что такое гранулометрический состав почвы

ГРАНУЛОМЕТРИ́ЧЕСКИЙ СОСТА́В ПО́ЧВЫ

Том 7. Москва, 2007, стр. 631-632

Скопировать библиографическую ссылку:

ГРАНУЛОМЕТРИ́ЧЕСКИЙ СОСТА́В ПО́Ч­ВЫ (ме­ха­ни­че­ский со­став поч­вы), от­но­си­тель­ное со­дер­жа­ние час­тиц раз­но­го раз­ме­ра в твёр­дой фа­зе поч­вы. В отеч. поч­во­ве­де­нии эти час­ти­цы под­раз­де­ля­ют­ся на сле­дую­щие фрак­ции: круп­но­зём ( > 2 мм); пе­сок – круп­ный (2–1 мм), сред­ний (1–0,25 мм) и мел­кий (0,25–0,05 мм); пыль – круп­ная (0,05–0,01 мм), сред­няя (0,01–0,005 мм) и мел­кая (0,005–0,001 мм); ил ( 0,001 мм). Кро­ме то­го, вы­де­ля­ют фрак­цию т. н. фи­зи­че­ской гли­ны (час­ти­цы 0,01 мм). В боль­шин­ст­ве стран ми­ра по со­гла­ше­нию, при­ня­то­му в 1926, сре­ди час­тиц 2 мм вы­де­ля­ют фрак­ции пес­ка – круп­но­го и сред­не­го (2 – 0,2 мм), мел­ко­го (0,2 – 0,074 мм), пы­ли (0,74 – 0,0023 мм) и ила (гли­ны) ( 0,002 мм). Ме­то­ды оп­ре­де­ле­ния Г. с. п. ба­зи­ру­ют­ся на ком­би­ни­ро­ва­нии си­то­во­го ана­ли­за с вы­де­ле­ни­ем круп­но­зё­ма и фрак­ции круп­но­го и сред­не­го пес­ка и гид­рав­лич. ана­ли­за, ос­но­ван­но­го на не­оди­на­ко­вой ско­ро­сти осе­да­ния час­тиц раз­но­го раз­ме­ра в во­де. Для клас­си­фи­ка­ции почв по со­дер­жа­нию фи­зич. гли­ны при­ня­то раз­ли­чать сле­дую­щие клас­сы: гли­на ( > 30%), су­гли­нок (20–30%), су­песь (10–20%) и пе­сок ( 10%). При бо­лее де­таль­ной клас­си­фи­ка­ции в на­зва­нии ука­зы­ва­ет­ся класс и вто­рая из пре­об­ла­даю­щих фрак­ций (напр., гли­на пес­ча­ная, суг­ли­нок пы­ле­ва­тый). Хи­мич. и ми­не­ра­ло­гич. со­став гра­ну­ло­мет­рич. фрак­ций раз­ли­ча­ет­ся. Сре­ди час­тиц круп­но­зё­ма при­сут­ст­ву­ют об­лом­ки гор­ных по­род; час­ти­цы от 1 до 0,005 мм пред­став­ле­ны пре­им. квар­цем, в мень­шей сте­пе­ни – по­ле­вы­ми шпа­та­ми, слю­да­ми и др. Ил со­сто­ит гл. обр. из гли­ни­стых ми­не­ра­лов. Раз­ли­чие ми­не­ра­ло­гич. со­ста­ва фрак­ций от­ра­жа­ет­ся на их хи­мич. со­ста­ве, вслед­ст­вие че­го в пес­ча­ных поч­вах име­ет ме­сто вы­со­кое со­дер­жа­ние SiO 2, а по ме­ре уве­ли­че­ния фрак­ции ила воз­рас­та­ет со­дер­жа­ние Al 2O 3, Fe 2O 3 и K 2O.

Источник

Гранулометрический состав почв и почвообразующих пород и его значение

что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть фото что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть картинку что такое гранулометрический состав почвы. Картинка про что такое гранулометрический состав почвы. Фото что такое гранулометрический состав почвы

Твердая фаза почв и почвообразующих пород состоит из обломков (частиц) первичных и вторичных минералов, органического вещества (гумуса) и органо-минеральных соединений, которые называются механическими элементами.

Механические элементы находятся в твердой фазе почв в раздельно-частичном состоянии, а также в виде агрегатов разной формы и величины.

что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть фото что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть картинку что такое гранулометрический состав почвы. Картинка про что такое гранулометрический состав почвы. Фото что такое гранулометрический состав почвы

Классификация механических элементов и их свойства

Свойства механических элементов твердой фазы почв и почвообразующих пород, химический и минералогический составы меняются от их размера довольно отчетливо, а иногда и резко, что послужило основанием для разделения их на группы, или фракции.

