Почвоведение icon

Почвоведение


Скачать 168.84 Kb.
НазваниеПочвоведение
страница1/2
Размер168.84 Kb.
ТипДокументы
  1   2


Почвоведение

Почвоведение или наука о почве – это наука о происхождении, развитии, эволюции и функционировании почв, их составе, строении и свойствах, взаимосвязи с живыми организмами и окружающей средой, закономерностях географического распространения и путях рационального антропогенного использования.

Главное ее свойство – плодородие, это естественная база сельскохозяйственного производства.

Почвообразовательный процесс один из важнейших на земле процессов, обеспечивающих жизнь, в результате почвообразования формируется из бесплодных горных пород качественно новое, обладающее плодородием природное тело – почва.

Почвообразование - это трансформация выходящих на дневную поверхность горных пород под совокупным воздействием растительных и животных организмов (биоса) в определенных условиях климата и рельефа со временем

Докучаев представил это в виде формулы климата, организмов, горных пород, рельефа умноженное на время


П = f( к, о, г, р) т


^ Почвообразующие породы – или материнскими называют горные породы, на основе минерального материала, из которых формировались почвы. Они определяют минералогический и химический состав почвы, влияют на ряд ее агрофизических и физико-химических характеристик, формирование почвенного профиля, наличие почвенной толщи. Почвообразующими могут быть только рыхлые осадочные породы.

Наиболее распространенными породообразующими породами являются континентальные породы:

Ледниковые – это различные морены. Они представляют рыхлый осадочный материал, перенесенный и отложенный движущимся ледником. Они разнообразны по минералогическому составу, свойствам – это суглинки, пески, щебень, валуны.

^ Водно-ледниковые или флювиогляциальные отложения – это породы связанные непосредственно с ледником. Они слоистые и представлены галечниковыми, песчано-галечниковыми, песчаными и иногда глинистыми наносами.

В основном они формировались как осадки приледниковых озер, характерных для равнинных районов.

^ Лесс и лессовидные суглинки – занимают обширные территории в лесостепи, степи, полупустынях и пустынях. Это рыхлые образования на которых развивается в основном чернозем.

Аллювий – отложения постоянных водных потоков (рек, проточных озер). Аллювий разнообразен по минералогическому составу и свойствам. Обычно он слоистый.

^ Элювий – продукты выветривания горных пород, оставшиеся на месте своего образования. Они очень разнообразны по составу и свойствам.

Делювий – продукты выветривания горных пород, переотложенные временными водными потоками. Состав разнообразный.

Пролювий – продукты выветривания горных пород, переотложенные бурными временными потоками.

Эоловые – отложения в процессе переноса горных пород ветром.


Фазовый состав почвы


Почва – поликомпонентная, многофазовая система. Выделяют фазы – твердую, жидкую, газовую и живую.

^ Твердая фаза почвы состоит из минеральной и органической частей. Это скелет почвы. Она формируется из материнских геологических пород и содержит остаточные минералы (обломки и частицы исходных пород и минералов) и вторичные минералы, а также оксиды, соли и другие соединения и элементы, образовавшиеся в процессе выветривания и почвообразования.

Органическая часть – это неразложившиеся и полуразложившиеся остатки живых организмов, горных образований, растительных, продукты их разложения, гумус.

Твердая фаза почвы полидисперсна. Она состоит из частей и агрегатов различной формы и величины от крупных глыб, обломков породы, комков и песчинок до коллоидных частиц. Основные характеристики - минералогический, химический, гранулометрический. Агрегатный состав - структура, плотность, пористость (скважность), связность.

Содержание коллоидов в почве невелико, 30 % почвенной массы – это максимум. К коллоидам относятся вещества, раздробление в пределах 0,2 – 0,001 мкм.

В почве в коллоидном состоянии могут находиться некоторые минеральные и органические вещества. К минеральным почвенным коллоидам относятся глинистые минералы, кремнекислоты, гидроксиды Fe и Al , к органическим – гумусовые и белковые вещества.

