Место географии почв в системе наук

Обычно окраска почв довольно сложная и состоит из нескольких цветов (например, серо - бурая, белесовато - сизая, красновато - коричневая и т. д.), название преобладающего цвета ставится на последнем месте, после обозначения оттенков.

Таким образом, для определения окраски почвенного горизонта необходимо: а) установить преобладающий цвет; б) установить насыщенность этого цвета (темно - , светлоокрашенный); в) отметить оттенки основного цвета (например, буровато - светло - серый, коричневато - бурый, светлый, серовато - палевый и т. д.). Почва во влажном состоянии и в крупных комках всегда имеет более темную или интенсивную окраску, чем в сухом и растертом состоянии.

Цвет может быть однородный и неоднородный. Преобладающий цвет ставят на последнем месте. Окраска зависит от увлажнения, от освещения, от структурного строения. В распыленном состоянии светлее.

22. Структура почвы

Под структурой почвы понимают отдельности (агрегаты, комочки) разной величины, формы, на которые она распадается в спелом состоянии при рыхлении. Каждый комочек состоит из гранулометрических элементов, соединенных в макро- и микроагрегаты гумусом, корнями растений и др. Почва может быть структурной и бесструктурной. В последней гранулометрические элементы находятся в раздельночастичном состоянии. Примером бесструктурных почв могут быть песчаные: в них мало глинистых частичек и гумуса. Между структурными и бесструктурными почвами могут встречаться переходные, в которых структура выражена слабо. В зависимости от формы агрегатов различают три типа структуры - агрегатов различают три типа структуры - кубовидная, призмовидная, плитовидная.

Кубовидная структура имеет отдельности, одинаково развитые по трем осям. Подразделяется на роды: глыбистая, комковатая, ореховатая, зернистая, пылеватая.

Призмовидная структура характеризуется преимущественным развитием отдельностей по вертикальной оси. Подразделяется на столбчатую и призматическую.

В плитовидной структуре отдельности развиты в основном по двум горизонтальным осям. Подразделяется на плитчатую и чешуйчатую.

В зависимости от размеров агрегаты группируются следующим образом. Агрегаты более 10 мм называют глыбами, от 10 до 0,25 мм - макроагрегатами, менее 0,25 мм - микроагрегатами.

Образование структуры происходит при наличии давления (от воздействия корневых систем растений, животных, замерзания, высыхания почвы и др.) и клеющего вещества. В качестве последнего выступают коллоиды, главным образом гумусовые. Водопрочная структура образуется в случае коагуляции коллоидов (образование геля) катионами кальция и магния. При такой структуре почва после дождя не заплывает, на ней не образуется корка, затрудняющая поступление кислорода к корням растений.

Следует отметить весьма важную роль дождевых червей в образовании почвенной структуры. С агрономической точки зрения почва считается структурной, если комковато-зернистые водопрочные агрегаты размером от 10 до 0,25 мм составляют более 55%.

Бесструктурные суглинистые почвы плохо впитывают воду, а ее сток может вызвать эрозию; вода и воздух в таких почвах антагонистичны. В бесструктурных почвах вода теряется в результате интенсивного капиллярного поднятия, что может привести к пересушиванию почвы, ухудшению обеспечения растений водой, элементами питания

23. Физико-механические свойства почвы (пластичность, набухание, липкость, усадка, твердость)

Пластичность -- способность почвы изменять свою форму под влиянием внешних сил и сохранять эту форму впоследствии.

Пластичность проявляется только при увлажнении почвы и тесно связана с механическим составом (глинистые почвы пластичны, песчаные -- непластичны).

Набухание -- увеличение объема почвы при увлажнении. Оно присуще почвам, содержащим много коллоидов, и объясняется связыванием коллоидами молекул воды. Почвы с большим содержанием поглощенного натрия (солонцы) набухают больше, чем содержащие много поглощенного кальция. Набухание может вызвать неблагоприятные в агрономическом отношении изменения в пахотном горизонте. Вследствие набухания частички почвы могут быть настолько разделены пленками воды, что это приведет к разрушению структурных отдельностей.

Липкость -- способность почвы прилипать к различным поверхностям. В результате прилипания почвы к рабочим частям машин и орудий увеличивается тяговое сопротивление и ухудшается качество обработки почвы. Липкость возрастает при увлажнении. У глинистых почв липкость наибольшая, у песчаных -- наименьшая. Увеличение степени насыщенности почвы кальцием способствует уменьшению, а насыщение натрием -- увеличению липкости.

Усадка -- уменьшение объема почвы при высыхании. Это обратный процесс набуханию. При высушивании почвы вследствие усадки появляется трещиноватость.

Связность определяет твердость почвы, то есть сопротивление, которое оказывает почва проникновению в нее под давлением какого-либо предмета. Определяется это свойство специальными приборами -- твердомерами. Высокая твердость является признаком плохих физико-химических и агрофизических свойств почвы. Твердость почвы влияет на сопротивление при обработке.



24. Новообразования и включения в почве

Под новообразованиями в почвах подразумеваются локальные обособления веществ, ясно отличающиеся по своей морфологии и вещественному составу от вмещающей их почвенной массы. Почвенные новообразования -- это прямой результат почвообразовательных процессов, которые часто служат важными диагностическими признаками для классификации почв.

Новообразования бывают:

Группа легкорастворимых солей (хлориды натрия, кальция, магния и сульфаты натрия) характерна для засоленных почв и образует белые тонкие налеты и выцветы на поверхности почвы и на подсохшей стенке разреза, белые уплотненные корочки с поверхности, белые прожилки и крапинки и тонкие игольчатые кристаллы в виде инея или густых щеточек. Форма новообразований зависит от степени соленасыщенности почвенного профиля.

Выделения гипса также характеризуют южные засоленные почвы и представляют собой светлые налеты, выцветы, крапинки и жилки, заполненные кристаллическим веществом.

