Гранулометрический состав

Гранулометрическим составом почв и пород называется относительное содержание в почве механических элементов или фракций.

Механические элементы почвы (элементарные почвенные частицы) — это обособленные осколки горных пород, минералов, кристаллов, а также аморфных соединений, все элементы которых находятся в химической взаимосвязи. Частицы, близкие по размерам, объединяют во фракции. Различают следующие типы механических элементов: минеральные, органические и органоминеральные.

Сумму всех механических элементов почвы размером меньше 0,01 мм называют физической глиной, а больше 0,01 мм – физическим песком, кроме того, выделяют мелкозем, в который входят частицы менее 1 мм, и почвенный скелет – частицы больше 1 мм (Классификация механических элементов по размеру).

Классификация механических элементов по размеру (по Н.А. Качинскому)
Наименование ЭПЧ Диаметр ЭПЧ, мм Группы ЭПЧ*
Каменистая часть почвы >3 Скелет (хрящ)
Гравий 3 —1
Песок: крупный
средний
мелкий
1 —0,5
0,5 —0,25
0,25 —0,05
0,05 —0,01
0,01 —0,005
0,005 —0,001
0,001 —0,0005
0,0005 —0,0001
<0,0001
Мелкозем Физический песок
>0.01 мм
Пыль: крупная
средняя
мелкая
Ил: грубый
мелкий
Физическая глина
<0.01 мм
Коллоиды

Гранулометрический состав почвы оказывает большое влияние на почвообразование и агропроизводственные свойства почв. От него зависят: процессы перемещения, превращения и накопления веществ; физические, физико-механические и водные свойства почвы, такие как пористость, влагоемкость, водопроницаемость, водоподъемность, структурность, воздушный и тепловой режим.

Одна из первых научных классификаций была предложена Н.М. Сибирцевым. В настоящее время широко распространена более совершенная классификация гранулометрического состава почв и пород Н.А. Качинского.

Фракции механических элементов слагают почвы или породы в различных количественных соотношениях. Различные фракции механических элементов имеют неодинаковые свойства. Поэтому и почвы, и породы также будут обладать неодинаковыми свойствами в зависимости от разного содержания в них тех или иных фракций механических элементов. Все многообразие почв и пород по гранулометрическому составу можно объединить в несколько групп с характерными для них физическими, физико-химическими и химическими свойствами. В основу классификации почв и пород по гранулометрическому составу положено соотношение физического песка и физической глины.

Классификация почв и пород по гранулометрическому составу (по Н.А. Качинскому)
Краткое название по гранулометрическому составу Содержание физической глины
(<0,01 мм), %
Почвы
Подзолистого типа почвообразования степного типа почвообразования, а также красноземы и желтоземы солонцы и сильносолонцеватые почвы
Песчаная
рыхло-песчаная 0–5 0–5 0–5
связно-песчаная 5–10 5–10 5–10
Супесчаная 10–20 10–20 10–15
Суглинистая:
легкосуглинистая 20–30 20–30 15–20
среднесуглинистая 30–40 30–45 20–30
тяжелосуглинистая 40–50 45–60 30–40
Глинистая:
легкоглинистая 50–65 60–75 40–50
среднеглинистая 65–80 75–85 50–65
тяжелоглинистая >80 >85 >65

По этой классификации основное наименование по гранулометрическому составу производится по содержанию физического песка и физической глины и дополнительное – с учетом других преобладающих фракций. Например, дерново-подзолистая почва содержит (в процентах): физической глины 28,1, песка 37,0, крупной пыли 34,9, средней и мелкой пыли 16, ила 12,1. Основное наименование гранулометрического состава этой почвы – легкосуглинистая, дополнительное – крупнопылевато-песчаная. Дополнительное, уточняющее, название, как видим из примера, дается по двум преобладающим фракциям, из которых главной по величине является та, что стоит в определении на последнем месте.

Классификация составлена с учетом генетической природы почв, способности их глинистой фракции к агрегированию, что зависит от содержания гумуса, состава обменных катионов, минералогического состава. Чем выше эта способность, тем слабее проявляются глинистые свойства при равном содержании физической глины. Поэтому степные почвы, красноземы и желтоземы, как более структурные, переходят в категорию более тяжелых почв при большем содержании физической глины, чем солонцы и почвы подзолистого типа.

Рис. 1 Мокрый способ опредения гранулометрического состава почв в полевых условиях (метод раскатывания в шнур)
«Мокрый» способ опредения гранулометрического состава почв в полевых условиях (метод раскатывания в шнур)