<<
>>

Гранулометрический состав

Гранулометрический состав почв отражает генезис почвообразующих пород и указывает на направленность их трансформаций при различных условиях сельскохозяйственного использования.

Являясь одним из основных структурных уровней организации твердой фазы почвы и непосредственно участвуя в формировании микро- и макроструктуры, он в значительной степени определяет ее структурно-функциональные свойства. Количественное соотношение в распределении элементарных почвенных частиц (ЭПЧ) и их свойства по фракциям существенно влияют как на агрегатный уровень, так и на характер динамики порового пространства.

Результаты гранулометрических анализов, полученные пипет- методом по Качинскому, показали, что характерной особенностью исследуемых почв является преобладание лессовидной и илистой фракций и почти полное отсутствие частиц среднего песка (0,25-0,05 мм). Содержание физической глины в пределах почвенного профиля колеблется от 51 % до 43 %, причем на илистую фракцию, как правило, приходится до 50 % от общего содержания глинистых частиц.

Содержание фракции ила в пределах гумусово-аккумулятивных горизонтов у всех исследуемых черноземов имеет тенденцию уменьшаться с глубиной с 32 % до 27 %, однако наиболее резкое уменьшение илистой фракции до 24 % прослеживается в карбонатных горизонтах. Наблюдаемые закономерности в гранулометрическом составе хорошо увязываются с распределением органического вещества и карбонатов в профиле почв (табл. 4.1).

Гранулометрическй анализ на "Седиграфе-500Д" показал несколько отличные результаты. Так, содержание илистых фракций во всех гумусовоаккумулятивных горизонтах исследуемых почв, в основном, по-прежнему колеблется в узком диапазоне от 27 % до 31 %, но в карбонатных горизонтах их количество возрастает до 35 %. Аналогичная закономерность выражена и в распределении содержания глинистых компонентов. В верхних горизонтах всех исследуемых черноземов их содержание в основном варьирует от 47 % до

Физико-химическая характеристика типичных черноземов

Таблица 4.1.


Объект

Гори

зонт

Глубина,

см

Гумус,

%

Са2+

Mg2+

Pv, v=250

Pv, V=Q,250

w,

мг экв/100 г

(с«3)

lt;«3)

%

Степь

Адер

3-10

8.76

33.2

7.2

0.90

0.92

28.9

10-20

7.81

33.6

5.2

0.93

0.95

32.2

Ai

20-40

6.21

31.4

4.0

1.11

1.07

30.2

40-60

4.32

28.2

5.6

1.13

1.12

26.0

Лес

Адер

2-10

9.15

45.0

2.5

0.97

0.95

/>26.8

10-20

6.30

36.6

4.5

1.00

0.97

21.5

А,

20-40

4.22

31.1

3.4

1.06

1.01

16.6

40-60

3.47

29.8

3.1

1.11

-

¦ 14.8

Пашня

Апнх

10-20

5.88

22.8

4.4

1.16

1.14

24.0

20-25

5.91

22.6

4.4

1.22

1.22

21.2

Ai

25-40

4.50

23.2

5.0

1.14

1.12

18.1

40-60

3.53

21.6

3.6

1.12

-

15.1

Ороше

ние

Апах

0-5

6.69

28.8

3.2

1.13

1.12

28.5

5-10

6.41

28.6

3.8

1.14

1.13

28.8

Ai

20-25

6.43

28.0

3.0

1.21

1.20

25.4

25-40

5.88

26.6

3,4

1.22

1.22

24.1

Пар, 40 лет

Апах

0-20

4.75

22.4

5.5

1.11

0.99

25.2

20-40

4.07

24.0

4.4

1.15

1.16

23.4

Ai

40-60

3.28

22.8

4.8

1.11

-

23.3

Такое распределение тонкодисперсного материала (плазмы) не соответствует распределению глинистых компонентов (Ф5), рассчитанных по данным традиционного пипет-метода. Согласно ему, содержание глинистых компонентов на всех угодьях равномерно убывает вниз по профилю: на орошаемом поле - с 42 % до 36 %, неорошаемом поле - с 39 % до 31 %, в лесу - с 45 % до 35 %, под черным паром - с 39 % до 31 %.

Доля участия органического вещества в формировании интегральной кривой распределения гранулометрических элементов при анализе на "Седиграфе-500Д" незначительна, поскольку рентгеновские лучи в 3-5 раз слабее поглощаются органическим веществом, чем минеральными компонентами.

Особенность методики ультразвуковой пирофосфатной подготовки почвы также не предусматривает декальцирование образца.

Поэтому обнаруженные различия в распределении тонкодисперсного материала по профилю типичных черноземов определенным образом отражают распределение гумусовых веществ и карбонатов по фракциям ЭПЧ (Качинский, 1958).

Анализ вероятностных характеристик "а ", "п", "Ф5 ", "К", дает возможность значительно шире понять направленность и выраженность почвенных процессов, проходящих в типичных черноземах под естественными и культурными ценозами. Так , характеристики распределения "п" - отсортированность песчаных компонентов и "а " - зернистость песчаных компонентов соответственно изменяются от 3,0 до 3,8 и от 15 до 18 в пределах всех генетических горизонтов исследуемых угодий (рис. 4.20.)

