Морфологические признаки почв.
Первое знакомство с почвой нужно обязательно начинать с закладки почвенного разреза, т. к. сверху сложно определить с какой почвой мы имеем дело.
После того как заложили разрез и зачистили переднюю стенку в первую очередь обращаем внимание на строение почвенного профиля.
Очень важно не путать понятия слой почвы и генетический горизонт.
Горизонты отличаются один от другого по окраске, структуре, сложению и другим морфологическим признакам. Они имеют различный химический, нередко и гранулометрический состав, в них по разному протекают биологические процессы.
Название генетическим горизонтом дается по названию преобладающих элементарных процессов, например: гумусово-аккумулятивный, иллювиальный, подзолистый.
В соответствии с названием горизонты обозначаются символами.
Первым предложил символику генетических горизонтов Василий Васильевич Докучаев.
Используя первые буквы латинского алфавита он предложил буквы:
A – гумусово-аккумулятивный
B – переходный
C – порода материнская, из которой сформировалась почва
D – подстилающая порода, выделяют дополнительно (галечники, известняки).
В зависимости от выраженности генетических горизонтов Василий Васильевич выделял: полнопрофильные почвы и почвы с укороченным профилем.
В 1930 г. Алексей Никанорович Соколовский (ученик Василия Васильевича Докучаева) предложил более рациональную систему индексирования.
Гумусово-аккумулятивный – H (humus)
Переходный – HP
Порода – P (petros)
У черноземов и каштановых почв согласно символике Докучаева выделяли несколько подгоризонтов переходного горизонта В, т. к. переход от гумусово-аккумулятивного горизонта А к С (породе) очень постепенен.
По Докучаеву В1 В2 В3
По Соколовскому Нр НР hP
Символику В. В. Докучаева очень сложно применять к почвам, сформировавшимся в результате перераспределительных процессов.
А1 – гумусово-аккумулятивный
А2 – элювиальный
В1 – иллювиальный
Алексей Никонорович Соколовский предложил элювиальные горизонты обозначать буквой Е.
Е – это горизонты, обедненные в результате разрушения минеральной части почвы и вымывания продуктов разрушения в нижележащие горизонты. Окрашены в белесоватые светло-серые или палевые цвета.
I – горизонты вмывания, обогащенные глинистыми частицами, подвижными полуторными окислами и органическими веществами буровато-красного, буровато-коричневого или темно-серого цвета.
Виды иллювиального горизонта:
IFe – вмывание железистых веществ.
Bh – Вмывание гумусовых веществ.
Bk – карбонатов
Bs – сульфатов и хлоридов
Bi – тонких илистых частиц почвы
В зависимости от степени выраженности процессов выделил:
HE – гумусово-элювиальный горизонт (остепененные почвы).
He – гумусовый элювиальный, характерен для глубоко остепененных почв или для почв у которых слабо выражено осолонцевание.
При появлении растительности на почвах, формирующихся в результате перераспределительных процессов:
Eh – элювиальный, слабогумусированный.
У солончаков выделяют солевой горизонт S. На монолите почва солончаковая, т. к. соли с глубины 5-30 см.
S – горизонт скопления солей. У солонцов в переходном горизонте.
hPs – выцветы солей.
Торфяные горизонты принято обозначать буквой Т.
Т – состоит более чем на 70% из растительных остатков (древесных, травянистых, моховых, лишайниковых) в разной степени разложенных.
Георгий Николаевич Высоцкий, выдающийся эколог и предложил термин оглеение и глеевый горизонт. Они сразу были повсеместно признаны.
Gl – образуется в гидроморфных почвах вследствие длительного или постоянного избыточного увлажнения, недостатка свободного кислорода. В почве идут анаэробно-восстановительные процессы, что приводит к возникновению закисных соединений железа и марганца. Такие горизонты имеют сизую окраску. А при извлечении их на поверхность происходит переход закисных форм в окисные и переход окраски из сизой в ржавую.
У дерново-карбонатных почв, сформировавшихся на элювии известняка порода обозначается буквой К.
Почти все признаки, выделенные в основных горизонтах, могут проявляться в разной степени и в одних случаях быть основными и обозначаться большими буквами, в других накладывающимися выраженными в меньшей мере. В этих случаях они обозначаются такой же, но малой буквой.
S и hPs.
1. Мощность генетических горизонтов – это протяженность этих горизонтов, выраженная в сантиметрах.
Мощность профиля – протяженность всех горизонтов, образовавшихся в результате почвообразовательного процесса. Измеряется также в см. У различных почв мощность различна от 40-50 см (дерново-карбонатные) до 100-150 см.
В последнее время почвоведы пишут формулу почвенного профиля:
F.e. HE15 HI25 hPs20 Ps
Опытный почвовед по этой формуле может рассказать все о почве, об условиях ее образования и о направленности почвообразовательного процесса.
2. Важным морфологическим признаком является граница горизонтов.
Может быть:
– резкой – полоса перехода из одного цвета в другой менее 2 см.
– заметной – 2-5 см.
– постепенной – более 5 см.
3. После того как выделили все горизонты и указали их мощность обращаем внимание на окраску почв. Цвет почв не говорят, т. к. цвет – это что-то однотонное, а окраска – это сочетание нескольких оттенков.
Сергей Александрович Захаров заметил, что все многообразие оттенков почвы формируется за счет трех цветов: черного, белого и красного.
1) Черный цвет почвы обуславливают гуминовые кислоты, обуглившиеся растительные остатки и оксиды марганца;
2) Белый цвет дает кремнезем, соли, гипс, карбонаты;
3) красный цвет – оксиды железа.
Сочетание этих цветов дают различные окраски:
Лессы, покрывающие 75% территории Украины содержат и оксиды железа и кремнезем, на них формируются высокогумусные почвы, поэтому эти породы сочетают все три цвета. В связи с этим Сергей Александрович Захаров предложил рисовать еще один треугольник внутри.
4. Сложение почв – внешнее выражение степени пористости почв.
Различают 4 вида сложения:
– рассыпчатое – характерно для песчаных и супесчаных почв. Эти почвы не способны склеиваться в агрегаты, обладают сыпучестью.
– рыхлое сложение – характерно для суглинистых и глинистых почв. Эти почвы уже способны формировать агрегаты. Поры есть внутри агрегатов и между ними небольшие. Лезвие ножа в такую почву входит легко.
– плотное – характерно для иллювиальных горизонтов суглинистых и глинистых почв. Агрегаты крупнее, следовательно меньше пор между ними и лезвие ножа будет входить с трудом в такую почву.
– слитое сложение – преобладают внутриагрегатные поры, межагрегатные почти отсутствуют. Слитизация – это процесс плотной упаковки почвенных частиц. При слитизации образуются огромные тумбы, лезвие ножа даже во влажные почвы не входит. В почвах Крыма очень часто наблюдается процесс слитизации, т. к. почвы тяжелые по гранулометрическому составу, слабогумуссированные, в минералогическом составе преобладает монтмориллонит (непостоянная кристаллическая решетка) они склонны набухать и к просадке; резкие перепады переувлажнения и иссушения, малая насыщенность почв Са2+. В Крыму равнинном и предгорном часть подверженных.
5. Сложение почв очень тесно связано со структурностью – способностью почв распадаться или склеиваться в агрегаты.
Форма и величина агрегатов получили название структуры.
Структура – это совокупность агрегатов различной формы.
Сергей Александрович Захаров предложил выделять три типа структуры:
1) Если длины высота и ширина одинаковы – то тип структуры называется кубовидным. Этот тип структуры характерен для всех почв, формирование которых происходит не под влиянием перераспеределительных процессов. В зависимости от величины агрегатов выделяют:
> 10 мм – глыбы
10-7 – крупные комки
7-5 – средние комки
5-3 – мелкие комки
3-1 – зернистая
1-0,25 – пороховидный тип
< 0,25 – пылеватая.
2) Плитчатый тип могут иметь только элювиальные горизонты. В зависимости от высоты выделяют плитки, пластинки и листоватую структуру.
3) Призматический тип структуры – характерен для иллювиальных горизонтов.
Если грани хорошо выражены – призмовидный тип.
Если грани сглажены – столбчатая или может быть карандашная.
Чаще всего структура бывает смешанная: комковато-зернистая, комковато-пылеватая.
При определении окраски, структуры и сложения некоторые коррективы вносит влажность (не является диагностическим признаком).
Поэтому при описании горизонта указывают:
– сухой (пылит почва, темнеет при добавлении воды);
– свежая (почва холодит руку, темнеет при добавлении воды, светлее при высыхании);
– влажная (в руке ясно ощущается влага, почва не темнеет при добавлении воды);
– сырая – при легком сжатии в руке превращается в тестообразную массу;
– мокрая – при сжатии в руке выделяется вода.
