Щ.Л. Т<Гачннскип
МЕХАНИЧЕСКИЙ
И МИКРОАГРЕГАТНЫЙ
СОСТАВ ПОЧВЫ,
МЕТОДЫ ЕГО ИЗУТ ИЯ

АКАДЕМИЯНАУКСССР
Почвенный институт им. В. В. Докучаева
ПРОФЕССОР
Н. А. КАЧИНСКИЙ
МЕХАНИЧЕСКИЙ
И МИКРОАГРЕГАТНЫЙ
СОСТАВ ПОЧВЫ,
МЕТОДЫ ЕГО ИЗУЧЕНИЯ
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР
Москва 1958

Ответственный редактор
академик И. В.ТЮРИН

Предисловие
к первому изданию работы
„Методы механического
и микроагрегатного анализа почвы"
Бесспорна зависимость всех свойств почвы от ее
механического состава. Именно этим нужно объяснить
повышенный интерес к данному вопросу со стороны
почвоведов и агрономов на всем пути развития почвоведения
как науки. При решении данного вопроса его делят на
три логически связанные части:
1) классификация механических элементов почвы по
их крупности;
2) свойства (физические, физико-химические и
химические) механических элементов различной крупности;
3) классификация почв по механическому составу.
В 1938 г. в «Почвоведении» № 7/8 нами
опубликована статья «Классификация почв по механическому
составу». За два истекших года эта классификация, как и
рекомендованный нами ранее метод механического анализа
почвы были проверены в производственных условиях
и подвергнуты коллективной критике: а) на Совещании
почвоведов Госсортосети при Почвенном институте МГУ
(1938 г.) и б) в Комиссии по классификации почв при
Почвенном институте Академии наук СССР (1939 г.). За
это же время нами проведены добавочные методические
исследования. Все это в* настоящее время позволяет
уточнить как рекомендованный нами ранее метод
механического анализа почвы, так и классификацию почв по
механическому составу. Опубликование такой работы
мы считаем своевременным, поскольку единство в мето-
3

дах исследования по данному вопросу еще не вполне
достигнуто, а в то же время наблюдаются попытки
индивидуализировать их (Г. И. Оловяшников, 1937 г., Б. В. Про-
свиров, 1938 г., М. М. Годлин, 1940 г.).
В данной работе, используя ранее опубликованные
нами материалы, мы коснемся четырех вопросов:
1) классификация механических элементов почвы по
их крупности;
2) метод механического анализа почвы;
3) метод микроагрегатного анализа почвы;
4) классификация почв по механическому составу в
агрономических целях.

I. ВВЕДЕНИ Е
Механический и микроагрегатный состав являются
одними из главнейших показателей при характеристике
почв и грунтов в поле и в лаборатории. В соответствии
с этим механический анализ — самый распространенный
из анализов в почвенной и грунтоведческой практике.
Данное обстоятельство диктует необходимость
выработки согласованной методики анализа и классификации
почв. В противном случае исключается возможность
сопоставления исследований различных авторов, а также
составления обобщающих сводок по этому вопросу,
необходимых в почвоведении, геологии, географии,
грунтоведении и других специальностях.
Особенно большие различия наблюдаются в методах
подготовки почв к анализу, а также в технике разделения
механических элементов и микроагрегатов почвы, что
препятствует использованию при характеристике почв
единой классификационной шкалы.
Стремясь устранить означенные недостатки, мы даем
критический разбор наиболее известных в СССР и за
рубежом методов механического и микроагрегатного
анализов почвы и предлагаем ряд уточнений к ранее
опубликованным нами рекомендациям по технике анализа и
классификации почв по механическому составу.
Оговариваемся, что мы не преследуем цель
составления монографии по затронутому вопросу. В этой области
известны сотни методов и десятки классификаций. Мы
остановимся лишь на тех из них, которые являются
логическими звеньями в развитии описываемого вопроса или
сохранили теоретическую и практическую значимость в
почвоведении и агрономии на сегодня.
5

Мы ограничиваем также свою задачу лишь
характеристикой в анализе механических фракций почвы от
каменистой ее части до ила в суммарном его
понимании, не детализируя свойства коллоидов 1.
В книге, наряду со сводкой литературных данных,
приводятся новые материалы, полученные за последнее
десятилетие в лабораториях физики и технологии почв
Почвенного института Академии наук СССР и кафедры
физики и мелиорации почв Московского
государственного университета 2.
Последовательно рассматриваем следующие вопросы:
а) происхождение, свойства и классификация
механических элементов почвы; б) подготовка почв к
механическому и микроагрегатному анализам; в) техника
механического и микроагрегатного анализов; г)
классификация почв по механическому составу; д) оформление
данных механического анализа почвы; е) необходимая
точность работы при механическом анализе почвы;
ж) бонитировка почв по механическому составу.
Настоящая книга является первой частью труда
«Физика почвы», над продолжением которого автор работает
в настоящее время.
1 Учение о коллоидах почвы является разделом не почвенной
физики, а физико-химии и коллоидной химии почв.
2 Исследования выполнялись автором и под его руководством:
Е. И. Кочериной, А. Ф. Макаровой, В. Е. Кореневской, Е. Н.
Платовой, Р. С. Потравновой и А. И. Жигуновой.

II. МЕХАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПОЧВЫ
И МИКРОАГРЕГАТЫ
ПОНЯТИЕ О МЕХАНИЧЕСКОМ ЭЛЕМЕНТЕ ПОЧВЫ
В почвенной литературе дается ряд определений о
механическом элементе почвы. Приводим некоторые из
:них.
К. К. Гедройц относит к механическим элементам
-«отдельные микро-, ультра- и амикрокристаллики» (1926).
А. Ф. Тюлин (1936, 1950) и, согласно с ним, И. Н. Анти-
лов-Каратаев (1945) считают таковыми частицы
(частицу), все элементы которых находятся в химической
взаимосвязи, А. А. Роде (1931) вводит обязательное
условие, чтобы все части механического элемента
принадлежали к одной кристаллической решетке. В последнее
•понятие необходимо внести два уточнения. Первое
сводится к замечанию, что механические элементы почвы
могут быть не только кристаллической структуры, но и
.аморфны, например, Si02, гидраты окисей железа,
частички того или другого органического вещества в почве,
а также органо-минеральных соединений (гуматов).
В этом случае понятие механического элемента точнее
определяется по Тюлину и Антипову-Каратаеву. Второе
замечание связано с наличием в почве механических
элементов, представляющих собой частички (осколки) не
минерала, а сложной породы. В этом случае (например,
в граните) мы будем иметь в одном механическом
элементе сочетание нескольких кристаллических решеток,
механически удерживающихся в одном куске. Считаем
возможным обобщить предложенные определения в
следующей формулировке; под механическим элементом поч-
7

вы следует понимать обособленные куски, кусочки
(осколки) пород и минералов, а также аморфных
соединений в почве, все элементы которых (последних)
находятся в химической взаимосвязи.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОЧВЫ
В почве присутствуют механические элементы трех
типов: минеральные, органические и органо-минеральные.
Первое место по количеству (за исключением торфяных
почв) занимают минеральные механические элементы,
второе — гуматы и третье — свободные органические
кислоты и полуразложившиеся органические остатки.
Все механические элементы почвы произошли в
результате выветривания исходных горных пород
(физического, химического, физико-химического и
биологического), а также как следствие вторичных реакций при
взаимодействии продуктов выветривания и биологических
процессов в почве. Означенные процессы, приводящие
к образованию механических элементов в почве,
протекают одновременно, но роль их на различных фазах
образования механических элементов — минеральных,
органических и органо-минеральных — неравноценна.
При образовании минеральных
механических элементов, на первых стадиях дробления
породы, обладающей сравнительно малой абсолютной и
относительной поверхностью, превалирует физическое и
биологическое выветривание: влияние сменных
температур, механическое воздействие воды, ветра, корневых
систем растений, мхов, лишайников, бактерий.
Как это прослежено В. Р. Вильямсом, а потом рядом
других исследователей, порода распадается на куски,
породы же (камни), потом на составляющие ее минералы
и продукты их изменения.
По мере дробления, увеличения поверхности и
свободной поверхностной энергии продуктов выветривания,
прогрессивно возрастает роль биологического фактора и
химических процессов: растворение наиболее
податливых элементов, окисление или восстановление их, вынос
растворимых простых и сложных солей, взаимодействие
высвободившихся частей с .образованием новых соедине-
8

ний, новых минералов, окислов, вторичных алюмо- и
ферросиликатов и др.
Так, по исследованиям В. Р. Вильямса (1895),
каменистая часть почв (>3 мм) обычно состоит из кусков
породы (гранит, порфирит и др.) и осколков
крупнозернистых минералов; в песчаных фракциях также
встречаются кусочки породы, но преобладающей частью
являются минералы как продукт распада исходных пород:
кварц, полевые шпаты, слюды, роговая обманка и др.
По мере дробления песчаных зерен до размеров
мелкого песка, возрастания их абсолютной и удельной
поверхности, а значит, сфер воздействия на твердую фазу
почвы, воды, воздуха и биологических факторов, в составе
песка остаются наиболее стойкие к химическому
выветриванию минералы, главным образом кварц, тогда как
менее стойкие (полевые шпаты, слюды и др.), распадаясь,
дают материал для образования пыли и илов.
В крупной пыли (0,05—0,01 мм) еще в значительном
количестве присутствует кварц. В средней пыли (0,01—
0,005 мм), происшедшей из кислых пород, количество
кварца резко сокращается, уступая место аморфной крем-
некислоте, гидратам ее и безводным формам. Мелкая
пыль (0,005—0,001 мм) по составу является переходной
к илам, в которых сосредоточена большая часть
продуктов химического и биологического выветривания: окислы
железа, алюминия, марганца и гидраты их, каолин,
фосфаты, гумусовые вещества, карбонаты кальция (в
карбонатных почвах) и др.
Аналогичный процесс образования минеральных
механических элементов при выветривании горных пород
отмечают в своих исследованиях К. Д. Глинка (1906),
Б. Б. Полынов (1934), А. А. Роде (1938), подчеркивая,
однако, что различным почвам свойственен и различный
минералогический состав их механических элементов. Это
проистекает «не только в силу того, что они образовались
из различных горных пород, но и в силу того, что
породы эти выветривались при различных внешних условиях»
(Глинка, 1906). По А. А. Роде, кварц и полевые шпаты
сосредоточены преимущественно во фракциях >0,005 мм,
а слюды во фракциях 0,001—0,005 мм.
В последние десятилетия, в связи с разработкой
новых; методов „исследования, углубленному минералогиче-
сЦ

скому анализу подвергнута илистая, а в ее составе —
коллоидная часть почв. В нашей стране этому вопросу
большое внимание уделено А. Е. Ферсманом (1914, 1934,
1937), П. А. Земятченским (1935, 1938), И. Н. Антипо-
вым-Каратаевым (1945), И. Д. Седлецким (1938, 1948),
Н. И. Горбуновым и др. Н. И. Горбунов, используя в
работе методы рентгенографический, термический и элек-
тронномикроскопический, к настоящему времени дал
характеристику минералогического состава илистой фракции
различных почвенных типов СССР. По его данным1
«наиболее распространены минералы монтмориллонито-
вой группы (монтмориллонит, бейделлит, нонтронит),
каолинитовой группы (каолинит, галлуазит),
гидрослюдистой группы (иллит), минералы полуторных окислов
(бёмит, гидраргиллит, гетит, гематит), а также аморфные
вещества (аллофан, кремнекислота, опал, гидраты
окисей железа и алюминия, органические и органо-минераль-
ные вещества)» (1956). Приводим сводную таблицу из
работы Н. И. Горбунова, с последующими исправлениями
автора таблицы (табл. 1).
Органические механические элементы
почвы образуются при разложении отмерших растений,
животных и микронаселения почвы, а также как продукт
их жизнедеятельности. С самых начальных стадий раз-
ложения и превращения органических остатков
доминирующую роль играют биологические и
микробиологические процессы, в меньшей степени — процессы
химические и физико-химические. Об этом согласно говорят как
старые, так и новейшие исследования, сводка которых
дана в монографиях^. А. Ваксмана (1936), И. В. Тюрина
(1937, 1949), М. М. Кононовой (1951, 1956). Особенно
наглядно стадии гумификации органических веществ
показаны в микроскопических исследованиях М. М.
Кононовой и ее сотрудников.
Физическое выветривание (механическое дробление)
органических остатков в больших размерах наблюдается
1 По данным Горбунова и Кочериной, в илистой фракции
дерново-подзолистой суглинистой почвы содержится в процентах
к весу фракции: монтмориллонитовой группы 30—60 (возрастает
в глубинных горизонтах); слюд 15—30; гидрослюд 15—20; кварца
5—10.
Идеальная формула монтмориллонита: А120з • 4SiC>2 • хН20;
каолинита (сдвоенная формула для симметрии)' 2НгАЬ • SiaOg • Н2О-
10

Присутствуют, но не харак- 1 „
терны и не преобладают | Распространение почв
Характерные и
преобладающие минералы
Почвы
Почти вся зона дерново-
подзолистых почв СССР
Слюды, гидрослюды,
кварц, редко каолинит, по-
л уторные окислы,
монтмориллонит
Бейделлит в смеси с
аморфными веществами
Подзолистые и
дерново-подзолистые на мор?нных и
покровных суглинках
Встречаются редко (Урал,
Белорусская ССР и
Украинская ССР)
То же
Каолинит, бейделлит
Подзолистыэ и
дерново-подзолистые на элювии гранита
Почти вся зона черноземов
СССР
Слюды, гидрослюды,
кварц, аморфные
вещества, монтмориллонит
Бейделлит
Черноземы на покровных
суглинках
Встречаются редко
(Ростовская обл., Украинская ССР)
То же
Каолинит, бейделлит
Черноземы на древних
глинах и элювии гранита
Узбекская ССР, Казахская
ССР, Туркменская ССР,
Киргизская ССР,
Азербайджанская ССР
Кварц, слюды и другие
первичные минералы
Гидрослюды, аморфные
вещества, бейделлит
Серо-бурые, такыры,
сероземы на лёссе
Черноморское побережье
СССР, Азербайджанская ССР
Слюды, гидрослюды,
кварц, аморфные вещества,
бейделлит
Бэйделлит, галлуазит,
каолинит, небольшое
количество гидраргиллита и
гетита
& Желтоз?мы и жэлтоземно-
подзолистыэ на элювии
сланцев и дровних глинах
Грузинская ССР, а также
субтропическая зона других
стран
Аморфные вещества (ал-
лофан, полуторные
окислы), примесь бейделли-
та, кварца
Галлуазит, каолинит,
гидраргиллит, гетит
< Красноземы на элювии ан-
дезито-базальтов, графитов
иждревних корах
-.11

лишь в условиях сухого климата (в сухой степи, в
полупустыне и пустыне), где высушенные стебли растений, а
иногда и обнаженные корни переносятся ветром вместе
с минеральной частью почвы и истираются в труху, позже
подвергающуюся биологическому разложению,
воздействию химических и физико-химических процессов.
Крупные частицы органических тел (недоразложив-
шиеся листья, стебли, корни, кусочки зоонаселения)
отбираются из почвенной пробы перед анализом и, таким
образом, в механическом анализе не учитываются.
Гумусовые же вещества, если они предварительно не
сжигаются, полностью фиксируются в анализе, попадая, как это
будет показано ниже, основной своей массой в форме гу-
матов, а в меньшей степени — в форме свободных
гумусовых кислот, в илистую фракцию (<0,001 мм) и в
фракцию мелкой пыли (0,005—0,001 мм). В составе
илистой фракции гумусовые кислоты в большей своей части
представлены частицами коллоидальных размеров
(<0,2—0,1 mji), причем по данным К. Д. Глинки (1926),
И. В. Тюрина (1949), В. В. Геммерлинга (1952),
М. ]VL Кононовой (1951, 1956), наиболее крупными
(наиболее конденсированными) в каждом почвенном типе
являются гуминовые кислоты, а наименее
конденсированными — фульвокислоты, коллоидальная частица которых
приближается к молекулярным размерам.
Органо-минеральные механические
элементы, или гуматы, образуются в почве при
взаимодействии органических и минеральных соединений.
Как уже отмечалось, в основной своей массе при
механическом анализе они попадают в илистую фракцию и
частично в мелкую пыль. В крупных фракциях гуматы
фиксируются лишь в конкрециях, например в ортштейнах.
Микроагрегаты. Механические элементы при
определенных условиях могут слипаться, склеиваться,
свертываться (коагулировать). Происходит это под
влиянием поверхностной энергии, свойственной частицам и
представленной электрическими силами (электровалент-
ные связи) и силами ван-дер-Ваальса К Наиболее эффек-
1 Ван-дер-Ваальсовы силы — силы притяжения между незаря
женными атомами или молекулами, относительно малые в
сравнении с силами химическими (валентными).
12

тивно означенные силы выражены для частиц
коллоидальных размеров. Верхний предел коагуляции в
слабых солевых растворах проявляется: по А. Аттербер-
гу — для частиц с диаметром 20 \i (1912), по новейшим
данным Е. И. Кочериной — для механических элементов
с диаметром в 5 ц (1954).
Совокупность взаимно связанных и
«сцементированных» механических элементов образует агрегат. По
предложению К. К. Гедройца (1926) условно принято
структурные отдельности с диаметром < 0,25 мм называть
микроагрегатами, а крупнее этой величины —
макроагрегатами почвы. При
микроагрегатном анализе, который в современных почвенных
исследованиях часто осуществляется параллельно с
механическим анализом почвы, учитываются микроагрегаты
диаметром<0,25 мм.
СВОЙСТВА МЕХАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОЧВЫ
В предыдущем разделе мы отмечали, что различные
по величине механические элементы почвы сильно
отличаются по своему минералогическому составу.
Следствием этого должен быть и 'неодинаковый химический состав
механических элементов почвы разной крупности, а
также различия других их свойств.
Ниже приводим результаты исследования химического
состава механических элементов почв, некоторых физико-
химических и физических их свойств, заимствуя эти
данные как у прежних, так и у современных авторов (табл. 2,
3, 4 и рис. 1, 2).
В табл. 2 приведены некоторые данные о валовом
составе почв и грунтов. Сопоставляются генетически
весьма различные объекты: лёсс, покровная глина,
подзолистая почва, американские почвы. Естественно, что состав
их механических фракций во многом количественно
отличен. Это относится к содержанию SiCb, Fe203, А1203 и
других компонентов. Тем не менее основная
закономерность в изменении состава фракций по мере уменьшения
их размеров одна и та же: а) в мелких фракциях,
особенно в илистой (< 0,001 —0,002 мм), резко падает
содержание Si02; б) столь же и еще более резко в них воз-
13

Автор,
дата
публи -
кации
О «
о
рГ
MgO
CaO
Я,
0?
<
d
О)
11ч
О
Эффективный диаметр
механических элементов
фракции, мм
Почва, грунт
(?0&\)отдйШу1
00
ю
i
I
00
00
Оз
Ю
1
1
СО
со
Ж
О
Я
о
О
ОЗ
Си
о
к
о
о
»Я
Я
«
О
О
>^
Си
6
я
2
о
о
:<L>
ЮНСОЮ^
СМ СМ ЮОЭ О
1 1 °- 1 °-
1 ' О ' О
о о см со ю
СМ 00 CD f- «еч
СО СО С- CM *<F
со со со со аз
00 О Г» ЧГОЗ
тн -гн СМ СМ
Mill
III!!
со г- см с^ о
¦«* 05 CM MQ
СО С^ СО Чр СО
ю -*н о о
о о о о ^
ooodS
1 1 MS
смооо v
о" о~ о" о
о о о оо
о о о" о о
м м«-
| | 1 iS
о . | оосо
Ч* "Н CM t^ <<
«сч >*ч -чн СМ СО
со coco см
со 1 см ^ со
•чн СМ СМ
1111!
Mill
CM ЧИ ^н СМ Г»
Ю ОЗ ОЗ СО СО
00 00 t- СО Ю
So оо
я -о о
<и О •> *•_,
4 оо 5
5 1 1 1 8
сию ^ о Р,
смоо V
ф ~ •> *•
ЕООО
оЗ
m
о
я
к
(Я
н
о
я
ч
о
со
о
qirirBj
И Ч1ГЭЭЭВ^
00 Ю СОСМОЗ
0«чн CM "tf ^
ю
О "чн <*н CM 4f
оооо~о~
ЮтНСОООО
О^О^О^О^-чн
sf Ю 00 СО СО
ОООгнгН
00 СМ СО СО !>•
см со со оо **
^НСО
со о ^ см ю
тнсмЮСОчН
-чн СМ
СМ СМ Ю тн СМ
ОЗ О чР СМ СМ
СО ЧР ОЗ <&СО
аз аз оо г^ ю
см
см о oog
о" о" о*4 о" Я.
1 1 1 If
cmSoV
^о~о~о~
± 2
я
к я
я си-г^
я у S
s я
<
(б^6Т)
eoeodow
НИМ
МММ
МММ
МММ
МММ
00 СО vF -tf О ««н
СО -tf -«н ЧР t*« CM
^н 00 СО 00ОЭ О
см см см см со
аз аз о см ю см
Ю -*ч ч? 00 СО О
Ю СО СО t> 00 ОЗ
ОЗ t^ V* СМ СМ ОЗ
OCnU^CDtHtH
со i>- аз о "чн чн
СМ "ч-н чгн -чн
гнООООООЬ
О sr CO -tf -*ч *tf
СО СО О 00 t^- СО
СО 00Ю SF ЧР ЧР
ЧРСОСМ
СЗ Ю СМ СМ-
Я OOQ
си ^гн ОО О
S°.0.0.°.cm
1 М 1 1§
SS888V
о" о" о" о"
Я \о
go
gg
я
сз а>
я к
е аз
>v
Я
14

растает содержание соединений железа, алюминия,
кальция, магния, калия, натрия, а в лёссе — и извести.
Наличие этой закономерности подчеркивается в ряде
работ, в том числе в исследовании С. С. Морозова.
Однако мы не согласны с Морозовым, когда он названную
закономерность облекает в строго количественные рамки,
утверждая, что даже породы, сформировавшиеся в
различных почвенных зонах и в различной степени
подвергшиеся выветриванию, обладают «удивительной близостью
химического состава механических фракций одной и той
же крупности» (1949).
Таблица 3
Некоторые химические характеристики
механических фракций чернозема обыкновенного Воронежской области
(анализировал Г. Дикий в лаборатории МГУ, 1916 г.)
Эффективный
диаметр
механических элементов
анализированных
фракций, мм
1 —0,25
0,25-0,01
0,01—0,001
<0,001
Почва не
расчленена
Содержание фракций
в почве, %
6,46
29,98
44,36
19,86
Процент от данного продукта
6
сх
1т
CS
а и
О) Я
65
0,329
3,54
16,36
29,18
12,92
к
и
К
<и
с
2,51
10,95
19,76
9,75
Остаток
после обработки
5* О О
94,32
81,68
56,44
10,34
57,01
К
2?Г
83,28
60,01
14,15
ев
$
к
0)
Ч Я
2 «
В» р.
о5
55 ЕГ
6,71
11,90
28,30
14,62
Извлекаемые
10% НС1
р2о6
Следы
0,026
0,104
0,332
0,127
К2о
0,166
0,196
1,062
0,336
Na2D
0,02
0,039
0,03
0,002
Закономерно изменяются в механических фракциях
почв и другие их компоненты, а также свойства. Как
явствует из табл. 3, 4 и рис. 1, по мере уменьшения
эффективного диаметра механических элементов во фракциях
в десятки раз* возрастает содержание гумуса и емкость
поглощения. В том же направлении увеличиваются:
гигроскопичность и максимальная гигроскопичность, вла-
гоемкость, капиллярность, хотя быстрота передвижения
воды по капиллярам, в связи с уменьшением активных
пор в капиллярах, замедляется в десятки и сотни раз
15

Некоторые химические и физические свойства
Дерново-подзолистая легкосуглинистая крупнопылеьа
(Данные Е. И. Ко
Эффективный
диаметр,
мм
Гумус, %
Емкость

поглощения,
м-экв
Удельный
вес
твердой фазы
Ba/ClOO-110
2,93
Нет
0,43
1,48
5,37
6,42
1,30
Нет
0,18
0,43
2,83
3,97
0,47
Нет
0,09
0,13
0,57
1,47
0,27
Нет
0,05
0,14
0,30
0,85
Не учтено
0,09
0,13
0,31
1,15
8,2
Нет
1,4
3,2
14,4
40,5
6,9
Нет
0,8
1,9
11,9
35,2
11,6
Нет
1,0
2,1
7,9
43,9
17,7
Нет
1,0
1,8
7,2
53,3
22,5
Нет
1,3
2,4
11,4
63,7
2,62
2,66
2,66
2,62
2,59
2,59
2,64
2,68
2,65
2,63
2,59
2,63
2,65
2,67
2,65
2,65
2,63
2,69
2,68
2,68
2,67
2,68
2,71
2,70
2,71
2,69
2,69
2,67
2,72
2,74
Образец не рас-
член.
0,10 —0,05
0,05 -0,01
0,01 -0,005
0,005-0,001
<0,001
Образец не рас-
член.
0,10 -0,05
0,05 —0,01
0,01 -0,005
0,005-0,001
<0,001
Образец не рас-|
член.
0,10 -0,05
0,05 -0,01
0,01 -0,005
0,005-0,001
<0,001
Образец не рас-
член.
0,10 -0,05
0,05 -0,01
0,01 —0,005
0,005—0,001
<0,001
Образец не pac-j
член.
0,10 —0,05
0,05 —0,01
0,01 —0,005
0,005—0,001
<0,001
*Максимальная гигроскопичность во фракции 0,1 — 0,05 мм больше,
жанием ортштейнов в первой из этих двух фракций
16

Таблица 4
почвы и отдельных механических ее фракций
тая почва. Калининский район Московской обл. Лес.
чериной, 1954 г.)
В процентах веса
нижняя
граница
текучести
59,29
Нет
и
59,20
87,11
38,29 1
Нет
»
я
59,29
80,76
30,40
Нет
" 1
44*44
89,39
45,58
Нот
*
„
44,64
92,60
33,27
Нот
я
я
42,13
88,01
предел

раскатывания в
шнур
28,23
Нет
т
я
42,68
52,87
23,53
Нот
•»
*
41,45
46,97
20,58
Нет
" 1
¦ 1
34,28
48,03
20,32
Нот
*
30? 37
42,14
10,22
Нот
п
я
28,48
41,88
почвы и/.и
число

пластичности
31,06
Нгт
„
„
16,52
34,24
14,76
Нет
„
„
17,84
33,79
9,82
Нот
"
„
10,16
41,36
25,26
Нот
"
»
14,27
50,19
14,05
Нет
;
13,65
46,13
от/или U <; I а} ции

максимальная
гиг роско-
пичность
4,85
0,3
0,42
1,39
6,40
14,66
4,15
0,64*
0,43
0,88 1
5,38
16,10
6,54
0,84*
0,42
0,66
2,47
20,29
8,93
0,94*
0,43
0,74
2,52
22,58
9,59
0,26
0,49
0,73
2,86
25,92
рлагоем-
кость
40,69
Не опр.
28,34
42,42
65,10
69,49
39,09
Н~> опр.
28,43
39,30
59,73
66,61
33,00 1
Не опр.
29,36
40,61
58,46
63,79
33,56
Не опр.
28,83
38,57
45,66
63,27
30,20
Н^ опр.
28,97
39,71
47,87
63,27
|
I
| Набухание,
J % объема
i
2,10
1 Нот
„
я
2,20
8,08
1,45
Нот
„
0,52
0,95
5,66
2,07
Нет
'
1.2 "80
4,06
Нет
„
„
„
12,53
2,23
Нет
и
и
11*87
Время
поднятия
воды на
вьсоту
5 см, мин.
58
Нет
9
10
48
568
55
Не опр.
8
9
56
875
! 54
Нет
9
10
74
810
69
Нет
8
14
92
1200
_
..._
7
14
92
680
иэжэли во фракции 0,05—0,01 большим содер-
17

Qyc-h/ ' ипнзЬосггои qwjoywj
^
L- i_
У
_j j_ 1. i. i L
1
too
§
ca
m
sS
о
CQ
О
CL>
3
тор
о
Va ^ ^ ^ сч*
o/0 'оэЯнЛг эпнпжа'ддоо
<5>«!Г

(табл. 4). В том же направлении падает
водопроницаемость фракций. Что касается пластичности и липкости
фракций, а также способности их набухать, то эти
свойства во фракциях крупнее 0,005 мм почти вовсе
отсутствуют, а наиболее сильно выражены в иловатой фракции.
Аналогичные наблюдения о некоторых физических
свойствах механических элементов сделали ранее А. Аттер-
берг (Atterberg, 1912), В. В. Охотин (1933), П. А. Земят-
ченский (1935), П. Ф. Мельников (1940, 1949).
В используемой здесь работе Е. И. Кочериной
выполнены тщательные исследования коагуляционной
способности механических элементов почв различной крупности.
Отчетливо (в слабых солевых растворах) такой
способностью обладают частицы < 0,001 мм (ил); менее
устойчиво и не во всех образцах она проявляется во фракции
мелкой пыли (0,005—0,001 мм) К Данное наблюдение
Е. И. Кочериной важно при решении вопросов структуро-
образования в почве. Согласно ее заключению,
цементирующей способностью обладают лишь механические
элементы < 0,005 и особенно < 0,001 мм.
Отмеченные нами закономерности повторяются во
всех обследованных образцах, но количественная
выраженность их по профилю подзолистой почвы разная2.
Например, при сравнении емкости поглощения мелкого
песка и ила (см. табл. 4) выявляется увеличение этой
способности почвы в илистой фракции: для горизонта
Ai — в 29 раз; для А2 — в 48; для Bi — в 43,9; для В2 —
в 53,3 раза.
Особое место среди характеристик механических
фракций почвы, приведенных в таблице Е. И. Кочериной,
занимают объемный вес и удельный вес твердой фазы
почвы. Объемный вес (в г/см3) механических фракций
уменьшается по мере нарастающей мелкоземистости
материала. Это естественно для «насыпного» грунта. В слу-
1 Как известно, Аттерберг, впервые исследовавший эту
способность почвенных механических элементов, верхним пределом
частиц, способных коагулировать в слабых солевых растворах,
считал механические элементы в 0,02 мм>Л
2 Исследование Е. И. Кочериной, насколько нам известно,
является единственным, в котором свойства механических элементов
изучены в почвенном профиле применительно ко всем горизонтам
почвы.
19

чае раздельночастичного строения песчаные зерна легче
и скорее упаковываются, нежели пыль или ил. В
природной обстановке пахотный слой песчаной почвы, по
сравнению с пахотным слоем почвы суглинистой или
глинистой, также всегда обладает большим объемным весом
и, в соответствии с этим, меньшей порозностью.
Своеобразна закономерность изменения удельного
веса твердой фазы отдельных фракций (см. табл. 4 и
рис. 2). В перегнойно-аккумулятивном горизонте эта
величина уменьшается по
мере движения от
песчаных зерен к пыли и илу.
В иллювиальных
горизонтах, наоборот,
наибольшим удельным весом
обладают мелкая пыль
(0,005—0,001 мм) и
особенно ил (<0,001 мм).
В первом случае (в
горизонте АО сказывается
обогащенность мелкой
пыли и ила гумусом. В
иллювиальном горизонте
количество гумуса в илистой
фракции также
наибольшее, но абсолютно оно
невелико, кроме того, эта
фракция здесь богаче
тяжелыми минералами и
аморфными соединениями
железистого типа.
Значительная изменяемость удельного веса твердой
фазы различных фракций почвы является фактором,
весьма осложняющим точность механического анализа почвы.
Как увидим далее, удельный вес твердой фазы почвы
входит обязательным членом в формулы вычисления
скорости падения механических элементов почвы в
жидкостях. Мы вводим его в формулу единой величиной для
каждого анализируемого образца почвы, тогда как, строго
говоря, его следовало бы давать соответственно каждой
фракции анализируемого образца, что практически весьма
затруднено.
0,М-О,О5
0,01-0,005 < 0,001
Фракции,мм
Рис. 2. Удельный вес твердой
фазы механических фракций
дерново-подзолистой
суглинистой иловато-пылеватой почвы.
20

Как показано в приведенных исследованиях, вве
свойства механических элементов почв: химические, физико-
химические, физические и физико-механические —
закономерно изменяются в связи с их размерами. Отсюда
понятно значение характера механического состава почз
для опенки их свойств и главнейшего
свойства-плодородия, а также внимание, которое уделялось и уделяется
научными и производственными работниками вопросу
классификации механических элементов почв и грунтов —
от истоков земледелия до наших дней.
КЛАССИФИКАЦИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОЧВ
ПО ИХ КРУПНОСТИ
Указания на значение механического состава почв при
оценке их плодородия мы находим у М. В. Ломоносова
(1763), у И. Комова (1789), Дэви (Devy, 1813),
Шумахера (Schumacher, 1864) и многих других.
В настоящее время в почвоведении фигурируют
многие десятки классификаций механических элементов почвы
по их крупности. Мы остановимся лишь на некоторых из
них, чтобы охарактеризовать историю развития вопроса
и современное его состояние в почвоведении различных
стран. В табл. 5 приведены как старые классификации,
так и первые наиболее подробные классификации
(А. А. Фадеева, В. Р. Вильямса, А. Н. Сабанина), легшие
в основу большинства современных.
Как видно из таблицы, первые классификации (Шене,
Лоренца, Осборна, Докучаева) были мало
дифференцированы. В них выделяется от четырех до шести различных
фракций почвы. Авторы этих классификаций располагали
еще ограниченными знаниями о свойствах механических
элементов и строили свои классификации
преимущественно интуитивно, исходя из практики сельского хозяйства,
в которой представление о легких (теплых) и тяжелых
(холодных, но богатых питательными веществами) почвах
уходит к истокам земледелия. Тем не менее следует
отметить, что в приведенных старых классификациях
основные по крупности фракции почвы: каменистая часть,
песок, пыль и глина — выделяются весьма согласно.
Близки и границы размеров этих фракций в миллиметрах,
а весьма важная для классификации почв по механиче-
21

скому составу граница (<0,01 мм) даже полностью в них
совпадает. Отсутствует, однако, согласованность в
понятиях терминов: пыль, ил и глина. Так, ил по Осборну
соответствует пыли по Лоренцу и Докучаеву. У него же
ил крупнее пыли. Подобные разногласия в терминологии,
как явствует из табл. 6 и 7, свойственны и современным
классификациям механических элементов почвы.
Наиболее стройной из старых классификаций является
классификация Е. Шене (1867) —профессора Петровской
сельскохозяйственной академии. Она приурочена к
результатам механического анализа почвы в текучей воде на
приборе конструкции того же автора.
При первых наиболее обстоятельных исследованиях
почв России в прошлом столетии, а именно при изучении
почвенного покрова Нижегородской губернии под
руководством В. В. Докучаева (1886 г.), использовалась
классификация механических элементов, близкая по характеру
к шкале Лоренца (табл. 5).
Первая подробная шкала механических элементов
почвы, соответствующая современным классификациям,
была разработана А. А. Фадеевым и использовалась в
курсе его лекций для студентов Петровской
сельскохозяйственной академии (1890). В его классификации
выделяется 12 фракций механических элементов (табл. 5).
Классификация Фадеева была видоизменена Вильям-
сом. Он упростил подразделение каменистой части почвы,
предложив две градации вместо четырех, расширил
границы для пыли (0,25—0,0015 мм), тем самым переместив
границу для фракции ила с <0,01 до <0,0015 мм.
В результате отмеченных изменений классификация стала
более совершенной (в понимании фракций пыли и ила)
и компактной: в ней 9 классификационных
подразделений.
Дальнейшим изменениям классификация Фадеева —
Вильямса подверглась в работе А. Н. Сабанина (табл. 5).
Он восстановил классификацию каменистой части почвы
по Фадееву. Нижнюю (меньшую) границу для фракции
песка принял такой, как в классификациях Шене и
Докучаева, тем самым ограничив фракцию пыли рамками
0,05—0,001 мм. В классификации Сабанина 11 фракций
механических элементов. Эта классификация получила-
широкое распространение в почвенных работах в России^
22

Из описанных нами классификаций наиболее дробными
являются классификации Фадеева (12 фракций) и Са-
банина (И фракций). Однако было бы неправильным
предполагать, что классификация тем лучше, чем она
более детальна и что нужно стремиться к дальнейшему
дроблению классификации механических фракций почвы.
В этом вопросе есть свой оптимум: слишком краткие
классификации (например, у Осборна — четыре фракции)
неполно характеризуют свойства почвы, а излишне
детальные классификации затрудняют пользование ими.
Ведь классификации предназначаются не только для
научных работников, но и для практиков. Наряду с их
содержательностью, они должны быть достаточно просты
и легко запоминаемы. Мы считаем, что дробность
современных классификаций механических элементов почвы,
выделяемых при обычном механическом
анализе, достаточна. В дальнейшем необходимо
уточнение в них границ механических фракций и научное
(с позиций химии, физико-химии, физики и физико-меха-
ники почв) их обоснование.
В наших работах по механическому анализу почвы в
1937 г. были приняты за основу номенклатурные
подразделения механических фракций почвы по Сабанину (см.
табл. 5, 6): мы стремились оставить названия фракций,
привычные для советского почвоведа. Вместе с тем следует
помнить, что это сходство только формальное, так как
названные фракции почв в методе Сабанина выделяются
с принятием скоростей падения механических элементов
почвы в воде по формуле Шене (1867), а в нашем
методе— по формуле Стокса (1937, 1943), следствием
этого является различие з величинах одноименных
механических элементов, достигающее 100% и более. Это
замечание остается справедливым и при оценке величин
механически^ элементов почвы, выделяемых по- методу
Вильямса (табл. 7).
Кроме того, нельзя упускать из виду, что величины
механических элементов, отмучивавшихся в анализах пс
Шене, Вильямсу и Сабанину, не имели строго
определенных размеров, так как в этих анализах не принимались
поправки на вязкость воды при различных температурах.
По сравнению с классификацией Сабанина мы упро-
стшшсподра'зд^ление каменистой части почвы, предложив
23

СО
н
с
>»
о.
Я
я
3*
ее!
я
ев
Ч
1 М
абани
и
и
со
OS
ЯМС
1893 г. Виль
. Фадеев
1889 г
аев
V
о
«о
оо
оо
44
о О
ОО VO
gg
Ш
0>
. Лор
и
881
^
Шене
8G7 г.
"гН
i -
1 9Я сЗ CU 3
2x4 и
ш i> л у
1 и s о
Я
ж
Кам
я -
ж
?1
*?
Камни и 1
гальки
о
<«н
Л
,
круп
ный

средний
QJ X
2 ?
?ж|
X со
С-
Хрящ
и
гравий
9S
>1
С
Си
средний
мелкий
Хрящ

гравий
Я
я
Хря
Круп-
нозем
2 я к
°3 О-
Ъ? *
Скелет
t^
1
1
о
чН
ю
1
1
СО
1
1
ю

крупный
?>'§
крупный
9Ж
3
ЭС
>>
о.
9S
31
ж
круп

крупный 1
м
СО
|гн
1
1
см

средний

мелкий
сок
а;
С.
З9*
а.»
о ж
ег »Ж
V* Ж
2 »
Песок
средний
мелкий
есок
С
9Ж
Ж
ж
КС
QJ
Си
О
,
круп
ная
сред
няя

мелкая
3
а
>*> со
g-»
1 4 к
CV Cs
5 ^
1*
Пыль
[ыль
с
9S
Ж
2
О
о
си
9S
Ж
ж
сред
»Я
я
ТОНК]
*
о
о
си
с
сред- 1
НИИ j
.сок
с
J3
Пыл
ыль
с

мелкий
сок
QJ
С
ю
о
1
1
ю
СМ
о
1
1
о
m
С4
о
1
1
СМ
о |
Пыль |
ч—1 1
о
о
1
1
о
о
груГый
средний
"5
К
S
тонкий
S
СО
Ч Я g
S 5 ч
^ U
Пыль
и
глина
лина
и.
Глина
ю
о
о
о
1
о
-О-
1
i
1 i2«^
1 ю оо
о о о - -
ооооо
ооо.
VI
24

Таблица 6"»
Современные классификации механических элементов почвы,
наиболее распространенные в СССР (1937—1957 гг.)
Эффективный лиа-
мет: омеханимеских
элементов почвы,
мм
>20
20-10
10—7
7-3
3-2
2-1
1-0,5
0,5-0,25
0,25-0,05
0,05-0,01
0,01-0,005
0,005—0,002
0,002-0,001
0,001-0,000^
0,0005-0,0001
<0,0001
>0,01
<0,01
Качинский, 1937 г.
Камни
Песок
Пыль
крупный
средний
мелкий
!
1
крупная
средняя
мелкая
Ил
Физический
песок
Физическая
глина
Качинский, 1957 г.
Камни
Гравий
Песок
Пыль
Ил
крупный
средний
мелкий
крупная
средняя
мелкая
грубый
тонкий
коллоиды
Физический
песок
Физическая
глина
Охотин, 1940 г.
Хрящ
и
гравий
Песок
Глина
крупный
средний
мелкий
очень
мелкий
крупный
средний
мелкий
пес1 ано-пы-
л ватый
Пыль
Ил
грубая
тонкая
~
вместо четырех фракций одну (каменистая часть почвы —
фракции >3 мм). Это сократило в классификационной
шкале количества фракций с 11 до 8. По аналогии^ пред-
25

ложением Н. М. Сибирцева (1899, 1901), мы частицы
>0,01 мм объединяем под названием «физический песок»
и часгады <0,01 мм — под названием «физическая
.глина»*
Таблица j
Величины механических элементов почвы
применительно к скоростям падения их по различным формулам *
Вильяме — Стоке
Шене—Стоке
Скогости
падения

механически к
элементов
почвы
в воде,
мм'сек (по
Вильямсу)
0,33
0,0046
0,0012
Диаметр
частиц.
мм (по
Вильямсу)
0,010
0,005
0,001
Диаметп
частиц для тех
же ско остей
по формуле
( токса п; и
Н)°С и ш и
уд. весе
частиц 2,65
0,0200
0,0024
0,0012
* См. также С. В. Астапов,
свойств почвы. 1928 г.
Скорости
падения
механических
элементов почвы
в воле,
мм/сек (по
| Шене)
0,1650
0,0560
0,0044
Диаметр
частиц, мм
(по Шене)
0,010
0,005
0,001
Диаметр
частиц для тех
же ског остей
по формуле
Стокса п, и
lbV и Л' и
уд. весе
частиц 2,65
0,014
0,008
0,002
Очерки по изучению физических
Предложенная нами классификация широко привилась
в почвенных исследованиях СССР. Она также
опубликована в различных странах: в Болгарии (1947, 1951), в
Югославии (1947), в Венгрии (1949, 1952), в Польше
(1950), в Румынии (1951), в Китае (1954), в Японии
(1954), в Германии (1955), во Франции и в Англии
(1956).
Учитывая это, мы в то же время продолжали в
руководимых нами лабораториях изучать свойства
механических элементов различных почв и обобщать
относящийся к этому вопросу материал производственного
опыта.
В настоящее время мы предлагаем несколько
видоизменить классификацию механических элементов почвы
в сторону ее уточнения, однако таким образом, чтобы не
нарушить преемственность новых работ со старыми.
Изменения сводятся к уточнению фракций крупного и
среднего песка. Как известно, во фракции крупного песка
Фадеев, Вильяме, Сабанин, а вслед за ними и мы--относи-
26

ли механические элементы с диаметром от 1 до 3 мм.
В то же время каждый почвовед знает, что такого «песка»
в природе как породы не существует. Существуют
минеральные зерна такой крупности, которые иногда,
особенно в аллювиальных отложениях, скапливаются в
больших количествах как примесь к другим, более мелким
механическим элементам, но такой примесью могут быть
и камни любых размеров. Кроме того, свойства
механических элементов с диаметром 1—3 мм не соответствуют
свойствам песка.
Пески природные, обладая значительной
водопроницаемостью, в то же время отличаются заметной влагоем-
костью (в 5—10—15%) и капиллярными свойствами.
В соответствии с этим они пригодны для
выращивания культурных полевых растений и лесных — особенно
сосньи
Совершенно иными свойствами обладают фракции из
механических элементов с диаметром >1—3 мм.
Водопроницаемость таких фракций — провальная. Влаго-
емкость их и капиллярные свойства ничтожно малы (вла-
гоемкость <3%). По своим свойствам они переходны от
почвенного мелкозема к каменистой части. В то же
время — это не камни. Находясь в породе или в пахотном
слое, они огрубляют их, но, даже в случае высокого
содержания, * не препятствуют сельскохозяйственному
освоению территории.
Мы считаем целесообразным фракцию с диаметром
зерен от 1 до 3 мм выделить, как гравий. В
соответствии с этим фракции песка изменятся так: песок
крупный 1—0,5 мм; песок средний 0,5—0,25 мм; песок мелкий
остается в прежних пределах 0,25—0,05 мм.
Данное изменение классификации не нарушает
преемственности в работах: ведь фракция 1—3 мм никогда
не бывает основной даже в песках. В то же время при
заметной примеси к другим фракциям (к глине, к пескам)
ее нужно будет оттенять термином «гравелистый»: песок
гравелистый, суглинок гравелистый и т. д.
Это видоизменение классификации приблизит ее к
некоторым зарубежным классификациям механических
элементов почвы и в первую очередь к британской и
американской классификациям, что в данном случае является
„обоснованным и полезным (см. табл. 6 и 8).
27.

