Агрегатный состав почвы

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Структурные элементы почвы (агрегаты)

Агрегатный состав почвы — относительное содержание в почве структурных отдельностей (почвенных агрегатов) различной величины[1]. Агрегатный состав почвы разделяется на макроструктурный (агрегаты более 0,25 мм) и микроструктурный (менее 0,25 мм)[2].

Возделываемые в сельскохозяйственных целях почвы примерно наполовину состоят из пор, наполненных воздухом и водой, а наполовину — из твёрдого вещества, которое и образуют почвенные агрегаты. Они состоят из различных механических элементов, — пыли, песка, ила — связанных между собой. Это основной «запасающий» объём почвенного порового пространства, содержащий в себе питательные вещества, влагу, активные почвенные микроорганизмы[3].

Описание[править]

Почвенный агрегат представляет собой естественное почвенное трёхмерное образование из почвенных частиц в результате их соединения прочными связями и органическими соединениями различной природы. Отдельные гранулометрические частицы способны взаимодействовать друг с другом, «склеиваясь» и образуя вначале микроагрегаты, а затем и макроагрегаты (или просто агрегаты), а также педы, почвенные комки, фрагменты[3].

Классификации[править]

В земледелии используется следующая классификация структурных агрегатов почвы[1][4]:

  • менее 0,25 мм — микроструктура;
  • 0,25-10 мм — макроструктура;
  • структурные отдельности более 10 мм — глыбистая или массивная структура.

Разница в организации микро- и макроагрегатов ассоциирована с их физическими свойствами, а именно — связностью (механической прочностью), устойчивостью к размывающему действию воды (водопрочностью) и пористостью[2][4].

Традиционно в российском почвоведении агрегированность почвы называли её структурой[5]. В свою очередь, структурность — это способность почвы распадаться на отдельные агрегаты[6].

С агрономической точки зрения, ценными считаются агрегаты размером 0,25-10 мм, то есть макроагрегаты. Почва, которая образована ими не менее чем на 55 %, является структурной[4][6]. Одним из главных условий образования структурной почвы является присутствие в ней достаточного количества илистых и коллоидных частиц и гумуса. Илистые частицы обладают «склеивающим» свойством, а гумус придаёт почвенным агрегатам устойчивость против воды. Именно водопрочность — ключевой критерий истинного макроагрегата[2].

Если почва не распадается на такие структурные отдельности и имеет сыпучее состояние (состоит из микроагрегатов), она называется бесструктурной раздельно-частичной[4].

Если состоит из структурных отдельностей более 10 мм — бесструктурной глыбистой или массивной[4].

Также существует классификация структур по форме агрегатов[6]:

  • кубовидная — агрегаты развиты одинаково по всем трём осям и напоминают куб. Делится на ореховидную, комковатую, зернистую, глыбистую;
  • призмовидная — агрегаты развиты по вертикальной оси и напоминают призму. Подразделяется на столбовидную и призматическую;
  • плитовидная — агрегаты развиты по горизонтальной оси, . Бывает плитчатой и чешуйчатой.

Агрономически максимально ценной является кубовидная структура, поскольку создаёт наиболее ценный водно-воздушный режим[6].

Структурно-агрегатный анализ[править]

Агрегатный анализ почв по методу Н. И. Саввинова[править]

Ещё в первой половине XX века советский биолог, почвовед Н. И. Саввинов разработал авторский метод сухого и мокрого просеивания для проведения агрегатного анализа почвы[7]. В дальнейшем исследователи брали и продолжают в XXI веке брать его за основу при проведении экспериментов, адаптируя под свои задачи[8][9][10][11][12][13].

Агрегатный анализ проводится для выявления содержания агрегатов определённого размера (в промежутке 0,25-10 мм), а также для качественной оценки структуры по содержанию водопрочных агрегатов[8].

Метод «сухого» агрегатного анализа[править]

Применение: определение содержания агрегатов определённого размера[8].

Для этого из образца нерастёртой воздушно-сухой почвы берут среднюю пробу 0,5-2,5 кг. Аккуратно убирают корни растений, мелкие камни, а также иные включения. Среднюю пробу просеивают через колонку сит диаметром 10, 7, 5, 3, 2, 1, 0,5, 0.25 мм на поддон. Почву просеивают порциями по 100—200 г, не допуская сильных встряхиваний. После того, как сита разъединили, каждое слегка постукивают по ребру, чтобы освободить застрявшие агрегаты[8].

