3824

Таблица 4.1 Классификация механических элементов почв (по Н.А. Качинскому, 1958)

Существуют «сухой» и «мокрый» методы определения механического состава почвы в полевых условиях.

Наибольшее распространение получил «мокрый» метод. Техника его применения приведена на рисунке 4.1.

Во влажном состояний глинистые почвы сильно мажутся, хорошо скатываются в длинный шнур, из которого легко можно сделать кольцо.

Во влажном состоянии суглинистые почвы раскатываются в шнур, который разламывается при сгибании в кольцо. Легкий суглинок не дает кольца, а шнур растрескивается и дробится при раскатывании. Тяжелый суглинок дает кольцо с трещинами.

Супесчаные почвы во влажном состоянии образуются только зачатки шнура.

Рисунок 4.1 – Мокрый способ определения механического состава почв в поле [1.]

Техника применения "сухого"метода заключается в следующем. Глинистые почвы в сухом состоянии с большим трудом растираются между пальцами, но в растертом состоянии ощущается однородный тонкий порошок. Суглинистые почвы при растирании в сухом состоянии дают тонкий порошок, в котором прощупывается некоторое количество песчаных частиц. Супесчаные почвы легко растираются между пальцами. В растертом состоянии явно преобладают песчаные частицы, заметные даже на глаз.Песчаные почвы состоят только из песчаных зерен с небольшой примесью пылеватых и глинистых частиц. Почва бесструктурная, не обладает связностью.Общее название почвы по механическому составу дается по данным механического анализа верхнего горизонта (0-25 см). Например, дерново-среднеподзолистая суглинистая или чернозем южный глинистый и т.д. Если наблюдается резкое различие механического состава верхнего и нижнего горизонтов, то это обстоятельство должно отразиться и в названии почвы. Например, дерново-луговая тяжелосуглинистая почва на песчаных отложениях или дерново-сильноподзолистая суглинистая почва на супесчаных наносах и т.д.

Студенты должны определить механический состав образцов почвы (мелкозема) сначала

Кроме того, необходимо сделать вывод об эколого-хозяйственных свойствах почвы и перспективах ее мелиорации и использовании почвенных ресурсов. Здесь необходимо использовать следующие сведения:

1.Почвы песчаные и супесчаные легко поддаются обработке, поэтому их издавна называют легкими. Они обладают хорошей водопроницаемостью и благоприятным воздушным режимом, быстро прогреваются. Однако главный их недостаток – низкая влагоемкость.

Поэтому на песчаных и супесчаных почвах даже во влажных районах растения страдают от

2.Тяжелосуглинистые и глинистые почвы отличаются более высокой связностью и влагоемкостью, лучше обеспечены питательными веществами, богаче гумусом. Обработка этих почв требует больших энергетических затрат; поэтому их принято называть тяжелыми, Они имеют слабую водопроницаемость, легко заплывают, образуют корку, отличаются большой плотностью, липкостью, часто неблагоприятным воздушным и тепловым режимами.

3.Лучшим комплексом свойств обладают легкосуглинистые и среднесуглинистые почвы. Оценка механического состава в каждом конкретном случае нуждается в детализации в зависимости от биологических особенностей сельскохозяйственной культуры, ее требований к почвенным условиям. Так, для картофеля и многих овощных культур более благоприятны супесчаные и легкосуглинистые почвы.

4.Мелиорация почв по механическому составу включает в себя глинование бесструктурных песчаных почв и пескование глинистых на фоне применения высоких норм органических удобрений.

5. Анализ новообразований в почве

Пояснение. Новообразования - это морфологически оформленные выделения и скопления вещества в почвенном материале, отличающиеся от включающего почвенного материала по составу и сложению и являющиеся следствием почвообразовательного процесса. Они часто служат важными диагностическими признаками для классификации почв.

Различают новообразования химического и биологического происхождения.

Цель работы: ознакомление с разнообразием почвенных новообразований и получение навыков их исследования.

Материалы и оборудование: почвенные монолиты, коробочные образцы, цветные карандаши, линейки и сантиметровая лента

Ход работы:

Классификация почвенных новообразований химического происхождения приводится в таблице 5.1. В соответствии с этой таблицей новообразования можно разбить по химическому составу на группы, а по морфологической выраженности - на формы.

Группа легкорастворимых солей (хлориды натрия, кальция, магния и сульфаты натрия) характерна для засоленных почв и образует белые тонкие налеты и выцветы на поверхности почвы и на подсохшей стенке разреза, белые уплотненные корочки с поверхности, белые прожилки и крапинки, тонкие игольчатые кристаллы в виде инея или густых щеточек. Форма новообразований зависит от степени насыщенности солями почвенного профиля.

Выделения гипса также характеризуют засоленные почвы и представляют собой светлые налеты, выцветы, крапинки и жилки, заполненные кристаллическим веществом, натечные образования на нижней поверхности щебня и гальки, одиночные и сросшиеся крупные кристаллы (ласточкин хвост, гипсовые розы), пористые, ноздреватые корки и прослойки на поверхности почвы (гажи).

Карбонатные выделения - очень распространенный вид новообразований с многообразным морфологическим проявлением во многих почвах. Они встречаются в виде налетов и выцветов (плесень) на поверхности структурных отдельностей или в виде частой сети переплетающихся жилок, корневых пустот, заполненных известью (карбонатный псевдомицелий или лже-грибница), а также образуют форму округлых белых мягких пятен и стяжений (белоглазка) или твердых, плотных, причудливой формы образований (дутики, журавчики, погремки). Прочные конкреции извести грязно-белого цвета размером 10 – 20 см называют желваками, а натечные формы – бородками. Возможна полная пропитка почвенных горизонтов карбонатными растворами, которая проявляется в мучнистой присыпке высохшей стенки почвенного разреза.

Широко распространены новообразования, формирующиеся из окислов железа, аллюминия и марганца, в образовании которых большое участие принимают подвижные гумусовые вещества. Это могут быть налеты и выцветы, пленки и корочки охристого, желтого, бурого, темно-бурого цвета на поверхности структурных отдельностей, по трещинам и корневым ходам; примазки, пятна, разводы и языки ржавого, охристого,

красноватого и черного цвета на стенке почвенного разреза; плотные округлые образования черно-бурого цвета - бобовины, зерна, дробины, а также темно-бурые, коричневые, ржавые и охристые плотные стяжения - ортштейны, жерства, рудяк и др.

Соединения закиси железа, как и предыдущая группа новообразований, широко распространены в переувлажненных почвах и образуют голубоватые, сизые и зеленоватые пятна, разводы, пленки и примазки, буреющие на воздухе.

Ознакомившись с таблицей, студенты по почвенным монолитам и почвенным образцам должны самостоятельно провести диагностику и описание обнаруженных новообразований.

Новообразования необходимо зарисовать, занести в отчет, и указать их форму и принадлежность к тому или иному почвенному горизонту.

Студент должен уметь правильно обосновать причину появления в почве тех или иных новообразований.

6 Анализ разложения древесины и гумификации древесных остатков.

Пояснение. Разложение древесины и последующая гумификация древесных остатков – основной путь формирования почвенного гумуса в пределах таёжно-лесной зоны. Разложение древесины осуществляется грибами. Оно бывает разных типов. При деградации происходит растрескивание внешних слоёв древесины; при коррозии образуется насыщенная влагой белая трухляво-волокнистая гниль на фоне расслоения древесины по годичным кольцам; при делигнификации гниль напоминает влажную вату или бумагу, при деструкции влажность гнили не столь велика, а сама она имеет бурый цвет. Кроме того, для деструкции характерны глубокие поперечные трещины древесины. Независимо от типа разложения древесины в дальнейшем происходит её гумификация. От соотношения разных типов разложения древесины зависит состояние таёжных экосистем.

Цель работы: ознакомиться с разными типами разложения древесины и процессом гумификации древесных остатков.

Материалы и оборудование: образцы древесных гнилей и гумифицированной древесины, хранящиеся в кабинете почвоведения; фотокамера, карандаши.

Ход работы.

В кабинете почвоведения получить у преподавателя образцы в различной степени гумифицированной древесины. Выполнить описание этих образцов, следуя указаниям преподавателя. При описании образцов использовать такие признаки, как цвет, запах, структура и т.д. Образцы зарисовать или сделать их фото. Сделать вывод о различиях в путях разложения древесины и о признаках её гумификации.

почвообразующей породы и возрасте почв, особенностях природопользования и экологической ситуации на той или иной территории.

Цель работы: ознакомление с разнообразием почвенных включений и получение

навыков их исследования.

Материалы и оборудование: почвенные монолиты, коробочные образцы, карандаши,

линейки и сантиметровая лента, фотокамера.

Ход работы:

Прежде всего необходимо определить почвенный горизонт в котором обнаружены почвенные включения.

