Гранулометричний склад грунтів

  Мінеральна частина ґрунтів складається з гранулометричних частинок різних розмірів. Під впливом факторів ґрунтотворення окремі механічні елементи з’єднаються в різноманітні грудочки, які називаються агрегатами або структурними окремостями.

Здатність ґрунту розпадатися на агрегати називається структурністю ґрунту. Структура ґрунту – це сукупність агрегатів різної величини, форми, пористості, механічної міцності, на які може розпадатися ґрунт.

Форма і розмір структурних агрегатів  є діагностичною ознакою того чи іншого ґрунту або окремого горизонту.

Структурні агрегати формуються під  впливом ряду факторів:

• періодичного намокання і висихання, замерзання і відтаювання ґрунтової маси;
• коагуляції;
• надходження гумусу;

Агрегати утворюються внаслідок  склеювання механічних елементів у мікроагрегати, а мікроагрегати з’єднаються у макроагрегати. Основною умовою утворення агрегатів є наявність тонкодисперсних частинок і двовалентних колоїдів. Цементуючим матеріалом також є колоїдні продукти життєдіяльності мікроорганізмів та живі бактерії та гриби. Щоб утворені агрегати не розпорошувалися під дією води, потрібно щоб вони були незворотньо скоагульовані. Такими коагулянтами можуть виступати лужноземельні та півтораокисті катіони. Коагуляція ґрунтових колоїдів зумовлює укріплення часток ґрунту, формування структурних агрегатів. Другою важливою умовою структуроутворення є наявність гумусових речовин, а, зокрема, гумінових кислот, які склеюють мікро- та макроагрегати ґрунту. Так мікроагрегати утворюються за допомогою склеювання мінеральних частинок ґрунту активним гумусом. Потім під впливом дегідратації активний гумус перетворюється у пасивний і мікроагрегати набувають стійкості до розмивання і утворюється стійка мікроструктура, яка за допомогою детриту з’єднується в макроструктуру. Третьою важливим фактором формування структурних агрегатів є проморожування і від танення. Вони також позитивно впливають на структуроутворення, але лише за умов, коли це промерзання відбувається при наявності ґрунті вологи.  При відсутності хоча б одного з цих компонентів структурні агрегати можуть утворитися, але вони будуть неміцними. 

Для морфології ґрунтів велике значення має класифікація структурних агрегатів. Над цим питанням працювали С.О. Захаров і С.О. Монін.

Виділяють три основних типи структури: кубовидна, призмевидна і плитовидна.

1. Кубовидна – це структура, в якій агрегати розміщені рівномірно по всіх трьох осях – висоті, широті, довжині. Залежно від розмірів агрегатів і їх форм виділяють такі роди структур:

Брилиста – неправильної форми і нерівна поверхня агрегатів, розміром 5-10см. Вона поділяється на такі види: крупнобрилиста ( більше 10 см) і дрібнобрилиста (1-10 см). Характерна для глейових, злитих горизонтів.

Грудкувата  має агрегати округлої форми з шорсткою поверхнею, без чітких граней і ребер, діаметром 1-5 см. Вона поділяється на такі види: крупногрудкувату (3-5 см), грудкувату (2-3 см), дрібногрудкувату (1-2 см). Характерна для гумусових горизонтів майже всіх ґрунтів.

Горіхувата - більш-менш правильні гостро реберні агрегати, що нагадують букові горішки, діаметром 5-10 мм. Поділяється на такі види: крупногоріхувата (більше 10 мм.), горіхувата (7-10 мм.), дрібногоріхувата (5-7 мм.) Характерна для верхньої частини ілювіальних горизонтів в опідзолених ґрунтах і оглеєні горизонти.

Зерниста – ребристі або округлі агрегати, що нагадують гречану крупу, розміром 0, 25-5 мм. Вона є характерною для гумусових горизонтів чорноземів. Поділяється на крупнозернисту (3-5 мм), зерниста (1-3 мм), дрібнозерниста або порохувата (0,25-1 мм).

Пилувата – дрібні агрегати, форму яких неозброєним оком не можливо визначити, мають розмір до 0,25 мм. Характерна для верхніх інтенсивно оброблюваних горизонтів.

2. Призмовидна структура має агрегати з розвинутою вертикальною віссю. Характерна для ілювіальних горизонтів і суглинкових ґрунтотвірних порід. Виділяють два роди цієї структури:

Стовпчаста структура являє собою правильної форми окремості з добре вираженими і гладенькими бічними вертикальними гранями, округлим верхнім краєм і нерівною нижньою основою Ширина окремостей 3-5 см. Поділяється на крупностовпчасту ( 4-5 мм), дрібно стовпчасту (3-4 мм)Характерна для злитих ґрунтів (солонців, солончаків, ґрунтів пустель).

Призматична характеризується рівними, часто глянцевими поверхнями і гострими ребрами. Ширина окремостей 3-5 см. Характерна для ілювіальних горизонтів і суглинкових ґрунтотвірних порід.

3. Плитовидна структура має розвиток по горизонтальній вісі. Характерна для елювіальних горизонтів. В цьому типі виділяють два роди структури:

Плитчаста характеризується шаруватістю з різними горизонтальними пластинками товщиною 1-5 мм. Поділяється на сланцювату, плитчасту (4-5 мм), пластинчату (2-3 мм). Притаманна для елювіальних горизонтів опідзолених ґрунтів (дерново-підзолисті)

Лускувата характеризується невеликими частково вигнутими горизонтальними поверхнями товщиною 1-3 мм. Поділяється на шкаралупчасту (4-5 мм), груболускувату  (2-3 мм), дрібно лускувату ( 1-2 мм).

У будь-якому із ґрунтових горизонтів структурні окремості не  бувають  одного розміру і форми. Частіше  структура буває змішаною, при описі зазначають це двома або трьома словами в послідовності зростання кількості агрегатів. Так, наприклад, структура може бути грудкувато-зерниста, грудкувато-пилувата, грудкувато-пластинчасто-пилувата.

 Крім цього всі агрегати поділяють за розміром:

• Мікроагрегати (менше 0,25 мм.)
• Мезоагрегати (0,25-10 см)
• Макроагрегати (більше 10 см.)

Якщо в ґрунті багато макроагрегатів, то таку структуру може бути брилистою або грудкуватою. Якщо в ґрунті переважають мікроагрегати, то структура може бути  пилуватою, горіхуватою, зернистою, пилуватою та ін.

Залежно від вмісту агрегатів ґрунт поділяють на:

• Структурний
• Безструктурний

При структурному стані  маса ґрунту розділена на відповідності тієї чи іншої форми, тобто в ґрунті наявні агрегати. При безструктурному стані окремі механічні елементи, що складають ґрунт, не з’єднаються між собою, а існують окремо або залягають суцільною зцементованою масою.