Карбонатные выделения -- очень распространенный вид новообразований во многих почвах с многообразным морфологическим проявлением. Они встречаются в виде выцветов (плесень) на поверхности структурных отдельностей или в виде частой сети переплетающихся жилок, корневых пустот, заполненных, а также образуют форму округлых белых мягких пятен и стяжений.

Широко распространены новообразования, формирующиеся из окислов железа, алюминия и марганца, в образовании которых большое участие принимают подвижные гумусовые вещества. Это могут быть налеты и выцветы, пленки и корочки охристого, желтого, бурого, темно-бурого цвета на поверхности структурных отдельностей, по трещинам и корневым ходам.

Под включениями понимают предметы, механически включенные в массу почвы и не связанные с ней генетически. В число включений входят обломки горных пород, не связанных с материнской породой, раковины наземных и морских моллюсков, кости современных и вымерших животных, остатки золы, углей, древесины, остатки материальной культуры человека (обломки кирпича, посуды и археологические находки)

25. Гранулометрический состав почвообразующих пород и почв. Значение гранулометрического состава для основных свойств почвы

Под гранулометрическим составом почв и почвообразующих пород подразумевают относительное содержание частиц различного размера, Это содержание обычно выражают в процентах по массе высушенной при почвы.

Количественное определение содержания в почве элементарных частиц -- главная задача механического или гранулометрического анализа. От гранулометрического состава в значительной степени зависят уровень почвенного плодородия и особенности использования почв.

Механические элементы, близкие по размерам, объединяют во фракции.

Камни - более 3 мм, гравий - 3-1 мм, песок -1-0,05 мм (крупный 1-0,5; средний 0,5-0,25; мелкий 0,25-0,05), пыль - 0,05-0,001 мм (крупная 0,05-0,01; средняя 0,01-0,005; мелкая 0,005-0,001), ил 0,001-0,0001 (грубый 0,001-0,0005; тонкий 0,0005-0,0001), коллоиды - менее 0,0001 мм.

Частицы размером более 1 мм называют почвенным скелетом, менее 1 мм -мелкоземом.

От гранулометрического состава зависят водопроницаемость, водоудерживающая и водоподъемная способности почв, потенциальный резерв элементов минерального питания, структурное состояние, поглотительная способность, твердость и удельное сопротивление почвы при обработке.

Песчаные и супесчаные почвы имеют такие благоприятные свойства, как высокая водо- и воздухопроницаемость, способность быстро опаивать и прогреваться весной, что имеет важное значение в северных земледельческих районах. Они рыхлые и легко поддаются обработке сельскохозяйственными орудиями, поэтому их называют легкими почвами.

Легкие почвы имеют ряд отрицательных свойств, которые существенно снижают их плодородие. Они бесструктурные, бедны гумусом и элементами минерального питания, отличаются невысокой поглотительной способностью.

Обработка тяжелосуглинистых и особенно глинистых по гранулометрическому составу почв сопровождается гораздо большими энергетическими затратами по сравнению с песчаными и су- песчаными почвами. Такие почвы характеризуются замедленной фильтрацией и высокой влагоёмкостью, что в гумидных условиях ведет к переувлажнению и развитию оглеения. Тяжелые почвы плохо проводят тепло, в связи с чем медленно опаивают и прогреваются весной, позднее наступает их физическая спелость.

26. Методы изучения физических свойств почвы (определение влажности весовым методом, определение гранулометрического состава методом сит и полевым методом)

Определение влажности весовым методом: Бур погружают в почву до соответствующей метки, обозначающей данную глубину. Затем бур осторожно вынимают. Образец почвы выбирается ножом из нижней части бура в предварительно взвешенный сухой алюминиевый стаканчик -- бюкс. Насыпают почву примерно на 1/3 от объема. Бюкс немедленно закрывается крышкой и убирается в тень во избежание потери влаги до взвешивания. В лаборатории бюксы с влажной почвой взвешивают с точностью до 0,01 г, сушат в сушильном шкафу при температуре 105°С в течение 6--8 часов, затем вынимают из шкафа, немедленно закрывают крышками, охлаждают и снова взвешивают.

определение гранулометрического состава методом сит:

Ситовой метод -- один из основных в практике исследований грунтов для строительства. Метод используется для определения гранулометрического состава крупнообломочных и песчаных грунтов, а также крупнозернистой части пылевато-глинистых грунтов.

Сущность метода заключается в рассеве пробы грунта с помощью набора сит. Для разделения грунта на фракции ситовым методом без промывки водой применяют сита с отверстиями диаметром 10; 5; 2; 1; 0,5 мм; с промывкой водой - сита с размером отверстий 10; 5; 2; 1; 0,5; 0,25; 0,1 мм. Ситовой метод с промывкой водой обычно применяют для определения гранулометрического состава мелких и пылеватых песков.

определение гранулометрического состава полевым методом:

Скатывание шнура (по Н. А. Качинскому). Почву смачивают и разминают пальцами до консистенции теста. В таком состоянии вода не отжимается, а почва блестит и мажется. Хорошо размятую почву раскатывают между ладонями и шнур сворачивают в колечко (толщина шнура около 3 мм, диаметр кольца около 3 см). Пески не образуют шнура; супеси дают зачатки шнура; у легких суглинков шнур образуется, но распадается на дольки; средние суглинки дают сплошной шнур, но при свертывании в кольцо он разламывается на дольки; шнур образуется сплошной, но при свертывании в кольцо трескается - тяжелый суглинок; глины дают сплошной шнур, который свертывается в кольцо, не трескаясь.

27. Основные процессы почвообразования. Характеристика подзолистого и буроземообразования

Почвообразование - это главным образом биохимический процесс выветривания, он происходит под влиянием живых организмов и химического выветривания. В основном следующие процессы почвообразования: подзолистый, дерновый и болотный. Эти процессы чередуются или протекают одновременно, в результате чего формируются следующие типы почв: подзолистые, дерново-подзолистые, дерновые, болотные, болотно-подзолистые и мерзлотно-таежные.

Подзолистый процесс протекает в условиях промывного или частично промывного водного режима под хвойными лесами на некарбонатных материнских породах. Образуются растительные остатки небольшой мощности, которые разлагаются с образованием светлоокрашенной органической кислоты. Эта кислота разрушает почвенные минералы и выносит продукты разрушения в нижнюю часть почвенного профиля или же за его пределы. Сверху же остается только аморфный кремнезем, который по цвету напоминает золу. Этот процесс наблюдается только под хвойными лесами с моховым покровом. Подзолистые почвы отличаются низким содержанием гумуса с преобладанием в его составе фульвокислот, кислой реакцией среды и невысокой насыщенностью основаниями верхних горизонтов. Почвы бедны азотом, фосфором и калием, но содержат большое количество подвижных соединений железа и алюминия. Отличаются также плохими водно-физическими свойствами.

Дерновый процесс развивается под воздействием травянистой растительности. Под влиянием микроорганизмов (в основном бактерий) мертвые остатки растений разлагаются с образованием темно окрашенных гуминовых кислот, что ведет к обогащению верхнего почвенного горизонта гумусом.

Дерново-подзолистые почвы являются зональным типом почв и в зоне смешанных лесов повсеместно преобладают.

Болотный процесс протекает в условиях избыточного почвенного увлажнения, вызванного либо неглубоким залеганием грунтовых вод, либо задержанием атмосферных осадков водоупорными породами (глина, суглинок). Характерными признаками болотного процесса являются торфообразование и заглеивание.

Буроземообразование реализуется при благоприятном сочетании тепла и влаги, при отсутствии даже слабого анаэробиоза. Почвы развиваются лишь на рыхлых породах богатого минералогического состава, чаще полимиктовых песках и супесях, с высокой водоудерживающей способностью. Влага в такой почве находится преимущественно в форме рыхлосвязанной воды, хорошо доступной растениям. Хорошие условия аэрации и высокая водопроницаемость почв обусловливает ярко-бурую или красно-бурую окраску подгумусовых горизонтов.

28. Основные процессы почвообразования. Характеристика дернового и болотного

Почвообразование - это главным образом биохимический процесс выветривания, он происходит под влиянием живых организмов и химического выветривания.

В основном следующие процессы почвообразования: подзолистый, дерновый и болотный. Эти процессы чередуются или протекают одновременно, в результате чего формируются следующие типы почв: подзолистые, дерново-подзолистые, дерновые, болотные, болотно-подзолистые и мерзлотно-таежные.

Дерновый процесс развивается под воздействием травянистой растительности. Под влиянием микроорганизмов (в основном бактерий) мертвые остатки растений разлагаются с образованием темно окрашенных гуминовых кислот, что ведет к обогащению верхнего почвенного горизонта гумусом.

Дерново-подзолистые почвы являются зональным типом почв и в зоне смешанных лесов повсеместно преобладают.

Значительную роль в развитии дернового процесса играет механический состав почвообразующих пород и почв. Чем богаче почва илистыми частицами, тем лучше выражен дерновый процесс. Поэтому почвы с хорошо развитым перегнойным слоем формируются главным образом на глинистых и суглинистых породах и очень редко на песчаных и супесчаных, где этот слой выражен весьма слабо или совсем отсутствует.

Болотный процесс протекает в условиях избыточного почвенного увлажнения, вызванного либо неглубоким залеганием грунтовых вод, либо задержанием атмосферных осадков водоупорными породами (глина, суглинок). Характерными признаками болотного процесса являются торфообразование и заглеивание.

29. Тепловые свойства почвы. Регулирование теплового режима

Теплопоглотительная способность - способность почвы поглощать лучистую энергию Солнца. Характеризуется величиной альбедо, представляющей собой отношение количества отраженной энергии к количеству поступившей. Чем меньше альбедо, тем больше поглощает почва солнечной радиации. Альбедо зависит от цвета, влажности структуры почвы, выровненности поверхности и наличия растительного покрова. Почвы темно-окрашенные, с южным склоном поглощают солнечного тепла больше, чем почвы светлые северного склона. Растительный покров несколько уменьшает поглощение почвой тепла.

Теплоемкость - свойство почвы поглощать тепло. Характеризуется количеством тепла (которое может удерживать почва) в калориях, необходимого для нагрева единицы массы (1 г) или объема (1 см3) на 1°С.

Теплопроводность - способность почвы проводить тепло от одного слоя к другому. Измеряется количеством тепла в калориях, которое проходит за 1с сквозь 1 см2 слоя почвы толщиной 1см при разности температур в 1°С. Теплопроводность может определяться временем, за которое почва нагревается на глубину 1 см.

Приемы регулирования теплового режима почв направлены на лучшее использование основных и дополнительных источников тепла, сохранение и уменьшение расхода тепла и устранение перегрева почвы. Их можно разделить на Пассивные, не требующие материальных затрат, и Активные, требующие определенных материальных затрат и человеческих усилий.

К активным методам регулирования теплового режима почв и приземного слоя воздуха относятся такие агротехнические приемы, как посев и посадка растений на грядах и гребнях, обработка почвы и удаление избыточной почвенной влаги, мульчирование почвы, создание дымовых завес над поверхностью почвы и растениями, дополнительный обогрев почвы, создание полезащитных лесных полос, снегозадержание на полях.

К пассивным методам относятся: посев сельскохозяйственных культур в оптимальные сроки, использование в хозяйствах агроклиматически районированных культур и отдельных их сортов, правильное использование элементов рельефа. Посев теплолюбивых культур в более поздние сроки при наступлении относительно устойчивых положительных температур и надлежащем прогревании почвы способствует более благоприятным условиям их роста. Районирование позволяет определить географические границы возделывания культур, соответствующие их потребностям в тепле. Размещение более теплолюбивых культур на плато и южных склонах как лучше прогреваемых, а холодостойких -- в низинах и на северных склонах позволяет лучше использовать мезоклимат.

30. Почвенная вода. Формы воды в почве

Вода в почве -- один из основных ее компонентов. Она находится в сложном взаимодействии с твердой фазой.

От содержания и качества воды в почве зависят произрастание растений и деятельность микроорганизмов, процессы почвообразования и выветривания, производственная деятельность человека.

Основной источник влаги -- атмосферные осадки, которые проникают в почву и заполняют ее поры.

В естественных условиях почва обладает различной степенью влажности. Понятие «влажность» характеризует содержание воды в почве, выраженное в процентах от массы сухой почвы или от объема почвы.

В зависимости от подвижности и доступности растениям различают несколько форм воды в почве: 1) гравитационную; 2) капиллярную; 3) сорбированную; 4) парообразную; 5) грунтовую; 6) твердую; 7) химически связанную и кристаллизационную.

Непосредственно для питания растений имеет значение только гравитационная и капиллярная вода, а остальные формы почвенной влаги, кроме небольшой части пленочной, растениям недоступны.

Гравитационная вода заполняет капиллярные поры между структурными -- отдельностями, по которым она передвигается под влиянием силы тяжести.

Капиллярная вода заполняет капиллярные поры. Она может передвигаться в почве во всех направлениях.

Сорбированная вода удерживается на поверхности почвенных частиц сорбционными силами, то есть молекулы воды притягиваются к твердым частицам почвы и прочно удерживаются ими. Эту форму воды подразделяют на два вида: пленочную и гигроскопическую.

Пленочная вода окружает твердые частицы почвы в виде пленки, притягиваясь к ним под действием поверхностной энергии.

Гигроскопическая влага представляет собой молекулы водяного пара, удерживаемые поверхностным притяжением почвенных частиц как пленочная.

Свободная парообразная влага входит в состав почвенного воздуха в виде отдельных молекул водяного пара и поэтому принимает участие в газовом давлении и передвигается из мест с большей упругостью пара в места с меньшей упругостью.

Грунтовая вода -- это влага водоносного слоя почвы, лежащего ниже почвенной толщи, удерживаемая слоем водоупора. Использование грунтовой воды растениями возможно, но при близком залегании и поднятии до корнеобитаемого слоя.

31. Типы водного режима почв. Регулирование водного режима

Под водным режимом почвы понимают все процессы, связанные с поступлением влаги, ее расходом, передвижением и изменением ее состояния.

В зависимости, от природных условий, почвенного покрова, производственной деятельности человека водный режим на различных почвах складывается по-разному.

Выделяют пять типов водного режима почв (Г. Н. Высоцкий, А. А. Роде).

1. Мерзлотный тип -- встречается в тундре, таежно-лесной зоне Восточной Сибири. Летом верхний слой почвы оттаивает, насыщается водой, образуется мерзлотная почвенная верховодка, мерзлые нижние горизонты служат водоупором.

2. Промывной тип характерен для таежно-лесной зоны, где средняя годовая сумма осадков превышает среднюю годовую испаряемость и почва ежегодно, преимущественно весной, во время снеготаяния промывается до грунтовых вод.

3. Периодически промывной тип встречается в лесостепной зоне на серых лесных почвах, оподзоленных и выщелоченных черноземах, где средняя годовая сумма осадков приблизительно равна средней годовой испаряемости.

4. Непромывной тип наблюдается в степных зонах, где средняя годовая сумма осадков меньше средней годовой испаряемости.

5. Выпотной тип создается в областях, где испаряемость значительно превышает сумму осадков, но грунтовые воды близко подходят к поверхности и испаряются («выпотевают»).

Комплекс мероприятий по регулированию водного режима почв проводят для устранения неблагоприятных условий водоснабжения растений. Его разрабатывают с учетом конкретных почвенно-климатических условий.

Болотные почвы требуют осушительных мероприятий путем устройства открытого или закрытого дренажа.

В условиях недостаточного увлажнения применяют различные мероприятия, направленные на накопление, сохранение и рациональное использование влаги в почве. Эффективный способ влагонакопления -- задержание снега и талых вод. Лесные полосы, кулисные растения, стерня, валы из снега предохраняют снег от сдувания в зимнее время, увеличивают запасы влаги в почве. Полезащитные лесные полосы также уменьшают испарение влаги с поверхности почвы. Вспашка поперек склона, обваловывание, лункование, прерывистое бороздование и другие приемы способствуют уменьшению поверхностного стока воды. Для снижения физического испарения применяют поверхностное рыхление почвы весной. При бороновании происходит разрыв почвенных капилляров, что обеспечивает «закрытие» влаги и сохранение ее в корнеобитаемом слое.

32. Воздушная фаза почвы. Воздушный режим почвы и его регулирование

Воздушная фаза почвы - важная и наиболее динамичная составная часть почвы, находящаяся в тесной взаимосвязи с остальными фазами. Почвенным воздухом называется смесь газов и летучих органических соединений, заполняющих почвенные поры. Количество и состав почвенного воздуха оказывают большое влияние на развитие и жизнедеятельность растений и микроорганизмов, растворимость химических соединений и их миграцию в профиле, на интенсивность почвенных процессов.

Между почвенным и атмосферным воздухом происходит постоянный газообмен (аэрация). Газообмен имеет огромное значение и для развития надземных частей растений, так как органическую массу они строят благодаря ассимиляции углекислого газа воздуха.

Воздухопроницаемость - способность почвы пропускать через себя воздух. Она измеряется количеством воздуха в мл, прошедшим под определенным давлением в единицу времени через площадь сечения почвы 1 см2 при толщине слоя 1 см. Чем полнее выражена воздухопроницаемость, тем лучше газообмен, тем больше в почвенном воздухе О2и меньше СО2.

Воздухоемкость - это способность почвы содержать в себе определенное количество воздуха, выражается в объемных процентах. Зависит от влажности и пористости почвы: чем выше пористость и меньше влажность, тем больше воздуха содержится в почве.

Воздушным режимом почв называют совокупность всех явлений поступления воздуха в почву, передвижения его в профиле почвы, изменения состава и физического состояния при взаимодействии с твердой, жидкой и живой фазами почвы, а также газообмен почвенного воздуха с атмосферным.

Воздушный режим почв подвержен суточной, сезонной, годовой изменчивости и находится в прямой зависимости от свойств почв (физических, химических, физико-химических, биологических), погодных условий, характера растительности, возделываемой культуры, агротехники.

Регулирование воздушного режима почв достигается агротехническими и мелиоративными приемами. Применяются такие мероприятия по обеспечению нормального газообмена, как разрушение почвенной корки и поддержание поверхности почвы в рыхлом состоянии путем глубокой вспашки, боронования, культивации, рыхления междурядий в период вегетации. Воздушный режим в заболоченных и периодически переувлажненных почвах регулируют осушением.



33. Понятие о плодородии почвы

Плодородие почвы -- способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, влаге и воздухе, а также обеспечивать условия для их нормальной жизнедеятельности. Это эмерджентное свойство почвы. При взаимодействии компонентов почвы появляется плодородие. Почва состоит из перегноя, воды, воздуха, глины и песка. На её плодородие существенно влияет содержание азота, фосфора, калийных солей и других веществ.

В настоящее время выделяют естественное, эффективное, потенциальное, относительное, экономическое виды плодородия.

Естественное плодородие формируется в процессе развития почв под влиянием природных факторов почвообразования, и поэтому, например, природное плодородие дерново-подзолистых почв сильно уступает природному плодородию черноземов.

Искусственное (эффективное) плодородие -- это плодородие, которым обладает почва в результате целенаправленной деятельности человека (применение удобрений, мелиорация, способы обработки и др.). Оно зависит от уровня развития науки и техники, размера материальных затрат, от возможности мобилизации природного плодородия для получения урожая культур.

Потенциальное плодородие -- суммарное плодородие почвы, определяемое как ее природными свойствами, так и свойствами, созданными или измененными человеком

Эффективное плодородие -- та часть потенциального плодородия, которая реализуется в виде урожая растений при конкретных условиях.

Относительное плодородие -- плодородие почвы в отношении к определенной группе или виду растений, т.е. почва может быть плодородной для одних и бесплодной для других растений.

Экономическое плодородие -- экономическая оценка земли в связи с ее потенциальным плодородием и экономическими характеристиками участка: расстояние от дорог, центров энергоснабжения, водоемов, размер и конфигурация поля, трудность механической обработки и т.д.

Важнейшими показателями экономической оценки земель являются общая стоимость продукции, затраты на ее получение и чистый доход.

34. Эрозия почвы. Причины и методы борьбы с ней

Эрозия почв -- это процесс их разрушения. Различают водную и ветровую эрозию.

Водная эрозия происходит под воздействием временных потоков атмосферных вод. Ветровая эрозия, или дефляция, сопровождается выдуванием мелких почвенных частиц ветром и переносом их на значительные расстояния.

Основная причина -- нерациональное использование сельскохозяйственной территории, выражающееся, прежде всего в уничтожении естественной растительности.

Меры борьбы:

1. Умеренные нагрузки на естественные экосистемы, которые не вызывали бы полного или относительно полного разрушения растительного покрова (прежде всего это относится к лесопользованию).

2. На пастбищах эрозионные процессы нередко вызываются перевыпасом (скотосбоем). Основной путь исключения неблагоприятных явлений - соблюдение норм выпаса и рекреационных нагрузок.

3. Для защиты пахотных земель наиболее действенны следующие мероприятия:

- соблюдение севооборотов, в частности, пропашные культуры (кукуруза, картофель, свекла) должны сменяться посевами, скрепляющими почву корнями, например, травосмесями;

- проведение контурной вспашки (по горизонталям рельефа);

- исключение из обработки легкоранимых песчаных и супесчаных почв;

- чередование небольших полей с естественными ландшафтами;

- создание полезащитных полос;

- внесение органических удобрений, способствующих структурообразованию, связности почв;

- использование техники с малым удельным давлением на почву;

- бесплужная обработка почв.

35. Почва как сложное многофазное образование

Почва представляет собой сложную саморегулирующуюся, поликомпонентную, многофазную систему. Выделяют четыре физические фазы: твердую, жидкую, газовую и живую.

Твердая фаза почвы состоит из минеральной (95--99%) и органической частей. Твердая фаза -- скелет почвы. Минеральная часть сформировалась из материнских геологических пород и содержит обломки и частицы исходных пород и минералов, вновь образованные минералы, оксиды, соли и другие соединения и элементы, образовавшиеся в процессе выветривания и почвообразования.

Органическая часть -- это неразложившиеся и полуразложившиеся остатки живых организмов, главным образом растительные продукты их разложения и гумус.

Основные характеристики твердой фазы почвы: минералогический, химический, гранулометрический, агрегатный состав, структура, плотность, пористость, связность.

Жидкая фаза почвы - почвенный раствор, который формируется из воды, поступающей в почву с атмосферными осадками, из грунтовых вод, при конденсации водяных паров. Объем и химический состав почвенного раствора динамичны и зависят от количества поступающей воды, водно- физических свойств и химического состава почвы.

Почвенный раствор, или почвенная вода, занимает имеющиеся в твердой фазе почвы пустоты (поры, капилляры), адсорбируется коллоидными частицами, образуя различные по доступности растениям и связности в почве формы влаги.

Жидкая фаза почвы играет важную роль в почвенном плодородии (питание растений) и в процессах почвообразования и формирования почвенного профиля, осуществляя перенос различных частиц и соединений в виде суспензий, взвесей, коллоидных и истинных растворов.

Газовая фаза почвы представлена почвенным воздухом, который заполняет свободные от воды пустоты (поры) в почве. Источником почвенного воздуха являются воздух атмосферы и образующиеся в почве газы. Состав почвенного воздуха значительно отличается от атмосферного и весьма динамичен. Вода и воздух в почве находятся в динамическом равновесии на основе антагонизма: чем больше воды, тем меньше воздуха, и наоборот

Живая фаза почвы представлена живыми организмами, населяющими почву и участвующими в почвообразовательных процессах. Это в первую очередь различные микроорганизмы (бактерии, актиномицеты, микроскопические грибы, водоросли), а также простейшие, насекомые, черви и пр.

36. Строение, состав и свойства почвенных коллоидов

Высокодисперсная часть почвы состоит преимущественно из коллоидов. Почвенные коллоиды - совокупность почвенных частичек размером от 1 до 100 нм. Таким образом, коллоидные растворы занимают промежуточное положение между истинными, или молекулярными растворами (размер частичек 100 нм), с другой.

Почву относят к сложной полидисперсной системе - в ее состав входят частицы различного размера. Исключительно важную роль играет высокодисперсная часть почвы. Она представлена частицами, имеющими размер меньше 0,001 мм. Их содержание в почве может колебаться от 1-2% до 30-40% к массе почвы. Значение высокодисперсной части почвы состоит в том, что она во многом определяет физические и водно-физические свойства почвы, режим питания растений, поглотительную способность почвы.

Происхождение почвенных коллоидов может быть связано с лиспегацией (раздроблением) более крупных частичек, что происходит при выветривании пород. Другой путь образования коллоидов - в результате активизации поликонденсации и полимеризации низкомолекулярных органических соединений.

По составу бывают минеральные, органические и органоминеральные коллоиды.

Минеральные коллоиды представлены преимущественно глинистыми, а также некоторыми первичными минералами (например, кварц), измельченными до коллоидного состояния. Кроме того, минеральные коллоиды образуют гидрооксиды кремния SiO2 * пН2О; железа Fe(OH)3 * пН2О, алюминия А1(ОН)3 * п Н2О, марганца Мп2О3 * пН2О. На долю минералов коллоидов приходится около 80-90 % от массы всех коллоидов почвы.

Органические коллоиды образуются при гумификации органического вещества. Представлены в почве гумусовыми кислотами и их солями: гуматами, фульватами, алюмо-железогумусовыми соединениями.

При взаимодействии гумуса с высокодисперсными минералы частичками почвы образуются комплексные соединения сложного состава - органо-минеральные коллоиды.

Количество коллоидов в почве может сильно колебаться в зависимости от содержания в ней гумусовых веществ и частичек физической глины, с их увеличением возрастает количество коллоидов.

Коллоидная система почвы состоит из дисперсной фазы (масса коллоидных частичек) и дисперсионной среды (почвенного раствора), они взаимодействуют, в результате этого вокруг коллоидной частички создается двойной ионогенный слой

37. Поглотительная способность почвы, виды и их роль в формировании почвы

Способность почвы поглощать и удерживать твердые, жидкие и газообразные вещества называют поглотительной способностью.

Механическая поглотительная способность почвы -- это свойство почвы не пропускать через себя частицы, взвешенные в воде, если поглощаемые частицы больше почвенных пор. Благодаря способности почвы задерживать механические частицы из нее не вымываются органические остатки растений, а также частицы нерастворимых форм удобрений.

Под физическим поглощением понимается явление повышения концентрации растворенных в почвенном растворе веществ на поверхности твердых частиц почвы. При этом на поверхности почвенных частиц поглощаются целые молекулы растворенных в почвенной влаге веществ.

Биологическое поглощение. В почве развиваются корни высших растений, которые извлекают из почвы питательные вещества. При этом происходит переход растворимых минеральных веществ в нерастворимые органические вещества. Подобное действие проявляют и многочисленные микроорганизмы, обитающие в почве. В результате происходит закрепление в почве ранее растворенных соединений в виде органических соединений.

Химическая поглотительная способность - это способность почвы закреплять нерастворимые соединения, образующиеся в результате химических обменных реакций в почвенном растворе или при взаимодействии с твердой частью почвы. При взаимодействии с катионами кальция, алюминия, железа и других элементов растворимые в воде сульфаты, карбонаты, фосфаты образуют нерастворимые соединения. В таком виде вещества закрепляются и не вымываются из почвы.

Физическая поглотительная способность - это способность почвы поглощать и удерживать в себе целые молекулы веществ на поверхности своих частиц. Она обусловлена силами молекулярного притяжения (из-за наличия свободной энергии у поверхностных молекул), за счет которых на поверхности коллоидных частиц адсорбируются вещества из раствора или газы, причем изменяется только концентрация веществ, но качественный состав не изменяется (поглощенное вещество не внедряется в твердую фазу почвы и не вступает в химическую реакцию, а накапливается на границе раздела фаз).

Физико-химическая (обменная) поглотительная способность почв - это способность почвы поглощать из раствора различные катионы или анионы, отдавая в обмен эквивалентное количество ионов твердой фазы (из диффузного слоя мицеллы). Так как большинство почвенных коллоидов заряжены отрицательно, то и поглощаться будут из почвенного раствора в основном катионы, которые называются обменными.

38. Кислотность почвы. Актуальная и потенциальная кислотности почвы

Кислотность почвы-- способность почвы проявлять свойства кислот.

Наличие ионов водорода (Н-ионов) в почвенном растворе, а также обменных ионов водорода и алюминия в почвенном поглощающем комплексе при неполной нейтрализации придаёт почве кислую реакцию.

Для характеристики почвенной кислотности используется ряд показателей:

Актуальная кислотность -- это pH почвенного раствора (на практике измеряется pH водной вытяжки при соотношении почва:вода = 1:2,5 для минеральных почв и 1:25 для торфяных). При рН 7 реакция почвенного раствора нейтральная, ниже 7 -- кислая, выше -- щелочная. Подзолистые почвы лесной зоны имеют преимущественно кислую реакцию (рНводн 4,5 -- 5,5), подзолы и верховые торфяники -- сильнокислую (рНводн 3,5--4,5).

Потенциальная кислотность почвы -- кислотность твёрдой части почвы, её выражают в мг-экв на 100 г сухой почвы. Параметры потенциальной кислотности учитывают также влияние катионов ППК, которые могут подкислять почвенный раствор (H+ и Al3+).

Обменная кислотность почвы вызывается обменными катионами водорода и алюминия, которые переходят в раствор из почвенного поглощающего комплекса при взаимодействии с нейтральными солями. В богатых перегноем горизонтах она обусловлена преимущественно Н-ионами, в малогумусных минеральных -- Al-ионами. Обменная кислотность подзолистых почв лесной зоны составляет рНКС1 3,5--5, или 0,5 -- 6 мг-экв на 100 г сухой почвы, серых и бурых лесных -- значительно ниже.

Гидролитическая кислотность -- pH вытяжки раствором гидролитически щелочной CH3COONa (позволяет более полно вытеснить H+ из ППК). Определяется Н-ионами, переходящими в раствор при взаимодействии с почвой гидролитически щелочных солей, и включает менее подвижные Н-ионы, не вытесняемые нейтральными солями. В подзолистых почвах гидролитическая кислотность составляет 1--10 мг-экв на 100 г сухой почвы. О величине гидролитической кислотности можно судить также по насыщенности почвы основаниями.

Повышенная кислотность почвы негативно сказывается на росте большинства культурных растений за счёт уменьшения доступности ряда макро- и микроэлементов, и наоборот, увеличения растворимости токсичных соединений марганца, алюминия, железа, бора и др., а также ухудшения физических свойств. Для снижения кислотности прибегают к известкованию



39. Общие закономерности территориального распространения почв мира

Выявление закономерностей географии почв стали возможны лишь на основе концепции В.В.Докучаева. Были выявлены следующие основные закономерности: почвообразование выветривание грунт болото

Горизонтальная почвенная зональность . На крупных равнинных территориях типы почв, возникающие под влиянием типичных для данного климата условий почвообразования, располагаются обширными полосами - зонами, вытянутыми вдоль полос с близким атмосферным увлажнением (в областях с недостаточным увлажнением) и с одинаковой годовой суммой температур (в областях с достаточным и избыточным увлажнением). Такие типы почв Докучаев назвал зональными.

Это создает основную закономерность пространственного распределения почв на равнинных территориях - горизонтальную почвенную зональность. Горизонтальная почвенная зональность не имеет общепланетарного распространения, она характерна лишь для очень обширных равнинных территорий, например, Восточно-Европейской равнины, части Африки, северной половины Северной Америки, Западной Сибири, равнинных пространств Казахстана и Средней Азии.

От полюсов к экватору друг друга сменяют следующие основные природные зоны: полярная зона (или зона арктических и антарктических пустынь), зона тундр, зона лесотундр, зона тайги, зона смешанных лесов, зона широколиственных лесов, зона лесостепей, зона степей, зона полупустынь,и т.д. Ареалы подтипов зональных почв располагаются внутри зон также параллельными полосами, что позволяет выделить почвенные подзоны. Гидроморфные почвы не являются азональными, но их зональность проявляется иначе, чем у автоморфных почв.

Вторая закономерность географии почв - вертикальная зональность, проявляющаяся в смене типов почв от подножия горной системы к ее вершинам. С высотой местности становится холоднее, что влечет за собой закономерные изменения климатических условий, растительного и животного мира. В соответствии с этим изменяются и типы почв. Сначала считалось, что смена вертикальных почвенных зон совершенно аналогична горизонтальной зональности почв от экватора к полюсам, однако позже было обнаружено, что среди горных почв, наряду с типами, распространенными как на равнинах, так и в горах, есть почвы, образующиеся только в условиях горных ландшафтов. Также было выяснено, что очень редко соблюдается строгая очередность расположения вертикальных почвенных зон (поясов). Отдельные вертикальные почвенные пояса выпадают, смешиваются, а иногда даже меняются местами, поэтому был сделан вывод, что структура вертикальных зон (поясов) горной страны определяется местными условиями.

40. Почвенно-географическое районирование территории РБ

Территория Республики Беларусь расположена в бореальном (умеренно холодном) поясе,

входит в Центральную таежно-лесную область, подзону дерново-подзолистых почв южной тайги.

Почвенные провинции Республики Беларусь

I. Северная (Прибалтийская);

II. Центральная (Белорусская);

III. Южная (Полесская).

I. Северная провинция занимает 29,7% территории, * наиболее холодная (среднегодовая температура 4,5--5,0 С), осадков выпадает от 550 до 700 мм, * длина вегетационного периода 170--140 дней. * В почвенном покрове преобладают дерново-подзолистые почвы, чередующиеся с дерново-подзолистыми заболоченными. * Делится на два округа, * Северо-западный и * Северо-восточный, * и восемь агропочвенных районов.

II. Центральная провинция занимает 42,7% территории, * неоднородна по климатическим показателям: * среднегодовые температуры изменяются от 7,3 на западе до 5,0 С на востоке, * длина вегетационного периода соответственно от 200 до 192 дней, * количество осадков в среднем составляет 550--600 мм. * Почвенный покров представлен дерновыми и дерново- подзолистыми почвами нормального увлажнения и с признаками заболачивания, а также торфяно-болотными и пойменными. * Провинция разделена на три почвенных округа, * Западный, Центральный, Восточный, * включающих семь агропочвенных районов.

III. Южная (Полесская) провинция занимает 27,6 % территории республики. Рельеф этой провинции равнинный, с системой плоских, переходящих друг в друга речных террас и примыкающих к озерам. * Это наиболее теплая провинция, вегетационный период длится 195--210 дней, сумма осадков составляет 500--550 мм, среднегодовая температура 7,0--8,2 С. * Почвенный покров: подзолистые, дерново-подзолистые и дерновые почвы автоморфного и гидроморфного режимов водного питания, а также торфяные и аллювиальные почвы. * Провинция разделена на 2 округа, * Юго-западный, Юго-восточный, * и 5 агропочвенных районов.

41. Классификация и общая характеристика типов почв Беларуси

Классификацией почв - объединение почв в группы по происхождению, важнейшим свойствам и особенностям плодородия. В соответствии с современными представлениями классификация почв -- система таксономических единиц, основой которой является генетический почвенный тип.

На территории Республики Беларусь выделены следующие основные типы почв:

- бурые лесные;

- дерново-карбонатные;

- дерново-подзолистые;

- подзолистые;

- дерновые заболоченные;

- дерново-подзолистые заболоченные;

- болотно-подзолистые;

- торфяно-болотные верхового типа;

- торфяно-болотные низинного типа;

- аллювиальные (пойменные) дерновые, дерново-заболоченные;

- аллювиальные болотные;

- аллювиальные старопойменные (палеопойменные) дерновые и дерново-заболоченные;

- антропогенные.

Бурые лесные почвы встречаются преимущественно в центральной и западной частях Беларуси в виде пятен среди дерново-подзолистых почв, занимая относительно повышенные, хорошо дренированные участки, сложенные в основном рыхлыми почвообразующими породами богатого минералогического состава.

Формируются бурые лесные почвы под влиянием бурозеного почвообразовательного процесса.

Бурые лесные почвы имеют слабую дифференциацию на генетические горизонты, однотонное буроватое окрашивание с постепенным осветлением книзу и высокую пористость по всей толще профиля; они хорошо аэрированы.

Дерново-карбонатные почвы -- это дерновые почвы, сформированные на карбонатных почвообразующих породах. Подразделяются на дерново-карбонатные типичные, выщелоченные и оподзоленные. Дерново-карбонатные выщелоченные и дерново-карбонатные оподзоленные -- самые плодородные почвы таежно-лесной зоны. Формируются они под влиянием дернового почвообразовательного процесса.

Дерново-подзолистые почвы формируются под травянистыми или мохово-травянистыми лесами при сочетании двух почвообразовательных процессов -- дернового и подзолистого.

Эти почвы характеризуются небольшой мощностью дернового горизонта, низким содержанием гумуса и питательных веществ.

Подзолистые- формирующихся в условиях промывного водного режима при сезонном промораживании на суглинистых моренах, покровных суглинках, суглинистых делювиальных и элювиально-делювиальных отложениях кислых пород.

дерново-подзолистых заболоченных почвах, развивающихся на связных и двучленных с водоупором породах.В формировании почв участвуют дерновый, подзолистый и болотный почвообразовательные процессы в условиях продолжительного периодического переувлажнения.

42. Почвы арктической и тундровой зоны. Распространение и условия почвообразования почв

Почвы арктической и тундровой зон - Арктическая зона включает северные острова Ледовитого океана и северную оконечность п - ва Таймыр.

Тундровая зона простирается от северо - западной окраины Кольского п - ва до Берингова пролива и граничит на юге с таежно - лесной зоной. Она разделяется на подзоны арктической типичной и южной тундры (включая лесотундру), в пределах которой можно выделить четыре провинции: Кольская, Канинско - Печорская, Северо - Сибирская и Чукотско - Анадырская.

Климат арктической зоны суровый - холодный и слабовлажный. Средняя температура самого теплого месяца (июля) составляет 1 - 2°С. Годовое количество осадков колеблется от 130 до 200 мм, в основном осадки выпадают в виде снега. Относительная влажность воздуха около 90 %. Продолжительность теплого периода в среднем составляет 2 мес, безморозный период отсутствует.

По климатическим условиям тундровая зона в отличие от арктической больше обеспечена теплом. Средняя годовая температура воздуха в тундровой зоне колеблется от - 0,2°С на Кольском иве до - 16 °С в Сибири. Годовое количество осадков, максимум которых приходится fta лето, составляет 300 - 400 мм в западной части тундры и 150 мм в восточной. За лето поверхностный слой почвы оттаивает на 0,7 - 1,5 м, ниже расположена вечная мерзлота.

По характеру растительности зону тундры и ее подзоны подразделяют на мохово - лишайниковую тундру (северная подзона), кустарниковую тундру и лесотундру (южная подзона).

Почвы отличаются следующими морфологическими особенностями - это наличие поверхностной торфяной подстилки и четко выраженного глеевого горизонта; малая мощность почвенного профиля и слабая его дифференциация; деформация почвенного профиля, вызванная перемещением насыщенных влагой почвогрунтов при оттаивании и замерзании.

В тундре наиболее широко распространены тундровые глеевые почвы. В зависимости от условий формирования они подразделяются на четыре подтипа: тундровые слабоглеевые гумусные, тундровые глеевые перегнойные, тундровые глеевые торфянистые, тундровые глеевые оподзоленные.

Условия почвообразования тундровых почв определяют их фи - , зические и химические свойства. Содержание гумуса в тундровых почвах невелико - около 1 - 3 %. Преобладание в составе гумуса водорастворимых фульвокислот придает верхним горизонтам кислую реакцию (рН солевой вытяжки 3,1 - 6,0). Степень насыщенности основаниями составляет 20 - 70 %, а емкость поглощения не превышает 5 - 20 мг - экв на 100 г почвы, что объясняется низким содержанием перегноя.



43. Почвы таежно-лесной зоны. Особенности географии и морфологии

Почвы таежно-лесной зоны - Таежно - лесная зона расположена между тундровой и лесостепной зонами.

Климат таежно - лесной зоны умеренно холодный и влажный, на востоке континентальный, а в западной части более мягкий. Средняя годовая температура воздуха изменяется от 4°С до 10 - 16 °. Почвообразующие породы имеют различное происхождение и различаются как по генезису, так и по минералогическому составу. На европейской части страны и Западно - сибирской равнине они представлены преимущественно бескарбонатными и реже карбонатными отложениями ледникового происхождения. К востоку почвообразование идет в основном на элювии и делювии коренных пород.

В пределах зоны в направлении с севера на юг можно выделить три подзоны - это северная, средняя и южная тайга. В направлении с запада на восток выделяются четыре фации: теплая (западноевропейская), умеренная (восточно - европейская), холодная (западно - среднесибирская) и длительномерзлотная (восточносибирская).

Почвенный покров таежно - лесной зоны формируется главным образом в результате трех основных почвообразовательных процессов: подзолистого, дернового и болотного, каждый из которых протекает в чистом виде или накладывается один на другой.