на 1 сотку. Предпочтение отдавайте навозу или компосту с повышенным содержанием торфа и навоза;
• используйте сидераты, такие как горох, люпин, бобы и душистый горошек. После отрастания зеленой массы (до цветения) растения-сидераты нужно скосить и заделать в почву на грядках, а также в приствольных кругах деревьев.

Главным признаком улучшения состава песчаной составы являются дождевые черви

Какие удобрения подходят для песчаных почв

Для выращивания культурных растений используйте азотные и калийные удобрения (весной) и фосфоритную муку (осенью), заделывая их на глубину до 20-25 см. Вносите их не чаще, чем 1 раз в год. Магний, дефицит которого наблюдается в супеси, восполняйте внесением доломитовой муки (200-400 г на 1 кв.м).

Более радикальным методом считается «трансформация» почвы и превращение ее в суглинистую или супесчаную. Для этого верхний слой заменяют на глину, чернозем или дерновую землю речных пойм (до 50 кг на каждый кв.м). 

Гранулометрический (механический) состав почв.

Гранулометрическим (механическим) составом почвы называется весовое соотношение в почве частиц разного размера. Под частицами разного размера подразумеваются группы частиц, диаметр которых лежит в определенных пределах. Каждая из таких групп называется гранулометрической (механической) фракцией почвы.

Группировка механических элементов по размерам называется классификацией механических элементов. В нашей стране применяется классификация Н. А. Качинского (таблица 1).

В основу разделения механических фракций положены различия, главным образом, в водно-физических свойствах частиц. Так, каменистая часть почвы (d > 1 мм) с точки зрения водно-физических свойств не активна, инертна; она не способна удерживать влагу. Песок (d = 1,0–0,05 мм) обладает слабой водоудерживающей способностью. Пыль (d = 0,05–0,001 мм) очень хорошо удерживает воду и обладает хорошей водоподъемной способностью; ил (d

В почвоведении принята классификация почв по механическому составу, разработанная Качинским, по которой все почвы подразделяются в зависимости от содержания в них физической глины, т.е. частиц, диаметр которых менее 0,01 мм. Для каждого типа почвообразования нормы содержания физической глины не одинаковы (таблица 2).

Механический состав почвы является важной характеристикой, необходимой для определения производственной ценности почвы, ее плодородия, способов обработки и т.д. От механического состава зависят почти все физические и физико-механические свойства почвы: влагоемкость, водопроницаемость, порозность, воздушный и тепловой режим и др

В полевых условиях определение механического состава производится по степени пластичности – наощупь. При известном навыке почвы можно достаточно четко разделять на глинистые, суглинистые, супесчаные и песчаные:

Песчаные почвы – бесструктурны, не обладают связностью, сыпучи, при большом увлажнении можно скатать в шарик.

Супесчаные почвы – в сухом состоянии сыпучи, бесструктурны, во влажном состоянии легко скатываются в шар, но «шнура» или «колбаски» не образуют.

Суглинистые почвы – в сухом состоянии легко втираются в кожу, во влажном состоянии пластичны и легко раскатываются в «шнур» или «колбаску». Чем тоньше «шнур» или «колбаска», тем данная почва ближе к глине.

Глинистые – в сухом состоянии при растирании на ладони дают тонкий однородный порошок (пудру), хорошо втирающийся в кожу, во влажном состоянии раскатываются в длинный, тонкий шнур, легко сворачиваемый в кольцо без трещин.

Окончательное название почвы по механическому составу производится в лаборатории при помощи специального анализа, и на основании этого дается название почвы. Общее название почвы по механическому составу дается по данным механического анализа верхнего горизонта (0–25 см). Например, чернозем южный, глинистый.

О торфе и заготовке земли

Торф – ценнейший природный биологический материал. Улучшает структуру почвы, ее водно-воздушные свойства. Являясь основой среды обитания любого растения и влагорегулятором, обеспечивает оптимальные условия выращивания растений.
Не являясь богатым по наличию макро и микроэлементов, содержит уникальные компоненты.

Гуминовые кислоты-стимуляторы роста и развития

Аминокислоты – необходимые для перевода некоторых элементов питания в форму, доступную для растения. Обладает бактерицидными свойствами, большой газопоглотительной способностью, одинаково необходим для любых типов почвы.

Торф условно делят на две группы:

• Легкий (или светлый) – торф верхнего слоя залежи со степенью разложения до 15%. Это молодой слаборазложившийся торф характеризует малый удельный вес – от 150 до 250 кг/м3, большая газо- и водопоглотительная способность, но меньшее содержание гуминовых и аминокислот, вследствие незаконченности процессов разложения;
• Тяжелый (или темный) – торф нижних слоев, со степенью разложения более 15%. Это более «зрелый» торф, с удельным весом от 350 кг/м3, высоким содержанием гумуса, но меньшими чем у легкого газо- и водоудерживающими свойствами.

В цветоводстве торф применяют в чистом виде, как улучшитель структуры обрабатываемой почвы, для аккумулирования и длительного удержания влаги, а также среды способствующей увеличению кислородообменных процессов.

Чтобы собрать полноценную, питательную почву за городом нужно:

1. Снять под старыми липами или березами слой почвы не более 5 см, желательно почву просеять, т.е. отделить крупные и не перепревшие комья земли и веточки — это листовая земля. Кстати, из смешанных лесов землю поосторожнее берите, если преобладает хвойный перегной, то реакция у почвы кислая, почву все же желательно набирать из-под лиственных деревьев, кроме дубов, иву остерегайтесь, у нее тоже много дубильных веществ.
2. Верхний слой почвы с клеверных лугов снять толщиной 10 см и обить землю, находящуюся между кореньями трав, затем просеять – это дерновая земля.
3. Всевозможные виды перегноя можно найти у животноводческих ферм и конюшен. Корма животным привозят и хранят в одних и тех же местах. Мелкие частицы кормов постоянно остаются на почве, с годами перегнивают – это растительный перегной. Перегной навоза лучше брать у конюшен, но подойдет перегной навоза КРС (крупного рогатого скота), там же добывается высококачественный перегной торфа.
4. Крапива растет только на плодородной земле, кислотная реакция такой земли близка к нейтральной, цитрусы прекрасно растут на крапивной почве (почва с нейтральной реакцией 7 рН, ниже кислотность – почва считается кислой, выше – щелочной). Специально проверял кислотность «крапивных почв», она составляет приблизительно 6,5 рН, на других почвах крапива практически не растет. Собирать ее нужно весной или в начале лета до созревания семян на крапиве. Землю аккуратно стряхните с корневищ, кусочки корней удалите, желательно ее просеять.

О подготовке грунта

Термических обработок (прокаливание, пропаривание) избегайте, сейчас при смене почвы пользуюсь свежим грунтом и в нем обязательно присутствуют всевозможные червячки, многоножки, муравьи. Грунт для пересадок весной выдерживается зимой  при низких температурах. На ведро грунта добавляйте пол-литра толченого березового или ольхового угля и две горсти золы этих же пород. Крупные угли хороши вместо дренажа в горшках, только при пересадке нужно поаккуратнее быть – часто корешки растений пронизывают и обвивают угольный дренаж и пересаживать приходиться вместе с ним.

По поводу структуры почвы

Под структурой имеется ввиду преобладание «зернистой» фракции, когда между частичками почвы остается достаточное количество воздушных промежутков. Мелкий песок типа строительного наоборот их заполнит и «сцементирует» почву (при хорошем увлажнении такой фракции вода полностью вытесняет воздух и удерживается между частичками за счет капиллярных сил).