IX Всероссийская конференция молодых ученых с международным участием «Почвоведение: Горизонты будущего. 2025»

Текстурные классы почвы: связь пластичности и гранулометрического состава
25.09.2025 , Малый зал (1 этаж)

Исследование посвящено сопоставлению органолептических методов определения текстуры почв и грунтов (метод шнура Н.А. Качинского) с лабораторными подходами, основанными на определении гранулометрического класса почвы с опорой на пластические свойства. Основная задача работы — оценить точность полевых методов в условиях ограниченного доступа к лабораторной диагностике и выявить возможность интеграции пластичных характеристик в классификацию текстурных классов. Гранулометрический состав почвы определяет её водоудерживающую способность, воздухопроницаемость, уплотняемость и поведение в агротехнических и инженерных условиях. Для тяжёлых почв диапазон оптимальной влажности узок, что увеличивает риск уплотнения, тогда как лёгкие почвы обладают низким запасом влаги. Пластичность, измеряемая пределами Аттерберга, отражает взаимодействие частиц и органики, а также служит базой для инженерных классификаций. Однако до сих пор отсутствуют комплексные методы, напрямую связывающие гранулометрический состав и пластичность, особенно в отечественной классификации. В качестве источника данных использовалась коллекция образцов проекта SoilText (1172 образца различного гранулометрического состава). Для каждого образца определены: гранулометрический класс по методу Качинского; текстура по методу шара и ленты (USDA); пределы пластичности (ГОСТ 5180–2015, ISO 17892-12:2018) и число пластичности (PI). Сравнение проводилось с применением метрик precision, recall, F1 и их «смягчённых» версий, учитывающих допустимость ошибок на один соседний класс. Метод Качинского показал высокую надёжность для крайних классов (пески, глины), но систематически «утяжелял» текстуру: лёгкие суглинки чаще определялись как средние или тяжёлые, супеси — как лёгкие суглинки. Для песков точность определения почти безошибочна (F1 = 0,87 строгий; 0,97 смягчённый). Супеси диагностируются хуже всего (F1 = 0,04 строгий; 0,58 смягчённый). Для суглинков точность возрастает от лёгких к тяжёлым: F1 растёт от 0,18 до 0,40 (строгая оценка) и от 0,61 до 0,89 (смягчённая). Для глин значения средние (F1 ≈ 0,46 строгий; 0,78 смягчённый). Общая точность составила 42,9 %, что подчёркивает ограниченность метода при строгом подходе. Матрица ошибок показала выраженную линейность: классы систематически смещаются в сторону более тяжёлых текстур. Основные промахи приходятся на соседние градации, что подтверждается разрывом между строгими и смягчёнными метриками. Результаты демонстрируют, что органолептические методы позволяют быстро выделять крайние классы, но ненадёжны при диагностике промежуточных. Проблема особенно выражена для супесей, где влажность в процессе измерения и наличие органики сильно искажают оценку. Таким образом, классический метод Качинского не обеспечивает удовлетворительной точности, особенно для лёгких и средних суглинков и супесей. Краевые текстуры (песок, глина) определяются надёжно. Ошибки органолептики носят систематический характер и связаны с искажением пластических свойств.
Пределы пластичности и индекс пластичности могут быть использованы для уточнения и разработки переходных классификаций между гранулометрическим и пластичным подходами. Интеграция пластичных характеристик и цифровых методов анализа перспективна для повышения точности полевой диагностики и её адаптации к отечественным стандартам.

Работа выполнена в рамках НИР: FGUR-2025-0005 Разработать современный инструментарий количественной оценки естественных и антропогенных изменений физического состояния и минералого-микроморфологических свойств почв в условиях изменяющегося климата


границы Аттерберга, инженерная геология, классификация


Соавторы доклада и их аффилиации:

Фомин Д.С., Федеральный исследовательский центр "Почвенный институт имени В.В. Докучаева"; Кочнева М.А., Федеральный исследовательский центр "Почвенный институт имени В.В. Докучаева"

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Федеральный исследовательский центр "Почвенный институт имени В.В. Докучаева"

Этот докладчик также участвует в: