В - иллювиальный горизонт вымывания, в нем аккумулируются вещества, вымытые из верхних горизонтов;
G - глеевый горизонт, который выделяют на заболоченных и переувлажненных почвах и в котором накапливаются закисные соединения железа, марганца, придающие ему сизоватую окраску;
С - материнская порода, слабо измененная почвообразовательным процессом.
Мощность почвы - толщина ее от поверхности до слабо затронутой почвообразованием материнской породы. Чем мощнее почва, тем лучше ее агрономические свойства. Мощность почвы находится в широком интервале: у подзолистых - 5-30 см, у черноземов
- 150-200 см. Мощность отдельного горизонта характеризуют средней его толщиной и указывают верхнюю и нижнюю границы: например, Aj (0-20 см).
Окраска почвы и ее горизонтов зависит от входящих в их состав соединений. Гумусовые вещества придают черный, темносерый цвет; оксиды кремния, соли углекислого кальция - светлый или серый цвет; оксид железа - красный.
Под гранулометрическим составом почвы понимают соотношение частиц минерального и органического происхождения различной величины, которые называют механическими элементами, В зависимости от гранулометрического состава, т.е. соотношения глинистой и песчаной фракции, почвы делятся на легкие (песчаные и супесчаные), средние (легко- и среднесуглинистые) и тяжелые (тяжелосуглинистые и глинистые). Близкие по размерам частицы объединяют во фракции, которые подразделяются на камни, песок, пыль и ил. Частицы крупнее 1 мм образуют каменистую часть почвы, или почвенный скелет; все частицы мельче 1 мм - мелкозем. Мелкозем состоит из физического песка и физической глины. Все механические элементы размером 1,0-0,01 мм называют физическим песком, а частицы меньше 0,01 мм - физической глиной. Частицы, размер которых меньше 0,1 мкм (0,0001 мм), относят к коллоидам.
Содержание в почве элементарных почвенных частиц различного размера (выраженное в % общей массы абсолютно сухой почвы) принято называть гранулометрическим составом.
Таблица 1
| Классификация почв по гранулометрическому составу (по Качинскому) | |||
|---|---|---|---|
| Разновидностьпочвы | Содержание физической глины (частиц более 0,01мм), % | ||
| Подзолистый тип почвообразования | Степной тип почвообразования | Солонцы и сильносолонцеватые почвы | |
| Песчаные:рыхлопесчаные | 0-5 | 0-5 | 0-5 |
| связнопесчаные | 5-10 | 5-10 | 5-10 |
| супесчаные | 10-20 | 10-20 | 10-15 |
| Суглинистая:легкосуглинистая | 20-30 | 20-30 | 15-20 |
| среднесуглинистая | 30-40 | 30-45 | 20-30 |
| тяжелосуглинистая | 40-50 | 45-60 | 30-40 |
| Глинистая:легкоглинистая | 50-65 | 60-75 | 40-50 |
| среднеглинистая | 65-80 | 75-85 | 50-65 |
| тяжелоглинистая | более 80 | более 85 | более 65 |
В основу классификации почв по гранулометрическому составу (табл. 1) положено содержание и соотношение физического песка и физической глины.
Если подзолистая почва содержит 18% физической глины и 82% песка, то она должна быть названа дерново-подзолистой супесчаной. При более подробной характеристике учитывают и другие фракции.
Агрономическая оценка механического состава зависит от генезиса почв и многих обусловленных им особенностей гумусового и структурного состояния, физико-химических и химических свойств. Н.А. Качинским разработана система оценки основных типов и подтипов почв на основе сопоставления данных по гранулометрическому составу и урожайности культур (табл.2).
Таблица 2
Примерная оценка гранулометрического состава почв для зерновых культур (по Н.А. Качинскому)
| Почвы | Оценка по гранулометрическому составу почв, баллы | ||||||
| Глинистые | Тяже-лосу-глинистые | Среднесуглинистые | Легко-суглинистые | Супесчаные | Песчаныемелкозернистые,связные | Песчаныекрупнозернистые,рыхлые | |
| Глееподзолистые | 4 | 6 | 8 | 10 | 8 | 5 | 3 |
| Подзолистые | 5 | 6 | 8 | 10 | 8 | 5 | 3 |
| Дерновоподзолистые | 6 | 7 | 10 | 8 | 6 | 4 | 2 |
| Серые лесные | 8 | 10 | 9 | 7 | 6 | 4 | 9 |
| Черноземытипичные | 10 | 9 | 8 | 6 | 4 | 3 | 1 |
| Черноземыюжные | 9 | 10 | 8 | 7 | 5 | 3 | 1 |
| Темнокаштановые | 8 | 10 | 9 | 7 | 6 | 3 | 1 |
| Каштановые | 7 | 9 | 10 | 8 | 6 | 3 | 1 |
| Бурые | 7 | 8 | 10 | 7 | 5 | 2 | 1 |
| Сероземы | 8 | 10 | 9 | 7 | 5 | 3 | 2 |
| Красноземы и желтоземы | 10 | 9 | 7 | 6 | 4 | - | - |
| Желтоземноподзолистые | 8 | 9 | 10 | 9 | 6 | 4 | 2 |
Химический состав почв определяется минералогическим составом почвообразующей породы. В почвах обнаружены почти все известные химические элементы, которые находятся в виде различных соединений. Наиболее распространены (в %): кислород -49; кремний - 33; алюминий - 7,13; железо - 3,8; кальций - 1,37; калий - 1,36; натрий - 0,63; магний - 0,63; сера - 0,085; фосфор -0,08; хлор - 0,01; марганец - 0,085. Основная масса азота в почве (0,1%) и углерода (2%) сосредоточена в органическом веществе и органоминеральных соединениях. В почве содержатся микроэлементы: бор, марганец, молибден, цинк, йод, кобальт, медь и др. Химический состав почв неоднороден и в процессе почвообразования изменяется.
