Глава 2. Характеристика почвенного разреза и методы его изучения

2.1. Основные морфологические признаки, используемые при описании почв

К главным морфологическим признакам относятся:

1) Строение почвенного профиля.

2) Мощность почвы и ее отдельных горизонтов.

3) Цвет (окраска).

4) Механический состав.

5) Структура.

6) Сложение.

7) Новообразования.

8) Включения.

9) Влажность.

10) Проба на карбонаты 10% HCl.

11) Характер перехода одного горизонта в другой.

Строение почвенного профиля – это внешний облик, обусловленный определенной сменой горизонтов в вертикальном направлении.

Обычно выделяют следующие генетические горизонты: А0 – лесная подстилка ; А_д – дернина; Апах – пахотный горизонт; А – гумусово-аккумулятивный; А₁– гумусово-элювиальный; Т – органогенный торфяной горизонт; А2 – элювиальный; В – иллювиальный; С – материнская горная порода; G – глеевый; Д – подстилающая порода.

Горизонт А₀ – самая верхняя часть почвенного профиля – лесная подстилка или степной войлок. Состоящий из органических остатков опада растений на различных стадиях разложения – от свежего до полностью разложившегося.

Горизонт А_д – густо пронизанный корнями растений верхний слой почвы , формируется под луговой растительностью.

Горизонт А_пах– поверхностный гумусовый горизонт, преобразованный периодической обработкой.

Горизонт А – образуется в верхней части почвенного профиля и отличается максимальным содержанием гумуса и питательных веществ. Характерен для тех почв, где нет вымывании гумуса, там где непромывной тип водного режима.

Горизонт А₁ – минеральный гумусово-аккумулятивный, содержащий наибольшее количество органических веществ. В почвах, где происходит разрушение алюмосиликатов и образование подвижных органо-минеральных веществ, - верхний темноокрашенный горизонт.

Горизонт А₂ – подзолистый или элювиальный, формирующийся под влиянием кислотного или щелочного разрушения минеральной части. Это сильно осветленный, бесструктурный или слоеватый рыхлый горизонт, обедненный гумусом и другими соединениями, а также илистыми частицами за счет вымывания их в нижележащие слои и относительно обогащенный остаточным кремнеземом.

Горизонт В – располагающийся под элювиальным горизонтом, имеет иллювиальный характер. Это бурый, охристо-бурый, красновато-бурый, уплотненный и утяжеленный, хорошо оструктуренный горизонт, характеризующийся накоплением глины, окислов железа, алюминия и других коллоидных веществ за счет вмывания их из вышележащих горизонтов. Горизонт является переходным слоем к почвообразующей породе.

Горизонт С – материнская (почвообразующая) горная порода, из которой сформировалась данная почва, не затронутая специфическими процессами почвообразования.

Горизонт G – глеевый, характерен для почв с постоянно избыточным увлажнением, которое вызывает восстановительные процессы в почве и придает горизонту характерные черты – сизую, серовато-голубую или грязно-зеленую окраску, наличие ржавых и охристых пятен, слитость, вязкость и т. д.

Горизонт Д – подстилающая горная порода, залегающая ниже материнской и отличающаяся от нее по своим свойствам .

Мощностью почвы называется толщина от ее поверхности вглубь до слабо затронутой почвообразовательными процессами материнской породы. У различных почв мощность различна, с колебаниями от 40 – 50 до 100 -150 см.

Цвет почвы – наиболее доступный и прежде всего бросающийся в глаза морфологический признак. Недаром многие почвы получили название в соответствии со своей окраской – подзол, краснозем, чернозем. Окраска горизонта зависит от наличия в почве того или иного количества красящих веществ. Окраска почвы находится в прямой зависимости от ее химического состава, условий почвообразования, влажности. Чем больше количество гумуса содержит почва, тем темнее окрашен горизонт. Наличие железа и марганца придает почве бурые, охристые, красные тона. Белесые, белые тона предполагают наличие процессов оподзоливания, осолодения, засоления, окарбоначивания, т. е. присутствие в почве кремнезема, каолина, углекислого кальция, гипса и т. д.

Почвы редко бывают окрашены в один чистый цвет. Обычно окраска почв довольно сложная и состоит нескольких цветов (серо-бурая, белесовато-сизая), причем название преобладающего цвета ставится на последнем месте.

Таким образом, для определения окраски почвенного горизонта необходимо: а) установить преобладающий цвет; б) определить насыщенность этого цвета (темно-, светлоокрашенная); в) отметить оттенки основного цвета. Например, буровато-светло-серый, серовато-палевый.

