Тихоненко Д.Г., Дегтярьов В.В. та ін. Практикум з грунтознавства

Подождите немного. Документ загружается.

101

ласи

фі

кац

я ґрунт

в за гранулометричним складо

Рослини неоднаково реагують на гранулометрични

склад ґрунту.

Маючи значні можливості до адаптації, для кожної групи культур існує

певний оптим

м (табл. 29), який слід врахов

вати при розробці заходів

раціонального використання земель

априкла

картопля і жито дають непогані врожаї на важкос

глин-

кових ґрунтах. Проте найвища врожайність цих культур спостерігаєть-

я на супіщаних і легкосуглинкових різновидах. Найкращий розвиток

найвища продуктивність озимої пшениці, ячменю, вівса і цукро вих

буряків відмічена на легко-, середньо- і важкосуглинкових ґрунтах,

а льону — на легко- і середньосуглинкових. Кукурудза і соняшник кра-

ще ростуть на важкосуглинкових і глинистих ґрунтах. Люпин, еспарцет

піщаний, серадела і люцерна жовта добре поч

вають себе на піщаних

супіщаних ґрунтах, конюшина — на суглинкових, а посіви люцерни

иньогібридної, б

рк

на білого і жовтого краще вдаються на важкос

г-

линкових і глинистих. Більшість польових культур (озима пшениця, ку-

курудза, цукровий буряк, соняшник та інші) не люблять піщаних ґрунтів.

29. В

дношення рослин до гранулометричного складу ґрунту

(за В. Ф. Вальковим

)

рун

іщаний

а супіщаний

легко- і середньо-

суглинкови

структурни

важ

о-суглинкови

та глини

ти

сла

ооструктурений

а змити

важкосуг

инк

вий і глини

тий

Жит

артопля

пин

Еспарцет

пі

ани

Люцерна

вт

ерадел

авуни

ині

ар

узи

ешня

шени

я озима

Овес

Пр

осо

ит

Гр

ечка

Ячмін

Ль

ва

со

ля

оро

артопля

Ко

шина

Цу

кровий

бу

ря

Черешня

ня

руша

шениця яр

Ячмін

Ку

дз

орго

оя

оняшни

укровий

уряк

Ко

плі

ик

ва

со

ля

лив

Абр

икос

ишня

Ри

укурудза

Люце

на

иньогібридна

лива

ишня

уркун білий

уркун жовти

Дані гранулометричного аналізу використовуються при бонітуван-

ні ґр

нтів, проект

ванні ос

вальних і зрош

вальних меліоративних

истем. Залежно від гранулометричного складу ґрунтів, змінюються

мови обробітк

, строки польових робіт, норми внесення добрив і хіміч-

них меліорантів, розміщення сільськогосподарських культур та ін

ТРУКТУРА ҐРУНТ

структурою ґрунту розуміють сукупність окремостей, або агре-

гатів, різних за розмірами, формою, міцністю та зв’язністю. Стр

кт

рне

ідокремлення — агрегат складається з первинних частинок (механіч-

них елементів

)

, або мік

оаг

егатів, з’єднаних між собою внаслідок коа-

гуляції колоїдів, склеювання, злипання.

грегати, які утворюються з первинних механічних елементів, на-

ежать до першого порядку. Силами залишкових валентностей, а також

шляхом склеювання та злипання можуть утворюватись агрегати друго-

го, третього та інших порядків

У міру збільшення розміру агрегату зв’язок між окремими складови-

ми послаблюється, отже, зменш

ються зв’язність і міцність.

датність ґрунту розпадатися на структурні окремості, або агрегати,

на

ива

ть

йо

стр

кт

рністю

Розрізняють два поняття структури ґрунту: морфологічне і агроно-

мічне. У морфологічному відношенні гарною буде будь-яка чітко вияв-

ена структура: горіхувата, стовпчаста, призмовидна, пластинчата та

н. Кожному генетично відмінному ґрунту і його окремим горизонтам

притаманна своя, характерна стр

кт

ра.

ї форм

вання тісно пов’язане

з умовами утворення даного ґрунтового типу

грономічно цінною є тільки така стр

кт

ра, яка забезпеч

є родю-

ість ґрунту. Оптимальні умови водного та повітряного режимів склада-

ться

ґр

нтах з дрібногр

дк

ватою та зернистою стр

кт

рою

рунтову структуру за розмірами агрегатів поділяють так: брилувата

(

агрегати >10 мм); грудкувато-зерниста, або макроструктура (агрегати

10—0,25 мм); мікроструктура (агрегати <0,25 мм)

. А. Костичев запропонував класифікувати структуру ґрунту як во-

достійк

(агрономічно цінн

) і неводостійк

. Пізніше, розвиваючи це

положення, В. Р. Вільямс запропонував розрізняти дві якості ґрунтових

агрегатів: зв’язність і міцність. Під зв’язністю роз

міється здатність аг-

регату протистояти механічній дії, а під міцністю — здатність агрегату

довго п

отистояти

озмиваючій дії води.