X
ч
vo
•е-
s
2
s
*© 1
&
Cfl
о
1 Я S
So
Аттерберг
5=8
= ? 2
- a s .
? * * a
Ю w t- ¦"
<L> f- = C
¦b-gg «
ft* .
* США,
Почтенное
бюро
Британия,
Почвенное
бюро
яЧ*
= ськ
« о <-> s
Гер»
с.-х.
ная
Ц
I Польша,

государственная

классификация
S i В)
я ? s
1 Т= Я oj *
ивнь
меха
ьлем
вы,
Эффект
аметр
ских
поч
ВИЙ
Гра
3
о.
м лкий
ииа
-Bdj
1
со

грубый
i

мелкий
j МОЭЭЦ
крупный
средний
мелкий
песчаная
пыль
Si
Ч
л
с
Schlif
Schlick
-
ина
грубый

коллоидный ил
тонкий

КОЛЛОИДНЫЙ ИЛ
|И1Ч1ЭИНИ1Г| И!< Hub 01/If ОМ
мооэц
1
со
см
1
со
о
1
см

Каменистая
часть
>авий
елкии
эавий
cis1
Гравий
s
X
7?
то
X
1
»х
X
m
U
Гравий
/\
см
1
ю
Мелкий
гравии
х 3
з- >>
О О-
см
о
1
со
о
8
о
1
см
о j
|
1со
gig
Tit
со см
О ;0
о ;о

крупный
jAd уи
см
°
о
1
со
о
о" 1

средний
моээц

крупный

средний
Ч «х
-* X
2 *
очень

мелкий
моэ^ц

крупный

мелкий
очень

мелкий
моэсц
бый
дни и
>> <1>
о- о-
с- о
txj
о
а
о»
С
моэ^ц

крупный

средний

мелкий
моээц
!
1
СМ
ю
о
!
•ЧН
ю
см
п
ю
1 о
о с
см -.
о с
И
ю с
см с
|о 1 с

крупная
э ю
о
f i
э о
М ч-1
Э
о
j IfH 4BHHIi"J J
со 1
о
о
о
1
см
о
о

мелкий
см
о
ч 1
8
о
0,0

грубый
*1
о 5
*§
Коллоиды
см
CD
V

средний

тонкий
лина
льтра
лина
? II*
ч
S
1 S
Тонкий
ил
лина
U
лина
и-
* в '? ч 5 «
х ф х то з х
? 3- « Ou С X
Ч О Ч О) ч
си о» х о: Z
2 s S х й
2 X
срзд-
няя

мелкая
qinqTj
см
о
ч
ю
о
! о
^
о
1
см
о
о
со \\г.
8|S
mi
U-i 'cc
О iC
-с
1 |с
ч
S
> см
> <=>
> о
п
> ю
> °
о
> о
Коллоиды
чН
О
о
1
см
о
о
©
ч-"
о
V
28

С принятием указанного изменения наша
классификация для собственно механических анализов будет
включать 9 фракций.
В некоторых специальных исследованиях требуется
расчленять и фракцию ила (<0,001 мм). Для этих целей
мы дифференцируем фракцию ила на три части: ил
грубый, ил тонкий и коллоиды (см. табл. 6).
Как и прежде, оставляем подразделение:
а) фракции >0,01 мм — «физический» песок;
б) фракция <0,01 мм — «физическая» глина.
Поскольку свойства механических элементов зависят
не только от их крупности, но также от формы элемента
и его химического состава, постольку совершенно
очевидна необходимость изучения свойств механических
элементов различных почв и геологических напластований.
Пески кварцевый, слюдяный или карбонатный
обладают различными свойствами. Различную степень
глинистости будет проявлять «физическая» глина подзолистой
почвы, чернозема, солонца и т. д. Знание свойств
механических элементов различных почв и грунтов позволит
дифференцированно подойти к классификации почв по
механическому составу. Первый опыт в этом направлении
мы предлагаем в главе VI.
В грунтоведческих работах в СССР часто
применяется классификация механических элементов по Охотину
(см. табл. 6). В ней 12 номенклатурных подразделений,
из которых 8 падает на песок, хрящ и гравий и лишь 4
на все остальные фракции. Подробная классификация
песка, хряща и гравия вызвана тем, что эти фракции
грунтов являются обязательными, а иногда и основными
в различных строительных материалах и работах: в
производстве бетона, при постройке дорог, фундаментов
сооружений и пр.
Почвоведов не удовлетворяют в классификации Охоти-
на: а) суженное понятие пыли (0,05—0,01 мм); б)
противопоставление «ила» глине, причем «ил» оказывается
более грубым, чем глина. Такое понятие об «иле»
неудачно позаимствовано Охотиным у Осборна и Пури, а также
из классификации Почвенного бюро Британии и США.
В табл. 8 приведены наиболее распространенные
зарубежные классификации. Как можно видеть, степень
дифференциации их примерно та же, что и в наших классифи*
2%

кациях. Наиболее элементарной среди них является
немецкая классификация довоенного периода (1930) l, a
наиболее подробной — классификация Аттерберга (Atter-
berg, 1912). Из зарубежных авторов Аттерберг особенно
много сделал в вопросе изучения физико-химических,
физических и физико-механических свойств механических
элементов почвы. Ему принадлежат первые эксперименты
по установлению верхних границ броуновского движения
для почвенных частиц и коагуляции их в слабых солевых
растворах, детальное изучение водных свойств и
пластичности механических фракций почвы. В частности, на
основе этих работ им введены понятия: о верхней и нижней
границах текучести почвы и грунта, о границах клейкости
и скатывания в шнур. Эти «константы», как и
основанная на них характеристика пластичности почв и грунтов,
получили международное распространение, в том числе
в почвоведении и грунтоведении Советского Союза.
Отдавая должное классификации Аттерберга, мы
должны, однако, помнить, что она разработана на
ограниченном количестве почв, распространенных в Швеции,
поэтому характеристики Аттерберга и наши иногда
существенно расходятся. Мы уже отмечали, что по Аттербергу
верхний предел коагуляции механических элементов в
слабых солевых растворах соответствует крупности частиц
0,02 мм, тогда как по нашим данным он лежит в пределах
0,005—0,001 мм. Глинистые свойства частиц Аттерберг
обнаруживает во фракциях <0,02 мм; мы к физической
глине относим частицы <0,01 мм. Резко выраженная
пластичность фракций по Аттербергу присуща частицам
<0,002 мм. По данным В. М. Безрука (1935), П. Ф.
Мельникова (1940) и Е. И. Кочериной (1954) она смещается
до величины частиц <0,001 мм и т. д.
Границы между фракциями каменистой части почвы,
песка, пыли, ила, коллоидов в классификации Аттерберга
приблизительно соответствуют границам в нашей
классификации. Однако в классификации Аттерберга обращает
на себя внимание искусственность границ между
фракциями, построенная на чередовании цифр 6 и 2. Создается
впечатление, что все свойства механических фракций из-
1 В современных немецких руководствах Шмальфуса (Schmal-
fuss, 1950), Ремера-Шеффера (Roemer-Scheffer, 1953) и др.
используется классификация Аттерберга.
30

меняются на этих «магических» границах. Конечно, в
природе такой закономерности нет. Нам кажется более
естественным и гибким построение наших классификаций,
как и ряда зарубежных, с использованием
дифференцированных границ, выраженных цифрами 1, 2, 3, 5, 25.
Классификации, применяемые в Британии и США (они
почти идентичны), в общем близки к нашей
классификации, однако наиболее тонкая фракция, выделяемая в них
(<0,005 мм), соответствует нашей мелкой пыли плюс ил
(см. табл. 8).
Непривычно для нас в этих классификациях, как и в
индо-пакистанской классификации Пури, что фракция ила
противопоставляется глине, причем илом (silt) названы
фракции в пределах 0,05—0,005 мм, т. е. то, что мы
считаем пылью.
В табл. 8 рядом с классификацией Аттерберга
приведена «международная» классификация механических
элементов почвы. Не трудно видеть, что она представляет
собой сильно сокращенную и упрощенную классификацию
Аттерберга. В ней лишь 6 членов, и изменяются они по
величине зерен в порядке десятичной системы: каждая
последующая граница в 10 раз меньше предыдущей. Эта
шкала была принята как «международная» на 2-м
Международном конгрессе почвоведов (1930 г.). Цель авторов
шкалы очевидна: сделать ее легко запоминающейся и
доступной для всех. Но очевидна и чрезмерная
искусственность этой шкалы. Если мы сомневались в
закономерности изменений свойств механических элементов почвы
согласно классификации Аттерберга, построенной на
сочетании цифр 6 и 2, то очевидно, что эти изменения
нельзя уложить в шкалу, где новые свойства
предполагаются обязательно при увеличении или уменьшении
размеров зерен в 10 раз. Чрезмерная искусственность этой
шкалы исключила возможность для нее стать
международной, хотя в некоторых странах она применяется,
например, во Франции (1956 г.), в Румынии (1955 г.) и в
некоторых других.
В 1922 г. К. К- Гедройц, придавая исключительное
значение коллоидной фракции почвы, впервые поставил
вопрос об ультрамеханическом анализе. Мы свою задачу в
данной работе ограничиваем рамками собственно
механического анализа: от каменистой части почвы (>3 мм)
31

Таблица •.
"Некоторые характеристики суспензий, коллоидов и кристаллоидов
250 р.—0,1 р.
Видимые невооруж:н-1
ным глазом и ви- !
димые в микроскоп
Р ^з м е р ы
0,1 (х—5—1 Mfx
Ультрамикроскопические
Название
<5—1 mix
Аналитические
Суспензии, или
микроны
,Коллоиды": субмикроны
и амикроны
, Кристаллоиды"
С волой o6i азустся
Водная взвесь, или
дисперсия
Коллоидный раствор—
золь или дисперсоид
Истинный
молекулярный раствор, или
диегк рейд
Свойства
Частью видимы нево-1
оружейным глазом.
Все
просматриваются в микроскоп.
Верхняя граница
броуновского
движения около 1-2 ц.
Верхняя граница
коагуляции в слабых
. солевых растворах,
¦( и граница
пластичности ОКОЛО 5 [X
I Набухаемость слабая.
Не проходят сквозь
. бумажные фильтры
Субмикроны видимы в
ультрамикроскоп
отдельными светящимися
точками, амикроны
(наиболее мелкие) дают
в ультрамикроскопе
диффузный световой
эффект в виде конуса
Тиндаля (1869).
Полностью
обнаруживаются при помощи
электронного микроскопа.
|Все подвержены
броуновскому движению и
процессу коагуляции,
нарастающим с
уменьшением частиц.
Коагулируя, переходят из золя
в гель (сгусток).
Пластичность и набухаг-
мость высокие.
Проходят сквозь
бумажны: фильтры, но
обычно не проходят сквозь
растительные и
животные перепонки.
Молекулы и атомы.
В ультрамикроскоп
не видимы.
Электронным
микроскопом не
обнаруживаются.
Обнаруживаются в
радиоактивном состоянии с
помощью фотометрии.
Проходят сквозь
бумажные фильтры,
растительные и
животные перепонки.
Форма вещества
доступная растениям и
животным.
Перед механическим
анализом из почвы
отмываются или
учитываются в виде
плотного остатка
при выпаривании
суспензии.
32

до ила (<0,001 мм). Однако считаем целесообразным в
заключение настоящей главы отметить некоторые
свойства суспензий, «коллоидов» и «кристаллоидов» (см.
табл. 9).
Попутно заметим, что понятия о «коллоидах» и
«кристаллоидах» введено Грэмом (1861).
Коллоидами, которые нас в данном случае особенно
интересуют, он считал специфические вещества, как
крахмал, альбумин, желатина, клеи. Самое слово «коллоид»
произведено от латинскош слова colla, что значит клей.
После исследований Оствальда (1909 г. и более поздние)
эта точка зрения Грэма была оставлена. На основе
современных работ правильнее говорить не о «коллоидах», а
о коллоидном состоянии вещества.
В коллоидное состояние могут быть переведены многие
минералы и другие вещества. Необходимо лишь
соблюдение следующих условий: а) вещество (дисперсная фаза)
должно быть минимально растворимо в растворителе —
в дисперсионной среде (в нашем случае — в жидкой
фазе); б) дисперсная фаза должна быть раздроблена до
размеров <0,1 |ы; в) дисперсная фаза (ее поверхность)
должна находиться в активном взаимодействии с
дисперсионной средой.
В современной химии изменено также понятие Грэма
о «кристаллоидах», под которыми сейчас следует
понимать истинные, молекулярные растворы.
Употребляя в дальнейшем названия «коллоиды» и
«кристаллоиды», мы пользуемся этими терминами лишь
как историческими, вкладывая в них современный смысл,
согласно сделанным выше замечаниям.
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВАМ I и II
Антипов-Каратаев И. Н. Почва как полидисперсная систе
ма и методы определения дисперсности твердой фазы почвы
(преимущественно высокодисперсных ее фракций). В сб.
«Современные методы исследования физико-химических свойств
п«очв», т. IV, в. 1. М.—Л., 1945, стр. 5—46.
Астапов С. В. Очерки по изучению физических свойств почвы.
Ч. 1. Механический состав почв. М., 1928.
Астапов С. В. Практикум по мелиоративному почвоведению
М., Сельхозгиз, 1947.
33

Безрук В. М. Гранулометрический состав как показатель физико-
механических свойств почв и грунтов. «Почвоведение», 1935,
№ 2.
В а к с м а н 3. А. Гумус. Происхождение, химический состав и
значение его в природе. Перевод с 1-го изд. (1936 г.) под ред.
И. Н. Антипова-Каратаева. М., Сельхозгиз, 1937
Вильяме В. Р. Описание способа механического анализа почв,
принятого в земледельческих лабораториях Петровской Академии.
«Изв. Петровской земледельческой и лесной Академии», 1889,
в. 2. (См. также В. Р. Вильяме. Собр. соч., т. 1. 1948, стр. 76
и след.).
[Вильяме В. P.] Williams W. Forsch. auf d. Geb. d. Agri
kulturphysik, 1895, Bd. 18, 225.
Вильяме В. Р. Опыт исследования в области механического
анализа почв. «Изв. Петровской с.-х. Академии», 1893, в. 2—3.
(См. также В. Р. Вильяме. Собр. соч., т. 1, 1948, стр. 114 и
след.).
Г е д р о й ц К. К. Ультрамеханический состав почвы и
зависимость его от рода катиона, находившегося в почве в
поглощенном состоянии, известкование как мера улучшения
ультрамеханического состава почвы. «Журн. оп. агрономии», т. XXII,
1921—1923.
Гедройц К. К. К вопросу о почвенной структуре и
сельскохозяйственном ее значении. «Изв. гос. ин-та опытн. агрономии»,
1926, т. IV, № 3, стр. 117—127.
Геммерлинг В. В. Опыт характеристики гуминовых веществ
на основании их кислотно-химических свойств. «Уч. зап. МГУ»
1952, в. 141, разд. «Почвоведение», стр. 15—36.
Глинка К. Д. О некоторых реакциях алюмосиликатов. «Зап.
Всерос. минералогич. об-ва». СПб., 1900, ч. XXXVII, в. 2,
стр. 311—333.
Глинка К. Д. Исследование в области процессов
выветривания. «Тр. СПб. об-ва естествоисп.», 1906, т. XXXIV, в. 5. Отд.
геологии и минералогии.
Глинка К- Д. Почвоведение. М., изд-во Новая деревня, 1927.
Г о длин М. М. Классификация и номенклатура почв УССР но
механическому составу. 1940.
Горбунов Н. И. Закономерности распространения глинистых
минералов в главнейших типах почв СССР. «Докл. VI
Международного конгресса почвоведов». Вторая комиссия. Химия
почв. М., 1956.
Земятченский П. А. Глины СССР. Изд-во АН СССР, М.—Л.,
1935.
Земятченский П. А. К вопросу о происхождении каолина.
«Докл. АН СССР», 1938, т. 20, № 6.
Качинский Н. А. Классификация почв по механическому
составу. «Почвоведение», 1938, № 7—8.
Качинский Н. А. Методы механического и микроагрегатного
анализа почвы. Изд-во АН СССР, М.—Л., 1943.
Комов И. «О земледелии». СПб., 1789.
Кононова М. М. Проблема почвенного гумуса и современные
задачи его изучения. Изд-во АН СССР. М., 1951.
Кононова М. М. Гумус главнейших типов почв СССР, его при-
34

рода и пути образования. «Докл. VI Международного
конгресса почвоведов». Вторая комиссия. Химия почв. М., 1956.
Коссович П. С. Курс почвоведения, почвенные классификации
и частное описание почв. 1903, стр. 14.
Коссович П. С. Краткий курс общего почвоведения. Лг., 1916,
стр. 201, табл. 2.
Кочерина Е. И. Некоторые химические и физические свойства
отдельных механических фракций дерново-подзолистой почвы.
«Почвоведение», 1954, № 12.
Ломоносов М. В. О слоях земных. («Первые основы
металлургии или рудных дел» и «Прибавление» к нему), 1763.
Материалы к оценке земель Нижегородской губернии, в. I и XIV,
1886.
Мельников П. Ф. Влияние гранулометрического состава
грунтов на степень их пластичности. «Почвоведение», 1940, № 8.
Мельников П. Ф. О классификации глинистых частиц. «Тр.
юбилейной сессии, посвящ. столетию со дня рождения В. В.
Докучаева». Изд-во АН СССР, 1949, стр. 660—568.
Морозов С. С. Химико-минералогический состав и
физико-химические свойства отдельных гранулометрических фракций лес-
сов Приднепровья и генетически бли ких им пород. «Уч. зап.
МГУ», в. 133. Грунтоведение, кн. 1, 1949.
Оловяшников Г. И. Распределение СаС03 и MgCCb, крем-
некислоты и полуторных окислов в механических фракциях
сероземов. «Почвоведение», 1937, № 7.
О х о т и н В. В. Гранулометрическая классификация грунтов на
основе их физических и механических свойств. Изд. н.-и. ин-та
авто-гужевых дорог и дорожных сооружений. 1933.
Полы нов Б. Б. Кора выветривания, ч. 1. Л., 1934.
Просвиров Б. В. К методике механического анализа.
«Почвоведение», 1938, № 7, 8.
Рассель Э. Почвенные условия и рост растений. Изд-во иностр.
лит., 1955, стр. 85.
Роде А. А. Опыт изучения механического состава нескольких
почв подзолистой зоны. «Тр. Почв, ин-та АН СССР», 1931,
в. 6.
Роде А. А. Дисперсность твердой массы почвы, химический и
минералогический состав ее и отдельных ее компонентов.
«Почвоведение», 1938, № 2.
Сабанин А. Н. Механический анализ почв с малыми
навесками. «Вестн. сельского хозяйства», т. VII, 1902.
С а в в и н о в Н. И. Структура почвы и ее прочность на целине
перелоге и старопахотных участках. М., Сельхо:гиз, 1931.
Седлецкий И. Д. Образование коллоидных минералов в
связи с типами почвообразования и выветривания. «Природа».
1938, № 1.
Седлецкий И. Д. Минералогическая классификация глин.
«Зап. Рост. гос. ун-та», 1948, т. II, в. 6.
Сергеев Е. М. Общее грунтоведение. Изд-во МГУ, 1952.
Сибирцев Н. М. Почвоведение. Ч. II и III, Варшава, 1899, стр. 105.
Сибирцев Н. М. Почвоведение. В. III, отд. IV, СПб., 1901.
стр. 30.
Тюлин А. Ф. О методах качественного и количественного опре-
3* 35

Деления почвенной структуры. Ё кн. «Физика почв в СССР»,
М., Сельхозгиз, 1936.
Тюлин А. Ф., Коровкина А. В. Различное качество поч
венных водопрочных агрегатов в зависимости от грунтового
состава вторичных частиц менее 0,01 мм. «Почвоведение», 1950,
№ 3.
Тюрин И. В. Органическое вещество почв и его роль в
почвообразовании и плодородии. М.—Л., Сельхозгиз, 1937.
Тюрин И. В. Географические закономерности гумусообразова-
ния. «Тр. юбилейной сессии, посвящ. столетию со дня рождения
В. В. Докучаева». Изд-во АН СССР, 1949.
Ферсман А. Е. Соединения переменного состава в земной
коре. «Сб. в честь 25-летия научн. деят. В. И. Вернадского». М.,
1914.
Ферсман А. Е. Геохимия. Т. 1—4, 1934—1939.
Atterberg A. A. Die mechanische Bodenanalyse und Klassifika-
tion der Mineralboden Schwedens. Intsrnat. Mitt. f. Bodenkunde,
1912, Bd. II, H. 4, 312—342.
Atterberg A. A. Die Plastizitat und Bindigkeit liefernden Be-
standteile der Tone. Internat. Mitt. f. Bodenkunde, 1913, Bd. Ill,
H. 4. 291.
В aver L. D. Soil physics. Second edition. N.-Y. 1948, p. 15.
Chirita Const. D. Pedologie generala. Bucuresti. 1955, p. 138.
D e n s с h A. Der mechanische Aufbau des Bodens. Handbuch der
Bodenlehre, herausg. von Dr. E. Blanck. Berlin, 1930, Bd 6, S. 1.
Devy H. Elemente der Agrikulturchemie. Deutsch. Berlin, 1814.
Devy H. Elements de chimie agricole. Paris, Lagrange, 1819.
(Перевод с англ.)
Gessner H. Die Schlammanalyse. Leipzig, 1931.
Graham Th. Sur les proprietes de l'acide silicique et d'antres aci
des coloides. Ann. Chim. et Phys., 1864, Ser. 4, t. 3, 121.
Graham Th. Ober die Eigenschaften der Kieselsaure und anderer
analoger Colloidsubstanzen. Ann. Chem. u. Pharm., 1865,
t. 135, 65.
H a h n F. V. Dispersoidanalyse. Die Method^ der TeilchengroBe-
bestimmung und ihre theoretischen Grundlagen. Dresden u.
Leipzig, 1928.
Lorentz H. A. Ann. d. Phys. u. Chem., 1881, Bd. XII, H. 1, S.
127; H. 4, S. 660.
Lyon T. L., Fippin E. О. а. В u с k m a n E. Soils, their
properties and management. N.-Y., 1924.
M a s u r e n k о D. P. Untersuchungen einiger chemisch-physika-
lischer Eigenschaften der Abschlammprodukte des Podsol-und Loss-
bodens. Inaug. Diss. Munchen, lb03, S. 513. Vgl. auch: L. A. Ste-
inkoenig. Ind. a. Eng. Chem., 1914, vol. VI, № 7, S. 576.
Musierowicz A. Gleboznawstwo ogolne. Wydanie drugie. Wars-
zawa, 1956, str. 135.
Osborne T h. B. The methods of mechanical analysis. Annual
report of the Connecticut Agric. Exp. Station for 1886, New Haven
1887. [Wollny Forschungen, 1888 Bd. X, p. 196].
Ostwald Wo. Grundrifi d. Kolloidchemie. I Aufl.. Dresden, 1909;
II Aufl., 1911.
3(5

Puri A. N. Soils. Their physics and chemistry. N.-Y., 1949, p. 243.
Roemer T. u. Scheffer F. Lehrbuch des Ackerbaues. Berlin u.
Hamburg, 1953, S. 29.
Schone E. Ober Schlammanalyse und einen neuen Schlammap-
parat. Berlin, 1867.
Schmalfuss K. Pflanzenernahrung und Bodenkunde. Leipzig
1950, S. 47.
Schumacher W. Die Physik des Bodens. Berlin, 1864.
Tyndall Y. Proc. Roy. Soc, London, 1868, vol. XVII, p. 223.

III. ПОДГОТОВКА ПОЧВ
К МИКРОАГРЕГАТНОМУ И МЕХАНИЧЕСКОМУ
АНАЛИЗАМ
МИКРОАГРЕГАТНЫЙ АНАЛИЗ
В почвенной литературе до 30-х годов понятие о
микроагрегатном анализе почв не встречается. Все
упомянутые в главе II анализы почв и классификации
механических элементов относились к категории механических
анализов. Разделение анализов и составов почв на
микроагрегатные и механические стало привлекать внимание
почвоведов после работы Гедройца об
ультрамеханическом составе почв (1922) и окончательно оформилось на
2-м Международном конгрессе почвоведов (1930 г.),
когда были рекомендованы для международной практики:
1) «международный» метод А с максимальным
диспергированием почвенной пробы перед анализом (механический
анализ) и 2) «международный» метод В — с более
слабым диспергированием пробы пепед анализом
(микроагрегатный анализ).
Если мы обратимся к более старым анализам почв, как
анализы по методам Шене, Копецкого. Фадеева, Вильям-
еа, Сабанина и др., в которых химическая подготовка
образцов почвы к анализам отсутствовала, то должны
будем сделать заключение, что в данном случае имело
место, особенно для карбонатных почв, применение
микроагрегатного анализа, так как полное
диспергирование почв в анализах не достигалось. Правда,
некоторые из этих методов, как например, Сабанина, не
отвечают и современному понятию о микроагрегатном анализе.
Применяя кипячение и повторное растирание образцов,
38

автор разрушал значительную часть микроагрегатов
(в подзолистых почвах — почти нацело), но полного
диспергирования почв, особенно карбонатных и красноземов,
не достигал.
В наше время мы не только не отрицаем значимость
микроагрегатного анализа, но считаем его обязательным
для агрономической характеристики почв. Как покажем
далее, сопоставление данных микроагрегатного и
механического анализов дает представление о потенциальной
способности почв к оструктуриванию и о степени
дисперсности почв в их природном состоянии.
Различные авторы микроагрегатных анализов
сходятся на том, что в результате подобных анализов нужно
выявить сумму наиболее стойких микроагрегатов в почве.
Однако подход к диспергированию почвы весьма
различен. Мы сопоставим лишь три метода подготовки почв к
микроагрегатному анализу, характеризующие возможный
диапазон расхождений в этом вопросе (табл. 10).
Как видно из табл. 10, наиболее сильное воздействие
на почву для отмучивания частиц <0,002 мм
рекомендуется в «Международном» методе В. По сути дела — это
механический анализ, в котором наряду с кипячением и
растиранием почв, рекомендуется также насыщение
поглощающего их комплекса ионом NH/ (1932 г.). Ион
NH/ диспергирует почву слабее, нежели Na, но, как
покажем ниже, влияние его столь сильно, что большинство
микроагрегатов распадается.
Диаметрально противоположный метод рекомендует
С. В. Астапов (1947). В его методе отсутствует не только
химическое воздействие на почву, но и сколько-нибудь
сильное физическое воздействие. В анализ в этом методе
идут и микро-, и магроагрегаты с диаметром <10 мм.
Здесь имеет место совмещение микроагрегатного и макро-
агрегатного анализов. Кроме того, срок размачивания
почвы не определенен: от 6 до 24 час. Механическое
воздействие на почву в сыром состоянии ограничивается
десятикратным оборачиванием цилиндра вручную. По нашему
мнению, этот метод не может дать устойчивых
результатов, которые можно было бы сопоставлять с
результатами механического анализа тех же почв.
В рекомендуемом нами методе мы исключаем
химическое воздействие на почву, а средства физического воздей-
39

Таблица 10
Подготовка почв к микроагрегатному анализу
Метод
„Меж-
дуна-
род-
ный"
В

Астапова
Качин-
ского

Диаметр

отверстий
сита
для
сухого

просеивания
ПОЧРЫ,
мм
2
ю,
5,
3,
1
, 1

Навеска
почвы
для

анализа,
г
10-15
20-30
10-30

Химическое

воздействие

Обработка
NH4OH

Отсутствует

Отсутствует
Механическое и
термическое воздействие
Размачивание 24 часа
с 200 см3
дистиллированной воды.
Кипячение 2 часа или
растирание с
последующим
встряхиванием 200 толчков в
минуту
Размачивание от 6 до
24 часов при
смачивании почвы до ее
влагоемкости.
Десятикратное
оборачивание цилиндра перед
анализом
Размачивание 24 часа
с 250 см3
дистиллированной воды.
Встряхиьание 2 часа,
200 толчков в
минуту
Диаметр
стьгрстий
сита при
мокром
просей Еа-
нии, мм
Отсут- .
ствует

Отсутствует
0,25
!

Техника
анализа

Декантация
Пипе-
тиро-
вание
Пипе-
тиро-
вание
ствия оставляем те же, что и при механическом анализе,
заменяя лишь кипячение встряхиванием. Нам замечают,
что при такой подготовке почвы мы разрушаем агрегаты.
Это замечание совершенно верно, и на это мы идем
сознательно. Агрегаты учитываются в агрегатном анализе по
40

Саввинову, а в микроагрегатном анализе нас интересуют
лишь частицы <0,25 мм. Микроагрегаты таких размеров
будут сохраняться в большей или меньшей степени, в
зависимости от свойств почвы. То же обстоятельство, что
большинство процессов механического воздействия на
анализируемую пробу почвы в рекомендуемом нами
методе одинаково с механическим анализом и что эти процессы
исключают индивидуальное влияние аналитика
(просеивание сквозь сита, встряхивание на автоматической
мешалке, пипетирование), дает нам право сопоставлять
данные механического и микроагрегатного анализов при
вычислении показателей структурности и дисперсности
почвы, объединяя их в одних формулах и графиках.
Подробно техника микроагрегатного анализа почвы по
нашему методу излагается в IV главе.
МЕХАНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
В руководимых нами лабораториях сравнивалось
большинство существующих методов подготовки почв к
механическому анализу. Прежде чем перейти к их оценке, мы
сделаем несколько существенных, с нашей точки зрения,
замечаний о различном характере механических
элементов почвы.
Роль механических элементов в определении
различных свойств почвы — химических, физико-химических,
физических, физико-механических и биологических —
зависит, как уже указывалось выше, от их размеров и
формы, от химического и минералогического состава. Однако
она зависит также от постоянства присутствия
механических элементов в почве, от устойчивости во времени их
размеров и свойств. Химические свойства механических
элементов в зависимости от их крупности и влияние их
на физические свойства давно учитываются в
почвоведении, а вопрос об устойчивости во времени механических
элементов часто полностью выпадает из внимания
исследователей. Вследствие этого; возникает, с нашей точки
зрения,, необоснованная цель: разработать методы
подготовки к механическому анализу любой почвы, которые
обеспечили бы диспергирование всех составных ее частей
и разделение механических элементов вне зависимости
от постоянства основных их свойств.
41

Мы считаем такой подход к механическому анализу
неправильным по следующим соображениям.
Механические элементы, составляющие твердую фазу почвы, даже
имеющие одни и те же размеры, помимо химических
свойств, различаются по степени устойчивости
(постоянства) в почве. По последнему признаку можно
выделить следующие категории механических элементов почвы.
1. Эфемерные механические
элементы— воднорастворимые соли, которые появляются в
сухой почве и исчезают во влажной. Они влияют на
химические и физические свойства почвы, вызывая, при
определенных условиях, коагуляцию суспензий или пептиза-
цию их, но они непостоянны в почве и в отдельных ее
горизонтах, так как обладают способностью вымываться
и передвигаться вместе с капиллярной и гравитационной
водой.
2. Карбонаты кальция и магния. Эти
механические элементы более устойчивы и постоянны в
почве, чем растворимые соли, но также подвержены
вымыванию из почвы и передвижению с водой по капиллярам.
Размеры их динамичны: в сырой почве, особенно в пере-
гнойно-аккумулятивном ее горизонте, богатом С02, часть
карбонатных механических элементов, растворяясь, будет
уменьшаться в размерах. При просыхании почвы,
наоборот, карбонаты будут выпадать из раствора, увеличивая
число и размеры соответствующих механических
элементов.
3. Наиболее устойчивыми
механическими элементамив почве, сохраняющимися в ней
десятилетиями, являются силикаты, алюмо- и ферросили-
каты, окислы железа и алюминия, марганца и ряд других,
слабо растворимых в воде минеральных соединений. Эта
часть механических элементов наиболее характерна для
механического состава почвы и является как бы
паспортом его.
Едва ли правы те исследователи, которые стремятся
найти методы подготовки почвы к механическому
анализу, позволяющие диспергировать всю массу почвы, вне
зависимости от качеств механических элементов.
Во-первых, как показывает опыт, этого нельзя
достигнуть, не изменяя состава механических элементов
исходной почвы. Во-вторых, диспергированная и частично
42

измененная химически и минералогически, почва в
дальнейшем разделяется в анализе на фракции, в которые
попадают резко различные по своей устойчивости
механические элементы, как растворимые соли, карбонаты,
алюмо- и ферросиликаты и другие, значение которых для
физических и иных свойств почвы неравноценно. Нам
представляется более правильным растворимые соли и
карбонаты удалять из почвы перед анализом и изучать
их обособленно, а собственно механическому анализу
подвергать устойчивую, постоянную, а потому наиболее
характерную часть почвы, представленную силикатами,
алюмо- и ферросиликатами и другими минеральными
соединениями, слабо растворимыми в воде.
Из рассмотренных материалов явствует, что все
методы подготовки почвы к механическому анализу можно
сгруппировать в три основные категории:
а) подготовка почвы без химического воздействия;
б) подготовка почвы с химическим воздействием и с
отмыванием некоторых более подвижных частей почвы;
в) диспергирование почвы химическими методами без
удаления из нее каких-либо составных частей.
В таком порядке мы и оценим изученные нами методы,
сравнивая их с нашим (автора) методом подготовки почв
к механическому анализу. Сравнивалось большинство
известных методов подготовки почв к механическому
анализу. Из них особого внимания заслуживают:
1. Метод автора (дается для сравнения): навеска
10—30 г (10 г — для глин и суглинков; 15 г — для
супесей; 20—30 г — для песков). Карбонатная почва
обрабатывается раствором 0,2 н. НС1 до прекращения выделения
пузырьков СОг; некарбонатная почва, а также
карбонатная, после указанной предварительной обработки,
промывается на фильтре последовательно 0,05 н. НС1 до
вытеснения иона Са и водой — до отсутствия реакции
на С11. Обработанная навеска почвы с 250 см3
дистиллированной воды кипятится в колбе 1 час, причем в нее
добавляется 1 н. NaOH по емкости поглощения
почвы1.
1 Напомним, что идея диспергирования почв путем насыщения
поглощающего их комплекса Na* была предложена К. К. Гедрой-
цем (1915, 1922).
См. также по этому вопросу работы А. Н. Соколовского (1916,
1921—1923).
43

Анализ производится пипет-методом, с
использованием пипетки нашей конструкции и с расчетом скоростей
падения механических элементов почвы в воде по
формуле Стокса. Подробное описание анализа и описание
пипетки дается в IV главе.
2. Подготовка почвы к анализу, без
химической ее обработки, -п уте-м растирания
почвы в состоянии сырой пасты (при
нижней границе текучести по Аттеобергу) — (Нефедов, 1902;
Панков, 1934; Земятченский, 1935; Тюлин, 1936; Новиков,
1937; Квирикашвили, 1940; Цуринов, 1940; Шаров, 1940;
Айдинян, 1947; Чернов и Шапошников, 1950; Коренев-
ская, 1953; Годлин, 1956). Техника этого метода подробно
описана в работе Р. X. Айдиняна.
3. «М еждународный» метод Л. Навеска почвы
10 г кипятится с 50 см3 6-процентного раствора Н?02 для
сжигания гумуса и обрабатывается 250 см3 0,2 н. НС1 для
разрушения карбонатов. Промывка почвы водой на
фильтре 1 час. Встряхивание суспензии с 500 см3 воды плюс
4 см3 1 н. NaOH или в 0,01 н. растворе Na2C03 —2 часа
при двухстах толчках в минуту. Анализ — пипет-методом.
4. Суда н-м е т о д. 2.5—5 г почвы, высушенной при
100° С, взбалтывается 2 часа со 100 см3 2-процентного
Na2C03. Отмучивание глины (<0,002 мм) проводится
в 0,05-процентном растворе Na2C03. Анализ — методом
декантации.
5. Метод Пури. 10—20 г почвы обрабатываются
30—60 мин. в чашке емкостью 100—200 см3 1 н. NaCl;
на фильтре почва промывается последовательно 500 см3
1 н. NaCl, 10 см3 0,2 н. NaCl, 10 см3 дистиллированной
воды. Взбалтывание 1 час в 500 см3 воды плюс 5 см3 1 н.
NaOH. Анализ — пипет-методом.
Методы «международные» А и В, Суданский и Пури
подробно описаны в докладе В. Новака на втором
международном конгрессе почвоведов (Novak, 1932) (см. также
уточнения к ним в Трудах Версальской конференции и
1-й комиссии Междуняродной ассоциации почвоведов,
1934 г.).
6. Группа методов, в которых
диспергирование почвы достигается путем
обработки ее растворами: а) оксалата натрия
(Na2C204); б) пирофосфата натрия (Na4P20?); в) гекса-
44

метафосфата натрия (NaePeOjg) К Применяются
растворы 0,5 н. концентрации. Количество реактива,
необходимое для диспергирования почвы, зависит от степени их
карбонатности и загипсованности.
Суспензия с добавлением соответствующего реактива
кипятится с водой 1 час или растирается в состоянии
пасты, иногда — с добавлением песка (см. Даван и др.;
Dhawan, 1955).
ОЦЕНКА МЕТОДОВ
Растирание почвенной пробы в состоянии сырой пасты
для некарбонагных почв таежной зоны обеспечив а-
е т необходимое диспергирование образца, и для этих почв
может применяться в механическом анализе наравне
с методом подготовки почв по методу автора (Н. А. Ка-
чинского).
Однако такая замена едва ли целесообразна.
Подготовка к анализу почв, не насыщенных основаниями, по
нашему методу требует мало времени. Но в этом случае
мы получаем добавочную характеристику: «потерю при
обработке почв» 0,05 н. НС1, которая характеризует
легкоподвижные соединения в почве, в том числе подвижные
несиликатные формы соединений железа и алюминия.
Применение «метода растирания почвенной пробы»
для невскипающих горизонтов степных почв приводит,
как показали исследования Кореневской (1953), к
ошибкам в содержании глины (к преуменьшению ее на 3—4%).
Наконец, этот метод дает совершенно искаженные
результаты при анализе карбонатных почв и пород, а также
красноземов (рис. 3).
Подготовка почвы к аьализу по Судан-методу, при
условии декантирования суспензии, дает вполне
удовлетворительные результаты в диспергировании почвы, но для
карбонатных почв процесс декантации суспензии
затягивается на многие часы и требует больших объемов дистил-
1 Анализы производятся пипет-методом. Описание методов дано
в работах: Тинера (Тупег, 1939), Квирикашвили (1940), Кильмера
(Kilmer) и Александера (Alexander, 1949), Рыжова (1951), Шкабара
и Костюкевич (1952), Черниковой (1953), Потравновой (1955),
Мельникова (1956), Братчевой (1957) и др.
45

лированной воды. Карбонаты в этом случае в
значительной своей части вымываются в форме бикарбоната
кальция.
Степень диспергирования минеральной части почвы по
«международному» методу А для почв с емкостью
поглощения не свыше 40 м-экв. приблизительно такая же, как
I 60
1 д0\
^ 10
§
"7 А
/ А-Ъ
о
д
1
УГЫ.
Zfi 1,7 1 0,7 ОЦП(Дбр)
0,25 0,05 0,010,005 0,0011/, мм
Рис. 3. Механический состав солонца и
краснозема при различных методах подготовки
образцов к анализу.
/ — подготовка методом Качинского; // — подготовка
методом растирания; / и 2 — солонец
глубокостолбчатый, гор. Ci (70—80 см); 3 и 4 — краснозем, гор.
С (92—99 см). По данным В. Е. Кореневской
и по методу автора. Для почв с емкостью > 40 м-экв.
она недостаточна. Это зависит от стандартного количества
(4 см 3) 1 н. NaOH, которое добавляется в суспензию всех
почв перед пипетированием (Physique du Sol, Paris, 1934).
Вследствие этого, при емкости поглощения почв менее
40 м-экв. Na* вводится в суспензию в избытке; наоборот,
при емкости поглощения свыше 40 м-экв. введенного Na*
оказывается недостаточно для замещения поглощенного
водорода после обработки почвы НС1. Таким образом,
анализ почв с различной емкостью поглощения
производится по этому методу при переменном рН.
Сжигание гумуса в анализируемой пробе почвы
недопустимо и бесцельно. Недопустимо потому, что гумус яв-
46

ляется главнейшей составной частью почвы, без которой
самое понятие почвы немыслимо; бесцельно потому, что
в случае последующей отмывки легкорастворимых солей,
карбонатов и насыщения поглощающего комплекса почвы
Na* сжигание гумуса, как это показано в работах В. Е. Ко-
реневской (1953) и А. Ф. Макаровой (1955), не
повышает дисперсности минеральной ее части. Следовательно,
эта сложная операция при механическом
анализе почвы ни с какой точки зрения не может быть
оправдана.
Следует также помнить, что применение для
обработки почвы Н202 и 0,2 н. НС1 сопровождается значительным
разрушением алюмо- и ферросиликатов почвы. Так, по
данным Кореневской, при промывании навески почвы из
горизонта Ai выщелоченного чернозема 0,05 н. НС1 до
исчезновения Са" в собранном фильтрате оказалось:
Si20 —0,21% к весу почвы, А1203 + Fe203—0,40%. При
промывании той же почвы, обработанной Н202 и 0,2 н.
НС1, как это рекомендуется по методу Л, фильтрат
содержал: Si02 — 0,98%; Al203 + Fe203 — 1,39%. Иногда эта
потеря алюмо- и ферросиликатов бывает еще выше.
Резюмируя оценку подготовки почвы к
механическому анализу по «международному» методу А, мы не можем
рекомендовать его почвоведам. Для других целей,
например, для минералогического анализа почв, в отдельных
случаях, применение этого метода может оказаться
целесообразным.
Метод Пури дает неустойчивые результаты по
диспергированию почвы: чем более карбонатна почва, тем менее
полно она диспергируется. Это объясняется стандартным
количеством реактивов, рекомендуемых для
диспергирования любой почвы.
Группа методов (п. 6) рассчитана главным образом на
диспергирование карбонатных почв. Количество
реактивов, применяющихся в этих методах, 0,5 н. концентрации,
потребное для диспергирования почв, в зависимости от
степени их карбонатности и гипсоносности, должно быть
эквивалентным одинарной, двойной и даже тройной
емкости поглощения почв. Это сильно увеличивает размер
поправки, которую нужно вносить в результаты анализа
на количество введенной в дисперсию соли. Кроме того,
введение Na2C204 и других диспепгирующих почву реак-
47