Механический состав в полевых условиях и при камеральной обработке его определяют визуально и органолептически, т. е. по внешним признакам и на ощупь. Для точного установления механического состава применяют лабораторные методы.

Под структурой почвы подразумевают ее способность естественно распадаться на структурные отдельности и агрегаты, состоящие из склеенных перегноем и иловатыми частицами механических элементов почвы. Характеристики структуры почвы можно увидеть из таблицы 1.

Таблица 1.

Классификация структурных отдельностей почв по С.А. Захарову.

Типы	Роды	Виды	Размеры
1.Кубовидные	А. Грани и ребра выражены плохо, агрегаты большей частью сложены и плохо оформлены: 1) глыбистая 2) комковатая 3) пылеватая Б. Грани и ребра хорошо выражены, агрегаты ясно оформлены: 4) ореховатая 5) зернистая	Крупноглыбистая Мелкоглыбистая Крупнокомковатая Комковатая Мелкокомковатая Пылеватая Крупноореховатая Ореховатая Мелкоореховатая Крупнозернистая Зернистая Мелкозернистая	Ребро куба >10 см 10-5 см 5-3 см 3-1 см 1-0,5 см <0,5 мм >10 мм 10-7 мм 7-5 мм 5-3 мм 3-1 мм 1-0,5 мм
2. Призмовидный	А. Грани и ребра плохо выражены, агрегаты сложны и мало оформлены: 6) столбовидная Б. Грани и ребра хорошо выражены: 7) столбчатая 8) призматическая	Крупностолбовидная Столбовидная Мелкостолбовидная Крупностолбчатая Столбчатая Мелкостолбчатая Крупнопризматичес-кая Призматическая Мелкопризматическая Карандашная	Диаметр >5 см 5-3 см <3 см >5 см 5-3 см <3 см >5 см 5-3 см 3-1 см <1 см
3. Плитовидный	9) плитчатая 10) чешуйчатая	Сланцеватая Плитчатая Пластинчатая Листоватая Скорлуповая Грубочешуйчатая Мелкочешуйчатая	Толщина >5 мм 5-3 мм 3-1 мм <1 мм >3 мм 3-1 мм <1 мм

Сложение – это внешнее выражение плотности и пористости почвы. По плотности различают почвы:

1) очень плотные – чтобы выкопать яму приходится применять лом или кирку;

2) плотные – чтобы выкопать яму, требуются значительное усилие, но можно обойтись и лопатой;

3) рыхлые – яму копать легко, а почва, сброшенная с лопаты, легко рассыпается;

4) рассыпчатые – это сложение характерно для пахотных почв.

По пористости почвы различают:

1) тонкопористое – почва пронизана порами диаметром менее 1 мм;

2) пористое – диаметр пор колеблется от 1 до 3 мм, например, лёсс;

3) губчатое – в почве встречаются пустоты от 3 до 5 мм;

4) ноздреватое – в почве имеются пустоты от 5 до 10 мм, характерно для сероземных почв;

5) ячеистое – пустоты превышают 10 мм, характерно для субтропических и тропических почв;

6) трубчатое – пустоты в виде каналов.

Новообразованиями называют скопления веществ различной формы и химического состава, которые образуются и откладываются в горизонтах почвы. Различают новообразования химического и биологического происхождения.

Химические новообразования в почве – результат химических процессов, которые приводят к возникновению различного рода соединений. По форме их разделяют на выцветы и налеты; корочки, примазки и потеки; прожилки и трубочки, конкреции.

Химические новообразования представлены легкорастворимыми солями, гипсом, углекислой известью, оксидами железа, алюминия и марганца, закисными соединениями железа, кремнекислотой, гумусовыми и другими веществами.

Новообразования биологического происхождения (животного и растительного) встречаются в следующих формах: капролиты – экскременты дождевых червей; кротовины – пустые ходы роющих животных; корневины – сгнившие крупные корни растений; дендриты – узоры мелких корешков на поверхности структурных отдельностей.

Включениями называют находящиеся в почве тела органического или минерального происхождения, возникновение которых не связано с почвообразовательным процессом. К ним относятся, например, валуны и другие обломки горных пород; раковины и кости животных; кусочки кирпича и стекла.

Влажность не является устойчивым признаком какой-либо почвы или почвенного горизонта. Она зависит от многих факторов: метеорологических условий, уровня грунтовых вод, от механического состава почвы, характера растительности и т.д. Степени влажности:

1) сухая почва пылит, присутствие влаги в ней на ощупь не ощущается, не холодит руку;

2) влажноватая почва холодит руку, не пылит, при подсыхании немного светлеет;

3) влажная почва – на ощупь явно ощущается влага; почва увлажняет фильтровальную бумагу;

4) сырая почва при сжимании в руке превращается в тестообразную массу, а вода смачивает руку, но не сочится между пальцев;

5) мокрая почва – при сжимании в руке из почвы выделяется вода, которая сочится между пальцами; почвенная масса обнаруживает текучесть.

