Алгоритм и методика полевого исследования почв

В полевых условиях изучают и определяют тип почвы по внешним, так называемым морфологическим признакам, которые отражают внутренние процессы, проходящие в почвах, их происхождение (генезис) и историю развития.

Н. М. Сибирцев считал, что по морфологическим (внешним) признакам можно определить почву подобно тому, как мы определяем минерал, растение или животное. Поэтому в полевых условиях особенно важно правильно описать почву, отметить все ее характерные признаки и особенности.

Для изучения почв и отбора проб для анализов копают специальные почвенные ямы которые дают возможность видеть почву в вертикальном срезе. Можно обойтись и без заложения шурфа, пользуясь услугами самой природы или других людей. При внимательном обследовании местности всегда можно обнаружить береговые обрывы, промоины, овраги, ямы, траншеи, канавы, зачистив стенки которых, можно получить полный почвенный разрез.

Для заложения шурфа необходимо изучить местность, для того чтобы правильно выбрать место его заложе6ния. Почвенный шурф необходимо проходить в местах максимально удаленных от техногенных сооружений и в условиях, наиболее характерных для данного типа почвы.

Документация почвенных разрезов в поле ведется в полевой книжке (пикетажке), в которой должны быть записаны сведения о рельефе, растительности, грунтовых водах, результатах полевых исследований физических, химических и других свойств почвы. На эти признаки надо обращать особое внимание и изучать их наиболее тщательно

Основные морфологические признаки, по которым следует опредлять тип почвы в поле:

1)разделение почвенного профиля на горизонты; 2) окраска (цвет) почвенных горизонтов, 3) степень увлажнения (а также уровень грунтовых вод или верховодки), 4) механический состав, 5) структура, 6) сложение, 7) новообразования

Примерная схема полевого изучения почвенного разреза приводится ниже.

Примерная схема погоризонтного описания и изучения почвенного профиля:

При описании морфологических признаков очень важно обращать внимание на характер переходов между горизонтами. Для этого можно пользоваться следующими градациями переходов: 1) резкий переход — смена одного горизонта другим происходит на протяжении 2-3 см; 2) заметный переход — смена горизонтов происходит на протяжении 5 см; 3) постепенный переход — очень постепенная и малозаметная смена горизонтов на протяжении более 5 см [ ]

Диагностические признаки почв:

Окраска почвы

Это один из важнейших внешних свойств почвы, как и любых горных пород, наиболее доступный для наблюдения и широко используемый в почвоведении для названия типа почвы (чернозем, краснозем, желтозем, серозем и др.).

Окраска почв определяется окраской составляющих ее компонентов, как минеральных, так и органических, она также зависит и от увлажнения. Влажная почва обычно имеет более темную окраску, чем воздушно-сухая, поэтому очень важно указывать при описании почвы степень ее увлажнения. Верхние горизонты имеют темную окраску, интенсивность которой обусловлена содержанием гумуса (серые, бурые, черные тона). Глинистые минералы и оксиды железа и марганца придают почве бурые, охристые, красные тона. Белесые, белые тона предполагают наличие процессов оподзоливания (вымывания глинистых продуктов разложения минеральной части почв и обогащения кремнеземом), осолодения, засоления, окарбоначивания, т. е. обогащение почвы кремнеземом, каолинитом, карбонатами кальция и магния, сульфатами и хлоридами.

Почвы редко бывают окрашены в какой-либо один чистый цвет. Обычно окраска смешанная пестрая и обусловлена наложением нескольких цветов, что следует отражать в ее определении (например, серо-бурая, белесовато-сизая, красновато-коричневая и т. д.), причем название преобладающего цвета ставится на последнем месте.

Таким образом, для определения окраски почвенного горизонта необходимо установить основной цвет; затем определить его насыщенность (темная или светлоокрашенная)и далее подчеркнуть оттенки.. Полностью это примерно будет выглядеть так - буровато-светло-серый, коричневато-бурый, светлый, серовато-палевый и т. д..

Для унификации определении окраски почв можно составить цветовую шкалу из образцов почв, распространенных в исследуемом районе, и пользоваться ею в качестве эталона.

Влажность почвы

Влажность не может служить устойчивым признаком почвы или почвенного горизонта. Она зависит от сезона, метеорологических условий, уровня грунтовых вод, характера растительности, механического состава почвы. Например, при одинаковом содержании влаги в почве песчаные (легкие) горизонты будут казаться влажнее глинистых (тяжелых).

Степень влажности влияет на выраженность других морфологических признаков почвы, что необходимо учитывать при описании почвенного разреза. Степень влажности оказывает влияние на окраску, сложение, структуру почвы и т. д.