Такая группировка называется классификацией механических элементов. Наибольшее признание получила классификация механических элементов Н. А. Качинского.

Названия фракций механических элементов

Размеры фракций, мм

Камни> 3Гравий3—1Песок:крупный1—0,5средний0,5—0,25мелкий0,25—0,05Пыль:крупная0,05—0,01средняя0,01—0,005мелкая0,005-0,001Ил:грубый0,001—0,0005тонкий0,0005—0,0001коллоиды что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть фото что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть картинку что такое гранулометрический состав почвы. Картинка про что такое гранулометрический состав почвы. Фото что такое гранулометрический состав почвы

Камни (>3 мм) — обломки горных пород и минералов, водопроницаемость провальная, элементы питания находятся в труднодоступной форме.

что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть фото что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть картинку что такое гранулометрический состав почвы. Картинка про что такое гранулометрический состав почвы. Фото что такое гранулометрический состав почвы

Гравий (3—1 мм) — обломки первичных минералов, водопроницаемость провальная, водоподъемная способность отсутствует, влагоемкость очень низкая ( что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть фото что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть картинку что такое гранулометрический состав почвы. Картинка про что такое гранулометрический состав почвы. Фото что такое гранулометрический состав почвы

Песок (1—0,05 мм) — обломки первичных минералов, среди которых преобладают кварц и полевые шпаты; по мере уменьшения диаметра частиц песка возрастает содержание кварца как минерала, более устойчивого к выветриванию; водопроницаемость высокая, низкая водоподъемная способность (от нескольких до 50 см) и низкая влагоемкость (3—10 %).

что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть фото что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть картинку что такое гранулометрический состав почвы. Картинка про что такое гранулометрический состав почвы. Фото что такое гранулометрический состав почвы

Пыль крупная (0,05—0,01 мм) — близка по минералогическому составу к фракциям песка, но водные свойства несколько лучше, не участвует в структурообразовании.

Почвы, обогащенные крупной и средней пылью, после дождя и последующего высыхания заплывают с образованием поверхностной корки, отрицательно влияющей на водно-воздушные свойства пахотного горизонта, что может привести к гибели всходов растений; устраняется это боронованием.

что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть фото что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть картинку что такое гранулометрический состав почвы. Картинка про что такое гранулометрический состав почвы. Фото что такое гранулометрический состав почвы

Пыль средняя и мелкая (0,01—0,001 мм) — в этих фракциях по сравнению с крупной пылью уменьшается количество кварца и полевых шпатов, особенно в мелкой пыли.

В мелкой пыли больше слюд, роговой обманки, характерно наличие вторичных минералов и гумусовых веществ; частицы средней пыли практически не участвуют в структурообразовании.

А частицы мелкой пыли способны к коагуляции и структурообразованию; влагоемкость и водоподъемная способность высокие; водопроницаемость низкая.

что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть фото что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть картинку что такое гранулометрический состав почвы. Картинка про что такое гранулометрический состав почвы. Фото что такое гранулометрический состав почвы

Частицы твердой фазы почвы крупнее 1 мм (камни и гравий) называют скелетной частью, а менее 1 мм — мелкоземом.

Учитывая, что каждая фракция (группа) механических элементов обладает определенными свойствами, от которых зависят показатели плодородия, принято определять их процентное содержание и процентное соотношение.

Процентное содержание каменистой и гравелистой фракций определяют на основе просеивания образца почвы через почвенные сита, а в основу метода разделения по размеру фракций мелкозема положены скорости их падения в воде, рассчитанные по формуле Дж. Т. Стокса.

что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть фото что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть картинку что такое гранулометрический состав почвы. Картинка про что такое гранулометрический состав почвы. Фото что такое гранулометрический состав почвы

Классификация почв и почвообразующих пород по гранулометрическому составу

Суммарное процентное содержание фракций мелкозема от 1 до 0,01 мм называют физическим песком, менее же 0,01 мм — физической глиной, а их процентное соотношение — гранулометрическим составом.

Именно это процентное соотношение использовано для характеристики гранулометрического состава, потому что все главнейшие свойства почв особенно резко изменяются на переходе размера частиц мелкозема через 0,01 мм.

В таблице 8 приведена классификация гранулометрического состава Н.А. Качинского (краткая шкала), в которой каждому определенному процентному соотношению физической глины и физического песка дано свое название, заимствованное из народного лексикона.