Проба 10% соляной кислотой показывает наличие в почве карбонатов. При попадании кислоты на почву наблюдается вскипание – это означает, что в почве имеются карбонаты.

Переход одного горизонта в другой может быть четкий по цвету и по механическому составу. Он может быть четким (резким) до 2 см, ясный от 2,5 до 6 см, постепенный от 6 до 12 см, диффузный более 12 см. Форма границы ровная, волнистая, затеками, языками.

2.2 Описание места закладки разреза и почвенного профиля

Описание почвенного разреза:

1. Разрез №3 число 30 месяц июнь 2010 г.

2. Область Архангельска. 3. Район Приморский

4. Лесхоз Архангельский 5. Лесничество Усть-Двинское

6. Квартал № __________ 7. Пробная площадь № ____________

8. Общий рельеф полого – холмистый

9. Мезорельеф верхняя часть склона

10. Микрорельеф заросшие пни, приствольные повышения

11. Положение разреза относительно экспозиции южная экспозиция

12. Тип леса, состав древостоя, возраст, бонитет ельник черничный свежий, 9Е1С, 120 лет, 4 по бонитету

13. Характер почвообразующей породы тяжелые валунные суглинки

14. Подрост ель, береза

15. Подлесок можжевельник, шиповник, рябина

16. Напочвенный покров черника, брусника, мальянник, северная линнея

17. Глубина взятия образцов 66 см.

18. Название почвы подзол маломощный супесчаный иллювиально-железистый на моренном валунном суглинке среднесуглинистый

19. № бригады, бригадир 3, Песцова О.

Для описания почв, изучения их морфологических признаков, установления границ между различными почвами, отбора образцов для анализов закладывают специальные ямы, которые называются почвенными разрезами. Они бывают трех типов: основные разрезы (150-200 см), контрольные (70-150 см) и прикопки (40-75 см). Основные разрезы служат для специального детального изучения морфологических свойств почв и взятия образцов для физических и химических анализов. Контрольные разрезы служат для изучения мощности гумусовых горизонтов, глубины вскипания от соляной кислоты и залегания солей, степени выщелоченности, оподзоленности, солонцеватости и других признаков, а также для определения площади распространения почв, охарактеризованных полными разрезами. Прикопки служат прежде всего для определения границ почвенных группировок, выявленных основными разрезами и полуямами. Прежде всего необходимо самым тщательным образом осмотреть местность, определить характер рельефа и растительности для правильного выбора места заложения почвенного разреза. Разрез необходимо закладывать в наиболее характерном месте обследуемой территории. Почвенные разрезы не должны закладываться вблизи дорог, рядом с канавами, на нетипичных для данной территории элементах микрорельефа (понижения, кочки). Передняя, лицевая, стенка разреза, предназначенная для описания, должна быть обращена к солнцу. При рытье разреза почву необходимо выбрасывать только на боковые стороны и ни в коем случае не на лицевую стенку, что может привести к ее загрязнению, разрушению верхних горизонтов, изменению их мощности и т. д.

Разрез №3, бригада №3, дата 30 июня 2010 г., глубина разреза 65 см., характеристика горизонтов:

– 0-6/6 см, лесная подстилка, темно-бурая, рыхлая, свежая, пронизана корнями кустарничков, переход в ниже лежащий горизонт волнистый, ясный.

– 6-7/1 см, черный с бурым оттенком, рыхлый, свежий, встречаются корни, но в меньшем количестве чем в ниже лежащем горизонте В, переход в ниже лежащий горизонт по волнистой линии.

- 7-16/10 см, бурый с темно-серым оттенком, бесструктурный, плотный, свежий, супесчаный, имеются включения в виде камней и корней, переход в нижележащий горизонт по волнистой линии.

- 16-28/12 см, охристо-рыжий, мелко комковатый, плотный, свежий, супесчаный, имеются включения в виде камней и корней, переход в ниже лежащий горизонт по волнистой линии.

– 28-39/11 см, серо-коричневый, комковатый, весьма плотный, свежий, легко суглинисты с признаками супеси, имеются валуны и корни, переход в ниже лежащий горизонт постепенный.

ВС – 39-52/13 см, красновато-бурый, крупно комковатый, весьма плотный, свежий, легко суглинистый, имеются валуны, переход в ниже лежащий горизонт постепенный.

С – 52 и более см, красновато-бурый, темнее предыдущего, крупно комковатый, весьма плотный, свежий, средне суглинистый, имеются валуны.

2.3. Название почвы и ее таксономическое положение.

В действующей классификации принята следующая система таксономических единиц: тип, подтип, род, вид, разновидность, разряд.

Тип (генетический) - основная единица в пределах отдела по классификации 2002 года и основная единица по классификации 1977 года. Характеризуется единством диагностических горизонтов и общностью свойств. При этом почвообразовательные породы не учитывается.

Подтип - группы почв, в пределах типа, которые качественно различаются выраженностью основного процесса почвообразования и проявлением одного из налагающихся процессов. Подтип является переходными ступенями между типами.

Род – выделяют в пределах подтипа, основой выделения являются местные условия: состав почвообразующих пород, химизм грунтовых вод.

Вид – выделяют в пределах рода по степени развития почвообразовательных процессов (степень подзолистости, засоленности, гумусированности). Используют следующую номенклатуру, характеризующую: содержание того или иного органического вещества, мощность отдельных почвенных горизонтов и всего профиля или глубина их залегания, степень выраженности процессов.

Разновидность – определяют по гранулометрическому составу верхних горизонтов почвы, используют термины гранулометрического состава: песчаные, супесчаные и так далее.

Разряд – обусловлен свойствами почвообразовательных пород (морена, аллювиальная, озерная породы и так далее) с указанием их гранулометрического состава.

Тип почвы:

Тип: подзолистая почва

Подтип: типичная подзолистая почва

Род: иллювиально-железистый

Вид: подзол маломощный

Разновидность: супесчаная

Разряд: на моренном суглинке

Уточненное название: подзол маломощный супесчаный иллювиально-железистый на моренных глинистых отложениях.

2.4. Аналитический план проведенных исследований почв.

Сводная таблица результатов анализов почвы.

Горизонт					BC	C
Протяженность горизонта, см	0-7	7-16	16-28	28-39	39-52	52
Скелет почвы, %	-	9,3	22,8	6,7	32,9	3,1
Органические остатки, %	94,0	90,7	77,2	93,3	96,0	96,9
Содержание физической глины/песка, %	-	14,7/ 85,3	15,3/ 84,7	69,3/ 30,7	42/58	62/38
Название почвы по механическому составу	-	супесь	супесь	Суглинок средний	Легкая глина	Глина легкая
Гигроскопическая влага, %	6	1,0	0,9	1,0	4,1	0,0
Коэффициент пересчета показателей на абсолютно сухую навеску ()	1,1	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
Потеря от прокаливания, %	6,4	1,0	1,9	1,0	4,3	4,0
Содержание органического углерода/гумуса, %	13,9/ 23,9	0,4/ 0,6	0,3/ 0,5	0,1/ 0,2	0,7/ 1,3	0,5/ 0,8
Плотность твердой фазы почвы, г/	2,4	2,5	2,5	2,4	2,9	2,5
Объемная масса, г/	0,22	1,26	1,16	1,40	1,33	1,50
Пористость общая, %	32,0	50,0	54,0	42,0	54,5	41,0
Пористость аэрации, %	20,6	30,6	37,8	26,4	25,5	16,4
Влага, недоступная растениям, %	8,0	3,0	3,1	7,4	5,5	13,4
Влага, доступная растениям, %	51,8	12,4	10,9	3,8	21,8	3,0
Запас продуктивной влаги в толще горизонта, /га	79,8	140,7	151,4	58,4	376,2	235,6
рН солевой вытяжки	4,0		4,6	4,3	4,3	4,4
рН водной вытяжки	5,0		5,3	5,7	6,3	6,3
Сумма обменных оснований S, мг-экв/100г	46,5	3,0	5,1	5,7	20,1	16,3
Гидролитическая кислотность , мг-экв/100 г	83,5	4,4	5,7	3,8	5,1	4,4
Емкость катионного обмена Е, мг-экв/100 г	130,0	7,4	10,8	9,5	25,3	20,7
Степень насыщенности почвы основаниями V, %	35,8	40,7	46,8	59,7	80,0	78,9
Содержание подвижного фосфора, мг/100 г почвы	2,1	1,6	11,0	4,8	14,6	4,3
Содержание подвижного калия, мг/100 г почвы	8,3	0,8	2,4	1,5	8,8	7,4

Аналитический план нужен для того, чтобы понять насколько плодородна наша почва и какие у неё физические, химические и водные свойства и от чего они зависят, и какие мероприятия следует предпринимать для повышения плодородия и улучшения свойств для данной почвы. Он составляется непосредственно в лаборатории, по ходу тщательного изучения свойств и показателей почвы.