Сложение почвы

Под сложением почвы понимается внешнее проявление плотности, пористости и трещиноватости почв.

По степени плотности почвы разделяются на слитые, очень плотные, плотные, рыхлые и рассыпчатые.

Слитое сложение характеризуется очень плотным прилеганием частиц, образующих нередко сцементированную, с большим трудом разламывающуюся массу. В сухом состоянии нож в нее не входит. При копке разрезов применяют кирку и лом. Во влажной состоянии слитая почва режется лопатой на сплошные, не рассыпающиеся, закручивающиеся тонкие пласты. Слитность характерна для черных слитых почв, иллювиальных горизонтов солонцов и солодей.

Плотное сложение – нож или лопата с трудом входят в почву на 2—3 см, выброшенный на поверхность, комок почвы не рассыпается на отдельные части.

Уплотненное – нож иди лопата входят в почву на большую глубину при небольшом усилии.

Слабоуплотненное – нож или лопата легко входят в почву при незначительном усилии.

Рыхлое – почва легко поддается воздействию лопаты и при выбрасывании из ямы распадается на множество структурных отдельностей.

Рассыпчатое – при малейшем механическом воздействии почва рассыпается на отдельные твердые частицы.

По форме и величине пор в почве различают следующие типы сложения:

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

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

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

4) ноздреватое, или дырчатое – диаметр пустот колеблемся от 5 до 10 мм;

5) ячеистое – диаметр превышает 10 мм;

Канальчатое или трубчатое – пустоты в виде каналов, прорытых землероями: слепышами, сусликами, кротами и т.д.

При расположении пор между структурными отдельностями В.А Носин, В.Ф. Петров (1959) различают следующие типы сложения:

1) тонкотрещиноватое – при ширине полостей менее 3 мм;

2) трещиноватое – ширина полостей от 3 до 10 мм;

3) щелеватое – 10 – 30 мм; (Б.Г. Розанов предлагает вместо этой градации: крупнотрещиноватое – 10—20 мм.)

4) щельное – 30 – 70 мм

5) крупнощельное – более 70 мм.

Поскольку для морфологии почв имеет значение не только ширина трещин, но и их глубина, то по глубине трещин также можно выделить несколько градаций почв:

поверхностно-трещиноватые – менее 1 см;

неглубокотрещиноватые – 1—50 см;

глубокотрещиноватые – 50—100 см;

сверхглубокотрещиноватые – глубина более 100 см.

Новообразования в почве

Под новообразованиями в почвах понимают морфологически оформленные выделения и скопления вещества в почвенном материале, отличающиеся от вмещающего их почвенного материала по составу и сложению, и являющиеся следствием почвообразовательного процесса. Новообразования могут находиться как внутри почвенных агрегатов (структурных отдельностей), так и на их поверхности или между ними в порах и трещинах.

Характеристика почвенных новообразований была разработана С.А. Захаровым (1930) и затем постепенно дополнялась Р. Брюэром (1964), А.В. Македоновым (1966), В.А. Ковдой (1973), Б.Г. Розановым (1976, 1983). С одной стороны, почвенные новообразования, включая их макро-, мезо- и микроформы, классифицируются по составу, с другой – по форме. Были попытки классифицировать почвенные новообразования и по их происхождению.

Первую систематику макроформ почвенных новообразований дал С.А. Захаров (1930), разделивший их на две большие группы: химического и биологического происхождения. К первой группе им были отнесены налеты, выцветы, примазки, натеки, корочки, прожилки, трубочки, конкреции, стяжения, прослойки, состоящие из легкорастворимых солей, гипса, карбоната кальция, полуторных оксидов, соединений железа (II), кремнезема, гумусовых веществ. Ко второй группе он отнес червороины, копролиты, дендриты, кротовины, корневины.

Присыпки, налеты, выцветы, корочки, псевдомицелий эти новообразования появляются на поверхности почвы, на стенках трещин, по граням структурных отдельностей. Они представлены тончайшими кристалликами различных химических соединений. Чаще всего это легкорастворимые соли, гипс, карбонат кальция, кремнезем.

Прожилки и трубки. Легко растворимые соли, гипс, углекислый кальций, соединения полуторных окислов и марганца, фосфорнокислое железо могут выпадать из раствора и осаждаться вокруг корешков растений и в полостях почвы, оставленных насекомыми, корнями и пр. Прожилки и трубки полуторных окислов и фосфатов от соляной кислоты не вскипают и имеют темно-бурый, красно-коричневый или синий цвет. Гипс, легкорастворимые соли отличаются белой окраской и имеют мелкокристаллическое строение. Прожилки карбонатов реагируют с соляной кислотой.

В песчаных таежных почвах встречаются ортзанды. Это крупные буро-ржавые рыхлые скопления окислов железа.

Конкреции и стяжения. Возникшие в почвенных горизонтах новообразования в ряде случаев разрастаются в стяжения и конкреции различной величины, чаще всего округлой формы. В сухих почвах образуются конкреции гипса в форме сростков и друз кристаллов. В почвах степей встречаются конкреции углекислого кальция. С.А. Захаров считает, что увеличение и развитие конкреционных форм карбонатов идет по пути: мучнистая белоглазка – журавчик – дутик – погремок – желвак. В плотном конкреционном журавчике в процессе его уплотнения в центральной части образуется полость. Журавчик преобразуется в дутик, а при наличии в полости осколков – в погремок. Дальнейшее увеличение конкреции и рост полости приводит к появлению разрыва (трещины). Стяжение преобразуется в желвак.

Полуторные окислы, свойственные кислым и болотным почвам, также могут образовать конкреции разной величины.