Эта классификация получила в почвоведении наибольшее признание.

В таблице 8 для краткости не приводится процентное содержание физического песка, а подразумевается, что на него приходится все остальное (до 100 %) процентное содержание мелкозема размером 0,01—1 мм.

8. Классификация почв по гранулометрическому составу Н. А. Качинского

Краткое название по гранулометрическому составу

Содержание физической глины (частиц 80

II. Классификация почв по каменистости

Степень каменистости почвы

Чем больше физической глины в твердой фазе почв, тем тяжелее их обрабатывать, поэтому в агрономической практике различают почвы тяжелые и легкие.

К тяжелым относятся глинистые и тяжелосуглинистые почвы, почвы легко- и среднесуглинистые менее тяжелые по гранулометрическому составу, легкими называют супесчаные и песчаные почвы.

В почвах более тяжелых при равных условиях с легкими (плотность, гумусность и т. д.) в одном и том же объеме твердой фазы содержится в естественных условиях больше воздуха и влаги вследствие повышенной пористости и суммарной удельной поверхности частиц мелкозема.

Так как воздух — плохой проводник тепла, а вода обладает высокой теплоемкостью, то тяжелые почвы нагреваются солнцем медленнее легких, поэтому в агрономической практике их называют холодными, а легкие почвы — теплыми.

Из таблицы 8 видно, что для почв разных типов почвообразования при одном и том же гранулометрическом составе (начиная с супеси) содержание физической глины разное.

Это связано с тем, что частицы физической глины почв разных типов почвообразования обладают разной способностью к агрегатированию, имеют неодинаковый качественный состав и свойства. Например, в солонцах и сильносолонцеватых почвах содержится повышенное количество обменного катиона натрия.

В результате усиливаются связность почв при высыхании и липкость при увлажнении. Из-за этого солонцы и сильносолонцеватые почвы на одну градацию тяжелее почв подзолистого типа почвообразования, которые содержат в почвенном поглощающем комплексе повышенное количество водородных ионов, усиливающих дисперсность твердой фазы.

Почвы степного типа почвообразования вследствие хорошей гумусированности (гуматного типа гумуса), высокой насыщенности почвенного поглощающего комплекса катионами кальция и магния обладают повышенной способностью к агрегатированию.

Поэтому они при одном и том же содержании физической глины являются более легкими по сравнению с минеральными почвами других типов почвообразования.

Кроме кратких названий почв и почвообразующих пород по гранулометрическому составу (см. табл. что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть фото что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть картинку что такое гранулометрический состав почвы. Картинка про что такое гранулометрический состав почвы. Фото что такое гранулометрический состав почвыв почвоведении используют также полные названия, в которых к краткому названию добавляют названия двух преобладающих по содержанию групп фракций мелкозема: песчаной (1—0,05 мм), крупнопылеватой (0,05—0,01 мм), пылеватой (0,01—0,001) или иловатой ( 3 мм), то в зависимости от их процентного содержания к названию по гранулометрическому составу мелкозема добавляют название по степени каменистости (см. табл. 8). Например, суглинок легкий пылевато-песчаный среднекаменистый (при содержании камней 5—10 %).

что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть фото что такое гранулометрический состав почвы. Смотреть картинку что такое гранулометрический состав почвы. Картинка про что такое гранулометрический состав почвы. Фото что такое гранулометрический состав почвы

Значение гранулометрического состава

Гранулометрический состав определяет практически все свойства почв, поэтому его необходимо учитывать в работе агронома.

Чем тяжелее гранулометрический состав, тем богаче минералогический состав почв, больше валовых и подвижных элементов питания растений, активнее совершаются гумусово-аккумулятивные процессы и процессы структурообразования.

Выше поглотительная способность, теплоемкость, влагоемкость, биогенность почв, ниже водо- и воздухопроницаемость и т. д. Таким образом, гранулометрический состав влияет на основные показатели плодородия.

От гранулометрического состава зависят:

Гранулометрический состав влияет на интенсивность развития водной и ветровой эрозий, на проходимость транспорта по грунтовым дорогам.

От гранулометрического состава зависят технологические особенности агроприемов:

От гранулометрического состава зависят затраты топлива на обработку почв, на земляные работы.

Какой же гранулометрический состав лучше для земледелия? Многие наиболее благоприятные свойства и режимы складываются в легко- и среднесуглинистых почвах.

Однако при хорошей оструктуренности почв, например черноземов, лучшими будут тяжелосуглинистые и глинистые почвы. В агрономической практике используют приемы, позволяющие при необходимости регулировать гранулометрический состав. На песчаных почвах проводят глинование, на глинистых — пескование.

