Материал: GOSY-1_vmeste

Структур-е отдельности (агрегаты, педы) мб разного порядка и по-разному построенными.

1 порядка - состоят из первичных частиц (мех эл-тов) - микроагрегаты (по размеру: на микро- и мезоагрегаты); 2 пор. - из микроагрегатов - макроагрегаты (по размеру: на мезо- и макроагрегаты).

Структурный агрегат - почвенная отдельность определенной формы с ясно очерченными пов-тями граней. Имеет сложное строение, различное в зависимости от типа и степени выраженности стр-ры. Поверхностная часть - более темная и уплотненная, постепенно переходящая во внутреннюю матрицу, но все же ясно различимая. Во внутренней части выделяются многочисленные поры разного строения и размера: одни - относительно крупные, до неск. мм, др. - не больше булавочного укола и едва различимы. По всему агрегату разбросаны отдельные или гнездами зерна скелета, покрытые пленками или отмытые полностью. Весь испещрен микротрещинами.

Иллювиальные гор-ты: на пов-ти структурных отдельностей внешняя уплотненная часть + блестящие либо матовые глинистые, гумусовые или железистые пленки. Такие же пленки в крупных порах или по ходам корней и почвенной фауны. Изредка встречаются микроконкреции.

Гумусовые гор-ты: менее четко внутреннее строение агрегата, когда структурные отдельности представляются как неупорядоченные скопления микроагрегатов разного размера; определенная упорядоченная микрозональность состава и св-в.

Стр-ры: •четко выраженная (агрегаты имеют вполне определенную форму, легко отделяются один от другого в сух состоянии; во влажном состоянии почва более связная и агрегаты выделяются труднее) (суглинистые, глинистые почвы); •неясная, слабо выраженная (только намечающаяся, что зависит от гран состава, возраста и интенсивности почвообраз-я) (песчаные, супесчаные)

Форма и размеры структур-х агрегатов почвы имеют диагностическое значение, т.к. систематизированы определенным образом. В СССР принята классиф-я почвенной стр-ры по Захарову, в которой выделяются 3 типа (по развитию осей) и несколько родов (по форме) и видов (по размеру):

I.Округло-кубовидная: при более или менее равномерном развитии по 3 осям, характерная для верхних гумусовых гор-тов почв; в пределах этого типа выделяется 7 родов стр-ры:

•глыбистая - неправильная форма и неровная пов-ть агрегатов, хар-на для глеевых, слитых, выпаханных гор-тов, на переходе к гор-ту С на рыхлых породах;

•комковатая - округлая с шероховатой пов-тью без выраженных ребер и граней, хар-на для гумусовых и метаморфических гор-тов;

•пылеватая - мельчайшие микроагрегаты, форма которых неразличима невооруженным глазом, хар-на для выпаханных и элювиальных гор-тов;

•ореховатая - более или менее правильные острореберные агрегаты, напоминающие буковые орешки, хар-на для верхней части иллювиального гор-та и метаморфических гор-тов,

•зернистая - более или менее правильная форма с выраженными гранями и ребрами, напоминающая гречневую крупу, хар-на для гумусовых гор-тов лугово-степных почв, особенно черноземов;

•конкреционная - сплошное скопление рыхло располагающихся или частично сцементированных округлых конкреций, как в ортштейне, канкаре или пизолитовом латерите;

•икряная - мелкие разной формы, хорошо оформленные округлые агрегаты обр-ют сплошную массу.

II.Призмовидная: при выраженном развитии по вертикальной оси, хар-ная для иллювиальных гор-тов и суглинистых почвообразующих пород; выделяются 3 рода этой стр-ры:

•столбовидная - правильной формы отдельности с хорошо выраженными вертикальными гранями, округлой «головкой» и неровным основанием, хар-на для солонцовых и слитых гор-тов;

•призмовидная - вертикально вытянутые отдельности слабо оформлены, с неровными скорлуповатыми гранями и острыми вершинами, округленными ребрами, хар-на для нижней части иллювиальных гор-тов и суглинистых почвообразующих пород;

•призматическая - грани и ребра вертикальных призм четко выражены, хар-на для иллювиальных гор-тов.