тйвов в количестве, эквивалентном двойной и тройной
емкости поглощения почвы, может вызвать коагуляцию
суспензий.
При использовании этих методов следует также
учитывать, что первоначальные формы соединений кальция
в анализируемой почве значительно изменяются в
процессе обработки ее оксалатом натрия или другими
вышеназванными реактивами. Поглощенные кальций и магний
и часть их, входящая в карбонаты и гипс, связываются в
новые соединения: (Са, Mg) С204; (Ca2, Mg2) P2O7; (Са3,
Mg3) PeOis, №2Са2(Р03)б, образуя и новые, ранее
отсутствовавшие в почве механические элементы. В
соответствии с этим часть карбонатов кальция и магния
трансформируется в соду и бикарбонат кальция. Поэтому
неверны указания некоторых авторов, что, применяя,
скажем, (ЫаРОз)б, они добиваются диспергирования
карбонатных почв, не изменяя состава и формы карбонатов.
Напомним хотя бы тот факт, что гексаметафосфат натрия
используется для смягчения жестких вод и очистки
паровых котлов от карбонатных и силикатных накипей.
Способность «захвата» последним реактивом, т. е.
обволакивания им в форме защитных двойных солей [например,
№2Са2(Р03)б] мелких частиц может приводить также к
тому, что обволакиваться будут не только механические
элементы, но и микроагрегаты, что исключит возможность
их диспергирования.
Для характеристики масштаба новых минеральных
образований приводим расчет для случая
диспергирования с помощью Na4P207 образца тучного чернозема с
емкостью 60 м-экв., что в Са соответствует 1,2% к весу
почвы. Почва • 2 Са + Na4P207 = Почва • 4 Na + Са2Р207.
С учетом атомных весов и процентного содержания
поглощенного кальция в почве, найдем процентное
содержание новообразованного в навеске Са2Р207.
ГЯ Р П - 12<80 + 62 + 112) _ 12'254 _ 3048 _ Q Q0/
^a2p2u7 - 10 80 - -800- - -g^ - 6,6 /0.
Если принять во внимание, что в анализах Na4P207
часто вводится по двойной емкости поглощения, чтобы
связать не только Са поглощенный, но и Са в растворе,
то новообразующийся минерал составит 7,6% к
анализируемой навеске почвы. В сероземах емкость поглощения
48

примерно в три раза меньше, нежели в принятом нами
случае. Но и тогда новообразующийся минерал (Са2Р207)
:оставит 2,5%.
Степень диспергирующего воздействия на почву окса-
лата натрия, пирофосфата натрия и гексаметафосфата
натрия разная и возрастает от первого реактива к
последнему. Следовательно, анализы с применением этих трех
реактивов между собой несопоставимы.
Отметим также, что диспергирование наиболее
существенной части в навеске почвы (за вычетом
легкорастворимых солей, гипса и карбонатов) путем
применения названных реактивов ниже, нежели по нашему
методу. Для примера даем механический состав серозема,
подготовленного к анализу по нашему методу и с
применением Na2C204; Na4P2G7 ^табл. 11). Как явствует из
табл. 11, наибольшее диспергирование бескарбонатной
части навески достигнуто обработкой ее 0,05 н. НС1 с
последующим насыщением поглощающего комплекса Na*
а наименьшее диспергирование с применением Na2C204.
Особенно неудовлетворительное диспергирование почвы с
применением Na2C204 и Na4P207 отмечено для горизонта
С, наиболее обогащенного известью.
О неполном диспергировании карбонатных почв лишь
путем введения в суспензию Na4P207 известно и
сторонникам этого метода (Квирикашвили. 1940; Шкабара и
Костюкевич, 1952; Dhawan и др., 1955; Мельников, 1956),
поэтому они в разных вариантах предлагают сочетать
обработку почвы Na4P207 с размятием ее при смоченности
до состояния пасты \ Новый вариант этого метода для
карбонатных и засоленных почв предлагает П. Ф.
Мельников (1956). Воздушно-сухая навеска почвы постепенно
смачивается раствором Na4P207 и разминается в
фарфоровой ступке пестиком с каучуковым наконечником в
течение 20 минут. Мельников пишет (стр. 118): «Реагент
1 Здесь необходимо отметить, что М. Н. Шкабара и 3. В.
Костюкевич в своей работе полностью извратили метод подготовки
почв к механическому анализу по Качинскому. Для отмывки
карбонатов они применяли 10% НС1 вместо рекомендованной Качинским
0,05 н. НС1. Они также пренебрегли рекомендацией Качинского вно
сить в суспензию 1 н. NaOH по емкости поглощения поч-
в ы. Это лишает их права сравнивать свой метод с методом
Н. А. Качинского.
49

2
>>
о
о.
о
а.
со
I о
ю —>"
о" '
I ю
05 kL « —
a
ч s ^
? «О Я"
СО СО СО N
М СЛ] О СО
Q СО О 00
СО ЧР С- СО
\^ О СО
СО О гн
СО СО СО —<
CD О О 00
Г- CD СО О
О С5 1> *<Р
00 00 1^ СО
СО CM sf ^н
чР -tf СО ч}<
CD ГМ CD ^
-гн Ю ^и г-н
СО С- СО СО
00 Ю ^ ^н
со со t^ со
о о о оо
о о »о со
1> СЭ СМ ©
О СО Ю -ч«
съ со оо оо
^ с ^ о
оо ю со оо
ЧР ЧГ1 -<t< LO
СО О чн ^н
М О СМ
Ч? LO Ю
Н Q CO Nf
со —I t^ ю
со со со со
I
о
5 so
§оо
U
со
«1
ч
<я 2
ГОВК
к аи
2«
е*=*
о
С
<
>>
S
о
о
а:
ачи
W
о
С
СМ С- ЧР
РЗ (П U
00 ГМ -н ОС
чр см см чг
00 СО О
со о о
С^ 00 00 чн
О -н СО ^
СО OS CO *<Р
^ со см со
00 О 05 СО
съ оо со со
G5 СО CJ5 1>
СМ О 00 00
ЬО Ю ST Ю
о о о о
•Н гН гН тН
I I
I
о
CQ CQ О
о
О!
О
(М
сз
^
ас
ю
к
н
о
О
я
О)
к
X
=f
о
ч
Ю СО О СМ
¦Н тН СЧ (М
О О О О
CM Г- G5 СМ
СО СО Ю <СР
о оо оо о
ГЧ ^1 ^ Ю
< CQ DQ U
S
<м О
s ^ о
я а оа
5 о" о
о
с
о 2i
2 2
о» ч
50

-
л
3"
03
2
>*
(J
2
^
S
^
3*
2-
0)
2
^9
=*
CO
<D
я
CO
*
(^
CU
^
о
о
о
V
_
о
СО
Л
_
о
V
I,,
ю0
Яо
° 1
IS
-гчО
°.©
° 1
1 Я.
~Т
о 1
1 о
^ 1
о '
«Л
О о
•~ 1
геря
o(-
бот-
HC1
О f" ^ -r
[ГГ0-
ПИЧ.
ara,
/o
u « 2
о w
5*"
. к -
H эт я
д и cf
От00
m Я а
ори;
бин
об,
U
1 >»
VC О
о я
огка
анал
| О *
{=. СЗ
о Я
в.
1
ю
ю
со
о
^
о
см
со
см
СМ
ю
СМ
чгч
с^
со
о
¦чН
eg
"^
_^
ю
LO
с—
СМ
СМ
ГО
О
СМ
СО
-г-1
О
|
О
<
S
я
<v
Я
Ж
та
а.
S
ь
о
та
Рн
^
00
00
со
о
СМ
CD
_,
CM
чг1
si1
СО
СО
тн
Ю
СМ
Т-Ч
"-4
СП)
^
о
ю
о
!>>
о
^
^1
о
г-
CD
•чн
00
см
1
см
со
о
я
X
0?
,
г->
ю
СО
о
о
*с
CD
—>
00
—н
о
о
со
«^
,_,
СО
о
о
о
о
LO
ю
00
со
ю
"^
о
СП)
LO
^
оо
г-
1
1
ю
г^
со
со
о
см
и
та
2
к
о
X
CD
^с
CM
Cxi
со
l>-
c^
-tf
о
00
о
о
00
чг"
t^
t-
CM
00
CM
ю
оо
со
CM
CM
CM
"*"!
о
CM
^
"-rH
о
Ю
1
о
*ч«
CJ
*S О
CQ U
* ?
о s
я
4
с-
CM
CO
о
CM
t^-
CD
00
о
00
CO
CO
CO
о
-с*
о
"^
ю
со
—-!
ю
о
см
ю
^"*
Ntf
!>•
о
см
CD
¦«^
о
тч
1
1
о
<
о
О)
S
ж
о>
ИПЯ'
^
_
ЧТИ
SF
со
о
сэ
ю
CD
ю
00
о
СО
см
ЧГ-1
CD
оо
о
"^
СО
с^
г^
V*
CD
о
00
•^н
,_,
•*гЧ
о
г^-
CD
^
00
СМ
1
1
см
CQ
б
и
та
ас
ю
о
v^ Ю
CD Ю
СО СМ
СО СМ
CD Ю
СО ^
CD C^
CD t>
00 СО
00 С-
LO !>1
Ю СО
СО !>
LQ СМ
CM C5
^Ч 1"^
^
CD О
О СО
О CD
Ю iO
CD t^
о о
CD тн
•r-i CM
*tf 00
CM О
о о
СЛ СМ
Ю vf
^ ГН
00 О
1 1
1 1
ю о
о. -^
со
0Q U
6
я
н к
g s
§ 1
о
О с?
с и
см
LO
«r-i
со
00
*tf
00
CD
|>
о
СО
чгН
с^
см
-tf
¦чН
00
¦^
^
CD
о
<м
ю
см
см
ю
'гн
о
СО
о
см
CD
гН
о
1
1
о
<
я
я
я
та
о.
я
н
о
та
Оч
г^
г-
г^
со
СО
см
см
CD
см
о
ST
'ГЧ
^
к*
см
•^н
>^(
со
,-н
^
ю
^
LC
>tf
v-«
со
CD
"^
v-f
^
о
г-
CD
т-1
00
см
1
1
см
CQ
X
о
о
я
я
CD
3*
0?
с
СО
см
г^
СО
г-
г-
см
CD
••vj1
CD
СО
•^
СО
со
**
"^
CD
см
о
со
см
о
ю
о
со
см
тгЧ
ю
ггЧ
о
С5
ю
"^
оо
1
1
с^
ео
о
с
о
D-
та
г^
05
CD
см
со
о
СО
г-
v-ч
со
—
"^
ю
о
С5
on
ю
CD
^н
G5
см
со
СО
о
о
>гЧ
СЛ
о
о
см
^
^
о
ю
\
\
о
XT'
и
6
а»
9Я
о
ж
§
(=t
а»
a
о
о
с
Я ОЙ
н я
О я
51

в водном растворе добавлялся к воздушно-сухому грунту
в таком количестве, чтобы привести его в состояние
густой пасты. Характерным признаком такого состояния
грунта является своеобразное
потрескивание (подчеркнуто нами), слышимое при растирании
.пасты пестиком и исчезающее при переходе грунта в более
разжиженное состояние». Автор метода уверяет, что
растирание почвы в означенных условиях исключает
раздавливание механических элементов. В доказательство он
приводит данные о том, что растирание почвы в течение
40 и 60 минут, по сравнению с растиранием в течение
20 минут, не повышает дисперсность почвы. Однако
естественно возникает возражение, что двадцатиминутное
растирание может оказаться достаточным, чтобы
размельчить и гипс, и карбонаты, а меньший срок растирания
автор не применял. Да и как могут конкреции гипса или
такие частички извести, как например, осколки
ракушника Cardium edule, которые легко растираются между
пальцами, противостоять раздавливанию их в фарфоровой
ступке в течение 20 минут. Конечно, они будут и
разрушаться и «своеобразно потрескивать».
Вернемся еще раз к табл. 11. Если принять во
внимание, что в результатах анализа по нашему методу
карбонаты и растворимые соли из фракций исключены, а во
всех остальных методах они вошли во фракции, в том
числе во фракции ила (<0,001 мм) и физической глины
(<0,01 мм), то станет очевидной неполнота
диспергирования почвы с помощью Ыа2С204 и Na4P207, причем
разница в диспергировании достигает 10% (абсолютных) и
более. Так, по нашему методу (см. табл. И), за вычетом
потери от обработки, ил распределился по горизонтам
следующим образом: А! — 13,34%; Bi — 13,59; В3— 13,13;
С—11,10%. При подготовке почвы к анализу методом
растирания с раствором Na4P207 содержание ила
по горизонтам таково: Ai—13,07%; Bi—14,02; В3—13,64;,
С-11,34%.
На первый взгляд совпадение результатов двух
анализов — почти полное. На самом деле это совершенно не
так: ведь в первом случае учтен лишь ил силикатный,
алюмо- и ферросиликатный, а во втором в него, кроме
вышеозначенной части, входят воднорастворимые соли,
гипс и карбонаты.

Так как в анализируемых образцах сумма последних
частей колеблется от 12,33 до 23,67% и так как большая
часть их входит в илы, то в случае полного
диспергирования навески почвы пирофосфатным методом содержание
ила в результатах анализа, по сравнению с величинами
ила, полученными нашим методом, должно было резко
возрасти, в 1,5—2 раза и более. Но этого не наблюдается.
Следовательно, мы можем сделать вывод, что
использование Na4P207 для диспергирования карбонатных почв,
даже при совмещении этого метода с растиранием
образца почвы, не достигает цели.
Итак, мы приходим к заключению, что при
подготовке почв к механическому анализу целесообразно
удаление из навески почвы растворимых солей и карбонатов
путем обработки ее 0,05 н. НС1 и водой' с последующим
насыщением поглощающего комплекса почвы одним из
щелочных катионов. Эти положения разделяются
большинством почвоведов СССР.
Однако в дальнейшем возникает ряд вопросов.
Чему отдать предпочтение при механическом
диспергировании почвы перед анализом: встряхиванию почвы
холодным способом или кипячению?
Что целесообразнее применять для
диспергирования почвенной суспензии: соли натрия или соли
аммония? (Применение NH4OH для диспергирования
почвенной суспензии предлагали: П. А. Земятченский
и В. В. Охотин (1928), Н. П. Карпинский и С. И. Долгов
(1930) и др.).
В какой момент анализа и в каком количестве
целесообразно вводить диспергирующий ион?
Для решения этих вопросов нами в 1939 и 1940 гг.
были поставлены специальные исследования.
Подготовка почв к анализу проводилась в одних
случаях без всякого химического воздействия на образец, в
других — без сжигания гумуса, но с отмывкой карбонатов
и легкорастворимых солей с помощью НС1 и воды (см.
ниже). Сравнивалось диспергирующее действие ионов
аммония и натрия (из NH4OH и NaOH), а также влияние
на диспергирование образца почвы предварительного
кипячения и встряхивания почвенной суспензии.
Аммоний (10%) прибавлялся в суспензию в
количестве 10 см3 перед встряхиванием и кипячением, как реко-
«>5

мендовали авторы этого метода 1. Едкий натрий (одно-
нормальный и децинормальный) вводился в одних
случаях сразу всей предназначенной порцией, исходя из
средней емкости поглощения почвы данного типа: 1 см3
1 н. NaOH на каждые 10 м-экв. емкости поглощения, в
других случаях постепенно — по фенолфталеину (до
слабо-розового окрашивания), с доведением рН суспензии,
при повторных взбалтываниях ее, до 8,4
(Красникова, 1936).
Кипячение суспензии, в тех случаях, когда оно
применялось, проводилось в течение одного часа в колбе с
обратным холодильником. Встряхивание суспензии
осуществлялось на мешалке с горизонтальными толчками,
при диапазоне качаний в 10 см и при количестве 180
ударов в минуту. Исследованию были подвергнуты 6 почв
(21 образец).
Анализы выполнены Н. И. Федуловым и Г. В. Васиц-
кой (Васицкая, 1940). Результаты анализов
представлены в табл. 12, 13. Экономя место, приводим данные лишь
о фракциях почвы < 0,01 и < 0,001 мм.
Оценивая данные, приведенные в табл. 12 и 13,
можно сделать следующие выводы.
1. Кипячение в подавляющем числе случаев
обусловливает лучшее диспергирование почвы, нежели
встряхивание. Разница (в пользу кипячения) достигает: по
выходу физической глины (частицы <0,01 мм)—4,5%; по
выходу ила (частицы <0,001 мм) —до 5%. Наибольшая
разница, и главным образом по выходу ила, отмечается
для почв, ненасыщенных основаниями (подзолистые,
красноземы). Наименьшая разница, иногда сходящая к
нулю и даже получающая изредка обратное значение,
отмечается для черноземов и каштановой почвы.
2. Диспергирование почвы путем насыщения ее ионом
натрия заметно выше, чем при насыщении ионом
аммония. Выход физической глины и ила в случае
поглощенного Na * на 3—10—11% больше, чем при насыщении
почвы аммонием, и лишь в единичных случаях
диспергирующая роль того и другого иона становится
одинаковой.
1 В иных вариантах в почвенную суспензию добавляется
1-процентный аммиак «до слабого запаха»,
54

52
Ч
о4*
СО
о X
я оз
9В CQ
g CQ
s .
» *-»
л -
н к
н и
ja о
ч ч
>> >>
о>
о»
S
Ч
s 5
« со
1 §¦
2 1
О
н
S
ч
CQ
О) SS :
?31
о;2
*5
И
So
к -
и
СО
OOCM^fCDOO^-^CM
тНгнсМтНСОСОСОСО
со-^оооооосмю
ОМОСтнСОчГОО
смсмсмсмсососо^н
13,2
00
8,7
CD
24,2
SF
16,6
СО
28,1
4t<
28,1
о
23,5
ю
21,5
см
^•CD^t^cMCMs^as
СОСМЧРСОЮЮЧГ'СМ
t^OCMCMOOCMCO^
-Н CD 00 Ф 05 St* CO
"гн CM ^гн CM CM CM CM
^1СМСМ1>-ЮСМг-1>-
CD
CD
^H
CO
CO
CM
CM
CM
CO
t>
CM
CD
Ю
О
CM
NF
00
CO
t—
CM
CO
о
Ю
Ю
CM
CO
CO
«<H
oo
CM
CD
Ю
о
CD
CM
о
CM
CO
lONCDO^COM4f
' CO Ю 00 CM Г^- О
НИМ
I I I
00 О
смсосмсмоюооо
w^ CO Ю00 M CD О
*-" ,—' ^-" —" ^H -^ CM
и cji и « со ^ f»
< < OQ CQ CQ CQ CQ (J
к о
ч н
ca
- - о У
К s f8 w
н w ^ 2
„ 5 и и
s 2 <l> о . ^.
ч о 5 ^ ч o-
(О К Ch -
c3
vo
о CQ
CO
со"
«=f
о
с
<JJ
я
1=1
во-ср е
ерно
,
X
ч
?_
>>
о
золистая
i
X
<п
Г)
о>
с
к
СЗ
нист
ST
о
с
W
евата
пыл
о
к
ts .
« с
Соба
к. об
а ^ ^

S
X
О)
о
о
Микроагрегатный
анализ
I Механический анализ
Встряхивание — 180
ударов в 1 мин.
0)
S
ТХ
So
ix
SZ
0> ?-
с о
s
X
О
то
И
0)
и
то
оа
о
U.
s
О.
<D
С
о
X
встряхивание к;: пяченпе
кипячение
Горизонты,
глубина, см
Почва
2
2
О
о
о
v
2
2
о_
°"
V
2
2
о
о
о"
V
2
V
2
2
о
о"
V
2
2
о
о*
V
2
2
о
о"
\/
2
2
о
1 V
00 СО
11,4
15,7
[^ ЧН О СО СО СО -тч
V? со с— со -ср а —i
СМ СМ СМ СМ СМ тгн СМ
v^ M 00 CD 00 ^ ^
О М С t^ ^ О О
ЧГ1 ч* СО СО СО СМ СО
Q 4f О Oi Ь СС тн
ЧИ Ю nF СО СО Г~~ t"-
СО СО СО СО СО с 1 СМ
00 СМ тн СО СО Г- О
t^ СО 00 Ю ЧР О t^
Sf ^ SJ1 S? S? СО СО
t^ О гн О Ф СО О
Ю CD^ ^ CN h h
СО СО СО СО СО CM CM
СО СМ О О 00 ^-н СО
С5 О 00 Ю чн О |>-
ST Ю Ч4* \ч Ч? s? СО
О Ю О LQ Ю О О
тн С^ ^ > О Ю Ю
^н СМ
1 ! 1 II 1 1
о ю о ю »о о о
*—' "Н СО СО 00 "^ "^
С ^ --1 г-. г-1 ~ (М
<. < < CQ CQ О CJ
Чернозем
обыкновенный,
террасовый, тяжзлосуг-
линистый илова-
то-пылеватый.
Екатериновский
орошаемый
участок Куйбы-
гаевск. обл.
Стерня овса
Приазовский
карбонатный легкогли-
35,2
65,8
36,1
65,3
41,6
со
СО
Ап(0- Ю)
нистый иловато-
пылеватый
чернозем. Ст.
Верблюд.
Пшеница озимая
56

«я
3
i ~
P3 CQ
CQ
CD I
В
X
О
CM CM CO
О Ю S?
0,001 i
V
s
2
0,01
00 CO
CD 00~
CO ^j
-tf 4f<
00 t-~
CO
Ю
Ю
I I I
< CQ U
. 4
w о
03 слз
? и
К н Ч ^
н н о U
CD
оо"
I CQ
м к
2 =
J3 О сп
* а.
^
g < u a*

Таблица 13
Влияние метода подготовки почвы
Анализировала Г. В. Васицкая
Почва
Дерново-сред-
неподзолистая
суглинистая
песчано-пыле-
ватая почва.
Собакино
Моск. обл.
Лес
Горизонты
глуСина,
см
Диспергирование 1 н.
NaOH, рассчитаннь'м по
емкости по: лощения
почвы

кипячение
2
2
о
о
V
2
2
<0,00i

встряхивание
2
2
о
о
V
2
2
<0,001
! S
! [
\ 1 1
А1(0--12)!36,3';13,3,36,0'|12,1
1 '
i l ! '
1 : j ¦
|
1
i
Диспергирование 0,! н.
NaOH, прибавлю емь'м по
фенолфталеину до
слабощелочной реакции
киш че-
ние
S I 2
2
<0,01
о
о
о
V
1
32,2

встряхивание
2
2
<0,01
2
2
<0,001
!
9,2132,1
!
8.6
: i
Приазовский
карбонатный

легкоглинистый, иловато-
пылеватый I
чернозем. Ст.
Верблюд.
Пшеница озимая
А(0—10)
66,1
41,6 65,3'36,1
33,4
Краснозем
легкоглинистый,
иловато-пыле-
ватый. Анасе-
ули. Груз.
ССР.
Целина
Ai(0—10)
69,4
22,6
65,1
18,6
60,9
12,9
51,6
11,9
3. Выявилось существенное значение метода введения
диспергирующего вещества в суспензию. Едкий натр,
введенный в суспензию одновременно всей порцией, во
всех случаях заметно сильнее диспергирует почву, нежели
натрий, даваемый по частям (прибавляемый порциями —
по фенолфталеину). В последнем случае максимум его
накапливается в суспензии лишь перед пипетированием.
58

Следует отметить, что метод введения натрия по
фенолфталеину до стандартного рН (8,3—8,4) создает в
анализе большие затруднения и сильно задерживает
работу. Как выявилось в работе Г. В. Васицкой (1940) и
как отмечала это ранее А. С. Красникова (1936),
реакция почвенной суспензии со щелочью, вводимой
небольшими порциями, проходит весьма медленно. Стандартный
рН Васицкой был достигнут лишь через 10—14 дней, за
каковое время суспензия начинает загнивать.
При сильно окрашенной суспензии, что имело место
при анализе чернозема и краснозема, установить порозо-
вение суспензии от прибавления щелочи в присутствии
фенолфталеина весьма трудно. Определение же рН
суспензии в создаваемом интервале щелочности также
затруднено: использование упрощенного метода с
универсальным индикатором при сильно окрашенных
суспензиях (не осветляющихся даже при фильтровании через
двойной фильтр Extra hart 602) — невозможно.
Приходится пользоваться электрометрическим методом с
применением стеклянного электрода, так как хингидронные
электроды применимы лишь до рН 8. Хотя наши данные
по оценке последнего описываемого метода подготовки
почвы к анализу немногочисленны, все же остается
впечатление, что он едва ли войдет в широкую практику. Ви- >
димо, пока наиболее целесообразным в массовых
анализах следует признать метод диспергирования почвы
щелочью путем разового ее введения перед кипячением
с расчетом по емкости поглощения почв (с минимальным
ее превышением).
В тех случаях, а они часто встречаются в практике
аналитика, когда емкость поглощения и состав
поглощенных катионов для анализируемого образца неизвестны,
мы считаем возможным нормировать количество
вводимой в суспензию щелочи, исходя из средних величин
емкости поглощения почв данного типа. В своих анализах
эти нормы мы определяем следующими величинами
(в см3 1 н. NaOH):
Черноземы тучные 6
обыкновенные 5
южные (маломощные) . . . .4,5
Каштановые почвы 3,5
59

Бурые почвы 3
Серыэ лесные земли 3
Сероземы 2
Подзолисты? почвы тяжелые по механическому составу:
горизонты Ai и А2 1
подгоризонты Pi, B2, В3 2
Подзолисты: почвы л.гкие по механическому составу ... 0,5
Солонцы и солонцеватые почвы, в зависимости от зоны
и их типа от 2 до 5
Красноземы:
горизонт Ai 2
остальныэ горизонты 1,5
Что касается методов диспергирования образцов
почвы путем кипячения или встряхивания их с водой, то при
механическом анализе следует применять кипячение, а
при микроагрегатном анализе — встряхивание на
мешалке с горизонтальными толчками при диапазоне качаний
10 см и при количестве ударов 180—200 в минуту.
Резюмируя сопоставление методов подготовки почв к
механическому анализу, мы рекомендуем вошедший в
практику наш метод. Мы считаем возможным
использование его и для карбонатных почв, для суждения о
дисперсности некарбонатной минеральной части почвы;
а это основное при механическом анализе почв. Что
касается карбонатов, то в случае переосаждения их из воды они
в большинстве своем попадают в мелкую пыль и ил.
В случае же карбонатного песка (органогенного
происхождения) он должен быть отсеян «мокрым способом» на
ситах и просмотрен микроскопически. Растворимые соли,
как известно, учитываются в водных вытяжках.
Сопоставление данных по плотному остатку водных
вытяжек, процента карбонатов в почве, с учетом их
характера, и механического состава наиболее устойчивой в
почве ее части — силикатов, алюмо- и ферросиликатов
и других стойких соединений — дает в руки
исследователя многосторонний материал по характеристике
механического состава почвы или грунта, от которого
зависят их физические, физико-механические, а в известной
степени химические и физико-химические свойства.
Попытка смешения этих резко различных частей и
определение их общей суммой, в различных фракциях при меха-
m

ническом анализе почвы, к тому же без знания
процентного содержания их в отдельных фракциях, является не
раскрытием вопроса, а запутыванием его. Такой безликий
механический состав почвы не может стать основой при
характеристике ее свойств.
В связи со сказанным встает вопрос о месте
«потери» при обработке образца почвы перед анализом
0,05 н. НС1. Ранее (1943) мы рекомендовали разносить
«потерю» по различным механическим фракциям,
согласно величине этих фракций и степени их карбонатности.
Для этой цели была предложена определенная
пропорция.
К настоящему времени накопился значительный
новый материал, который позволяет решить этот вопрос
более дифференцированно.
1. В почвах, ненасыщенных основаниями, потеря от
обработки почвы 0,05 н. НС1 складывается главным
образом из вытесненных водородным ионом поглощенных
оснований, из несиликатных форм железа и алюминия и
из продуктов незначительного распада силикатов, алюмо-
и ферросиликатов. Такая «потеря», в основном
извлекаемая из наиболее дисперсной части почвы, должна быть
отнесена к этой же части, т. е. приплюсована к фракции
ила. Но она обязательно должна быть показана и
отдельно, так как дает представление о подвижной
составной части почвы, особенно о наличии в ней несиликатных
форм железа и алюминия.
2. В карбонатных и засоленных почвах «потеря»
состоит в основном из карбонатов и легкорастворимых
солей. В различных почвах и грунтах варьируют:
а) соотношение карбонатов и легкорастворимых
солей;
б) распределение их, особенно карбонатов, по
различным механическим фракциям почвы.
3. Из п. 2 следует:
а) в результатах механического анализа «потеря» от
обработки 0,05 н. НС1 должна быть поставлена
обособленной графой: «Сборная фракция подвижных
соединений» с включением ее в 100% навески;
б) в тех почвах и грунтах, где «сборная фракция»
состоит в основном из карбонатов, наряду с указанием
ее отдельной графой в составе 100% навески, допу-
61

стима разноска ее по фракциям механических элементов
(в самостоятельной строке записи результатов анализа)
с учетом распределения карбонатов в различных фракциях
механических элементов данной почвы или данной породы.
В таком случае необходимы пропорции разноски
карбонатов по фракциям: для украинского лёсса, для сыртовых
суглинков Заволжья, для среднеазиатского лёсса и для
других типичных и распространенных пород. Разнося
«потерю» по фракциям, ее нужно записывать подстрочно,
не приплюсовывая к основным (устойчивым) фракциям
почвы. Учет содержания карбонатов и легкорастворимых
солей в отдельных фракциях почвы углубляет
характеристику фракций.
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ III
Айдинян Р. X. Выделение почвенных коллоидов без
химической обработки. «Коллоид, ж.», 1947, т. IX, в. 1.
Астапов С. В. Практикум по мелиоративному почвоведению.
М., Сельхозгиз, 1947.
Братчева М. И. Применение нового диспергатора — гексамс-
тафосфата натрия при\ механическом анализе почв и грунтов.
Изд-во АН УзбССР, Ташкент, 1957.
Васицкая Г. В. Сравнительное изучение некоторых методов
подготовки почв к механическому анализу. Рукопись. Кафедра
физики и мелиорации почв МГУ, 1940.
Г е д р о й ц К. К. Действие электролитов на илистые суспензии.
Изд. Бюро по земледелию и почвоведению Уч. Комитета Главн.
Упр. землеустройства и земледелия. Сообщ. 24. Пг., 1915.
Г о д л и н М. М. Методика подготовки почв для механического
анализа. «Почвоведение», 1938, № 9.
Годлин М. М. Пути и методы изучения микроагрегатного и
механического состава почв. «Почвоведение», 1956, № 6.
Горбунов Н. И. Методика разделения почв и глин на фракции
для рентгенографического и термографического изучения.
«Почвоведение», 1950, № 7—8.
Земятченский П. А. Глины СССР. Изд-во АН СССР, М.—Л.,
1935.
Земятченский П. А. и Охотин В. В. О механическом
анализе обломочных рыхлых пород по методу Робинзона. «До
рожные исследования ЦУМТ», в. 19, 1928.
Карпинский Н. П., Долгов С. И. Механический анализ
почв методом пипетки. М., 1930.
Качинский Н. А. Методы механического и микроагрегатного
анализа почвы. Изд-во АН СССР. М.—Л.. 1943.
Качинский Н. А. К уточнению механического анализа почв.
«Почвоведение», 1956, № 6.
[Качинский Н. A.] Katschinski N. A. Die mechanischen
Bodenanalyse und die Klassifikation der Boden nach Mirer mecha-
62

nischen Zusammensetzung. VI Congres internal, sci. du sol.
Paris, 1956.
Квирикашвили В. Л. Седиментометрический анализ глин.
В сб. «Новое о глинах и глинистых растворах, применяемых
в бурении на нефть». Гостоптехиздат, М.— Л., 1940.
Кореневская В. Е. О методах подготовки почв к
механическому анализу. «Вестн. МГУ», 1953, № 8.
Красникова А. С. О химическом методе подготовки почв к
механическому анализу способом пипетки. «Проблемы
советского почвоведения», 1936, в. 3.
Макарова А. Ф. Сравнительная оценка методов подготовки
почв к микроагрегатному анализу. «Почвоведение», 1939, № 5.
Макарова А. Ф. Сравнительная оценка некоторых методов
подготовки почв к механическому и микроагрегатному
анализам. Изд-во МГУ, М., 1955.
Мельников П. Ф. Исследования по разработке метода
подготовки засоленных и карбонатных грунтов к
гранулометрическому анализу. «Уч. зап. МГУ», 1956, в. 177, грунтоведение,
кн. 4, стр. 111—138.
Нефедов Г. Ф. Падение твердых частиц в жидкости и
механический анализ почв. «Журн. опыты, агрономии», т. III, СПб.,
1902, № 3—4.
Новиков П. М. Количество коллоидных частиц в генетических
горизонтах основных почвенных типов СССР. «Уч. зап. МГУ»,
1937, в. XII.
Новожилов В. Н. и Шульц И. Н. Влияние способа
подготовки породы к анализу на определение
гранулометрического состава, удельного веса и пластичности. «Зап. Ленингр.
Горного ин-та», т. XXXII, в. 2. Вопр. гидрологии и инженерной
геологии, 1956, стр. 166—187.
Панков А. М. Дисперсность почв и грунтов в зависимости ст
различных условий. «Тр. Почв, ин-та АН СССР», 1934, г. X, в. 6.
Потравнова Р. С. Сравнение некоторых методов подготовки
карбонатных почв к механическому анализу. Рукопись.
Кафедра физики и мелиорации почв МГУ, 1955.
Рыжов С. Н. Методы определения физических свойств почв.
Механический анализ почвы. Изд-во САГУ, Ташкент, 1951, стр.
26—32.
Садовников И. Ф. Почвенные исследования и составление
почвенных карт. Сельхозгиз, 1954.
Соколовский А. Н. Несколько слов о забытом удобрении.
«Вестн. сельского хозяйства», 1916, № 46.
Соколовский А. Н. К познанию почвенных коллоидов. «Журн,
опытн. агрономии», 1921—1923, т. XXII.
Соловьева О. В. Методы подготовки глинистых суспензий к
седиментометрическому анализу. «Огнеупоры», 1952, № 12.
Тюлин А. Ф. О более детальной характеристике выделяемого ила
при подготовке почв к механическому анализу. В сб. «Физика
почв в СССР», Сельхозгиз, 1936.
Тюлин А. Ф. Пептизация почвенных коллоидов. «Почвоведение»,
1938, № 4.
Филиппова В. Н. Сравнительное исследование различных
методов подготовки почв к механическому анализу. В сб. «Сравни-
63

тельное изучение методов химического и физико-химического
анализа почв», М — Л., Сельколхозгиз, 1931.
Ц у р и н о в А. И. Новое о глинах и глинистых растворах,
применяемых при бурении на нефть. Гостоптехиздат, М., 1940.
Черникова Г. Н. О способе подготовки почв к механическому
анализу. «Сов. агрономия», 1953, № 1.
Чернов В. А. и Шапошников А. Н. Изучение различных
методов подготовки глин при определении их механического или
зернового состава. «Сб. трудов общесоюзн. н.-и. ин-та
строительной механики», 1950, ь. 3.
Шаров В. С. и Бутовская В. А. Получение и свойства Са-гли-
ны в состоянии первичной дисперсности. «Коллоид, ж.», 1940,
т. VI, в. 7.
Шкабара М. Н. и Костюкевич 3. В. К методике определе
ния механического (элементарного) состава осадочных пород.
«Докл. АН СССР», 1952, т. 83, № 6.
В о и г d е 1 1 е М. Y. De la determination d'une constante unique du
sol. Tp. II Международного конгресса почвоведов, 1 комиссия.
Физика почв. М., 1932.
Demolon A. et Henin S. Recherches sur la structure des limons
et la synthese des agregates. Bodenkundliche Forschungen, III.
1932.
Dhawan С L., Handa В. К., Khazan Chand and Balbir
Verm a. A comparison of different methods of dispersing
calcareous soils. Indian Journ. Agric. Sci., 1955, v. XXV, p. 119—130.
Kilmer V. J. a. Alexander L. T. Methodes of making
mechanical analyses of soils. Soil Sci., 1949, vol. 68, № 1.
N о v a k V., Prof Dr. Vorbehandlung der Bodenproben zur mechani-
schen Bodenanalyse. Труды II Международного конгресса
почвоведов. 1 комиссия. Физика почв, М., 1932.
Physique du sol. Paris. Imprimerie nationale, 1934, MDCCCCXXXIV,
Resolutions, I, p. 303.
T у n e r E. H. The use of sodium metaphosphate for dispersion of soils
for mechanical analyses. Soil sci. Soc. Amer., Proc, vol. 4, 193J.

IV. ПРИНЦИПЫ И ТЕХНИКА
МЕХАНИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПОЧВЫ
Различают следующие методы механического анализа
почвы: 1) грубоэмпирические — полевые; 2) ситовой
анализ; 3) механический (вернее, микроагрегатный) анализ
почвы в струе воздуха; 4) механический анализ почвы в
жидкостях, преимущественно —в воде.
Механический анализ в водной среде имеет варианты:
а) анализ в текучей воде; б) анализ в стоячей воде.
Все виды анализа в водной среде, за исключением
метода центрифугирования, основаны на учете различных
скоростей падения механических элементов почвы в
жидкостях в соответствии с крупностью механических
элементов. В методе центрифугирования используется
различная центробежная сила механических элементов в
зависимости от их размера и веса.
В означенном порядке мы кратко охарактеризуем
наиболее распространенные или в принципе интересные
методы механического анализа почвы.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОЧВ В ПОЛЕ
(БЕЗ ПРИБОРОВ)
1. «С ухой» метод. Зерно почвы, величиною с зерно
гречи, испытывается на ощупь между пальцами.
Раздавливается ногтем на ладони и втирается в кожу. Чем
зерно более угловато, жестко, прочно и чем большая част
его после полного раздавливания втирается в кожу, тем
почва тяжелее по механическому составу.
2. «М окры й» метод. Почва смачивается и
разминается между пальцами до такого состояния, чтобы не
65

ощущались ее структурные зерна. Почву следует
смачивать до консистенции теста, т. е. до влажности,
приблизительно соответствующей нижней границе текучести по
Аттербергу: в таком состоянии вода из почвы не
отжимается, но почва поблескивает от воды и мажется. Хорошо
Механический состав
Шнур не образуется —
песок
Вид образца в ft л а н е после раскатывания
Шнур сплошной,^ кольцо
с трещинами —
тяжелый суглинок
Зачатки шнура —
супесь
Шнур дробится при
раскатывании —
легкий суглинок
Шнур сплошной, кольцо
при свертывании
распадается —
средний су глинок
-^®ШЩ Щ3$33^ь
^^
-^—%/^
Шнур сплошной, кольцо
цельное —
глина
Рис. 4. Показатели «мокрого» способа определения механического
состава почвы в поле (метод раскатывания).
66

размятая почва раскатывается на ладони «ребром»
второй кисти руки в шнур и сворачивается в колечко.
Толщина шнура около 3 мм, диаметр кольца — около 3 см
(рис. 4).
«Мокрый» полевой метод определения механического
состава почвы, в случае тщательного его применения, дает
результаты в определении основных классов почв
по механическому составу, весьма близкие к получаемым
при анализе с помощью приборов. Мы рекомендуем этот
метод и для ориентировочного определения
механического состава почв при камеральной их обработке.
Для использования этого метода в поле почвоведу
необходимо ассортимент содержимого полевой сумки
пополнить склянкой с водой.
СИТОВОЙ МЕТОД МЕХАНИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПОЧВ
Ситовой метод механического анализа в почвоведении
применим для определения каменистой части почв
любого механического состава и при анализе песков, а также
при отделении среднего песка от мелкого и физической
глины. Эти операции мы приурочиваем к рекомендуемой
нами классификации механических элементов почвы по
их крупности (см. табл. 6).
Для определения каменистой части почвы
используется сито с диаметром отверстий в 3 мм. Процесс
отсеивания каменистой части почвы лучше произвести в поле,
так как для точного учета каменистости, в случае
высокого содержания камней, необходимо просеять несколько
килограммов почвы.
Просеиваемая навеска с камнями взвешивается в
поле при естественной влажности с точностью до 0,1 г, а
в случае нескольких килограммов — с точностью до 1 г.
Одновременно берется проба для определения
влажности мелкозема и (отдельно) — влажности каменистого
" материала.
Каменистая часть почвы перед взвешиванием
освобождается от приставшего к камням мелкозема с
помощью жесткой волосяной щетки.
В лаборатории обычным способом определяется
влажность мелкозема и влажность каменистой части.
Каменистость почвы рассчитывается в процентах на сухую
67

почву: процентное отношение сухих камней к сухой
навеске мелкозема плюс сухая каменистая часть.
Из почвы, просеянной сквозь сито с отверстиями в
3 мм, берется средняя проба для дальнейшего
механического анализа.
Навеска в 100—150 г после растирания по частям в
фарфоровой ступке пестиком с каучуковым наконечником
просеивается в сухом виде сквозь сито с отверстиями в
1 мм. Перед просеиванием учитывается влажность
навески почвы.
Гравий, оставшийся на сите, собирается, очищается
водой от приставшего к нему мелкозема, высушивается до
абсолютно сухого состояния и рассчитывается в
процентах к абсолютно сухой навеске почвы (мелкозем +
гравий).
Таким образом, гравий (механические элементы
размером 3—1 мм) войдет в 100% анализируемой навески.
Дальнейший процесс механического анализа почвы
подробно описан ниже. Здесь отметим лишь, что в
процессе этого анализа будут применены два сита для
мокрого просеивания фракций почвы: с диаметром
отверстий 0,5 и 0,25 мм.
Ситовой анализ песков
Наиболее часто ситовой анализ применяется при
характеристике песков. Мы рекомендуем выделять
фракции: 1) гравия (3—1 мм); 2) крупного песка (1—0,5мм),;
3) среднего песка (0,5—0,25 мм); 4) мелкого песка
(< 0,25 мм). Иногда используется в анализе также сито
с диаметром отверстий в 0,1 мм, но следует отметить, что
фракции < 0,1 мм ситовым анализом учитываются не
точно.
Чтобы установить размеры песчаных зерен, требуется
очистить песок от приставшего к песчинкам мелкозема.
Для выполнения этой операции целесообразно
воспользоваться подготовкой песка к анализу по методу Ности-
ца (Nostiz, 1936). Анализируемая проба песка
размачивается 24 часа в дистиллированной воде с прибавкой
NH4OH до явного запаха. В последующем песок
растирается в чашке пальцем в резиновом напальчнике, муть
68

сливается несколько раз, до полного просветления
раствора.
Очищенный таким образом песок кипятится на
водяной бане с однопроцентным раствором Н202 для
очищения от возможных примесей органического вещества.
В дальнейшем анализ производится путем
просеивания песка через гнездо сит: 1-е сито (верхнее) —диаметр
отверстий 1 мм; 2-е сито (среднее) — 0,5 мм; 3-е сито
(нижнее) — 0,25 мм.
Анализ (просеивание) может производиться сухим и
мокрым способом. При этом, в случае тщательной
очистки песка перед анализом от приставшего мелкозема,
различия в результатах анализа сухим и мокрым способами
незначительны.
При ситовом анализе почв и песков приходится
пользоваться ситами а) круглодырчатыми
(штампованными) и б) сетчатыми —с квадратными отверстиями.
Возникает вопрос, каким ситам отдать предпочтение.
Круглые отверстия обеспечивают в плане прохождение
через них механических элементов более выравненного
размера, нежели квадратные. Через круг в плоскости
проходят механические элементы, имеющие размер не
свыше его диаметра. Через квадрат, у которого сторона
равна диаметру круга, в плоскости по диагонали
могут пройти и более крупные элементы, нежели через
круг. Казалось бы, во всех случаях нужно предпочесть
круглодырчатые сита; однако этого сделать нельзя. Во
всяком сите есть «вредная» площадь, располагающаяся
между отверстиями. Чем она больше, тем сильнее
истирание механических элементов почвы или песка при
просеивании. В штампованных круглодырчатых ситах
вредная площадь дна тем больше, чем меньше диаметр
отверстий. Это усиливает в ситах с мелкими отверстиями
степень искусственного истирания механических
элементов и вызывает ошибки в анализах большие, нежели те,
которые проистекают от применения сит с квадратными
отверстиями.
На Международной конференции по физике почв во
Франции (в Версале) в 1934 г. было принято
постановление, согласно которому сита < 0,5 мм должны быть
сетчатыми, а сита с отверстиями в 0,5 мм и более —
круглодырчатыми, штампованными.
69'

МЕХАНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОЧВЫ В СТРУЕ ВОЗДУХА
Опубликовано описание нескольких попыток
механического анализа почвы в струе воздуха. Наиболее
известным прибором для этой цели является прибор Каш-
мена (1907 г.).
Аппарат Кашмена для разделения механических
элементов почвы в струе воздуха
Аппарат представляет собою сочетание пяти воронок
типа усеченного конуса, обращенных узким концом вниз
(рис. 5). Объем воронок: 1-я—13,5 л.; 2-я — 9 л; 3-я,
В вакуум
Подача воздуха
из компрессора
Рис. 5. Аппарат Кашмена для разделения механических
элементов почвы в струе воздуха.
4-я и 5-я —по 4,5 л. Воронки между собой соединены
трубками таким образом, что трубка начинается воронча-
тым расширением (уловителем механических элементов)
в верху предыдущей воронки, а тонким концом
опускается почти до дна последующей воронки. Дно первой
воронки соединено с нагнетальной воздуходувной
машиной (компрессор Вестингауза). Из последней (пятой)
воронки имеется вывод в вакуум. Ворончатое расширение .
трубки, ведущей в вакуум, затянуто плотным полотном,
задерживающим мелкозем в пятой воронке,
70