Контрольные вопросы и задания

Источник

Гранулометрический состав грунтов

Основные элементы грунта

Элементы грунта – это частицы, которые соединены между собой прочными химическими связями. Они могут представлять собой кристаллы или аморфные соединения. Размеры частиц колеблются от тысячных долей миллиметра до десятков сантиметров. Зерна с приблизительно одинаковым диаметром объединяются во фракции.

По составу элементы грунта разделяются на:

По форме зерен частицы разделяются на:

В таблице приведена классификация элементов грунта в зависимости от их диаметра, с учетом формы зерен.

В упрощенном варианте все частицы с диаметром более 0,01 мм принято называть физическим песком, а с размером до 0,01 мм – физической глиной. В почвах зерна с размерами больше 1 мм называют скелетом (хрящом), а физическую глину и песок – мелкоземом.

Агрегатный состав грунта

Элементарные частицы грунта могут скрепляться между собой, образуя агрегаты разного размера. Это значительно изменяет структуру и некоторые свойства грунта. Например, повышается водопроницаемость, уменьшается просадочность. В почве благодаря агрегатной структуре усиливаются процессы разложения органики, улучшается аэрация, повышается плодородие.

Агрегаты разделяются по размеру на:

Макроагрегаты

К макроагрегатам минерального грунта относятся конгломераты и брекчии. Конгломераты – это сцепленные между собой окатанные частицы (галька, гравий). Брекчии – угловатые обломки породы. Агрегаты состоят из одной или нескольких пород.

По диаметру они разделяются на:

Макроагрегаты почвы разделяются на типы и роды:

Оптимальной для почвы считается ореховатая и зернистая структура. Именно такие агрегаты встречаются в черноземе.

Микроагрегаты

В состав микроагрегатов входят пылевидные и глинистые частицы. Они сцепляются между собой коллоидными и цементирующими связями. В качестве склеивающих компонентов выступают гумус, полисахариды, минеральные вещества (карбонаты, оксиды железа, глинистые минералы).

Микроагрегатный состав нестабильный, он зависит от условий внешней среды. При увлажнении грунта количество агрегатов увеличивается. При высушивании они распадаются на элементарные частицы.

Микроагрегатный анализ грунта дополняет гранулометрический. Он позволяет точнее определить структуру и дисперсность материала. Микроагрегаты в некоторых грунтах, особенно глинистых, занимают большую часть объема. Это изменяет свойства материала, глина по своим характеристикам становится похожей на мелкий песок.

Классификация грунтов по гранулометрическому составу

По гранулометрическому составу грунты разделяют на 3 основные группы:

Крупнообломочные

Так называют грунты с диаметром зерен, превышающим 2 мм. В таблице подана их классификация.

Название крупнообломочного грунтаДиаметр частицПроцентное содержание частиц
Валунный с окатанными частицами или глыбовый с не окатаннымиБолее 200 ммБолее 50%
Галечниковый с окатанными частицами и щебенистый с не окатаннымиБолее 10 ммБолее 50%
Гравийный с окатанными частицами и дресвяный с не окатаннымиБолее 2 ммБолее 50%

Песчаные

В песчаных грунтах содержатся частицы с диаметром 0,1-2 мм и выше. Их разновидности представлены в таблице.

Название песчаного грунтаДиаметр частицПроцентное содержание
ГравелистыйБолее 2 ммБолее 25%
КрупныйБолее 0,5 ммБолее 50%
Средней крупностиБолее 0,25 ммБолее 50%
МелкийБолее 0,1 ммБолее 75%
ПылеватыйБолее 0,1 ммМенее 75%

Крупнообломочные и песчаные грунты разделяются по степени неоднородности (Cu) на:

Степень неоднородности определяется по формуле: Cu=d60/d10, где d60 и d10 – диаметр частиц, меньше которого в грунте находится 60% и 10% зерен соответственно.

Глинистые

Глинистые грунты состоят из частиц с диаметром менее 0,01 мм. Но в них практически всегда есть примеси песка.

В таблице поданы виды глинистых грунтов в зависимости от количества песчаных частиц в них.