При тончайшем раздроблении твердых частиц, когда суммарная поверхность достигает громадной величины, твердые частицы проявляют свойства коллоида. Частица отрицательно заряженного коллоида называется мицеллой.

Коллоиды в почве могут находиться либо в состоянии коллоидного раствора – золя, либо коллоидного осадка – геля. Количество и состав почвенных коллоидов, их состояние (золь или гель) определяют важнейшие агрофизические, физико-химические свойства почвы. Коллоиды влияют на гранулометрический состав – чем больше коллоидов, тем почва более тяжелого гранулометрического состава, а следовательно более плотная, вязкая, влагоемкая и теплоемкая, сильнее набухает.

Среда, в которой находится мицелла, называется дисперсионной средой, сама мицелла – дисперсионной фазой, а все составляет дисперсную систему.


Дисперсная среда -------- дисперсная фаза = дисперсная система


Водная среда (почвенная вода), в которой взвешены глинистые части, твердые частицы взмученные в воде – называются суспензией.

Молекулы и ионы, лежащие в поверхностном слое, способны притягивать из окружающей среды и удерживать ионы и молекулы, а иногда и коллоидные частицы других веществ. Это явление поглощения поверхностью называется адсорбцией.

Когда коллоидная частица окружена раствором, то часть катионов остается на поверхности частицы, а часть переходит в раствор, не удаляясь значительно от поверхности частицы. Эти катионы называются обменными. Общее количество катионов в грунте, способных к обмену в данных условиях, называют емкостью поглощения. Состав обменных катионов определяется минералогическим составом и свободной водой. Чаще обмениваются Са+2, Mg+2, Na+, K+ реже Al+3, Fe+2,+3.

Коллоидная частица представляет собой сложную электрическую систему. Большинство грунтовых частиц в естественном состоянии заряжено отрицательно. Чем больше заряд частиц, тем устойчивее коллоидная система. Как только частица теряет свой заряд и становится нейтральной, окружающие их водные оболочки разрушаются, частицы собираются в хлопья и выделяются из раствора – коллоидная система разрушается.

Процесс, связанный с потерей электрического заряда и слиянием отдельных частиц в хлопья, называется коагуляцией.

Процесс разъединения частиц и приобретения или заряда называется пептизацией.

Жидкая фаза почвы – это почвенный раствор, который формируется из воды, поступающей в почву с атмосферными осадками, из грунтовых вод, при конденсации водяных паров.

Почвенный раствор или почвенная вода занимает в твердой фазе почвы пустоты, адсорбируется коллоидными частицами, образуя различные по доступности растениям формы влаги ( воды).

^ Газовая фаза почвы представлена почвенным воздухом, который заполняет свободные от воды пустоты в почве. Источник – воздух атмосферы и образующие


Агрофизическая характеристика почв


Это важнейшие условия ее плодородия.

Физические свойства подразделяются на общие и физико-механические.

К общим: плотность минеральной части (твердой фазы), плотность и пористость.

К физико-механическим: пластичность, липкость, набухание, усадку, связность, твердость при обработке.

Плотность твердой фазы почвы – это отношение ее твердой фазы к массе воды в том же объеме при 4оС. Величина эта зависит от минералогического состава и содержания органических компонентов, входящих в твердую фазу. Плотность твердой фазы колеблется от 2,4 до 1.4-1.8 г\см3 в торфяниках..

Плотностью почвы называется масса абсолютно сухой почвы, находящаяся в естественном состоянии, в единице объема, измеряет г/см3. Величина плотности зависит от соотношения минералов, органических компонентов.

Плотность минеральных почв 0.9-1.8; торфяно-болотных 0.15 - 0.4 г/см3. На плотность почвы большое влияние оказывает механическая обработка. После обработки почва имеет наименьшую плотность, потом уплотняется. После определенного срока плотность имеет постоянное значение, которое называется равновесной плотностью или оптимальной. Ее величина 1 – 1.25 г/см3.

