Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Текстура почвы - это инструмент классификации, используемый как в поле, так и в лаборатории для определения классов почвы на основе их физической текстуры. Текстуру почвы можно определить с помощью качественных методов, таких как текстура на ощупь, и количественных методов, таких как метод ареометра. Текстура почвы используется в сельском хозяйстве, например, для определения пригодности сельскохозяйственных культур и для прогнозирования реакции почвы на условия окружающей среды и управления, такие как засуха или потребность в кальции (извести). Текстура почвы сосредоточена на частицах диаметром менее двух миллиметров, включая песок , ил и глину . Систематики почв USDAи системы классификации почв WRB используют 12 текстурных классов, тогда как система UK-ADAS использует 11. [1] Эти классификации основаны на процентном содержании песка , ила и глины в почве.

История [ править ]

Первая классификация, Международная система, была впервые предложена Альбертом Аттербергом в 1905 году и основывалась на его исследованиях в южной Швеции. Аттерберг выбрал 20 мкм в качестве верхнего предела фракции ила, поскольку частицы меньшего размера не были видны невооруженным глазом, суспензия могла коагулироваться солями, капиллярный подъем в течение 24 часов был наиболее быстрым в этой фракции, а поры между уплотненными частицы были настолько малы, что препятствовали проникновению корневых волосков. [2] Первая комиссия Международного общества почвоведения (ISSS) рекомендовала его использование на первом Международном конгрессе почвоведов в Вашингтоне в 1927 году. [3]Австралия приняла эту систему, и ее равные логарифмические интервалы - привлекательная особенность, которую стоит поддерживать. [4] Штаты Департамент сельского хозяйства США (USDA) принял свою собственную систему в 1938 году, а также Продовольственная и сельскохозяйственная организация (ФАО) использовала систему USDA в ФАО - ЮНЕСКО карты мира почвы и рекомендовала его использование.

Классификация [ править ]

Треугольник текстуры почвы, показывающий 12 основных классов текстуры и шкалы размеров частиц, определенные Министерством сельского хозяйства США.

В Соединенных Штатах Министерство сельского хозяйства США определяет двенадцать основных классификаций текстуры почвы. [1] Двенадцать классификаций: песок, супесчаный песок, супесчаный суглинок, суглинок , илистый суглинок, ил, супесчаный суглинок, суглинок, илистый суглинок, супесчаная глина, илистая глина и глина . [5] Текстуры почвы классифицируются по фракциям каждой почвы в отдельности (песок, ил и глина), присутствующей в почве. Классификации обычно называются по размеру первичных составляющих частиц или комбинации наиболее распространенных размеров частиц, например, «песчаная глина» или «илистая глина». Четвертый срок, суглинок, используется для описания равных свойств песка, ила и глины в образце почвы и дает возможность назвать еще больше классификаций, например, «суглинок» или «суглинок».

Для определения текстуры почвы часто используется график треугольника текстуры почвы . [5] Пример почвенного треугольника находится в правой части страницы. Одна сторона треугольника представляет процент песка, вторая сторона представляет процент глины, а третья сторона представляет процент ила. Если процентное содержание песка, глины и ила в образце почвы известно, то треугольник можно использовать для определения классификации текстуры почвы. Например, если почва состоит на 70 процентов из песка и на 10 процентов из глины, то почва классифицируется как супесчаный. Тот же метод можно использовать, начиная с любой стороны почвенного треугольника. Если для определения типа почвы использовался метод текстуры на ощупь, треугольник также может дать приблизительную оценку процентного содержания песка, ила и глины в почве.

Химические и физические свойства почвы связаны с текстурой. Размер и распределение частиц влияют на способность почвы удерживать воду и питательные вещества. Почвы с мелкой текстурой обычно обладают большей способностью удерживать воду, тогда как песчаные почвы содержат большие поры, которые допускают выщелачивание. [6]

Почва отделяется [ править ]

Классификация размеров частиц, используемая в разных странах, диаметры в мкм

Сепараторы почвы представляют собой частицы определенного диапазона размеров. Самые маленькие частицы представляют собой частицы глины и классифицируются как имеющие диаметр менее 0,002 мм. Частицы глины имеют пластинчатую форму, а не сферическую, что позволяет увеличить удельную поверхность. [7] Следующие по размеру частицы - частицы ила, их диаметр составляет от 0,002 мм до 0,05 мм (в почвенной таксономии Министерства сельского хозяйства США). Самые крупные частицы представляют собой частицы песка и имеют диаметр более 0,05 мм. Более того, крупные частицы песка можно охарактеризовать как крупные , промежуточные как средние , а более мелкие - как мелкие . В других странах существуют свои собственные классификации размеров частиц.

Название почвы отдельноеПределы диаметра (мм)
( классификация USDA )		Пределы диаметра (мм)
( классификация WRB )
Глинаменее 0,002менее 0,002
Ил0,002 - 0,050,002 - 0,063
Очень мелкий песок0,05 - 0,100,063 - 0,125
Хороший песок0,10 - 0,250,125 - 0,20
Средний песок0,25 - 0,500,20 - 0,63
Крупнозернистый песок0,50 - 1,000,63 - 1,25
Очень крупный песок1,00–2,001,25 - 2,00

Методология [ править ]

Текстура на ощупь [ править ]

Блок-схема текстуры по ощущениям

Ручной анализ - это простой и эффективный способ быстрой оценки и классификации физического состояния почвы. Правильно выполненная процедура позволяет быстро и часто оценивать характеристики почвы с небольшим оборудованием или без него. Таким образом, это полезный инструмент для определения пространственных вариаций как внутри, так и между полями, а также для определения прогрессивных изменений и границ между единицами почвенной карты (почвенными рядами). Текстура на ощупь - это качественный метод, так как он не дает точных значений песка, ила и глины. Блок-схема текстуры на ощупь, хотя и качественная, может быть точным способом для ученого или заинтересованного человека проанализировать относительные пропорции песка, ила и глины. [8]

Метод текстуры на ощупь предполагает взятие небольшого образца почвы и изготовление ленты. Ленту можно сделать, взяв клубок земли и протолкнув землю между большим и указательным пальцами и сжав ее вверх в виде ленты. Позвольте ленте выйти и натянуться на указательный палец, порвавшись под собственным весом. Измерение длины ленты может помочь определить количество глины в образце. После изготовления ленты обильно смочите небольшую щепотку земли на ладони и потрите указательным пальцем, чтобы определить количество песка в образце. Почвы с высоким процентным содержанием песка, такие как супеси или супеси, имеют песчаную текстуру. [1] Почвы с высоким процентным содержанием ила, такие как илистый суглинок или илистая глина, кажутся гладкими. [1] Почвы с высоким содержанием глины, такие как суглинок, кажутся липкими. Хотя метод определения текстуры на ощупь требует практики, это полезный способ определения текстуры почвы, особенно в полевых условиях.

Метод ареометра [ править ]

Метод определения текстуры почвы с помощью ареометра - это количественное измерение, позволяющее оценить процентное содержание песка, глины и ила в почве. [9] Метод ареометра был разработан в 1927 году [10] и широко используется до сих пор. Этот метод требует использования гексаметафсофата натрия , который действует как диспергирующий агент для разделения агрегатов почвы. Почву перемешивают с раствором гексаметафосфата натрия на орбитальном шейкере в течение ночи. Раствор переливают в мерные цилиндры объемом один литр и заливают водой. Почвенный раствор перемешивают металлическим плунжером, чтобы разогнать частицы почвы. [9]Частицы почвы разделяются по размеру и опускаются на дно. Частицы песка сначала опускаются на дно цилиндра. Частицы ила опускаются на дно цилиндра вслед за песком. Частицы глины отделяются над слоем ила.

