1.1. Гранулометричний склад ґрунтів : Землеробство з основами грунтознавства і агрохімії : B-ko.com : Книги для студентів

1.1. Гранулометричний склад ґрунтів

Ґрунт як природне тіло складається з чотирьох фізичних фаз:твердої, рідкої, газоподібної та живої (сукупність організмів, щонаселяють його).

Тверда фаза ґрунту — це його основа, матриця, що сфор-мувалася протягом довготривалого процесу ґрунтоутворення напродуктах вивітрювання материнської гірської породи. Розрізня-ють продукти вивітрювання, які не зазнали переміщення у про-сторі — елювій, і ті, які привнесені зі сторони чинниками екзо-генної міграції речовин (з водою або вітром) — делювій. Твердафаза складається з так званих первинних мінералів (уламківгірської породи різної величини і форми) і вторинних продуктівґрунтоутворення: рослинних решток, продуктів їх частковогорозкладання, гумусу, вторинних глинистих мінералів, простихсолей та оксидів, переважно кремнію, алюмінію і заліза. Вонахарактеризується гранулометричним (механічним), мінералогі-чним та хімічним складом, з одного боку, та складенням, струк-турою і пористістю — з іншого. Часточки ґрунту різного розміруназиваються механічними елементами. Вони мають різниймінералогічний та хімічний склад. Так, грубі часточки переваж-но складаються з кварцу, пилуваті — з кварцу та польових шпатів,тонкодисперсні — вторинних глинистих мінералів.

Ґрунтове тіло — це суміш механічних елементів різного роз-міру. Близькі за розмірами механічні елементи, об'єднані у певнігрупи, називаються гранулометричними фракціями. Існує кількакласифікацій механічних елементів за розмірами. Нині найчасті-ше застосовується класифікація механічних елементів, розроб-лена Н. А. Качинським (табл. 1).

Часточки, крупніші за 1 мм, тобто камінці і гравій, називаютьскелетом ґрунту, а часточки, дрібніші за 1 мм, дрібноземом. У ме-жах фракції дрібнозему виділяють дві групи часточок: крупніші за0,01 мм, об'єднані у групу під назвою «фізичний пісок», та дрібнішіза 0,01 мм, об'єднані у групу «фізична глина».

Таблиця 1

Класифікація механічних елементів ґрунтотворних поріді ґрунтів (за Н. А. Качинським, 1965)

Фракція

Діаметрчасточок, мм

Фракція

Діаметрчасточок, мм

Камінці

> 3

Пил

 

Гравій

3-1

крупний

0,05-0,01

Пісок

 

середній

0,010-0,005

крупний

1-0,5

дрібний

0,005-0,001

середній

0,50-0,25

Мул

 

дрібний

0,25-0,05

грубий

0,001-0,0005

 

 

тонкий

0,0005-0,0001

 

 

Колоїди

< 0,0001

Залежно від водно-фізичних та хіміко-мінералогічних власти-востей механічні елементи згруповані у певних межах за розмі-рами — гранулометричні фракції. Кожна із механічних фракційхарактеризується відповідними фізичними властивостями.

Фракції гравію та крупного піску мають велику водопро-никність і незначну капілярність. Тому їхня вологоємкість дуженизька. Часточки середнього і дрібного піску мають також висо-ку водопроникність, слабку водопідіймальну здатність та воло-гоємкість, проте ці властивості помітно змінюються із зменшен-ням розміру піщаних часточок.

Фракція пилу за своїми властивостями неоднорідна. Грубийпил (0,05-0,01 мм), так само як і пісок, — це поверхнево пасив-на, а середній та дрібний — поверхнево активна фракції. Вонидобре затримують вологу в ґрунті, мають задовільну водо-підіймальну здатність, незначне набухання, слабкопластичні таслабколипкі (за В. А. Ковдою).

Мул є найактивнішою фракцією твердої фази ґрунту. Милу-вата фракція має дуже погану водопроникність, здатна затриму-вати велику кількість вологи та поживні речовини. Водопідій-мальна здатність мулу менша, ніж у пилуватих часточок. Захімічним складом часточки < 0,001 мм є найціннішими у ґрун-тотворних породах та ґрунтах, оскільки в них зосереджені ос-новні запаси зольних елементів живлення.

Відносний вміст у ґрунті механічних елементів різного розміруназивається гранулометричним складом. Існує кілька класифі-кацій ґрунтів за гранулометричним складом, однак нині в Українінайбільш поширена класифікація, яку розробив М. М. Сибірцев,а потім уточнив Н. А. Качинський. Вона побудована за співвідно-шенням у ґрунті фізичної глини та фізичного піску (табл. 2).

