Какие бывают грунты: Основные типы грунтов в строительстве и их особенности
Содержание
Основные типы грунтов в строительстве и их особенности
Перед тем как приступить к строительству дома, первое, что нужно учесть – это качество грунта на вашем участке. Видов грунтов несколько, и не каждый из них оптимален для строительства. Однако существует несколько способов улучшить физические характеристики грунтов и сделать их пригодными для закладки фундамента. Можно также грунт купить с доставкой. О видах грунтов и их классификации вы сможете прочесть на этой странице.
Выбрать оптимальный тип фундамента невозможно, не имея данных о грунтах, расположенных на участке, и их свойствах. Безграмотно сделанный фундамент в конечном итоге может привести к разрушению всего строения. Связь здесь прямая: чем прочнее основание, тем долговечнее сооружение.
В зависимости от места расположения земельного участка основанием для вашего дома будет служить один из верхних слоев земли: скальная порода или грунт. Говоря о фундаменте и типе грунта, скальные породы, используемые в качестве основания, также можно считать грунтом.
Основание строения может быть как естественным, так и искусственным. Естественным основанием может служить грунт, залегающий под фундаментом дома, имеющий в своем природном состоянии достаточно хорошую несущую способность для обеспечения устойчивости здания и допустимую по величине и равномерности осадку. Такие характеристики физических свойств грунтов встречаются крайне редко, поэтому требуется дополнительное укрепление почвы, то есть создание искусственного основания.
Классификация основных видов грунтов для строительства фундамента
Основные виды грунтов — это скальные, крупнообломочные, песчаные, глинистые и торфяники.
Скальные грунты являются наиболее надежным основанием для строения. Они представляют собой изверженные, метаморфические и осадочные породы с жесткими связями между зернами (спаянные и сцементированные), залегающие в виде сплошного или трещиноватого массива. Поэтому такие типы и виды прочны, не проседают, не размываются и не вспучиваются. Дом на таком грунте можно возводить непосредственно на поверхности, без какого-либо вскрытия или заглубления.
Крупнообломочные грунты не имеют цельной структуры и содержат прожилины гравия, обломки кристаллических и осадочных пород. В состав этих грунтов входит (по весу) более 50 % частиц с размерами более 2 мм. Основные свойства таких видов грунтов заключаются в слабом сжимании и низкой разламываемости.
В зависимости от крупности частиц крупнообломочные типы грунтов подразделяются на: валунные или глыбовые (вес частиц крупнее 200 мм — более 50 %), галечниковые или щебенистые (вес частиц крупнее 10 мм — более 50 %) и гравейные (вес частиц крупнее 2 мм — более 50 %).
По степени влажности крупнообломочные виды грунтов для фундамента подразделяются на: насыщенные водой (коэффициент влажности — более 0,8), влажные (от 0,5 до 0,8) и маловажные (не более 0,5).
Опорой для дома, построенного на таком грунте, может служить фундамент с заглублением не более полуметра.
Один из основных типов грунтов – песчаный — содержит (по весу) менее 50 % частиц крупнее 2 мм. Особенность этого типа грунта – сыпучесть и отсутствие пластичности. Увлажняясь, они могут сильно уплотняться под нагрузкой — проседать. Эти грунты не задерживают воду и незначительно промерзают.
По степени влажности песчаные грунты подразделяются на три группы: насыщенные водой (коэффициент влажности — более 0,8), влажные (от 0,5 до 0,8) и маловажные (не более 0,5).
В зависимости от крупности частиц песчаные виды грунта для строительства подразделяются на: песок гравелистый (вес частиц крупнее 2 мм — более 25 %), песок крупный (вес частиц крупнее 0,5 мм — более 50 %), песок средней крупности (вес частиц крупнее 0,25 мм — более 50 %), песок мелкий (вес частиц крупнее 0,1 мм — более 75 %) и песок пылеватый (вес частиц крупнее 0,1 мм — менее 75 %).
Наличие в грунте пылеватых частиц ухудшает его строительные качества и снижает его несущую способность. Чем крупнее и чище песок, тем большую нагрузку он может воспринять. Кроме того, пески гравелистые, крупные и средней крупности имеют значительную водонепроницаемость и поэтому при замерзании не вспучиваются. В таких грунтах допускается закладка фундамента на глубине до 1 м.
Неблагоприятный тип грунта для фундамента
Глинистые грунты наиболее неблагоприятны для закладки фундамента: они могут сжиматься при высыхании, размываться при паводках, а при замерзании вспучиваться. Эти свойства обусловлены тем, что глинистые грунты состоят из мельчайших частиц, имеющих в основном чешуйчатую форму, и большого количества тонких капилляров. Через них вода заполняет все поры глины и обволакивает частицы грунта. Созданное взаимное притяжение обеспечивает вязкость глинистого грунта. Поскольку поры глины в большинстве случаев заполнены водой, то при ее промерзании объем увеличивается и начинается процесс набухания (пучения). В зависимости от величины относительного набухания без нагрузки глинистые грунты подразделяются на: сильно-набухающие (коэффициент — более 1.2), средненабухающие (от 0,08 до 1,2) и слабонабухающие (менее 0,08).
Таким образом, несущая способность этой разновидности грунта во многом зависит от его влажности. В пластичном и разжиженном состоянии она очень мала, в то время как сухая глина способна выдерживать значительную нагрузку. Поэтому, если такая земля находится во влажном климате, то необходимо закладывать фундамент в расчете на глубину промерзания грунта.
К глинистым основам часто относят суглинки. По физическим свойствам эти грунты они занимают промежуточное положение между песчаными и глинистыми грунтами. В зависимости от содержания глины выделяют сами суглинки (содержание глины от 10 до 30 %) и супесь (содержание глины от 3 до 10 %).
