Почвоведение. Практикум

ПОЧВОВЕДЕНИЕ
ПРАКТИКУМ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Москва
ИНФРА-М
2020

Под общей редакцией доктора биологических наук 
Н.Ф. Ганжары

Н.Ф. ГАНЖАРА
Б.А. БОРИСОВ
Р.Ф. БАЙБЕКОВ

Допущено 
Учебно-методическим объединением вузов 
Российской Федерации по агрономическому образованию 
в качестве учебного пособия для подготовки бакалавров  
по направлениям 35.03.03 «Агрохимия и агропочвоведение»,
35.03.04 «Агрономия», 35.03.05 «Садоводство»

Ганжара Н.Ф.
Почвоведение: Практикум : учебное пособие / Н.Ф. Ганжара, 
Б.А. Борисов, Р.Ф. Байбеков ; под общ. ред. Н.Ф. Ганжары. — 
Москва : ИНФРА-М, 2020. — 256 с. + Доп. материалы [Электронный 
ресурс]. — (Высшее образование: Бакалавриат). — www.dx.doi.
org/10.12737/992.

ISBN 978-5-16-006241-9 (print)
ISBN 978-5-16-100149-3 (online)

Приведены методы лабораторного анализа, полевые и стационарные методы 
исследований для агроэкологической характеристики почв, а также материалы 
по морфологической и аналитической диагностике наиболее распространенных 
типов почв России. Даны задания по изучению материалов почвенных исследований, используемых для агрономических целей.
Предназначен для бакалавров, обучающихся по агрономическим и лесохозяйственным специальностям.

УДК 631.4(075.8)
ББК 40.3я73

Материалы, отмеченные знаком 
, 
доступны в электронно-библиотечной системе Znanium.com

Г19

© Ганжара Н.Ф., Борисов Б.А., 
Байбеков Р.Ф., 2014
© ФГОУ ВПО РГАУ – МСХА 
им. К.А. Тимирязева, 2014

Р е ц е н з е н т ы:
С.Н. Волков, д-р экон. наук, проф., ректор Государственного университета 
по земле устройству;
Л.П. Родионова канд. с.-х. наук, доцент кафедры почвоведения, геологии и 
ландшафтоведения Государственного университета по земле устройству

УДК 631.4(075.8)
ББК 40.3я73
 
Г19

ISBN 978-5-16-006241-9 (print)
ISBN 978-5-16-100149-3 (online)

ФЗ 
№ 436-ФЗ
Издание не подлежит маркировке 
в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее учебное пособие охватывает все виды лабораторно-практических и камеральных занятий по почвоведению в соответствии 
с программой курса «Почвоведение с основами геологии» для агрономических специальностей высших учебных заведений.

Пособие включает в себя четыре части. В первой части приведены 

наиболее распространенные методы лабораторного анализа почв, 
которые используются в настоящее время в почвенно-агрохимических лабораториях массовых анализов для агроэкологической характеристики почв.

Во второй части даются материалы по морфологической и аналитической диагностике наиболее распространенных типов почв России. Студенты должны научиться диагностировать почвы по монолитам и по аналитическим данным. Диагностика основных типов 
почв европейской части России приведена в соответствии с материалами действующей классификации (Классификация и диагностика 
почв СССР, 1977).

В третьей части рассмотрены основные материалы почвенных 
исследований, которые используются для агрономических целей. 
Студенты должны уметь читать почвенные карты, владеть методами 
бонитировки, агропроизводственной группировки почв и типизации 
земель. Этот раздел пособия может использоваться преподавателями 
и студентами не только на практических занятиях, но и в процессе 
проведения учебно-методической и производственной практики.

В четвертой части приведены стационарные методы исследова
ний почв, которые частично могут использоваться в период проведения учебно-методической практики по почвоведению, а также при 
проведении исследовательских работ дипломниками, аспирантами 
и научными сотрудниками.

Задания, включенные в пособие, предназначены для практических занятий, предусмотренных программой курса. Они рассчитаны 
на выполнение как в группе, так и индивидуально, что особенно 
важно для студентов вечерних и заочных отделений. Также они могут 
послужить образцом для разработки аналогичных заданий с использованием материалов по почвам зоны действия вуза.

Авторы выражают глубокую признательность рецензентам — ректору Государственного университета по землеустройству, доктору 
экономических наук, академику РАСХН, профессору С.Н. Волкову, 
а также преподавателям и сотрудникам кафедры почвоведения Тимирязевской академии за ценные замечания, позволившие существенно улучшить содержание учебного пособия.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 
В ПОЧВОВЕДЕНИИ

Как всякая сложная система, почва обладает источниками информации, такими как вещественный состав, материальные свойства, 
закономерности распределения почв на поверхности земли, история 
развития, почвообразовательные процессы, обмен веществом 
и энергией с другими природными телами, плодородие почв и др. 
Для получения такой информации почвоведение использует методы 
других естественных наук: химии, физики, биологии, биохимии, геохимии, геологии, гидрологии и ряда других. В то же время почвоведение как самостоятельная наука имеет свои методы и приемы исследований.
Сравнительно-географический метод. Сущность метода заключа
ется в выявлении коррелятивных связей между строением, составом 
и свойствами почв, с одной стороны, и факторами почвообразования — с другой. Установление таких связей позволило В.В. Докучаеву 
разработать теоретические основы современного почвоведения и установить целый ряд общих закономерностей генезиса и географии 
почв, в частности учение о факторах почвообразования, о зональности и вертикальной поясности и др. В.В. Докучаев назвал почву 
«зеркалом» ландшафта, в ней отражены особенности взаимодействия 
факторов почвообразования в каждом отдельном месте. Открытие 
закономерных связей между типом почвы и биоклиматическими условиями позволило В.В. Докучаеву в конце XIX в. составить первую 
почвенную карту Северного полушария дедуктивным методом.

Разновидности сравнительно-географического метода — сравнительно-геоморфологический и сравнительно-литологический, основанные на установлении связей между почвенными разностями, рельефом местности и почвообразующими породами, широко используются в настоящее время при крупномасштабном картографировании 
почв. Однако некоторые свойства почв обусловлены не действием 
современных факторов почвообразования, а остались от прошлых 
эпох, когда факторы почвообразования отличались от существующих. Такие свойства почв называют реликтовыми.
Сравнительно-исторический метод. В основу метода положен 

принцип актуализма, который позволяет исследовать реликтовые 
свойства почв на основе изучения современных процессов почвообразования и их связи с современными факторами почвообразования.

Профильный метод. Сущность метода заключается в изучении 

системы генетических горизонтов, включая почвообразующую породу, которые являются следствием почвообразовательного про

цесса, агрогенного воздействия или же связаны с неоднородностью 
(слоистостью) почвообразующей породы. Разновидностью профильного метода является сравнительно-аналитический метод 
(по А.А. Роде). Сущность его заключается в сравнении вещественного состава и свойств твердой фазы каждого из почвенных горизонтов, с одной стороны, и материнской породы — с другой. Изменения 
в почвенном профиле, найденные таким сравнением, служат основой для суждения о природе процессов почвообразования и причинах вертикальной анизотропности почвы: выносе и накоплении 
веществ, образовании и разрушении химических соединений 
в отдельных генетических горизонтах. Как правило, эти изменения 
протекают с малыми скоростями и накапливаются в течение длительного времени (сотни и тысячи лет). Непосредственное наблюдение за ходом этих изменений неосуществимо. При использовании 
сравнительно-аналитического метода принимаются три допущения.
1. Исходная материнская порода, из которой образовалась изуча
емая почва, не была слоистой.

2. Слой почвы, принимаемый исследователями за почвообразу
ющую породу, существенно не изменился за период существования почвы.

3. Процесс почвообразования на протяжении всего времени сущест
вования почвы шел в одном направлении.
Такие допущения определяют некоторую условность результатов 

применения метода, тем не менее этот метод в сочетании с другими 
позволил объяснить с разной степенью достоверности причины вертикальной анизотропности многих типов почв.
Профильный метод предусматривает использование наиболее 

распространенных приемов, методов и анализов, характеризующих 
твердую фазу почвы. При этом изучаются в каждом генетическом 
горизонте: морфология, микроморфология, физические свойства, 
гранулометрический состав, агрегатный и микроагрегатный состав, валовой химический состав, формы химических соединений, 
физико-химические свойства, состав и свойства органического 
вещества, минералогический состав и др.

Стационарный метод, или метод почвенно-режимных наблюдений. 

Сущность его заключается в изучении почвенных режимов: водного, 
теплового, солевого, газового, реакции среды, окислительно-восстановительных условий, биологической активности и др. Этот метод 
лежит в основе биосферного мониторинга. Под почвенным режимом 
какого-либо соединения понимается динамика его качественного 
содержания и состава, связанная с процессами его образования, 
передвижения, распада, поступления в почву и выноса из почвы. 
Критерием возможности полного изучения режима какого-либо соединения является возможность определения полного его баланса 

за определенное время. Режимы соединений в почвах имеют разную 
степень изученности. Многие из них играют большую роль в плодородии и являются предметом изучения агрономического почвоведения.
Стационарный метод включает большое разнообразие способов 

и приемов исследований, специфических методов почвоведения более низкого порядка и методов смежных наук. Широкое распространение получили методы почвенных лизиметров и стоковых площадок, 
сущностью которых явилось изучение состава почвенных растворов, 
внутрипочвенного и поверхностного стоков, собираемых с определенного объема или площади за определенное время.
Метод моделирования. Сущность метода заключается в экспери
ментальном воспроизведении различных явлений и процессов, совершающихся или гипотетических, в обстановке контролируемого 
эксперимента в полевых или лабораторных условиях. Моделирование 
может производиться как на естественных, так и на искусственных 
объектах. В последние годы все большее распространение получают 
математическое и физико-химическое моделирование с использованием компьютерной техники.
Картографический метод. Применяется для изображения на кар
тах почвенного покрова определенных территорий. Он использует 
методы картографии и топографии, специфические методы почвоведения, такие как сравнительно-географический, метод почвенных 
ключей, а также аэрокосмические методы с использованием аэро- 
и космических снимков.

В агропочвоведении широко используются методы агрохимии 

и земледелия, такие как исследования в полевых, микрополевых, 
вегетационно-полевых и вегетационных опытах.

Часть I
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТАВА, 
СВОЙСТВ И РЕЖИМОВ ПОЧВ

Глава 1. ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 
ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ

1.1. ПОДГОТОВКА ПОЧВЫ К АНАЛИЗУ
После отбора почвенных проб (образцов) в поле их высушивают 

в хорошо проветриваемом помещении или в специальных сушильных камерах при температуре воздуха не более 40°С. Можно высушить образцы и на улице в тени, прикрыв их бумагой. Исключение 
составляют пробы, в которых анализ необходимо проводить в состоянии естественной влажности (содержание нитратов, двухвалентного 
железа и др.). Воздушно-сухой образец массой 400−1000 г распределяют тонким слоем на листе бумаги в виде квадрата, раздавливают 
крупные комки и отбирают крупные корни, включения и новообразования. Затем квадрат делят на четыре части по диагонали. Две противоположные части пересыпают в коробку и хранят в нерастертом 
состоянии с этикетками внутри коробки и на ее стенке. Оставшуюся 
на бумаге почву разравнивают тонким слоем в виде квадрата, крупные структурные агрегаты предварительно измельчают шпателем на 
бумаге или пестиком в ступке. Квадрат делят на более мелкие квадраты со стороной 3−5 см. Из каждого квадрата отбирают шпателем 
небольшое количество почвы (20−30 г) и помещают ее в пакетик. 
Ее используют для определения углерода и азота (после тщательного 
отбора корней и других органических остатков).

Оставшуюся часть почвы измельчают на мельнице или в фарфо
ровой ступке и просеивают через сито с отверстием в 1 мм. При наличии скелета (частиц крупнее 1 мм) его отмывают на сите от мелкозема, просеивают через колонку сит с отверстиями 10, 5, 3 и 1 мм 
и вычисляют содержание каждой фракции. Мелкозем (< 1 мм) помещают в картонные или пластиковые коробки и используют для 
большинства анализов.

1.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИГРОСКОПИЧЕСКОЙ ВЛАЖНОСТИ
Воздушно-сухие пробы почв всегда содержат некоторое количе
ство влаги, сорбированной из воздуха, которая прочно удерживается 
на поверхности твердых частиц. Такая влага называется гигроскопической. Ее количество зависит от влажности воздуха, свойств почв 
и, прежде всего, от содержания гидрофильных коллоидов и состав

ляет от десятых долей процента в песчаных почвах до 3−5% — в суглинистых и глинистых. Гигроскопическую влажность определяют 
методом высушивания образца при 105°С до постоянной массы. Показатели гигроскопической влажности используют в аналитической 
практике для пересчета результатов анализов на сухую почву.

Ход анализа. Отвешивают на аналитических весах 5 г воздушно
сухой почвы, просеянной через сито в 1 мм. Навеску помещают 
в просушенный при 105°С в сушильном шкафу и предварительно 
взвешенный стаканчик с притертой крышкой (бюкс). Почву в стаканчике сушат в сушильном шкафу при 105°С 3 ч, после чего закрывают крышкой, охлаждают в эксикаторе с CaCl2 на дне и взвешивают. 
Затем проводят контрольную сушку в течение 1−2 ч, доводя образец 
до постоянной массы. Допустимые расхождения в массе после сушки 
0,005 г. Гигроскопическую влажность (W) вычисляют по формуле

W
m
m
=
⋅
1 100,

где m1 — масса испарившейся воды, г; m — масса сухой почвы, г.

Необходимо помнить — в почвоведении принято за 100% считать 

массу сухой почвы.
Коэффициент пересчета результатов анализа воздушно-сухой 
почвы на сухую вычисляют по формуле

K
W
W =
+
100
100
.

Переводной коэффициент воздушно-сухой почвы в сухую вычисляют по формуле

K
W
=
+
100
100
.

Пример формы записи результатов определения гигроскопической 
влажности

Горизонт, 
глубина, 
см

№ 
бюкса
Масса 
бюкса, г

Масса бюкса 

с воздушно-сухой 

почвой, г

Масса бюкса 
с высушенной 

почвой, г

Масса 
влаги, 
г

Гигроскопическая 
влажность, 
%

Апах 0–25
21
11,6260
12,9192
12,8595
0,0597
4,84

1.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНОЙ ГИГРОСКОПИЧЕСКОЙ 
ВЛАЖНОСТИ (МГ)
Максимальной гигроскопической влажностью называется наибольшее количество гигроскопической влаги, которое почва поглощает 
из воздуха при его относительной влажности, близкой к 100%. МГ 
обычно в 2–3 раза превышает показатели гигроскопической влаги. 
Значения МГ в песчаных и супесчаных почвах составляют 0,5−1%; 
в суглинистых — 2−10%; в глинистых — до 15−20%; в торфах — 
30−50%.
Показатели МГ используют для расчета влажности завядания 

и запасов продуктивной и недоступной для растений влаги в почве. 
Отношение влажности завядания (ВЗ) к максимальной гигроскопической (МГ) характеризует коэффициент завядания, который зависит 
от свойств почв и вида растений и составляет 1,2−2,3 (для пшеницы — 1,3−1,6; для льна — 1,7−2,3; для чая — около 2). В среднем 
при вычислении влажности завядания принимается коэффициент 1,5, а по инструкции гидрометеорологической службы — 1,34.

Ход анализа. Отвешивают на аналитических весах 10 г почвы, про
сеянной через сито в 1 мм. Навеску помещают в предварительно высушенный и взвешенный стеклянный бюкс с притертой крышкой.

Открытые бюксы с почвой (определение ведут в 2–3-х повторнос
тях) ставят в эксикатор, на дно которого наливают насыщенный 
раствор сернокислого калия (11−15 г K2SO4 растворяют в 100 мл 
воды). Эксикатор плотно закрывают крышкой и ставят в темное 
место. Через 3−4 дня бюксы вынимают из эксикатора, закрывают 
крышками, взвешивают и снова ставят в эксикатор. Последующие 
взвешивания проводят через каждые 2−3 дня до тех пор, пока не установится постоянная масса. Допустимые расхождения в массе 
0,008 г. Затем стаканчики с почвой сушат в сушильном шкафу до постоянной массы. МГ вычисляют по формуле

МГ =
⋅
m
m

1 100,%,

где m1 — масса испарившейся влаги, г; m — масса сухой почвы, г.

1.4. ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ
Твердая фаза почвы состоит из частиц разного размера, которые 
называются механическими элементами. Как правило, отдельные механические элементы в почве находятся в агрегированном состоянии 
в виде структурных отдельностей (педов), и для их определения необходимо разрушить агрегаты механическим или химическим способом. В песчаных и супесчаных почвах агрегаты отсутствуют и механические элементы находятся в раздельно-частичном состоянии.

Классификация механических элементов
Гранулометрический состав почвы определяется содержанием 

механических элементов разного размера, выраженным в % к массе 
абсолютно сухой почвы. Близкие по размерам механические элементы характеризуются примерно одинаковыми свойствами, и поэтому их группируют во фракции. Существуют несколько группировок или классификаций механических элементов, как отечественных, так и зарубежных. В России наибольшее распространение 
получила классификация механических элементов, разработанная 
А.Н. Сабининым и В.Р. Вильямсом и уточненная впоследствии 
Н.А. Качинским (табл. 1.1).

Т а б л и ц а  1 . 1
Классификация механических элементов (Н.А. Качинский, 1965)

Название фракции
Размер, мм
Название фракции
Размер, мм

Камни
Более 3
Пыль:

Гравий
3−1
крупная
0,05−0,01

Песок:
средняя
0,01−0,005

крупный
1−0,5
мелкая
0,005−0,001

средний
0,5−0,25
Ил:

мелкий
0,25−0,05
грубый
0,001−0,0005

тонкий
0,0005−0,0001

коллоиды
Менее 0,0001

Частицы размером более 1 мм называются почвенным скелетом, 

менее 1 мм — мелкоземом. Сумма частиц мельче 0,001 мм — илистая 
фракция, при определении гранулометрического состава для практических целей на более мелкие фракции не подразделяется.

Отдельные фракции механических элементов различаются по хи
мическому и минералогическому составу, а также по физико-химическим и физическим свойствам. Наибольшие различия отмечаются 
между фракцией ила (< 0,001 мм) и остальными фракциями.

По физическим свойствам наиболее резкая граница проходит 

между фракциями крупной и средней пыли. Фракции крупной пыли 
по свойствам близки к фракции песка, поэтому все частицы крупнее 
0,01 мм (крупный, средний, мелкий песок и крупная пыль) объединяются в группу физического песка, а частицы мельче 0,01 мм (средняя, мелкая пыль и ил) — в группу физической глины.

Классификация почв по гранулометрическому составу
Классификация почв по гранулометрическому составу основана 

на соотношении в них физической глины и физического песка.