Минеральная часть почвы

МЕХАНИЧЕСКИЙ СОСТАВ МАТЕРИНСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД И ПОЧВ
Свойства рыхлых пород в значительной степени зависят от размера и соотношения составляющих их частиц. Соотношение частиц разного размера, выраженное в процентах, называется механическим составом, а отдельные частицы более или менее одинакового размера — механическими элементам и. Размеры отдельных механических элементов рыхлых горных пород и почвы приведены в табл. 1.
Механический состав почвы существенно влияет на ее водные, воздушные, механические и химические свойства, а также отражает минеральный состав. Камни, галька и хрящ обладают «провальной» водопроницаемостью и образуются из крупных обломков первичных минералов и горных пород. Песок состоит преимущественно из первичных минералов, быстро пропускает воду, плохо ее удерживает, поэтому песчаные отложения обычно хорошо аэрированы. По мере уменьшения размеров песчаных частиц уменьшается скорость впитывания воды и увеличивается влагоемкость. Пыль содержит значительное количество вторичных минералов, которые в присутствии воды могут разбухать, в таком случае появляются новые свойства почв—пластичность и липкость. Ил содержит вторичные глинистые минералы, очень сильно разбухающие в воде и почти ие пропускающие воду и воздух. Илистые частицы обладают коллоидными свойствами: имеют заряд, способны к обменным реакциям, свертываются под влиянием солей. Именно они в основном удерживают в поглощенном состоянии элементы питания. При уменьшении размера частичек ускоряется процесс выветривания, а следовательно, и образования вторичных минералов— группы алюмосиликатов (каолин, монтмориллонит), гидроокисей железа и алюминия, углекислых солей Са, Mg, К, что подтверждается валовым (полным) химическим анализом (табл. 3).
Таким образом, механические элементы в зависимости от размера обладают совершенно различными физическими свойствами и химическим составом. Поэтому очень важно знать количество механических элементов того или иного размера в горной породе или почве. Чаще всего для этого используется несколько методов механического анализа с целью выделения всех механических фракций1. Для разделения частиц более 1 мм применяют ситовый анализ, используя сита различной крупности. Частицы более 1 мм постепенно вовлекаются в процесс почвообразования и называются «скелетом» почвы. Для отделения частиц менее 1 мм, называемых мелкоземом, применяется метод пипетки, разработанный Н. А. Качинским. Этот метод основан на различной скорости падения в воде частичек разного размера. Крупные частицы падают быстрее, мелкие — медленнее. Для анализа отвешивают небольшую навеску рыхлой горной породы или почвы, помещают в литровый химический цилиндр с водой, взмучивают и через определенное время после взмучивания частиц специальной пипеткой берут пробы с различных глубин, на которых находятся частицы определенного размера после начала оседания. Пробы помещают в заранее взвешенные металлические чашечки, выпаривают из них воду и определяют массу каждой фракции. Глубину и время взятия проб вычисляют по формуле Стокса. При дальнейшем пересчете количество частиц определенной крупности вычисляют в процентах к массе взятой навески. Так определяют все механические фракции мелкозема.
Для характеристики механического состава почв используют двух- и трехчленные классификации почв по механическому составу. В настоящее время для классификации почв и грунтов используют трехчленную классификацию Н. А. Качинского. Однако самое большое распространение имеет двучленная классификация почв, разработанная сначала Н. М. Сибирце-вым, а затем Н. А. Качинским. В двучленной классификации выделяют две группы частиц: физический песок — более 0,01 мм и физическую глину — менее 0,01 мм; в трехчленной — три: песок 1,0—0,05 мм, пыль 0,05—0,001 мм и ил — менее 0,001 мм.
Почвы разного механического состава обладают различной пластичностью в зависимости от содержания физической глины, т. е. способностью скатываться в шнур, шар и т. д. Используя это качество, разработали простые способы определения механического состава почв в лесу или поле, которые показаны в табл. 5.
Для того чтобы определить механический состав почв полевым методом, образец (комочек) увлажняют до тестообразного состояния, а затем раскатывают ладонями.

Влияние механического состава на лесорастительные свойства почвы

Соотношение между глинистыми и песчаными частицами оказывает влияние на все свойства почвы. Механический состав почв определяет продуктивность и состав насаждений. На рыхлых и связных песках в борах растут сосновые насаждения, на супесчаных почвах в суборях — сосновые насаждения с примесью ели, дуба, липы, березы и осины, на легкосуглинистых почвах в сураменях и судубравах прекрасно растут сос-ново-еловые или сосново-дубовые насаждения, на средне- и тяжелосуглинистых почвах в раменях — ельники. Наилучшие условия для роста сосны складываются на супесчаных, для ельников на легко- и среднесуглинистых, для дубрав на средне- и тяжелосуглинистых почвах. Механический состав оказывает большое влияние на выбор способов обработки почв, определение доз внесения удобрений и различных приемов ведения сельского и лесного хозяйства.