Супеси, сильно разжиженные водой, становятся настолько подвижными, что текут подобно жидкости и поэтому носят название «плывуны». Вследствие своей подвижности и незначительной несущей способности плывуны малопригодны для использования в качестве оснований.
В состав торфяников входит большое количество растительных осадков. По их относительному содержанию различают: слабозаторфованные (относительное содержание растительных осадков — менее 0,25), среднезаторфованные (от 0,25 до 0,4), сильнозаторфованые (от 0,4 до 0,6) и торфы (свыше 0,6). Торфяники, как правило, сильно увлажнены и отличаются значительной неравномерной сжимаемостью. Они практически не пригодны для создания надежной опоры. В ходе строительства они заменяются на более эффективные (например, на песчаные).
Какие виды воды находятся в грунте
Кроме неравномерной сжимаемости грунта у фундамента есть еще несколько «врагов» — вода и мороз. Основные виды вод в грунтах, какие находятся в грунте и представляют опасность для опоры вашего будущего дома, — это почвенные и грунтовые.
Почвенные воды — это влага, выпавшая в виде осадков, образовавшаяся в результате таяния снегов или являющаяся компонентой болотных и илистых почв. Грунтовые воды залегают в грунте постоянно. Именно они оказывают значительное влияние на структуру, физическое состояние и механические свойства грунта и снижают несущую способность основания.
Грунтовые воды существуют практически повсеместно, только в разных местах на разной глубине. Если они находятся очень глубоко и даже в период таяния снегов не поднимаются на поверхность, то в доме, расположенном на таком участке, можно даже оборудовать подвал, не беспокоясь, что весной он будет затоплен. Но если этот вид вод в грунтах залегает близко к поверхности земли, то фундамент потребует обустройства надежной гидроизоляции, а от подвала лучше отказаться.
В холодный период года некоторые виды грунта начинают увеличиваться в объеме, вздуваться, пучиться. Этот процесс обусловлен тем, что вода, которую грунт удерживает в своих порах, превращаясь в лед, занимает больший объем. Причем, вследствие капиллярного эффекта, из нижних слоев грунта она поднимается в зону промерзания.
Глубина промерзания грунта различна и зависит от географического места расположения вашего участка. Оптимальными для будущего фундамента считаются условия, когда глубина промерзания грунта меньше глубины грунтовых вод. И, наоборот, тяжелыми считаются условия, когда глубина промерзания больше глубины грунтовых вод. Ведь когда холод достигнет уровня подземных грунтовых вод, начнется их превращение в лед, а вместе с этим и вспучивание грунта. Впрочем, если бы этот процесс шея равномерно, то особой проблемы не возникало бы: зимой дом равномерно приподнялся, а весной равномерно опустился. Однако вспучивание практически никогда не бывает равномерным, что приводит к перекосу фундамента, перераспределению нагрузок в нем и во всем строении. В результате могут появиться трещины, как в самом фундаменте, так и в стенах дома.
Согласно положениям СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» к пучинистым относятся все находящиеся во влажном состоянии глинистые грунты, мелкие и пылеватые пески, а также крупнообломочные грунты, имеющие фрагменты с пылевато-глинистые заполнением. В сухом же состоянии перечисленные грунты отнесены к практически непучинистым. Поэтому при повышенной влажности грунта фундамент дома рекомендуется закладывать не выше глубины промерзания. Кроме того, необходимо учитывать, что глубина промерзания влажных грунтов у фундамента зависит от основного теплового режима дома. Так, например, эта глубина под отапливаемым зданием уменьшается на 30—50 % от нормативно-расчетного показателя. В ходе геологических изысканий были получены характеристики грунта вашего участка. Неплохо, если фундамент будет опираться на крупнообломочный грунт природного происхождения. Не следует волноваться и в том случае, если на вашем участке преимущественно однородные песчаные грунты, состоящие из крупнозернистого песка. Правильно рассчитанный и заложенный фундамент даст равномерную осадку и в дальнейшем, как правило, не будет перекашиваться, и испытывать от грунта сильных нагрузок
Как улучшить характеристики физических свойств разновидностей грунтов
Не стоит расстраиваться, и тем более отказываться от строительства, в том случае, если в результате геологических изысканий обнаружилось, что грунт на вашем участке глинистый, или мелкозернистый и пылевидный песок, или даже торфянистый. Существует множество способов, как улучшить физические характеристики разновидностей грунтов, правда, они приводят к дополнительным финансовым затратам, размер которых лучше оценить заранее.
Мелкозернистый и пылевидный песок, а также глинистые грунты обеспечивают приемлемые характеристики только в сухом состоянии. При обилии влаги они становятся текучими, а в зимнее время, промерзая, пучинятся. Чтобы этого не происходило, проводят специальные мероприятия, например, заглубляют подошвы фундамента ниже глубины промерзания почвы. Кроме того, как советуют некоторые специалисты, на таких грунтах желательно ставить тяжелый дом, со стенами из кирпича или блоков, поскольку легкую конструкцию при зимнем пучении грунт выдавит.
Хороший результат дает искусственно созданное для фундамента песчаное основание, так называемая песчаная подушка. Ее часто устраивают под ленточный фундамент при строительстве загородных домов без подвала. Толщина «подушки» может достигать половины всей высоты фундамента, а так как песок дешевле, чем бетон и арматура, это дает неплохую экономию финансов. Да и сама процедура весьма проста: средне- или крупнозернистый песок засыпают в траншею или котлован слоями по 150—200 мм, тщательно утрамбовывают и каждый слой проливают водой.
Если вам достался участок на торфянике, следует просто убрать весь торф и засыпать образовавшийся котлован песком, сделав песчаную подушку.
В том случае, если уровень грунтовых вод на вашем участке высок и их захватывает глубина промерзания, то необходимо провести работы, направленные на понижение этого уровня (осушение, прокладка глубоко расположенных дренажных канав и т. д). Особое внимание следует уделить и отводу поверхностных, атмосферных и производственных вод путем организации вертикальной планировки, ливнестоков, водоотводных канав или лотков.
Необходимо предпринять меры, направленные на снижение сил морозного пучения. Для этого следует возводить фундаменты простейших форм с минимальной площадью поперечного сечения, например столбчатые или свайные, и снижать глубину промерзания грунта около фундаментов теплоизоляционными материалами.
Какие бывают типы, виды грунтов и их состав
25 Янв
by admin
Грунт это почва, это основа всего, что построено на земле, под землей и с помощью земли. Он состоит из различных частиц, которые могут отличаться и формой, и размерами, и свойствами, и в зависимости от того как они впитывают влагу, на сколько плотно соединяются между собой, как разрыхляются, какова их гибкость и сжимаемость, делают оценку всего грунта, что очень важно. Эта оценка и определяет, как и насколько эффективно будет использоваться выбранная территория.
По строительным нормам грунты разделяют на скальные и нескальные.
Скальным грунтом можно назвать горные возвышенности с примерно равными длиной и шириной, состоящие из осадочных, метаморфических, магматических горных пород. То есть, утрамбовавшиеся за долгое время существования планеты лава и то, что осталось от различных живых организмов, и обработанное ветрами, дождями и всем чем только могла природа за тысячи и миллионы лет. Такой грунт служит безупречной базой для различного рода строительства, потому что обладает устойчивыми механическими свойствами (плотный, сопротивляемость сдвигу высокая, в воде не раскиснет, и в объемах практически не уменьшится), если нет трещин и пустот.
К нескальным типам относятся грунты рыхлые: песчаные, глинистые, крупнообломочные не сцементированные, супеси. Почти все видели, что такое щебень, гравий и галька, так вот, это крупнообломочные грунты, они так и называются гравийные, щебенистые, галечниковые, это обусловлено величиной их частиц. Состоят они из крупных обломков, камешков, размером более 2-10 мм, которых более половины общей массы. Благодаря тому, что такой грунт не размывается и не сжимается под большой нагрузкой, он может стать также надежным фундаментом для строительства.
Песчаные грунты, а попросту песок, тоже подразделяется на виды (гравелистые, пылеватые, крупные, мелкие и средние). От того каковы песчинки (зерна по-научному) в миллиметрах, и как эти зерна лежат рядышком друг с другом, их и разделяют. Так, гравелистые песчаные грунты складываются из крупиц размером 2 мм, и занимают более 25% от веса сухого грунта. И по убывающей: крупный песок с частями в 0,5 мм и массой больше 50%, песок средней крупности с зернами вполовину меньше (0,25 мм) и таким же весом. А мелкий и пылеватый песок практически одинаковы, размеры и частичек 0,1 мм, а отличие в процентах занимаемого объема, первый больше 75%, а второй меньше.
Если строители собираются работать на песке и там нет грунтовых вод, то место выбрано хорошее, ведь такой грунт под действием нагрузок почти не сжимается. Однако нужно учитывать и наличие пылевых частиц в его составе, они ухудшают качество грунта, и тем самым пригодность под строительство.
Глинистый грунт это мягкое податливое соединение, которое в своем сочетании имеет половину или доже больше частиц в виде пластиночек размером 0,01 мм. Чешуйки глины влагу не пропускают, но в просветах между ними вода прекрасно держится. Это можно назвать плохим свойством, потому что при надавливании и воздействии низких температур глина меняет форму, а именно сжимается и расширяется, в зависимости от погодных условий. Помимо глины есть еще супесь и суглинок. Все они обладают почти одинаковыми свойствами, разница, пожалуй, только в составе.
Супесь это наименее пластичный глинистый грунт, который содержит много песка и немного глины чуть меньше 10%. Суглинок же содержит глины 10-30%. Хоть сухой глинистый грунт и достаточно крепкий, он не годится для выдерживания больших нагрузок. Чтобы начать строительство просто необходимо точно знать какой грунт под ногами.
Что такое почва? | Почва | Управление фермой
Почва – это рыхлый поверхностный материал, покрывающий большую часть земли. Он состоит из неорганических частиц и органических веществ. Почва обеспечивает структурную поддержку растений, используемых в сельском хозяйстве, а также является источником воды и питательных веществ.
Почвы сильно различаются по своим химическим и физическим свойствам. Такие процессы, как выщелачивание, выветривание и деятельность микробов в совокупности образуют целый ряд различных типов почв. Каждый тип имеет свои сильные и слабые стороны для сельскохозяйственного производства.
Физические характеристики почвы
Физические характеристики почвы включают все аспекты, которые вы можете увидеть и потрогать, такие как:
- текстура
- цвет
- глубина
- структура
- пористость (пространство между частицами)
- содержание камней.
Хорошая структура почвы способствует здоровью почвы и растений, позволяя воде и воздуху проникать в почвенный профиль и проходить сквозь него. Почва хранит воду для роста растений и поддерживает движение машин и животных.
Хотя некоторые почвы естественным образом структурированы лучше, чем другие, некоторые физические характеристики почв можно изменить при правильном управлении.
Важно контролировать физические характеристики почвы, чтобы понять ее состояние.
Также важно убедиться, что методы управления не способствуют ухудшению состояния почвы. Примером этого является чрезмерное движение транспорта, вызывающее уплотнение и уменьшение количества макропор или промежутков между заполнителями, что приводит к уменьшению количества воздуха и воды, поступающих в почву и проходящих через нее.
