Классификация механических элементов почвы по их крупности
Фракции | Размер, мм | Фракции | Размер, мм | |
Камни | > 3 | Ил | ||
Гравий | 3-1 | - глинистый (грубый) | 0,001-0,0005 | |
Песок | ||||
- крупный | 1-0,5 | - коллоидный (тонкий) | 0,0005- 0,0001 | |
- средний | 0,5-0,25 | |||
- мелкий | 0,25-0,05 | - коллоиды | < 0001 | |
Пыль | ||||
- крупная | 0,05-0,01 | |||
- средняя | 0,01-0,005 | |||
-мелкая | 0,005-0,001 |
Диаметр частиц в 1 мкм представляет собой грань, отделяющую механические элементы с резко выраженной поглотительной способностью от более крупных частиц. Поглотительная способность фракции крупнее 1 мкм практически не выражена, так как она представлена преимущественно обломками первичных минералов и содержит ничтожное количество органического вещества. Фракции крупной и средней пыли, если они не входят в состав агрегатов, обусловливают способность почв к распылению в сухом состоянии и к сплыванию во влажном. Фракции песка практически лишены поглотительной способности. При значительном содержании они обеспечивает хорошую водо- и воздухопроницаемость.
Значение степени дисперсности почвы наглядно демонстрируется понятием об ее удельной поверхности. Представим себе каменистый куб с ребром 1 см и объемом 1 см3. Он имеет удельную поверхность в 6 см2. Этот же материал, будучи раздробленным на кубики с ребром в 1 мм, станет обладать удельной поверхностью в 60 см2, а отдельность, раздробленная на частицы размером в 1 мкм, будет иметь удельную поверхность 60000 см2. Соответственно, крупнозернистый песок обладает удельной поверхностью в сотые и десятые доли м2/г, а в глинистых почвах этот показатель может превышать 100 м2/г. Высокодисперсные минералы и гумус обусловливают способность почвы поглощать вещества на своей поверхности и формируют почвенный поглощающий комплекс.
Н.М. Сибирцевым были введены широко используемые понятия «физическая глина» - сумма частиц мельче 0,01 мм и «физический песок» - сумма частиц крупнее 0,01мм, которые выделяются в пределах фракции мелкозема. На основе этого деления почвы классифицируют по гранулометрическому составу (табл. 2).
Таблица 2
Классификация почв по гранулометрическому составу
Содержание физической глины (частиц < 0,01 мм), % | Краткое название почвы по гранулометрическому составу | ||
Почвы подзолистого типа почвообразования | Почвы степного типа почвообразования | Солонцы и солонцеватые почвы | |
0-5 | 0-5 | 0-5 | Песок рыхлый |
5-10 | 5-10 | 5-10 | - " – связный |
10-20 | 10-20 | 10-15 | Супесь |
20-30 | 20-30 | 15-20 | Суглинок легкий |
30-40 | 30-45 | 20-30 | - " - средний |
40-50 | 45-60 | 30-40 | - " - тяжелый |
50-65 | 60-75 | 40-50 | Глина легкая |
65-80 | 75-85 | 50-65 | - " - средняя |
> 80 | > 85 | > 65 | - " - тяжелая |
Гранулометрический состав рыхлых почвообразующих пород обусловливается их происхождением и характером исходного материала. В процессе разрушения, транспортировки водными, ветровыми или склоновыми гравитационными потоками и переотложения продуктов выветривания горных пород происходит их сортировка и разделение в пространстве на грубообломочные, песчаные, пылеватые или глинистые поверхностные отложения. Аллювиальные и эоловые отложения при этом обычно становятся гомогенными, хорошо отсортированными, разделяющимися в пространстве по крупности преобладающих в них частиц на пески, суглинки, глины. Гляциальные, флювиогляциальные и делювиальные наносы сортированы плохо. Имеется закономерное изменение степени сортированности и дисперсности материала по направлению движения потока, поскольку грубые частицы оседают ближе к источникам материала, а тонкодисперсные - дальше.
Гранулометрический состав почв является одной из важнейших ее характеристик. Им определяются такие важные свойства как фильтрационная и водоудерживающая способность, а, соответственно водный и воздушный режимы почв. Существенную роль играет гранулометрический состав почв в тепловом режиме почв. Легкие супесчаные и песчаные почвы более теплые, т.к. быстрее оттаивают и прогреваются. Богатые илистыми частицами почвы прогреваются медленнее, но глинистые минералы, составляющие их богаче, обладают большой поглотительной способностью и удерживают больше элементов питания. Почвы легкого гранулометрического состава имеют свободный внутренний дренаж. В тяжелых почвах дренаж затруднен, они склонны к развитию восстановительных процессов и оглеения.