Это, в целом, соответствует средней относительной отсортированное™ и незернистости песчаных компонентов (Березин, 1983), которая наблюдается как в верхних генетических горизонтах, так и в почвообразующей лессовидной породе, что указывает на значительную устойчивость песчаной фракции верхних горизонтов к высокому био-физико-химическому воздействию в условиях интенсивного использования типичных черноземов.

В свою очередь, глинистые компоненты являются наиболее динамичной частью твердой фазы почвы, что позволяет проследить степень выраженности почвенных процессов. Дисперсности глинистых компонентов "К", рассчитанные для двух параллельно проведенных анализов, отражают общие закономерности в соотношении грубодисперсных и тонкодисперсных частиц в составе плазмы твердой части почвы, указывают на перераспределение их по профилю.

Обнаружено, что под культурными ценозами (40-летний пар, орошаемое поле, неорошаемое поле) в пахотных горизонтах наблюдается уменьшение дисперсности глинистых компонентов, а на глубине 40-60 см - увеличение.

В черноземе абсолютно заповедной степи увеличение дисперсности глинистых компонентов обнаруживается только на глубине 80-100 см, а под заповедным лесом наблюдается уменьшение "К" на глубине 40-60 см.

Выявленные закономерности в распределении глинистых компонентов в типичных черноземах подтверждаются изменениями дифференциальных теплот десорбции, которые варьируют от 7,2 до 3,9 Кдж/моль, принимая максимальные значения в верхних горизонтах (рис. 4.20).

Перераспределение глинистых компонентов по профилю типичных черноземов, по всей видимости, связано как с особенностями



влагооборота естественных и культурных биогеоценозов, так и процессами замерзания-оттаивания почв. Наибольшим влагооборотом отличается гумусовый горизонт черноземов, в особенности - его верхняя часть, которая наиболее часто увлажняется за счет атмосферных осадков вегетационного периода.

Глубина осеннего промачивания этих почв даже при большом количестве осадков не превышает 1 м и в большинстве случаев составляет 40-50 см (Коковина,1974). В зимний период пахотные почвы часто промерзают до 1 м и более (Коковина,1985). Полное оттаивание, как правило, происходит уже после снеготаяния, т.е. наблюдается запаздывание с размерзанием снизу (Большаков, 1961). Достаточно часто на пахотных угодьях в период весеннего снеготаяния на глубине 40-60 см образуется временный водоупор, препятствующий фильтрации влаги в нижние почвенные слои, что приводит к временному перенасыщению влагой поверхностного слоя.

Статистическая обработка 15-летних наблюдений показала, что в более чем 90 % лет к концу зимы верхние горизонты почвы содержат влаги больше полевой влагоемкости. За время осенних дождей и зимних оттепелей в них скапливается большое, зачастую избыточное, количество влаги, причем 50 % лет этот избыток возникает уже с осени (Кумани, Шульга, 1987).

По всей видимости, под действием этих гравитационных вод и происходит перемещение глинистых компонентов из верхних пахотных слоев, где наиболее интенсивнее протекают процессы выветривания, в нижние.

Дисперсность глинистых компонентов «К» принимает минимальные значения в верхних пахотных горизонтах, что указывает на высокую дисперсность глинистых частиц, отражающую в определенной мере характер использования этих почв и особенности их водного режима. Так, по увеличению степени дисперсности глинистых компонентов верхних гумусовых горизонтов, исследуемые объекты можно расположить в следующий ряд: пар lt; неорошаемое поле lt; степь lt; лес lt; орошаемое поле.

По содержанию тонкодисперсного материала исследуемые почвы относятся к скелетно-плазменному типу структуры (Березин, 1981), что дает право с некоторым приближением говорить о выраженности процессов усадки-набухания в этих почвах. Согласно классификации Н.А. Качинского (1965), все исследуемые почвы относятся к иловато-крупнопылеватым тяжелым суглинкам. По оценкам вероятностных характеристик гранулометрического состава (Березин, 

<< | >>
Источник: Щербаков А.П., Васенёв И.И. (ред.). Агроэкологическое состояние чернозёмов ЦЧО. 1996

Еще по теме Гранулометрический состав:

  1. § 2. Состав проектно-сметной документации и расчеты по скважине
  2. § 1. Предписывающая документация
  3. 6.2. Динамическая модель распределения серы между фазами
  4. 2.2 Теория гидролиза полисахаридов растительного сырья 2.2.1 Механизм и кинетика гидролиза полисахаридов растительного сырья в слабокислой среде
  5. 3.1. Физические и комбинированные способы конверсии растительного сырья
  6. Влияние качества исходного сырья и режимов варки на состав гидролизатов.
  7. Качествокормовых белковых добавок, полученных в промышленных условиях.
  8. Аэрозоли
  9. Прогноз возможного развития опасных техногенных процессов и аварийных ситуаций
  10. Морфологический анализ агрогенных трансформаций черноземов
  11. Гранулометрический состав
  12. Микроагрегатный состав
  13. 4.4. Физическая характеристика типичных черноземов с разной степенью агрогенной нагрузки
  14. Оценка изменений состава поглощаюшего комплекса черноземов по материалам экспедиции «Русский Чернозем»
  15. Глава 7. Агрохимическое состояние почв
  16. Глава 9. Влияние орошения на черноземы
  17. Система размерностей в прикладной геохимии и геоэкологии
  18. Особенности государственной экологической экспертизы различных объектов