Текстура почвы, структура, характеристики дренажа
Сочетание минеральных фракций (гравий, песок, частицы ила и глины) и фракции органического вещества придает почве текстуру. Классы текстуры зависят от количества глины, песка, ила и присутствующих органических веществ.
Твердая часть почвы состоит из таких частиц, как органическое вещество, ил, песок и глина, которые образуют агрегаты. Агрегаты удерживаются вместе частицами глины и органическим веществом. Органическое вещество является одним из основных цементирующих агентов для агрегатов почвы. Размер и форма агрегатов придают почве характеристику, называемую структурой почвы.
Структура почвы влияет на рост растений, влияя на движение воды, воздуха и питательных веществ к растениям.
Песчаные почвы слабоструктурированы или вообще не имеют структуры, но часто являются свободно дренируемыми.
При более высоком содержании глины структурная прочность почвы увеличивается, но ее дренажная способность часто снижается.
Тяжелые глины могут удерживать большое количество воды, и поскольку скорость инфильтрации низкая, они, как правило, плохо дренируются, в отличие от песчаных или суглинистых почв без глины или с более низким содержанием глины.
Количество пор почвы и размер пор зависят от дренажной способности почвы. Чем больше размер и меньше пор, тем легче воде двигаться по профилю почвы.
Не только тип почвы влияет на структуру и дренаж, но и на воздействующую на них деятельность или факторы окружающей среды. Активность корней и дождевых червей может улучшить структуру почвы за счет создания больших пор. Чрезмерная культивация, удаление пожнивных остатков и увеличение трафика способствуют ухудшению структуры почвы за счет ее уплотнения, уменьшения размера пор и разрушения почвенных агрегатов.
Химический состав почв также определяет их структуру. Когда присутствует большое количество натрия (> 6% обменного натрия), частицы глины отделяются и свободно перемещаются во влажной почве. Эти почвы известны как содовые почвы. Когда натриевые почвы соприкасаются с водой, вода мутнеет, так как глина рассеивается, а когда почва высыхает, на поверхности образуется корка. Содность можно преодолеть, нанеся гипс.
Гашение – это распад агрегатов при смачивании на более мелкие частицы. Гашение обычно происходит, когда интенсивные дожди попадают на сухую почву, заполнители разрушаются в результате давления, создаваемого набуханием глины, и захваченного воздуха расширяется и выходит. Этот процесс может закупоривать поры, и когда почва высыхает, образуется корка, вызывающая проблемы с просачиванием и появлением всходов.
Цвет почвы
Цвет почвы может указывать на содержание органического вещества в почве, исходный материал, из которого образовалась почва, степень выветривания почвы и дренажные характеристики почвы.
Цвет почвы является основным показателем того, как почва дренируется.
Таблица 1: Цвет почвы и признаки
Цвет почвы | Индикация |
---|---|
Темно коричневый | Высокое содержание органических веществ |
Черный | Гумус |
Красный |
|
Желтый |
|
Серый, сине-зеленый оттенки |
|
Более светлые почвы обычно указывают на низкое плодородие, например, белые пески. В то время как более темные почвы (например, черные глины) довольно плодородны. Между ними большой диапазон.
Определение дренажа почвы
Дренаж почвы является важной характеристикой для оценки, так как многие растения предпочитают хорошо дренированные почвы.
Если почва плохо дренирована, достаточное количество кислорода не может попасть к корням растений, что может привести к остановке роста или гибели растения.
Очень хорошо дренированные почвы могут ограничивать захват воды растениями в более засушливых условиях или в засушливые годы из-за недостаточной водоудерживающей способности.
Другими важными показателями являются:
- механический состав почвы
- наличие картечи и камней
- дисперсность и рыхлость почвы.
Неорганический компонент почв
Неорганический материал является основным компонентом большинства почв.
Состоит в основном из минеральных частиц со специфическими физическими и химическими свойствами, которые варьируются в зависимости от исходного материала и условий, при которых образовалась почва.
Неорганическая фракция почв, которая определяет физические свойства почвы, такие как гранулометрический состав. Это оказывает большое влияние на структуру, плотность и водоудержание.
Структура почвы
Структура почвы – это свойство, которое в значительной степени определяется относительными пропорциями неорганических частиц различных размеров.
В Австралии для описания неорганической фракции почв используются следующие размеры:
- Гравий — частицы диаметром более 2 мм
- Крупнозернистый песок — частицы менее 2 мм и более 0,2 мм в диаметре
- Мелкий песок — частицы диаметром от 0,2 мм до 0,02 мм
- Ил — частицы диаметром от 0,02 мм до 0,002 мм
- Глина — частицы диаметром менее 0,002 мм.
Песок
Кварц является преобладающим минералом в песчаной фракции большинства почв. Частицы песка имеют:
- относительно небольшую площадь поверхности на единицу веса
- низкое водоудержание
- небольшую химическую активность по сравнению с илом и глиной.
Ил
Ил имеет относительно ограниченную площадь поверхности с небольшой химической активностью. Почвы с высоким содержанием ила могут уплотняться при интенсивном движении. Это влияет на движение воздуха и воды в почве.
Глина
Глины имеют очень большую площадь поверхности по сравнению с другими неорганическими фракциями. В результате глины химически очень активны и способны удерживать питательные вещества на своей поверхности. Эти питательные вещества могут выделяться в почвенную воду для использования растениями. Как и питательные вещества, вода также прикрепляется к поверхности глины, но растениям трудно использовать эту воду.
Существует множество различных типов глин. Глины отличаются от песка и ила своей способностью набухать и сохранять форму, в которую они были сформированы, а также своей липкостью.