6. Новообразования – это вещества которые возникли в процессе почвообразования, оказывают на него влияние и отражают его особенности.
Различают новообразования биологического и физико-химического происхождения.
К Новообразованиям биологического происхождения относятся:
– червоточины (ходы-канальцы дождевых червей);
– капролиты – экскременты дождевых червей;
– кротовины – ходы землероев;
– корневины – следы сгнивших крупных древесных корней;
– дендриты – узоры мелких корешков.
Новообразования физико-химического происхождения:
1) Карбонаты. Они встречаются в разных формах:
– в виде мицелия (у мицелярно-карбонатных почв). Эти почвы кажутся побеленными. Это игольчатая форма кальцита. Если их много, то это говорит о том, что недавно были близко грунтовые воды гидрокарбонатно-кальциевого состава, которые мигрировали по профилю вверх-вниз.
2) Вторая форма карбонатов – это тяжки и прожилки.
3) Белоглазка – белые рыхлые пятна. Они встречаются на определенной глубине. – У черноземов обыкновенных (КУ = 0,7-0,8) на глубине 100-110 см.
– у черноземов южных (КУ = 0,6-0,7) на глубине 60-70 см.
– у темно-каштановых почв (КУ = 0,4-0,6) на глубине 50-60 см.
Бывают округлой и расплывчатой формы.
Глубина образования белоглазки говорит о наибольшей среднемноголетней глубине промывания почв.
4) Очень разнообразны соединения сульфатов (прожилки, линзы мелких кристаллов – более старые); ласточкины хвосты – встречаются у солонцов луговых (это выкристаллизованные формы гипса).
Гип не встречается у черноземов типичных и обыкновенных, а только у южных на глубине 140-160 см, у темно-каштановых почв – на глубине 120-140 см, у солонцов автоморфных на глубине 90-100 см; у полугидроморфных не встречается.
Гипс в почвах говорит о том, что когда-то это были луговые почвы, шел процесс засоления, но произошла промывка солей на глубину.
5) Скопления легкорастворимых солей, главным образом NaCl, CaCl2, MgCl2, Na2SO4. Встречаются в засоленных почвах сухой степи.
6) Скопление окислов и гидроокислов железа, марганца и фосфорной кислоты.
7) закисные соединения железа. Они образуются в условиях избыточного увлажнения почв при анаэробных условиях. Встречаются в виде сизоватых или сизовато-серых пленок.
7. Включения – инородные тела в профиле почвы, присутствие которых не связано с почвообразовательным процессом: обломки горных пород, раковины, кости животных, обломки кирпича, различные археологические находки.
8. Гранулометрический состав О нем мы с вами будем говорить отдельно, т. к. это не только морфологический, но и важный генетический признак почв.
С гранулометрическим составом связаны все остальные свойства почвы: минералогический состав, тепловые, агрохимические, физико-химические, общие – физические свойства, поглотительная способность и т. д.
Гранулометрический состав – это относительно содержание в почве элементарных почвенных частиц (механических элементов) различной величины, выраженное в %.
Николай Михайлович Сибирцев – автор первого учебника «Почвоведение» определил, все, что крупнее 1 мм – это скелет почвы (песок, гравий).
– все что мельче 1 мм – мелкозем.
Он выделил 9 фракций
– песок: крупный, средний, мелкий.
– пыль: крупная, средняя, мелкая.
– ил: грубый, тонкий, коллоидный.
В основу классификации почв по гранулометрическому составу он положил соотношение частиц физической глины (<0,01 мм) и физического песка (1-0,01 мм).
В полевых условиях гранулометрический состав можно определить двумя способами:
1) сухой. Щепотка почвы растирается пальцами и при этом определяют какая фракция преобладает (песчаная или пылеватая). Этот метод для опытных почвоведов.
2) Мокрый. – основан на определении степени пластичности. Почву смачивают до тестообразного состояния и пробуют раскатать в шнур толщиной 3 мм и свернуть его в кольцо диаметром 2-3 см.
– если шнур не образуется и почва не скатывается в шарик – это песчаная почва.
– образуются зачатки шнура, т. е. при раскатывании распадаются на мелкие кусочки – супесчаная.
– образуется шнур, легко распадающийся на дольки – легкосуглинистая
– образуется сплошной шнур, но при свертывании в кольцо распадается на дольки – среднесуглинистая
– образуется сплошной шнур, но при свертывании в кольцо дает трещины – тяжелосуглинистая
– шнур легко сворачивается в кольцо не трескаясь – почва глинистая.