Гранулометрический состав почв: история, развитие методов, современное состояние и перспективы

Аннотация

Рассматриваются проблемы определения и классификации почв по гранулометрическому составу с точки зрения отечественного и международного почвоведения. Развитию методов и приборов гранулометрического анализа почв во многом способствовали работы кафедры физики и мелиорации почв, на основе которых была показана необходимость двух этапов гранулометрического анализа, основана общероссийская методика седиментационного анализа частиц методом пипетки с разработкой классификации Н.А. Качинского и названий почв по гранулометрии, которые принципиально отличаются от общепринятых в мировой практике. В настоящее время, в основном, на первом этапе распространен метод предобработки 4% пирофосфатом натрия, на втором этапе — измерение гранулометрического состава — используют два подхода — методы седиментации и лазерной дифрактометрии, имеющие различные физические основы. Различие конечных результатов по гранулометрическому составу почв указанными методами обычно связывают с разной формой и плотностью твердой фазы органических и минеральных частиц. В данной работе приводятся исследования гранулометрического состава агродерново-подзолистой супесчаной почвы (Тверская область, Опытный полигон ВНИИМЗ) с малым содержанием органических веществ в сравнении трех методов определения гранулометрического состава: лазерного дифрактометра, седиментометрических методов оценки давления суспензии на приборе Pario — метод ISP+ (Integral Suspension Pressure) и классического пипет-метода. Лазерный дифрактометр для тонких фракций показал систематически заниженные данные при одинаковой процедуре предварительной обработки по сравнению с ISP+ и пипет-методом. Метод ISP+ в сравнении с классическим пипет-методом дает схожие результаты.

Литература

1.    Березин П.Н. Особенности распределения гранулометрических элементов почв и почвообразующих пород // Почвоведение. 1983. № 2.
2.    Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы исследования физических свойств почв. М., 1986.
3.    Воронин А.Д. Основы физики почв. М., 1986.
4.    ГОСТ 12536-2014. Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. М., 2011.
5.    Качинский Н.А. Физика почвы. Ч. 1. М., 1965.
6.    Руководство по эксплуатации измерительной системы почвенных частиц PARIO https://doi.org/library.metergroup.com/Manuals/20780_PARIO_Manual_Web.pdf
7.    Теории и методы физики почв / Под ред. Е.В. Шеина и Л.О. Карпачевского. Тула, 2007.
8.    Федотов Г.Н., Шеин Е.В., Путляев В.И. и др. Физико-химические основы различий седиментометрического и лазерно-дифракционного методов определения гранулометрического состава почв // Почвоведение. 2007. № 3.
9.    Шеин Е.В. Курс физики почв. М., 2005.
10.    Шеин Е.В., Иванов Д.А., Болотов А.Г. и др. Гранулометрический состав почв конечно-моренной гряды Верхневолжского постледникового района (Восточно-Европейская равнина, Тверская область) // Бюлл. Почвенного ин-та имени В.В. Докучаева. 2022. Вып. 110. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2022-110-5-21
11.    Шеин Е.В., Милановский Е.Ю., Хайдапова Д.Д. и др. Практикум по твердой фазе почв: Учебное пособие. М., 2017.
12.    Шеин Е.В., Умарова А.Б. Сборник задач по физике почв. М., 2006.
13.    Юдина А.В., Фомин Д.С., Валдес-Коровкин И.А. и др. Пути создания классификации почв по гранулометрическому составу на основе метода лазерной дифракции // Почвоведение. 2020. № 11.
14.    Bouma J. Hydropedology as a powerful tool for environmental policy research // Geoderma. 2006. Vol. 131.
15.    Durner W., Iden S.C., von Unold G. The Integral Suspension Pressure Method (ISP) for Precise Particle-Size Analysis by Gravitational Sedimentation // Water Resources Research. 2016. 53 (1). https://doi. org/10.1002/2016WR019830
16.    Eshel G.G., Levy J., Mingelgrin U. et al. Critical evaluation of the use of laser diffraction for partical-size distribution analysis // Soil Sci. Soc Am. J. 2004. Vol. 68.
17.    Glossary of Soil Science Terms. Soil Science Society of America. 1926.
18.    Jury W.A., Gardner W.R., Gardner W.H. Soil Physics / Fifth Edition. New York, 1991.
19.    Mathieu C., Pieltain F. Analyse physique des sols. Méthodes choisies, TEC et DOC Lavoisier, Paris, 1998.
20.    Rattan Lal, Manoj K. Shukla. Principles of soil physics. Marcel Dekker, Inc. New York – Basel, 2005.
21.    USDA. Soil Survey laboratory / Methods Manual. Soil Survey Investigations Report № 42. Version 3.0, 1996.