Класс текстуры почвы
Относительное соотношение частиц песка, ила и глины определяет физические свойства почвы, включая структуру. Площадь поверхности данного количества почвы значительно увеличивается по мере уменьшения размера частиц. Следовательно, класс текстуры почвы также дает представление о химических свойствах почвы.
Точные пропорции песка, ила и глины в почве могут быть определены только в лаборатории. Однако была разработана система именования для приблизительного описания относительных пропорций. Эта классификация почвы может быть проведена в полевых условиях, где определенные свойства указывают на возможные классы текстуры.
Чтобы оценить текстуру в поле, раздавите небольшой образец почвы (от 10 до 20 г) одной рукой. После удаления гравия или корневой массы обработайте почву пальцами, чтобы разрушить любые агрегаты. Если образец влажный, но не липкий, текстурный класс можно оценить по ощущению образца между пальцами.
Описание текстурных классов для почвы
Простой способ определить текстуру почвы и ее характеристики — это текстурирование вручную. При текстурировании почвы важно понимать поведение на ощупь, цвет, звук и связность почвы, что достигается путем создания болюса (смачивания почвы и формирования шара). Например, супесь будет только склеиваться (слегка связной), и будут заметны песчинки, которые можно увидеть, почувствовать и услышать, если вы поднесете болюс близко к уху и сожмете его.
Затем важно сформировать ленту из болюса, чтобы определить содержание глины в почве. Чем длиннее лента, тем выше содержание глины. Длина ленты измеряется по линейке, и вместе с поведением почвы ее можно сравнить с описаниями в таблице текстуры почвы. Эта таблица поможет вам оценить структуру почвы.
Таблица 2: Справочник по распространенным структурам почвы
Класс текстуры | Поведение влажного комка (шар, сформированный на ладони) |
---|---|
Песок | Согласованность, ноль. Отдельные песчинки прилипают к пальцам. Если вы нажмете болюс между пальцами, держа его близко к уху, вы услышите, как песчинки трутся друг о друга. |
Супесь | Небольшая согласованность. Окрашивает пальцы темным органическим пятном. Длина ленты 1,0см. |
Глинистый песок | небольшая согласованность; липкий во влажном состоянии. Многие песчинки прилипают к пальцам. Обесцвечивает пальцы глиняным пятном. Длина ленты 1,0см. |
Супесчаный суглинок | Болюс просто связный, но очень песчаный на ощупь. Длина ленты 1,3-2,5см. Слышны песчинки (см. описание песка). |
Мелкая супесь | Болюс когерентный. Песок можно почувствовать и услышать, когда им манипулируют. Длина ленты 1,3-2,5см. |
Легкий супесчаный суглинок | Болюс сильно связный, но песчаный на ощупь. Длина ленты от 2 до 2,5 см. |
Суглинок | Болюс когерентный и губчатый. Гладкая на ощупь, может быть жирной. Длина ленты 2,5см. |
Суглинок мелкопесчанистый | Болюс когерентный и слегка губчатый. Мелкий песок можно почувствовать и услышать при обращении с ним. Длина ленты 2,5см. |
Илистый суглинок | Когерентный болюс, от очень гладкого до шелковистого при манипулировании. Длина ленты 2,5см. |
Супесчаный суглинок | Сильно связный болюс песчаный на ощупь. Видны средние песчинки. Длина ленты от 2,5 до 3,8 см. |
Суглинок | Связный пластиковый болюс, гладкий для манипуляций. Длина ленты 4-5 см. |
Илистый суглинок | Связный гладкий болюс, пластичный и шелковистый на ощупь. Длина ленты 4-5см. |
Мелкий супесчаный суглинок | Сплошной болюс, мелкий песок ощущается и слышно. Длина ленты 4-5 см. |
Песчаная глина | Пластичный болюс, мелкий средний песок можно увидеть, прощупать или услышать в глинистой матрице. Длина ленты от 5 до 7,5см. |
Илистая глина | Пластиковый болюс, гладкий и шелковистый для манипуляций. Длина ленты от 5 до 7,5см. |
Легкая глина | Пластиковый болюс, гладкий на ощупь; небольшое сопротивление сдвигу между большим и указательным пальцами. Длина ленты от 5 до 7,5см. |
Легкая средняя глина | Пластиковый болюс, гладкий на ощупь, немного более устойчивый к образованию лент. Длина ленты 7,5см. |
Средняя глина | Гладкий пластиковый болюс, ручки как пластилин. Обладает некоторой устойчивостью к ленточному плетению. Длина ленты 7,5см. |
Тяжелая глина | Гладкий пластиковый болюс, ручки как затвердевший пластилин. Обладает твердой устойчивостью к ленточности. Длина ленты 7,5 см и более. |
Всегда следует помнить, что структура почвы часто меняется в зависимости от глубины и что свойства верхнего слоя почвы зависят от свойств подпочвы.
Структура
Структура – это расположение частиц почвы и пористых пространств между ними. Почва со структурой, благоприятной для роста растений, имеет устойчивые агрегаты диаметром от 0,5 до 2 мм. Такие почвы имеют хорошую аэрацию и дренаж.
Химические свойства
Неорганические минералы почв состоят в основном из кремния, железа и алюминия, которые не вносят большого вклада в удовлетворение потребностей растений в питательных веществах. Те, что входят в глинистую фракцию, обладают способностью удерживать питательные вещества в формах, потенциально доступных для использования растениями.
Органический компонент почвы
Органическое вещество почвы обычно составляет менее 10% почвы. Его можно разделить на живые и неживые фракции. Неживая фракция способствует способности почвы удерживать воду и некоторые питательные вещества, а также формированию устойчивых агрегатов.
Фракция органического вещества почвы
Фракция органического вещества почвы образуется в результате разложения продуктов животного или растительного происхождения, таких как фекалии и листья. Органическое вещество почвы способствует образованию стабильных почвенных агрегатов, связывая частицы почвы вместе.
