Виды и химические свойства почв

1

Содержание

Подзолистые почвы образуются под пологом хвойного леса на кислых ледниковых отложениях. Лесная подстилка, состоящая из спада хвойных деревьев, промывается дождями, разрушается в аэробных условиях главным образом грибной микрофлорой. Органическое вещество подстилки гумифицируется и в значительной мере минерализуется. Под влиянием растворяющего действия кислых продуктов разложения лесной подстилки из почвы вымываются полуторные окислы железа, алюминия, а также катионы щелочных и щелочноземельных металлов (калия, натрия, кальция, магния). Процесс вымывания затрагивает горизонты различной мощности. В поглощенном состоянии в почве вместо кальция, магния оказываются водород, алюминий, в результате разрушаются ее структурные элементы и плодородие снижается.

Внешне подзолообразовательный процесс на подзолистых почвах проявляется в том, что в них почти непосредственно под, лесной подстилкой развивается горизонт белёсой окраски связанный с. относительным накоплением в нем устойчивых к выносу окислов кремния. В зависимости от -- развития -- подзолообразовательного процесса различают несколько видов почв. Почвы, в которых наиболее сильно выражен подзолообразовательный процесс, -- подзолы. В них почти нет перегнойного горизонта, и под лесной подстилкой (А0) находится подзолистый горизонт, простирающийся на глубину 5, 10, 20 см и больше. Ниже этого горизонта идет горизонт вмывания с характерной красно-бурой окраской, придаваемой полуторными окислами железа. В легких почвах встречаются плотные образования -- ортштейновые зерна и прослойки. Особенно мощный подзолистый горизонт имеют песчаные и супесчаные почвы. Гумусовый слой в этих почвах всего 5--8 см, а иногда и меньше. Подзолы и подзолистые почвы типичны для подзоны средней тайги. Плодородие их ничтожно

4. Что такое структура почвенного покрова?

Частицы почвы могут склеиваться между собой, образовывать структурные комочки -- агрегаты, не размываемые водой. Почва с большим количеством агрегатов называется структурной. Бесструктурными почвами называются такие, в которых отдельные механические элементы (песок, пыль) не связаны между собой. Свойство почвы образовывать структурные агрегаты называются структурностью.

В агрономическом отношении наиболее ценна мелкокомковатая и зернистая структура пахотного горизонта с размерами комочков от 1 до 5 мм. Очень важное качество почвенной структуры -- ее водопрочность, т. е. неразмываемость агрегатов водой.

В структурной почве создается и поддерживается лучший воздушно-водный режим, а, следовательно, и микробиологическая деятельность, и питательный режим. Структурную почву легче обрабатывать.

Однако нельзя переоценивать значение структуры почвы. Известно, например, что песчаные почвы бесструктурны, но при достаточном увлажнении и удобрении могут давать очень высокие урожаи Растениеводство. / Под ред. Муратова В.А. - М.: Наука, 2005..

5. Какие свойства почв зависят от гранулометрического состава?

Гранулометрический состав, содержание в горной породе, почве или искусственном продукте зерен различной крупности, выраженное в процентах от массы или количества зерен исследованного образца. Гранулометрический состав является важным показателем физических свойств и структуры естественного или искусственного материала. В зависимости от цели исследования гранулометрический состав может быть определен с различной степенью детальности. Общепринятой классификации по данным гранулометрический состав не существует, что связано с различием целей и объектов, для которых производится определение гранулометрического состава.

В геологии (литологии), грунтоведении, почвоведении, геологии моря и в технике (абразивы, обогащение полезных ископаемых) имеются свои классификации и наименования гранулометрических фракций. Так, в осадочных горных породах различают: валуны крупные свыше 500 мм, средние 500--250 мм, мелкие 250--100 мм, галька 100--10 мм, гравий крупный 10--5 мм, мелкий 5--2 мм, грубый песок 2--1 мм, крупный песок 1--0,5 мм, средний песок 0,5-- 0,25 мм, мелкий песок 0,25-0,10 мм, алеврит 0,10-0,05 мм, пыль 0,05-0,005 мм, глина -- менее 0,005 мм.

Гранулометрический состав определяется при помощи гранулометрического анализа. Определение гранулометрического состава обломочных горных пород нужно для оценки их коллекторских свойств и для расшифровки условий их образования. Гранулометрический состав почв позволяет определять их структурные особенности, от которых в известной мере зависит их плодородие Земледелие с основами почвоведения и агрохимии. / Сост. Дюрягин И.В. - Курган: КГУ,1997..

6. Что такое концентрация, состав и реакция почвенного раствора?

