Микроагрегатный состав почвы

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Дерново-подзолистая почва в Чеховском районе. Микроагрегатная структура

Микроагрегатный состав почвы — это относительное содержание в почве структурных отдельностей объёмом менее 0,25 мм (по некоторым классификациям — (0,01-0,25 мм)[1][2][3]. Идея отнести почвенные агрегаты менее 0,25 мм к категории микроагрегатов впервые была предложена российским и советским биологом-почвоведом К. К. Гедройцем[4][5].

Микроагрегаты состоят из глинистых и илистых частиц, частиц органического вещества, остатков растений и грибов[6]. Специфика организации микроагрегатов напрямую ассоциирована с их физическими свойствами: связностью (механической прочностью), устойчивостью к размывающему действию воды (водопрочностью) и пористостью[7][8]. У микроагрегатов основную связующую роль между пылеватыми и песчаными элементарными почвенными частицами играют именно илистые частицы[9].

Формирование[править]

Почва — это гетерогенная, динамичная и биологически активная пористая среда, функции которой тесно связаны с ее трёхмерной структурой[10]. Формирование почвенной структуры происходит в результате различных процессов, наиболее важный из которых — взаимная коагуляция коллоидных частиц, приводящая к формированию почвенных микро- и макроагрегатов. На этот процесс существенное влияние оказывают ионы, растворённые в почвенном растворе. К примеру, ионы кальция и железа трехвалентного способствуют образованию механически прочных и водопрочных агрегатов, тогда как ионы натрия влияют на формирование агрегатов неустойчивых, легко подверженных размытию водой[11].

Формирование микроагрегатов осуществляется четырьмя группами процессов. К ним относятся[12][13][14][15]:

Комбинация всех этих факторов способствует образованию прочной комковато-зернистой структуры, которая обеспечивает создание оптимальных условий для роста растений и почвообитающих животных, а также достаточного запаса питательных элементов в почве[11].

Описание и свойства[править]

Микроагрегат можно определить как почвенное трёхмерное образование, состоящее из первичных (элементарных) почвенных частиц (ЭПЧ)[16]. ЭПЧ представляют собой обломки горных пород и минералов, а также аморфные соединения, все элементы которых находятся в химической взаимосвязи и не поддаются разрушению общепринятыми методами пептизации[17]. Ключевым отличием микроагрегатов от элементарных почвенных частиц является устойчивость при разного рода внешних воздействиях[18].

Высокая степень стабильности микроагрегатов обеспечивается наличием таких постоянных связующих агентов, как гуминовые вещества, ассоциированные с аморфным железом и соединениями алюминия[19].

Отмечается, что среднее время существования органического вещества в микроагрегатах выше, нежели в макроагрегатах[15]. Органическое вещество играет двоякую роль в формировании и стабилизации почвенных агрегатов. Гумифицированное органическое вещество работает как агрегирующий материал при формировании микроагрегатов вокруг органо-минеральных ядер и, впоследствии, соединении микроагрегатов в макроагрегаты[15]. Частью связующего «клея» способен выступать активный углерод (растительные сахариды и полисахариды), потребляемые микробами для получения энергии[6]. В свою очередь, свежие растительные остатки и возникающие при их разложении твёрдые дискретные частицы, которые относятся к фракции дисперсного органического вещества, и становятся основой макроагрегатов, внутри которых, при последующем разложении окклюдированного дисперсного органического вещества и уже распаде макроагрегатов, образуются микроагрегаты[15][20][21].

Микроагрегаты имеют важное характерное в агротехническом и мелиоративном плане свойство — дополнительную внутриагрегатную пористость, образуемую элементарными почвенными частицами[5]. Такая пористость влияет на водоустойчивость, водо- и воздухопроницаемость, влагоёмкость почвы[22].

Оценка агрегатности[править]

Для проведения микроагрегатного анализа, то есть оценки содержания микроагрегатов в почве, применяются методы, главная задача которых — при разрушении макроагрегатов оставить неразрушенными микроагрегаты[3][23].

Среди таких методов:

Традиционно оценку микроагрегатного состава почв рассматривают совместно с механическим (гранулометрическим) составом почв. Определение содержания фракций микроагрегатов производят пипеточным методом или иными методами, используемыми для гранулометрического анализа[3].