Абсолютно сухая навеска почвы в пределах 1 кг,
предварительно пропущенная в сухом виде сквозь сито,
помещается на дно первой (большой) воронки. Затем
включаются воздуходувная машина и вакуумная установка.
Подаваемый в систему воронок воздух предварительно
высушивается в трубках с пемзой, смоченной серной
кислотой. Ток воздуха должен быть равномерным,
обеспечивающим пылимость почвенной пробы в виде облачка.
Анализ заканчивается, когда перенос мелкозема из одной
воронки в другую прекращается.
Механические элементы распределяются от самых
крупных в первой воронке до самых мелких — в
последней.
В принципе метод Кашмена весьма интересен. На
практике, при анализе почв, тяжелых по механическому
составу, он дает весьма неустойчивые результаты
вследствие электризации и выхлопьевывания наиболее тонких
механических элементов почвы. Кроме того, на
результатах анализа, как показали исследования Лиона (Lyon,
1924), сильно сказываются изменения атмосферного
давления и температуры воздуха. Значительно более
применим этот метод для механического анализа песков,
для характеристики пылимости, развеваемости грунтов.
Используя принцип анализа по Кашмену в этих целях,
значительное усовершенствование в него внес В. Е. Соко-
лович (1947). В аппарате Соколовича регулируются:
давление, скорость ветра, относительная влажность
воздуха. Это позволило автору установить ряд
закономерностей в пылимости различных грунтов в зависимости от
их генезиса и степени увлажнения в пределах от
абсолютно сухого состояния до максимальной гигроско*
личности.
МЕХАНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОЧВЫ В ВОДНОЙ СРЕДЕ
Механический анализ почвы в водной среде в
настоящее время является самым распространенным. Он
основан на учете различных скоростей падения механических
элементов в жидкостях (в нашем случае — в воде) в
зависимости от их крупности, что в свою очередь
обусловлено увеличением абсолютной и удельной поверхности
Частиц по мере их дробления.
71

Пример: поверхность 1 см3 твердой фазы равна
1 см2 X 6 = 6 см2. Удельная поверхность (отношение
поверхности к объему) равна 6. При дроблении 1 см 3 на
кубики с ребром в 1 мм поверхность 1 см3 вещества
возрастает до величины (0,1)2Х6Х 1000 = 0,06X1000 = 60 см2,
а удельная поверхность — до 60.
Аналогичным расчетом можно показать, что
поверхность 1 см 3 твердой фазы почвы при дроблении ее до
коллоидных размеров (ребро кубиков 0,1 \i) достигнет
600 000 см2 и удельная поверхность одного кубика
(отношение его поверхности в квадратных сантиметрах к
объему в кубических сантиметрах) достигнет 600 000 и т. д.
Следовательно, при падении частиц в жидкости
поверхность трения их (вернее — сольватных оболочек,
окружающих частицы) о жидкость будет тем выше, чем
мельче частицы, что скажется затормаживающе на
скоростях их падения: с уменьшением диаметра частиц
соответственно уменьшаются и скорости их падения.
Второе обязательное условие, которое кладется в
основу механического анализа почвы в воде — это
постоянство скоростей падения механических элементов почвы в
жидкостях. Выяснению этого вопроса значительное
внимание уделил наш великий химик Д. И. Менделеев
(1880). Приводим результаты одного из его опытов.
В цинковый цилиндрический сосуд с стеклянными
боковыми прорезями, наполненный водой, опускался
латунный шар с диаметром 4 см и с удельным весом латуни
8,1. Через стеклянные просветы фиксировалась быстрота
падения шара на отрезках пути (считая от поверхности
воды) 0—40 см; 40—100 см и 100—160 см. Опыт был
повторен пятикратно. Итоговые результаты опыта, в
среднем из пяти повторностей, приведены ниже.
Время прохождения шаром
каждого отрезка пути, сек.
Скорость падения шара на
отдельных отрезках пути,
мм/сек
Приращение скорости на вто*
ром и третьем отрезках пути,
мм/сек
0-40 см 40—100 см 100-160 см
3 3,92 3,61
133 153 161
20 8
12

На втором участке пути (40—100 см) ускорение
падения шара достигло 20 мм/сек; на третьем отрезке пути,
который равен второму (100—160 см), оно снизилось
почти в три раза, равняясь 8 мм/сек. На дальнейшем
пути падения шара приращение скорости его движения
(A v) стремится к нулю.
Д. И. Менделеев заключает: «Падение тел в жидкой
среде совершается медленнее, чем свободное падение, не
только потому, что уменьшается вес их на вес
вытесненной жидкости, но еще и потому, что действует
сопротивление среды, направленное в сторону, противоположную
с направлением движения. Если назовем сопротивление
через /?, то, зная, что сопротивление каждого тела в
каждой среде возрастает вместе со скоростью, станет
очевидным, что наступит, при некоторой скорости С, такое
сопротивление, что оно будет равно весу тела: R
(сопротивление) = Р (весу тела), а тогда ускорения не будет и,
следовательно, прекратится прирост скорости и движение
станет равномерным» (1946, стр. 291).
Об этом же явлении известный английский физик
почвы Кин (Keen, 1931) пишет: «Когда частица только
начинает падать, то ее скорость увеличивается до тех
пор, пока сила тяжести не будет уравновешена силою
трения, возрастающей с увеличением скорости падения».
В опыте Менделеева испытывалось крупное тело —
латунный шар с диаметром 40 мм и с удельным весом
8,1. Он не достиг постоянной скорости движения в воде
даже на протяжении 160 см.
При механическом анализе почвы в воде самые
крупные частицы имеют диаметр 0,25 мм, а удельный вес их
в среднем 2,60. В силу означенного, как показали прямые
микроскопические наблюдения различных исследователей,
механические элементы почвы начинают падать в воде с
постоянной скоростью от начальных этапов пути их
движения. Практически в наших расчетах при механическом
анализе почвы мы можем принять, что на всем
протяжении пути в жидкости (в нашем случае в воде)
механические элементы почвы падают с постоянной скоростью,
свойственной каждой почвенной частичке.
Совершенно очевидно, что скорость падения частиц
почвы зависит не только от их размеров, но также от
формы частиц и их удельного веса. В соответствии с этим
7а

введено понятие о гидравлической ценности частиц, под
каковой понимается способность частиц падать в
жидкости с определенной постоянной скоростью в
зависимости от их размера, формы и удельного веса.
При механическом анализе почвы мы говорим об
определенном диаметре частиц. Как же согласовать это
положение с фактической формой частиц, иногда весьма
далекой от формы шара? Это затруднение успешно
устраняется предложением английского почвоведа Свен-Одена
(Oden, Sven, 1915), введшего понятие об эффективном
диаметре частиц. Под эффективным диаметром следует
понимать диаметр такой сферы, которая, будучи сложена
из того же материала, что и данная частица, падала бы
в жидкости с той же скоростью, как и данная частица.
При ситовом анализе за эффективный* диаметр
просеиваемых частиц практически принимают диаметр отверстий
сита, через которое проходит 10 весовых процентов
просеиваемого материала.
Одновременно с выяснением основных
закономерностей падения механических элементов почвы в воде
появилась необходимость установления скоростей их
падения в зависимости от гидравлической ценности. В этом
направлении проведены исследования и предложены
формулы многими исследователями (Стоке, Вильяме, Аппиа-
ни, Босуелл, Шене) и др. Широкое распространение в
конце XIX и начале XX .в. получила формула Шене
(1867 г.) для определения скоростей падения
механических элементов почвы в воде. Первоначально Шене
исходил из теоретического соотношения
?— if
(1)
где d и d\ —диаметры частиц в мм, a v и v{ —скорости
их падения в жидкости в мм/сек.
Из пропорции (1) следует, что
dtv2
d (мм) = ~y~ или d (мм) = • у2/С(мм/сек.), (2)
vi
где К — определенный коэффициент. Опытным путем Ше-
„ 0,0518
не уточнил, что л = sjmAt»
74

где S — удельный вес частиц, 1 — удельный вес воды.
Если 5 принять за 2,65, то К будет равен 0,0314.
Кроме того, в уравнении (2) член v2 должен быть
и _
исправлен на v j^=^ ]A>7 •
В окончательном виде формула Шене получит
выражение:
и _
d(MM) -0,0314-v1'" =0,0314- VV(MM/ceK.), (3)
Данная формула позволяет вычислить скорости
падения механических элементов почвы в воде в зависимости
от их крупности.
Шене ограничивал условия приложения своей формулы
скоростями 0,1 — 12 мм/сек. и температурой около 20° С.
Для этих условий найдены следующие скорости:
Диаметр частиц, Скорость падения,
мм мм/сек
0,1 7
0,05 2
0,01 0,2
Диаметр фракций почвы, выделяемых на его аппарате
и по его скоростям, соответствовал размерам: 0,25—
0,05 мм; 0,05—0,01 мм; <0,01 мм.
Существенным недостатком формулы Шене, как и
всех других, за исключением формулы Стокса, был
недоучет в ней температурных условий, влияющих на вязкость
воды, а следовательно — на скорости падения
механических элементов. Тем не менее фромула Шене заслуженно
для своего времени получила широкое распространение
в международной почвенной практике при механическом
анализе почв.
Механический анализ почв в текучей воде
Механический анализ почв в воде прежде всего можно
разделить на две группы: 1) анализы в текучей воде;
2) анализы в стоячей воде. Приборы и методы для
механического анализа почв в текучей воде предлагали:
Небель (Wolff, 1864), Шене (Schone, 1867), Гильгард (Hil-
gard, 1879), Копецкий (Kopecky, 1901), Краусс (Krauss,
1925), Енгл, Иодер (Engle a. Joder, 1926)и др.
75

Мы кратко ознакомимся с главнейшими методами, из
которых одни сыграли существенную роль в развитии
методов механического анализа почвы, другие — в том
или ином варианте — применяются в почвенной практике
и теперь.
Метод Небеля (1864 г.)
Небель был предшественником Шене в области
механического анализа почв. Он не пользовался формулой
Шене и какими-либо другими скоростями падения
механических элементов почвы в воде. Но исходя из практики,
он интуитивно предложил принцип и прибор для
механического анализа почвы в текучей воде, которые в
дальнейшем были усовершенствованы в работах Шене (Scho-
пе, 1867), Копецкого (Кореску, 1901), Краусса (Krauss,
1925) и др.
В приборе Небеля (рис. 6) четыре различных по
диаметру последовательно соединенных трубками
грушевидных воронки обращены вершинами вниз. Суммарная
емкость всех воронок —4 л. Отношение их объемов —
1:11: III : IV= 1 : 8 : 27 : 64.
Почва перед анализом в количестве 30 г кипятится с
водой несколько часов, после чего пропускается сквозь
сито в 3 мм. Мутная суспензия сливается во вторую
воронку (см. рис. 6), осадок на сите переносят в первую
воронку. Третью и четвертую воронки наполняют водой,
после чего сквозь все четыре воронки из сосуда Л,
открывая кран в, пропускают ток воды, причем 9 л ее
должно вытечь наружу за 40 минут. Результаты анализа
оцениваются так: в первой груше — хрящевой песок; во
второй — песок грубый, в третьей — песок мелкий, в
четвертой — песок глинистый; наружу из четвертой воронки
отмучивается глина.
Принцип использования в приборе Небеля воронок
с прогрессивно увеличивающимся диаметром, а,
следовательно, с прогрессивно уменьшающейся быстротой тока
воды,— правилен. Но поскольку воронки имеют форму
усеченного конуса, в них нет отрезка пути, где скорости
движения тока воды, а значит и суспензии, были бы
постоянны. Кроме того, такая форма воронок вызывает
завихривание суспензий, особенно на выходе их из во-
76

ронок. Постоянство скорости падения механических
элементов отсутствует. Результаты анализа оказываются
неточными и трудноповторимыми.
Рис. 6. Аппарат Вольфа (Небеля) для механического
анализа почвы.
Метод и прибор Небеля ввиду простоты и быстроты
анализа получили значительную известность, в том числе
и в России (см. например, Бараков, 1911), но неточность
механического анализа по этому методу побуждала к его
усовершенствованию. Следующим этапом развития этого
метода механического анализа почвы в текучей воде
можно считать метод Шене.
Прибор и метод Шене для механического анализа почв
в текучей воде (1867 г.)
Учтя недостатки прибора Небеля, Шене
сконструировал свой прибор, придав ему форму и размеры,
максимально обеспечивающие ламинарность (равномерность)
движения воды (рис. 7).
Как видно на рис. 7, нижняя часть прибора имеет
коническую форму. Конус в нижней части с диаметром
поперечного сечения 4,5 мм, постепенно расширяется
кверху и на высоте 50 см переходит в цилиндр.
Поперечник цилиндрической части прибора 5 см, высота ее 10 см.
77

Вверху цилиндрическая часть прибора, симметрично и
плавно сужаясь, заканчивается горлом воронки, в
которое с помощью пробки
вставляется пьезометр*
С, регистрирующий
напор воды в приборе при
анализе. Пьезометр
имеет два перегиба под углом
45°. В нижнем перегибе
сделано отверстие D в
форме круга с диаметром
1,5 мм, через которое
суспензия во время анализа
вытекает наружу и может
собираться в стакан. Вода
в прибор подается из
бака А. Расход ее можно
регулировать краном В.
Скорость движения воды
в приборе учитывается в
цилиндрической его части.
Прибор калибрируется
таким образом, что при
напоре воды в пьезометре,
равном 1,5 см, скорость
движения воды в
цилиндрической части сосуда
равна 0,2 мм/сек. Вода
или дисперсия в этом
случае поступает из
отверстия в пьезометре
каплями. В случае давления в
пьезометре, равного 30 см,
быстрота тока воды в
цилиндрической части
прибора равна 2 мм/сек.
Вода или дисперсия в
этом случае вытекает из
пьезометра тонкой
струйкой.
Почва для анализа просеивается в сухом виде сквозь
сито в 1 или 2 мм.
Рис. 7. Аппарат для
механического анализа почв по Шене.
78

Навеска почвы в 25 г кипятится с водой 2 часа.
Охлажденная дисперсия пропускается сквозь сито с
диаметром отверстий в 0,20 или 0,25 мм, а в некоторых
вариантах анализа — сквозь шелковое сито 1. Собранная
дисперсия с помощью воронки количественно переносится в
прибор через его горло. Прибор наполняется водой, затем
приступают к отмучиванию механических элементов.
Первоначально создается такой ток воды, чтобы скорость
движения ее в цилиндрической части прибора равнялась
0,2 мм/сек. В пьезометре в этом случае будет отмечен
напор в 1,5 см. С каплями воды наружу будет поступать
фракция почвы <0,01 мм («физическая глина»). Отмучи-
вание ее продолжается до тех пор, пока вытекающая из
прибора вода не станет чистой от суспензий. Собранную
дисперсию отстаивают, сливая чистую воду, затем
выпаривают, полученную суспензию высушивают и
взвешивают. Можно ее учитывать и по разности, вычитая из
навески почвы сумму остальных фракций.
Отмутив фракцию <0,01 мм, с помощью крана В, ток
воды в приборе усиливают до показаний пьезометра
30 см. Скорость потока воды в цилиндрической части
прибора будет при этом 2 мм/сек. Наружу со струйкой воды
будет сбрасываться суспензия с диаметром механических
элементов 0,05—0,01 мм (крупная пыль, или
«лёссовидная» фракция почвы). Анализ продолжается до полного
осветления сбрасываемой воды. Фракция 0,05—0,01 мм
количественно учитывается.
В случае применения сит с диаметром отверстий в
1 мм и 0,25 мм в результате анализа получаем:
1) на сите при «мокром» просеивании — фракцию
среднего песка — 0,25—1 мм;
2) на дне прибора после отмучивания глины и пыли
фракцию мелкого песка — 0,05—0,25 мм;
3) .при скорости тока воды 2 мм/сек — фракцию
пыли—0,01—0,05 мм;
4) при скорости тока воды 0,2 мм/сек— фракцию фи-
зической глины— <0,01 мм.
Прибор Шене прост в употреблении. Анализ с помо-
1 В России для сухого просеивания применялось сито с отвер
стиями диаметром 1 мм, для мокрого просеивания — 0,25 мм
В Западной Европе для сухого просеивания — сито с диаметром
2 мм; для мокрого просеивания — 0,2 мм.
79

щью его протекает быстро. Результаты получаются
значительно более точные, нежели в приборе Небеля.
Недостаток его, общий для всех приборов с
проточной водой, тот, что в них, в силу завихривакия тока воды
при сужении и расширении сосуда, невозможно
добиться строгого постоянства скорости ее движения. Кроме
того, в приборе Шене, по сравнению с прибором Небеля.
шагом назад была замена серии воронок одной воронкой,
что удлиняет процесс анализа. Это упущение, как увидим
ниже, будет устранено в приборе Копецкого.
Все же для своего времени прибор Шене был
наиболее совершенным. Он получил мировую известность,
вошел во все почвенные руководства, вызвал
многочисленные подражания. Во времена Докучаева — Сибирце-
ва в русских почвенных работах, особенно на юге
России, метод Шене пользовался наибольшим
распространением. Применительно к результатам механического
анализа почвы по Шене, М. Н. Сибирцев разработал
классификацию почв по механическому составу (см.
главу VI).
Прибор Копецкого для механического анализа почвы
в текучей воде (1901, 1914)
В приборе Копецкого сочетаются положительные
стороны аппаратов Шене и Небеля. Из прибора Шене
позаимствован тип сосудов для отмучивания, в которых
обязательно имеется и превалирует по высоте
цилиндрическая часть, чем обеспечивается ламинарность тока
воды в сосуде и наиболее постоянная его скорость. Из
метода Небеля воспринято сочетание в одном аппарате
нескольких сосудов-воронок различного диаметра. Это
позволяет, пропуская воду через аппарат, создавать в
отдельных сосудах различные скорости тока воды, а
значит одновременно отмучивать в отдельных воронках
фракции механических элементов различной крупности.
Копецкий при механическом анализе почвы
пользовался скоростями падения механических элементов почвы
в воде, рассчитанными по формуле Шене (см. стр. 75).
Для отмучивания фракций в означенных пределах в
его аппарате сочетаются три воронки (рис. 8). Скорость
тока воды в них должна быть: в первой воронке —
7 мм/сек., во второй — 2 мм/сек., в третьей — 0,2 мм/сек.
80

Такая скорость регулируется подачей воды из бака А.
Прибор предварительно калибрируется по учету расхода
воды и показанию пьезометра С. Диаметры воронок в
приборе могут быть разные, но соотношения их должны
быть постоянны.
Вода ид fy кй
Рис. 8. Прибор Копецкого
для механического анализа почвы.
Как известно, при постоянном расходе воды в единицу
времени скорость движения ее в цилиндрической части
сосудов будет обратно пропорциональна площади
поперечного их сечения, или обратно пропорциональна
квадрату радиусов этих сечений. Следовательно, в нашем
случае отношения поперечного сечения воронок, для
соблюдения ' в них заданных скоростей токов воды в 7,2 и
0,2 мм/сек, должны быть
1:11: III =у:
2 : 0,2
= ^:^:5
или отношения радиусов поперечных сечений воронок:
1:11:111= ]/у: ]/у: ]/б = 0,378 :0,707 : 2,24.
81

Принимая радиус первой воронки за единицу,
получим 1:11:111 = 1 : 1,87: 5,92 К
Если диаметр I воронки в приборе Копецкого
определим в 30 мм, то диаметры II и III воронок,
соответственно, будут 56 и 178 мм.
Почва к анализу по Копецкому подготавливается так
же, как и в методе Шене. Суспензия, пропущенная сквозь
сито в 0,2 мм или 0,25 мм, помещается перед отмучива-
нием фракций в первую воронку. Все воронки
наполняются водой. Ток воды из бака к прибору регулируется
краном, а скорость движения воды в воронках гарантируется
показанием пьезометра С, который отградуирован ранее,
при калибровке прибора.
Для отвода пузырьков воздуха из верхних перегибов
трубок, соединяющих воронки, и для удаления невыяв-
ленных ранее органических остатков в этих частях
трубок сделаны стеклянные отводки В.
Ток воды пропускается до тех пор, пока из воронки
III наружу не станет поступать совершенно чистая вода.
К этому времени прекращается также переброска
механических элементов из воронки I во II и из II в III.
По окончании анализа, в случае применения сит для
сухого просеивания с диаметром отверстий в 1 мм и для
мокрого просеивания — с диаметром отверстий в 0,25 мм
фракции почвы распределятся так:
1) на сите с диаметром отверстий в 0,25 мм фракция
0,25—1 мм;
2) на дне первой воронки фракция 0,25—0,1 мм;
3) » второй » » 0,1—0,05 мм;
4) » третьей » » 0,05—0,01 мм;
5) наружу из прибора будет отмыта фракция
< 0,01 мм/
Фракции на сите и из воронок количественно
учитываются. Вычитая сумму их из навески, получаем
фракцию < 0,01 мм, отмытую из прибора наружу.
Метод механического анализа почвы в текучей воде,
предложенный Копецким, получил международное
распространение и вошел в многочисленные руководства по
анализу почв. Он рекомендован для использования вто-
1 Необходимо отметить, что в книге С. В. Астапова «Очерки по
изучению физических свойств почвы», 1928 г. на стр. 19 в этих
расчетах допущена грубая ошибка.
82

рым Международным конгрессом почвоведов в Москве
(1930), Версальской конференцией МАП по физике
почвы (1934) и другими съездами и совещаниями
почвоведов. В России он имел широкое распространение, наряду
с методами Шене и Сабанина. В настоящее время в
СССР, в связи с использованием новых методов
подготовки почв к механическому анализу и новой техники
механического анализа, метод Копецкого применяется
лишь в специальных целях, когда не требуется учитывать
наиболее мелкие фракции (< 0,001 мм).
Заканчивая на этом обзор методов механического
анализа почвы в текучей воде, напомним, что прибор
Копецкого стремился усовершенствовать Краусс (Krauss,
1925). Он изменил формы третьей воронки в приборе
Копецкого, устранив в ней цилиндрическую часть и
придав ей форму плавно обтекаемой симметричной груши
(рис. 9). Это предложение Краусса не привилось в
почвенной практике. Его не одобрял и сам Копецкий.
Механический анализ почвы в стоячей воде
Большинство современных методов механического
анализа почвы разработано применительно к спокойной
(стоячей) воде (методы Осборна, Кноппа, Аппиани,
Вильямса, Сабанина, Аттерберга, Глушкова, Робинзона,
Филатова, Качинского, Долгова и др.).
Техника забора, сливания дисперсии, а также
определения ее плотности и взвешивания суспензий в методах
отдельных авторов — разные, но время, нужное для
проведения наблюдений в этих целях во всех методах
рассчитывается по одним и тем же показателям: а) путь —
(hf см) для свободного падения в воде механических
элементов выше определенной (заданной в анализе)
крупности; б) скорость падения механических элементов
в воде (v, мм/сек.); в) время, через которое производится
отбор дисперсии (ty сек.), учет ее плотности и другие
показатели.
Очевидно, что эти характеристики взаимно связаны
математически:
* = -?; h = v.t; 0 = 4. (4)
83

В начальный момент анализа подготовленную и
помещенную в сосуд дисперсию взмучивают, чтобы придать
ей гомогенное строение и плотность (см. рис. 10, I).
С этого момента механические элементы
начинают оседать в воде, причем более
крупные из них обгоняют в пути более
мелкие, в связи с чем дисперсия в сосуде
дифференцируется на зоны (см. на
рис. 10, //, зоны А, В и С). Наличие этих
зон позволяет выделять из дисперсии
механические фракции почвы различной
крупности.
Например, сливая через t секунд
суспензию из зоны (из толщи) А, мы будем
удалять самые мелкие частицы. Если ту
же операцию производить для толщи
суспензии Л + В, сливанию будут
подвергнуты частицы первой и второй крупности.
Некоторое количество механических
элементов первой и второй крупности
за время t проникает в зону С. Если мы
Рис. 9. Большая ставим себе цель отмыть их из суспензии
воронка каппара- нацело, то в сосуд необходимо снова
доту Копецкого, бавлять воду, взмучивать дисперсию, сли-
предложенн-ая вать ее через t секунд и т.. д., пока все
Клаусом г „ J м
частицы заданной крупности не будут
удалены из сосуда.
На рис. 10 дана схема простой смеси механических
элементов трех размеров. В почвенной дисперсии
картина значительно сложнее, но принцип разделения
механических фракций почвы остается тот же.
Помимо отмучивания механических элементов, можно
их учитывать и другими способами: взвешиванием через
определенные интервалы времени на заданной, глубине под
водой или путем измерения на заданных глубинах через
определенные отрезки времени плотности дисперсии.
Возникает вопрос: на какой же глубине и через какие
отрезки времени необходимо учитывать плотность
дисперсии? Глубина для учета плотности (путь К)
устанавливается исследователем. Путь должен быть таким, чтобы
жидкость в сосуде после взмучивания в начальный
момент анализа пришла в состояние покоя, иначе колеба-
84

тельные движения жидкости исключат прямолинейное
падение механических элементов почвы, и условия
анализа будут нарушены. Кроме того, путь (h) должен быть
таким, чтобы время t, через которое необходимо повто-
Ч?=
1*3
еУ
Рис. 10. Распределение механических элементов различной
крупности (схема).
/ — в начальный период после взмучивания дисперсии; // — через
п минут после взмучивания дисперсии.
рять операции в анализе, позволяло бы аналитику
своевременно и доброкачественно их выполнить, При условии
соблюдения указанных требований путь (h) для учета
механических фракций нужно задавать наименьшим из
допустимых, так как это укорачивает сроки выполнения
анализа.
Определив путь (h) для учета механических фракций
заданной крупности (сливание, взвешивание под водой,
учет плотности дисперсии), мы тем самым определили
и интервал времени для производства операции, так как
t = — , где t — время в сек.; h — путь в мм; v —
скорость падения в воде механических элементов
определенного диаметра в мм/сек.
35

<к
f
!
I
(tC
^
§
^
4*
%
^
чь
4*.
^
till
il
ij
t
4*
II
«5b
?>
^
I5
It
2
CQ
О
С
о
w
о
<D
5Г
S
s
«J
§
о
s
Is
1
1*1

К настоящему времени предложены десятки
различных приборов и методов для механического анализа
почвы в стоячей (спокойной) воде. Часть таких приборов
изображена на рис. 11.
Как следует из рисунка, дисперсия из цилиндров для
анализа сливается с помощью различных кранов или
сифонов, а иногда по принципу действия обыкновенной
бюретки (прибор Виргеллера).
Мы кратко опишем лишь несколько методов и
аппаратов к ним, учитывая их значимость в истории развития
вопроса о механическом анализе почвы и современную
их применимость.
Механический анализ почвы
способом двойного отмачивания
с малой навеской, по Сабанину (1903 г.)
Метод механического анализа почвы по А. Н.
Сабанину, как и ранее описанные нами методы, относится к
валовым методам механического анализа: взятая для
анализа проба почвы целиком дифференцируется на
составляющие ее части, из которых каждая часть полностью
количественно учитывается.
Автор дал методу название «двойного отмучивания»,
так как суспензия почвы дважды отмучивается: сперва
в фарфоровых чашках, потом в стаканах. Этим
гарантируется наиболее совершенное диспергирование навески
почвы.
Прибор Сабанина для механического анализа почвы
включает в себя следующие детали (рис. 12): а) сифон
для сливания дисперсии; б) стаканы, градуированные по
высоте, с отметками: меньший —2 и 4 см и больший —
6 и 12 см; в) чашки фарфоровые: большая — на
500 см3 и малая — на 100 см3; г) стеклянная палочка
с резиновой лопаточкой для взмучивания дисперсии в
стаканах; д) сито сетчатое с поперечником отверстий
в 0,25 мм; е) стеклянные банки емкостью в 2 л для
сбора сливаемой из стаканов дисперсии; ж) промывалка
с дистиллированной водой; з) песочные часы на 100 и 30
сек,
87

Воздушно-сухая почва растирается в фарфоровой
ступке пестиком с каучуковым наконечником и ь сухом
виде пропускается сквозь сито с диаметром в J ^ ^
отсеянной почвы по методу средней пробы отбирается
Рис. 12. Прибор Сабанина для механического анализа
почвы.
навеска в 4 г («малая» навеска), при этом учитывается
гигроскопическая влажность почвы в процентах.
Величина навески сообразуется с объемом малого стакана для
отмучивания суспензии (около 100 см3), что, по мнению
автора метода, гарантирует свободное падение частиц
в воде.
Навеска количественно переносится в колоу с водой
(ушестеренное количество воды к навеске — около 25 см )
и кипятится 1 час с обратным холодильником.
Охлажденная дисперсия, строго количественно, сквозь сито (0,25 мм)
переносится в большую фарфоровую чашку, на дно
которой наливается вода. При этом суспензия на сите слегка
протирается пальцем в резиновом футляре и тщательно
промывается водой из промывалки. Частицы на сите
собираются в фарфоровую чашку, затем переносятся в
тигель или сушильный стаканчик, .высушиваются и ^учихы-
88

ваются. Суспензия в большой чашке растирается пальцем.
Через 20 сек. муть сливается в малую чашку, а еще
через 50 сек.— из малой чашки в малый стакан. В
большую чашку повторно доливается вода.
Операция отмучивания в чашках повторяется до
полного осветления сливаемой в малый стакан жидкости,
причем содержимое обеих чашек по мере осветления в
них дисперсии объединяется в одной чяшке. Полностью
осветленный песок переносится в большой стакан для
отмучивания суспензии.
По мере того как малый стакан будет наполнен
дисперсией до отметки 4 см, приступают к отмучиванию в
нем суспензий с помощью сифона. Установив стакан на
полку штатива строго горизонтально по уровню,
опускают в него конец сифона до отметки 2 см. Дисперсию
взмучивают кручением между пальцами ручки лопаточки,
выжидают 100 сек. и сливают ее через сифон в
стеклянную банку. При сливании нужно следить, чтобы сифон
в последний момент не отрывался от жидкости, а
соединялся бы с нею капиллярной каплей.
Время (t) 100 сек. получено из расчета: t =—=^j=
= 100, где 20 мм — путь, а 0,2 мм/сек.—скорость
падения в воде (по Шене) механических элементов с
диаметром, равным 0,01 мм.
После каждого сливания малый стакан пополняется
дисперсией из малой чашки, а позже, когда отмучивание
в чашках будет закончено, водой из промывалки.
Операция сливания повторяется до тех пор, пока слой
жидкости на уровне 2—4 см по прошествии 100 сек. после
взмучивания не окажется полностью свободным от суспензий.
После этого содержимое малого стакана переносится в
большой, где еще раз проверяется полнота отмучивания
частиц < 0,01 мм. Для этого контролируется слой
жидкости в большом стакане на уровне 6—12 см. Этот слой
по прошествии 300 сек. (60:0,2 = 300) должен быть
свободным от суспензий. В противном случае необходимо
продолжать отмучивание фракции < 0,01 мм, до полного
осветления слоя 6—12 см.
По завершении этой операции, в большом стакане
с помощью сифона производится отмучивание фракций
0,01—0,05 мм, для чего сливание жидкости следует произ-
39

водить через 30 сек. после взмучивания дисперсии. Это
время найдено из отношения: 60 : 2 = 30, где 60 мм — путь
(12—6 = 6 см = 60 мм); 2 мм/сек.— скорость падения в
воде (по Шене) частиц 0,05 мм.
Процесс отмучивания частиц 0,01—0,05 мм
заканчивается, когда слой жидкости в большом стакане на
уровне 6—12 см через 30 сек. после взмучивания
оказывается свободным от суспензий.
В методе Сабанина предусмотрено и дальнейшее
разделение фракции < 0,01 мм на пыль среднюю (0,01—
0,005 мм), пыль мелкую (0,005—0,001 мм) и ил
(<0,001 мм), однако в практику эта часть анализа не
вошла. Обычно он заканчивается учетом лишь физической
глины (частиц <0,01 мм).
В результате анализа получаются следующие
фракции:
1) при сухом просеивании частицы > 1 мм;
2) » мокром » » 1—0,25 мм;
3) на дне большого стакана » 0,25—0,05 мм;
4) при отмучивании из большого стакана, со
сливанием дисперсии через 30 сек., частицы 0,05—0,01 мм;
5) при отмучивании из малого стакана — частицы
< 0,01 мм.
Все фракции > 0,01 мм собираются и строго
количественно учитываются.
Фракция же < 0,01 мм, если дальнейшее разделение
ее не предполагается, вычисляется по разности суммы
всех более крупных фракций к навеске.
Сабанин расчет всех фракций делал в процентах
к воздушно-сухой навеске. В настоящее время
механический состав почв вычисляется в процентах к абсолютно
сухой почве.
Относительная простота и доступность метода
Сабанина обусловили широкое его применение в научных и
практических целях. До 1925—1930 гг. этот метод
механического анализа почв был самым распространенным
в нашей стране.
К недостаткам в технике метода нужно отнести
засасывание сифоном суспензий из слоев жидкости,
расположенных ниже заданных пределов (ниже 2 см в малом
стакане и ниже 6 см — в большом стакане). Вследствие
этого в результате анализа почва, как говорят, «переутя-
90

желялась», т. е. получалось завышение в ней мелких
фракций.
Сабанин знал об этом недостатке своего метода и учел
его в классификации почв по механическому составу.
Так, Сибирцев к глинистым почвам относил почвы, в
которых фракция < 0,01 мм составляла 33% и более
(применительно к методу Шене). Сабанин, при анализе почв
по своему методу, к глинистым почвам относил почвы, в
которых содержание физической глины превышало 50%.
Вторым недостатком в методе Сабанина является
неодинаковая степень диспергирования различных почв.
Почвы подзолистого типа по этому методу диспергируются
полностью, тогда как карбонатные почвы, желтоземы и
красноземы при анализе по методу Сабанина в
значительной мере остаются в микроагрегатном состоянии.
В почвенной литературе известны попытки, с одной
стороны, уточнить, а с другой — упростить метод
Сабанина. Так, М. М. Филатов (1925) сконструировал
приспособление, устраняющее засасывание суспензий из
слоев жидкости ниже заданной глубины. Сифон в
приборе он заменил цилиндром с резиновым перепончатым
дном, отверстие в котором, диаметром в 2—3 см, может
открываться и закрываться резиновой пробкой,
закрепленной на стеклянном стерженьке. Перепонка и пробка
могут быть заменены створками, по типу диафрагмы в
микроскопе. Цилиндр с открытым дном опускается в стакан
с дисперсией после ее взмучивания на глубину 2 см. По
прошествии 100 сек. (20:0,2=100) отверстие в дне
закрывается, цилиндр извлекается из стакана и
дисперсия сливается в банку. Операция повторяется до тех пор,
пока не будет отмучена вся физическая глина (частицы
< 0,01 мм). Отмучивание крупной пыли (0,01—0,05 мм)
производится так же, как и в методе Сабанина.
Упомянутый нами прибор М. М. Филатова, ввиду
громоздкости, не нашел применения в почвенной практике.
В другом своем приборе, в так называемой воронке
Филатова (1931), автор упростил прибор Сабанина (рис. 13).
Подготовка почвы к анализу производится так же,
как в методе Сабанина, но отмучивание суспензий
осуществляется без сифона, путем наклонения воронки и
сливания жидкости. Наполнение воронки дисперсией из
чашек или просто водой и сливание из нее дисперсии
91

производится до полного осветления сливаемой
жидкости. Габариты воронки показаны на чертеже. Путь (А)
для учета оседающих суспензий принят в 60 мм.
Следовательно, сливания дисперсии (по скоростям Шене) при
О 0,5 / U Z 2,5 д 3,5 4 Ut5 5 6,5 6 6,5 7 7,5^
^iiiiiiiiijiiiiiiiii|iiiiiiiii|miMii|iiiiimi|i!iimm]im
3
1
1
11
\\
\\
я
I- 4
1 Hi
1 >>|Я
!''/§
ш
Рис. 13. Воронка М. М. Филатова для механического
анализа почвы (размеры в мм).
отмучивании физической глины (частиц < 0,01 мм)
должны производиться через интервал в 300 сек.
(60:0,2 = 300), а при отмучивании крупной пыли
(частицы 0,01—0,05 мм) — через 30 сек. (60 : 2 = 30).
92

Нижняя часть воронки Филатова представляет собой
узкий градуированный цилиндр. После отмучивания
глины в этой части воронки скапливается песок. Объем
песка, после уплотнения его постукиванием по воронке,
может быть измерен. Отношение объема этого песка к
определенному ранее объему всей набухшей навески поч-
выдает механическое число почвы:
где М — механическое число почвы в процентах; V\ —
объем песка; V — объем набухшей навески. Чем больше
механическое число, тем почва легче по механическому
составу.
Наряду с воронками, изображенными на рис. 13,
в прибор Филатова входит набор градуированных
цилиндрических трубок (мензурок) с ворончатым
расширением вверху и с резиновой пробкой в нижней части. В
этих трубках производится сопоставление объемов
одинаковых навесок почвы в сухом и сыром, набухшем (под
водой) состоянии. Для опыта берется почва, просеянная
сквозь сито в 1 мм и хорошо размятая в сыром
состоянии в чашке. В результате сопоставления находится
. „ 100(2/—»,) v
число набухания почвы: л = —> где л— число
набухания; v — объем набухшей почвы; v\ — объем сухой
почвы.
Чем выше число набухания, тем почва тяжелее
по механическому составу. Воронка Филатова широко
вошла в грунтоведческую полевую практику, но следует
отметить, что получаемые с ее помощью характеристики
весьма приблизительны.
Говоря об усовершенствованиях прибора Сабанина,
следует назвать работу профессора М.А.Орлова (1925).
Он механизировал анализ почвы по методу Сабанина,
объединив в один агрегат 10 приборов, с которыми
может справляться один аналитик. Кроме того, сифоны
конструкции Орлова, по сравнению с сифоном Сабанина,
обладают малой засасывающей силой и, следовательно,
использование их в меньшей степени вызывает «переот-
мучивание» глины в анализе.
93

Разрабатывая свой метод анализа, Сабанин исходил
из опыта работы в этой области А. А. Фадеева и
В. Р. Вильямса (Вильяме, 1889). В основу их метода
положен принцип отмучивания механических элементов
почвы в воде способом декантации. Метод Фадеева —
Вильямса дает в анализе результаты высокой точности,
но ввиду больших габаритов сосудов для отмучивания,
растягивается на многие дни, а иногда недели и требует
больших объемов воды (до 100 л). Эта сложность
анализа по Фадееву — Вильямсу воспрепятствовала
широкому внедрению его в производственные лаборатории. Она
же побудила Сабанина искать способы упрощения
метода Фадеева — Вильямса и разработки общедоступного
варианта анализа, что весьма успешно и было
осуществлено.
Уравнение Стокса
До 1930 г. механический анализ почвы в разных
странах и в СССР производился, в большинстве случаев,
без учета вязкости воды при вычислениях скоростей
падения механических элементов. Это приводило к
случайным, несогласованным результатам анализов в работах
отдельных исследователей.
Иллюстрируем данное положение несколькими
примерами. Ниже сопоставляются скорости падения
механических элементов почвы в воде по данным Вильямса,
Шене и Стокса.
Вильяме Шене 15*с'
— 2,0 2,029
0,33 0,165 0,081
0,0046 0,056 00,02
0,0012 0,0044 0,00081
Как видим, расхождения в показаниях достигают
400—500%. Следствием этого явилось выделение
различными авторами под одними и теми же названиями
механических элементов разной крупности, с
расхождениями в 200% и более (см. табл. 7).
Эффективный
диаметр частиц, мм
0,05
0,01
0,005
0,001
94

Лишь на втором Международном конгрессе
почвоведов в СССР в 1930 г. было достигнуто соглашение о
применении во всех методах механического анализа
почвы скоростей падения механических элементов в
жидкостях, рассчитанных по формуле Стокса (Stokes, 1845),
в которой учитывается влияние температуры на вязкость
жидкости.
Иллюстрируем влияние температуры на вязкость
воды и, в соответствии с этим, на быстроту падения в ней
механических элементов почвы.
Вязкость воды при различных
температурах
Температура, Вязкость воды ч\,
•С см-1-г-сек-1
5 0,01525
10 0,01301
15 0,01138
20 0,01006
25 0,00895
30 0,00800
Зависимость быстроты падения частиц <0,СС1 мм
от температуры
Температура, Скогость паде- Вргмя прохожде-
°С ния, мм/сек ния пути в 70 мм
10 0,00070 27 ч. 46' 40"
15 0,00081 24 ч. 00' 19"
20 0,00092 21 ч. 08' 07"
25 0,00103 18 ч. 52' 41"
Из анализа приведенных данных можно сделать
вывод, что игнорирование влияния температуры на
результаты механического анализа в интервале 10—25°С
приводит к ошибкам в 50% к определяемой величине, т. е.
делает результаты анализов несравнимыми и лишает их
всякой ценности. При этом следует учитывать, что
диапазон колебания температур при анализах практически
превышает 15°С, а потому ошибки могут быть
значительно выше указанных здесь.
Уравнение Стокса, теоретически выведенное из
законов гидродинамики для выявления скорости движения
95

шарообразных частиц в вязкой однородной среде под
влиянием постоянной силы, имеет вид:
ш(дин) = бъ-firv, (5)
где: w — сопротивление движению в жидкости;
г| — вязкость среды;
г — радиус падающей сферы;
v — скорость движения сферы радиуса г.
Если в нашем случае движущей силой является вес
падающих частиц, и скорость движения их постоянна, то
уравнение примет вид:
W = 6izrirv = -^~ • (ах — о) .g, (6)
где: —?— — объем падающей сферы;
в\ — плотность падающей сферы;
а — плотность среды (в нашем случае—воды);
g — ускорение силы тяжести.
Из уравнения (6) следует:
Уравнение (закон) Стокса справедливо при
исполнении следующих условий:
1. Механические элементы должны быть велики по
сравнению с молекулами жидкости (в нашем случае —
воды), иначе при падении они будут подвержены
броуновскому движению, что исключит прямолинейность пути
их падения.
2. Частицы должны быть сферической формы, гладки
и неэластичны. Два первых условия этого пункта в
механических элементах почвы часто отсутствуют, что
вынуждает нас ввести понятие об эффективном диаметре
частиц (см. выше).
3. Частицы в жидкости должны падать с постоянной
скоростью, когда ускорение движения равно нулю.
При падении механических элементов почвы в воде это
условие практически осуществляется с первых мгновений
падения частиц. Так, по формулам Вейссенгофа и Сак-
сера можно рассчитать с точностью до 1%, что для
96

кварцевых зерен с d = 0,l мм, с удельным весом 2,65 для
t°C = 20 и для г\—0,010, постоянная скорость падения
частиц наступает через 0,032—0,027 сек.
4. По границе поверхность частицы — среда не
должно быть скольжения, характерного для идеальной
жидкости.
При падении механических элементов почвы в
реальной жидкости — воде внутреннее трение дисперсной фазы
с дисперсионной средой всегда имеет место.
5. Скорость падения частиц не должна превышать
определенной величины (это условие разъясняем ниже).
6. На поверхности падающих частиц не должно быть
многослойных сольватных оболочек.
^ -Объем жидкости должен быть таким, чтобы
исключить влияние пограничного слоя жидкость — внутренняя
поверхность сосуда. Ниже приводим расчеты Гесснера
(Gessner, 1931), характеризующие это явление в
зависимости от радиуса сосуда.
Радиус Объем цилиндра,
сосуда, мм в котором частица
подвержена влиянию
стенок, %
0,3 56
0,5 36
1,0 19
2,0 10
5,0 4
10,0 2
20,0 1
50,0 0,4
Из приведенных данных видно, что не следует
снижать диаметр цилиндра для механического анализа
почвы ниже 5—8 см, причем пробу суспензии для
анализа нужно брать из центральной части сосуда.
8. Плотность суспензии должна быть такой, чтобы
механические элементы падали в жидкости свободно-,
независимо один от другого.
Перечисленные условия приложимости формулы
Стокса были предметом специального обсуждения на
Международной конференции по физике почвы в Версале
(1934 г.). На конференции было решено считать допусти-
97