Растения, живущие в почве, постоянно добавляют органические вещества в виде корней и остатков. Разложение этого органического вещества под действием микробов высвобождает питательные вещества для роста других растений.
Содержание органического вещества в почве зависит от скорости добавления и разложения органического вещества. Почвенные микроорганизмы ответственны за разложение органических веществ, таких как растительные остатки. Первоначально сахара, крахмал и некоторые белки легко атакуются рядом различных микроорганизмов. Более устойчивые структурные компоненты клеточной стенки разлагаются относительно медленно. Менее легко разлагающиеся соединения, такие как лигнин и танин, придают темную окраску почвам, содержащим значительное количество органического вещества.
Скорость разложения органических материалов зависит от того, насколько почвенная среда благоприятна для деятельности микробов. Более высокая скорость разложения происходит при наличии:
- теплых, влажных условий
- хорошей аэрации
- благоприятного соотношения питательных веществ
- pH, близкого к нейтральному
- отсутствия токсичных соединений.
Почвенные организмы
Почва содержит множество организмов, от микроскопических бактерий до крупных почвенных животных, таких как дождевые черви. К почвенным микроорганизмам относятся:
- бактерии
- грибы
- актиномицеты
- водоросли
- простейшие
- нематоды.
Разнообразие почвенных организмов может как способствовать, так и препятствовать росту растений. Полезная деятельность включает:
- разложение органического вещества
- фиксацию азота
- преобразование основных элементов из одной формы в другую
- улучшение структуры почвы за счет агрегации почвы
- улучшение дренажа и аэрации.
При некоторых обстоятельствах почвенные организмы конкурируют с растениями за питательные вещества.
Бактерии – самые маленькие и самые многочисленные микроорганизмы в почве. Они вносят важный вклад в разложение органических веществ, фиксацию азота и трансформацию азота и серы.
Грибы и актиномицеты благотворно влияют на разложение органических веществ. К группе крупных почвенных животных относятся дождевые черви, которые вносят органические вещества в почву, а также улучшают аэрацию и дренаж посредством своих каналов.
Некоторые почвенные грибы, нематоды и насекомые питаются корнями и боковыми побегами в ущерб растениям.
Дальнейшее чтение
LEEPER, G.W. и UREN, Северная Каролина (1993) Почвоведение, введение. 5-е издание, издательство Мельбурнского университета.
Что такое почва? | Почва | Управление фермой
Почва – это рыхлый поверхностный материал, покрывающий большую часть земли. Он состоит из неорганических частиц и органических веществ. Почва обеспечивает структурную поддержку растений, используемых в сельском хозяйстве, а также является источником воды и питательных веществ.
Почвы сильно различаются по своим химическим и физическим свойствам. Такие процессы, как выщелачивание, выветривание и деятельность микробов в совокупности образуют целый ряд различных типов почв. Каждый тип имеет свои сильные и слабые стороны для сельскохозяйственного производства.
Физические характеристики почвы
Физические характеристики почвы включают все аспекты, которые можно увидеть и потрогать, например:
- текстура
- цвет
- глубина
- структура
- пористость (пространство между частицами)
- каменистость.
Хорошая структура почвы способствует здоровью почвы и растений, позволяя воде и воздуху проникать в почвенный профиль и проходить сквозь него. Почва хранит воду для роста растений и поддерживает движение машин и животных.
Хотя некоторые почвы естественным образом структурированы лучше, чем другие, некоторые физические характеристики почв можно изменить при правильном управлении.
Важно контролировать физические характеристики почвы, чтобы понять ее состояние.
Также важно убедиться, что методы управления не способствуют ухудшению состояния почвы. Примером этого является чрезмерное движение транспорта, вызывающее уплотнение и уменьшение количества макропор или промежутков между заполнителями, что приводит к уменьшению количества воздуха и воды, поступающих в почву и проходящих через нее.
Текстура почвы, структура, характеристики дренажа
Сочетание минеральных фракций (гравий, песок, частицы ила и глины) и фракции органического вещества придает почве текстуру. Классы текстуры зависят от количества глины, песка, ила и присутствующих органических веществ.
Твердая часть почвы состоит из таких частиц, как органическое вещество, ил, песок и глина, которые образуют агрегаты. Агрегаты удерживаются вместе частицами глины и органическим веществом. Органическое вещество является одним из основных цементирующих агентов для агрегатов почвы. Размер и форма агрегатов придают почве характеристику, называемую структурой почвы.
Структура почвы влияет на рост растений, влияя на движение воды, воздуха и питательных веществ к растениям.
Песчаные почвы слабоструктурированы или вообще не имеют структуры, но часто являются свободно дренируемыми.
При повышенном содержании глины повышается структурная прочность почвы, но часто снижается ее дренажная способность.
Тяжелые глины могут удерживать большое количество воды, и поскольку скорость инфильтрации низкая, они, как правило, плохо дренируются, в отличие от песчаных или суглинистых почв без глины или с более низким содержанием глины.
Количество пор в почве и размер пор связаны с дренажной способностью почвы. Чем больше размер и меньше пор, тем легче воде двигаться по профилю почвы.
Не только тип почвы влияет на структуру и дренаж, но и на воздействующую на них деятельность или факторы окружающей среды. Активность корней и дождевых червей может улучшить структуру почвы за счет создания больших пор. Чрезмерная культивация, удаление пожнивных остатков и увеличение трафика способствуют ухудшению структуры почвы за счет ее уплотнения, уменьшения размера пор и разрушения почвенных агрегатов.