Почвенный раствор, жидкая фаза почвы, вода с растворёнными газами, минеральными и органическими веществами, попавшими в неё при прохождении через атмосферу и просачивании через почвенные горизонты. В зависимости от влажности почвы находится в плёночной, капиллярной и гравитационной формах. Почвенный раствор динамичен, участвует в почвообразовательном процессе, физико-химических, биохимических реакциях, круговороте веществ в почве и питании растений. Состав его определяется процессами почвообразования, растительностью, общими особенностями климата, а также временем года, погодой, деятельностью человека (внесение удобрений и др.). В почвенной влаге растворены: газы -- кислород, углекислый газ, азот, аммиак; минеральные вещества -- соли кальция, магния, натрия, калия и др., соединения алюминия, железа, марганца, кремнезём (в форме иона SiO4-4 и в коллоидной форме); органические вещества -- органические кислоты жирного ряда и их соли, гумусовые кислоты, сахара, аминокислоты и др. В незаселенных почвах концентрация веществ в почвенном растворе невелика (обычно не превышает 0,1%), в солончаках и солонцах -- резко увеличена (до целых и даже десятков процентов). Высокое содержание веществ в почвенном растворе вредно для растений, так как затрудняет поступление в них воды и питательных веществ, вызывая физиологическую сухость.

Реакция почвенного раствора в почвах разных типов неодинакова: кислую реакцию имеют подзолистые, серые лесные, торфяные почвы, краснозёмы, желтозёмы; щелочную -- содовые солонцы; нейтральную или слабощелочную -- обыкновенные чернозёмы, луговые и коричневые почвы. Слишком кислый и слишком щелочной почвенный раствор отрицательно влияет на рост и развитие растений.

7. Что такое гумусовые кислоты?

Гуминовые и фульвокислоты, объединяемые под названием гумусовые кислоты, нередко составляют значительную долю органического вещества природных вод и представляют собой сложные смеси биохимически устойчивых высокомолекулярных соединений.

Главным источником поступления гумусовых кислот в природные воды являются почвы и торфяники, из которых они вымываются дождевыми и болотными водами. Значительная часть гумусовых кислот вносится в водоемы вместе с пылью и образуется непосредственно в водоеме в процессе трансформации «живого органического вещества».

Гумусовые кислоты в поверхностных водах находятся в растворенном, взвешенном и коллоидном состояниях, соотношения между которыми определяются химическим составом вод, рН раствора, биологической ситуацией в водоеме и другими факторами.

Наличие в структуре фульво- и гуминовых кислот карбоксильных и фенолгидроксильных групп, аминогрупп способствует образованию прочных комплексных соединений гумусовых кислот с металлами. Некоторая часть гумусовых кислот находится в виде малодиссоциированных солей - гуматов и фульватов. В кислых водах возможно существование свободных форм гуминовых и фульфокислот.

Гумусовые кислоты в значительной степени влияют на органолептические свойства воды, создавая неприятный вкус и запах, затрудняют дезинфекцию и получение особо чистой воды, ускоряют коррозию металлов. Они оказывают влияние также на состояние и устойчивость карбонатной системы, ионные и фазовые равновесия и распределение миграционных форм микроэлементов. Повышенное содержание гумусовых кислот может оказывать отрицательное влияние на развитие водных растительных и животных организмов в результате резкого снижения концентрации растворенного кислорода в водоеме, идущего на их окисление, и их разрушающего влияния на устойчивость витаминов. В то же время при разложении гумусовых кислот образуется значительное количество ценных для водных организмов продуктов, а их органоминеральные комплексы представляют наиболее легко усваиваемую форму питания растений микроэлементами Зенин А.А., Белоусова Н.В. Гидрохимический словарь.- Л.: Гидрометеоиздат, 1988..

8. Что такое обменная кислотность почв?

Кислотность почвы, одно из важнейших свойств многих почв, обусловленное наличием водородных ионов в почвенном растворе, а также обменных ионов водорода и алюминия в почвенном поглощающем комплексе.

Потенциальную кислотность делят на обменную и гидролитическую. Обменная кислотность почв вызывает значительное подкисление почвенного раствора при взаимодействии почвы с нейтральной солью, что наблюдается при внесении физиологически кислых удобрений (хлористый калий, сернокислый аммоний и др.). По представлениям русского учёного К.К.Гедройца и некоторых других исследователей, обменная кислотность почв обусловлена присутствием в твердой фазе почвы ионов водорода, не вытесняемых нейтральными солями из поглощаемого комплекса, но способных к замещению (обмену) на другие катионы при обработке почвы растворами щелочей или гидролитически щелочных солей (например, раствором ацетата натрия, который и применяется при определении гидролитической кислотности). Степень кислотность почв необходимо учитывать при выборе минеральных удобрений, подготовке их перед внесением в почву Корнилов М. Ф., Трунина З. В. Известкование кислых почв. - М.: Колос, 2003..

9. Что такое недифференцированный профиль?

Почвенный профиль - это разрез от поверхности почвы до её измененной почвообразовательным процессом породы, обычно на глубину 1-1,5 м. На вертикальной стенке разреза видны размеры почвенного профиля, окраска и сложение отдельных генетических (связанных между собой по происхождению) горизонтов почвы, различные включения и новообразования.

Химический состав горной породы играет главную роль, как в направлении, так и в темпах выветривания и почвообразования. Освобождение и активизация оснований и полуторных окислов затормаживают процессы оподзоливания и стабилизируют гумусовые кислоты, создают инфильтрационные геохимические барьеры в виде сцементированных слоев или при субвертикальном движении кальциевых и магниевых растворов, приводят к возникновению магниевых солодей, карбонатных и даже солонцеватых почв.

Известно, что во влажных зонах темп выветривания и связанного с ним поступления в почвенный раствор R₂O и R₂O₃ высокий, что обусловливает формирование почв с недифференцированным профилем не только на известняках, но и на основных породах

10. Какие соли наиболее токсичны для растений?

Как известно, к засоленным относятся почвы, содержащие в своем составе легкорастворимые соли в токсичных для сельскохозяйственных растений количествах. Они оказывают прямое отрицательное воздействие на растения в результате повышения осмотического давления почвенных растворов и токсичного действия отдельных ионов, а также косвенное влияние через изменение физико-химических, биологических и других свойств почв. Наибольший токсичный эффект вызывает сода, затем следуют хлориды, далее - бикарбонаты натрия и магния, сульфаты натрия и магния.

Изучение влияния солей тяжелых металлов на рост и метаболизм растений показало, что наиболее опасным загрязнителем окружающей среды являются соли ртути и свинца. Даже незначительное их присутствие подавляло почти в 2 раза скорость роста. Показано, что механизмом реализации данного явления может быть ингибирование ионами тяжелых металлов протекания фотосинтетических процессов. Поэтому необходимо вести строгий учет использования данных соединений и не допускать их попадания в природную среду. Для ионов меди была обнаружена более сложная зависимость от концентрации. При небольших концентрациях ингибирование не происходило, а наоборот наблюдалась активизация некоторых физиологических процессов.

11. Почему одни почвы насыщенные, другие - не насыщенные?

В зависимости от соотношения физической глины (частиц мельче 0,01 мм) и физического песка (крупнее 0,01 мм) почвы по гранулометрическому составу разделяют на группы (разновидности): песок рыхлый и связный, супесь, суглинок лёгкий и средний, глина лёгкая, средняя и тяжёлая. Более подробное деление проводят по преобладанию среди частиц гравия, песка, крупной пыли, пыли и ила.

Свойства почвы и характер почвообразования в значительной степени зависят от механического состава почвы и материнской породы. Под механическим составом почвы подразумевается содержание и соотношение в ней частиц различного размера. В зависимости от содержания и соотношения различных механических элементов, в частности от соотношения физического песка и физической глины, устанавливается и разновидность почвы по механическому составу.

Именно от механического состава зависит насыщенность и ненасыщенность почв. Механический состав почвы существенно влияет на её водные свойства и питательный режим. Например, песчаные частицы хорошо пропускают воду, но плохо удерживают её, а пылеватые частицы (физическая глина) хорошо удерживают влагу, но плохо пропускают берез себя избыток воды. Поэтому песчаные почвы обладают хорошей водопроницаемостью и плохой водоудерживающей способностью (влагоёмкостью), а глинистые почвы наоборот.

Список литературы

1. Воронова М.В. Почвы и их состав. - М.: Колос, 1997.

2. Земледелие с основами почвоведения и агрохимии. / Сост. Дюрягин И.В. - Курган: КГУ,1997.

3. Зенин А.А., Белоусова Н.В. Гидрохимический словарь.- Л.: Гидрометеоиздат, 1988.

4. Корнилов М. Ф., Трунина З. В. Известкование кислых почв. - М.: Колос, 2003.

5. Растениеводство. / Под ред. Муратова В.А. - М.: Наука, 2005.

6. Структурно-функциональная роль почвы в биосфере, под ред. Г.В. Добровольского. - М.: Геос, 2001.