Что такое фракция физической глины

Далее в таблице представлена классификация почв по гранулометрическому составу (Н.А. Качинский)

Классификация почв по гранулометрическому составу

Чем больше физической глины в твердой фазе почв, тем тяжелее их обрабатывать, поэтому в агрономии различают тяжелые и легкие почвы.

Песчаные и супесчаные почвы легко поддаются обработке, поэтому издавна их называют легкими, характеризуются хорошей водопроницаемостью и благоприятным воздушным режимом, быстро прогреваются, но также быстро остывают и имеют низкую влагоемкость. Поэтому на песчаных и супесчаных почвах даже во влажных районах растения страдают от недостатка влаги. Легкие почвы бедны гумусом и элементами питания растений, обладают незначительной поглотительной способностью, подвергаются ветровой эрозии. Физико-механические свойства, например, пластичность, липкость, набухаемость, сопротивление при обработке на легких почвах отличаются от тяжелых, а от этого зависят сроки проведения полевых работ, нормы выработка, расход горючего и т.д.

Суглинистые и глинистые почвы отличаются более высокой связностью и влагоемкостью, хорошо обеспечены питательными веществами и гумусом по сравнению с песчаными почвами. Запасы влаги и питательных веществ в этих почвах способны обеспечить хорошие урожаи сельскохозяйственных культур, особенно на тяжелосуглинистых и глинистых почвах, которые обладают выраженной структурой и содержат достаточное количество водопрочных агрегатов. Однако, обработка этих почв требует больших энергетических затрат, поэтому их принято называть тяжелыми. Тяжелые почвы подвергаются водной эрозии в большой степени, нежели ветровой. При нерациональном использовании эти почвы могут терять свою структуру. Тяжелые бесструктурные почвы обладают характерными свойствами глинистых частиц, с чем связаны неблагоприятные физические и физико-механические свойства. В зависимости от влажности глина резко меняет свои свойства: она тверда в сухом состоянии, при избытке воды – текуча, а при умеренном содержании воды – пластична. В связи с этим бесструктурные глинистые почвы имеют слабую водопроницаемость, легко заплывают, образуют корку, отличаются большой плотностью, липкостью, вязкостью, часто неблагоприятным воздушным и тепловым режимами.

Различают несколько методов гранулометрического анализа почвы: полевые и лабораторные (ситовый анализ, гранулометрический анализ почвы в воде).

&#171Сухой&#187 метод легко используется в полевых условиях. Зерно почвы, величиною с зерно гречихи, испытывают на ощупь между пальцами. Раздавливают ногтем на ладони и втирают в кожу. Чем зерно более угловато, жестко, прочно и чем большая часть его после полного раздавливания втирается в кожу, тем почва тяжелее по гранулометрическому составу.

&#171Мокрый&#187 метод используется как в поле, так и в лаборатории. 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. (таблица)

Источник

Гранулометрический состав

Гранулометрическим составом почв и пород называется относительное содержание в почве механических элементов или фракций.

Механические элементы почвы (элементарные почвенные частицы) — это обособленные осколки горных пород, минералов, кристаллов, а также аморфных соединений, все элементы которых находятся в химической взаимосвязи. Частицы, близкие по размерам, объединяют во фракции. Различают следующие типы механических элементов: минеральные, органические и органоминеральные.

Сумму всех механических элементов почвы размером меньше 0,01 мм называют физической глиной, а больше 0,01 мм – физическим песком, кроме того, выделяют мелкозем, в который входят частицы менее 1 мм, и почвенный скелет – частицы больше 1 мм (Классификация механических элементов по размеру).

По этой классификации основное наименование по гранулометрическому составу производится по содержанию физического песка и физической глины и дополнительное – с учетом других преобладающих фракций. Например, дерново-подзолистая почва содержит (в процентах): физической глины 28,1, песка 37,0, крупной пыли 34,9, средней и мелкой пыли 16, ила 12,1. Основное наименование гранулометрического состава этой почвы – легкосуглинистая, дополнительное – крупнопылевато-песчаная. Дополнительное, уточняющее, название, как видим из примера, дается по двум преобладающим фракциям, из которых главной по величине является та, что стоит в определении на последнем месте.