Название грунтаСодержание песчаных частиц (с диаметром от 0,05 до 2 мм)
СупесьпесчанистаяБолее 50%
пылеватаяМенее 50%
Суглиноклегкий песчанистыйБолее 40%
лёгкий пылеватыйМенее 40%
тяжёлый песчанистыйБолее 40%
тяжёлый пылеватыйМенее 40%
Глиналёгкая песчанистаяБолее 40%
лёгкая пылеватаяМенее 40%
тяжёлаяНе регламентируется

Супесь, суглинок и глина классифицируются также по числу пластичности. У супесей оно равно 1-7, у легких суглинков 7-12, у тяжелых – 12-17, у легкой глины 17-27, у тяжелой превышает 27.

В глинистых грунтах могут присутствовать частицы с диаметром более 2 мм. В таблице поданы их особенности.

Название грунтаДиаметр частицПроцентное содержание
Глина, суглинок или супесь с галькой (щебнем)10-200 мм15-25%
Галечниковая (щебнистая) глина, суглинок или супесь10-200 мм25-50%
Глина, суглинок или супесь с гравием (дресвой)2-10 мм15-25%
Гравийная (дресвяная) глина, супесь или суглинок2-10 мм25-50%

Дальше мы расскажем о том, как определяется гранулометрический состав разных грунтов.

Методы определения гранулометрического состава грунтов

Существуют прямые и непрямые методы оп р еделения гранулометрического состава грунта. К прямым относится непосредственное измерение частиц. Если в крупнообломочных материалах это сделать можно, то для глинистых и песчаных грунтов приходится использовать дорогое оборудование (электронные или световые микроскопы). Поэтому на практике чаще используют непрямые методики.

В большинстве случаев определить гранулометрический состав можно только в лабораторных условиях. Однако есть и более простые способы, которыми можно воспользоваться, не имея под рукой специальных приспособлений. Обо всем этом мы расскажем далее.

Лабораторные методы

Гранулометрический состав грунтов определяют такими методами:

Детальнее о них вы можете прочитать дальше.

Ситовый метод

Ситовый метод используется для определения гранулометрического состава крупнообломочных и песчаных грунтов. Размеры большинства зерен в них превышают 0,1 мм.

При анализе грунта с частицами от 10 мм до 0,1 мм используют промывку водой. Пробу выкладывают на сито с диаметром ячеек 0,1 мм. Струей промывают ее, пока вода не станет чистой. Затем оставшиеся частицы высушивают и разделяют на фракции.

При ситовом методе выделяют следующие фракции грунта:

Для определения гранулометрического состава каждую фракцию взвешивают. Затем вычисляют ее процентное содержание – вес фракции разделяют на общий вес пробы и умножают на 100.

Ареометрический метод

Ареометрический метод определения гранулометрического состава используется для грунтов с диаметром частиц менее 0,1 мм. Его суть – в измерении плотности суспензии грунта через определенные промежутки времени с помощью прибора ареометра.

Когда проба остынет, к ней добавляют стабилизатор — пирофосфорнокислый натрий (4% или 6,7% раствор). Суспензию взбалтывают и опускают в нее ареометр.

Замеры делают с определенными промежутками времени:

Данные замеров фиксируют в специальном журнале. Затем по формуле вычисляют процентное содержание каждой фракции. Для зерен размером до 0,1 мм это делают так же, как при ситовом методе. Для фракций 0,1-0,05, 0,05-0,01, 0,01-0,002 используется формула, в которой учитываются плотность воды, плотность частиц, масса зерен с диаметром менее 0,1 мм и процентное содержание частиц с диаметром более 1 мм.

Пипеточный метод

Перед взятием проб колоба с суспензией взбалтывается на протяжении 1 минуты. Когда частицы осядут в нее опускается пипетка. В верхних слоях концентрируются микрочастицы с диаметром 0,001-0,002 мм. В нижних оседают более крупные зерна.

Пипетка опускается на разную глубину, где и проводятся заборы проб:

После забора проб их высушивают и взвешивают. Затем по формуле высчитывают процентное содержание.

Определение гранулометрического состава грунта в домашних условиях

Самостоятельно можно лишь приблизительно определить гранулометрический состав, отличить один вид грунта от другого. Чаще всего это делается для мелкозернистых глинистых и песчаных грунтов.

Вот несколько методов:

Повторим, эти три способа позволяют определить гранулометрический состав лишь примерно. Перед началом ответственных работ стоит заказать анализ в лаборатории. В каких случаях стоит знать гранулометрический состав грунта, мы опишем дальше.

Влияние гранулометрического состава на область применения грунтов

Гранулометрический состав грунта влияет на многие его свойства – водопроницаемость, влагоемкость, плотность, прочность, просадочность. Поэтому при выборе материала или оценке грунта на участке важно ориентироваться на этот показатель.

Вот несколько рекомендаций по выбору грунта:

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *