Почва в объективе микроскопа

Кандидат биологических наук Оксана Плотникова, лаборатория минералогии и микроморфологии почв Почвенного института им. В. В. Докучаева

Оптический поляризационный микроскоп Olympus BX51. На рисунке указаны части микроскопа, используемые при съёмке в проходящем поляризованном свете: 1 — осветитель, 2 — поляризатор, 3 — предметный столик, 4 — объективы, 5 — анализатор, 6 — окуляры, 7 — цифровая камера, 8 — регулятор фокусировки. При съёмке без анализатора поры выглядят почти белыми, при съёмке с анализатором — чёрными. Остальные детали микростроения почвы проявляются в разном цвете в зависимости от их кристаллооптических свойств.

Изучением свойств почвы занимается специальная наука — почвоведение, применяющая методы биологии, геологии, физики, химии и многих других областей знания. Однако для понимания свойств и функционирования почвы недостаточно только лишь химических и физических анализов. Мало знать состав почвенной системы, необходимо разобраться в том, какие в ней протекают процессы и как именно. И здесь на помощь исследователям приходит микроморфология — изучение тонких срезов почвы (шлифов) под оптическим поляризационным микроскопом.

Как сделать тонкий срез, не нарушая структуру почвы? Для этого образцы почвы отбирают в специальные металлические рамки, называемые коробочками Кубиены (по имени основателя почвенной микроморфологии — австрийского почвоведа Вальтера фон Кубиены), или же в небольшие контейнеры с твёрдыми стенками. Коробочку прикладывают к зачищенной стенке почвенного разреза и прорезают почву по краям ножом до тех пор, пока рамка (или контейнер) полностью не окажется утопленной в стенку разреза. Затем образец прорезают сверху и отнимают от стенки. После чего тщательно упаковывают, чтобы не повредить при транспортировке, и помечают его верх, чтобы при дальнейшем изучении понимать, в каком направлении перемещаются вещества в почве.

Схема изготовления почвенного шлифа: 1 — микромонолит — образец почвы ненарушенного сложения, стрелкой указан верх образца; 2 — образец пропитан, обрезан с одной стороны и отшлифован, пропил указывает верх образца; 3 — образец наклеен отшлифованной стороной на предметное стекло; 4 — верхняя часть образца срезается, наклеенная часть сошлифовывается на станке до толщины 50 мкм; 5 — толщина шлифа доводится вручную до 30 мкм; 6 — на шлиф наклеивается покровное стекло.

Для изготовления шлифа почвенный образец пропитывают отверждающим составом. Раньше для этой цели использовали смолу бальзамической пихты, сейчас в основном применяется полиэфирная смола. После пропитывания образец высушивают на воздухе. Иногда, если почва очень рыхлая, образец приходится пропитывать отверждающим составом прямо в поле, иначе есть риск не довезти его в лабораторию в ненарушенном состоянии.