Весьма полная морфологическая система почвенных новообразований, включая микроформы, была предложена Р. Брюэром, который выделил следующие их виды.

Кутаны – изменения текстуры или сложения на природных поверхностях в почвенном материале вследствие концентрации каких-либо компонентов почвы либо модификации плазмы in situ. По тем поверхностям, на которых они образованы, они делятся на кутаны зерен, агрегатов, каналов, поверхностей агрегатов и пор. По минералогическому составу выделяют: аргилланы – глинистые пленки; сескваны – пленки из полуторных оксидов; манганы – пленки оксидов марганца; солюаны – налеты водорастворимых солей, карбоната кальция, гипса; силаны – кремнеземистые пленки; скелетаны – налеты из скелетных зерен; сложные кутаны, состоящие из комплекса различных соединений, например железогумусовые, глинисто-гумусовые. Генетически кутаны могут быть иллювиальными, диффузионными, стрессовыми и комплексными. Четко слоистые, представленные слоистыми глинами струйчатого строения кутаны выделяются под названием стрианы.

Педотубулы – новообразования, состоящие из почвенного материала и имеющие трубчатую внешнюю форму в виде простых или ветвящихся трубок с относительно резкими внешними границами. Среди них выделяются гранотубулы – зернистого сложения благодаря обилию зерен скелета; агротубулы – микроагрегатного сложения при равном участии скелета и плазмы; изотубулы – порфировидного сложения при равном участии скелета и плазмы; стриотубулы – струйчатого сложения при равном участии скелета и плазмы; сложные педотубулы – обладающие порозностью и имеющие кутаны на поверхности или в порах. По составу трубки могут быть органическими (корневины, червороины, корневые чехлики), полутораоксидными, кремниевыми, кальцитовыми, гипсовыми, солевыми. По происхождению материала трубки делятся на: ортотубулы, состоящие из материала вмещающего горизонта; метатубулы, состоящие из материала других горизонтов; паратубулы, состоящие из материала, ино­родного по отношению к материалу почвенного профиля.

Глобулы – новообразования округлой формы, отличающиеся концентрацией какого-то материала и строением от вмещающего материала, и отделяющиеся четкими границами. По своему строению они могут быть недифференцированными, концентри­ческими, слоистыми, ориентированными и пористыми. По составу глобулы могут быть полутораоксидными, марганцевыми, карбонатными, гипсовыми, кремневыми, глинистыми. По форме они классифицируются на желваки (нодули) – плотные с недифференцированным внутренним строением, округлой неправильной формой и резкими границами; конкреции – с концентрическим строением вокруг точечного центра; септарии – с нерегулярной серией радиальных и сферических трещин десквамации; педоды – пустотелые глобулы; глобулярные облака – диффузная аккумуляция материала вокруг точечного центра; папулы – слоисто-глинистые глобулы с резкими границами.

Кристаллярий – одиночные кристаллы или скопления кристаллов вне почвенной матрицы, по форме сопоставимые с теми порами, в которых они образуются. Они делятся на кристаллические трубки, кристаллические камеры, кристаллические прослои и включенные кристаллы.

Субкутанные новообразования – различимые по текстуре, структуре и сложению от матрицы образования, имеющие вещественную связь с вмещающим материалом и образующиеся близ поверхностей агрегатов, но не непосредственно на поверхностях в отличие от кутан. Они делятся на неокутаны – аналогичные кутанам образования, возникающие в поверхностных слоях агрегатов, но не натечные пленки, а уплотнения материала самого агрегата, и квазикутаны – аналогичные неокутанам образования, но не непосредственно у поверхности.

Фекальные таблетки – экскременты почвенной фауны, копролиты, одиночные или сложные (кучками).

Новообразования в почвах – это всегда результат почвообразования, какого-то элементарного или общего почвенного процесса, характерный для определенного типа почвы. Поэтому они имеют важное диагностическое значение. В соответствии с происхождением можно выделить следующие группы почвенных новообразований.

1. Элювиальные новообразования – кремнеземистая присыпка, скелетаны, белесые пятна кремнезема.

2. Иллювиальные новообразования – известковые, марганцевые, железистые, кремнеземистые, глинистые, гумусовые или сложные налеты, выцветы, примазки, натеки, корочки, прожилки, конкреции, стяжения, прослои самых разнообразных форм.

3. Гидрогенные новообразования – все новообразования легкорастворимых солей, ангидрита, гипса, извести, полуторных оксидов, кремнезема разной формы и строения, связанные в своем генезисе с грунтовыми водами, особенно внутрипочвенные коры и прослои.

4. Диффузионные (сегрегационные) новообразования – железистые конкреции и желваки.

5. Стрессовые новообразования – неокутаны и квазикутаны, сликкенсайды (поверхности скольжения).

6. Метаморфические новообразования – пятна и глазки ярозита, глеевые пятна, фраджипэн, плинтит.

7. Прикорневые новообразования – прикорневые сидеритовые, известково-гипсовые или кремниевые конкреции, трубки разного состава, корневые чехлики, корневины, «глинистые корни».

8. Биогенные новообразования – червороины, кротовины, копролиты.

9. Унаследованные новообразования – новообразования, которые сформировались в почвообразующей породе при ее образовании или отложении.

10. Реликтовые новообразования – новообразования древних стадий почвообразования, не связанные с современными почвенными процессами.

Почвенные новообразования весьма специфичны. Каждый тип почвы характеризуется своим особым набором и соотношением новообразований, их специфическим положением в профиле, приуроченностью к определенным генетическим горизонтам. Имеет место и природная география, зональность, геохимическая провинциальность почвенных новообразований.