в’язність ґрунту залежить від кількості мулуватих і особливо ко-

оїдних частинок, міцність агрегату — тільки від якості гумусу, який

цементує механічні елементи

рудочка ґрунту може бути зв’язаною, але неміцною: наприклад, гру-

дочк

хої глини важко зр

йн

вати р

кою, але

воді вона швидко роз-

падається на механічні елементи

які складають її

аввінов М. І. запропон

вав класифікацію агрономічн

цінних агре-

гатів (табл. 30), яка в теперішній час є загальноприйнятою в Україні. Всі

103

Стр

кт

ра ґр

нт

агрегати даної класифікації належать, за С. А. Захаровим, до стр

кт

ри

ку

овидного типу.

грономічно цінною вважається водостійка з високою порозністю

труктура, утворення якої ї є завданням агротехнічних прийомів і за-

одів, спрямованих на остр

кт

рення ґр

нт

. Але не кожна водостійка

труктура є агрономічно цінною. Водостійкість структури має подвійну

природу: вона може бути обумовлена стійким хімічним і фізико-хіміч-

ним закріпленням колоїдів (незворотна коагуляція колоїдів); агрегати

можуть бути водостійкими через їх неводопроникність, пов’язану з на-

вністю переважно тонких неактивних пор. Добра стр

кт

ра повинна

бути також механічно міцною, не руйнуватися під час обробітку ґрунту

ільськогосподарськими знаряддями

Існуючі методи дослідження ґрунтової структури можна поділити на

гр

пи: 1) морфологічний опис стр

кт

ри; 2) вивчення якості стр

кт

ри:

одостійкості та механічної міцності; 3) з’ясування природи водостій-

кості і механічної міцності ґрунтового агрегату шляхом вивчення його

будови і причин, які обумовлюють зв’язок між окремими первинними

тинками

тже, стр

кт

ра ґр

нт

є одним з головних факторів його родю-

ості. У структурному ґрунті створюються оптимальні умови водного,

повітряного і теплового режимів, що в свою черг

, об

мовлює розвиток

мікробіологічної діяльності, мобілізацію і доступність поживних речо-

ин для

ослин

Досліджуючи структуру, слід мати на увазі таке

наліз структури з метою її агрономічної оцінки виконують звичай-

но для орного і підорного шарів. Орний шар характеризують по всій

30. Класифікація агрономічно цінних стр

кт

рних агрегатів ґр

нт

(

за М. І. Савв

новим

)

Рід окремостей

ид окремосте

Розмір (діаметр), мм

рилиста частина ґрун-

ту

(окремості понад

10 мм

діаметрі

)

рили: грубі

ередні

ібні

>100

100

—

—1

рудочкувата частина

нт

(окремості роз-

мі

ом 10—0,25 мм

діаметрі

)

рудочки: грубі

ередні

ібні

нисті елементи

—

3,0

—

1,0

0-0

5-0

илувата частина ґрун-

у (окремості менше

,25 мм

діаметрі

)

Мікроструктурні елементи

илувато-глинисті частк

25-0

агальне ґрунтознавств

104

глибині зразками по 10 см (0—10, 10—20 і ін.). Зразки відбирають лопа-

ою. Можна також використовувати зразки, які взяті циліндрами вели-

кого об’єм

(500 або 1000 см

) для визначення щільності скелета ґр

нт

На кожній ділянці слід брати зразки з п’яти точок. Потім з них скла-

дають змішаний зразок або визначають кожний окремий зразок. В остан-

ньому випадку одержані результати, математично оброблені, покажуть

більш чітку картину. Зразок ґрунту для аналізу, який взято в полі, по-

инен бути збережений в незруйнованому стані. Оскільки структура

ґрунту верхніх горизонтів динамічна у часі, результати аналізів зразків,

зятих в різні строки, будуть неоднаковими, тому визначати її треба пе-

ріодично на протязі року або вегетаційного періоду

Існ

ють різні д

мки про те, в яком

стані вологості слід аналіз

ва-

и зразок. Багато дослідників вважають, що сухі зразки аналізувати не

можна, бо це відст

п від природних

мов: в природі

рідких випадках

тільки на самій поверхні ґрунт може просохнути до повітряно сухо-

го стану. Крім того, експериментально доведено, що водостійкість за-

ежить від вологості. Сухі агрегати менш водостійкі, і пояснюється це

руйнівною дією затиснутого повітря під час опускання агрегату у воду.