Сухим просеиванием почву разделяют на фракции > 10, 10-7, 7-5, 5-3, 3-2, 2-1, 1-0.5, 0.5-0.25 и < 0.25 мм. Каждую фракцию агрегатов переносят в отдельные чашки или какую-либо другую ёмкость[8].

После просеивания всей средней пробы каждую фракцию взвешивают на технохимических весах и рассчитывают её содержание в процентах от массы воздушно-сухой почвы. При этом за 100 % принимается вся взятая для анализа навеска почвы[8].

Метод «мокрого» агрегатного анализа[править]

Применение: проведение качественной оценки структуры по содержанию водопрочных агрегатов[8].

Составляют среднюю навеску почвы весом 50 г из отдельных фракций агрегатов, полученных при сухом просеивании. Для этого из каждой фракции на технохимических весах берут навеску в граммах, равную половине процентного содержания данной фракции в почве. Отобранную среднюю пробу высыпают в стеклянный цилиндр объёмом 1 л, который на 2/3 заполняют водой. Для удаления воздуха из агрегатов увлажнённую почву оставляют на 10 минут, а для ускорения процесса через 1—2 минуты закрывают часовым стеклом, наклоняют горизонтально и возвращают в исходное положение. Процедура повторяется дважды[8].

Спустя 10 минут цилиндр доливают доверху водой и закрывают пробкой, контролируя, чтобы не оставалось воздуха, после чего быстро переворачивают вверх дном. Когда основная масса агрегатов упадёт вниз, цилиндр переворачивают и ждут, когда почва достигнет дна. Так повторяют десять раз. Затем цилиндр переворачивают над заблаговременно подготовленным набором из шести сит диаметром 20 см, высотой 3 см, с отверстиями от верхнего сита к нижнему 5, 3, 2, 1, 0,5, 0,25 мм. Сита заранее скрепляют металлическими пластинками и устанавливают в баке с водой таким образом, чтобы над бортом верхнего сита находился слой воды 5-6 см[8][14].

Для завершения анализа под водой открывают пробку цилиндра и, не отрывая его от воды, плавными круговыми движениями распределяют почву по верхнему ситу. Через 40-60 секунд, когда все агрегаты более 0,25 мм упадут на сито, цилиндр закрывают пробкой под водой, вынимают из воды и отставляют в вертикальном положении. Почву, перешедшую на сито, просеивают под водой: сита поднимают в воде, не оголяя оставшихся агрегатов на верхнем сите, и быстрым движением опускают вниз. Встряхивания повторяют 10 раз с промежутком 2—3 с. После этого сита с отверстиями более 2 мм снимают, а остальные встряхивают еще 5 раз и вынимают из воды[8][14]. Оставшиеся на ситах агрегаты смывают водой в большие фарфоровые чашки. Избыток воды выпаривают на водяной бане, а агрегаты доводят до воздушно-сухого состояния и взвешивают. Масса фракций, умноженная на «2», и даёт процентное содержание водопрочных агрегатов того или иного размера[8][14].

См. также[править]

Литература[править]

  • Филиппова О. И., Холодов В,А., Сафронова Н. А., Юдина А. В., Куликова Н. А. Микроагрегатный, гранулометрический и агрегатный состав гумусовых горизонтов зонального ряда почв европейской России // Почвоведение. 2019. № 3. 335—347.
  • Рабинович Г. Ю., Подолян Е. А., Зинковская Т. С. Агрегатный состав и плотность дерново-подзолистой почвы под воздействием осадка сточных вод // Плодородие. 2023. № 2 (131). 88-92.
  • Дубовик Е. В., Дубовик Д. В., Шумаков А. В. Изменение агрофизических свойств чернозема типичного под воздействием основной обработки почвы // Плодородие. 2021. № 5 (122). 11-14.
  • Лыхман В. А., Дубинина М. Н. Взаимосвязь механического и агрегатного состава почвы с ее микробиологической активностью // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2020. № 2-1. 11-13.
  • Зырянова К. М. Оценка агрегатного состава почвы исследуемого участка в целях изучения водных свойств для разработки технологии определения оптимальных норм и сроков полива овощных культур на основе использования почвенно-гидрологических констант // Молодёжь Зауралья III тысячелетию. Сборник тезисов докладов Региональной науч.-техн. конференции студентов, аспирантов и молодых учёных. Курганский государственный университет. 2020. 53-56.
  • Сатункин И. В., Гуляев А. И. Влияние способа и техники полива картофеля на структурно-агрегатный состав и факторы водопрочности структуры чернозёма южного // Известия ОГАУ. 2019. № 5 (79). 112—115.
  • Сорокина М. В. Структурно-агрегатный состав и водопрочность почвы в зависимости от интенсивности обработки // Вестник сельского развития и социальной политики. 2018. № 1 (17). 20-22.

Примечания[править]

  1. ↑ 1,0 1,1 Агрегатный состав и структурность почв. Проверено 27 сентября 2023.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 Булыгин С.Ю., Лисецкий Ф.Н. Формирование агрегатного состава почв и оценка его формирования № 6. 783-788 (1996). Проверено 27 сентября 2023.
  3. ↑ 3,0 3,1 Агрегатный состав почв (25.09.2013). Проверено 27 сентября 2023.
  4. ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 Министерство сельского хозяйства РФ. ФГБОУ ВПО "Кубанский государственный аграрный университет" Агрофизические и агрохимические методы исследования почв. Учебно-методическое пособие 36—37 (2016). Проверено 27 сентября 2023.
  5. ↑ Министерство образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» Полевые исследования свойств почв. Учебное пособие (2012). Проверено 27 сентября 2023.
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 Марчик Т.П., Ефремов А.Л. Почвоведение с основами растениеводства (2006). Проверено 27 сентября 2023.
  7. ↑ Саввинов Н.И. Структура почвы и ее прочность на целине, перелоге и старопахотных участках, ред. Вильямс В.Р.. — М.: Сельколхозгиз, 1931. — 46 с.
  8. ↑ 8,00 8,01 8,02 8,03 8,04 8,05 8,06 8,07 8,08 8,09 8,10 Министерство сельского хозяйства РФ, ФГБОУ ВПО "Кубанский государственный аграрный университет" Агрофизические и агрохимические методы исследования почв. Учебно-методическое пособие 37—39 (2016). Проверено 27 сентября 2023.
  9. ↑ Фомин Д.С., Валдес-Коровкин И.А., Голуб А.П., Юдина А.В. Оптимизация анализа агрегатного состава почв методом автоматического рассева (2019). Проверено 27 сентября 2023.
  10. ↑ Монгуш Л.Т. Структурно-агрегатный состав почвы под многолетними травами в темно-каштановой зоне в условиях Республики Тыва. Проверено 27 сентября 2023.
  11. ↑ Несмеянова М. А. Структурно-агрегатный состав и водопрочность почвы под влиянием многолетних бобовых трав // Пермский аграрный вестник. — 2015. — № 1( 9).
  12. ↑ Степанова Л.П., Петелько А.И., Наконечный А.Г., Халимон С.Ю. Агроэкологическая оценка эффективности различных систем удобрения и контурных лесозащитных полос при воспроизводстве плодородия склоновых почв // Плодородие. — 2020. — Vol. 1 (112).
  13. ↑ Бахшалиева Ч.Н., Орешкина А.В. Установление гранулометрического состава почв вблизи автомагистрали каширское шоссе // НАУ. — 2021. — № 62 (2).
  14. ↑ 14,0 14,1 14,2 Васильев И.П.,Туликов А.М., Баздырев Г.И. Практикум по земледелию (2004). Проверено 27 сентября 2023.

Ссылки[править]

Видеолекция на Youtube об определении гранулометрического состава почвы (2021)

Агрегатный состав почв в доступной форме. Портал для студентов

Структурный состав почвы. Статья на Vaderstadt

Определение химического состава почвы. Видеоурок на Youtube (2020)

Видеоролик о почвенной пищевой сети. Кто создаёт структуру почвы, или почему анаэробы вредны для растений (2020)

Ruwiki logo.png Одним из источников этой статьи является статья в википроекте «Рувики» («Багопедия», «ruwiki.ru») под названием «Агрегатный состав почвы», находящаяся по адресу:

«https://ru.ruwiki.ru/wiki/Агрегатный_состав_почвы»

Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий.
Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?»

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=Агрегатный_состав_почвы&oldid=1757553