В полевых условиях удобно использовать эмпирическую систему градации почв по влажности: 1) сухая почва - пылит, присутствие влаги в ней на ощупь не ощущается, не холодит руку; влажность почвы близка к гигроскопической (влажность в воздушно-сухом состоянии); 2) влажноватая почва - холодит руку, не пылит, при подсыхании немного светлеет; 3) влажная почва — на ощупь влага явно ощущается, увлажняет фильтровальную бумагу, при подсыхании светлеет значительно и сохраняет форму, приданную почве при сжатии рукой; 4) сырая почва при сжимании в руке превращается в тестообразную массу, а вода смачивает руку, но не сочится между пальцами; 5) мокрая почва — при сжимании в руке из почвы выделяется вода, которая сочится между пальцами; почвенная масса при этом обнаруживает текучесть.

Механический состав почвы

Почва состоит из частиц различного размера, которые называются механическими элементами. Механические элементы, близкие по размерам, объединяются во фракции. Совокупность механических фракций представляет механический состав почвы.

Группировка механических элементов по размерам называется классификацией механических элементов (классификация Н. А. Качинского, табл. 1).

По преобладанию частиц той или иной крупности почвы относят к песчаным, суглинистым, глинистым разновидностям. В почвоведении принята классификация почв по механическому составу, также разработанная Н. А. Качинским, по которой все почвы подразделяются на категории в зависимости от содержания в них физической глины, т. е. частиц размером менее 0,01 мм (табл. 2).

Таблица 1

Классификация механических элементов почв (Н. А. Качинский, 1958)

Таблица 2

Классификация почв по механическому составу (Н. А. Качинский, 1958)

Так, глинистыми почвами в зоне подзолистого типа почвообразования называются такие почвы, в которых содержится более 50% физической глины. В суглинистых почвах физической глины будет содержаться от 20 до 50% и т. д.

Механический состав является очень важным свойством почвы, по которому изучаемая почва относится к той или иной разновидности. Определение механического состава почвы по горизонтам поможет выяснить происхождение почвы, так как механический состав зависит не только от состава материнской породы, но и от процессов почвообразования, происходящих в почве.

Распределение илистой фракции по профилю почвы является хорошим показателем наличия процессов образования вторичных глинистых минералов (т. е. оглинения почвы).. Характер распределения илистой фракции по профилю указывает на интенсивность и направленность процессов почвообразования.

Механический состав почвы определяет и производственную ценность почвы так как от него зависят все физико-механические свойства почвы: влагоемкость, водопроницаемость, порозность, воздушный и тепловой режим, водоподъемная сила и др. В полевых условиях при определенных навыках механический состав можно определить и без специального оборудования, так как почвы различного механического состава отличаются свойствами, которые нетрудно определить в поле.

Существует сухой и мокрый способ приблизительного определения механического состава в поле по Н.А.Качинскому. Показатели мокрого способа определения механического состава приведены в табл. 3

Глинистые почвы в сухом состоянии с большим трудом растираются между пальцами, но в растертом состоянии ощущается однородный тонкий порошок. Во влажном состоянии эти почвы сильно мажутся, хорошо скатываются в длинный шнур, из которого легко можно сделать кольцо.

Суглинистые почвы при растирании в сухом состоянии дают тонкий порошок, в котором прощупывается некоторое количество песчаных частиц. Во влажном состоянии 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 легко растираются между пальцами. В растертом состоянии явно преобладают песчаные частицы, заметные даже на глаз. Во влажном состоянии образуются только зачатки шнура.

Песчаные почвы состоят только из песчаных зерен с небольшой примесью пылеватых и глинистых частиц. Почва бесструктурна, не обладает связностью.

Окончательное уточнение механического состава почвы производится в камеральный период путем специального лабораторного анализа, и на основании его дается название почвы.

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.

Таблица 3

Визуальное определение механического состава почв во влажном состоянии

Механический состав	Вид образца в плане после раскатывания
1. Шнур не образуется — песок
2. Зачатки шнура — супесь
3. Шнур дробится при раскатывании — легкий суглинок
4.Кольцо при свертывании распадается — средний суглинок
5. Кольцо с трещинами — тяжелый суглинок
6. Кольцо дельное — глина

Дальнейшее подразделение почв по механическому составу производится на основании соотношений фракций песка (>0,05 мм), пыли (0,05-0,001 мм), ила (<0,001 мм), причем название преобладающей фракции ставится в конце. Например, чернозем легкоглинистый, пылевато-иловатый означает, что физической глины (частиц <0,01 мм) в верхнем горизонте почвы содержится от 60 до 75% (см. табл. 2), а в ней по содержанию на первом месте стоит ил, а на втором — пыль.

Почвы классифицируются также и по степени каменистости (табл. 4).

Таблица 4

Классификация почв по каменистости (Н. А. Качинский, 1958)