Тому перед визначенням водостійкості рекомендується насичувати агре-

гати водою до капілярної вологоємкості. Більш вірно аналізувати струк-

ту

при природній вологості, але при цьом

треба врахов

вати, що во-

огість зразків, взятих у різні строки, буває різною, тому порівнювати

рез

льтати важко і навіть не можливо.

У кожному конкретному випадку у виборі методики слід виходити

з цілі і умов. Обраний метод повинен бути використаний на протязі

сього періоду досліджень

ор

олог

чна характеристика стр

кт

ерша характеристика структурності ґрунту, типу структури і в де-

якій мірі її агрономічної цінності дається під час візуального опису

ґр

нтового профілю або орного шар

овна характеристика структурних елементів для морфологічного

пис

дана С. О. Захаровим, якою і слід кер

ватися в роботі (рис. 8,

абл. 31

етоди вивчення структур

налітично структурність гранту визначається методом розсіюван-

ня на ситах. Для цього беруть великі зразки (2,5—5,0 кг) і невеликими

порціями обережно розсіюють в наборі сит. Кожну фракцію збирають,

зважують і обчислюють вміст (в % до маси взятого ґрунту).

105

Структура ґрунт

31. Класиф

кац

я структурних елемент

в за С. О. Захаровим

Ви

озміри, мм

Тип I. Кубовидна структура — рівномірно розвинута по трьох осях

Грані та ребра слабо виявлені

. Брилувата — невірна

форма і нерівна поверхня

1. Крупнобрилувата

2. Дрібнобрилуват

100

—

I. Грудкувата — невірна

форма, нерівні кр

глясті

а шо

сткі пове

хні

1. Крупногрудкуват

2. Грудкувата

3. Дрібногрудкувата

. Пилувата

—

—1

10-0

Грані та ребра добре виявлені

II. Горіхувата

—

більш-менш вірна форма,

поверхня граней порівняно

івна, г

ані та

еб

а гост

1. Крупногоріхуват

2. Горіхувата

3. Дрібногоріхувата

10—

—

V. Зерниста —

більш-менш вірна форма,

ноді кругляста з гранями

о шорсткуватими та мато-

ими

то гладкими

лиск

чими

1. Кр

пнозерниста (горіх

вата)

2. Зерниста (кр

пятчата

)

3. Дрібнозерниста (порошкувата

)

—

—1

1-0

Тип II. Призмовидна структура — розвинута переважно

по вертикальній осі

Грані та ребра слабо виявлені

. Стовповидна — не-

ірної форми зі слабо

изначеними нерівними

гранями і кр

глястими

бр

ами

1. Крупностовповидна

2. Стовпови

на

3. Дрібностовповидн

>50

—

<30

ані та

еб

а доб

е виявлені

I. Стовпчаста — ві

ної

ми, з досить доб

иявленими гладкими

бічними вертикальними

гранями, з круглястою

ерхньою основою

(

«голівкою»

)

і плоскою

нижнь

ою

. Кр

пностовпчаста

товпчаста

3. Д

ібностовпчаст

>50

—

<30

агальне ґр

нтознавств

106

Для одержання порівняльних результатів зразки слід аналізувати

повітряно с

хом

стані. До того ж, сирий ґр

нт забиває сито, а ще

дуже ускладнює ро

оту

ро якість стр

кт

ри виснов

ють за її водостійкістю, механічною

міцністю, порозністю. Методи визначення водостійкості можна розді-

ити на дві гр

пи: прямі і опосередковані

рямими методами безпосередньо визначається кількість водостій-

ких і неводостійких аг

егатів. До цих методів належать: мік

оаг

егатний

аналіз ґрунту (за Качинським, Астаповим), макроагрегатний — методи

фракціонування ґрунту на ситах у воді (за Савиновим, Вершиніним та

Рев

том, Бекаревичем); колихання сит (в приладі Бакшеєва на гідрокла-

ифікаторі) та розмокання агрегатів у стоячій воді, тощо. Коли про водо-

тійкість виснов

ють за іншим показником, наприклад, за зміною водо-

проникності (метод і прилад Фадеєва-Вільямса), по кількості води, для

озмивання аг

егатів

(

апельний метод Віленського

)

тощо,— йдеться

про опосередковані методи

Рід

Вид Розм

ри, мм

II. Призматична —

рівними, часто глянцеви-

ми поверхнями, з гостри-

ми ребрами

. Крупнопризматична

. Призматична

3. Д

ібноп

изматична

. Олівцева — п

и довжині відо-

емлень >50 м

>50

—

<30

Тип III. Плитовидна структура — розвинута переважно

дв

х г

ор

зо

нт

льних

ос

III. Плитчаста — ша-

вата з більш-менш

розвин

тими «площинами

пайності», часто

ізно-

го забарвлення і різного

характеру поверхні

1. Слан

ювата

Плитча

та

Пла

тинчата

. Листувата

>50

—

Х. Лускувата — з порів-

няно невеликими

інколи

ігнутими горизонтальни-

ми пло

инами спайності

часто з гост

ими

еб

ами

(

деяка схожість

лускою риби

)

. Шкаралупувата

2. Гр

уб

ол

ск

ват

3. Дрібнол

ск

вата

—

Пр

одовження табл. 31

107

Стр

кт

ра ґр

нт

Ри

ипи ґрунтової структури (за С. О. Захаровим

)

— кубовидна

(

— крупно-грудкувата

;

— грудкувата

;

— дрібногрудкувата;

— пилувата

;

— крупногоріхувата;

— горіхувата;

— дрібногоріхувата;

— кр

пноз

рниста

;

— з

рниста

;

—

по

ошиста

;

— стр

кт

рні відокремлення, які нанизані на корені;

II — п

измовидна

(

— стов

чата

;

— стов

овидна

;

— кр

пнопризма-

тична

;

— п

изматична

;

—дрібнопризматична;

— тонкопризматична);

III — плитови

на

(

— сланцювата

;

— пастинчата

;

— листувата

;

1 — лускувата

;

2 — мілколускувата)

ро природу водостійкості ґрунтових агрегатів можна висновувати

за їх порозністю. Для визначення порозності розроблені методи парафі-

нування, часовий, шліфів (мікроскопічний)

одостійкість ґр

нтових агрегатів об

мовлена різною природою

«клеючих» речовин, які беруть участь у структуроутворенні, їх зв’яз-

ком з механічними елементами. Для вивчення

олі ок

емих «клеїв»

оз-

робляються фізико-хімічні методи. Найбільш відомий з них — «анато-

мування» агрегату [13].

агальне ґрунтознавств

108

ікроагрегатний аналіз ґрунт

за методом

ачинськог

Із зразка ґрунту, який доведено до повітряно сухого стану, беруть

ередню пробу 100—150 г, відбирають корені, обережно розтирають

у фарфоровій ступці товкачиком з гумовим наконечником і просіюють

крізь сито з отворами 1 мм. З підготовленого ґрунту беруть наважки на

ехнічно-хімічних терезах: 10—15 г для визначення мікроагрегатного

кладу, 4—5 г для визначення гігроскопічної вологості

одібно гран

лометричном

аналіз

, мікроагрегатний складається

з двох операцій: підготовки зразка до аналізу та кількісного визначення

фракції (мікроагрегатів). Наважк

ґр

нт

для мікроагрегатного аналі-

зу переносять в кол

у на 500 мл з широкою горловиною. Наливають

250 мл дистильованої води і залишають ґрунт на 24 години для роз-

мокання. Потім колбу закривають пробкою, ставлять на прилад пере-

мішування суспензії (мішалку) і протягом двох годин збовтують гори-

зонтальними поштовхами (40 подвійних ударів). Вміст колби крізь сито

з отворами діаметром 0,25 мм переливають у літровий

циліндр і долива-

ть дистильованою водою до 1000 мл. Фракцію, яка залишилася на ситі,

переносять у бюкс, випаровують на піщаній бані, сушать у сушильній

шафі при температ

рі 10

до постійної маси, зваж

ють і обчислюють

ї вміст у % до абсолютно сухого ґрунту, взятого для аналізу. З приготов-

еної суспензії в циліндрі піпеткою беруть проби. Відбір проб суспензії,

подальшу їх обробку, розрахунок фракції у % проводять так, як і при

изначенні гранулометричного складу (див. метод Н. А. Качинського).

оефіцієнти дисперсності та структурност

оефіцієнти дисперсності і структурності ґрунту визначають за да-

ними мікроагрегатного та гран

лометричного аналіз

ґр

нт

. Пропон

мо декілька формул для розрахунку

актор дисперсності К, за Н. А. Качинським, характериз

є ст

пінь

руйнування мікроагрегатів у воді і виражається процентним співвідно-

шенням мулу (частинок <0,001 мм) «мікроагрегатного» і мулу «грану-

ом

тричного»

100⋅

(

— вміст мулу, відповідно при мікроагрегатному та при гранулометрич-

ному аналізах, %)

Наприклад, якщо

= 5%

=25%, то фактор дисперсності буде

івний:

109

Структура ґрунт

%K 20

1005

⋅

им вище фактор дисперсності, тим менш стійкою є мікроструктура

ґрунту. Для звичайного глинистого чорнозему фактор дисперсності не

перевищує 10%, а для стовпчастого горизонту солонцю може становити

рівний 80%

Фактор структурності К

КК

за Фегеляром, характеризує водостій-

кість агрегатів. Розрахов

ється за форм

лою

100⋅

−

(

—

вміст м

відповідно при мікроагрегатном

та при гран

лометрич-

ному аналізах, %)

Так

якщо

= 5%

= 25%

то

80100

525

=⋅

−

Су

ма кількісних виражень фактора дисперсності та фактора стр

к-

турності становить 100%. Таким чином, знаючи величину одного фак-

тора, легко розрахувати други

й.

Ступінь агрегатності К

за Бе

вером та Роадемом

100⋅

−

(

— кількість водостійких агрегатів > 0,05 мм при мікроагрегатному аналізі;

— кількість механічних елементів > 0,05 мм при гранулометричному

аналізі

ідвищення ст

пеня агрегатності означає покращення водостійкості

труктури.

У формулах, розглянутих вище, використовуються дані двох ана-

лізів — мікроагрегатного та гранулометричного.

. Ф. Вадюніною запропонована формула розрахунку «грануломет-

ричного показника стр

кт

рності Р» за рез

льтатами тільки гран

ло-

метричного аналізу. Механічні елементи при цьому поділяються на

активні, які володіють цемент

ючою здатністю і приймають

часть

у коагуляції, та пасивні, які беруть участь у структуроутворенні як па-

ивний мате

іал

У гумусованих ґрунтах активну участь в коагуляції беруть мул

більша частина дрібного пилу. У ґрунтах малогумусованих, наприклад,

агальне ґр

нтознавств

підзолистих, активною частиною є тільки мул. Виходячи з цього, фор-

ли розрах

нк

«гран

лометричного показника стр

кт

рності» мають

аки

вид

для г

сованих ґр

нтів

100⋅

для малогумусованих ґрунтів

100⋅

(

— кількість мулу, %;

— кількість дрібного пилу, %;

— кількість серед-

нього та крупного пилу, %)

им вище «гранулометричний показник структурності», тим більше

потенційна здатність ґрунту до оструктурювання

Визначення дисперсності та коефіцієнта структурност

нтів, за О. Н. Соколовськи

тр

кт

рність ґр

нт

в значній мірі залежить від кількості найбільш

активної його частини (мулу), зв’язаної в структурні грудочки, агрегати.

я кількість ґр

нт

визначається тою частиною ґр

нт

, яка легко дис-

пергується у воді. Дане явище сприяє утворенню кірки та брилуватості

ранки і зміни водно-повітряного режиму ґрунту

Уявлення про ступінь структурності ґрунту дає коефіцієнт струк-

урності О. Н. Соколовського, який характеризує структурність ґрунту

визначає заходи з покращення його структурного стану

оефіцієнт структурності визначається за загальною кількістю мулу,

який міститься

даном

ґр

нті (вміст м

визначається після повного

диспергування ґрунту при гранулометричному аналізі), а також мулу,

який виділяється під час звичайного переміш

вання ґр

нт

з водою

ід роботи. На технохімічних терезах зважують 40 г повітряно-су-

ого ґрунту, переносять наважку в циліндр місткістю 500 мл, прилива-

ть до позначки дистильовану воду і збовтують вміст протягом 30 хв.

алишають циліндр на добу (час відстоювання суспензії такий, як

при визначенні мулистої фракції,— (добова проба гранулометричного

кладу), потім відбирають піпеткою пробу з глибини 7 см, випарюють

ї в попередньо зваженій чашці. Після вис

вання до постійної маси

пробу охолоджують в ексикаторі і зважують. Обчислюють вміст мулу

у процентах (

(

КР

100500 ⋅⋅⋅

(

— маса мулистих частинок у чашці, г; 500 — об’єм суспензії у циліндрі, мл;

100

— перерахунок на

100

г ґрунту;

—

коефіцієнт гігроскопічності для

перерахунку на а

солютно сухий ґрунт;

— об’єм піпетки, мл;

— н

жк

нт

, г