Мым использование формулы Стокса для размеров частиц
в диапазоне rf=0,02—0,002 мм.
Ограничивающими факторами для учета частиц
<0,002 мм по формуле Стокса являются: а)
подверженность этих частиц броуновскому движению; б)
значительная степеньчих гидротации, при которой объем частиц за
счет сольватной оболочки и плотность их изменяются в
такой степени, что значительно искажают свойства
частиц.
Падение излишне крупных частиц также не
соответствует закону Стокса, так как быстрота их падения
превышает скорости, допустимые формулой. Кроме того,
при падении крупных частиц появляется новая сила,
не предусмотренная формулой Стокса. Частицы большого
размера, падая в воде, не только расклинивают жидкость,
но и гонят столб ее перед собой, преодолевая инерцию
покоя жидкости.
Вопрос о верхнем пределе механических элементов,
к которым приложима формула Стокса, уточнялся в
ряде исследований. Предложены формулы для вычисления
этого предела. Из них наиболее известной является
формула Аллена:
где v — скорость падения частиц в воде; г\ — вязкость
воды при данной температуре; а — плотность воды; г —
радиус частицы (Allen, 1900). Согласно этой формуле, для
приложимости закона Стокса требуется, чтобы скорость
падения частиц была меньше или, в крайнем случае,
равнялась отношению—. Если эту формулу приложить к
скоростям падения частиц с диаметром в 0,01 мм, то при 15°С
получим f<;^-? или 0,081 <-jT0~005 или » 0,081 <2,3.
Следовательно, формула Стокса к частицам диаметром
0,01 мм и менее вполне приложима. Аналогичный же
расчет применительно к частицам с диаметром 0,05 мм
покажет, что скорость падения частиц этого размера в
воде при 15° С, равная 2,029 мм/сек, больше выражения
— , которое для частиц с диаметром 0,05 мм равно 0,46,
98

т. е. 2,029 > 0,46. Значит, если принять формулу Аллена,
закон Стокса для учета скоростей падения механических
элементов почвы в воде нельзя применять, начиная с
диаметра частиц 0,05 мм и выше.
К формуле Аллена в свою очередь предложена
поправка Арнольда (Arnold, 1911) и Озеена (Oseen, 1910,
1913). Согласно уравнению Озеена, формулу Стокса
можно применять для учета частиц при наибольшем
диаметре в 100 [х (0,1 мм).
В СССР принято применять формулу Стокса для
расчета скоростей падения механических элементов почвы
в воде с диаметром в пределах от 0,05 до 0,001 мм
(50jji— ljx).
Чтобы расширить возможность использования в мела-
нических анализах посуды различных габаритов,
предложены поправки к формуле Стокса. Одна из них —
поправка Ладенбурга (Ladenburg, 1907) сводится к
следующим видоизменениям формулы Стокса:
2 9 (<*1—о)
X) — —о*. Г2 • — *
»* (, + 8.,^)(, + ,.,?), <9>
где даны те же характеристики, что и в формуле Стокса
и, добавочно,— R — радиус цилиндра для анализа и L —
высота слоя жидкости в цилиндре. Если принять
рекомендуемые нами условия анализа, когда R цилиндра — 3 см,
a L =50 см, то поправочные коэффициенты в знаменателе
формулы, взятые в скобки, даже для самых крупных
частиц, которые мы учитываем по скоростям Стокса
(0,05 мм), выразятся величинами: первые скобки 1+2,ЗХ
Х^ =1,0018; вторые скобки: 1+3,1 -^ =1,00015.
В результате выражение
ч(1 +2,3-У (l +3,1 ?) = 1,002т),
т. е. практически поправка Ладенбурга для сосудов,
в которых мы рекомендуем производить анализ, сводится
к нулю.
7* 99

Механический анализ почвы с помощью пипетки
Идея механического анализа почвы в спокойной воде
с помощью пипетки была предложена впервые
отечественным ученым В. Г. Глушковым в 1912 г., им же для
Рис. 14. Пипет-аппараты для механического анализа
почвы:
1—Глушкова (1912 г.); 2 — Робинзона (1922 г.); 3 — Еннингса,
Томаса, Гарднера (1922 г.); 4 — Краусса (1923 г.).
этой цели был сконструирован прибор (рис. 14).
Основное отличие пипеточного метода от ранее описанных
заключается в том, что это метод средней про-
б ы. По данному методу отдельные фракции почвы в
анализируемой навеске учитываются не полностью,-как,
например, в методе Сабанина, Шене, Копецкого, а путем
взятия средней пробы из дисперсии с определенной
глубины, с учетом скоростей падения механических
элементов почвы в жидкости (в нашем случае — в воде).
При этом должно быть известно отношение объемов
жидкости в сосуде для анализа к объему взятой средней
пробы. В дальнейшем процентное содержание искомой
фракции в анализируемой навеске почвы (F) находится
из равенства:
100

/?% = Х-10°. (10)
где F — содержание данной фракции в почве в %;
k—число, показывающее отношение объема жидкости в цилиндре
к объему дисперсии в средней пробе (в пипетке); а—вес
фракции в г; Л — анализируемая навеска почвы в г.
Метод механического анализа почвы с помощью
пипетки менее точен, нежели валовые методы, но, как
покажем ниже, возможная погрешность в нем (при
заданной точности анализа) вполне допустима. Вместе с
тем время, потребное для производства анализа по этому
методу, по сравнению с методами валовыми, сильно
сокращается, особенно если одновременно выполнять
серию анализов для 10—15—20 образцов почвы, как это
обычно теперь делается.
В приборе В. Г. Глушкова (рис. 14) для
механического анализа по методу средней пробы дисперсия почвы
забирается с помощью трубки (аналог пипетки) в
10—15 см длины и 10—15 мм в диаметре. Снизу трубка
закрыта пришлифованным диском, соединенным со
стержнем, проходящим в центре трубки. Верхняя часть
стержня гаечкой соединяется с пружиной, опирающейся
на крышку сосуда. Нажимом на гаечку отодвигаем
донный диск трубки, и в нее через кольцевую щель
поступает дисперсия с заданной глубины, поднимаясь до уровня
жидкости в большом цилиндре. Отпустив гаечку,
закрываем дно цилиндра, вынимаем трубку и переносим
дисперсию в стаканчик или тигель. На рисунке: а — расстояние
нижней части трубки, вбирающей дисперсию от верхнего
края сосуда; b — расстояние исходного уровня жидкости
в сосуде от верхнего края сосуда; b + с — то же после
вхождения дисперсии в трубку. Глубина взятия пробы
дисперсии:
H=a — (b + -jJ мм. (11)
Объем пробы жидкости, забираемой трубкой
Глушкова,— около 10 см 3.
Примерно через 10 лет после опубликования работы
Глушкова, независимо от его работы, аналогичные мето-
101

ды (пипет-методы механического анализа почвы)
предложили: Робинзон— в Бангорте (Robinson, 1922),
Еннингс, Томас и Гарднер — в Логане (Jennings, Thomas,
Gardner, 1922), Краусс — в Дрездене (Krauss, 1923).
Приборы названных авторов изображены на рис. 14. Как
видно из рисунка, прибор Робинзона представляет собою
обычную пипетку, прилаженную к цилиндру с помощью
крышки для опускания пипетки в жидкость на
постоянную (заданную) глубину. Пипетка трех авторов (Еннинг-
са, Томаса и Гарднера) позволяет сливать пробу
дисперсии с заданной глубины, причем для лучшего обеспечения
средней пробы дисперсия забирается из нескольких
точек, расположенных на одной глубине по плоскости
поперечного сечения цилиндра. Наконец, прибор Краусса
представлен тремя трубчатыми пипетками, через которые
с помощью аспиратора дисперсия забирается из
цилиндра одновременно в трех точках, расположенных в
плоскости поперечного сечения цилиндра на одной глубине.
Пипетка для механического анализа почвы (Качин-
ского — Федулова), наиболее распространенная в
почвенных лабораториях СССР (рис. 15, 16), существенно
отличается от описанных аналогичных приборов
(описание дается ниже).
В советской литературе, по инициативе П. А. Земят-
ченского (Земятченский и Охотин, 1928), за пипеточным
методом прочно укоренилось имя английского почвоведа
Робинзона. Даже в настоящее время часто почвоведы,
используя нашу методику и аппаратуру при механическом
анализе, существенно отличные от того, что
рекомендовано Робинзоном, называют метод анализа его именем.
Остальные авторы этого метода или остались
неизвестными, или забыты. Хотя приборы для пипеточного
метода механического анализа почвы, предложенные в
разных вариантах после Глушкова, во многом удобней и
точнее его прибора, все же по справедливости пипеточный
метод механического анализа должен быть назван именем
первоавтора этого метода — В. Г. Глушкова.
В заключение разбора принципиальных основ
пипеточного метода механического анализа почвы коснемся
точности работы по этому методу, воспользовавшись
анализом вопроса, проведенным Б. А. Кином (Keen, 1931).
т

f
Рис. 15. Общий вид установки
Каминского— Федулова для механического анализа
почвы.
103

I
5
§
О
^СЗ
о
5 5.
я* >¦»
я tt
с( eg
си ^
S С
X
и
Я
а
кц

При отборе пробы дисперсии через t сек. после ее
взмучивания с глубины h см предполагается, что проба
и i
I1 '
1 '
1 '
1 '
1 '
1 / /
' i
I I
I I
I I
I I
i I
\\?// / / /
i i
» i
i i
! (
I I
I I
\
\
•&<
/
/
Рис. 17. Поступление суспензии в пипетку:
/ —при медленном заборе, 2— при быстром заборе.
берется из тонкого слоя в поперечнике цилиндра на
уровне конца пипетки. В действительности, как показали
наблюдения Кюна (Kohn, 1928), поступление дисперсии
в пипетку идет по-разному, в зависимости от быстроты ее
засасывания (рис. 17).
В обычную пипетку, какую рекомендовал Робинзон,
при медленном засасывании попадают суспензии,
падающие близко и параллельно к конечной части ствола
пипетки (см. / на рис. 17). При быстром засасывании в
пипетку забирается дисперсия из шарообразной сферы,
соответствующей по величине объему пипетки (см. 2
на рис. 17). Очевидно, что во втором случае засасывания
дисперсии отступление от заданной глубины, а значит,
и от заданной скорости падения частиц будет
наибольшим. Вычислим ошибку для этого крайнего случая, считая,
что дисперсия забирается через t сек. с глубины 10 см
пипеткой, имеющей объем V = 20 см3. Сфера засасывания
дисперсии в этом случае будет иметь радиус:
я-У^-К^-^с-
(12)
i05

Следовательно, в пипетку будут попадать суспензии
в диапазоне глубин: /ii = 10—1,7 = 8,3 см; /г2= 10+1,7 =
11,7 см, а скорость падения фактически учитываемых
частиц, по сравнению с заданной ft; = у ),будет варьиро-
о о 117
вать от ?>i =-у до v2~~:-. Ошибка в любом из этих
крайних случаев достигает 17%. Так, например,
V2 __ 11/7 . 10 __ 11/7* __ 1 1 7
v ~~. i ~ ' t ~~ ю/ ~~ '
Если v =100%, то ^2=117%. На первый взгляд
ошибка кажется недопустимо большой. Однако
сопоставление ее со скоростями падения соседних по
величине фракций, учитываемых в механическом анализе,
приводит к иному заключению. Так, частицы с диаметром
0,05 мм имеют скорость падения в воде при 15°С равную
2,029 мм/сек., а частицы с диаметром 0,01 мм
соответственно—0,081 мм/сек. Соотношение между этими
величинами равно 25,05, или 2505%. Если ошибку,
отмеченную выше в пипет-методе в 17% отнести к разнице
17.100 nCQ0/
учитываемых величин, то она составит 2505 =0,68и/о,
что никак не может исказить результаты анализа.
Кроме того, ошибка может быть уменьшена, если
применять пипетку с несколькими отверстиями для засасывания
дисперсии, расположенными в плоскости по окружности.
Разработанный нами вариант метода механического
анализа почвы с помощью пипетки излагается в конце
настоящей главы.
Механический анализ почвы
с помощью гидростатических весов
Использование гидростатических весов для
механического анализа почвы предлагалось многими авторами:
Г. Ф. Нефедовым (1902), Свен-Оденом (Oden, Sven,
1915, 1916), Н. А. Фигуровским (1939), Маршаллом
(Marshall, 1956) и др. Суть метода зключается в
улавливании на определенную площадь и взвешивании под
водой оседающих суспензий, причем должны быть строго
106

фиксированы: путь оседания (h см) и время
взвешивания (tu t2, h>... сек. или мин.), а также температура
дисперсии, на основании чего в дальнейшем возможно
Рис. 18. Стеклянные седиментометрические микровесы (прибор
с чашечкой) Н. Л. Фигуровского
рассчитать размер осевших фракций и содержание их в
исходной дисперсии. Для означенной цели
конструировались различные приборы, из которых особого внимания
заслуживают конструкции, предложенные тремя
последними авторами. На рис. 18 показаны
седиментометрические микровесы конструкции Н. А. Фигуровского. Мы не
станем описывать эти приборы, так как считаем сам метод
гидростатических весов для механического анализа
почв — среды полидисперсной и
гетерогенной — непригодным.
Назовем основные препятствия для использования
этого метода,
107

1. При механическом анализе почв в водной среде
мы имеем дело с фракциями от мелкого песка (0,25—
0,05 мм) до ила (< 0,001 мм), причем в ил входят и
коллоиды (<0,0001 мм). С помощью гидростатических весов
нельзя учесть точно самые крупные и самые мелкие
фракции. Учету крупных фракций препятствует быстрота
их оседания в интервале времени, когда дисперсия еще
не успокоилась после вливания ее в сосуд для анализа и
перемешивания. Эту погрешность можно было бы
частично исправить, погрузив чашечку или диск для взвешивания
суспензий в жидкость на глубину не менее 25 см. Однако
этого сделать нельзя, так как оседание частиц с
диаметром в 0,001 мм и удельным весом 2,65 на эту глубину
при температуре 15° затянулось бы более чем на 82 часа.
По этой же причине нельзя учесть фракции < 0,001 мм,
так как срок их оседания продолжался бы неопределенно
длительное время.
Отмеченные здесь препятствия при механическом
анализе почвы методом гидростатических весов для учета
самых крупных и самых мелких фракций известны и
авторам разбираемого метода. Свен-Оден в своей работе
для примера приводит результаты анализа грубой глины
из Дании, в котором с помощью его весов удалось учесть
лишь фракции с диаметром в пределах от 1,5 до 30 у,.
Не учтенными остались: фракции <1,5 \х—17,4% и
фракции > 30 ц,—12,5% [цит. по Кину (Keen, 1933,
стр. 48)].
По Н. А. Фигуровскому, «основными требованиями,
которые надо предъявлять к порошку, размеры частиц
которого предстоит определить седиментометрическим
методом, являются: 1) гомогенность порошка, 2)
ограниченная полидисперсность порошка и 3) отсутствие в
порошке растворимых примесей, в частности, примесей
электролитов»... «под гомогенностью порошка понимают
однородность его химического состава. Если порошок
состоит из различных компонентов, то возникает серьезное
затруднение при точном определении размеров частиц по
скорости их оседания»(1939, стр 109).
Так как почва — среда полидисперсная и
гетерогенная, то естественно, что седиментометрический метод
имеет к ней крайне ограниченное приложение. По
данным В. Е. Кореневской (1953), его можно использовать
108

Рис. 19. Механический состав почв при различных методах
анализа (в процентах^
Подготовка образцов к анализу по методу
Н. А. Качинского. Анализировала В. Е. Корневская.
/ — дерново-подзолистая почва, гор А2 (15—2Ь см); //—чернозем
выщелоченный, гор. Aj (30—40 см); //( — краснозем, гор. С
(65—70 см): / — песок средний f 1.0—0."5 мм): I — п^сок мглки-i
(0,25 — 0.05 мм); 3— пыль крупная (0.05—0.01 мм); 4 — пыль соедняя
(0,01—0,005 мм); 5 — пыль мелкая (0,005—0,001 мм); 6 — ил (<0,001 мм).
для получения приблизительных характеристик
механических фракций почвы лишь в диапазоне 0,05—0,001 мм,
причем суспензии с диаметром частиц < 0,05 мм
необходимо готовить но Сабанину или другим способом.
109

Фракции же с диаметрами частиц > 0,05 и < 0,001 мм
нужно определять какими-либо другими методами. Все
это настолько осложняет анализ, что использование его
в почвенных лабораториях становится нецелесообразным.
Утверждение академика Ребиндера о том, что метод
проф. Фигуровского нашел широкое-применение в
почвенных лабораториях (см. предисловие к кн.
Фигуровского— 1939), не соответствует действительности и вводит в
заблуждение некоторых почвоведов-аналитиков.
2. Выше мы отметили, что метод гидростатических
весов даже в диапазоне фракций с диаметрами
0,05—0,001 мм дает лишь грубо приблизительные
величины (рис. 19). Это связано еще с одной погрешностью
в методе, на которую впервые обратили внимание Коутс
и Кроузер (Coutts, Crowther).
Под чашкой весов в дисперсии после оседания
суспензий создается участок с меньшей плотностью
дисперсии, нежели в боковом пространстве по периферии чашки.
Разница в плотности дисперсии этих участков
обусловливает появление диффузных токов, которые нарушают
прямолинейное падение суспензий в жидкости — главное
условие, лежащее в основе механического анализа почв.
Новейшим из известных нам приборов для
механического анализа почв с помощью гидростатических весов
является прибор Маршалла (Marshall, 1956), в котором
чашка весов заменена поплавком обтекаемой формы.
Размеры поплавка: диаметр — 2,5 см; объем — 35 мл; вес
в воде — 3 г. Однако знакомство с этим прибором
приводит нас к заключению, что изложенные выше причины,
исключающие широкое применение седиментометриче-
ского метода для целей механического анализа почв,
не устранены и в приборе Маршалла.
Метод механического анализа почвы
на основе измерения плотности дисперсии
Чем больше механических элементов взвешено в
жидкости (в нашем случае в воде), тем плотнее дисперсия,
тем больше ее удельный вес. Если такую, гомогенную
после взбалтывания, дисперсию оставить в покое,
плотность ее, по мере оседания на дно сосуда суспензий и
коллоидальных частиц, будет уменьшаться. Измеряя
110

плотность дисперсии на определенной глубине (h см)
через строго фиксированные интервалы времени (tu t2,
tz...) и зная температуру жидкости, по формуле Стокса
можно рассчитать содержание в исходной дисперсии
механических элементов различной крупности. Эта
заманчивая по своей простоте идея привлекла внимание многих
Рис. 20. / — весы Мора в применении к седиментометриче-
скому анализу.
// — поплавковый седиментометр (Н. А. Фигуровского).
Ареометрический метод
исследователей. Прежде всего для означенной цели
рядом авторов, начиная с 1917 г., использовались весы
Мора (Pratolongo a. Hahn и др.), а позже аналогичные
им различные поплавковые приборы (рис. 20, 21).
Наибольшее распространение среди поплавковых
приборов для механического анализа почв в последние годы
получили ареометры. Впервые метод ареометра был
использован Буйюкосом (Bouyoucos, 1927) и Казагранде
(Casagrande, 1934).
Сущность метода состоит в последовательном
определении с помощью ареометра плотности дисперсии на
глубине h см через заданные интервалы времени от
30 сек. до 24 часов. Расчет механического состава почвы
ведется с помощью специальной номограммы (в методе
Казагранде) 1 или по формулам, как в работе Дейя
(Day, 1956), который использует стандартный ареометр
1 См. по этому вопросу работу Б. М. Гуменского (1935, 1949).
111

Американского общества исследований материалов со
шкалой Буйюкоса. Последний метод расчета проще.
/
\
о
k
^
i
>
p^-j ^-мтшф
~^P~
u_> j
Рис. 21. Гидрометры различных систем:
/ — гидрометр по Буйюкосу (1935 г.); 2 —ареометр по Казагранде
(1935 г.); 3— гидрометр по Пури (1949 г.); 4 — чайно-гидрометр (chaino-
hydrometer) по Пури (1949 г.).
В этом методе концентрация суспензии в граммах на литр
вычисляется по формуле: C = R—Rl ,где R— отсчет
ареометра в дисперсии; R1—отсчет ареометра, полученный
при калибровке его в растворе гексаметафосфата натрия
(50 мл 10-процентного раствора гексаметафосфата
натрия плюс 950 мл воды). Процентное содержание фракции
(Л%) находится по формуле: Р=-^-Ю0, где С0—навес-
ка почвы в граммах, рассчитанная на литр воды при
анализе. Диаметры частиц (d) рассчитываются по фор-
муле: а = г~, где по Стоксу 0
= 1000
3..)t)S
*w>0;S~nyTb
112

седиментации; т) — вязкость среды = 0,00807; Ps и P-l--
плотность частиц и среды, равные соответственно 2,650
и 0,9994У; g — ускорение силы тяжести, равное
980,7 см/сек; г — время седиментации в минутах.
Измерение рекомедуется производить при
температуре 30° С. При иной температуре необходимо внесение
поправки умножением полученных результатов на
выражение 1/ — ,где г\— вязкость воды при температуре опыта;
г|зо — вязкость воды при температуре 30° С.
В работе Дейя приводится таблица с величинами
0 для различных отсчетов ареометра.
Простота метода механического анализа почвы с
помощью поплавковых приборов, к сожалению, не
сопровождается необходимой точностью работы по этому методу.
Основные ошибки в нем проистекают от следующих
причин:
1. После взбалтывания дисперсии при учете крупных
фракций ареометр погружается в колеблющуюся среду.
Если срок отсчета (t) незначителен, как, например, при
учете песчаной фракции, среда не успевает успокоиться.
В этом случае исключено прямолинейное падение
механических элементов, чем нарушается основное требование,
предусмотренное формулой Стокса и др. По этой причине
песчаная фракция ареометрическим методом всегда
учитывается неправильно.
2. Глубину нарастающего погружения ареометра
в жидкость нельзя считать строго пропорциональной
изменению плотности дисперсии, так как при этом
погружается в жидкость не только луковица ареометра, но и
его ствол, который при этом также испытывает потерю
в своем весе (Фигуровский, 1939, стр. 80).
Еще более грубые ошибки отмечаются при
пользовании приборами типа весов Мора, так как в этом случае
поплавок размещается в нескольких различных по
плотности зонах дисперсии (см. рис. 20, весы Мора).
3. На плечи ареометра садится часть суспензий,
отяжеляющих его и тем искажающих истинные
показания. Погрешность от этой причины возрастает по мере
увеличения плотности дисперсии.
8 Н. А. Качинский
113

4. Плавая, ареометр совершает вращательные
движения и может приближаться к стенке цилиндра, т. е.
частью своего объема попадать в пограничный слой
дисперсии, где быстрота падения суспензий отклоняется от
нормальной. Этого можно избежать, снабдив сосуд для
анализа приспособлением, центрирующим ареометр, но в
этом случае возникает новая ошибка из-за трения ствола
ареометра о направляющее колечко.
5. Под луковицей ареометра при оседании суспензий
создается другая концентрация, меньшая, чем по
периферии его, в силу чего возникают боковые диффузные
токи, нарушающие прямолинейность падения суспензий.
Это явление при использовании ареометра выражено
слабее, нежели под чашкой седиментометрических весов,
однако оно имеет место и усиливает погрешности анализа.
6. Точность учета различных фракций зависит от
плотности дисперсии, причем увеличение или уменьшение
плотности ее различно сказывается на точности учета
крупных и мелких фракций. Так, если плотность исходной
дисперсии равна 1%, то ко времени учета илистой
фракции она настолько уменьшается, что ареометр
«чувствует» ее неточно и отображает случайно. Эту неточность
для учета илистой фракции можно устранить, приняв
плотность исходной дисперсии не в 1%, а в 3%, но в
этом случае резко возрастут ошибки при учете крупных
фракций — песка и крупной пыли.
При проверке ареометрического метода в руководимых
нами лабораториях (работы Е. И. Кочериной, А. Ф.
Макаровой и Т. Н. Платовой, В. Е. Кореневской) было
установлено, что лучшие результаты по этому методу
получаются при анализе почв средних по механическому
составу, причем в случае плотности исходной дисперсии
в 1% наиболее точно учитывается лёссовидная фракция.
Ошибки резко возрастают при анализе песчаных и
глинистых почв. Как видно из данных Кореневской
(рис. 19), расхождение в содержании илистой фракции
и других фракций при сравнении результатов
ареометрического метода с пипеточным может достигать 15% и
более. В этом случае неточность ареометрического
метода делается столь большой, что по данным анализа почва
может попасть в другой класс по механическому составу,
нежели при анализе пипет-методом. Так, например, поч-
114

ва, глинистая по результатам пипеточного анализа,
может оказаться средним суглинком при ареометриче-
ском анализе и т. п. (см. рис. 19).
Известен ряд попыток уточнить ареометрический
метод. Так, Пури предлагает два гидрометра, которые,
по его мнению, способствуют этой цели (см. рис. 21,
ареометр Пури — 1949 г.). В первом из них значительно
удлинен ствол ареометра. Это позволяет точнее
учитывать крупные фракции, так как с возрастанием пути их
оседания увеличивается интервал времени для первых
отсчетов по шкале ареометра. Поэтому жидкость после
взбалтывания совершеннее приходит в состояние покоя.
Однако увеличение пути для оседания суспензий сильно
затягивает учет мелкой пыли (0,005—0,001 мм) и
илистой фракции ( < 0,001 мм).
О втором приспособлении в этом ареометре, при
помощи которого центрируется его положение в цилиндре,
мы говорили выше: оно имеет как положительное, так
и отрицательное влияние.
Второй гидрометр, предложенный Пури (см. рис. 21),
так называемый «цепной» гидрометр (chaino-hygrometer)
отличается от всех ранее известных попыткой сочетать
в нем быстроту определения плостности дисперсии
гидрометрическим методом с точностью учета ее не
объемным, а весовым путем (точность аналитических весов).
Для этой цели гидрометр, погруженный в жидкость,
подвешивается с помощью цепочки к системе передач,
регистрирующих его вес в разные интервалы времени,
всегда на одной и той же глубине. Глубина погружения
ареометра фиксируется с точностью до долей миллиметра
при помощи иглы в нижней части стального
прямоугольника, закрепленного на его стволе.
Цепной гидрометр Пури позволяет точно
регистрировать изменения в его весе по мере уменьшения плотности
дисперсии, но он не снимает другие погрешности арео-
метрического метода, которые были отмечены выше.
Метод механического анализа почвы по Вигнеру
(1918 г.)
Метод механического анализа почвы по Вигнеру,
как и ареометрический, основан на учете плотности
дисперсии в сосуде оседания в различные интервалы вре-
8* 115

мени. Для означенной цели автором использована
система двух сообщающихся сосудов (рис. 22, /). В широкий
ПрофилЬ 1
^&3/^| |
W
э^^ II
2
1 1 г—1
&
j 1—
j /
4
—п
м <f ;l
kJ
^^ С
/
ан
Ю1
Рис. 22. / — аппарат Вигнера для
механического анализа почвы.
II— схема для фотографического
регистрирования показания прибора (по Гесснеру).
/ — прибор Вигнера; 2 — источник света; 3 —
фотоаппарат; 4 — барабан; 5 — часовой механизм.
сосуд А с продолжением С помещается испытуемая
дисперсия; в узкий — В — дистиллированная вода. В силу
различных плотностей дисперсии почвы и
дистиллированной воды уровни жидкостей в сосудах Л и В, в случае их
соприкосновения в точке Я, будут различны: в сосуде с
меньшей плотностью жидкость поднимется. Плотность
их принимается обратно пропорциональной высоте
столба жидкости в сосуде. На этой основе производится
расчет плотности дисперсии в сосуде осаждения.
Габариты прибора Вигнера таковы: трубка для
осаждения суспензии А плюс продолжение ее С имеют длину
100—120 см. Отношение А к С примерно равно 4 : 1.
116

Диаметр их 3,47 см, емкость трубки А —
около 950 см3.
Измерительная трубка В, которая ответвляется от
трубки осаждения А и может изолироваться от нее
краном Н, имеет высоту, равную трубке А. Диаметр
измерительной трубки должен быть таким, чтобы в ней не
проявлялся капиллярный эффект; практически он
принимается равным 1 см.
Обе трубки выше места их соединения строго
градуированы, причем наиболее точно (до 1 мм) градуированы
верхние их части, в пределах которых производится
отсчет разностей стояния менисков.
Перед анализом прибор, заполненный в пределах
трубки А + С почвенной дисперсией и в пределах трубки
В — дистиллированной водой, основательно
встряхивается. При этой операции трубки закрываются тщательно
подогнанными каучуковыми пробками и оборачиваются
в вертикальной плоскости по кругу, в центре которого
расположен вращающийся стержень с кольцевой шайбой,
прикрепляющий прибор к массивной металлической
стойке. После встряхивания прибор приводится в строго
вертикальное положение, открывается кран Я и
производится регистрирование уровня жидкости в
измерительной трубке через определенные интервалы времени
(/ь t2...). В сосуде осаждения (А) уровень не измеряется:
делается допущение, что при соотношении объемов
трубок осаждения и измерительной приблизительно 10:1
колебание уровня жидкости в трубке осаждения будет
незначительным и в окончательных отсчетах может быть
учтено стандартной поправкой.
Располагая разницей уровней менисков жидкости в
трубках для осаждения суспензий и измерительной, для
каждого отрезка времени можно рассчитать плотность
дисперсии в трубке для осаждения, а зная исходную
плотность дисперсии, можно рассчитать также количество и
процент осевших частиц за любой отрезок времени.
Имея путь осаждения (высота трубки А) и время
осаждения фракций, находим скорости их падения
(v см/сек), а отсюда прямой переход к эффективному
диаметру осевших фракций.
Даем расчет плотности дисперсии в трубке для
осаждения по Вигнеру (Wiegner, 1918).
117

Обозначаем к началу опыта:
Aw —уровень воды в измерительной трубке (в см);
ftb — высота уровня почвенной дисперсии в трубке для
осаждения;
Sm — удельный вес дисперсии при температуре опыта;
Sw — удельный вес воды при температуре опыта.
Поскольку высоты столбов жидкости в измерительной
трубке и в трубке для осаждения суспензий обратно
пропорциональны удельным весам жидкостей сообщающихся
систем, можно составить пропорцию:
г- = о- , откуда Sm= —— (13)
пЪ ^w пЬ
Обозначив: вес воды в трубке для осаждения
суспензии через W, вес почвы через В и удельный вес твердой
фазы почвы через St,, найдем объем дисперсии в трубке
осаждения:
W , В W + B
S" + 'S~=S'' (14)
°w ^b ^m ч '
В формуле (14) вместо Sm подставляем его значение
из формулы (13), получим:
W В (W + B)hb
откуда
WSbhw + BSWAW = WShhh + BSbhb
fiw — fiu.
в = wsh w b
Vb-Vw'
Обозначив отношение высот жидкости в трубках для
осаждения суспензии и в измерительной — через v и
разделив числитель и знаменатель третьего множителя в
формуле на Aw, получим:
118

Подобным же образом можно вычислить количество
почвы, оставшейся в дисперсии (В\) для любого момента
времени от начала оседания суспензии. Для этого
необходимо лишь учесть в заданный момент отношение высот
жидкости в трубках для осаждения и измерительной
трубке:
ч
_! = vlf отсюда:
B1 = W1Sbs^Ts-w- (16)
Приняв исходное количество почвы в анализе за 100% и
зная количество почвы, содержащееся в дисперсии в
каждый данный момент, можно вычислить в процентах часть
навески, еще оставшейся во взвешенном состоянии {Х\),
а также часть почвы, уже осевшей (Х2):
у __ ЮОАо/ _ 100W1(i-v1)(Sbv^Sw)
Л1- в /°- >(i-*)(Vi--s») ' ( '
Х2 = 100°/о - Х^/о1 (18)
Метод механического анализа, основанный на
принципе Г. Вигнера, еще более прост, нежели ареометрический
метод, однако он сопряжен с рядом неточностей, которые
были известны и автору метода. Отметим главные из них.
1. Чтобы различия уровней жидкости в трубках для
осаждения суспензий и в измерительной при
взаимодействии дисперсии с дистиллированной водой было точно
регистрируемо, необходимы достаточно высокий столб
жидкости в трубках и значительная концентрация
суспензий. Этим обусловлена высота прибора в 100—120 см и
применяемая плотность дисперсии в 3—6—12%.
Крупные габариты прибора затрудняют манипуляции
с ним, особенно встряхивание дисперсии. Кроме того, в
этих условиях затруднительно обеспечить единство и
постоянство температур при анализе.
1 Считаем нужным отметить, что в сборнике работ Г. Вигнера,
«Избранные работы», Сельхозгиз 1941 г., изданном под редакцией
И. Н. Антипова-Каратаева, в разобранных нами расчетах
(стр. 243—244) допущены грубые ошибки.
119

Важно также отметить, что путь (h) для осаждения
суспензий, равный 80—100 см, крайне затягивает
проведение анализа. Например, чтобы учесть фракцию с
диаметром <0,001 мм, при высоте в 80 см пришлось бы
выжидать около 12 суток.
Нельзя признать нормальным и использование
дисперсии с плотностью 6—12%. Хотя сам автор отмечает
полную допустимость анализа при плотности дисперсии в 6%
и лишь «едва заметное взаимодействие частиц» при
плотности в 12%, из других исследований, о которых
говорилось выше, мы знаем, что при плотности дисперсии
больше 3% свободное падение механических элементов в
жидкостях нарушается.
2. При начале анализа, когда открывается кран Н (см.
рис. 22), часть почвенной дисперсии проникает в
измерительную трубку, чем нарушается правильность отсчета.
Наоборот, по мере оседания суспензий,
сопровождающегося уменьшением плотности дисперсии в трубке для
осаждения, и опускания столба воды" в измерительной
трубке, часть дистиллированной воды из этой трубки
поступает в трубку для осаждения. Дистиллированная
вода, более легкая, чем дисперсия, устремляется вверх,
нарушая прямолинейное падение суспензий.
Если первый дефект автор метода рекомендует
исправлять доливанием воды в измерительную трубку еще до
открывания крана Я на высоту ожидаемого эффекта
давления дисперсии, внедряющейся в трубку В, то
погрешность, возникающая от проникновения дистиллированной
воды в трубку для осаждения суспензий, остается
некомпенсированной.
3. При отсчетах возможны погрешности до 1 мм, что,
как указывает автор метода, может обусловить ошибку
от 1,5 до 6%, в зависимости от величины анализируемой
навески.
Есть в этом методе и другие неточности, на которых
мы не станем останавливаться.
Простота, метода механического анализа почвы,
основанного на принципе Вигнера, привлекла к нему внимание
многих исследователей. Известен ряд попыток-уеовершен-
ствовать этот метод: Оствальд и XaH(Ostwald und Hahn,
1922), Хан (Hahn, 1928), Гесснер (Gessner, 1926, 1931)
и др. Здесь мы лишь упомянем о приспособлении Гесснера.
120

схематически изображенном на рис. 22. Это
приспособление, включающее в себя: автоматическое (с часовым
механизмом) отсчетное устройство и объектив от
кинопроекционного аппарата, позволяющий с пятикратным
увеличением фотографировать кривую оседания суспензий,
значительно уточняет регистрацию показаний прибора, но
оно не касается других погрешностей метода, отмеченных
нами выше.
Описанием метода Вигнера мы заканчиваем краткий
обзор методов и приборов для механического анализа
почвы.
ТЕХНИКА МЕХАНИЧЕСКОГО И МИКРОАГРЕГАТНОГО
АНАЛИЗА ПОЧВЫ МЕТОДОМ ПИПЕТКИ
В ВАРИАНТЕ Н. А. КАЧИНСКОГО
Мы считаем, что универсального метода механического
анализа почвы в научных исследованиях быть не может.
В зависимости от объекта и цели исследования метод
может меняться. Иногда, как справедливо указывает
проф. Л. П. Розов (1936), нужно применять систему
механических анализов. В частности, для пахотного и
подпахотного слоев почвы в агрономических целях почти
всегда целесообразно применять два метода анализа:
а) механический анализ почвы с предварительной
химической подготовкой образцов к анализу и
б) микроагрегатный анализ почвы ( в нашем
понимании — без всякой химической подготовки образцов к
анализу).
Наличие результатов анализа по двум этим методам
позволяет, как известно, получить весьма достоверную
характеристику почвы в смысле потенциальной ее
способности к оструктуриванию (подробнее см. об этом в
V главе).
А. Ф. Тюлиным выдвинута идея о дробной пептизации
почв при механическом анализе. Согласно этой идее при
анализе не ограничиваются учетом валового содержания
ила в почве, а дифференцируют его по степени
подвижности, а значит и активности, на коллоиды первой и второй
групп. Этот подход позволяет дополнительно
охарактеризовать наиболее активную (дисперсную) часть почвы
(Тюлин, 1936, 1938, 1941, 1946, 1948, 1950, 1955).
Л2\

Одобряя принцип системы механических анализов
почвы, как и принцип дробной пептизации почв при
анализе, мы в то же время обязаны выделить те методы
механического и микроагрегатного анализов почвы,
которые следует рекомендовать как
массовые в производственной работе. При этом
исключительно важно достигнуть единства методов в
работе как почвоведов, так и исследователей сопредельных
дисциплин. Это позволит обобщать материалы по анализу
почв и грунтов во всесоюзном масштабе, что необходимо
не только для почвоведения, но и для грунтоведения,
геологии, географии, военного дела и др. Не правы те
специалисты, которые доказывают необходимость своего
метода анализа для каждой специальности и чуть ли ни
для каждой почвенной зоны. О какой бы специальности
ни шла речь — почва и грунт остаются одними и теми же.
Нужен не разный метод их анализа, а соответствующая
интерпретация данных механического анализа в целях
агрономии, дорожного или аэродромного строительства
и т. д. Конечно, диапазон анализируемых частиц может
и должен быть разным. Например, для почвоведа не
имеют существенного значения различия в крупности гальки
или щебня, встречающихся в почве, поэтому он может
ограничиться выделением их во фракцию крупнее 3 мм, с
последующим визуальным описанием этого материала.
Иные требования у дорожника, строителя. Для них
крупность каменистого материала и как части фундаментов
сооружений, и как материала для составления
оптимальных механических смесей или цементо-грунта, бетона
имеют большое значение. Следовательно, им необходим
дифференцированный анализ каменистой части почвы, что
и предусмотрено классификациями В. В. Охотина (1933),
Б. М. Гуменского (1949) и др. Однако подробные
классификации каменистого материала не должны
ограничивать классификацию мелкозернистой части почв по
механическому составу. Эта (последняя) классификация
должна быть единой для всех специальностей. Как первое
приближение к истине, мы предлагаем наш метод
механического анализа почвы классификацию. Мы уверены,
что их нужно (и это будет сделано в других работах)
уточнить, улучшить. При этом надо идти не по пути
преумножения методов и классификаций, а по пути их
унификации.
122

Техника механического анализа почвы (1943)
Из коробочного образца при воздушно-сухом его
состоянии берется средняя проба почвы — около 100—
150 г — для подготовки к анализу. Почва переносится
небольшими порциями в фарфоровую ступку, растирается
пестиком с каучуковым наконечником и просеивается
через сито в 1 мм. Просеянная почва расстилается тонким
слоем на стекле или глянцевой бумаге, делится на 10
квадратных участков. Роговой ложечкой или совочком
равномерно из каждого квадрата берется часть почвы для
составления навески к анализу. Для тяжелых по
механическому составу почв целесообразны величины навесок:
1) для определения гигроскопической воды — 4—5 г;
2) для определения потери от обработки НС1—10—
15г;
3) для приготовления анализируемой суспензии —
10—15г.
Чем легче по механическому составу почва, тем
большую нужно брать навеску. Для супесей и песков ее
необходимо повышать до 25—30 г, что будет соответствовать
плотности дисперсии в 2,5—3%. В этом случае необходимо
пропорционально повышать навески для определения
гигроскопической воды и потери от обработки НС1.
Пробы для анализа отвешиваются на часовом стекле,
а затем переносятся в фарфоровые чашки. Взвешивание
производится на аналитических весах с точностью до
0,0001 г, если точность работы принята до 0,01%. При
точности анализа до 0,1%, что вполне достаточно,
взвешивание можно производить до 0,001 г.
Производится предварительное испытание почвы на
карбонатность. На почву в чашке действуют (капая)
10-процентной НС1. Присутствие карбонатов отмечается
по выделению пузырьков СОг.
В дальнейшем обработка карбонатных почв
производится смачиванием 0,2 н. НС1 и ведется до прекращения
выделения пузырьков С02.
В случае сильно карбонатных почв, в результате
нейтрализации кислоты, последующие порции 0,2 н. НС1
разжижаются и могут не показывать вскипания даже
при наличии карбонатов. В таком случае первые порции
раствора из чашки нужно переносить на фильтр и снова
123

действовать на оставшуюся в чашке основную массу
почвы 0,2 н. НС1.
После реакции разрушения карбонатов почва, путем
постепенного сливания дисперсии, переносится 0,05 н.
раствором НС1 на фильтр воронки, причем пробы для
определения потери от обработки помещаются на заранее
взвешенные фильтры. На фильтрах почва промывается
0,05 н. НС1 до исчезновения реакции на Са 1. Затем почва
промывается дистиллированной водой до исчезновения
реакции на СГ [воздействие на фильтрат AgN03 (5%)
в подкисленной HN03 (10%) среде].
В случае появления мути в фильтрате (прохождешие
коллоидов через фильтр) промывание прекращается
даже при наличии реакции на CV.
Почвы, не вскипающие от НС1, смачиваются в чашке
0,05 н. НС1. Этим же раствором кислоты они переносятся
на фильтры и промываются на последних, как было
описано выше: до отсутствия реакции на Са**, а потом на СГ.
По окончании промывания пробы с невзвешенных
фильтров поступают в анализ для определения
механического состава. Почва с фильтра смывается с помощью
промывалки в фарфоровую чашку слабой струей
дистиллированной воды. Сам же фильтр во второй чистой чашке
нацело очищается от приставших частиц почвы
стеклянной палочкой и выжимается. Прозрачная струя воды,
выжимаемой из фильтра, указывает на отсутствие r нем
иловатых частиц почвы.
Из обеих фарфоровых чашек суспензия почвы
переносится в коническую заранее градуированную колбу
емкостью 750 см3. В колбу доливается дистиллированная
вода до 250 см3 и прибавляется раствор 1 н. NaOH,
исходя из емкости поглощения почвы (см. стр. 59). Колбы
с содержимым оставляют стоять в течение двух часов,
при этом производится встряхивание их вручную через
каждые 15 мин. После этого следует кипячение диспепсии
с обратным холодильником в течение часа. Кипячение не
1 Фильтрат в пробирке нейтрализуют аммиаком (10%),
добавляя последний до ясного его запаха, подкисляют несколькими
Каплями уксусной кислоты (10%), добавляют щавелево-кислый
аммоний (4-процентный раствор — насыщенный) и подогревают
содержимое пробирки до вскипания. Наличие кальция будет отмечено по
мути и осадку СаС204.
124

должно быть бурным, вспенивание не должно доходить
до основания трубки холодильника. По охлаждении
прокипяченная навеска почвы пропускается через сита с
диаметром отверстий 0,5 и 0,25 мм. Сита устанавливаются
на стеклянную воронку, а последняя на литровый
цилиндр (диаметр цилиндра 6—8 см). Сита струей
дистиллированной воды тщательно промываются, причем почва
на них слегка протирается рукой. Оставшиеся на ситах
частицы почвы 1—0,5 и 0,5—0,25 мм при помощи промы-
валки переносятся в чашки, а затем в предварительно
взвешенные стаканчики, выпариваются на песчаной или
террафузеритовой бане до полного высыхания (но без
подгорания), высушиваются в термостате при 105° С до
постоянного веса и взвешиваются 1.
Дисперсия в цилиндре доливается дистиллированной
водой до одного литра и анализируется пипет-методом с
принятием скоростей падения частиц в воде по Стоксу.
Практически удобными и оправдавшими себя считаем
следующие глубины погружения пипетки для выделения
фракций различной крупности:
Для частиц <0,050 мм 25 см
» » <0,010 мм 10 см
» » <0,005 мм 10 см
» » <0,001 мм 7 см
Сроки взятая проб с различных глубин, считая с
момента взмучивания дисперсии, варьируем в зависимости
от температуры дисперсии и удельного веса твердой фары
почвы.
Нужно стремиться к стандартной температуре при
анализах. Если есть возможность, цилиндры с суспензией
при длительном отстаивании нужно помещать в термосы —
чехлы или в гнезда ящика со стенками и крышкой из
непроводников тепла, способствующих сохранению
постоянной температуры воды в цилиндрах. В противном
случае анализ нужно проводить в помещении с
наименьшим колебанием температуры. Цилиндры с дисперсией
в последнем случае при отстаивании следует накрывать
1 В этом случае, если разделение частиц 1,0—0,5 и 0,5—0,25 мм
по целям анализа не требуется, при мокром просеивании суспензии
можно ограничиться одним ситом 0,25 мм, что даст возможность
выделить частицы 1—0,25 мм и < 0,25 мм.
125

картонными цилиндрическими колпаками, которые будут
исключать влияние световых лучей, ослаблять колебание
температуры цилиндров с содержимым и, вместе с тем,
броуновское движение мелких частиц, а также
предохранять дисперсию от запыления.
Для измерения температуры во время анализа
термометр помещается в такой же цилиндр с водой, в каком
отстаивается дисперсия, причем этот цилиндр так же
защищается от колебания температуры, как и прочие.
Поскольку интервал времени между взбалтыванием
дисперсии и взятием пробы для анализа частиц <0,05, <0,01
и <0,005 мм невелик, температуру можно измерить
единократно. При учете же частиц <0,001 мм
температуру следует измерить трижды: после взбалтывания
дисперсии, в середине интервала отстаивания дисперсии и перед
пипетированием. Из трех отсчетов вычисляется средняя
температура воды, которая и принимается во внимание
при выборе скоростей падения механических элементов
почвы в воде.
Что касается удельного веса твердой фазы почвы, то
ранее, рекомендуя таблицы для анализа, мы вводили в
формулу Стокса некую среднюю величину для различных
почв и их горизонтов (Качинский, 1934). Однако ясно,
что правильнее руководствоваться точной величиной
удельного веса для данной почвы, тем более, что
удельный вес твердой фазы стал почти обычным анализом при
характеристике физических свойств почвы. Стремясь
облегчить в этом отношении работу аналитиков на местах,
мы даем несколько рекомендаций на тот случай, когда в
распоряжении аналитика не будет конкретных величин
удельного веса анализируемой им почвы или близкого
к ней почвенного типа.
1. Мы считаем возможным ограничить
дифференциацию удельного веса твердой фазы почвы для целей
механического анализа применительно к следующим
глубинам: 0—20 см (пахотный слой); 20—40 см; 40—100 см;
глубже 100 см К
1 Мы сознательно воздерживаемся в нашей схематической
таблице от приведения удельных весов твердой фазы по генетическим
горизонтам почвы, так как это сильно осложнило бы таблицу, не
повысив значительно ее точности, поскольку удельный вес зависит
не только от характера горизонта почвы, но и от химического
и минералогического его состава.
126

2. Даем средние придержки удельного веса твердой
фазы различных зональных почв (распаханных) для
вышеозначенных глубин. Величины рекомендуем как
приблизительные, на основе имеющихся в нашем
распоряжении массовых анализов, сознательно округляя их до
0,05 (табл. 14).
Таблица 14
Удельный вес твердой фазы различных почв
Глубина,
см
0—20
20-40
40-100
>юо 1
1 о. а
.Легкие кв
цевые поч
всех типов
2,60—'
—2,65
2,65
2,65
2,65
I Суглинистые и глинистые
\ Ъ w а)
О Я Ч
Ч ^ о> а
с ? * *
с- о ая
2,60
2,65
2,70
2,70
l».m
О Я _д -д
««я я
rr.fi Я Э*
a w ^ >
Г О (ч h
2,40
2,50
2,65
2,70
i ?
Я я
2,55
2,60
2,65
2,70
1 • *
2,60
2,65
2,70
2,75
1 *!«
2 со
h3 ? 8 *
?• ° « та
2,65
2,70 i
2,70
2,75 1
i

Красноземы
первичны е. не-
смытье
2,60
2,65
2,75
2,80
2
я
°
Величины
брать по
типу той
почвы, в
зоне который
они
залегают
Для целинных почв нужно особо выделять удельный
вес слоя 0—5 см, который сильно варьирует в зависимости
от гумозности почвы и развитости дернины, но. чаще
держится около величины 2,2—2,5.
В приложении приводим таблицы для расчета сроков
взятия проб суспензии при анализе с различных глубин,
в соответствии со скоростями падения почвенных частиц
в воде по Стоксу при различных температурах и при
различных удельных весах твердой фазы почвы (см.
Приложение, стр. 179 и последующие).
Расчет скоростей падения механических элементов
ведем по формуле Стокса:
v = 2j9r*{ai-G)'g, (7)
где г — эффективный радиус падающей частицы;
01 — удельный вес падающей частицы;
а — удельный вес жидкости, в которой ведется
анализ;
127

g — ускорение силы тяжести при свободном падении
тела, равное 981 см/сек.;
У] — ВЯЗКОСТЬ ЖИДКОСТИ.
При расчетах нами приняты следующие величины
плотности и вязкости воды, по Ландольту — Бернштейну
(Landolt — Bornstein, 1923).
Температура, °С
10,0
12,5
15,0
17,5
20,0
22,5
25,0
27,5
30,0
Плотность воды,
Г/СМ'
0,999727
0,999466
0,999126
0,998713
0,998230
0,997682
0,997071
0,996400
0,995673
Вязкость годы,
см-1 • г • сек—1
0,01301
0,01219
0,01138
0,01072
0,01006
0,009504
0,008948
0,008473
0,007998
В случае температуры, промежуточной между
указанными, принимаются сроки падения частиц при той
температуре, которая ближе к действительной в лаборатории.
Вводя эти уточнения в работе, мы, к сожалению, не
можем сказать, что они исчерпывают наши методические
требования; ясно, что в анализе остаются количественно
неполно учтенными: а) химический и минералогический
состав механических элементов почвы во фракциях
различной крупности, а следовательно, и их удельный вес и
б) роль гидратации отдельных ионов, насыщающих
почву, как и роль связанной воды (адсорбционной),
покрывающей механические элементы почвы при падении. Эти *
факторы должны заметно изменять вводимые нами в
таблицы показатели. Уточнение этих величин представляет
собою задачу будущего.
Мы также должны напомнить, что формула Стокса,
строго говоря, приложима лишь для частиц с интервалом
крупности 0,02—0,002 мм. Применение ее для частиц с
диаметром 0,05 мм и <0,001 мм дает несколько
огрубленные результаты, но подобное допущение не сказывается
существенно на точности анализа. Эти границы
принимаются и в первоклассных зарубежных руководствах
(Гесснер и др.).
128

Установка для взятия пробы суспензии представлена
на рис. 15 (общий вид) и на рис. 16 (детали установки).
Она состоит из следующих частей (см. рис. 16): 1)
штатив D\ 2) пипетка Л; 3) колба с дистиллированной водой
для промывания пипетки С и 4) аспиратор В для
засасывания суспензии. Колба С и пипетка А закрепляются на
штативе с помощью шайб с винтами N. На штативе
имеется еще третья шайба /С Она служит для регулировки
погружения пипетки в суспензию на заданную глубину.
Пипетка Робинзона, изготовлявшаяся мастерскими
«Агротехзнание», изменена в нашей лаборатории.
Изменения коснулись следующих частей пипетки:
1. Нижний ствол пипетки укорочен с 40 до 26 см.
2. Пипетке придана овальная форма, что способствует
лучшему ополаскиванию ее водой.
3. Пипетка вместо бывшей хрупкой верхней части
снабжена жестким развилком в виде двух параллельных
трубок. На рисунке (слева) эта часть пипетки дана в
увеличенном виде.
4. В конце пипетки, соединенной с колбой для
промывания, впаяна капиллярная трубочка, снабженная в
нижней части отверстиями по окружности. Благодаря этому
приспособлению промывная вода ^«веером»
разбрызгивается на стенки трубки пипетки и совершеннее омывает
ее, а по окончании промывания (после закрытия крана у)
этот же капилляр препятствует стеканию в пипетку
капель воды из каучуковой трубки, ведущей к промывной
колбе.
На трубке пипетки тонкими резиновыми кольцами
отмечаются границы для погружения пипетки на глубины:
7, 10 и 25 см.
Аналитикам известно, что взятие пипеткой строго
определенного (25 см3) объема дисперсии представляет
значительные затруднения. Для устранения этой
трудности в анализе мы отмечаем на пипетке объемы: 24 см3;
24,5 см3; 25 см3; 25,5 см3; 26 см3, что позволяет, не
изменяя взятого в анализе объема дисперсии при закрывании
крана, рассчитать результаты анализа, исходя из
фактически взятого объема, приводя их к литру, а
следовательно, к исходной навеске.
Для упрощения техники забирания дисперсии мы
применяем в пипетке два крана: один — одноходовый кран у
9 Н. А. Качинский
129

позволяющий регулировать подачу воды из промывной
колбы в пипетку, и второй — двухходовый кран Z,
позволяющий осуществлять засасывание анализируемой
дисперсии почвы и спуск ее в учетный стаканчик.
Взятие пробы дисперсии осуществляется следующим
образом. Штатив придвигается к цилиндру. Передвигая
шайбу с пипеткой по стержню штатива, находят
положение шайбы N, при котором пипетка может быть
погружена в цилиндр на заданную глубину. После этого под
шайбу N подводят шайбу К и закрепляют последнюю
наглухо. Дисперсия в цилиндре взбалтывается с помощью
мешалки быстро повторяющимися (вверх и вниз)
движениями — 60 ударов в одну сторону — в течение одной
минуты К
По истечении срока, необходимого для взятия частиц
заданной крупности, с помощью аспиратора берется в
пипетку проба дисперсии (20 или 25 см3). Для этого
необходимо пипетку по штативу поднять вверх, ввести ее
внутрь цилиндра, стремясь попасть в центр поперечного
сечения его, и снова (осторожно) опустить до
соприкосновения шайбы N с шайбой /С. Затем открывают кран Z,
ориентируя изогнутое отверстие в нем в направлении
1—3 (см. левую часть рисунка).
Чтобы не создавать в дисперсии токов, засасывание
пробы в пипетку нужно производить медленно: 25 см3
дисперсии засасываются при фракциях <0,005 мм —
30 сек.; при фракциях <0,01 мм — 25 сек.; при
фракциях <0,05 мм — 20 сек.
Так как время взятия фракции <0,05 мм может
значительно сказаться на точности ее учета, следует забор
начать ранее на полинтервала засасывания фракции и
кончать его на полинтервале позже положенного срока.
Например, при температуре 15° С следует начать забор
фракции через 113 сек. после взбалтывания дисперсии и
закончить его через 133 сек.
По окончании засасывания пробы (до черты выше
резервуара пипетки), поворотом влево крана Z аспиратор
выключается (отверстие в кране должно быть ориентиро-
1 Мешалка — резиновый круг с отверстиями, закрепленный на
конце стеклянной палочки. Длина палочки — 60 см; диаметр
палочки — 8 мм; диаметр резинового круга — 5 см; диаметр отверстий
круга — 3 мм.
130

вано в направлении 2—4). Пипетка вынимается из
цилиндра, и дисперсия сливается в протарированный
сушильный стаканчик или тигель, для чего кран Z снова
поворачивается влево (направление отверстия в кране —
3—5), после чего в пипетку поступает воздух. Открывая
кран у, пипетку обмывают дистиллированной водой,
которую собирают в тот же сушильный стакан или тигель.
Проба выпаривается на бане с песком или террафузери-
том, высушивается до постоянного веса в термостате при
105° С и взвешивается. Зная тару, находим вес
учитываемой фракции.
Доливание цилиндра после взятия пробы не
производится. Аспиратор (см. рис. 16) соединяется тремя
каучуковыми трубками: 1) с пипеткой; 2) с краном, подающим
воду; 3) с водосливом. До анализа бутыль аспиратора
(при освобожденной пробке) наполняется водой; кран,
подающий воду, закрывается; пробка плотно вставляется
в шейку бутыли. Перед взятием проб дисперсии и во
время взятия их зажим на сливной трубке слегка
приоткрывается и создается слабый постоянный отток воды
из аспиратора. По окончании взятия проб сливная
трубка снова закрывается зажимом.
Почва со взвешенными фильтрами, взятая для опре:"
деления потери от обработки НС1, после отмыва
карбонатов 0,05 н. НС1 и последующей отмывки хлора
переносится в заранее взвешенные сушильные стаканчики,
высушивается при 105° С и взвешивается. Определяется потеря
от промывания.
Как отмечалось в главе II, согласно новейшим данным,
нет постоянной закономерности содержания карбонатов
и легкорзстворимых солей почвы в отдельных ее
фракциях. По.этой причине, а также считая нецелесообразным
смешение во фракциях резко различных по природе
механических "элементов — карбонатов и легкорастворимых
солей с силикатами, алюмо- и ферросиликатами, мы
отказываемся от разнесения «потери от обработки» по
различным фракциям почвы. В почвах карбонатных «потерю»
следует выделять особой графой — сборная
фракция, включая ее в 100% механического состава почвы и
помещая в таблице перед песком.
В почвах, ненасыщенных основаниями, потеря от
обработки, обычно не превышающая нескольких процентов,
9* 131

состоит в основном из несиликатных форм железа и
алюминия. В этом случае ее целесообразно прибавлять к
илистой фракции.
Вычисление содержания фракций в процентах ведется
по формуле:
х = ^Ш^Ч; (19)
где л' — искомая фракция в процентах меньше какого-
то нужного нам размера (например, <0,05 мм;
<0,01 мм и т. д.);
а — вес фракции меньше искомого размера в г,
найденный в анализе;
b — объем пипетки в см3;
с — вес абсолютно сухой навески, взятой для анализа
Веса фракций определенного размера (0,25—0,05 мм;
0,05—0,01 мм; 0,01—0,005 мм; 0,005—0,001 мм)
находятся добавочным расчетом, смысл которого станет ясен из
приводимого ниже примера.
Пример вычисления
1) Абсолютно сухая навеска почвы —9,4106 г.
2) Вес фракции размером 1—0,25 мм—0,0226 г.
3) Потеря при обработке почвы НС1 —0,2832 г.
4) Вес фракций в 25 см3 дисперсии:
Размер фракций, мм Вес фракций,- г
<0,05 0,2121
<0,01 0,1461
<0,005 0,1210
<0,001 0,0770
5) Фракций в процентах веса абсолютно сухой почвы:
Размер фракций, мм Фракции, %
1—0,25 226-10q_ = 0>24
94106
<0,05 2121.1000.100 с90Д5
<0,01 1461.1000.100 _ft9in
У4106-25
<0,005 1210-1000-100. м/я
94106-25
<0,001 770.1000.100 ,Я9_7Я
132

6) Отсюда дробных фракций в процентах веса абсолютно сухой
почвы:
Размер Фракции, %
фракций, мм
1—0,25 0,24
0,05—0,01 28,05
0,01—0,005 10,67
0,005—0,001 18,70
<0,001 32,73
<0,001 мм (с поправкой на 4 см3 1 n NaOH) . . .
32,73—1,60=31,13 1
7) Потеря от обработки почвы НС1: 2832,100 =3,01 %
94106
8) Фракции размером 0,25—0,05 мм в процентах веса абсолютно
сухой почвы: 100-(0,24 + 28,05 +10,67 + 18,70-1-31,13 + 3,01) = 8,20%с
Тот же расчет можно произвести иначе: сперва вычислить ве.
фракции (0,05—0,01 мм и1 др.) в граммах и затем в процентах к сухой
навеске.
Принято проводить анализ с использованием литровых
мерных цилиндров. В наших лабораториях изучено
влияние габаритов цилиндра на результаты анализа (Е. И. Ко-
черина, В. Е. Кореневская). Показана полная
допустимость использования для механического анализа пипеточ
ным методом мерных цилиндров емкостью в 500 мл при
диаметре их не менее 4 см. Использование таких цилинд
ров влечет за собой: а) уменьшение анализируемой
навески и реактивов при обработке ее, а отчасти и
потребного для этого времени; б) уменьшение количества
дистиллированной воды при анализе; в) возможность
применения для анализа массово изготовляемых дюаров-
ских сосудов емкостью в 500 мл, хорошо сохраняющих
заданную температуру. Недостатком цилиндров емкостью
500 мл является более резкое снижение в них уровня
жидкости при отборе проб, о чем следует помнить
аналитикам в случае необходимости взятия повторных проб.
1 Учитывая, что большинство почв в основном насыщено ионом Са,
мы не вводим поправки на изменение веса анализируемой почвы в
результате насыщения ее ионом Na. Значимость такой поправки заметно
возрастает при анализе почв, насыщенных в основном ионом водорода.
Величина 4 см3 1 и. NaOH взята условно для емкости
поглощения почвы в 40 мг-экв. Как разъяснялось во II главе, эта величина
может быть и больше, и меньше, в зависимости от емкости
поглощения почвы,
133

Техника микроагрегатного анализа почвы
Для целей агрономической оценки почв надо знать не
только крупность механических элементов почвы, но
наличие и характер в почве микроагрегатов, образующихся
из первичных механических элементов; причем важно
установить прочность этих микроагрегатов — способность
их противостоять размывающему действию воды.
Характеристика почвы с этой стороны дает важные предпосылки
для оценки почвенной структуры, а также для суждения
о динамике физических свойств почвы, особенно об ее
водопроницаемости.
Как указывалось в главе II, существует несколько
вариантов микроагрегатного анализа почвы. Одним из
наиболее известных вариантов является по существу
международный метод В. Данный метод не удовлетворяет
нас в том смысле, что в нем рекомендуется как дисперга-
тор аммиак. Кроме того, многократное механическое
растирание почвы приближает его по этому признаку к
обычным механическим анализам.
Рекомендуемый нами вариант микроагрегатного
анализа почвы состоит в следующем.
10—30 г почвы (тем больше, чем почва легче по
механическому составу) *, пропущенной при сухом
просеивании сквозь сито в 1 мм, помещается в бутыль (как для
молока или кефира) емкостью в 500 см3. В бутыль
вливается 250 см3 дистиллированной воды, и почву
оставляют размокать на 24 часа. После этого закупоренные
резиновыми пробками бутыли помещаются на мешалку с
горизонтальными толчками и встряхиваются в течение
двух часов с интенсивностью 200 толчков в минуту
(100 оборотных ударов). Содержимое бутыли через сито
в 0,25 мм переносится в литровый цилиндр (как при
механическом анализе), доливается до 1000 см3 и пипе-
тируется, как было описано выше. Расчет фракций в
процентах веса сухой почвы проводится так же, как при
механическом анализе.
На рис. 23 дается общий вид мешалки с
горизонтальными толчками — конструкции автора. На ней одновре-
1 Навеска: для глин и тяжелых суглинков—10 г; для средних
суглинков—15, для легких—20, для супесей — 25, для песков —
30 г.
134

менно подвергаются взбалтыванию 16 проб.
Преимущество мешалки нашей конструкции — бесшумность ее
работы при резких толчках в жидкости. При работе слышен
Рис. 23. Прибор для встряхивания почвенной дисперсии
(конструкция Н. А. Качинского).
лишь шум мотора да всплеск воды, которые также могут
быть ослаблены помещением мешалки под застекленный
футляр. При мешалке имеется электрический регулятор
скоростей, позволяющий проводить взбалтывание при
односторонних ударах от 50 до 300 в минуту. При 200
ударах стандартная по микроагрегатному составу взвесь
почвы, как установлено исследованиями А. Ф. Макаровой
(1939), достигается через 2 часа.
Нужно отметить, что микроагрегатный анализ с
дистиллированной водой применим не ко всем почвам.
Работой А. Ф. Макаровой (1939) в нашей лаборатории
выявлено, что дистиллированная вода в этом анализе
применима лишь к незасоленным почвам. Такие почвы,
как чернозем и подзолистая, будучи проанализированы с
дистиллированной водой и с водной вытяжкой из
анализируемой почвы, в обоих случаях показали практически
135

одни и те же результаты. Иначе ведут себя в анализе
почвы засоленные: сильносолонцеватые, солонцы и
солончаки. Микроагрегатный состав их, определенный с
дистиллированной водой, всегда показывает значительно
больший выход пыли и ила, нежели анализ с водной
вытяжкой из той же почвы. Поэтому указанные почвы (при
микроагрегатном анализе) необходимо анализировать с
употреблением водной вытяжки. К аналогичным выводам
ранее пришел Бурдель (Bourdelle, 1932).
Водная вытяжка должна получаться из
анализируемой почвы при отношении гючвы к воде, равном 1 : 25.
Для получения 1 л вытяжки требуется 40 г почвы.
Вытяжка получается в тех же условиях, в каких ведется
микроагрегатный анализ. В бутыли, емкостью несколько
больше 1 л, 40 г почвы, пропущенной через сито в 1 мм,
и 1 л воды выдерживаются 24 часа. Затем содержимое
встряхивается вручную 5 мин., вытяжка
отфильтровывается и употребляется для анализа. При анализе (см.
выше) сперва используется 250 см3 вытяжки (для
размачивания и встряхивания навески), а затем и остальная ее
часть, которая доливается в литровый цилиндр после
перенесения туда анализируемой суспензии из колбы для
встряхивания. Несколько кубических сантиметров
жидкости, недостающих в цилиндре до литра, восполняются
дистиллированной водой.
Здесь же следует отметить, что подмена водной
вытяжки солевыми растворами, например, Ca(N03)2, как
предлагают Демолон и Генин (Demolon et Henin, 1936),
недопустима. В этих случаях при всех почвах проявляется
сильная коагуляция суспензии и иловатая фракция почвы,
обнаруживаемая в анализах с водой и почвенной
вытяжкой, совсем исчезает. Так что аналогии действия раствора
Ca(N03h с почвенной вытяжкой, на которую
рассчитывали Демолон и Генин, в данном случае не получается.
При учете результатов микроагрегатного анализа
почвы нужно иметь в виду дефект, который лежит в основе
этого анализа: принятие скоростей падения для
микроагрегатов (по Стоксу) тех же, что и для механических
элементов почвы, хотя очевидно, что скорости падения
микроагрегатов будут меньше.
С. В. Астапов, проведший по этому вопросу
специальные исследования (1947), предложил в формуле Стокса
136

при микроагрегатном анализе пользоваться
коэффициентом не 0,22, а 0,13. Однако это предложение, частично
исправляя имеющуюся ошибку, создает новую:
коэффициент 0,13 рассчитан на 'основе учета падения в воде
микроагрегатов, но ведь при анализе вместе с
микроагрегатами падают и первичные механические элементы, для
скоростей падения которых приложим коэффициент 0,22.
Учитывая это, мы и при микроагрегатном анализе
применяем формулу Стокса в неизмененном виде, хотя и сознаем
наличие при этом ошибки. В соответствии с отмеченным
дефектом почва в результатах микроагрегатного анализа
должна быть несколько переутяжелена.
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ IV
Астапов С. В. Практикум по мелиоративному почвоведению. М.,
Сельхозгиз, 1947.
Бараков П. Курс общего земледелия. СПб., 1911, стр. 126—127.
Вильяме В. Р. Описание способа механического анализа почв,
принятого в земледельческих лабораториях Петровской
Академии. «Изв. П^тровск. земледельч. и лесной Акад.», 1889, в. 2.
Вильяме В. Р. Собрание сочинений. Т. 1. Глава III. Огиз, М.,
1948, стр. 190—216.
Г а н Ф. В. Дисперсионный анализ. М.—Л., Гос. научно-техн. изд-
во хим. лит., 1940, стр. 304—305.
Глушков В. Г. Осаждение породы из взвешенного состояния
и новые способы подробного механического анализа. «Отчет
гидрометрической части ОЗУ в Туркестанском крае за 1911 г.».
Т. I, 1912, стр. 413—416.
Гуменский Б. М. Лабораторные методы исследования грунтов
в дорожно-строительных целях. М.—Л., изд-во Наркомхоза
РСФСР, 1937.
Гуменский Б. М. Основы геологии для строительства. Госгеол-
издат, 1949.
Долгов С. И. и Житкова А. А. Сифонный метод
гранулометрического* анализа почв. «Почвоведение», 1949, № 9, стр.
548—556.
Земятченский П. А. и Охотин В. В. О механическом
анализе обломочных рыхлых пород по методу Робинзона.
«Дорожные исследования ЦУМТ», 1928, в. 19.
Качинский Н. А. Методы механического и микроагрегатного
анализа почвы. Изд-во АН СССР. М.—Л., 1943.
Качинский Н. А. Опыт агромелиоративной характеристики почв.
«Тр. Советской секции МАП», т. III. Физика почв, № 2.
Кореневская В. Е. Сравнительное изучение некоторых методов
механического анализа почв. «Вестн. МГУ», 1952, № 12.
Кочерина Е. И. Сравнительное изучение методов
механического анализа почво-грунтов. «Почвоведение», 1952, № 7.
137

Макарова А. Ф. Сравнительная оценка методов подготовки почв
к микроагрегатному анализу. «Почвоведение», 1939, № 5.
Макарова А. Ф. и Платова Е. Н. Сравнительное изучение
пипет-метода и ареометрического метода механического
анализа почв. «Почвоведение», 1953, № 5.
Менделеев Д. И. О сопротивлении жидкостей и о
воздухоплавании. СПб., 1880. Поли. собр. соч. Изд-во АН СССР, т. VII,
1946, стр. 291.
Нефедов Г. Ф. Падение твердых частиц в жидкости и
механический анализ почв. «Журн. опытн. агрономии», СПб., 1902, т. III,
№ 3—4.
Орлов М. А. Новый сифон и комбинированный прибор для
массового определения механического состава почв и пород. «Изв.
Ин-та почв, и геоботан. Среднеазиатск. гос. ун-та», в. I. 1925.
О х о т и н В. В. Гранулометрическая классификация грунтов на
основе их физических и механических свойств. Огиз, Ленгостранс-
издат, 1933.
Розов Л. П. Система механических анализов вместо одного
анализа как метод характеристики водно-физических свойств почвы.
В сб. «Физика почв в СССР», 1936, стр. 494—500.
СабанинА. Н. Механический анализ почвы с малыми навесками.
«Вестн. сельского хозяйства», 1902, т. VII.
Сабанин А. Н. Различные способы механического анализа почв
и способ двойного отмучивания с малою навескою.
«Почвоведение», 1903, т. 5, № 1, стр. 31—50 и № 2, стр. 129—140.
Сабанин А. Н. К вопросу о механическом исследовании почв
«Почвоведение», 1907, № 3, стр. 251—305.
Соколович В. Е. Исследование некоторых особенностей
процесса пылимости дисперсных грунтов. Рукопись, 1947. Кафедра
грунтоведения и инженерной геологии Геологич. фак-та МГУ.
Тюлин А. Ф. О более детальной характеристике выделяемого
«ила» при подготовке почвы к механическому анализу. В сб.
«Физика почв в СССР», 1936, стр. 483—493.
Тюлин А. Ф. Пептизация почвенных коллоидов. «Почвоведение».
1938, № 4.
Тюлин А. Ф. Пептизационный анализ органо-минерального
мелкозема в почвах. Рукопись, 1941. Почв, ин-т АН СССР,
лаборатория физики и технологии почв.
Тюлин А. Ф. Коллоидно-химическое изучение почв в
агрономических целях. «Тр. ВИУАА», 1946, в. 27.
Тюлин А. Ф. Методы разделения крупной пыли. «Почвоведение»,
1948, № 7.
Тюлин А. Ф., Коровкина А. В. Различное качество почвенных
водопрочных агрегатов в зависимости от группового состава
вторичных частиц менее 0,01 мм. «Почвоведение», 1950, № 3.
Тюлин А. Ф. Вопросы почвенной структуры в лесу.
«Почвоведение», 1955, № 1.
Фигуровский Н. А. Современные методы седиментоме!рическо-
го анализа суспензий и эмульсий, 1939, стр. 86—98.
Фигуровский Н. А. Седиментометрический анализ, 1948,
стр. 188—201.
Филатов М. М. Механический анализ почв по методу снимания
138

слоя воды с взмученными почвенными частицами.
«Почвоведение», 1925, № 4. ,
Филатов М. М. Полевой метод определения гранулометрического
вида почв и грунтов. «Дорога и автомобиль», 1931, № 5—6,
СТр. 125—130.
Allen H. S. The motion of a sphere in a viscous fluid. Phil. Mag.
a. Journ. Sci., 1900, vol. 50, Series, 5, № CCCIV, 323.
Arnold H. D. Limitations imposed by slip and inertia terms udoh
Stokes's law for the motion of spheres throuorh liauids. Phil. Mag.
a. Journ. Sci.. 1911 vol. 22. series 6, № CXXXI, 755.
В о u r d e 1 1 e M. J. Determination of an unic constant. Tp. II
Международного конгр. почвоведов. I комиссия. Физика почв. М.,
1932.
Bouyoucos G. J. The hydrometer as a new and rapid method for
determining the colloidal content of soils. Soil Sci., 1927, voi.
XXIII, № 4, p. 319—330.
Bouyoucos G. J. The hydrometer as a new method for the
mechanical analysis of soils. Soil Sci., 1927, vol. XXIII. № 5, p. 343—350.
Casagrande A. Die Araometer-Methode zur Bestimmung der Kor-
nverteilung von Boden und anderen Materialien. Berlin, 1934.
Coutts J. R. H. Crowther E. M.. Keen В. А., О den S. An
automatic and continuous recording balance. (The Oden — Keen
balance). Proc. Roy. Soc, London. 1924, Series A, vol. CVI, № 735.
С u s h m a n A. S. a. H u b b а г d P. Air elutriation of fine oowders.
Journ. Amer. Chem. Soc, 1907. v. XXIX, p. 589.
Day P a u 1 R. Report of the Committee on physical analyses. Soil
Sci. Soc. America Proc. 1956 vol. 20, № 2.
Demolon A. et Henin S. Recherches sur la structure des limons
et la synthese des agregates. Bodenkund. Forschungen, III, 1932.
E n g 1 e E. B. a. J о d e r D. R. Application of the Robinson method to
the determination of clay. Journ. Amer. Soc. Agronomy, 1926,
v. 18, 1016—1025.
Gessner Hermann. Der Wiegnerische ScbHmmapparat und seine
praktische Anwendung. Kolloid—Zschr., 1926, Bd. 38 H. 2, 115.
Gessner Hermann. Die Schlammana'yse. Leipzig. 1931, S. 17, 92.
H a h n F. V. Dispersoidanalyse. Dresden u. Leipzig, 1928.
Hilgard F. Amer. J. Sci. a. Arts, 1873, vol. 6 Forsch. a. d. Geb. d.
Agr.-Phys., 1879. Bd. 2, 441; 1896, Bd. 19, 402.
Jennings D. S., Thomas M. D. a. Gardner W. A new method
of mechanical analysis of soils. Soil Sci., 1922, vol. 14, № 6, S. 48b.
Keen B. A. The physical properties of the Soil. London—New-York—
Toronto. 1931.
Kohn M. Beitrage zur Theorie und Praxis der mechanischen Boden-
analyse. Aus dem Bodenkundlichen Institut der Forstlichen—Hoch-
schule, Eberswalde. (Mit. 33 Textabbildungen). Landw. Jahrb.,
1928 Bd. 67. H. 1—6. S. 485.
Kopecky Joseph. Die Bodenuntersuchung zum Zwecke der Dra-
inangearbeiten mit besonderer Berucksichtigung eines kombinier-
ten Schlammapparates. Praer. POL Derselbe: Internat. Mitt. f.
Bodenkunde, 1914, Bd. IV. H. 2/3, S. 199.
К г a u s s G. Neue Methode der mechanischen Bodenanalyse, sowie
ein einfaches graphisches Verfahren zur Bestimmung der Korno
139

berflache. Internat. Mitt. f. Bodenkunde, 1923, Bd. 13, H. 3—4,
S. 147—160.
Krauss G. Die Vervollkommung des Spul- und Sedimentationsver-
fahrens. Der Kulturtechniker. 1925 Jrg. 28, 32.
Ladenburg R. Ober die innere Reibung zaher Fiussiorkeiten und
ihre Abhangigkeit vom Druck. Ann. d. Phys., 1907, Bd. 22, H. 2,
S. 287.
Ladenburg R. Uber den Einfluft von Wanden auf die Bewegung
einer Kugel in einer reibenden Flussigkeit. Ann. d. Phys., 1907,
Bd. 23, H. 8, 447.
Landolt — Bornstein. Physikalisch-chemische Tabellen. Berlin,
1923, Bd. 1, Tab. 23a, 42b.
Lyon T. L., Fippin E. O. Buckmann E. Soils, their properties
and management. N.-Y., 1924.
Marshall T. Y. A plummet balance for measuring the size
distribution of soil, particles. Australian Journ. Appl. Sci., 1956, vol. 7,
№ 2, 142—147.
N о s t i t z A. Zur Methodik der Sieb- und Spulanalyse des Bodens.
Zschr. f. Pflanzenernahr., Dung. u. Bodenk., 1936 Bd. 44, H. 4/6
Oden Sven. Eine neue Meth°de zur mechanischen Bodenanalyse.
Internat. Mitt. f. Bodenk.. 1915 Bd. V, H. 4, 257—3J1.
Oden Sven. On the size of the particles in deep-sea deposits. Proc.
Roy. Soc. Edinburgh, 1916 vol. 36, № 3/4, 219—236.
О s e e n С W. Arkiv f. Math., Astron. och Fysik, K. Svenska Akad.
Stockholm, 1910, Bd. 6, № 29; 1913, Bd. 9, № 16 (Цит. по
F. V. Hahn).
О s t w a 1 d W. u. Hahn F. V. Ober kinetische Flockungsmesser, I
(mit. 9. Abb.), Kolloid.-Zschr., 1922, Bd. XXX. H. 1, p. 62—70.
Physique du sol. Paris. Imprimerie nationale, 1934, Resolutions, I,
p. 303, 304.
Pratolongo U. Ueber die physikalisch-mechanische Bodenanalyse.
Staz. sperim. agrar. Ital., 1917, vol. 50, 117.
P u r i A. N. D. S i P h. D. Soils, their physics and chemistry. N.-Y.,
1949. p. 246 249.
Robinson G. W. A new method for the mechanical analysis of
soils and other dispersions. Journ. Agric. Sci., 1922, vol. 12, pt. 3,
p. 306—321.
S с h б n e E. Uber Schlammanalyse und einen neuen Schlaminapparat.
Berlin, 1867.
Stokes G. G. Trans. Cambr. Philos. Soc, vol. 8, p. Ill, № XXII.
287, (1845); vol. 9 p. II, № X, 8, (1850). Math, and Physic.
Papers, 1, 75; 3, 59, 1880.
Wiegner G. u. Mel о M. D. Ober eine neue Methode der Schlam
manalyse. Die Landwirtschaftlichen Versuchsstationen. 1918, Bd.
XCL, H. 1 u. 2.
Wolff E. E. (Nobel). Entwurf zur Bodenanalyse. Zschr. analyt
Chem., 1864, Jrg. 3, 85—115.

V. КОЭФФИЦИЕНТЫ ДИСПЕРСНОСТИ
и структурности почвы
На основе данных механического и микроагрегатного
анализов можно вычислить показатели дисперсности и
структурности почвы, характеризующие потенциальную
способность ее к оструктуриванию.
Подход к решению этого вопроса таков. При
микроагрегатном анализе выход мелких фракций, особенно
ила (частиц <0,001 мм), всегда будет меньше, чем при
механическом анализе. Однако разница в величинах
выхода ила в обоих случах для разных почв сильно
колеблется и будет тем меньше, чем легче почва распыляется
в воде без каких-либо добавочных химических
воздействий (например, в солонцах). Следовательно, по
соотношению ила, полученного в обоих анализах, можно
судить о прочности микроагрегатов (а значит, и структуры)
почвы. Исходя из этих положений, в 1932 г. мы
предложили вычислять фактор дисперсности почвы, или степень
ее распыляемости в «воде, под которыми понимали
процентное отношение ила (частиц <0,001 мм)
«микроагрегатного» к илу «механическому»:
К = ^^% ¦ (20)
Пример.
1) Почва содержит иловатых частиц при
микроагрегатном анализе (а) 5%;
2) при механическом анализе (Ь) 25%;
3) фактор дисперсности (К) = -т^р = 20%.
Чем выше «фактор дисперсности», тем менее прочна
141

микроструктура, а значит и структура почвы. Укажем,
например, что «фактор дисперсности» мощных, тучных и
обыкновенных глинистых и суглинистых черноземов не
выходит за пределы 10%, в дерново-подзолистых и
каштановых почвах он обычно колеблется в пределах
10—20%, тогда как в столбчатом горизонте злостных
солонцов может подниматься до 60—80%. В настоящее
время эта характеристика широко используется в
почвенных работах.
Обратной величиной нашему «фактору дисперсности»
является «фактор структурности», характеризующий
устойчивость агрегатов против распыления в воде,
предложенный Фагелером (Vageler, 1932). Он вычисляется по
соотношению выхода глины из почвы при двух анализах:
а) при механическом анализе с диспергированием почвы
Li2C03 и растворимым стеклом и б) при микроагрегатном
анализе — с дистиллированной водой, лишенной СО2.
Оба анализа проводятся в кетгеновском промывном
цилиндре.
Формула для вычисления такова:
,к 100- (глина I — глина II) /П1Ч
Фактор структурности = --v-¦¦—--, -'- , (21)
где глина I — выход глины при механическом анализе;
глина II — выход глины при микроагрегатном анализе.
Аналогичные вычисления «фактора структурности»
рекомендует и Леммерман (Lemmerman, 1934), но
механический анализ почвы он проводит с применением
Li2(COO)2.
Структурный коэффициент рекомендуется и в работе
академика А. Н. Соколовского (1936).
Фактор структурности растет вместе с водопрочностью
микроагрегатов и характеризует потенциальную
способность почвы к оструктуриванию. Количественно, как
нетрудно видеть из формулы, он равен 100% без «фактора
дисперсности» Качинского, то есть, если «коэффициент
дисперсности» равен, скажем, 10%, то фактор
структурности будет равен 100% — 10% =90%. Таким образом,
найдя одну из этих величин, легко получить и вторую.
В приведенных формулах для вычисления
коэффициентов используется содержание в почве ила или глины при
142

различных анализах. Иначе вычисляют «степень агрегат-
ности» Бэвер и Роадес (Baver and Rhoades, 1932). Их
формула внешне имеет такое же выражение, как и
формула Фагелера, именно:
но входящие в нее величины здесь другие:
К — «степень агрегатности»;
а— количество необратимых агрегатов размером >0,05 мм
при микроагрегатном анализе, выполняемом по Ко-
пецкому (Кореску, 1914);
Ъ — количество механических элементов (при
механическом анализе) размером >0,05 мм.
Данная формула логически связана с двумя
разобранными выше. Если в формулах Качинского, Фагелера и
др. расчет ведется по илу, полученному в результате
распыления микроагрегатов, то в формуле Бэвера и Роадеса
учитываются микроагрегаты, устоявшие против
раздробления в воде. В этой формуле, как и в формулах Фагелера,
Леммермана и Соколовского, повышение «степени
агрегатности» будет означать улучшение водопрочности
микроагрегатов.
Не считая разобранные формулы совершенными, мы
все же рекомендуем их к использованию, как дающие
количественную характеристику микроструктуры и
позволяющие судить о потенциальной способности почвы к
образованию водопрочных агрегатов.
Поясню еще раз кратко на примере значимость
разобранных характеристик. Пусть имеем две почвы. «Фактор
дисперсности» первой 3%, а второй 60%, или фактор
структурности первой 100%—3%=97%, второй 100% —
-60% =40%.
Это будет означать, что первая почва имеет весьма
водопрочные микроагрегаты, а вторая — микроагрегаты,
легко распадающиеся в воде.
В отношении микроструктуры мы можем на основании
этих коэффициентов утверждать, что первая почва
располагает высокими данными для образования структуры
и для этой цели нуждается лишь в рациональной
агротехнике. Вторая же почва должна содержать в себе ще-
143

лочные катионы, способствующие ее распылению. Наряду
с нормальной агротехникой, такая почва нуждается в
специальных мелиорациях по улучшению структуры и свойств
вообще.
Иной подход к вычислению «фактора структурности»
предлагается в работе А. Ф. Вадюниной (1946), где он
вычисляется на основании результатов только
механического анализа. Автор обоснованно делит механические
элементы почвы: на активные (в смысле клеющей их
способности) с диаметром <0,005 мм и пассивные —
с диаметром >0,005 мм.
Фактор структурности /С=-?-100%, (23)
где с — количество механических элементов с
диаметром <0,005 мм для гумусовых горизонтов и <0,001 мм—
для подгумусовых горизонтов;
d — количество механических элементов с диаметром
>0,005 мм. Чем выше процентное отношение первых
фракций ко вторым, тем лучше шансы для образования
структуры почвы.
Механический и микроагрегатный состав
Анализировала
Почва
Чернозем
обыкновенный,
тяжелосуглинистый, ило-
вато-пылеватый.
Заволжье

Дерново-подзолистая,
легкоглинистая, иловато-
пылеватая почва.
Свердловская обл.
Горизонты
и глубины,
см
Ai
0—8
Ах
0—10
Анализ

Механический


регатный

Механический


регатный
Потеря от
о( ра. отки
0,05 н. НС1
4,49
Нет
0,11
Нет
Диаметр
фракций, мм
>4 0,25
—
1,3
2,2
0,25-
0,05
1,9
35,50
8,7
30,4
* а — количество ила (фракция ^0,001 мм) при микпоагрегатном
анализе; Ь — количество ила (фракция < 0,001 мм) при механическом анализе,
144

Следует подчеркнуть, что все разобранные нами
формулы приложимы к почвам тяжелого механического
состава, начиная от средних суглинков и тяжелее,
В'суглинках легких, а тем более в супесях и песках
значимость структуры в известной мере утрачивается, так
как эти почвы, вследствие высокого содержания
песчаных фракций, обладают благоприятными физическими
свойствами (имеются в виду: порозность, рыхлость,
водопроницаемость, влага завядания) и не будучи острукту-
ренными.
Метод Вадюниной для вычисления «фактора
структурности» имеет преимущество перед другими, так как для
вычисления требуются лишь результаты механического
анализа почвы, но этот же метод уступает всем
остальным в том смысле, что он не приложим к почвам
засоленного и особенно солонцового ряда, где илистая
фракция, в силу насыщенности ее ионом натрия, коагулирует
обратимо.
Кроме того, в формуле Вадюниной, как нам
кажется, за активный ил во всех случаях должны быть
приняты фракции одного и того же размера. Основываясь
Таблица 15
почвы в процентах на сухую навеску
А. Ф. Макарова
Диаметр фракций, мм
0,05—
0.01
34,6
45,3
39,2
43,0
0,01 - 1 0,005 -
0,005 1 0,001
10,5
9,1
18,6
11,7
15,7
7,6
21 2
11 1
<0,001
32,8
2,5
10,9
1,6
<0,01 | >0,05
59,0
19,2
50,7
24,4
1,9
35,5
10,0
32,6
Фактор
дисперсности по Ка-
чинскому*
100- а
7,6
14,7
Фактор струк-
т\ рности по
Вадюниной**
-—•100%
52,3
12,2
** с — количество ила (фракция <0,005 мм) при механическом
анализе; d — сумма фракций > 0>005 мм при механическом анализе.
Ю Н. А. Качинский
145

на свойствах фракций (см. табл. 4), мы рекомендуем к
активному илу относить фракции <0,001 мм.
Учитывая цели агротехники, мы рекомендуем парные
определения механического и микроагрегатного состава
производить для пахотного и подпахотного слоев или для
двух верхних горизонтов целинных почв. Это позволяет
дополнительно охарактеризовать водопрочность микро- и
макроструктуры почвы, а также потенциальную
способность ее к оструктуриванию.
В таблицах наряду с нашим «фактором дисперсности
почвы» целесообразно приводить «фактор структурности»
по Вадюниной: вычисленные на основе разных
принципов, эти характеристики взаимно дополняют одна другую,
причем рост «фактора дисперсности почвы» логически
должен сопровождаться падением «фактора
структурности».
В заключение разбора вопросов о механическом и
микроагрегатном анализах почвы привожу табл. 15, как
образец записей для окончательных результатов
анализа.
Из этой таблицы, помимо механического состава почв,
на основе «фактора дисперсности» и «фактора
структурности» выявляется различная потенциальная способность
их к оструктуриванию: у чернозема она значительно выше,
нежели у дерново-подзолистой почвы.
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ V
В а дюн ин а А. Ф. Физический режим подзолистой почвы в
зависимости от способов обработки ее. «Уч. зап. МГУ».
Почвоведение, 1946, в. 101.
К а ч и н с к и й Н. А. Агромелиоративная характеристика почв
Чапаевского и Приволжского районов Куйбышевской области.
Рукопись, каф. физики и мелиорации *почв МГУ, 1932.
Качинский Н. А. Опыт агромелиоративной характеристики почв.
«Тр. Советск. секции МАП», т. III. Физика почв, № 2, 1934.
Соколовский А. В. Структура почвы, ее происхождение и
агрономическое значение. В сб. «Физика почв в СССР», 1936,
стр. 9—12.
В aver L. D. a. Rhoades H. F. Aggregate analysis as an aid in
the study of soil structure relationships. Journ. Amer. Soc, Agron.,
1932, vol. 24, № 11, 920—930.
Kopecky Joseph. Die Bodenuntersuchung zum Zwecke der Dra-
inagearbeiten mit besonderer Berucksichtigung eines kombinierten
Schlammapparates. Prag, 1901. Derseble: Internat. Mitt. I
Bodenkunde, 1914, Bd. IV, H. 2/3, 199.
146

Кб 11 g e n P. Ueber die Bedeutung der Pipettemethode fur die mecha-
nische Bodenanalyse und ihre theoretische Grundlage. nebst Vor-
schlagen zur Vereinfachung der Apparatur. Zschr. f. Pflanzener-
nahr., Dung. u. Bodenk., 1927, A, Bd. 9, H. 1, 35—46.
Lemmerman O. Methode fur die Untersuchung des Bndens, Teil
II. Berlin. 1934.
V a g e 1 e r P. Der Kationen- und Wasserhaushalt des Mineralbodens.
Berlin, 1932, s. 312.
10*

VI. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЧВ
ПО МЕХАНИЧЕСКОМУ СОСТАВУ
О ПРИНЦИПАХ ПОСТРОЕНИЯ КЛАССИФИКАЦИЙ
Конечной целью изучения механического состава почв
является выработка классификации почв по
механическому составу с учетом всех их свойств. Прежде чем перейти
к разбору этого вопроса, остановимся на принципах,
полагаемых в основу классификаций.
а. В ряде предложенных до сих пор классификаций
(Аттерберг, Земятченский, Охотин и некоторые другие)
делается допущение, что почва в целом в той или иной мере
повторяет сумму свойств входящих в нее механических
фракций. Правда, Земятченский и Охотин рядом
экспериментов показывают, что сложение различных механических
элементов не дает простого сложения их свойств.
б. При оценке физических свойств различных
механических элементов почвы упускается из виду или
недооценивается их минералогической состав и химические
свойства, которые, однако, в сильнейшей степени влияют на
физические свойства механических элементов почвы в
целом.
в. Параллелизируя свойства почвы со свойствами
механических ее элементов, авторы классификаций
недоучитывают значимость структуры почвы или грунта, а между
тем в настоящее время можно признать бесспорным, что
при одном и том же механическом составе, но при
различном структурном состоянии почва будет обладать резко
различными физическими и другими свойствами.
Приведем несколько иллюстраций к пояснению
высказанных положений. Так, по Аттербергу коллоидный ил об-
148

ладает наихудшей водопроницаемостью, наивысшей
капиллярностью и предельно медленным передвижением
воды по капиллярам. На мы знаем, что тот же ил, при
надлежащем качественном его составе (обогащенность
гумусом типа гуминового комплекса, насыщенность
кальцием или железом) является действенным фактором
структурообразования, и, следовательно, наличие его
должно обусловить наилучшие водные свойства почвы.
Прямая связь между свойствами механических
элементов и свойствами почвы в целом отмечается лишь для
почв легкого механического состава (пески, супеси) и
для тяжелых полностью обесструктуренных почв и
грунтов. В тяжелых структурных почвах она наблюдается лишь
для свойств, обусловливающихся величиною
поверхности почвы, как-то: гигроскопичность, максимальная
гигроскопичность, теплота смачивания, емкость
поглощения. Но и здесь нужно помнить, что поверхностная
энергия почвы, наряду со степенью дисперсности, в
сильнейшей мере зависит от химической природы механических
элементов, что наглядно демонстрируется приведенными
ниже данными.
Количество Н20, сорбируемой различными
минералами, мг на 1 г вещества
(по данным Андерсона, 1922)
Частицы
1-50[Х <1 [А
Мусковит 50,9 358,1
Ортоклаз 0,0 167,3
Кварц 0,0 8,7
Теплота смачивания различных минералов,
размолотых на коллоидальной мельнице,
малые кал. на 1 г вещества
(по данным В. Н. Димо, 1946)
Бентонит 14,080
Мусковит 2,663
Микроклин. :....• ...... 0,155
Кварц 0,0
Различие сорбционной способности одинаковых по
величине и форме, но разных по химическому составу
механических элементов почвы обусловит, даже при
одинаковой их укладе, различный эффективный диаметр пор,
149

w
а следовательно, различную их водо- и
воздухопроницаемость, водоподъемную способность и пр.
Значение химического состава механических
элементов для свойств почвы демонстрируем еще графиком
(рис. 24). Нами взяты чернозем и солонец одинакового
961 \ \
во г Щ \ \ в,
L \\ \
7 S
20 40 60 80 WO Г20 /40 160 WO 200
Е
Рис. 24. Динамика твердости и липкости почв.
/ — солонец ореховато-глыбистый, легкооглинистый, крупнопылевато-ило-
ватый. Целина. Куваево. // — чепнозем слабосолонцеватый,
легкоглинистый крупнопылевато-иловатый. Пшеница яровая по клеверу. Куваево.
а — твердость; в — липкость
механического состава, однако липкость и твердость
этих почв совершенно различны: липкость солонца в два-
три раза, а сопротивление расклиниванию — в десятки
раз больше, чем у чернозема.
150

Отсутствие аддитивности свойств механических
элементов и почвы в целом можно продемонстрировать на
многих примерах.
В табл. 16 приведены механический состав и
водопроницаемость нескольких различных почв. Данные таблицы
наглядно показывают, что совершенно бесперспективно
искать какую-либо постоянную корреляцию для такого
Таблица 16
Механический состав и водопроницаемость различных почв
Почва

Дерново-подзолистая
суглинистая, круп-
нопылеватая.
Стерня ржи.

Собакиноопытное
Чернозем
приазовский
карбонатный
глинистый, круп-
нопылевато-
иловатый.
Стерня озимой
пшеницы. Ст.
Верблюд
Краснозем
глинистый пыле-
вато-иловатый.
Чайная
плантация. Анасе-
ули*
Горизонт,
глубина, см
An
O-JO
An
0-8
An
0-10
1
Механический состав в % абсолютно
сухой почвы
потеря
при
обработке
почвы
0,05 н.
НС]
1,36
7,29
Размер фракций, мм
Л
0,9
0,0
0,0
о
1
12,0
0,04
3,8
i
с^о
О о"
9,8
0,0
2,5
i
ОО^
о о"
41,2
28,6
11,5
1ю
о о"
11,7
9,9
10,1
i
оо
оо
оо
13,7
18,6
31,4
о
о
о
V
9,3
35,6
40,7
цае-
врвый
ось
s с 5
9 в 5 s
Водопр
мость,
час вп
воды,
54,5
709,8
900,0
¦Данные анализа краснозема заимствованы из работы М. К. Дара-
селия (1939).
свойства, как, скажем, водопроницаемость почвенного ила
или физической глины, взятых порознь, и тем же свойством
151

для почвы в целом. То же самое нужно сказать о
скважности, влагоемкости, водоподъемной способности и
некоторых других свойствах. Данные табл. 23 говорят скорее об
13
12
\ 1П
Ь
Г
19
!2
4
д
г
1
L / /
; /
/
; /
; /
/ / /
¦, \ J
I—i—i • / i^t
N
-J I
О 20 ЬО 60 80 Г00 /20 7W
Относительная в*лажностЬ,°/о
Рис. 25. Липкость почвы в
зависимости от степени распыленности
почвы и ее влажности. Дерново-
среднеподзолистая, суглинистая,
пылевато-песчаная почва.
Стерня ржи, А (0—10 см)
/ — почва естественного сложения; 2 —
почва, просеянная через сито в 1 мм:
3 — почва, просеянная через сито
в 0.25 мм.
обратной зависимости: содержание физической глины и
ила в приведенных почвах растет от дерново-подзолистой
почвы к краснозему, однако водопроницаемость почв в
том же направлении не только не уменьшается, а резко
возрастает, что связано с хорошей оструктуренностью
приазовского чернозема и краснозема.
Для оттенения роли структуры почвы в определении
физико-механических ее свойств при одном и том же
механическом составе приводим еще рис. 25.
Как видно из графика, липкость пахотного слоя дер-
152

ново-подзолистой суглинистой пылевато-песчаной почвы
по мере обесструктуривания возросла 1 с 2,5 до 13 г/см2.
На основе длительного опыта параллельного изучения
механического состава и физических свойств многих почв
я прихожу к заключению, что наиболее неблагоприятные
(в агрономическом смысле) физические свойства почвы
обусловливают фракции размером от 0,01 до 0,005 мм.
Эти фракции в расчлененном состоянии не обладают
положительными физическими свойствами песка и в то же
время они являются «пассивной» частью при образовании
почвенной структуры. Почвы, имеющие в преобладании
эту фракцию, обычно сильно припадливы,
малоструктурны, плохо водо- и воздухопроницаемы. При пахоте они
оказывают высокое тяговое сопротивление. При
классификации почв по механическому составу в
агрономических целях фракции средней пыли (0,01—0,005 мм)
должно уделяться значительное внимание.
Из сказанного выше о зависимости свойств
механических элементов, помимо их размеров, от
минералогического состава и химической природы, и свойств почв —
от этих факторов и степени их оструктуренности, вытекает
необходимость разработки нескольких классификаций
почв по механическому составу хотя бы для таких резко
отличных рядов почв, как почвы таежной зоны, зональные
почвы степей и пустыни, почвы солонцового яипа.
КЛАССИФИКАЦИЯ Н. М. СИБИРЦЕВА
Наиболее распространенной классификацией почв по
механическому составу (в агрономических целях) в
дореволюционной России была двухчленная классификация
Сибирцева, приспособленная к данным механического
анализа почвы по методу Шене. Классификация строится на
соотношении в почве «физической глины» и «физического
песка». В данные термины в разное время Сибирцев
вкладывал разное понятие. Так, в 1899 г. он пишет:
«Пользуясь механическим анализом, можно считать за
физическую глину те частичные элементы почвы, диаметр
которых не выше 0,001 мм (ил)».
1 Связь физико-механических свойств почвы с их структурой
отмечается во многих работах, из которых особого внимания
заслуживают работы М. X. Пигулевского (1936).
15Я

В 1901 г. он дает другое определение: «В составе поч«
венного мелкозема различают обыкновенно «пыль»
(Staub), то есть частицы 0,05—0,01 мм диаметром, и ил
(Schlamm), который часто называют «глиной» (частицы-
<0,01 мм в диаметре)... Этот последний термин
употребляется, как термин физический, то есть им
обозначаются составные части почвы, имеющие физические
свойства глины: способность впитывать влагу,
давать в сыром состоянии вязкую массу, ссыхаться и про-
чее».
П. С. Коссович (1903), ссылаясь на Сибирцева,
указывает третью границу между «физическим» песком и
«физической» глиной: к «физической» глине он относит
частицы <0,005 мм. В дальнейшем в практике почвоведения
утвердилось понятие о «физической глине», как о части-
цах<0,01 мм. Учитывая в почве содержание этих
частиц, Сибирцев предложил следующую, широко известную
шкалу для классификации почв по механическому составу
(1901). Текст классификации дается по Сибирцеву, без
всяких изменений.
Почвы Соотношение „физической" глины
к „физическому * песку
Глинистые От 1:1 до 1:V2
Тяжельп суглинистые ..... » 1:2 » 1:3
Средние суглинистые Около 1:4
Легкие суглинистыэ От 1:5 до 1:6
Супесчаные » 1:7 » 1:10
Глинистые пески Содержание глины в 15, 30 и
даже 50 раз менее
содержания песка
Следует отметить, что приведенная классификация
Сибирцева не устанавливает точных границ для выделения
почв различного механического состава. Так, для глин
указывается соотношение глины и песка от 1 : 1 до 1 : 7г;
для тяжелого суглинка — соответственно: от 1:2 до
1 : 3 и т. д. Неясно — к какой категории будут относиться
почвы в интервалах отношений от 1 : 1 до 1 : 2, а также
при отношении, большем чем 1 : 7г. Последующая
практика отнесла эти почвы к глинистым и ввела подобные же
уточнения в отношении всех остальных градаций.
Классификация Сибирцева прочно вошла в почвенные
работы и удерживалась в некоторых областях Советского
Союза, особенно на Украине, до тридцатых годов.
154

КЛАССИФИКАЦИЯ А. Н. САБАНИНА, В. В. ГЕММЕРЛИНГА
и и. п. жалии некого
А. Н. Сабанин, предложив свой — сифонный метод
механического анализа почвы, вынужден был несколько
отойти от классификации Сибирцева и совместно с
В. В. Геммерлингом и И. П. Жалцинским 1 предложил
свою классификацию почв по механическому составу.
В этой (неопубликованной) классификации были
повышены нормы содержания «физической глины» для
отнесения почв в категорию суглинков и глин до пределов,
близких к тем, какие мы предлагаем для почв,
ненасыщенных основаниями. В частности, к глинам относились
почвы с содержанием «физической глины» свыше 50%.
Вызвано это было новой (более интенсивной)
подготовкой почв к механическому анализу. Кроме того, в
классификации учитывалось, что, вследствие всасывающей
силы сифона, в него попадают суспензии с глубин ниже
заданного в анализе уровня. Поэтому результаты
анализов по методу Сабанина дают некоторое
переутяжеление почв (засасывание во фракцию «физической глины»
некоторой доли «физического песка»).
Если шкала Сибирцева нашла широкое применение
при использовании результатов анализа по Шене и Копец-
кому, то шкала Сабанина была широко распространена в
отношении результатов анализа по его методу, и в
частности, применялась в работах В. В. Геммерлинга при
обследовании почв бывших Пензенской и Уфимской губерний и
в работах С. А. Захарова, М. М. Филатова при изучении
почв бывшей Московской губернии.
КЛАССИФИКАЦИИ Г. М. ТУМИНА и С. А. ЗАХАРОВА
Стремясь детализировать шкалы Сибирцева и
Сабанина, Г. М. Тумин и С. А. Захаров предложили заменить
их трехчленной шкалой..Тумин рекомендовал учитывать
соотношение фракций: <0,01 мм (физическая глина); от
0,01 до 0,1 мм (песчаная пыль) и от 0,1 до 3 мм (песок).
Механический состав почвы выражается отношением —
глина : песчаная пыль : песок, в котором глина
принимается за единицу.
1 Сообщено нам проф. В. В. Геммерлингом.
155

С. А. Захаров предложил классифицировать почвы по
механическому составу на основе соотношения фракций:
< 0,01 мм (физическая глина); от 0,01 до 0,05 (пыль) и
0,05—3 мм (песок), причем в названии почвы по
механическому составу на первое место ставится наименьшая
по содержанию фракция, на второе — средняя по
содержанию и на последнее — фракция, процентное
содержание которой в почве наиболее высокое.
Обе названные трехчленные шкалы дают более
развернутую качественную характеристику почвы; однако в
словесном определении механического состава
почв по этим шкалам отсутствуют точные количественные
характеристики. Например, по трехчленной шкале проф.
Захарова в названии почвы «пылевато-песчано-глинистая»
мы будем знать, что больше всего в ней глины, а меньше
всего пыли, но строго количественные характеристики
здесь отсутствуют. Чтобы их узнать, нужно познакомиться
с результатами анализов, но в этом случае трехчленная
характеристика почвы становится излишней, так как
результаты анализа дадут более дробную характеристику.
При двухчленных же формулах Сибирцева и Сабанина в
каждом определении почвы по механическому составу
заключена определенная количественная характеристика
почвы в отношении двух важнейших групп механических
элементов. Кроме того, существенным недостатком всех
четырех названных классификаций является отсутствие в
них наиболее «активной» части почвы — ила (частиц
с диаметром < 0,001 мм).
КЛАССИФИКАЦИЯ В. В. ОХОТИНА
В последние десятилетия, когда в аналитической
почвенной практике методы анализа почв Шене и Сабанина
были заменены пипеточным методом, с учетом средней и
мелкой пыли, а также ила, а почва к анализу стала
подготавливаться химическими способами, появилась
необходимость в замене классификаций Сибирцева и Сабанина
другой классификацией, в которой бы учитывались
особенности новых методов работы и результаты анализов по
этим методам.
В дорожном почвоведении при изучении грунтов и для
оценки их в строительных целях известны классификации
I м

1-й Всесоюзной конференции по научно-исследовательским
вопросам дорожного строительства (1931), В. В. Охотина
(1933) и др. Классификация Охотина строится на
соотношении механических элементов в грунте: < 0,005; 0,005—
0, 25 и 0,25—2 мм (см. табл. 17).
Таблица 17
Классификация грунтов -по гранулометрическому составу
В. В. Охотина
Номенклатура
грунта
Тяжелая глина
Глина
Пылеватая глина
Тяжелый суглинок
Пылеватый тяжелый
суглинок
Средний суглинок
Пылеватый средний
суглинок
<0,005 мм
(глины, по
Охотину)
>60
1 60—30
>30
30-20
30-20
20-15
20—15
Процент частиц
0,005-0,25 мм (пыли,
по Охотину)
Больше, чем
каждой из двух
других фракций
грунта
Больше, чем
песчаных
Больше, чем
песчаных
0,25-2-мм (песка,
по Охотину)
—
Больше, чем
пыле ваты х
Больше, чем
пылеватых
Легкий суглинок
Пылеватый легкий
суглинок
Тяжелая супесь
Пылеватая тяжелая
супесь
Легкая супесь
Пылеватая легкая
супесь
15—10
15—10
10-6
10-6
6-3
6- 3
Больше, чем
песчаных
Больше, чем
песчаных
Больше, чем
песчаных
Больше, чем
пылеватых
Больше, чем
пылеватых
Больше, чем
пылеватых
Песок
Пылеватый песок
1 <3
<з
'
—
Больше, чем
песчаных
Больше, чем
пылеватых
157

Приведенная классификация нашла положительную
оценку в дорожном почвоведении. Иногда проявляется
тенденция использовать ее и в агрономических целях. Вот
это последнее обстоятельство нам кажется неприемлемым.
Нельзя ставить знак равенства при оценке грунта как
строительного материала и при оценке почвы как средства
труда в сельскохозяйственном производстве. Земятчен-
ский и Охотин, оценивая грунтовые смеси,
приплюсовывают в классификационной шкале среднюю пыль (0,01—
0,005 мм) к песку. По указанным выше соображениям, в
агрономических целях этого сделать нельзя, как нельзя
согласиться с автором, когда он эту фракцию называет
«лёссовидной». Высокое содержание в почве средней пыли
сообщает ей ряд свойств тяжелых почв, как связность в
сухом состоянии, припадливость и вязкость в сыром,
низкую водопроницаемость и др. Это отрицательное влияние
усугубляется бесструктурностью или пониженной
структурностью почв с высоким содержанием средней пыли.
Аналогичные наблюдения делал еще Сибирцев. Позже для
фракций 0,02—0,002 мм то же отмечал Аттерберг.
Приходится признать, что прав был Сибирцев, когда при
классификации почв в агрономических целях он среднюю
и мелкую пыль приплюсовывал к «физической» глине.
КЛАССИФИКАЦИЯ Н. А. КАМИНСКОГО
Возникла необходимость новой классификации в
агрономических целях. Доводы к изменению
классификационных шкал Сибирцева и Сабанина следующие:
1. При химическом методе подготовки почвы к
механическому анализу выход «физической» глины в целом и в
том числе ила (частиц < 0,001 мм) будет значительно
выше, чем при прежнем методе подготовки (кипячение
почвенной навески с водой и растирание ее).
2. Использование для определения скоростей падения
механических элементов в воде формулы Стокса
обусловливает получение почвенных характеристик, резко
отличных от ранее получавшихся по формуле Шене (см.
табл. 7).
Применительно к описанному методу механического
анализа, нами в 1938 г. предложена новая классификация
почв по механическому составу. В публикации 1943 г. эта
158

классификация уточнена и в таком виде нашла широкое
применение в почвенных исследованиях СССР и ряда
зарубежных стран.
В основу подразделения почв на пески, супеси,
суглинки и глины мы в 1938 г. взяли соотношение частиц больше
и меньше 0,01 мм, выделяемых при анализе пипет-мето-
дом, применительно к скоростям падения механических
элементов в воде, определяемым по формуле Стокса.
Для решения вопроса об оставлении или изменении
этой границы в настоящее время мы сделали сводку
имеющихся в литературе материалов о свойствах
механических элементов почвы (Аттерберга, Вильямса, Мазурен-
ко, Раселля и Галля, Дикого, Беляковой, Роде, Морозова,
Мельникова, Розанова, Ткачука и др.)- Кроме того,
дополнительно были проведены всесторонние исследования
свойств механических элементов дерново-подзолистой
суглинистой почвы (Е. И. Кочерина, 1954). Часть данных из
работы Кочериной приведена на рис. 1.
Как из рис. 1, так и из других материалов следует, что
свойства механических элементов, изменяясь при
уменьшении диаметра механических элементов, претерпевают
особенно резкие изменения на границах: 0,01; 0,005 и
0,001 мм.
Первую из этих границ (0,01 мм) мы и оставляем как
границу между «физическим песком» (частицы с
диаметром > 0,01 мм) и «физической глиной» (частицы с
диаметром < 0,01 мм).
На основании соотношения содержания частиц в почве
этих крупностей предлагаем (применительно к
данным анализа по нашему методу) основную
шкалу классификации почв по механическому составу
(табл. 18 и рис. 26).
По сравнению с классификацией, опубликованной в
1943 г., в настоящую классификацию введены нами
некоторые изменения и дополнения на основе материалов,
собранных за истекший период.
1. Повышено на 5% содержание «физической» глины
на границах между легкой и средней глиной для таежных
и степных почв; средней и тяжелой глиной для почв
степного типа почвообразования, красноземов и желтоземов.
2. Резко изменена классификация каменистости почв:
содержание каменистого материала для отнесения почвы
159

Таблица 18
Классификация почв по механическому составу
^(разработана Н. А. Качинским)
Часть I
Основная шкала
Содержание физической глинь
(частиц < 0,01 мм), %
Содержание физического песка
(частиц > 0,01 мм), %
Почвы

подзолистого типа
почвообра-
зовлния
0—5
5—10
10-20
20—30
30-40
40-50
50-65
65-80
>80
степного
типа поч-
воо | а^о-
Еания,
кгасноземь
и
желтоземы
0-5
5—10
10-20
20-30
30-45
45-60
60-75
75-85
>85

солонцы и
сильно-
солон-
цеьа-
тые
почвы
0-5
5-10
10-15
15—20
20-30
30-40
40-50
50-65
>65

подзолистого типа
п >4loo6, a-
зования
100—95
95—90
90—80
80-70
70-60
60'-50
50-35
35-20
<20
ст пного
типа

вообразования,
kj асноземы
и
желтоземы
100-95
1 95—90
90-80
80—70
70-55
55-40
40-25
25—15
<15
солонцы и
сильное о-
лонцеЕатье
почвы
100-95
95—90
90—85
85—80
80—70
70-60
60—50
50-35
<35
Краткое
название почвы по
механическому
составу
Песок
рыхлый
Песок
связный
Супесь
Суглинок
легкий
Суглинок
средний
Суглинок
тяжелый
Глина
легкая
Глина
средняя
Глина
тяжелая
Примечание В результатах анализа для почв ненасыщенных
основаниями, „потеря при об| абот! е почьы от 0.05 н. НС1 приплк совыгастся к
.физической глине', для по т. насыщенных основаниями, она приплюсоьывается к
„физическому песку".
Ьсли в почве есть, гравий (1—3 мм), он включается в 100%, причисляясь
к песку
Вторая цифра в графах всюду дана „включительно".
в ту или другую группу по каменистости, по сравнению с
ранее опубликованной классификацией, сокращено вдвое.
160

Классификация почв по каменистости
< Частиц
^"3 мм, %
<0,5
0,5—5,0
5—10
>10
Степень каменистости
Почва нокаменистая
Слабокамонистая
Средн^каменистая
Сил ьнокаменистая
Тип каменистости
Устанавливается по
характеру скелетной части.
Почвы могут быть: валунные,
галечниковые, щебенчатые.
Изменения в основную классификацию внесены на
основе изучения многочисленных аналитических
материалов, замечаний почвоведов и практиков с мест.
Поясняем основной принцип внесения поправок в
классификацию.
По каждому классу почв, выделенных согласно нашей
классификации, были проанализированы сотни образцов
/00
80
60
40
20
\Песок I Лесок \ СипесЬ \Сиглинок\Сргяинон\Суглинок\ Глина I Глина I Глина
pbi&nbiu сдязнош у легНий средний тяжелый
ШШ' О'
%
20
легкая средняя тяжелая
fy о_ $
Рис. 26. Классы почв по механическому составу в зависимости от
содержания в них физической глины, в процентах веса сухих почв:
/-физический песок (частицы > 0,01 мм); 2 - физическая глина (частицы
< 0 01 мм)- 3— почвы подзолистого типа почвообразования; 4 — почвы степного
типа почвообразования, красноземы и желтоземы; 5 — солонцы и
сильносолонцеватые почвы.
161

и полученные данные обработаны по методу вариационной
статистики. Во всех классах, кроме легких и средних глин,
подавляющее большинство проанализированных почв по
содержанию «физической глины» сосредоточилось в
центре гауссовской кривой для данного класса почв по
механическому составу. Например, большинство супесей имело
содержание «физической глины» 14—15—16%, т. е.
примерно среднюю величину из 10 и 20%. Для легких
суглинков, соответственно, большинство почв содержало
«физической глины» 24—25—26%, что соответствовало модусу
в симметричной гауссовской кривой (для почв данного
механического состава). В классах же легких и средних
глин максимум проанализированных почв показал
содержание физической глины, смещенное к верхнему
(большему) пределу для данного класса. Например, в черноземах
большинство легких глин имело физической глины не
65%, что является средней величиной из 60 и 70%, а 67—
68%. Аналогичная величина для среднеглинистых
черноземов оказалась равной не 75, а 78—79%. Следовательно,
верхняя граница содержания физической глины в классе
легких и средних глин была в нашей классификации
несколько занижена, и потому мы поднимаем ее на 5%.
Косвенным подтверждением правильности приведенного
статистического анализа является тот факт, что в
практике наших работ полевое определение механического
состава почв грубо эмпирическими сухим и мокрым
методами, которыми пользуются почвоведы в поле, чаще всего
давало для тяжелых почв определения (изучено по
полевым дневникам) на один класс ниже, чем по
лабораторным анализам. Например, в поле почва определяется как
легкая глина, а по лабораторным данным она попадает
в глину среднюю.
Изменение классификационных градаций для легких
и средних глин на 5% не вызовет каких-либо затруднений
в сопоставлениях механического состава почв по нашей
прежней классификации и по уточненной в настоящее
время. Максимум разницы может заключаться в том, что
почва^ ранее отнесенная к тяжелоглинистым, может по
уточненной классификации попасть в среднеглинистые, а
прежняя среднеглинистая — в легкоглинистые/
Более серьезные изменения, под давлением практики,
вносятся нами в классификацию почв по каменистости.
162

В настоящей (последней) классификации по каменистости
учитывается:
а) почва некаменистая — каменистого материала
<0,5%; почва в отношении обработки считается
нормальной;
б) почва слабокаменистая — каменистого материала
0,5—5%; при условии, что этот материал представлен
мелким щебнем или галькой, почва обрабатывается
нормально, но при этом будет наблюдаться ускоренный износ
рабочих поверхностей орудий обработки, особенно
лемехов;
в) почва среднекаменистая — каменистого материала
5—10%; для нормальной обработки почвы необходимо
вычесывание крупного каменистого материала; замечание по
пункту «б» остается в силе;
г) почва сильнокаменистая — каменистого материала
> 10%; для возделывания однолетних культур требуются
тяжелые мелиорации по выбору и удалению каменистого
материала с поля.
Во всех случаях окатанный каменистый материал при
обработке почвы менее вредоносен, нежели щебнистый.
Под многолетние культуры, особенно под садовые и
плодо-ягодные, где для обработки почвы используются
специальные орудия, и где сами обработки применяются
значительно реже, нежели под однолетние культуры,
возможно эффективное использование сильно каменистых
почв с содержанием каменистого материала (если он не
представлен крупными глыбами) —до 70% и более1.
3. В основную таблицу классификации почв по
механическому составу впервые введена отдельная
классификация почв солонцового ряда. Основанием для разработки
1 В 1956 г. во Франции, на древней террасе реки Роны
севернее города Авиньона мы знакомились с отлично развитым
виноградником, выращенным на крупном аллювиальном галечнике,
количество мелкозема в котором составляло лишь 24%. С поверхности
галечник кварцитовый, ниже — полевые шпаты, авгиты, роговые обманки.
Галечник удобрялся мелкоземом, который, будучи смешанным с
минеральными туками, вносился под кусты винограда. Обработка этих
почв производилась оборотным плугом, у которого лемех заменен
мощным ломом, передвигающимся во втулке. Конец лома
расклепан на долотообразный клин. По мере износа конца лома — лемеха,
он продвигается по втулке, чем восстанавливается сработанная
часть.
163

ее послужило сравнительное изучение физических и
особенно физико-механических свойств зональных почв
(серых лесных, черноземов, каштановых и бурых) и
залегающих среди них солонцов.
Как правило, солонцы ранее проявляют свойства
тяжелой почвы при меньшем содержании глинистых частиц,
нежели рядом залегающая несолонцеватая почва.
Особенно сильно это сказывается в отношении таких свойств, как
водопроницаемость, липкость и вязкость в сыром
состоянии, твердость и трещиноватость—в сухом (см. рис. 24).
В соответствии с этим оптимальная влажность для
обработки солонцов всегда ниже, а удельное сопротивление их
при пахоте всегда выше, чем у несолонцеватых почв того
же почвенного комплекса.
Поэтому в предлагаемой классификации кривая
содержания физической глины различных по механическому
составу солонцов лежит ниже аналогичных кривых для
почв степного и подзолистого типов почвообразования
(см. рис. 26). Различие между солонцами и почвами
степного типа почвообразования начинается с супесей, тогда
как для почв подзолистого типа почвообразования* оно
выявляется лишь в суглинках средних. Единая кривая
для всех почв наблюдается в песках, где слабо
сказывается влияние глинистой фракции.
Следует отметить, что в среде почвоведов нет единой
точки зрения по вопросу о необходимости
дифференциации классификаций почв по механическому составу.
Отсутствие такого единства выявилось еще в 1938 г.,
когда при Почвенном институте Академии наук СССР по
разбираемому вопросу было созвано специальное
методическое совещание.
Часть почвоведов высказывалась за единую
классификацию для всех почв. Довод сторонников этой точки
зрения сводится к тому, что класс почв по механическому
составу определяется количеством в ней
глинистых частиц, а различия в свойствах
одинаковых по механическому составу, но различных по типу
почв выражены в самом их типе, что каждьдй
почвовед должен учитывать.
Большинство, однако, считало недостаточным при
оценке почв по механическому составу подчеркивать их
различие в свойствах лишь типом почв. Ведь класси-
J64

фикации почв по механическому составу появились при
развитии почвоведения как науки, а понятие о почвах —
песчаных, супесчаных, суглинистых и глинистых уходит к
истокам земледелия, и сами эти термины народные.
Значит в понятие почв, скажем, песчаных или глинистых
вкладывалось тогда не фиксированное содержание
механических элементов определенного размера, а сумма
свойств почвы, важных для земледелия.
В нашем понятии и теперь глина или другая по
механическому составу почва — это не субстрат, содержащий
во всех случаях х% физической глины и у% песка, а
почва, обладающая определенной вязкостью,
сопротивляемостью при пахоте и прочими свойствами. А так как
свойства почвы зависят не только от количества механических
элементов определенной крупности, но и от свойств этих
элементов, и в разных почвах свойства их не одинаковы,
то,закономерно стремление дифференцировать
классификации применительного к типам почв.
Высказывается сомнение, что задача эта не
осуществима, так как многообразие почв велико. Мы склонны
согласиться с тем, что преждевременно говорить о
классификациях почв по механическому составу применительно
к каждому их типу. Но составление классификаций для
резко различных рядов почв, к чему мы стремимся,—
задача оправданная и осуществимая.
Ранее (1943) мы предложили частично
дифференцированные классификации для почв подзолистого и
степного типов почвообразования. За истекшее время
почвенная практика подтвердила целесообразность такого
разделения.
В 1943 г. перед почвоведами ставилась задача
«разработать классификацию по механическому
составу засоленных почв» (Качинский, 1943,
стр. 44). Для почв солончакового ряда эта задача
оказалась пока неосуществимой, так как все свойства этих
почв в сильнейшей степени зависят от характера
преобладающих в них солей. Для солонцов мы попытались ее
разрешить, и нашу классификацию отдаем на суд
практики.
4. В предлагаемой классификации частично изменено
место «потери» почв при обработке их 0,05 н. НС1.
Подробно этот вопрос разобран в главе III. Здесь лишь от-
165

метим, что «потерю» мы вводим в последней
классификации в число 100% навески. В почвах, ненасыщенных
основаниями, она складывается в основном из подвижных
форм железа и алюминия, частично Si02, поэтому ее
нужно включить в илистую фракцию (<0,001 мм). В почвах,
насыщенных основаниями, карбонатных и засоленных, при
практической невозможности разнести «потерю» по
отдельным фракциям, ее следует вводить в 100% навески
под рубрикой «сборная фракция», а при классификации
почв приплюсовывать к «физическому песку», так как
наличие карбонатов и растворимых солей не усиливает, а
снижает «глинистость» почв.
Проценты содержания песка и глины в почве
округлены до пятерок и десятков в целях облегчения
запоминания шкалы.
В целях оттенения в механическом составе
соотношения фракций гравия, песка, пыли и ила, нами вводится
в классификационную таблицу понятие «преобладающих»
фракций. Мы выделяем фракции: гравелистую (1—Змм);
песчаную (0,05—1,0 мм); крупнопылеватую (0,05—
—0,01 мм); пылеватую (0,01—0,001 мм) и иловатую
(< 0,001 мм).
В дальнейшем мы предлагаем две категории
классификационных шкал, отображающих с различной
детальностью механический состав почвы.
В подробной классификации (табл. 19)
учитывается соотношение всех вышеназванных фракций
механических элементов. Пусть черноземная почва
содержит: «физической глины» — 80%, ила — 45%, пыли
(средней и мелкой) — 25%, пыли крупной — 20%, песка — 10%.
В этой почве первой преобладающей фракцией будет ил,
на втором месте по количеству будет пыль; на третьем
месте -*- пыль крупная и песок. Эту почву по
механическому составу мы назовем: глина средняя, пылевато-ило-
ватая. Второй пример: пусть подзолистая почва названа
нами по механическому составу так: суглинок тяжелый,
иловато-крупнопылеватый. Это означает, что физической
глины (частиц < 0,01 мм) в почве — 40—50%;
преобладающая фракция — крупная пыль; на втором месте по
величине — ил, на третьем — все остальные
неназванные фракции.
Данная подробная шкала рекомендуется нами: а) прц
1(>6

Таблица 19
Классификация почв по механическому составу
часть II
Номенклатура почв по механическому составу на основе соотношения
механических элементов >0,01 и <0,01 мм, а также с учетом
содержания преобладающих фракций.
Подробная шкала
Классы почв по
механическому
составу
Разновидности почв по механическому составу
Глины
тяжелые
Пылевато-иловатые (п.-и.)
Иловато-пылеватые (и.-п.)
Глины
средние и
легкие
Глина легкая
Суглинки
тяжелые и
средние
Суглинки
легкие
Пылевато-иловатые (п.-и.)
Иловато-пылеватые (и.-п.)
Крупнопылевато-иловатые (к.-п.-и.)
Иловато-крупнопылеватые (и.-к.-п.)
Пылеватая (п.)
Крупнопылеватая (кр.-п.)
Иловато-песчаная (и.-песч.)
Пылевато-иловатые (п.-и.)
Иловато-пылеватые (и.-п.)
Крупнопылевато-иловатые (к.-п.-и.)
Иловато-крупнопылеватые (и.-к.-п.)
Пылеватые (п.)
Крупнопылеватые (к.-п.)
Песчано-пылеватые (песч.-п.)
Иловато-песчаные (и.-песч.)
Пылевато-песчаные (п.-песч.)
Крупнопылеватые (к.-п.)
| Иловато-песчаные (и.-песч.)
Пылевато-песчаные (п.-песч.)
Песчаные (песч.)
1 Гравелисто- песчаные (гр.-песч.)
167

Продолжение табл. 19
Классы почв
по
механическому составу
Супеси
Пески связные
Пески рыхлые
Разновидности почв по механическому составу
Крупнопылеватые (к.-п.)
Иловато-песчаные (и.-песч.) •
Пылевато-песчаные (п.-песч.)
Песчаные (песч.)
Гравелисто-песчаные (гр.-песч.)
Мелкозернистые (м.-з.)
Мелкозернистые крупнопылеватые (м.-з.-к.-п.)
Мелкозернистые иловато-песчаные (м,-з.-и.-песч.)
Среднезернистые (с.-з.)
Среднезернистые-гравелистые (с.-з.-гр.)
Мелкозернистые (м.-з.)
Средиезернистые (с.-з.)
Крупнозернистые (к.-з.)
Мелкозернистые гравелистые (м.-з.-гр.)
Средиезернистые гравелистые (с.-з.-гр.)
Крупнозернистые гравелистые (к.-з.-гр.)
Примечания: Глина легкая, суглинки тяжелые и средние „пылеватые"
второй преобладающей фгакцией имеют крупную пыль (0,05-0,01 мм).
Глина легкая, суглинки тяжелые и средние „крупнопылеватые" второй
преобладающей фракцией имеют пыль (0,01-0,001 мм).
Суглинки легкие и супеси крупнопылеватые второй преобладающей фракцией
иммеют песок (0,05 — 1 мм).
Суглинки легкие и супеси „песчаные" второй преобладающей фракцией
имеют крупную пыль (0,05 — 0,01 мм).
В песках ki упнопылеватых преобладает лёссовидная фракция (0,05-0,01 мм);
второй фракцией будет песчаная (0,05-1 мм).
Пески мелкозернистые, средиезернистые и крупнозернистые преобладающей
фракцией имеют песок соответствующей крупности, на втором месте пыль
крупная. *
Пески мелкозернистые, средиезернистые и крупнозернистые гравелистые
преобладающей фракцией имеют песок соответствующей крупности; на втором
месте-гравий.
картировании опытных участков и участков Госсортосети;
б) при крупномасштабных исследованиях в почвенно-ме-
лиоративных целях; при обследовании территорий под
168

специальные культуры (свекла, хлопок, чай, цитрусовые,
виноградники, садовые культуры), при всех почвенных
съемках, начиная с масштаба 1 : 25 000 и точнее.
В краткой шкале используются основные
номенклатурные подразделения почв по механическому
составу, приведенные в табл. 19, с тем, однако, отличием,
что «глины легкие» и «глины средние» объединяются в
категорию «глин», с оставлением подразделения «глин
тяжелых». Глины могут быть пылеватые и иловатые. Все
категории суглинков подразделяются на пылеватые
суглинки и опесчаненные, в зависимости от преобладания
фракций песка (1—0,05 мм) или крупной пыли (0,05—
0,01 мм). Преобладание остальных фракций в
терминологии не оттеняется. Супеси делятся на пылеватые,
песчаные и гравелистые; пески— на крупнозернистые, сред-
незернистые и мелкозернистые, в зависимости от
преобладания той или иной фракции. Каждая из этих категорий
песков может быть песком гравелистым.
Шкала используется при ориентировочном
определении механического состава почвы в поле (упрощенными
приборами и методами) и при составлении
мелкомасштабных карт.
При использовании любой из двух названных шкал,
классификация почв по механическому составу для почв
каменистых должна сопровождаться указаниями на
степень их каменистости (см. стр. 162).
Каменистость отмечается в почвенной карте по фону
механического состава.
Опыт классификации почв по предлагаемым нами
шкалам и сопоставление полученных классификационных
названий с характеристиками почв, даваемыми опытным
почвоведом в поле, показывают высокое соответствие
характеристик, получаемых в обоих случаях (по этому
вопросу учтены анализы для нескольких тысяч образцов).
ЗАРУБЕЖНЫЕ КЛАССИФИКАЦИИ ПОЧВ
ПО МЕХАНИЧЕСКОМУ СОСТАВУ
В зарубежном почвоведении классификации почв по
механическому составу менее дифференцированы, нежели
в СССР. В западноевропейских странах они в
большинстве случаев составлены с использованием классификаций
механических элементов почвы по Аттербергу. В послед-
№

Таблица 20
Классификация почв по механическому составу В. Новака
(Чехословакия, 1923-1948гг). Главная шкала.
Содержание
фракции<0,0 1мм,%
Классификация 1923 г.
>70
50—70
30-50
20—30
10—20
0-10
Классификация 1938—
1948 гг.
>75
60—75
45—60
30—45
20—30
10—20
0—10
Название почв по механическому
составу
Глина тяжелая
» легкая
Суглинок тяжелый
» средний
Песчаный суглинок
Суглинистый песок
Песок
Примечание: Классификация доктора Новака 1923 г.
опубликована в 1926 г. *; классификация его 1938—1948 гг. не опубликована и
любезно предоставлена нам автором в рукописи.
* Dr. Vaclav Novak. Vvahy о systemech bonitace pudu. Praha
1926, стр. 33—34.
ние годы в странах народных демократий широко
применяется и наша классификация.
Для примера приведем классификации: чехословацкую
(1923-1948, табл. 20), швейцарскую (табл. 21) и
немецкую (табл. 22).
Таблица 21
Классификация почв по механическому составу
(Вигнер, Швейцария, 1926 г.)
2-0,05 мм
<20
<30
<30
>30
>30
>50
>50
0,05-
<20>
Фракции,
-0,01 (0,02)
^20
^20
40—20
50-30
40—20
30-10
20—10
%
мм
<0,01 (0,02) мм
>75
75-60
60—50
50—40
40—20
40—20
20—10
<10
Название почвы по
механическому составу
Глина тяжелая
Глина
Глина легкая
Суглинок тяжелый
Суглинок
Оп^счаненный
суглинок
Супесь
Песок
170

Таблица 22
Классификация почв по механическому составу
(Германия, Государственная комиссия по оценке земель, 1953 г.)
Механические
элементы
< 0,01 мм, %
>60
60-45
44-30
29—24
23-19
18-14
13—10
<10
Название почвы по механич скому составу
Глина
Тяжелый суглинок
Средний суглинок
Отсчаненный суглинок
Сильно оглиненный песок
Оглиненный песок
Слегка оглиненный песок
Песок
Условное
обозначение

механического
состава
Т
LT
L
SL
LS
IS
SI
S
Как видно из таблиц 20 и 22, чехословацкая и
немецкая классификации очень близко подходят к нашей
основной классификационной шкале для почв степного типа
почвообразования (см. табл. 18).
Для классификации почв по механическому составу
в зарубежных странах иногда пользуются методом
треугольника Гиббса — Розебома, который в почвенных
работах именуется часто как треугольник Фере (см. Гессне-
ра — Gessner, 1931; Кирица — Chirita, 1955, и др.).
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ VI
Дараселия М. К. Водный режим красноземных почв в условиях
чайных плантаций. Тбилиси, 1939.
Д и м о В. Н. К вопросу о теплоте смачивания почв, минералов и
пород и связи ее с поверхностными свойствами.
«Почвоведение», 1946, № 5.
Захаров С. А. Курс почвоведения. М.—Л., Гос. изд. с.-х. и колх.-
кооп. лит., 1931, стр. 84.
Земятченский П. А. Глины СССР. Изд-во АН СССР, М.—Л.,
1935.
Качинский Н. А. Классификация почв по механическому
составу. «Почвоведение», 1938, № 7/8.
Качинский Н. А. Методы механического и микроагрегатного
состава почвы. Изд-во АН СССР, М.— Л., 1943.
Качинский Н. А. К уточнению механического анализа почв и
классификации почв по механическому составу. «Почвоведение»,
1956, № 6.
Ш

Качинский Н. А. Методы механического анализа почв и
классификация почв по механическому составу. «Докл. VI
Международному конгрессу почвоведов». Первая комиссия. Физика
почв. 1956.
К о с с о в и ч П. 'С. Курс почвоведения, почвенные классификации и
частное описание почв. СПб., 1903, стр. 14.
Кочерина Е. И. Некоторые химические и физические свойства
отдельных механических фракций дерново-подзолистой почвы.
«Почвоведение», 1954, № 12.
О х о т и н В. В. Гранулометрическая классификация грунтов на
основе их физических и механических свойств. Огиз, Ленгостранс-
издат, 1933.
Пигулевский М. X. Основы и методы изучения
физико-механических свойств почвы. Л., 1936.
Сибирцев Н. М. Почвоведение. Ч. II и III, Варшава, 1899,
стр. 105.
Сибирцев Н. М. Почвоведение. В. III, отд. IV, СПб., 1901,
стр. 30.
Ту мин Г. М. Механический анализ и картографическая
группировка пород и почв. «Ежегодн. по геологии и минералогии
России», Н. Александрия, 1910, т. 12, в. 1—2, стр. 26—27.
Цытович Н. А. Механика грунтов. 1940, Л.— М., Гос. изд-во
строит, лит., стр. 17.
Atterberg A. A. Die mechanischen Bodenanalyse und Klassifika
tion der Mineralboden Schwedens. Internat. Mitt. f. Bodenkunde
1912, Bd. II, H. 4, 312—342.
Anderson M. S., Fry W. H., Gile P, Middellton H. a. Ro
b i n s о n W. O. Absorption by colloidal and non-colloidal soil
constituents. U. S. Dept. Agric. Bull. № 1122, 1922, p. 1—20.
С h i г i t a Const. D. Pedologie generala. Bucuresti, 1955, p. 138—
144.
Gessner Hermann. Die Schlammanalyse. Leipzig, 1931, S. 216—
217.
К а с i n s k i N. A. Precizarla analizei mecanice a solurilor si clasiii-
carea lor dupa compozitia mecarica. An. Rom. Sov. Agric, 1957,
№ 2 (36), p. 17—33.
Katschinski N. A. Die mechanische Bodenanalyse und die Klas-
sifikation der Boden nach ihrer mechanischen Zusammensetzung.
VI Congres Internat. Sci. du sol. Paris, 1956.
Musierowicz A. Glebosnawstwo ogolne, Warszawa, 1956, str.
142—147.
Roemer T. u. Scheffer F. Lehrbuch des Ackerbaues. Berlin u.
Hamburg, 1953, S. 29.
Schmalfuss Karl. Pflanzenernahrung und Bodenkunde. Leipzig,
1950, S. 47.
\V i e g n e r G. Anleitung zum quatitativen agrikulturchemischen Prak-
ticum. Berlin, 1926.

VII. ОФОРМЛЕНИЕ ДАННЫХ
МЕХАНИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПОЧВЫ
Данные механического анализа графически
оформляются следующими методами.
Метод дифференциальной кривой. По оси абсцисс
откладываются логарифмы эффективных диаметров
механических элементов, размеры которых в этом случае
удобнее выражать в микронах. По оси ординат откладывается
процентное содержание каждой фракции. Этот метод для
изображения механического состава индивидуального
образца мы считаем наиболее показательным (см. рис. 3).
Метод кумуляционной (интегральной) кривой. По оси
абсцисс, как и в предыдущем случае, откладываются
логарифмы эффективных диаметров механических
элементов. По оси ординат откладываются (следуя от крупных
фракций к мелким) процентное содержание самой
крупной фракции, а далее — суммы процентного содержания
каждой фракции плюс процентное содержание всех
предшествующих фракций. Конечная сумма самой мелкой
фракции плюс все предыдущие фракции составит 100%.
Метод циклограммы. Механический состав образца
откладывается по кругу, площадь которого и длина
окружности принимаются за 100%. Процентное содержание
фракций, следуя от крупных к мелким или наоборот,
откладывается по окружности. Каждый отрезок дуги
соединяется с центром круга. Секторы, соответствующие
процентному содержанию отдельных фракций,
закрашиваются или заштриховываются условными значками (см.
рис. 19).
Метод треугольника Гиббса — Розебома предложен
для изображения тройных смесей американским ученым
173

Дж. Гиббсом в 1876 г. и голландским химиком Б. Розе-
бомом в 1894 г. В почвоведении известен под именем
треугольника Фере.
Используется равносторонний треугольник, который
обладает тем свойством, что сумма перпендикуляров,
опущенных на его стороны, из любой точки Д взятой внутри
его, равна высоте этого треугольника (hx + h2 + hs = H)
Рис 27. Изображение механического состава почвы методом
треугольника Гиббса — Розебома.
(рис. 27, I). Если высоту равностороннего треугольника
принять за единицу или за 100%, то высоты каждого из
трех перпендикуляров можно выразить в долях единицы
или в процентах, при этом наблюдается равенство:
hx:h2: Аз = AACD : AABD : ABCD, так как основания
этих треугольников равны между собой.
Для изображения методом треугольника
механического состава почвы, 100% ее фракций нужно разбить на
три группы: песок (0,05—1 мм), пыль (0,001—0,05 мм)
и ил (< 0,001 мм). Процентное содержание любых двух
фракций нужно выразить в виде перпендикуляров к двум
сторонам треугольника (к каждой стороне — один
перпендикуляр) — в долях от высоты треугольника Н (рис. 27,
//). Через вершины этих двух перпендикуляров
проводятся прямые линии, параллельные сторонам треугольника,
к которым восстановлены перпендикуляры. Пересечение
двух этих линий даст точку D, которая характеризует ме-
174

ханический состав почвы. Если эту точку соединить с
вершинами равностороннего треугольника, то он будет
разделен на три треугольника, высоты которых (и площади)
будут пропорциональны процентному содержанию в почве
фракций: песчаной, пылеватой и илистой.
Если равносторонний треугольник разбить прямыми
линиями, параллельными его сторонам, на сеть ромбов
и треугольников, как показано на рис. 27, в правой его
части, приняв при этом различные стороны исходного
(большего) треугольника за нулевые линии песка, пыли
и ила (см. рис. 27), а противоположные им вершины за
100% содержания тех же фракций, то площадь любого
малого треугольника получит свое значение по
механическому составу в виде различных комбинаций песка, пыли
и ила, процентное содержание которых нужно
отсчитывать от соответствующих нулевых линий. Наличие этих
величин для каждого треугольника позволяет вписать в
площади малых треугольников характеристики: «тяжелая
глина», «глина», «легкая глина», «песок», «пылеватый
песок» и т. д. В дальнейшем, имея по анализу
механический состав почвы, такой «расписанный» треугольник
можно использовать для классификации почв по
механическому составу.
Метод треугольника для изображения механического
состава почвы весьма прост и нагляден. Основным
недостатком его является то, что он позволяет отобразить лишь
три фракции почвы, тогда как в анализе мы учитываем
6—7 фракций. Кроме того, по этому методу можно
изобразить механический состав индивидуального образца, а
не профиля почвы.
Профильный метод. При наличии данных
механического состава почвы по ее генетическим горизонтам, мы
предлагаем профильный метод изображения, при котором по
оси ординат откладываются глубины залегания
горизонтов почвы, а по оси абсцисс — процентное содержание
фракций в каждом горизонте (рис. 28).
Профильный метод изображения механического
состава хорошо выявляет генетические особенности почвенных
типов. Так, из рис. 28 видно, что черноземная почва до
глубины 60 см характеризуется малой «потерей» при
обработке НС1 — это невскипающие горизонты. С глубины
60 см резко выражен иллювиальный (по карбонатам) го-
175

ризонт. В этой же почве количество илистой фракции по
всему профилю почти одно и то же, что свидетельствует
об отсутствии передвижения коллоидов.
И> CD г Е3<? О' Ш* Шв НИ?
Рис. 28. Механический состав:
/ — чернозема обыкновенного, глинистого, иловато-пылеватого, совхоз
«Серп и молот» Сталинградской области; // — солонца среднестолбча-
того, суглинистого, иловато-пылеватого, Натальино; /// — сильноопод-
золенной, тяжелосуглинистой, песчано-пылеватой почвы, Собакино-
Опытное.
/—потери при обработке 0,05 н. НС1; 2 — песок средний; 3 — песок
мелкий; 4 — пыль крупная; 5 — пыль средняя; 6 — пыль мелкая; 7 — ил.
В солонце выщелочен от солей лишь горизонт Аь Ниже
в профиле почвы «потеря» постепенно возрастает,
достигая максимума на глубинах 70 см и более. Резко выражен
в этой почве иллювиальный (по коллоидам) горизонт.
Максимум иллювиальности в горизонте Вь К низу
профиля почвы иллювиальность (по коллоидам) постепенно
ослабевает и полностью утрачивается в солончаковатых
горизонтах ниже 70 см.
Весь профиль подзолистой почвы характеризуется
минимальной «потерей» от обработки НС1. В профиле четко
выражен перегнойно-аккумулятивный горизонт (до
глубины 22 см), элювиальный (по коллоидам) горизонт А2
(22—30 см) и иллювиальный (по коллоидам) горизонт
глубже 30 см, причем максимум иллювиальности
выявляется в подгоризонте В2 на глубинах 50—90 см.
176

О ТОЧНОСТИ МЕХАНИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПОЧВЫ
Учитывая классификационные подразделения почв по
механическому составу, считаем достаточным выражать
данные механического анализа в целых процентах г. Для
гарантии правильности целых процентов рекомендуем в
таблицах приводить и десятые доли процента.
В целях согласования данных различных
исследований — почвенных, геологических, географических и др.
необходимо в массовых анализах принять единый метод
механического анализа почвы и единую классификацию
почв по механическому составу.
ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ VII
Антипов-Каратаев И. Н. Почва как полидисперсная система
и методы определения дисперсности твердой фазы почвы
(преимущественно высокодисперсных ее фракций). Гл. 1.
Дисперсность почвы и способы ее выражения. В сб. «Современные
методы исследования физико-химических свойств почвы». Т. IV,
в. 1, 1945.
Аносов В. Я. и Погодин С. А. Основные начала
физико-химического анализа. М.—Л ., Изд-во АН СССР, 1947, стр. 535.
Качинский Н. А. К уточнению механического анализа почв и
классификации почв по механическому составу.
«Почвоведение», 1956, № 6.
Сергеев Е. М. Общее грунтоведение. Изд-во МГУ, 1952,
стр. 184—187.
Фигуровский Н. А. Седиментометрический анализ. М.—Л.,
Изд-во АН СССР, 1948.
Филатов М. М. Основы дорожного грунтоведения. М.—Л., Гос-
трансиздат, 1936, стр. 128—132.
Gessner Hermann. Die Schlammanalyse. Leipzig, 1931, S. 206—
217.
Исключение для песков, в которых учитывается ил.

Скорости падения частиц шарообразной формы по Стоксу
в зависимости от температуры
«а
2
И 2
Я о*
Эффект
диамет
частиц,
0,05
0,01
0,005
0,001
0,05
0,01
0,005
0,001
0,05
0,01
0,005
0,001
0,05
0,01
0,005
0,001
тивный
гр
ий, мм
1 Эффек
диаме-
фракц
<0,05
<0,01
<0,005
<0,001
<0,05
<0,01
<0,005
<0,001
<0,05
<0,01
<0,005
<0,001
<0,05
<0,01
<0,005
<0,001
Удельный
вес твердой
фазы почвы
2,20
2,25
2,30
2,35
1-
«S
Е5 В*
2,20
2,25
2,30
2,35
Глубина
взятия пробы,
см
| 25
10
10
7
25
10
10
1 7
25
10
10
7
25
10
10
7
« я
И О.
Я С
\о
25
10
10
7
25
10
10
7
25
10
10
7
25
10
10
7
Скорость паде
. 10е
1,2569
0,050279
0,012570
| 0,0005027
1 1,309
0,052374
0,013093
0,0005237
1,361
0,054468
0,013617
0,0005446
1,414
0,056562
0,014141
0,0005656
1
12,5* 15°
1,341,
0,053674
0,013418
0,0005367
1 1,397
0,055909
0,013977
| 0,0005590
1,453
0,058145
0,014536
0,0005814
1 1,509
1 0,060380
0,015095
0,0006038
1 1,437
0,057509
0,014374
0,0005751
1 1,497
0,059905
0,015024
| 0,0005990
1 1,557
0.062299
0,015574
0,0006230
1,617
0,064694
0,016172
0,0006469
17,5°
1 1,526
0,061072
0,015268
0,0006107
1 1,590
0,063614
0,015902
0,0006361
1 1,653
0,066157
0,016538
0,0006615
1.717
0,068699
0,017173
0,0006869
Интервалы для взятия
10°
199"
33'08"
2ч.12'35"
38ч.40'48"
191"
31'49"
2ч.07'17"
37ч.07'44"
184"
30'35"
2ч.02'23"
35 ч. 42'16"
177"
29'27"
1 ч.57'51"|
34 ч. 22'42"|
12,5°
186"
31'03"
2 ч. 04'12"
36 ч. 13'46"|
179"
29'48"
1 ч. Ь§'14Г\
34 ч. 47'03"
172"
28'39"
1 ч. 54'39"
33 ч. 26'39"
165"
27'36"
1 ч. 50'24"|
32 ч. 12'12"|
15°
174"
28'58"
1 ч. 55'57"
33 ч. 48'37"
166"
27'49"
1 ч. 50'56''
32 ч. 27'41"
160"
26'45"
1 ч. 47'00"
31 ч. 12'39"
154",
25'45"
1 ч.43'03"
30 ч. 03'28"
17,5°
164"
27'17"
1 ч.49'09"
31 ч.50'22"
157"
26'И"
1 ч.44'48"
30 ч. 34'05"
15Г|
25'11"
1 ч. 40'46"
29 ч. 23'40"
146"
24'15"
1 ч.37'03"
28 ч. 18'27"|
178

Приложение I
в воде в мм/сек и интервалы взятия проб дисперсий при анализе
и удельного веса твердой фазы почвы
ния частиц по Стоксу, мм/сёк при t° С
20°
1,627
0,065099
0,016276
0,0006510
1,695
0,067808
0,016953
0,0006781
1,763
0,070516
0,017631
0,Оо07052
1,830
0,073230
0,018308
0,0007323
22,5°
1,723
0,068941
0,017236
0,0006894
1,795
0,071812
0,017953
0,0007181
1,867
0,074680
0,018670
0,0007468
1,938
0,07 542
0,019386
0,0007754
25е
1,831
0,073258
0,018316
0,0007326
1,907
0,076312
0,019078
0,0007631
1,983
0,079358
0,019830
0,0007935
2,060
0,082406
0,020600
0,0008240
27,5°
1,935
0,077415
0,19354
0,0007741
2,015
0,080632
0,020158
0,0008063
2,096
0,083847
0,020962
0,0008384
2,176
0,087063
0,021766
0,0008706
30е
2,051
0,082062
0,020516
0,0008206
2,136
0,085471
0,021368
0,0008547
2,221
0,088876
0,022219
0,0008887
2,307
0,092283
0,023071
0,0009228
проб дисперсии в зависимости от температуры
20е
154"
25'36"
1 ч. 42'24"
29 ч. 52'06"
147"
24'34"
1 ч. 38'18"
28 ч. 40'29"
142"
23'38"
1 ч.34'31"
27 ч. 34'22"
137"
22'45"
1 ч. 31'02"
26 ч. 33'09" 1
[ 22,5°
1 145"
24'10"
1 ч.36'41"
28 ч. 12'17"
139"
23'12"
I 1 ч. 32'50"
27 ч. 04'39"
134"
22'19"
1 ч. 29'16"
26 ч.02'11"
129"
21'29"
1 ч.25'58"
25 ч. 04'35" ,
25°
| 136"
22'45"
1 ч.30'59"
26 ч. 32'30"
131"
21'50"
1 ч. 27'21"
25 ч. 28'51"
126"
21'00"
1 ч. 24'02"
24 ч. 30'16"
121"
20'13"
1 ч. 20'54"
23 ч. 35'51"
1
25
1
24
1
23
1
22
27,5°
129"
21'32"
ч. 26'06"
ч.07'07"
124"
20'40"
ч. 22'40"
ч. 06'56"
119"
19'52"
ч. 19'30"
ч. 11'32"
115"
19'08"
ч.16'34"
ч. 20'04"
30°
122"
20'18"
1 ч.21'14"
23 ч. 41'43"
117"
19'29"
1 ч. 17'59"
22 ч.45'00"
ИЗ"
18'45"
1 ч. 15'00"
21 ч. 5246"
108"
18'03"
1 ч. 12'14"
21 ч.04'16'
12* 179

Скорости падения частиц шарообразной формы по Стоксу
в зависимости от температуры
гивный
р
мм
Эффекп
диамет
частиц
0,05
0,01
0,005
0,001
0,05
0,01
0,005
0,001
0,05
0,01
0,005
0,001
2 а*3
its
со ч>8<
<0,05
<0,01
<0,005
<0,001
<0,05
<0,01
<0,005
<0,001
<0,05
<0,01
<0,005
<0,001
Удельный вес
тьердой фазы
почвы
2,40
2,45
2,50
о _
О) Л
W Л
lag
2,40
2,45
2,50
Глубина
взятия пробы,
см
25
10
10
7
25
10
10
7
25
10
10
7
со .
« 2
sl
я с
25
1 10
10
7
25
10
10
7
25
10
10
7
Скорость паде
10е
1,466
0,05865
0,01466
0,0005865
1,519
0,06074
0,01519
0,0006074
1,571
0,06284
0,01571
670006284
12,5°
1,571
0,06285
0,01571
0,0006285
1,628
0,06509
0,01628
0,0006509
1,684
0,06734
0,01684
0,0006734
15°
1,676
0,06705
0,01676
0,0006705
1,736
0,06944
0,01736
0,0006944
1,796
0,07184
0,01796
0,0007184
17,5°
1,786
0,07145
0,01786
0,0007145
1,850
0,07400
0,01850
0,0007400
1,914
0,07655
0,01914
070007655
Интервалы для взятия
10°
171"
28'25"
1 ч. 53'4Г
33 ч.09'12"
165"
j 27'26"
1 ч. 49'43"
32 ч. 00'45"
159"
26'31"
1 ч. 46'05"
30 ч. 56'34"
12,5°
159"
26'31"
1 ч. 46'05"
30 ч. 56'16"
154"
25'36"
1 ч. 42'23"
29 ч. 52'23"
148"
24'45"
1 ч. 38'58"
28 ч. 55'30"
15°
149"
24'51" j
1 ч. 39'27"
29 ч. ОО'ОО"
144"
24'00" 1
1 ч. Зб'ОО"
28 ч. ОО'Об"
139"
23'12"
1 ч. 32'48"
27 ч. 03'59"
17,5е
140"
23'20"
1 ч. 33'19"
27 ч. 12'51"
135"
22'31"
1 ч.30'05"
26 ч. 16'35"
131"
21'46"
1 ч. 27'05"
25 ч. 26'04"
l
180

Приложение II
в воде в мм/сек и интервалы взятия проб дисперсии при анализе
и удельного веса твердой фазы почвы
ния частиц по Стоксу, мм/сек. при t°C
20е
1,896
0,07584
0,01896
0,000758
1,964
0,07855
0,01964
0,0007855
2,032
0,08126
0,02032
0,0008126
22,5е
2,014
0,08055
0,02014
0,0008055
2,086
0,08343
0,02086
0,0008343
2,158
0,08630
0,02158
0,0008630
25е
2,131
0,08525
0,02131
0,0008525
2,207
0,08830
0,02207
0,0008830
2,284
0,09134
0,02284
0,0009134
27,5е
2,258
0,09032
0,02258
0,0009032
2,339
0,09354
0,02339
0,0009354
2,420
0,09677
0,02420
0,0009677
30е
2,384
0,09538
0,02384
0,0009538
2,470
0,09878
0,02470
0,0009878
2,555
0,10219
0,02555
0,0010219
проб дисперсии в зависимости от температуры
20е
132"
21'59"
1 ч.27'54"
25 ч. 28'20"
127"
21'13"
1 ч. 24'53"
24 ч. 45'15"
123"
20'31"
1 ч. 22'01"
23 ч. 55'43"
22,5е
124"
20'41"
1 ч.22'45"
24 ч. 08'23"
120"
19'59"
1 ч.19'54"
23 ч.18'23"
116"
19'19"
1 ч.17'14"
22 ч. 31'52"
25е
117"
19'33"
1 ч. 18'13"
22 ч. 48'31"
ИЗ"
18'53"
1 ч.15'31"
22 ч.01'15"
109"
18'15"
1 ч.12'58"
21 ч. Г7'17"
1
21
1
20
1
20
27,5°
111"
18'27"
ч. 13'49"
ч. 31'48"
107"
17'49"
ч. 11/15"
ч. 47'14"
103"
17'13"
ч. 08'52"
ч.05'36"
1
20
1
19
1
19
30е
105"
17'28"
ч. 09'55"
4.23'И"
101"
16'52"
ч. 07'29"
ч. 41'05"
98"
16'19"
ч.05'14"
ч. 01'40"
181

Скорости падения частиц почвы шарообразной формы по Стоксу
в зависимости от температуры и
тивный
р час-
м
Эффек
диамет
тиц, м
0,05
0,01
0,005
0,001
0,05
0,01
0,005
0,001
0,05
0,01
0,005
0,001
1 |
и а
5 о. я
Эффекп
диамет
фракци
<0,05
<0,01
<0,005
<0,001
<0,05
<0,01
<0,005
<0,001
<0,05
<0,01
<0,005
<0.001
Удельный вес
твердой фазы
почвы
2,55
2,60
2,65
о
а
и
«в
2
И Я"
S5
а, о
«СО
>> а*
2,55
2,60
2,65
Глубина
взятия пробы,
см
25
10
10
7
25
10
10
7
25
10
10
7
СО CJ
оа
25
10
10
25
10
10
7
25
10
10
7
Скорость паде
10*
1,623
0,06493 "*
0,01623 "'
0,0006493
1,676
0,06703
0,01676
0,0006703
1,728
0,06912
0,01728
0,0006912
12,5*
1,740
0,06958
0,01740
0,0006958
1.796
0,07183
0,01796
0,0007183
1,852
0,07407
0,01852
0,0007407
15;
1,856
0,07423
0,01356
0,0007423
1,916
0,07663
0,01916
0,0007663
1,976
0.07902
0,01976
0,0007902
17,5е
1.978
0.07910
0,01978
0.0007910
2,042
0,08166
0.02042
0,0008166
2,106
0,08421
0,02106
' 0.0Э08421
Интервалы взятия проб дис
10е
154"
25'40"
1 ч. 42'41"
29 ч.56'48"
149"
24'52"
1 ч.39'27"
29 ч.00'31"
145"
24,07'/
1 ч.36'27"
28 ч.07'53"
12,5е
144"
23'57"
1 4.35'47"i
27 ч. 56'44"
139"
2342"
1 ч.32'48"
27 ч.04'12"
135"
22'30"
1 ч.ЗО'ОО"
26 ч. 15'05"
15*
135"
22'27"
1 ч.29'48"
26 ч.И'41"
130"
21'45"
1 ч. 26'59"
25 ч.22'28"
127"
21'06"
1 ч.24'21"
24 ч. 36'25"
17,5°
127":
21'04"
1 ч.24'16"
24 ч. Зб'Зб"
122"
20'25"
1 ч. 21'37"
23 ч.48'41"
119"
19'48"
1 ч.19'08"
23 ч. 05'26"
182

Приложение III
в воде в мм/сек и интервалы взятия проб дисперсии при анализе
удельного веса твердой фазы почвы
ния частиц по Стоксу, мм/сек при t*C
20#
2,099
0,08397
0,02099
0,0008397
2,167
0,08668
0,02167
0,0008668
2,235
0,08939
0,02235
0,0008939
22,5*
2,230
0,08918
0,02230
0,0008918
2,302
0,09206
0,02302
0,0009206
2,374
0,09493
0,02374
0,0009493
25е
2,360
0,09439
0,02360
0,0009439
2,436
0,09743
0,02436
0,0009743
2,512
0,10047
0,02512
0,0010047
27,5»
2,500
0,09999
0,02500
0,0009999
2,581 |
0,10322
0,02581
0,0010322
2,661
0,10644
0,02661
0,0010644
30»
2,640
0,10559
0,02640
0,0010559
2,725
0,10900
0,02725
0,0010900
2,810
0,11241
0,02810
0,0011241
персии в зависимости от температуры
20#
119"
19'51"
1 ч. 19'24"
23 ч.09'23"
115"
19'14''
1 ч.16'55"
22 ч. 25'57"
tl2"
18'39" ,
1 ч.14'34"
21 ч. 45'09"
1
21
1
21
1
20
22,5*
111"
1841"
ч. 1444"
ч. 48'13"
109"
18'06"
ч.12'24"
ч. 07'17"
105"
17'33"
ч. 10' 12" |
ч. 28'59"
25*
106"
17'39"
1 ч. 10'37"
20 ч. Зб'ОО"
103"
17'06"
1 ч. 08'25"
19 ч. 57'26"
100"
16'35"
1 ч.06'21"
19 ч. 21'13"
1
19
, 1
18
1
18
27,51е
100"
1640"
ч. 0640"
ч. 2647"
97"
16'09"
ч. 04'34"
ч.50'16"
94"
1Ъ'Ж
ч. 02г38"
ч. 16'05"
30е
95"
1547"
1 ч. 03'08"
18 ч.24'54"
92"
15Ч7"
1 ч.ОПОГ
17 ч. 50'20"
89"
14'50"
5949"
17 ч. 17,52"
183

Скорости падения частиц почвы шарообразной формы по Стоксу
в зависимости от температуры и
гивный
р
мм
Эффек1
диамет
частиц
0,05
0,01
0,005
0,001
0,05
0,01
0,005
0,001
0,05
0,01
0,005
0,001
ИВНЫЙ
и, мм
Эффект
диамет
фракци
<0,05
<0,01
<0,005
<0,001
<0,05
<0,01
<0,005
<0,001
<0,05
<0,01
<0,005
<0,001
Удельный вес
твердой фазы
почвы
2,70
2,75
2,80
о
<и
м
и я*
S9
, 2,70
2,75
2,80
I
Глубина
взятия пробы, см
25
10
10
7
25
10
10
' 7
25
10
10
7
со °
03 .
ев о
я а
к с
VO
4 я
25
10
10
"i
25
10
10
7
25
Ю
10
7
Скорость паде
10°
1,780
0,07121
0,01780
0,0007121
1,833
0,07331
0,01833
0,0007331
1,885
0,07540
0,01885
0,0007540
12,5е
1,908
0,07631
0,01908
0,0007631
1,964
0,07856
0,01964
0,0007856
2,020
0,08080
0,02ft20
0,0008080
15°
ч2,035
0,08141
0,02035
0,0008141
2,095
0,08381
0,02095
0,0008381
2,155
0,08620
0,02155
0,0008620
17,5°
2,169
0,08676
0,02169
0,0008676
2,233
0,08931
0,02233
0,0008931
2,297
0,09186
0,02297
0,0009186
Интервалы для взя
10°
140"
23,24"
1 ч. 33'38"
27 ч. 18'21"
136"
" 2244"
1 ч. 30'56"
26 ч. 31'25"
133"
22'06"
1 ч. 28'25"
25 ч. 4718"
12,5е
131"
21'50"
1 ч. 27'21"
25 ч. 28'51"
127"
2Г13"
1 ч. 24'52"
24 ч. 45'04"
124"
20'39"
1 ч. 22'30"
24 ч. 03'54//
15°
123"
20'28"
1 ч. 21'54"
23 ч. 53'05"
119"
19'53"
1 ч. 19'33"
23 ч. 12'02"
116"
19'20"
1 ч. 17'20"
|22 ч. 33'26"
i
1
17,5е !
115"
19'13"
1 ч. 16'50"
22 ч. 24'42"
112"
18'40"
1 ч. 14'38"
21 ч. 46'19"
109"
18'09"
1 ч. 12'34"
|21 ч. 07'03"
1§4

Приложение IV
в воде в мм/сек и интервалы взятия проб дисперсии при анализе
удельного веса твердой фазы почвы
ния частиц по Стоксу, мм/сек при te С
20е
2,302
0,09781
0,02302
0,0009210
2,370
0,09481
0,02370
0,0009481
2,438
0,09751
0,02438
0,0009751
22,5е
2,445
0,09781
0,02445
0,0009781
2,517
0,10069
0,02517
0,0010069
2,589
0,10356
0,02589
0,0010356
25е
2,588
0,10352
0,02588
0,0010352
2,664
0,10656
0,02664
0,0010656
2,740
0,10961
0,02740
0,0010961 j
27,5е
2,742
0,10967
0,02742
0,0010967
2,822
0,11289
0,02822
0,0011289 ,
2,903 1
0,11612
0,02903
0,0011612
30*
2,895
0,11581
0,02895
0,0011581
2,980
0,11922
0,02980
0,0011922
3,066
0,12263
0,03066
0,0012263
тия проб дисперссии в зависимости от температуры
20°
109'
18'06"
1 ч. 12'24"
21 ч. 06'44'
105"
IT 35"
1 ч. 10'19"
25 ч. 30'32"
103"
17'06"
1 ч 08'22"
19 ч. 56'28"
22,5°
102"
17'02"
1 ч. 08'10"
19 ч. 52'47"
99"
16'33"
1 ч. 06'13"
19 ч. 18'40"
97"
16'06"
1 ч. 04'22"
18 ч. 40'34"
1
18
1
18
1
17
25°
97"
16'06"
ч. 04'24"
ч. 48'40"
94"
15'38"
ч. 02'34"
ч. 14'51"
91"
15'12"
ч. 00'50"
ч. 44'23"
27,5е
91"
15'12"
1 ч. 00'47"
17 ч. 43'48"
89"
14'46"
59'04"
17 ч. 13'27"
86"
14'21"
57,25"
16 ч. 44'42"
16
16
15
го°
86"
14'23'
57'34"
ч. 47'24"
84"
13'59"
5$'56"
ч. 18'35"
82"
13'35"
54'22"
ч. 51'22"
185

Приложение V
Примерная бонитировка различных почв по механическому составу
с учетом запаса в них питательных веществ, водного, воздушного
и теплового режимов
и степени трудности их окультуривания для хлебных злаков
(оценка дается в пределах каждой почвенной зоны Европейской части СССР
по десятибалльной системе)
Зона

Подзолистая
Серая
лесная

Черноземная

Каштановая
Бурая
Подзона
Подзолисто-
глеевые почвы .
Собственно
подзолистые почвы .

Дерново-подзолистые почвы . .
Для всех подзон .
Черноземы
тучные, мощные и
обыкновенные
Черноземы южные
(маломощные) и
провинции
черноземов
приазовских и предкав-
казских ....

Темно-каштановые почвы . . .
Каштановые и
1
светло-каштановые почвы . . .
Для всех подзон .
Почвы по механическому составу и оценка
их по десятибалльной системе
глинистые
4
5
6
8
10
9
8
7
7

тяжелосуглинистые
6
6
7
10
9
10
10
9
8
среднесу-
глинистые
8
1 8
10
9
8
8
9
1 ю
1 10

легкосуглинистые
10
10
8
7
6
1 7
7
8
1 7

супесчаные ^
8
7
6
6
4
5
6
6
5
песчаные

мелкозернистые
связные
5
5
4
4
3
3
3
3
! 2
песчаные

крупнозернистые
рыхлые
3
3
2
2
1
1
1
1
1 *
186

Приложение V (продолжение)
Зона
Сероземы

Красноземы,

желтоземы и
желто-
земно-

подзолистые
•почвы
Подзона
Для всех подзон
Красноземы и
желтоземы ....
Желтоземно-под-
золис-ые почвы .
Почвы по механическому составу и оценка
их по десятибалльной системе
глинистые
8
10
8

тяжелосуглинистые
10
9
9
сред
^суглинистые
9
7
10

легкосуглинистые
7
6
9

супесчаные
4
4
6
песчаные

мелкозернистые
связные
3
4
песчаные

крупнозернистые
рыхлые
1
2

ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ
Айдинян Р. X. 44, 62
Аносов В. Я. 177
Антипов-Каратаев И. Н. 7, 10,
33, 119, 177
Аппиани 74, 83, 86
Астапов С. В. 33, 39, 40, 62, 82,
137
Бараков П. Ф. 77, 137
Безрук В. М. 30, 34
Белякова Л. П. 159
Братчева М. И. 45, 62
Вадюнина А. Ф. 144, 145, 146
Ваксман 3. А. 10, 34
Васицкая Г. В. 54, 55, 58, 59, 62
Вестингауз 70
Вильяме В. Р. 8, 9, 21, 22, 23,
24, 26, 34, 38, 74, 83, 94, 137,
159
Виргеллер 86
Геммерлинг В. В. 12, 34, 155
Гедройц К. К. 7, 13, 31, 34, 38,
43, 62
Глинка К. Д. 9, 12, 34
Глушков В. Г. 83, 100, 101, 102,
137
Годлин М. М. 4, 34, 44, 62
Горбунов Н. И. 10, 11, 34, 62
Гуменский Б. М. 111, 122, 137,
Дараселия М. К. 151, 171
Дикий Г. 15, 159
Димо В. Н. 149, 171
Докучаев В. В. 21, 22, 24
Долгов С. И. 53, 62, 83, 137
Жалцинский И. П. 155
Жигунова А. И. 6, 50
Житкова А. А. 137
Захаров С. А. 155, 156, 171
Земятченский П. А. 10, 19, 34,
44, 53, 62, 102, 137, 148, 158,
171
Карпинский Н. П. 53, 62
Качинский Н. A. (Kacinski, Kat-
schinski) 25, 34, 40, 45, 49, 62,
83, 102, 103, 104, 109, 121, 126,
135, 137, 142, 143, 145, 146,
158, 160, 165, 171, 177
Квирикащвили В. Л. 44, 45, 49,
63
Комов И. 21, 34
Кононова М. М. 10, 12, 34, 35
Кореневская В. Е. 6, 44, 45, 47,
63, 108, 109, 114, 133, 137
Коровкина А. В, 36, 138
Коссович П. С. 35, 154, 172
Костюкевич 3. В. 45, 45, 49, 64
Кочерина Е. И. 6, 10, 13, 16, 18,
19, 30, 35, 114, 133, 137, 159,
172
Красникова А. С. 59, 63
Ломоносов М. В. 21, 35
Макарова А. Ф. 6, 47, 63, 114,
135, 138, 144
Мельников П. Ф. 19, 30, 35, 45,
49 63 159
Менделеев Д. И. 72, 73, 138
Мор 111, 113
Морозов С. С, 14, 15, 35, 159
188

Нефедов Г. Ф. 44, 63, 106, 138
Новиков П. М. 44, 63
Новожилов В. Н. 63
Оловяшников Г. И. 4, 35
Орлов М. А. 93, 138
Охотин В. В. 19, 25, 29, 35, 53,
62, 102, 122, 138, 148, 156, 157,
158, 172
Панков А. М. 44, 63
Пигулевский М. X. 153, 172
Платова Е. Н. 6, 114, 138
Погодин С. А. 177
Полынов Б. Б. 9, 35
Потравнова Р. С. 6, 45, 63
Просвиров Б. В. 4, 35
Роде А .А. 7, 9, 35, 159
Розанов А. Н. 159
Розебом Б. 171, 173, 174
Розов Л. П. 121, 138
Рыжов С. Н. 45, 63
Сабанин А. Н. 21, 22, 23, 24, 26,
35, 38, 83, 87, 88, 91, 93,
100, 109, 138, 155, 156, 158
Саввинов Н. И. 35, 41
Садовников И. Ф. 63
Саксер 96
Седледкий И. Д. 10, 35
Сергеев Е. М. 35, 177
Сибирцев Н. М. 26, 35, 80, 91,
153, 154, 155, 156, 158, 172
Соколович В. Е* 71, 138
Соколовский А. Н. 63, 142, 143,
146
Соловьева О. В. 63
Ткачук В. Г. 159
Тумин Г. М. 155, 172
Тюлин А. Ф. 7, 35, 36, 44, 63,
121, 138
Тюрин И. В. 10, 12, 36
Фадеев А. А. 21, 22, 23, 24, 26,
38, 94
Федулов Н. И. 54, 55, 102, 103,
104
Фере 172, 174
Ферсман А. Е. 10, 36
Фигуровский Н. А. 106, 107, 108,
109, 111, ИЗ, 138, 177
Филатов М. М. 83, 91, 92, 93,
139, 155, 177
Филиппова В. Н. 63
Цуринов А. И. 44, 64
Цытович Н. А. 172
Черникова Г. Н. 45, 64
Чернов В. А. 44, 64
Шапошников А. Н. 44, 64
Шаров В. С. 44, 64
Шкабара М. Н. 45, 49, 64
Шульц И. Н. 63
Alexander L. Т. (Александер)
45, 64
Allen H. S. (Аллен) 98, 99, 139
Anderson M. S. (Андерсон) 149,
172
Arnold H. D. (Арнольд) 99, 139
Atterberg А. А. (Аттерберг) 13,
19, 30, 31, 36, 44, 66, 83, 86,
148, 158, 159, 172
Baver L. D. (Бэвер) 36, 143, 146
Bourdelle M. J. (Бурдель) 64,
136, 139
Bouyoucos G. J. (Буйюкос) 111,
112, 139
Buckmann E. (Букман) 36, 140
Bornstein (Бернштейн) 128, 140
Casagrande А. (Казагранде)
111, 112, 139
Chand Khazan (Ченд Казан) 64
Chirita Const. D. (Кирица) 36,
172
Courts J. R. H. (Каутс) 110, 139
Crowther E. M. (Кроузер) 110
139
Cushman A. S. (Кашмен) 70, 71,
139
Davy H. (Дэви) 21, 36
Day P. R. (Дей) 112, 113, 139
Demolon А. (Демолон) 64, 136,
139
Densch А. (Денш) 36
Dhawan C. L. (Даван) 45, 49,
64
189

Engle E. В. (Енгл) 75, 139
Fippin E. О. (Фиппин) 36, 140
Fry W. H. (Фрай) 172
Gardner W. (Гарднер) 100, 102,
140
Gessner Т. (Гесснер) 36, 97, 116,
120, 139, 172, 177
Gibbs G. (Гиббс) 171, 173, 174
Gile P. (Гиле) 172
Graham Th. (Грэм) 33, 36
Hahn F. V. (Ган) 36, 111, 120,
137, 139, 140
Hall (Галль) 159
Handa В. К. (Ганда) 64
Henin S. (Генин) 64, 136, 139
Hilgard F. (Гильгард) 75, 139
Hubbard P. (Губбард) 139
Jennings D. S. (Еннингс) 100,
102, 140
Joder D. R. (Иодер) 75, 139
Keen В. А. (Кин) 73, 102, 108,
139
Kilmer V. J. (Кильмер) 45, 64
Knop W. (Кнопп) 83, 86
Kopecky J. (Копецкий) 38, 75,
76, 80, 81, 82, 83, 84, 100, 139,
143, 146, 155
Kohn M. (Кюн) 86, 105, 139
Kottgen P. (Кёттген) 147
Krauss G. (Kpaycc) 75, 76, 83,
84, 100, 102, 139, 140
Ladenburg R. (Ладенбург) 99,140
Landolt H. (Ландольт) 128, 140
Lemmerman О. (Леммерман)
142, 143, 147
Lorentz H. А. .(Лоренц) 21, 22,
24, 36
Lyon T. L. (Лион) 36, 71, 140
Marshall T. Y. (Маршалл) 106,
110, 140
Masurenko D. P. (Мазуренко)
36, 159
Melo M. G. (Мело) 140
Middellton H. (Миддельтон) 172
Musierowicz А. (Музирович) 36,
172
Novak V. (Новак) 44, 64, 170
Nobel (Небель) 75, 76, 77, 80
Nostitz А. (Ностиц) 68, 140
Oden S. (Оден) 74, 106, 108, 140
Osborne Th. В. (Осборн) 21, 22,
23, 24, 29, 36, 83
Oseen C. W. (Озеен) 99, 140
Ostwald W. (Оствальд) 33, 36,
120, 140
Pratolongo U. (Пратолонго)
111, 140
Puri H. N. D. (Пури) 28, 29, 31,
37, 44, 47, 112, 115, 140
Rhoades H. F. (Роадес) 143, 146
Robinson G. W. (Робинзон) 83,
100, 102, 105, 129, 140, 172
Roemer F. (Ремер) 37, 172
Russell E. (Рассель) 35, 159
Schmalfuss К. (Шмальфус) 37,
172
Scheffer F. (Шеффер) 37, 172
Schone E. (Шене) 21, 22, 23, 24,
26, 37, 38, 74, 75, 76, 77, 78,
79, 80, 82, 83, 89, 90, 91, 92,
94, 100, 140, 153, 155, 156, 158
Schumacher W. (Шумахер) 21,
37
Stokes G. G. (Стоке) 26, 44, 74,
75, 94, 95, 96, 98, 113, 125,
126, 127, 128, 137, 140. 158,
159
Thomas M .D. (Томас) 100, 102,
139
Tyndall J. (Тиндаль) 37
Tyner E. H. (Тинер) 45, 64
Vageler P. (Фагелер) 142, 143,
147
Verma Balbir (Верма Бальбир)
64
Weyssenhoff I. (Вейссенгоф) 96
Waksman S. А. (Ваксман) 10,
34
Wiegner G. (Вигнер) 115, 116,
117, 119, 120, 121, 140, 170, 172
Wolff E. E. (Вольф) 140
Wollny E. (Вольни) 36
190

?s
СОДЕРЖАНИЕ Стр.
Предисловие к первому изданию работы «Методы
механического и микроагрегатного анализа почвы» .... 3
I. Введение 5
II. Механические элементы почвы и микроагрегаты . 7
Понятие о механическом элементе почвы 7
Происхождение механических элементов почвы . . 8
Свойства механических элементов почвы .... 13
Классификация механических элементов почв по их
крупности 21
Литература к главам I и II 33'
III. Подготовка почв к микроагрегатному и механическому
анализам 38
Микроагрегатный анализ 38
Механический анализ 41
Оценка методов 45<
Литература к главе III 62.
IV. Принципы и техника механического анализа почвы . . 65*
Определение механического состава почв в поле (без
приборов) 65
Ситовый метод механического анализа почв .... 67
Ситовой анализ песков 68
Механический анализ почвы в струе воздуха . . 70
Аппарат Кашмена для разделения механических
элементов почвы в струе воздуха 70
Механический анализ почвы в водной среде ... 71
Механический анализ почв в текучей воде ... 25
Метод Небеля (1864 г.) 76
Прибор и метод Шене для механического анализа
почв в текучей воде (1867 г.) 77
Прибор Копецкого для механического нализа почвы
в текучей воде (1901, 1914) , 80
Механический анализ почвы в стоячей воде ... 33
Механический анализ почвы способом двойного от-
мучивания с малой навеской, по Сабанину
(1903 г.) 87
Уравнение Стокса 94
Механический анализ почвы с помощью пипетки 100
191

Механический анализ почвы с помощью
гидростатических весов 106
Метод механического анализа почвы на основе
измерения плотности дисперсии 11С
Ареометрический метод 111
Метод механического анализа почвы по Вигнеру
(1918 г.) 115
Техника механического и микроагрегатного анализа почвы
методом пипетки в варианте Н. А. Качинского . 121
Техника механического анализа почвы (1943) . . 123
Техника микроагрегатного анализа почвы . . 134
Литература к главе IV 137
V. Коэффициенты дисперсности и структурности почвы . . 141
Литература к главе V 146
VI. Классификация почв по механическому составу . . . 148
О принципах построения классификаций .... 148
Классификация Н. М. Сибирцева 153
Классификация А. Н. Сабинина, В. В. Геммерлинга и
!'. П. Жалцинского 155
Классификация Г. М. Тумина и С. А. Захарова . . . 155
Классификация В. В. Охотина 156
Классификация Н. А. Качинского 158
Зарубежные классификации почв по механическому
составу 169
Литература к главе VI 171
VII. Оформление данных механического анализа почвы . 173
О точности механического анализа почвы .... 177
Литература к главе VII 177
Приложения 178
Именной указатель . . 188
Я. А. Качинский
Механический и микроагрегатный состав почвы, методы его изучения
Утверждено к печати Почвенным институтом им. В. В. Докучаева АН СССР
Редактор издательства М. Е, Анцелович. Технический редактор И. Н. Гусева
РИСО АН СССР № 51— 46В. Сдано в набор 3/VII 1958 г. Подп. в печато
31/XI 1953 г.Т-11484. Формат бум. 84Х1087з2. Печ. л. 6 = 9,84. Уч.-изд. лист 9,7.
Тираж 5000 экз. Изд. № 2971. Тип. зак. 3185
Цена 9 р. 30 к.
Издательство Академии наук СССР. Москва, Подсосенский пер., 21
2-я типография Издательства АН СССР. Москва, Шубинский пер., 10