III.Плитовидная: при развитии по горизонтальным осям, хар-на для элювиальных гор-тов почв; выделяются 2 рода этой стр-ры:

•плитчатая - при более или менее четко развитых горизонтальных пов-тях спайности;

•чешуйчатая - при небольших, несколько изогнутых пов-тях спайности.

Во многих случаях почвы имеют смешанную стр-ру: комковато-зернистую, ореховато-комковатую, комковато-глыбистую, ореховато-призмовидную, что означает преобладание в том или ином гор-те структурных отдельностей разной формы и размеров.

Тип стр-ры определяется хар-ром почвообраз-я, причем обычно имеет место закономерная смена стр-ры в почвенном профиле. Пример: профиль дерново-подзолистой почвы: в гор-те А - комковатая, Е - пластинчатая, В1 - ореховатая, В2 - призматическая.

Черноземы: хар-на зернистая стр-ра в гор-тах А, АВ, призматич-я в В. Солонцы - столбчатая в В.

Структурная - в почве имеются естественные агрегаты какой-то формы.

Бесструктурная раздельно-частичная - почва не распадается на естественные структурные отдельности, а имеет сыпучее состояние, как песок или пыль.

Бесструктурная массивная - почва не распадается на агрегаты, а выламывается большими бесформенными массами.

В почвах редко присутствуют агрегаты какого-то только одного размера, особенно в верхних гор-тах. Все почвы полиагрегатны. Речь может идти лишь о преобладании каких-то форм и размеров.

Структурная почва (с агрономической точки зрения) - та, в которой преобладают мезоагрегаты - «агрономически ценные агрегаты» - отдельности размером 0,25-7(10) мм.

С агрономической точки зрения различаются: •истинные агрегаты (имеют большую пористость и водопрочность); •ложные агрегаты (псевдоагрегаты) (малопористые, плотны и нестойки в воде либо, наоборот, абсолютно водостойки вследствие цементации).

Стр-ра почвы (с морфолого-генетической точки зрения) - форма физического проявления ее сложения, т.е. естественной организации твердых компонентов почвы и промежутков между ними. Стр-ра почвы характеризует наличие и взаимное расположение в почвенном теле агрегатов определенной формы и размеров.

Структурный состав почвы - распределение структур-х агрегатов в массе почвы в соответствии с их размерами (эффективными d), который мб определен простым ситовым анализом.

Количественный показатель стр-ры – сод-е воздушно-сухих агрегатов различного размера. Получается благодаря рассеву воздушно-сухого почвенного образца в лаборатории на ситах с различным диаметром отверстий (10,7,5,3,2,1, 0,5, 0,25 мм), соединяя их в последовательный набор - от большего к меньшему. На верхнее сито с d 10 мм высыпается предварительно взвешенный средний образец почвы, сита встряхивают, и агрегаты располагаются в ситах соответственно их размерах. Сод-е каждой фракции рассчитывается как соотношение этой фракции к взятой навеске.

Устойчивость к внешним воздействиям - воздействие воды. Почва должна сохранять свою уникальную комковатую зернистую стр-ру после обильных осадков и последующего легкого подсушивания, когда обр-ся не плотная непроницаемая для газов и воды корка, а вновь хорошо различимые почвенные комочки, агрегаты. Это кач-во стр-ры – водоустойчивость. Характеризуют с помощью рассева на ситах в стоячей воде: предварительно (капиллярно) увлажненный почвенный образец переносят на верхнее сито (d 5 мм). После легкого покачивания набора сит в воде с каждого из них смывают водоустойчивые агрегаты и определяют их сод-е. Получают распределение сод-я водоустойчивых агрегатов по их размерам (d).

Дисперсность почвы, ее микро- и макроагрегированность характеризуются содержанием различных по размеру фракций: гранулометрический - распределением ЭПЧ, микроагрегатный - микроагрегатов, макроагрегатный - сухих и водоустойчивых агрегатов.

Оценка стр-ры почвы

Агрономически ценные фракции – в диапазоне 10-0,25 мм.

>60% - отличное агрегатное состояние; 60-40 – хорошее; <40% - неудовлетворительное

Коэфф-т структурности: К=а/b, а – кол-во мезоагрегатов; b - сумма макро- и микроагрегатов в почве. Кстр=Σ(10-0,25 мм)/Σ(>10 мм, <0,25 мм). Основан на кол-ве агрономически ценных агрегатов. Диапазоны, используемые для качественной оценки стр-ры: >1.5 - отличное агрегатное состояние; 1.5-0.67 – хорошее; <0.67 - неудовлетворительное.

В отношении ее водоустойчивости проводят по кол-ву агрегатов определенного размера, получающих­ся после «мокрого» просеивания - >0.25 мм. Чем больше крупных агрегатов (крупнее 0.25 мм), полученных в результате просеивания почвы в воде, тем лучше водоустойчивость стр-ры. Диапазоны для качественной хар-ки водоустойчивости стр-ры по сумме агрегатов размерами >0.25 мм: <30 % - неудовлет, 30-40 – удовлет, 40-75 –хорошая, >75 % - избыточно высокая.

В образов-и почвенной стр-ры различаются 2 стадии, обычно протекающие одновременно:

1.механич-ое разделение почвенной массы на агрегаты того или иного размера и различной формы (главную роль играют противоположно направленные пр. увлажнения - иссушения, замерзания - оттаивания, нагревания - охлаждения, деят-ть корневых систем растений и почвенной фауны).

2.упрочнение агрегатов и приобретение ими определенного внутреннего строения: оструктуриванию способствуют: •корневые системы растений (густые корни дерновинных злаков). Пронизывая почву во всех направлениях в пределах корнеобитаемого слоя, разрыхляют ее, уплотняют образ-ся агрегаты, оставляют трубчатые ветвистые пустоты после отмирания и разлож-я. Корневая система травянистых растений - главный фактор образов-я водопрочной комковатой или зернистой стр-ры гумусовых гор-тов почв. •почвенная фауна (дождевые черви).

•Воздействие специфич-х частных почвенных пр.: а)физич-е адгезионные явления слипания частиц между собой вследствие наличия пов-ных сил взаимодействия (Петик: в пр. адгезии могут действовать силы: 1) хим связи между взаимодействующими пов-тями (водородные, тионовые, амидные, эфирные); 2) образ-е ионных пар и триплетов, включая энергию десольватации; 3) флуктуация пов-ных зарядов взаимодействующих частиц; 4) мозаичность пов-ных зарядов, связанная с геометрией взаимодействующих пов-тей; 5) силы притяжения противоположно заряженных пов-тей; 6) электростатическое притяжение одноименно заряженных пов-тей; 7) электростатическое притяжение при взаимодействии отраженных сил; 8) силы пов-ного натяжения и пов-ной энергии; 9) силы Ван-дер-Ваальса). б)цементация различными хим соедин-ями - клеящими в-вами и цементами.

Структурные клеи, цементы в почвах - гумус, глинистое в-во, гидроксиды Fе и Аl, карбонат Са. Гумус действует обычно в виде гуматов металлов: особенно устойчивую стр-ру дает гумат Са. Гуматы Na, обладая большой лиофильностью и подвижностью, пептизируют почвенную массу во влажном состоянии, способствуя при высыхании ее слитости и растрескиванию на грубые столбчатые отдельности. Гуматы Fе и Аl способствуют упрочнению комковатой или ореховатой стр-ры лесных почв, призматической стр-ры иллювиальных гор-тов.

Степень цементации структурных агрегатов зависит от природы цементирующего в-ва, гран и минералогич-го состава почвы. Чем > почва сод-т глинистых частиц, тем прочнее ее структурные отдельности (монтмориллонитовые глины дают оч высокую прочность внутриагрегатной цементации, каолинитовые - много меньшую).

На 1ых стадиях агрегирования ЭПЧ большую клеящую роль могут иметь живые клетки населяющих почву микроорг-ов, продукты их метаболизма. Бактериальные клетки (по Звягинцеву) интенсивно адсорбируются почвенными частицами, образуя микроконгломераты, наиболее мелкие минер частицы, наоборот, могут адсорбироваться на бактериальных клетках.