Гранулометричний склад грунтів
Грунт - Складна полідисперсна система, що складається з чотирьох фаз: твердої (мінеральні та органічні частки), рідкої (грунтовий розчин), Газоподібної (грунтовий повітря) і живої (грунтові організми).
Тверда фаза грунтів і грунтоутворюючих порід складається з частинок різного розміру. Окремі частки (гранули) називаються механічними елементами. У грунті переважають мінерали, що утворилися при вивітрюванні гірських порід. Крім мінеральної частини в грунті містяться органічні частки, походження яких зумовлено біологічними процессамі- наявність невеликої кількості органо-мінеральних фракцій в грунті пов`язано з процесами взаємодії мінеральних і органічних компонентів. Близькі за розміром і властивостями частинки об`єднують в наступні фракції.
фракції | Розмір частинок, мм |
камені | більш 3 |
гравій | 3 ... 1 |
пісок: | |
великий | 1 ... 0.5 |
середній | 0,5.-0,25 |
невеликий | 0,25 ... 0,05 |
пил: | |
велика | 0,05 ... 0,01 |
середня | 0,01 ... 0,005 Відео: Як визначити якість грунту? |
дрібна | 0,005 ... 0,001 |
Іл: | |
грубий | 0,001 ... 0,0005 |
тонкий | 0,0005 ... 0,0001 |
менш 0,0001 |
Частинки більше 1 мм називають скелетом ґрунту, менш 1 мм - мелкоземом. У мелкозем входять: фізичний пісок (частки більше 0,01 мм) і фізична глина (Частки менше 0,01 мм). У різних грунтах зміст дрібних і великих фракцій сильно варіює.
Гранулометричним складом грунту називають співвідношення часток різної крупності, виражене у відсотках.
Фізичні властивості ґрунтових фракцій залежать від їх розміру (табл.).
Фізичні властивості ґрунтових фракцій
Розмір частинок ґрунтових фракцій, мм | Максимальна молекулярна вологоємність, % | Висота капілярного підняття води, см | Коефіцієнт фільтрації, см / с | Набухання (по відношенню до початкового об`єму),% | пластичність | |
межа плинності,% від вологості | межа розкочування в шнур,% від вологості | |||||
3 ... 2 | 0,2 | 0 | 0,5 | - | Чи не пластична | |
2,0 ... 1,5 | 0,7 | 1,5.-3,0 | 0,2 | - | те ж | |
1,5 ... 1,0 | 0,8 | 4,5 | 0,12 | - | « | |
1,0 ... 0,5 | 0,9 | 8,7 | 0,072 | - | « | |
0,5 ... 0,25 | 1,0 | 20 ... 27 | 0,056 | - | « | |
0,25 ... 0,10 | 1,1 | 50 | 0,030 | 5 | « | |
0,10 ... 0,05 | 2,2 | 91 | 0,005 | 6 | « | |
0,05 ... 0,01 | 3,1 | 200 | 0,0004 | 26 | « | |
0,01-0,005 | 15,9 | - | - Відео: Захист дисертації Худякової Віри Михайлівни | 105 | 40 | 28 |
0,005 ... 0,001 | 31,0 | - | - | 160 | 48 | 30 |
менше 0,001 | - | - | - | 405 | 87 | 34 |
Камені - це уламки гірських порід. Наявність каменів в грунтах ускладнює роботу сільськогосподарської техніки, перешкоджає появі сходів, росту і розвитку рослин. На кам`янистих грунтах прискорюється знос плугів та інших грунтообробних знарядь. При значному вмісті каменів в грунті проводять меліоративні роботи по їх видаленню.
За змістом агрегатів розміром більше 3 мм (в% від маси грунту) виділяють ґрунту: некаменістие - 0,5 і менше, среднекаменістие - 5 ... 10 і сільнокаменістие - більше 10.
Гравій являє собою уламки первинних мінералів. При високому вмісті гравію погіршуються властивості грунту, знижується її здатність утримувати вологу, що несприятливо впливає на розвиток сільськогосподарських культур.
Пісок - складається з уламків кварцу і польового шпату, володіє високою водопроникністю і низькою вологоємністю, набухає, що не пластичний. Піщані фракції мають низький вміст елементів живлення.
Пил велика характеризується деякими властивостями піску: чи не пластична, має низьку вологоємність, набухає.
Пил середня - більш дисперсна система в порівнянні з великої пилом, краще утримує вологу, має підвищену пластичність і зв`язність.
Пил дрібна - має низку властивостей, які не притаманні більшим фракціям: містить підвищену кількість гумусових речовин, здатна утворювати структурні агрегати, володіє поглинаючою здатністю. Однак при високому вмісті дрібного пилу в неагрігірованном дисперсному стані грунт має наступні негативні властивості: низьку водопроникність, високу набухаемость, липкість, щільне складання.
Іл робить позитивний вплив на всі властивості грунту. мулиста фракція має високу фізико-хімічну поглинальну здатність, містить багато гумусу і елементів живлення. Ця фракція завдяки своїй здатності коагулювати склеює механічні елементи в агрегати, створюючи цінну структуру ґрунту. структурна грунт навіть при високому вмісті мулу має сприятливі фізичні властивості. Однак мулиста фракція, перебуваючи в дисперсному врозпиленому стані, характеризується негативними фізичними властивостями.
Хімічний і мінералогічний склади також залежать від розміру фракцій. Піщані і пилуваті фракції в основному складаються з первинних мінералів і відрізняються високим вмістом кремнезему і низьким вмістом оксидів алюмінію, заліза, кальцію, магнію, калію, фосфору та ін. В мулистій фракції, навпаки, вміст оксиду кремнію знижується і значно підвищується вміст всіх елементів харчування (табл.).
У піщаних і пилуватих фракціях переважають такі первинні мінерали, як кварц і польові шпати (ортоклаз, мікроклін, альбіт), а також інертні сполуки кремнієвої кислоти.
Хімічний склад окремих фракцій світло-сірого лісового грунту (по Н. А. Качіненому)
Розмір частинок ґрунтових фракцій, мм | Зміст,% | ||||||
SiО2 | Аl2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | K2O | P2O5 | |
0,05 ... 0,01 | 87,57 | 5,72 | 3,43 | 0,46 | 0,53 | 1,43 | сліди |
0,01.-0005 | 82,01 | 7,83 | 4,85 | 0,41 | 1,18 | 1,45 | » |
0,005-0,001 | 68,89 | 17,94 | 6,35 | 0,93 | 2,28 | 1,46 | 0,26 |
менше 0,001 | 53,76 | 26,36 | 11,38 | 0,96 | 4,13 | 2,15 | 0,34 |
Мулиста фракція складається в основному з вторинних мінералів з високим ступенем дисперсності: монтмориллонита, нонтроніти, галлуазіта і ін. Вона характеризується підвищеним вмістом оксидів заліза і алюмінію, а також калію, фосфору, сірки та інших макро- і мікроелементів живлення рослин. Крім того, до складу мулистій фракції входять органічні колоїди (гумус), тому вона є найбільш родючою частиною грунту з високою поглинальною здатністю.
Таким чином, від розміру фракцій залежать фізичні і хімічні властивості грунту.