Материал: Pochvovedenie_Kovda_chast1

Приведенные уравнения для агрегатной и межагрегатной порозности справедливы лишь в том случае, если вся почва хо­ рошо и полностью агрегирована; если имеется в почве распылен­ ная неагрегированная часть, приходится вносить поправку на содержание агрегатов в общем объеме почвы, что можно сделать на основе данных структурного анализа.

Поскольку вода и воздух в почвенных порах являются анта­ гонистами (чем больше воды в почвенных порах при их неизмен­ ном объеме, тем меньше воздуха, и наоборот), важно знать соотношение пор, занятых водой и воздухом в тот или иной мо­ мент или в том или ином состоянии, которое определяется влаж­ ностью почвы.

Относительный объем пор, занимаемых прочносвязанной во­ дой (в%):

где Wнв— наименьшая влагоемкость почвы (см. гл. 6), % по массе.

Общая порозность, занятая разными категориями воды или при различной влажности почвы (в%), соответственно составит:

Описанное соотношение различной порозности почв было раз­ работано Н. А. Качинским под названием дифференциальной порозности почвы.

Почвы довольно существенно различаются между собой по порозности; различна порозность почв и в разных горизонтах профиля (табл. 3).

В общем случае можно сказать, что чем больше в почвах органического вещества, чем лучше они оструктурены, тем выше их общая порозность, а следовательно, тем лучше их водно-

58

физические и воздушно-физические свойства, определяющие пло­ дородие. Однако существенные поправки в это общее положе­ ние может внести соотношение между внутри- и межагрегатной порозностью, крупными и тонкими порами. Важное значение имеет и реальная конфигурация почвенных пор, связанных с их происхождением в почвенной массе:

— плоскопараллельные трещины (поры растрескивания, упа­ ковки) — это крупные поры с относительно параллельными стен­ ками, вытянутые в одном направлении, формирующиеся в ре­ зультате сжатия (усадки) почвенной массы в процессах увлаж­ нения — обсыхания, нагревания — охлаждения, замерзания — оттаивания, просадки. Они могут быть ориентированы вертикаль­ но, горизонтально, косо или образовывать сеть разной густоты; трещины составляют основной объем межагрегатной порозности;

— нерегулярные поры (поры растрескивания, упаков­ ки) — вытянутые или компактные пустоты неопределенной фор­ мы, открытые или замкнутые, внутри агрегатов или между ними;

— камерные поры (поры упаковки, выщелачивания, газовы­ деления) — округлые относительно крупные поры внутри агрега­ тов;

—пузырьковые поры (поры выщелачивания, газовыделе­ ния) — округлые очень мелкие поры внутри агрегатов, имеющие форму сфер или эллипсоидов;

—трубчатые поры (норы-ходы) — более или менее цилиндри­ ческие, вытянутые в одном направлении поры, простые или ден-

дритовые, закрытые или открытые, ориентированные в разных направлениях.

Общая характеристика почвенных пор была дана Н. А. Качинским, который выделял: микропоры диаметром до 0,01 мм; тонкие капиллярные поры внутри комков диаметром более 0,01 мм.

Т а б л и ц а 3. Общая порозность (скважность) разных типов почв

59

занятые водой и воздухом; средние поры в комках — ячейки, канальцы, которые при увлажнении наполняются водой, а после высыхания — воздухом; капиллярные поры на стыке комков,

большей частью заполненные водой в естественных условиях; крупные поры между комками, почти всегда заполненные возду­ хом (в незатопленных почвах).

Стенки пор могут быть построены из различного почвенного материала: неизменной основы, зерен скелета, плазменного ма­ териала (глинистое вещество, гумус, гидроксиды и т. д.), солей, осажденных из растворов на стенке в поре или выделенных в пору основой.

Обычно в каждом элементарном объеме почвы имеется ком­ бинация пор всех форм, размеров и генезиса, дающая в целом очень сложную суммарную характеристику общей порозности.

1.10. Микросложение почв

Под микросложением почв (микростроение по Е. И. Парфе­ новой и Е. А. Яриловой, 1977) понимается то сложение почвен­ ного материала, характеристическое для разных почвообразующих пород, почв и специфических почвенных горизонтов, кото­

агрегатов, включая особенности их поверхности. Микросложение почв изучается в разделе почвоведения — микроморфологии почв.

Развитие микроморфологии почв как раздела почвоведения связано с именем австрийского почвоведа Вальтера Кубиены, опубликовавшего в 1938 г. книгу «Микропочвоведение», где он систематически изложил новые представления о микросложении почв и ввел соответствующую терминологию. Большой вклад в развитие микроморфологии почв внесли И. И. Феофарова, Е. И. Парфенова, Е. А. Ярилова, Н. Г. Минашина, Г. Альтемюллер, А. И. Ромашкевич, Р. Брюэр, А Йонгериус, В. В. Добро­ вольский, Г. В. Добровольский, С. А Шоба, М И. Герасимова.

Микросложение почвы в принципе повторяет ее макросложе­ ние, однако имеет и некоторые специфические особенности, не видимые невооруженным глазом. Это та же структурная много­ фазная система, основа которой или матрица представлена твер­ дой фазой почвы, включающей почвенную плазму и зерна ске­ лета.

Матрица почвы — это ее каркас, состоящий из твердых час­ тиц почвы или их микроагрегатов с пустотами (порами) между ними. Представление о почвенной матрице, плазме и скелете, резко различающихся по своей роли в почвообразовании, было введено В. Кубиеной (1938).

Плазма почвенного материала — это та его часть, которая способна к перемещению, реорганизации и (или) концентрации в процессе почвообразования; она включает весь материал кол­ лоидного размера, минеральный или органический, и относитель-

60

тойчивые и нелегко пе­ ремещаемые, концентрируемые или реорганизуемые в процессе

почвообразования; они включают минеральные зерна и устойчивые кремниевые либо органические компоненты (элементарные поч­ венные частицы) крупнее коллоидного размера.

Таким образом, микросложение почвы — это пространствен­ ное соотношение (форма, размеры, расположение) матрицы, включающей скелет, плазму и поры, и почвенных микроновообра­ зований (рис. 6).

Для большинства почв характерна микрозональность сложе­ ния: неоднородность окраски всей почвенной массы или отдель­ ных ее частей, различия в агрегированности, зоны повышенной или пониженной концентрации тех или иных компонентов, раз­ личия в соотношении между скелетом, плазмой и новообразо­ ваниями. Микрозональность может проявиться и по какому-то одному компоненту, например по гумусу, соединениями железа, гипсу, кальциту, солевым выделениям. Согласно А. И. Ромашкевич и М. И. Герасимовой (1982), можно выделить следующие проявления микрозональности в микросложении почв.

1.Микрозональность в распределении оксидов и гидроксидов железа, проявляющаяся как при автоморфном почвообразовании на породах с неоднородным распределением железосодержащих минералов, так и, особенно, при гидроморфном почвообразовании при оглеении и псевдооглеении, в результате которых имеет место сегрегация соединений железа.

2.Микрозональность в распределении глинистого вещества, часто унаследуемая от осадочных почвообразующих пород или

61