Классификация составлена с учетом генетической природы почв, способности их глинистой фракции к агрегированию, что зависит от содержания гумуса, состава обменных катионов, минералогического состава. Чем выше эта способность, тем слабее проявляются глинистые свойства при равном содержании физической глины. Поэтому степные почвы, красноземы и желтоземы, как более структурные, переходят в категорию более тяжелых почв при большем содержании физической глины, чем солонцы и почвы подзолистого типа.

Источник

Гранулометрический состав почвы

Минеральная часть почв и почвообразующих пород представляет собой совокупность твердых частиц определенных размеров и формы. Обломки пород, минералов, песчаные, илистые и другие частицы почвы, элементы которых не поддаются общепринятым методам пептизации, применяемым при подготовке к гранулометрическому анализу, называются механическими элементами.

Если в почве содержится много крупных частичек, то она песчаная, если мелких — глинистая.

Разделение механических элементов по размерам и группировку их во фракции называют классификацией (механических элементов).

Классификация почвенных агрегатов по их размеру приведена в табли­це 3.

Механические элементы крупнее 1 мм называют почвенным скелетом, менее 1 мм — мелкоземом. Почвенные частицы размером более 0,01 мм принято считать физическим пес­ком, а менее 0,01 мм — физической глиной.

Понятия «песок», «пыль», «ил» используют для обозначения различных механических фракций. По соотношению физического песка к физиче­ской глине определяется гранулометрический состав почвы. Фракции механических элементов в почвах и грунтах находятся в различных количественных соотношениях. Почвы называются песчаными, если содержание физического песка в них составляет более 90 %, а физической глины, соответ­ственно — менее 10 %.

Относительное процентное содержание в почве фракций механических элементов называется гранулометрическим (или механическим) составом почвы.

Таблица 3. Классификация почв по скелетности (по Н.А.Качинскому)

Источник

Гранулометрический (механический) состав почвы

3.1 Значение гранулометрического состава почв, классификации, связь с другими свойствами почв.

Гранулометрический (механический) состав почвы – это относительное содержание в почве частиц разного размера. Это содержание обычно выражают в процентах по массе высушенной почвы. Гранулометрический состав почвы отражает почвообразовательный процесс, в результате которого формировалась почва и позволяет проследить изменения материнской породы под воздействием этого процесса. Механический состав влияет на водный режим почв и степень их промытости и выщелоченности, отражается на температурном режиме почв.

Свойства механических элементов зависят от их размеров. Близкие по размерам элементарные частицы объединяются во фракции. Группировка частиц по размерам фракции называется классификацией механических элементов (по Вильямсу – Качинскому) (табл. 2).

Таблица 2 — Классификация механических элементов почвы (по Вильямсу – Качинскому)

Название механических элементов (фракций)

Содержание физической глины

( частиц размером менее 0,01 мм), %

Краткое название почвы по гранулометрическому составу

Подзолистый тип почвообразования

Степной тип почвообразования

Солонцы и солонцеватые почвы

Каждая фракция почвы имеет свои специфические свойства. Камни и гравий представлены обломками горных пород и минералов. Большое содержание этих фракций придает почвам неблагоприятные свойства — провальную водопроницаемость и отсутствие водоподъемной способности. Камни и гравий вызывают сильный износ почвообрабатывающих орудий.

Песчаные фракции (1.. .0,05 мм) состоят из обломков первичных минералов с преобладанием кварца. Пески имеют высокую водопроницаемость, не набухают, непластичны. Фракции мелкого и среднего песка в отличие от гравия обладают некоторой влагоемкостью и водоподъемной (капиллярной) способностью.

Пыль крупная (0,05. 0,01 мм) по минералогическому составу и некоторым физическим свойствам мало отличается от песка: не пластична, слабо набухает, обладает невысокой влагоемкостью.

Пыль средняя (0,01. 0,005 мм) имеет повышенное содержание слюд, придающих фракции повышенную пластичность, связность и водоудерживающую способность.

Почвы с высоким содержанием фракций крупной и средней пыли легко распыляются, склонны к заплыванию и уплотнению, отличаются низкой водопроницаемостью.

Пыль мелкая (0,005. 0,001 мм) в отличие от более крупных фракций способна к коагуляции и структурообразованию, содержит гумусовые вещества, обладает поглотительной способностью. Почвы с большим содержанием мелкой пыли имеют такие неблагоприятные свойства, как низкая водопроницаемость, липкость, высокая набухаемость.