Класифікація ґрунтів за гранулометричним складом, коливраховують тільки фізичний пісок і фізичну глину, називається

Таблиця 2

Класифікація ґрунтів за гранулометричним складом(за Н. А. Качинським, 1965)

Назва ґрун-

Вміст фізичної глини

Вміст фізичного піску

ту за ґрун-

(< 0,01 мм) у ґрунтах, %

(> 0,01 мм) у ґрунтах, %

тометрич-

Підзо-

Степово-

У солон-

Підзо-

Степово-

Усолон-

ним скла-

листо-

го типу

цях та

листого

го типу

цях та

дом

го типу

ґрунто-

сильно-

типу

ґрунто-

силь-

 

ґрунто-

утворен-

солон-

ґрунто-

утворен-

носо-

 

утво-

ня, чер-

цюватих

утво-

ня,чер-

лонцю-

 

рення

вонозе-мах і жов-тоземах

 

рення

вонозе-мах і жов-тоземах

ватих

Піщаний

 

 

 

 

 

 

пухкопіща-ний

0-5

0-5

0-5

100-95

100-95

100-95

зв'язнопі-

 

 

 

 

 

 

щаний

5-10

5-10

5-10

95-90

95-90

95-90

Супіщаний

10-20

10-20

10-15

90-80

90-80

90-85

Суглинковий

 

 

 

 

 

 

легкосуг-

 

 

 

 

 

 

линковий

20-30

20-30

15-20

80-70

80-70

85-80

середньо-

 

 

 

 

 

 

суглинковий

30-40

30-45

20-30

70-60

70-55

80-70

важкосуг-

 

 

 

 

 

 

линковий

40-50

45-60

30-40

60-50

55-40

70-60

Гпинистий

 

 

 

 

 

 

легкогли-

 

 

 

 

 

 

нистий

50-65

60-75

40-50

50-35

40-25

60-50

середньо-

 

 

 

 

 

 

глинистий

65-80

75-85

50-65

30-20

25-15

50-35

важкогли-

 

 

 

 

 

 

нистий

80

85

65

20

15

35

двочленною. В Україні поширена також тричленна класифіка-ція ґрунтів за гранулометричним складом, яку розробив проф.М. М. Годлін. Суть її полягає тому, що з групи часточок «фізичнийпісок» було виділено окремо фракцію грубого пилу (0,05-0,01 мм),питома вага якої її ґрунтах України досить велика (табл. 3). Ґрун-ти різного гранулометричного складу значно різняться своїмивластивостями, мають різну родючість, потребують неоднаково-го обробітку тощо.

У піщаних, супіщаних, легкосуглинкових та середньосуглин-кових ґрунтах переважає фізичний пісок, тому вони чинять не-великий опір ґрунтообробним знаряддям. Такі ґрунти називаютьлегкими. Важкосуглинкові та глинисті ґрунти, навпаки, чинятьдуже великий опір під час обробітку, і їх називають важкими.

Від гранулометричного складу ґрунту залежать майже всі йогофізичні властивості, що визначають умови росту та розвиткукореневих систем рослин. Безструктурні глинисті ґрунти дужеущільнені, мають малу водопроникність і високу вологоємкість,несприятливі повітряні й теплові властивості. Агрегація механіч-них елементів сприяє поліпшенню фізичних властивостей ґрун-ту: збільшується пористість, створюються сприятливі повітряні йтеплові умови.

У піщаних і супіщаних ґрунтах механічні елементи, стикаю-чись один з одним, не взаємодіють і не утворюють агрегатів.Тому вони пухкі, мають високу водопроникність, дуже малу во-логоємкість, добрі повітряні властивості, швидко нагріваються іохол оджуються.

Від гранулометричного складу залежать також хімічні власти-вості ґрунту. Глинисті ґрунти завжди містять більше зольних еле-ментів живлення порівняно з суглинковими, супіщаними й піща-ними. Гумусові речовини краще закріплюються у глинистихґрунтах, особливо при вмісті в них карбонату кальцію.

Знання гранулометричного складу ґрунтів дає змогу спеціа-лістам передбачати (в певних межах) їх властивості та вирішу-вати питання відносно підбору ґрунтообробних знарядь, строківі способів обробітку ґрунту та внесення органічних і мінераль-них добрив.

За агрономічними властивостями найкращими за грануломет-ричним складом є середньосуглинкові ґрунти.

Таблиця 3

Класифікація ґрунтів за гранулометричним складом(за М. М. Годліним, 1940)

Групи ґрунтівза грануло-метричнимскладом

Підгрупи ґрунтівза гранулометри-чним складом

Часточки, мм

> 0,05

0-0,5-0,01(грубий пил)

< 0,01

Піщаний

Піщаний[1]

90

6

6

Пилувато-піщаний[2]

90

6

6

Глинисто-піщаний

75-90

15

15

Супіщаний

Супіщаний

40-60

30-45

10-20

Піщано-супіщаний

45-70

20-35

10-20

Пилувато-супі-щаний

25-50

40-60

10-25

Піщано-суглинковий

Піщано-легко-суглинковий

30-60

10-30

25-40

Піщано-середньо-суглинковий

20-40

20-40

35-50

Піщано-важко-суглинковий

10-20

20-40

45-60

Грубопилува-тосуглинковий

Легкосуглинковий

25

55-65

20-35

Середньосуглин-ковий

15

50-60

30-50

Пилувато-суглинковий

Пилуватоле гкосуг-линковий

20

40-50

30-45

Пилуватосередньо-суглинковий

10

35-45

40-55

П илуватоважкосуг-линковий

5

30-40

50-65

Глинистий

Глинистий

10

35

60-80

Важкоглинистий

10

25

70-90

Піщано-глинистий

10

30

60-80