Химический состав почв также определяет их структуру. Когда присутствует большое количество натрия (> 6% обменного натрия), частицы глины отделяются и свободно перемещаются во влажной почве. Эти почвы известны как содовые почвы. Когда натриевые почвы соприкасаются с водой, вода мутнеет, так как глина рассеивается, а когда почва высыхает, на поверхности образуется корка. Содность можно преодолеть, нанеся гипс.
Гашение – это распад агрегатов при смачивании на более мелкие частицы. Гашение обычно происходит, когда интенсивные дожди попадают на сухую почву, заполнители разрушаются в результате давления, создаваемого набуханием глины, и захваченного воздуха расширяется и выходит. Этот процесс может закупоривать поры, и когда почва высыхает, образуется корка, вызывающая проблемы с просачиванием и появлением всходов.
Цвет почвы
Цвет почвы может указывать на содержание органического вещества в почве, исходный материал, из которого образовалась почва, степень выветривания почвы и дренажные характеристики почвы.
Цвет почвы является основным показателем того, как почва дренируется.
Таблица 1: Цвет почвы и признаки
Цвет почвы | Индикация |
---|---|
Темно коричневый | Высокое содержание органических веществ |
Черный | Гумус |
Красный |
|
Желтый |
|
Серый, сине-зеленый оттенки |
|
Более светлые почвы обычно указывают на низкое плодородие, например белые пески. В то время как более темные почвы (например, черные глины) довольно плодородны. Между ними большой диапазон.
Определение дренажа почвы
Дренаж почвы является важной характеристикой для оценки, так как многие растения предпочитают хорошо дренированные почвы.
Если почва плохо дренирована, достаточное количество кислорода не может попасть к корням растений, что может привести к остановке роста или гибели растения.
Очень хорошо дренированные почвы могут ограничивать захват воды растениями в более засушливых условиях или в засушливые годы из-за недостаточной водоудерживающей способности.
Другими важными показателями являются:
- механический состав почвы
- наличие картечи и камней
- дисперсность и рыхлость почвы.
Неорганический компонент почв
Неорганический материал является основным компонентом большинства почв.
Состоит в основном из минеральных частиц со специфическими физическими и химическими свойствами, которые варьируются в зависимости от исходного материала и условий, при которых образовалась почва.
Это неорганическая фракция почв, которая определяет физические свойства почвы, такие как гранулометрический состав. Это оказывает большое влияние на структуру, плотность и водоудержание.
Структура почвы
Структура почвы – это свойство, которое в значительной степени определяется относительными пропорциями неорганических частиц различных размеров.
В Австралии для описания неорганической фракции почв используются следующие размеры:
- Гравий — частицы диаметром более 2 мм
- Крупный песок — частицы диаметром менее 2 мм и более 0,2 мм
- Мелкий песок — частицы диаметром от 0,2 до 0,02 мм
- Ил — частицы диаметром от 0,010 дюйма до 0,02 мм2
- Глина — частицы диаметром менее 0,002 мм.
Песок
Кварц является преобладающим минералом в песчаной фракции большинства почв. Частицы песка имеют:
- относительно небольшую площадь поверхности на единицу веса
- низкая водоудерживающая способность
- низкая химическая активность по сравнению с илом и глиной.
Ил
Ил имеет относительно ограниченную площадь поверхности с небольшой химической активностью. Почвы с высоким содержанием ила могут уплотняться при интенсивном движении. Это влияет на движение воздуха и воды в почве.
Глина
Глины имеют очень большую площадь поверхности по сравнению с другими неорганическими фракциями. В результате глины химически очень активны и способны удерживать питательные вещества на своей поверхности. Эти питательные вещества могут выделяться в почвенную воду для использования растениями. Как и питательные вещества, вода также прикрепляется к поверхности глины, но растениям трудно использовать эту воду.
Глины бывают разных типов. Глины отличаются от песка и ила своей способностью набухать и сохранять форму, в которую они были сформированы, а также своей липкостью.
Класс текстуры почвы
Относительное соотношение частиц песка, ила и глины определяет физические свойства почвы, включая текстуру. Площадь поверхности данного количества почвы значительно увеличивается по мере уменьшения размера частиц. Следовательно, класс текстуры почвы также дает представление о химических свойствах почвы.
Точные пропорции песка, ила и глины в почве можно определить только в лаборатории. Однако была разработана система именования для приблизительного описания относительных пропорций. Эта классификация почвы может быть проведена в полевых условиях, где определенные свойства указывают на возможные классы текстуры.
Чтобы оценить текстуру в полевых условиях, раздавите небольшой образец почвы (от 10 до 20 г) одной рукой. После удаления гравия или корневой массы обработайте почву пальцами, чтобы разрушить любые агрегаты. Если образец влажный, но не липкий, текстурный класс можно оценить по ощущению образца между пальцами.
Описание текстурных классов для почвы
Простым способом определения текстуры почвы и ее характеристик является текстурирование вручную. При текстурировании почвы важно понимать поведение на ощупь, цвет, звук и связность почвы, что достигается путем создания болюса (смачивания почвы и формирования шара). Например, супесь будет только склеиваться (слегка связной), и будут заметны песчинки, которые можно увидеть, почувствовать и услышать, если вы поднесете болюс близко к уху и сожмете его.
Затем важно сформировать ленту из болюса, чтобы определить содержание глины в почве. Чем длиннее лента, тем выше содержание глины. Длина ленты измеряется по линейке, и вместе с поведением почвы ее можно сравнить с описаниями в таблице текстуры почвы. Эта таблица поможет вам оценить структуру почвы.
Таблица 2: Справочник по распространенным структурам почвы
Класс текстуры | Поведение влажного комка (шар, сформированный на ладони) |
---|---|
Песок | Согласованность, ноль. Отдельные песчинки прилипают к пальцам. Если вы нажмете болюс между пальцами, держа его близко к уху, вы услышите, как песчинки трутся друг о друга. |
Супесь | Небольшая согласованность. Окрашивает пальцы темным органическим пятном. Длина ленты 1,0см. |
Глинистый песок | небольшая согласованность; липкий во влажном состоянии. Многие песчинки прилипают к пальцам. Обесцвечивает пальцы глиняным пятном. Длина ленты 1,0см. |
Супесчаный суглинок | Болюс просто связный, но очень песчаный на ощупь. Длина ленты 1,3-2,5см. Слышны песчинки (см. описание песка). |
Мелкая супесь | Болюс когерентный. Песок можно почувствовать и услышать, когда им манипулируют. Длина ленты 1,3-2,5см. |
Легкий супесчаный суглинок | Болюс сильно связный, но песчаный на ощупь. Длина ленты от 2 до 2,5 см. |
Суглинок | Болюс когерентный и губчатый. Гладкая на ощупь, может быть жирной. Длина ленты 2,5см. |
Суглинок мелкопесчанистый | Болюс когерентный и слегка губчатый. Мелкий песок можно почувствовать и услышать при обращении с ним. Длина ленты 2,5см. |
Илистый суглинок | Когерентный болюс, от очень гладкого до шелковистого при манипулировании. Длина ленты 2,5см. |
Супесчаный суглинок | Сильно связный болюс песчаный на ощупь. Видны средние песчинки. Длина ленты от 2,5 до 3,8 см. |
Суглинок | Связный пластиковый болюс, гладкий для манипуляций. Длина ленты 4-5 см. |
Илистый суглинок | Связный гладкий болюс, пластичный и шелковистый на ощупь. Длина ленты 4-5 см. |
Мелкий супесчаный суглинок | Сплошной болюс, мелкий песок ощущается и слышно. Длина ленты 4-5 см. |
Песчаная глина | Пластичный болюс, мелкий средний песок можно увидеть, прощупать или услышать в глинистой матрице. Длина ленты от 5 до 7,5см. |
Илистая глина | Пластиковый болюс, гладкий и шелковистый для манипуляций. Длина ленты от 5 до 7,5см. |
Легкая глина | Пластиковый болюс, гладкий на ощупь; небольшое сопротивление сдвигу между большим и указательным пальцами. Длина ленты от 5 до 7,5см. |
Легкая средняя глина | Пластиковый болюс, гладкий на ощупь, немного более устойчивый к образованию лент. Длина ленты 7,5см. |
Средняя глина | Гладкий пластиковый болюс, ручки как пластилин. Обладает некоторой устойчивостью к ленточному плетению. Длина ленты 7,5см. |
Тяжелая глина | Гладкий пластиковый болюс, ручки как затвердевший пластилин. Обладает твердой устойчивостью к ленточности. Длина ленты 7,5 см и более. |
Всегда следует помнить, что структура почвы часто меняется в зависимости от глубины и что свойства верхнего слоя почвы зависят от свойств подпочвы.
Структура
Структура – это расположение частиц почвы и пористых пространств между ними. Почва со структурой, благоприятной для роста растений, имеет устойчивые агрегаты диаметром от 0,5 до 2 мм. Такие почвы имеют хорошую аэрацию и дренаж.
Химические свойства
Неорганические минералы почв состоят в основном из кремния, железа и алюминия, которые не вносят большого вклада в удовлетворение потребностей растений в питательных веществах. Те, что входят в глинистую фракцию, обладают способностью удерживать питательные вещества в формах, потенциально доступных для использования растениями.
Органический компонент почвы
Органическое вещество почвы обычно составляет менее 10% почвы. Его можно разделить на живые и неживые фракции. Неживая фракция способствует способности почвы удерживать воду и некоторые питательные вещества, а также формированию устойчивых агрегатов.
Фракция органического вещества почвы
Фракция органического вещества почвы образуется в результате разложения продуктов животного или растительного происхождения, таких как фекалии и листья. Органическое вещество почвы способствует образованию стабильных почвенных агрегатов, связывая частицы почвы вместе.
Растения, живущие в почве, постоянно добавляют органические вещества в виде корней и остатков. Разложение этого органического вещества под действием микробов высвобождает питательные вещества для роста других растений.
Содержание органического вещества в почве зависит от скорости добавления и разложения органического вещества. Почвенные микроорганизмы ответственны за разложение органических веществ, таких как растительные остатки. Первоначально сахара, крахмал и некоторые белки легко атакуются рядом различных микроорганизмов. Более устойчивые структурные компоненты клеточной стенки разлагаются относительно медленно. Менее легко разлагающиеся соединения, такие как лигнин и танин, придают темную окраску почвам, содержащим значительное количество органического вещества.
Скорость разложения органических материалов зависит от того, насколько почвенная среда благоприятна для деятельности микробов. Более высокая скорость разложения происходит при наличии:
- теплых, влажных условий
- хорошей аэрации
- благоприятного соотношения питательных веществ
- pH, близкого к нейтральному
- отсутствия токсичных соединений.
Почвенные организмы
Почва содержит множество организмов, от микроскопических бактерий до крупных почвенных животных, таких как дождевые черви. К почвенным микроорганизмам относятся:
- бактерии
- грибы
- актиномицеты
- водоросли
- простейшие
- нематоды.
Разнообразие почвенных организмов может как способствовать, так и препятствовать росту растений. Полезная деятельность включает:
- разложение органического вещества
- фиксацию азота
- преобразование основных элементов из одной формы в другую
- улучшение структуры почвы за счет агрегации почвы
- улучшение дренажа и аэрации.
При некоторых обстоятельствах почвенные организмы конкурируют с растениями за питательные вещества.