Илистая фракция (0,001 мм) имеет большое значение в плодородии почв, обладает высокой поглотительной способностью, содержит много гумуса и элементов питания.

Из механических свойств наиболее важны пластичность, липкость, усадка, набухание, связность, твердость и сопротивление при обработке.

Пластичность и липкость почвы обусловлены наличием в ней глинистых частиц и воды.

Пластичность — это способность почвы изменять свою форму под влиянием силы и сохранять ее после устранения этой силы. Это свойство обуславливается наличием частиц ила. Вместе с тем пластичность зависит от содержания влаги в почве. Пластичность зависит также от состава поглощенных катионов и содержания гумуса. С увеличением содержания гумуса пластичность почвы уменьшается.

Липкость почв и грунтов также обусловливается наличием в них илистых частиц и воды. Сухая почва липкостью не обладает. Липкость появляется при некоторой наименьшей влажности. С увеличением влажности она сначала увеличивается, затем начинает уменьшаться. Липкость измеряется силой, выраженной в граммах и необходимой для того, чтобы оторвать от поверхности почвы металлическую пластину, площадь которой равна 1 см 2 .

Набухание — это увеличение объема почвы при увлажнении. Наибольшую набухаемость имеют глинистые почвы с высоким содержанием коллоидов, на поверхности которых происходит сорбция влаги. Песчаные почвы с очень низким содержанием коллоидов совсем не набухают. При значительной набухаемости разрушается почвенная структура.

Усадка — называется способность почв и рыхлых пород уменьшать объем при высыхании. Величина усадки зависит от механического и минералогического состава почвы. Чем тяжелее механический состав, тем, при прочих одинаковых условиях, больше усадка. В одной и той же почве величина усадки зависит от первоначального содержания в ней влаги. Усадка выражается в линейных и объемных величинах.

Связность почвы — это способность оказывать сопротивление внешнему усилию, стремящемуся разъединить частицы почвы. При оструктуривании глинистых и суглинистых почв резко снижается их связность.

Твердость — способность почвы сопротивляться сжатию. Твердость и связность зависят от гранулометрического состава, содержания гумуса, состава обменных катионов, структурности и степени увлажнения. Почвы с высоким содержанием гумуса, насыщенные кальцием и имеющие хорошую комковато-зернистую структуру, не обладают высокой твердостью и связностью. На их обработку требуется меньше энергозатрат.

Удельное сопротивление — это усилие, которое затрачивается на подрезание пласта, его оборот и трение о рабочую поверхность плуга. Оно характеризуется сопротивлением почвы в килограммах, приходящимся на 1 см² поперечного сечения пласта почвы, поднимаемого плугом. Удельное сопротивление зависит от физико-механических свойств почвы и колеблется в пределах 0,2. 1,2 кг/см².

Суглинистые, глинистые и более богатые гумусом почвы обладают большей буферностью, чем легкие и малогумусные. Внесение органических удобрений значительно повышает буферность почв.

3.2 Анализ гранулометрического состава исследуемой почвы

Гранулометрический состав – это относительное (в процентах) содержание в почвообразующей породе и почве частиц различных размеров.

Подзолистые почвы характеризуются разрушением первичных и вторичных

минералов в верхней части почвенного профиля и выносом продуктов разрушения в нижележащие горизонты. Отсюда следует, что профиль подзолистых почв разделен на генетические горизонты и это особенно четко показывает распределение по профилю илистых частиц. Верхняя часть профиля (элювиальный горизонт) обеднена илистой и коллоидной фракциями (17,5% содержание глины) при относительном возрастании здесь песчаных и особенно пылеватых частиц, резко достигая максимума (в горизонте С содержание глины 59%). Песчаные почвы поддаются обработке, поэтому издавна их называют легкими, обладают хорошей водопроницаемостью и благоприятным воздушным режимом, быстро прогреваются. Однако они имеют ряд отрицательных свойств, прежде всего низкую влагоемкость. Поэтому на песчаных почвах растения страдают от недостатка влаги. Легкие почвы бедны гумусом и элементами питания растений, обладают незначительной поглотительной способностью, наиболее подвержены ветровой эрозии.

Таблица 4 – Анализ гранулометрического состава почвы

Источник