Для характеристики устойчивости почвенных микроагрегатов (оструктуренности) используются различные параметры и коэффициенты. Среди таковых — следующие оценочные градации почв по гранулометрическому и микроагрегатному составам[16]:

Коэффициент дисперсности почвы по Качинскому (Кd, %)[править]

Кd = Им/Иг,

где Им- содержание илистой фракции ила при микроагрегатном составе, Иг — содержание илистой фракции при механическом (гранулометрическом) составе.

Данный показатель выражает степень пептизируемости илистых частиц почвы при воздействии воды.

Интерпретация результатов. Классификация оструктуренности по коэффициенту Качинского:

  • <15 — высокая микрооструктуренность;
  • 15-25 — хорошая;
  • 25-40 — удовлетворительная;
  • 40-60 — неудовлетворительная;
  • >60 — весьма низкая[16].

Степень агрегированности по Бэйверу (Аг, %)[править]

Аг = Пм — Пг / Пм,

где Пм — содержание фракции более 0,05 мм при микроагрегатном анализе, Пг — содержание фракции при механическом (гранулометрическом) анализе.

Интерпретация результатов. Классификация по Бэйверу:

  • >90 — очень высокая микроагрегированность;
  • 80-90 — высокая;
  • 65-80 — хорошая;
  • 50-65 — удовлетворительная;
  • 35-50 — слабая;
  • 20-35 — весьма слабая;
  • <20 — низкая.

См. также[править]

Литература[править]

  • Ивонин В. М. Эрозия почв при талом стоке на склонах с лесными полосами // Мелиорация и гидротехника. 2021. № 2.
  • Митрофанов Д. В. Плодородие почвы и продуктивность полевых культур в зависимости от севооборота и части склона // Плодородие. 2021. № 5 (122). 15-18.
  • 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.
  • Межгосударственный стандарт. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. ГОСТ 12536-2014. 2014. Переиздание.: февраль 2019.
  • Шадских В. А., Кижаева В. Е., Романова Л. Г., Рассказова О. Л. Влияние культур орошаемого зерно-кормового севооборота на агрофизические и агрохимические свойства почвы // Мелиорация и гидротехника. 2018. № 4 (32).
  • Бабаев М. Пирверди-Оглы, Рамазанова Ф. М., Мирзазаде Р. И. Влияние промежуточных посевов на микроагрегатный состав почв сухостепной и полупустынной зон Азербайджана // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2018. № 2 (198).
  • Totsche K.U., Amelung W., Gerzabek M.H., Guggenberger G., Klumpp E., Knief C., Lehndorff E., Mikutta R., Peth S., Prechtel A., Ray N., Kögel-Knabner I. Microaggregates in soils // J. Plant Nutr. Soil Sci. 2018. 181 (1). 104—136.
  • Новицкий М. Л. Гранулометрический, микроагрегатный и структурный состав молодых почв на сульфидных шахтных отвалах // Бюллетень ГНБС. 2013. № 109. 55-64.
  • Юдина А. В., Фомин Д. С., Котельникова А. Д., Милановский Е. Ю. От понятия элементарной почвенной частицы к гранулометрическому и микроагрегатному анализам (обзор) // Почвоведение. 2018. 1340—1362.

Примечания[править]

