Для правильного проведения механического анализа важно знание основных классификаций механических элементов почвы.
Гранулой, или элементарной почвенной частицей, называют обособленную минеральную, органо-минеральную или органическую частицу кристаллического или амфорного строения, все молекулы которой находятся в химической взаимосвязи. Различают первичные механические элементарные частицы, которые образуются в процессе выветривания, дробления горных пород и минералов (под влиянием физических атмосферных факторов— температуры, ветра и водных потоков), и вторичные частицы, образующиеся путем синтеза конечных продуктов выветривания молекулярного и коллоидального размеров, коагуляции, а также биологическим путем в результате жизнедеятельности высших и низших растений. Производство органических удобрений состоящих именно из таких гранул, которые специально добавляют в почвы для подпитки растений, сегодня поставлено на поток.
Из первичных частиц обычно состоят крупные фракции, из вторичных •— мелкие: глинистые и иловатые. Исследованиями ученых (К. Д. Глинка, А. А. Аттерберг, А. А. Роде, Мазуренко, Г. Дикий, С. С. Морозов, П. Ф. Мельников, Е. И. Кочерина и др.) установлено, что частицы разного размера имеют различный химико- минералогический состав и различные физические свойства. Это обстоятельство и легло в основу классификации частиц.
Вопросами классификации механических элементов занимались многие ученые: Кноп, Осборн, А. А. Атерберг, А. Н. Саба- нин, В. Р. Вильяме, В. Т. Глушков, В. В. Охотин, Н. А. Качинский и др. А. А. Аттерберг на основании изучения свойств элементарных частиц различного размера установил, что частицы диаметром 0,2 мм обладают хорошей водопроницаемостью. Поднятие воды по капиллярам в них осуществляется быстро, но на малую высоту. Частицы размером от 0,2 до 0,02 мм обеспечивают хорошею водопроницаемость и водоподъемную способность грунта; частицы 0,02—0,002 мм слабо водопроницаемы, воду поднимают высоко, но очень медленно. Наихудшую водопроницаемость и самый медленный капиллярный подъем имеют грунты, сложенные из частиц диаметром 0,002 мм; частицы 0,02 мм способны коагулировать в солевых растворах, частицы крупнее этого размера — не коагулируют; частицы < 0,002 мм подвержены броуновскому движению. С 1930 г. выводы Аттерберга были положены в основу международной классификации механических элементов. Однако в России эта классификация используется редко. Чтобы грунт плодородный имел оптимальное сочетание такого рода частиц его необходимо постоянно изучать. Именно от этого зависит во многом плодородность используемой земли.
Н. А. Качинский, используя отечественные данные о свойствах фракций различного размера, предложил свою классификацию механических элементов, которая в настоящее время широко применяется в почвенной практике. В этой классификации выделяется каменистая часть, песок разного размера, пыль и ил. При выделении фракции пыли и ила в основу была положена скорость падения частиц в воде, т. е. их гидравлическая крупность, которая определяется по формуле Стокса. При этом также учитывались химические, водные и физико- химические свойства частиц. Все частицы крупнее 1 мм называются скелетной частью почвы, меньше 1 мм — мелкоземом. Деление частиц на «физический» песок— частицы >0,01 мм — и «физическую глину» — частицы 0,01 мм — ввел Н. М. Сибирцев для классификации почв по механическому составу, что широко используется в этих же целях и в настоящее время.