Пористость или скважность почвы – это суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы. Она выражается в % общего объема почвы. Пористость минеральных почв 25-80 % , а торфяных 80 - 90 % . В зависимости от величины пор выделяют капиллярную и некапиллярную пористость.

^ Капиллярная пористость равна объему капиллярных промежутков почвы; некапиллярная – объему крупных пор. Сумма капиллярной и некапиллярной пористости составляет общую пористость почвы.

Поры, в которых находятся капиллярная вода, почвенный воздух, микроорганизмы и корни растений, называют активными.

К неактивным порам относятся поры занятые связанной водой

Величина пористости зависит от структурности, плотности, механического и минералогического состава почвы.

Общей пористостью определяют косвенно водопроницаемость, воздухопроницаемость, влагоемкость, воздухоемкость, газообмен между почвой и атмосферой. Отличная оценка почвы соответствует 55-65 % общей пористости.

Пластичностью называется свойство почвы изменять свою форму под влиянием какой-либо внешней силы без нарушения сложения и сохранять приданную форму после устранения этой силы. Это зависит от гранулометрического, минерального, химического состава почвы, состава обменных катионов и проявляется при определенном диапазоне влажности, характеризующем верхний и нижний пределы пластичности или границы пластичности. Пластичность представляет разницу между влажностью при верхнем и нижнем пределах пластичности.

Аттерберг по числу пластичности классифицировал почвы: высокопластичные > 17 %, пластичные 17 – 7 %, слабопластичные < 7 %, непластичные = 0.

Нижняя граница пластичности – это верхняя граница влажности почвы, при которой возможна ее механическая обработка. Это показатель устойчивости почв к эрозии. При влажности, превышающей верхний предел пластичности, почва приобретает текучесть, сползает по уклону, в очень сильной степени подвергается эрозии.

Липкость – это способность почвы прилипать к различным поверхностям. Она увеличивает тяговое сопротивление почвообрабатывающих машин и орудий; ухудшает качество обработки почвы. Величина липкости определяется силой, необходимой для того, чтобы оторвать почву от поверхности прилипания. Она проявляется при увлажнении почвы, приближающейся к верхнему пределу пластичности. Величина липкости зависит от механического состава, степени дисперсности, состава поглощенных катионов, структуры, влажности почвы.

Высоко гумусированные почвы даже при повышенном увлажнении не проявляют липкости. С повышением дисперсности почвы, ухудшением структуры, утяжелением механического состава липкость почв увеличивается.

Качинский разделил липкость почв на пять категорий: предельная липкость > 15 ; сильновязкая – 5-15; средневязкая – 2-5; слабовязкая – 0.5-2; рассыпчатая – 0.1-0.5 г\см2.

Набухание – увеличение объема почв при увлажнении зависит от гранулометрического состава, механического и химического состава. Характерно для почв с большим количеством коллоидов:




где Vнаб – процент набухания;

V1 - объем влажной почвы;

V0 - объем сухой почвы.

Наиболее набухаемы глинистые почвы, содержащие поглощенный натрий, так как процесс вызывает разрушение агрегатов.

Усадка – уменьшение объема почвы при высыхании. Зависит от тех же факторов, что и набухание


где Vус – процент усадки от исходного образца;

V1 - объем влажной почвы;

V0 - объем сухой почвы.

Связность почвы – способность сопротивляться внешнему усилию, стремящемуся разъединить частицы почвы. Она вызывается силами сцепления между частицами почвы. Степень сцепления зависит от гранулометрического, минералогического состава почвы, ее структуры, влажности.

Твердость почвы – механическая прочность, сопротивление, которое оказывает почва проникновению в нее под давлением какого-либо тела. Чем выше твердость, тем хуже агрономические свойства почвы, тем больше требуется затрат на обработку, тем хуже условия для появления всходов и роста растений. Твердость почвы зависит от структуры, содержания органического вещества, влажности. Распыленная почва при высыхании оказывает значительно большее механическое сопротивление, чем структурная, комковато-зернистая с уменьшением влажности твердость почвы возрастает. Хорошо гумусированные почвы, насыщенные двухвалентными катионами, менее твердые, чем малогумусные почвы. Твердость почвы определяется гранулометрическим составом и составом поглощенных оснований. Черноземы, насыщенные кальцием, в 10-15 раз менее твердые, чем солонцы. Величина твердости почвы определяет затраты на ее обработку.