С помощью линейки и сантиметровой ленты устанавливаются их размеры. Обилие оценивается глазомерно как по величине проективного покрытия, так и по встречаемости.

Затем определяют принадлежность включения к той или иной градации по классификатору

(см. ниже). При этом учитывается происхождение, форма и качество включений.

Согласно существующей классификации, по своему происхождению включения разделяются на 4 группы:

1.литоморфы - обломки камней, галька, валуны, случайно рассеянные в и являющиеся частью почвообразующей породы (угловатые, окатанные в разной степени).

2.криоморфы - различные формы льда, связанные или многолетним, промерзанием почвы:

конкреции, линзы, прожилки, прослои,

3.антропоморфы - обломки кирпича, осколки стекла или фарфора, черепки, остатки захоронений, построек, металлические предметы и пр., связанные с деятельностью человека.

4.биоморфы

а) фитолиты и зоолиты - правильные кристаллы либо их обломки или отростки,

представленные кварцем (кристобалит), оксалатом или карбонатом кальция а также аморфные опаловые образования, сформированные в тканях растений или животных и после их отмирания попадающие в почву;

b)кости животных естественно схороненные в почве;

c)раковины моллюсков;

d)захороненные остатки корней, стеблей стволов растений;

e) окременелые, обызвесткованные, загипсованные или ожелезненные остатки растений,

окаменелости.

Далее по указанию преподавателя необходимо выполнить зарисовки отдельных включений или сделать фото.

По результатам этой работы заполняется следующая таблица:

8 Анализ кислотности почвы.

Пояснение. Кислотность почв объясняет многие условия роста растений и распространение почвенной биоты. Связана она и с техногенным загрязнением почв. Определение pH солевой вытяжки проводят для установления степени кислотности почв. В тех случаях, когда pH солевой вытяжки меньше 5, дополнительно определяют содержания подвижных соединений алюминия.

Оборудование. pH-метр или иономер, ротатор, дозатор, стакан на 100-200 мл, индикаторные полоски, бюретка для титрования.

Ход анализа.

1.Для определения рН водной вытяжки в стаканчик засыпают почву (примерно до ½объёма) и заливают её дистиллированной водой. Тщательно перемешивают. Далее определяют рН на потенциометре (рН-метре, иономере) или опуская индикаторную полоску в исследуемый раствор и сравнивая цвет с эталонной цветовой шкалой.

2.Для определения pH солевой вытяжки берут 40 г воздушно-сухой почвы, просеянной через сито, помещают в стаканы на 150 мл, приливают 100 мл н. раствора хлорида калия, определяют pH на потенциометре или опуская индикаторную полоску в исследуемый раствор и сравнивая цвет с эталонной цветовой шкалой.

3. Для определения гидролитической кислотности на технических весах взвешивают 30 г воздушно-сухой почвы, просеянной через сито с отверстиями 1мм, помещают в химический стакан. Приливают 75 мл ацетата натрия, перемешивают почву с раствором в течение 1 мин и оставляют на ночь. Кислотность можно определить потенциометрически (с помощью рН-

метра или иономера) или титриметрически. При потенциометрическом определении в стаканчик на следующий день наливают полученный ранее раствор и помещают в него электроды. Значение рН определяют по прибору. При титриметрическом определении полученный раствор на следующий день пропускают через бумажный фильтр, берут пипеткой 50 мл полученного фильтрата, добавляют 1-2 капли фенолфталеина и титруют до розовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин. Фильтраты часто окрашиваются слабо, поэтому титрование рекомендуется вести со «свидетелем» – в присутствии колбы с таким же раствором.

Гидролитическую кислотность рассчитывают по формуле

где

100 – коэффициент пересчета на 100г почвы;

– объем раствора NaOH, израсходованный на титрование, мл; N – нормальность раствора NaOH;

= 75 – объем раствора ацетата натрия, которым обрабатывают навеску почвы, мл; Кс – коэффициент пересчета на абсолютную сухую навеску почвы;

V3 = 50 – объем фильтрата, взятый на титрование; с – навеска воздушно – сухой почвы, г.

Далее делают вывод о кислотности изученной почвы и необходимости её мелиорации, причинах закисления или подщелачивания.

Валерий Борисович Темнухин

ПОЧВОВЕДЕНИЕ

Учебно-методическое пособие

по подготовке к лекционным, практическим, лабораторным, семинарским занятиям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы)

по дисциплине «Почвоведение» для обучающихся по направлению подготовки 05.03.06 «Экология и природопользование» профиля «Природопользование»

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru