Система содержания и обработки почвы

Контрольная работа по почвоведению № 1

Вариант № 15

Студента 3 курса ЛХО

Заочного отделения МЛТ

Панина Ивана Владимировича

Краткая история развития науки о почве

Накопление эмпирических знаний о почве началось в конце мезолита, когда племена натуфийской культуры произвели первые попытки занятий земледелием. Систематизация сведений была начата в трудах писателей и философов Античности (Коллумела, Феофраст, Плиний старший, Лукреций Кар и др.). В Средние века производились описания земельных угодий с целью установления феодальных повинностей (например, «Писцовые книги» в России).

В XVII--XIX вв. происходит развитие теории питания растений, сформировавшая новый взгляд на почву. В 1629 Ван-Гельмот предложил теорию, что растения питаются только водой, в начале XIX века её сменила теория гумусного питания. Только в 1840 Юстус Либих опроверг её и выдвинул свою теорию минерального питания (в книге «Химия в приложении к земледелию и физиологии»), что послужило основой возникновения агрохимии. Тогда же возникла и научно-прикладная дисциплина, называемая почвоведением, однако рассматривающая почву лишь как среду развития корней, состоящая из минеральных и органических компонентов. Параллельно в Германии развивается и геологическое почвоведение, по которому почва считалась верхней частью коры выветривания.

В России М.В. Ломоносов в работе «О слоях земных» (1763) первым высказал идею значительной роли растений и их остатков в образовании почвы. Следующий этап развития русского почвоведения связана с деятельностью Вольного экономического общества (образовано с 1765). В XIX веке общество организует экспедиции с целью создания почвенной карты (К. С. Веселовского масштабом 200 вёрст в дюйме и в 1879 В. И. Чаславского 60 вёрст в дюйме).

Оживлённые дискуссии происходили в то время вокруг генезиса чернозёмов. Президент Общества И.А. Гюльденштедт в 1790-х предложил теорию растительно-наземного происхождения, другие исследователи настаивали на их формировании в ходе геологических процессов (так называемые морская, ледниковая, болотная теории).

Возникновение современного генетического (то есть уделяющего основное внимание генезису почв) почвоведения связано с именем профессора Василий Васильевич Докучаев, который впервые установил, что почвы имеют чёткие морфологические признаки, позволяющие различать их, а географическое распространение почв на поверхности Земли так же закономерно, как это свойственно растениям и животным. В своей монографии «Русский чернозём» (1883) он впервые рассматривает почву как самостоятельное природное тело, формирующееся под воздействием 5 факторов: живых организмов, свойств породы, рельефа, климата и времени развития. 1883 год считается временем возникновения почвоведения как науки.

Большую роль в развитии науки сыграл П. А. Костычев, один из основных оппонентов Докучаева, дополнившим своими положениями его взгляды. Ученик Докучаева Н. М. Сибирцев создал первый учебник по генетическому почвоведению (1889).

Превращение органических остатков в почве

Органическое вещество почвы образуется из отмерших остатков растений, микроорганизмов, почвенных животных и продуктов их жизнедеятельности. Первичное органическое вещество, поступившее в почву, подвергается сложным превращениям, включающим процессы разложения, вторичного синтеза в форме микробной плазмы и гумификации. Сочетание названных процессов приводит в биологически активных почвах к образованию сложной смеси органических веществ, состоящей из малоразложившихся растительных и животных остатков с сохранившейся первоначальной структурой; промежуточных продуктов разложения органических и животных остатков (например, лигнина); собственно гумусовых веществ, образовавшихся путем микробного синтеза или остаточного происхождения; растворимых органических соединений, которые более или менее быстро минерализуются до простых минеральных соединений (Н2О, СО2 и др.) или участвуют в синтезе собственно гумусовых веществ.

Органическое вещество, консервирующее энергию солнца в химически связанной форме, -- единственный источник энергии для развития почвы, формирования ее плодородия. Основным источником первичного органического вещества, поступающего в почву под естественной растительностью, являются остатки растений.

Превращение первичного органического вещества в почве проходит в несколько этапов. На первом этапе происходит химическое взаимодействие между отдельными химическими веществами отмершего растения (например, ароматические соединения клеточных оболочек могут вступать в химические реакции с белками растительных клеток), которое можно значительно ускорить за счет биологических и минеральных катализаторов.

На втором этапе происходят механическая подготовка и перемешивание с почвой растительных остатков с помощью почвенной фауны. Нельзя отрицать и определенную биохимическую подготовку первичного органического вещества к микробному разложению при прохождении растительной массы через желудочно-кишечный тракт почвенных животных.

На третьем этапе превращения свежего органического вещества в почве происходит минерализация его с помощью микроорганизмов. В первую очередь минерализуются воднорастворимые органические соединения, а также крахмал, пектин и белковые вещества. Значительно медленнее минерализуется цел­люлоза, при разложении которой освобождается лигнин -- соединение, весьма устойчивое к микробиологическому расщеплению. Конечными продуктами превращений первичного органического вещества являются минеральные продукты (СО2, Н2О, нитраты, фосфаты, в анаэробных условиях Н2O и СН4).

Щелочность почвы, ее формы. Меры борьбы со щелочностью

ЩЕЛОЧНОСТЬ ПОЧВ -- повышенное содержание в почве щелочных солей, главным образом карбонатов натрия или магния. Щелочность почв гибельна (токсична) для большинства растений, она способствует солонцеватости или содовому засолению. Щелочность почв характерна для лесостепной и степной зон при большой испаряемости и слабой дренированности.

Щелочность почв связана с избытком ионов ОН-. Эти ионы образуются при выветривании алюмосиликатов почвообразующей породы, но в большей степени - при наличии в почве гидролитических щелочных солей (Na2CO3, NaHCO3, Ca(HCO3)2) и ионов Na+ в ППК. Подщелачивание почв возможно также вследствие выпадения щелочной пыли из атмосферы, загрязняемой предприятиями стройиндустрии.

Различают актуальную и потенциальную щелочность.

Актуальная щелочность определяется содержанием в почвенном растворе

гидролитических щелочных солей, преимущественно карбонатов и гидрокарбонатов щелочных и щелочноземельных металлов. Актуальная щелочность может определяться значением рН водной вытяжки.

Потенциальная щелочность почв определяется содержанием обменного Na+, переходя в почвенный раствор, он подщелачивает его.

Меры борьбы:

1) Необходимо внести в почву перегной.

2) Необходимо внести в почву минеральные удобрения обладающие кислотностью.

Влияние древесных насаждений на водный режим местности

Лес в свою очередь, оказывает большое влияние на почвенные условия, их водный режим, структуру, накопление органических и минеральных веществ и степень плодородия почв. В лесу благодаря большей влажности накапливается больше гумуса, чем под одной травянистой растительностью, интенсивнее идёт выщелачивание почвы, сильнее проявляются подзолистые горизонты, почвы отличаются большей кислотностью, в них глубже распространяется корневая система, благодаря чему интенсивнее происходит извлечение минеральных веществ и их вынос, энергичнее происходит испарение воды. Лес сильно влияет на распределение и накопление летних и особенно зимних осадков. С одной стороны, он сохраняет уровень грунтовых вод, умеряет поверхностный сток воды, с другой -- усиливает процессы транспирации растений, конденсирует больше водяных паров, что повышает повторяемость летних осадков и создаёт благоприятные микроклиматические условия для обитающих в лесах растений, животных. Роль леса в водном и почвенном режиме местности многообразна и зависит от видового состава древесных растений, их биологических особенностей, географического распространения. Эти сложные закономерности влияния леса необходимо учитывать для рационального ведения лесного хозяйства и в др. отраслях народного хозяйства (сельское и водное хозяйство, градостроительство и др.). Их необходимо учитывать также в перспективных планах организации и рационального освоения территорий при установлении в законодательном порядке оптимального процента лесистости.

Комплексные удобрения, их характеристика, сроки и дозы внесения

Комплексные удобрения, удобрения, содержащие 2--3 основных питательных вещества (N, P2O5, K2O) растений. В состав их можно ввести микроэлементы (В, Mn, Cu, Zn, Zn, Мо и другие). Комплексные удобрения в основном высококонцентрированные (содержат повышенное количество питательных веществ и мало балласта), поэтому по сравнению с простыми удобрениями требуют меньше труда и средств на их внесение, хранение и перевозки. Они обладают хорошими физическими свойствами -- не слёживаются, хорошо рассеваются при внесении машинами. Соотношение питательных веществ в комплексных удобрениях различно, что зависит от способа производства, исходных компонентов, потребности растений. Комплексные удобрения стали широко применять после 1950, особенно в США, Канаде, Англии, Нидерландах, Японии, Франции, Италии, где производство их составляет более 50% всего кол-ва удобрений. Комплексные удобрения подразделяют на двойные (фосфорно-калийные, азотно-фосфорные, азотно-калийные) и тройные (азотно-фосфорно-калийные). В зависимости от способа производства они бывают сложные, сложно-смешанные и смешанные. Комплексные удобрения применяют под все культуры, сложные удобрения -- в первую очередь под технические (хлопчатник, сахарную свёклу и др.).

Комплексные удобрения получают при химическом взаимодействии исходных компонентов -- аммиака, фосфорной и азотной кислот, фосфоритов, апатитов, калийных природных солей и др. Выпускают в гранулированном виде. Наиболее распространены из них в СССР: аммофос (содержание питательных веществ 56--64%), диаммофос (71--74%), нитрофос (38%), калийная селитра (57%), нитроаммофоска (50--54%), нитрофоска (36%). Перспективны сложные жидкие удобрения, а также калия метафосфат, аммония полифосфат и др.

Определите, какое количество озерной извести и когда вы будете вносить в паровое поле питомника площадью 1,5 га для дальнейшего выращивания кедра.

Условия: почва подзолистая, среднесуглинистая, pH 3,9. Пар ранний.

Дано:

Р= 1,5 га

рН= 3,9

Д= 6 т/га (CаСО3)

A- ?

Решение:

А= (Д х 100% х Р) : %СаСО3 в удобрении

А= (6 х 100% х 1,5) : 90% = 10 т

Ответ:

Так как пар ранний, известкование следует проводить весной под основную вспашку.

На паровое поле питомника площадью 1,5 га для дальнейшего выращивания кедра требуется 10 тонн озерной извести.