^ Удельное сопротивление почвы – усилия, затрачиваемое на осуществление технологических процессов (подрезание пласта, его оборачивание) и преодоление при обработке почвы трения ее о рабочую поверхность почвообрабатывающих орудий. Эта величина зависит от гранулометрического состава, физико-химических свойств, влажности.

В результате антропогенного воздействия на почву(лущение, вспашка, культивация, боронование, прикатывание и др.) и естественных процессов (осадки, ветер, высушивание и т.п.) происходят изменения физических свойств почвы, которые обуславливают формирование негативных процессов – образование плужной подошвы, почвенной корки.

Плужная подошва – это уплотненный слой почвы на границе пахотного и подпахотного горизонтов. Она значительно снижает поступление воды в почву, в подпахотные слои, вызывает переувлажнение верхних слоев и увеличивает сток воды с полей даже при общем дефиците влаги. Образуется плужная подошва при обработке почвы в течение длительного времени на одинаковую глубину. Под действием механизмов происходит уплотнение почвы на глубине обработки, наблюдается разрушение структуры почвы, возникает большое количество пылеватых, илистых частиц. Эти частицы опускаются до уплотненного слоя окончательно закупоривая поры и межагрегатные пустоты этого слоя и превращают его в водоупор.

Чтобы не допустить этого необходима система дифференцированной обработки почвы, предусматривая разноглубинную обработку почвы.

^ Почвенная кора – это уплотненный слой самого верхнего слоя почвы. Она является механическим препятствием на пути появляющихся всходов культурных растений, ухудшает газообмен почвы с приземным слоем воздуха, обрекая проростки на кислородное голодание. Выпадающие ливневые дожди усиливают распыление агрегатов, заиливают капилляры и мехагрегатные поры верхнего слоя почвы, превращая ее после высыхания в сплошной, непроницаемый для воды, воздуха и проростков культурных растений монолит.

Приемы борьбы с почвенной коркой можно разделить на долговременные и оперативные.

Долговременные мероприятия, направленные на улучшение структуры и прочности агрегатов, а также способствующие повышению содержания гумуса в почве.

Оперативные механические приемы, направленные на разрушение уплотненного слоя почвы.

Физико-механические свойства почвы – это важные факторы, определяющие обработку почвы, условия роста и развития культурных растений, урожайность. Наибольшее значение имеет структура, плотность, твердость, липкость. Эти свойства в сочетании с влажностью определяют готовность почвы к обработке, ее качество и условия жизни растений.

При переуплотнении почвы снижается урожайность на 15-20 %.

Проблема улучшения физико-механических свойств почвы – одна из главных в земледелии. Методы улучшения почв: механическое, химическое, биологическое улучшение.

Механические улучшения – это интенсивная механическая обработка, почвоуглубление, щелевание. Эти приемы улучшают физико-механические свойства почвы, но не дают продолжительного эффекта.

Химические улучшения – для улучшения используют различные химические вещества, так называемые структуроулучшатели. Это гуминовые кислоты, торфяной клей и др., применение этих препаратов повышает коэффициент структурности почв. К приемам этой группы относится известкование кислых почв и гипсование солонцов.

Биологические улучшения почв направлены на повышение содержания органического вещества – гумуса в почве. Эти приемы универсальны и долговечны. С увеличением содержания гумуса в почве улучшаются не только физико-механические и химические свойства, но и тепловой водный и воздушный режимы.


Почвообразовательные процессы


Благодаря воздействию процессов жизни на продукты выветривания происходит возникновение почвы. Появление живых организмов на Земле повлекло за собой глубокое изменение состава наружных оболочек планеты. Развиваясь более 2,5 млрд. лет в океане, живые организмы около 400 млн лет назад начали осваивать сушу. В результате жизнедеятельности организмов осуществляется обмен газов и воды в системе почва – атмосфера – гидросфера.