Измерения проводятся с помощью почвенного ареометра. Почвенный ареометр измеряет относительную плотность жидкостей (плотность жидкости по сравнению с плотностью воды). Ареометр опускается в цилиндр, содержащий почвенную смесь в разное время: сорок пять секунд для измерения содержания песка, полтора часа для измерения содержания ила и от шести до двадцати четырех часов (в зависимости от используемого протокола) для измерения. глина. Регистрируется номер на ареометре, который виден (над почвенным раствором). [9]Бланк (содержащий только воду и диспергирующий агент) используется для калибровки ареометра. Значения, записанные по показаниям, используются для расчета процентного содержания глины, ила и песка. Бланк вычитается из каждого из трех показаний. Расчеты следующие: [9]

Процент ила = (высушенная масса почвы - показания песчаного ареометра - пустые показания) / (высушенная масса почвы) * 100

Процент глины = (показания глиняного ареометра - холостые показания) / (высушенная масса почвы) * 100

Процент песка = 100 - (процент глины + процент ила)

Дополнительные методы [ править ]

Есть несколько дополнительных количественных методов определения текстуры почвы. Некоторыми примерами этих методов являются метод пипетки, метод твердых частиц органического вещества (POM) и экспресс-метод [11]

См. Также [ править ]

  • Цвет почвы
  • Текстура (геология)
  • Ареометр
  • Таксономия почвы USDA

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d Персонал отдела почвоведения. 2017. Песок для обследования почвы. К. Дитцлер, К. Шеффе и Г. К. Монгер (ред.). Справочник USDA 18. Правительственная типография, Вашингтон, округ Колумбия
  2. ^ Atterberg A (1905) Die rationalle Klassifikation дер Санде унд Kiese. Chemiker Zeitung 29, 195–198.
  3. ^ Дэвис РОЭ, Беннетт HH (1927) «Группировка почв на основе механического анализа». Тираж Министерства сельского хозяйства США № 419.
  4. ^ Маршалл TJ (1947) "Механический состав почвы по отношению к полевым описаниям текстуры". Совет по научным и промышленным исследованиям, Бюллетень № 224, Мельбурн.
  5. ^ a b Персонал отдела исследования почвы (1993). Пособие по обследованию почв . Министерство сельского хозяйства США. С. 63–65 . Проверено 30 августа 2014 .
  6. ^ Lindbo, Hayes, Adewunmi (2012). Знать почву Знать жизнь: физические свойства почвы и почвенные образования . Американское общество почвоведов. п. 17. ISBN 9780891189541.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  7. ^ Фот, Генри Д. (1990). Основы почвоведения 8-е издание . Канада: John Wiley & Sons. п. 23 . ISBN 0-471-52279-1.
  8. ^ Тьен, Стивен. «Определение текстуры почвы« методом ощупывания » » (PDF) . NDHealth.gov .
  9. ^ a b c d Bouyoucos, Джордж. 1936. Руководство по механическому анализу почв гидрометрическим методом. Почвоведение. Том 42 Выпуск 3: стр 225–230
  10. ^ Bouyoucos G. 1951. Повторная калибровка метода гидрометра для проведения механического анализа почв. Американское агрономическое общество.
  11. ^ Кеттлер, Т., Доран, Дж., Гилберт, Т., 2001. Упрощенный метод определения размера частиц почвы для сопровождения анализа качества почвы. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 65: 849–853

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Служба охраны природных ресурсов. (nd). Получено 29 ноября 2017 г. с https://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/detail/soils/edu/?cid=nrcs142p2_054311.
  • Прескотт Дж. А., Тейлор Дж., Маршалл Т. Дж. (1934) «Взаимосвязь между механическим составом почвы и оценкой текстуры в поле». Труды Первой комиссии Международного общества почвоведения 1, 143–153.
  • Роуэлл Д. (1994) Почвоведение; Методы и применение , Longman Scientific & Technical (1994), 350 страниц [1]
  • Текстура почвы, Р.Б. Браун, Университет Флориды, Институт продовольственных и сельскохозяйственных наук.
  • Toogood JA (1958) "Упрощенная диаграмма текстурной классификации". Канадский журнал почвоведения 38, 54–55.
  • Уитни М. (1911) «Использование почв к востоку от региона Великих равнин». Бюллетень почвенного бюро Министерства сельского хозяйства США № 78.