Механическая и химическая поглотительная способность почвы

Почва и вода охранная функции лесов определяют и особые направления почвообразования. Примеры тому - «Докучаевске бастионы» в Каменной степи Воронежской обл., Джаныбек - опорный пункт Института лесоведения РАН на границе Казахстана и Волгоградской обл.

С возрастом насаждений их взаимовлияние с почвами меняется. В I классе возраста, в стадии жердняка, в почву поступает обильный и плодородный опад. В перестойных насаждениях осины и ели на покровных и опесчаненных суглинках обнаруживается сильное уплотнение почвы, проявление подзолистого глееватого горизонта.

На тяжелых почвах сплошные рубки хвойных лесов могут вызывать заболачивание. Разработаны многочисленные эмпирические регрессионные модели, показывающие зависимость класса бонитетанасаждения и его запаса от содержания (или запаса) гумуса, азота, фосфора и калия в почве.

56.Окраска Почвы. Цветовой треугольник Захарова

Окраска почвы является очень  важным информативным признаком, так  как связана с содержанием  и состоянием вещественного состава  почвы. Поэтому оценку окраски нужно  рассматривать не как самоцель, а  как способ исследования органических и минеральных соединений, составляющих почву. На связь окраски со свойствами почв давно обратили внимание земледельцы. Поэтому народные названия почв отражают представления не только об окраске, но и о плодородии: слово "чернозём" означает не только чёрная, но и высокоплодородная  земля, а название "подзол" ассоциируется  не только со светлой, как зола, но и с бедной, малоурожайной землёй.

Опыт показывает, что при  морфологическом анализе исследователи  часто не в полной мере используют возможности этого признака. Причины  этого: неправильное определение окраски  из-за неясного представления законов  её формирования, отсутствие чёткой схемы  причинно-следственных связей между  проявляющимися в почве цветами  и определяющими их органическими  и минеральными веществами.

В большинстве специальных  работ по морфологии почв используется понятие "окраска", так как "цвет" – понятие более узкое, означающее лишь какую-то часть спектра. В почвах цвет в чистом виде встречается редко, здесь чаще наблюдается смешение, сочетание цветов, что соответствует  более широкому понятию "окраска" (например, смешение чёрного и белого цветов образует серую окраску). Обычно окраска почв довольно сложная и  состоит из нескольких цветов (например, серо-бурая, белесовато-сизая, красновато-коричневая и т.д.), причём название преобладающего цвета ставится на последнем месте.

Окраска почвы в первую очередь зависит от химического  и минералогического состава, а  всё разнообразие окрасок создаётся  несколькими основными цветами  – чёрным, красным, белым, жёлтым, реже – голубым или синим. Их смешивание в той или иной пропорции даёт многообразную цветовую гамму оттенков и промежуточных тонов – бурого, коричневого, каштанового и др.

Чёрный  цвет принимается за цвет условно, так как в спектре его нет. В большинстве случаев он связан с присутствием в почве гумусовых веществ. Существует общая закономерность – чем больше в почве гумуса, тем она темнее окрашена, тем выше уровень её плодородия. Например, при содержании в почве гумуса не менее 4–5% для неё характерны серый или тёмно-серый цвета, при содержании 8–10% и выше – окраска почти не меняется. Однако при этом большую роль играет качественный состав гумуса. Наиболее тёмная окраска у группы гуминовых кислот, а среди них – у фракции чёрных гуминовых кислот; наиболее светлая – у группы фульвокислот. Поэтому при близком содержании гумуса, но разном его качественном составе почвы заметно различаются окраской.

В некоторых случаях чёрный цвет почвы обусловлен высоким содержанием  тёмноокрашенных первичных минералов, оксидов марганца, некоторых сульфидов, например гидрата сернистого железа (FeS · H₂O), а также спецификой почвообразующей породы. Так, интенсивную тёмную окраску приобретают почвы, формирующиеся на чёрных шунгитовых породах и углекислых сланцах. Поэтому необходимо учитывать, что не всегда чёрный цвет почвы коррелирует с уровнем её плодородия.

Красный цвет свидетельствует о присутствии в почве безводных или слабогидратированных свободных окислов железа (например, гематита или турьита). Лучше проявляется на хорошо дренированных почвах.

Белый цвет (как и чёрный, принят условно) связан с присутствием в почве первичных и вторичных минералов. В первую очередь это кварц, светлоокрашенные полевые шпаты и аморфная кремнекислота. Заметную роль играют также каолинит и гидроксид алюминия, а в почвах, формирующихся в условиях дефицита влаги, – карбонаты, гипс и легкорастворимые соли.

Жёлтый  цвет отражает присутствие в почве гидратирован-ных окислов железа, в первую очередь лимонита. Соломенно-жёлтый цвет имеет сульфат железа – ярозит.

Синий и голубой цвета почва приобретает при избыточном увлажнении. В анаэробной среде оксид железа Fe(III) переходит в оксид железа Fe(II), соединения которого окрашивают почву или отдельные её горизонты в сизые, голубоватые или зеленоватые тона. Например, минерал вивианит [Fe₃(PO₄)₂ · 8H₂O], встречающийся в болотных почвах, придаёт их глеевым горизонтам зеленовато-голубой оттенок, хотя в целом сизая окраска для глеевых горизонтов наиболее типична.

Значительно реже могут встречаться  розовый, зелёный и другие цвета.

Описанные соединения или  некоторые из них, находясь в почве, проявляют свои цвета, а все вместе образуют окраску почвы. Если расчленить окраску на составляющие цвета, то на их основе можно с определённой долей  вероятности установить, какие вещества входят в состав почвы. Определение цвета носит несколько субъективный характер. Чтобы избавиться от субъективизма в описании цвета почв, на протяжении всей истории почвоведения различные авторы пытались унифицировать почвенные цвета. В нашей стране наиболее широкое применение получил треугольник цветов С.А. Захарова (1931) (рис. 1).

В вершинах этого треугольника – белый, черный и красный цвета, а по сторонам и медианам нанесены названия различных цветов, производных  от смешения трех основных. За рубежом  широко используются цветные таблицы  Манселла, где каждый цвет характеризуется  тоном (оттенком), интенсивностью (степенью осветлённости) и насыщенностью  тона (чистотой спектрального цвета) и может быть обозначен буквенно-цифровыми  индексами, удобными для создания базы данных с целью компьютерной обработки  информации.

В почвах наиболее распространена бурая окраска. Она характерна для  почв с высоким содержанием слюдистых  и гидрослюдистых минералов и  смеси гидратированных оксидов  железа. Кроме того, она образуется при смешивании красного, чёрного, белого и жёлтого тонов в разных соотношениях.

В почвах часто встречается  неоднородная пятнистая окраска, что  имеет определённое диагностическое  значение. В большинстве случаев  она образуется при закономерном чередовании почвенных процессов, например окисления и восстановления, или при разной интенсивности  проявления этих процессов как во времени, так и в объёме почвенной  массы.

Определение почвенной окраски  на глаз всегда в той или иной степени субъективно, зависит как  от психофизиологических особенностей наблюдателя, так и от элементарного  его умения правильно дать название окраске. Поэтому точная количественная (объективная) её оценка в лабораторных условиях может быть получена с использованием специального оборудования, например, фотометра – прибора, позволяющего определить степень отражения или  поглощения световых волн разной длины  от образца почвенной массы.