  1. ↑ Агрегатный состав и структурность почв. Проверено 29 сентября 2023.
  2. ↑ Булыгин С.Ю., Лисецкий Ф.Н. Формирование агрегатного состава почв и оценка его формирования № 6. 783-788 (1996). Проверено 29 сентября 2023.
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 Микроагрегатный состав почвы (27.02.2022). Проверено 29 сентября 2023.
  4. ↑ Гедройц К.К. К вопросу о почвенной структуре и сельскохозяйственном ее значении // Избранные сочинения. М., 1995. Т. 1. — С. 407–419.
  5. ↑ 5,0 5,1 Середина В.П., Садыков М.Е., Блохина С.Л. Физическое состояние фоновых почв нефтяных месторождений средней тайги Западной Сибири // Биология. — 2011. — № 4 (16). — С. 17—29.
  6. ↑ 6,0 6,1 Здоровье почвы — уплотнение почв. Проверено 29 сентября 2023.
  7. ↑ Агрегатный состав и структурность почв. Проверено 29 сентября 2023.
  8. ↑ Булыгин С.Ю., Лисецкий Ф.Н. Формирование агрегатного состава почв и оценка его формирования № 6. 783-788 (1996). Проверено 29 сентября 2023.
  9. ↑ Агрегатный состав почв (25.09.2013). Проверено 29 сентября 2023.
  10. ↑ Totsche K.U., Amelung W., Gerzabek M.H., Guggenberger G., Klumpp E., Knief C., Lehndorff E., Mikutta R., Peth S., Prechtel A., Ray N., Kögel-Knabner I. Microaggregates in soils // J. Plant Nutr. Soil Sci. — 2018. — № 181 (1). — С. 104–136.
  11. ↑ 11,0 11,1 Анна Медведева Структура почв и плодородие (29.03.2023). Проверено 29 сентября 2023.
  12. ↑ Артемьева З.С. Органическое вещество и гранулометрическая система почвы // М.: ГЕОС. — 2010. — С. 240.
  13. ↑ Воронин А.Д. Основы физики почв // М.: Изд-во Моск. ун-та. — 1986. — С. 244.
  14. ↑ Shein E.V., Kharitonova G.V., Milanovsky E.Y. Aggregation of natural disperse formations: Value of organic matter, soluble salts and diatoms // Biogeosystem Technique. — 2016. — № 7 (1). — С. 77–86.
  15. ↑ 15,0 15,1 15,2 15,3 15,4 Семенов В.М., Лебедев Т.Н., Паутова Н.Б., Хромычкина Д.П., Ковалев И.В., Ковалева Н.О. Взаимосвязь размера агрегатов, содержания дисперсного органического вещества и разложения растительных остатков в почве // Почвоведение. — 2020. — № 4. — С. 430—443.
  16. ↑ 16,0 16,1 16,2 Мазиров М.А., Шеин Е.В., Корчагин А.А., Шушкевич Н.И., Дембовецкий А.В. Полевые исследования свойств почв. Министерство образования и науки Российской Федерации, ФГБОУ ВПО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» (2012). Проверено 29 сентября 2023.
  17. ↑ Юдина А.В., Милановский Е.Ю. [file:///C:/Users/User/Downloads/mikroagregatnyy-analiz-pochv-metodom-lazernoy-difraktsii-osobennosti-probopodgotovki-i-interpretatsii-rezultatov.pdf Микроагрегатный анализ почв методов лазерной дифракции: особенности пробоподготовки и интерпретации результатов] // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. — 2017. — № 89. — С. 3—20.
  18. ↑ Губов В.И. Агрофизические свойства почв // Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, ФГБОУ ВПО "Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова". — 2014.
  19. ↑ Когут Б.М., Артемьева З.С., Кириллова Н.П., Яшин М.А., Сошникова Е.И. Компонентный состав органического вещества воздушно-сухих и водоустойчивых макроагрегатов типичного чернозёма в условиях контрастного землепользования (2) 161-170 (2019). Проверено 29 сентября 2023.
  20. ↑ Six J., Bossuyt H., Degryze S., Denef K. A history of research on the link between microaggregates, soil biota, and soil organic matter dynamics // Soil Tillage Res. — 2004. — Vol. 79. — С. 7—31.
  21. ↑ Six J., Elliott E.T., Paustian K. Soil macroaggregate turnover and microaggregate formation: a mechanism for C sequestration under no-tillage agriculture // Soil Biol. Biochem.. — 2000. — Vol. 32 (14). — С. 2099—2103.
  22. ↑ Геология под коттедж. Проверено 29 сентября 2023.
  23. ↑ Юдина А.В. Микроагрегатный анализ почв методом лазерной дифракциидоклад на конференции (2017). Проверено 29 сентября 2023.

Ссылки[править]

Видеолекция профессора В. А. Королёва на тему: «Грунтоведение. Строение грунтов. Гранулометрический и микроагрегатный составы» на Youtube (2019)

Структурный состав почвы. Статья на Vaderstadt

Определение химического состава почвы. Видеоурок на Youtube (2020)

Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. Межгосударственный стандарт (2014. Переиздание: 2019)

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

«https://ru.ruwiki.ru/wiki/Микроагрегатный_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=Микроагрегатный_состав_почвы&oldid=1759408