Структурой почвы называются различные по величине и форме почвенные агрегаты, склеенные из почвенных частиц при помощи коагулированных коллоидов гумусовых веществ.
В зависимости от размера агрегатов различают глыбистую структуру (комочки размером более 10 мм), макроструктуру (0,2510 мм) и микроструктуру (менее 0,25 мм). Агрономически ценными считаются агрегаты размером 0,25-10 мм, а почва из агрегатов размером более 1 мм (50%) устойчива к эрозии. Структурные агрегаты, которые устойчивы к размывающему действию воды, принято называть водопрочными. Содержание их в пахотном слое дерново-подзолистых почв составляет 20-45%, черноземных - 6070, сероземов - 5-10 %.
Наиболее распространенными формами структурных агрегатов являются комковатая, зернистая, пылеватая и др. Так, для гумусовых горизонтов дерновых и черноземных почв характерна комковатая и зернистая структура, для иллювиальных горизонтов серых лесных и подзолистых почв - ореховатая, для солонцов - столбчатая. Структурные почвы характеризуются рыхлым сложением, они легко обрабатываются, хорошо поглощают и накапливают воду, вследствие чего на таких почвах меньше поверхностный сток. В структурных почвах складываются благоприятный водный, воздушный и питательный режимы, хорошие условия для роста растений, поэтому структурные почвы более плодородны, чем бесструктурные.
Пользуются обычно следующими качественными оценками структуры на основании количества агрегатов именно этого, агрономически ценного диапазона 10-0,25 мм:
- >60% - отличное агрегатное состояние;
- 60-40 - хорошее;
- <40% - неудовлетворительное;
Используют и так называемый коэффициент структурности
(К ):
' стр
к,
Е(Ю-0.25лш)
2 (> 10мм, < 0.25мм)
Как видим из приведенного выражения К , этот коэффициент также основан на количестве агрономически ценных агрегатов. Соответственно и диапазоны К , используемые для качественной оценки структуры, составляют:
- >1,5 - отличное агрегатное состояние;
- 1,5-0,67 - хорошее;
- <0,67 - неудовлетворительное.
Другим показателем структуры является ее устойчивость к внешним воздействиям, среди которых наиболее существенным является воздействие воды. Это чрезвычайно важно, так как почва должна сохранять свою уникальную комковатую зернистую структуру после обильных осадков и последующего легкого подсушивания. Это качество структуры называют водоустойчивостью. Характеризуют это качество структуры также с помощью просеивания на ситах в стоячей воде. Для этого предварительно (капиллярно) увлажненный почвенный образец переносят на верхнее сито (в данном случае это сито с диаметром отверстий 5 мм, сита 10 и 7 мм не используются, так как такого размера водоустойчивых агрегатов в естественных почвах практически не наблюдается). После легкого покачивания набора сит в воде с каждого из них смывают водоустойчивые агрегаты и после высушивания определяют их содержание. Как и в случае с ситовым анализом воздушно-сухих агрегатов, при «сухом» просеивании получают распределение содержания водоустойчивых агрегатов по их размерам (диаметрам).
Наилучшие агрономические свойства почв степной зоны складываются при размере агрегатов 0,25-3 мм, дерново-подзолистых -0,5-5 мм. При оценке противодефляционной устойчивости почв учитывают содержание агрегатов более 1 мм в слое 0-5 см. Важнейшими условиями агрономической ценности структуры являются ее водопрочность и пористость. Верхним пределом оптимального содержания водопрочных агрегатов ориентировочно можно считать 75(80)%, поскольку при более высоком содержании водопрочных агрегатов значительно возрастает пористость аэрации и непроизводительный расход влаги на физическое испарение (табл. 3).
| Таблица 3Оценка структуры и сложения пахотного слоя почв (И.В. Кузнецова) |
|---|