Почва – важная часть биосферы – область концентрации живых организмов суши и продуктов их метаболизма.

Животные и растительные организмы являются особыми компонентами почвы – это огромная геохимическая работа, которую выполняют все поколения организмов, а также масса живых организмов почвы ( растения, корни). Подсчитано, что за 1000 лет количество вновь образовавшегося и вновь разложенного вещества корней в 1 м3 почвы составит примерно 500-600 г. Выделяют три группы почвенных биологических процессов: 1) деятельность почвенных микроорганизмов, которые осуществляют глубокое преобразование органического и частично минерального вещества почвы; 2) деятельность высших растений, обуславливающих круговорот химических элементов в системе почва-растения и накопления органического вещества почвы; 3) деятельность почвенных животных, разрушающих органическое вещество и оказывающих важное влияние на химические и физические свойства почвы.


Живые организмы (биос)


Превращение материнской горной породы в почву происходит под непосредственным воздействием различных организмов: растений, микроорганизмов, животных. В конкретных климатических условиях эти группы организмов со временем образуют устойчивые ассоциации – биоценозы, которые определяют в основном направленность почвообразования при четком различии функций каждой из групп. Жизнедеятельностью организмов, главным образом земных растений, обусловлены круговорот и аккумуляция биогенных элементов и энергии в верхнем корнеобитаемом слое. Это малый биологический круговорот веществ, развивающийся на фоне большого геологического круговорота, что составляет основу почвообразовательного процесса. Это учение разработано Вильямсом.

При малом биологическом круговороте породы и почвы обогащаются питательными элементами. Однако биологический круговорот в естественных условиях не может быть замкнутым или полностью сбалансированным циклом, так как часть питательных веществ вымывается из почвы, поступая в большой геологический круговорот и теряется безвозвратно. Одна из важнейших задач земледелия – увеличение емкости биологического круговорота, вовлечение в него новых питательных элементов.

Выветривание подготавливает горные породы к почвообразованию и дает начало большому геологическому круговороту веществ.

При большом геологическом круговороте высвобождающиеся в процессе выветривания вещества, растворяются и выносятся в Мировой океан.

Почвообразовательный процесс начинается тогда, когда на продуктах выветривания поселяются живые организмы.

К первичным организмам – почвообразователям относятся автотрофные бактерии и водоросли, с которыми связан первый синтез почвенного органического вещества и биологические циклы углерода, азота, серы, фосфора, железа, марганца, кислорода и водорода. Этот процесс по Вильямсу называется первичным почвообразовательным процессом.

Высшие растения корневой системой активно извлекают из материнской породы питательные вещества (зольные элементы, азот) и в процессе фотосинтеза создают органическое вещество. После их отмирания растительные остатки, в которых содержатся углерод, азот, фосфор и другие необходимые растениям микро- и макроэлементы, концентрируются на поверхности и в верхнем слое почвообразующей породы, подвергаясь в дальнейшем биохимической трансформации.

Под воздействием микробов и ферментов растительные остатки разлагаются и образуют гумусовые вещества и питательные минеральные элементы, которые участвуют в круговороте (образуются менее подвижные соединения, которые закрепляются в почве, а другие вымываются, улетучиваются в атмосферу).

Вместе с растительными организмами на породу начинают воздействовать и отмершие тела животных, они вовлекаются в общую трансформацию органического вещества.

В результате между растениями, биоценозом в целом и почвообразующей породой устанавливается круговорот биогенных элементов, основанный на синтезе и разложении органических веществ.


Роль микроорганизмов в почвообразовании


Микроорганизмы почвы весьма разнообразны по составу и биологической деятельности. Здесь распространены бактерии, актиномицеллы, грибы, водоросли, простейшие. Суммарная масса микроорганизмов только в поверхностном горизонте достигает нескольких тонн на га. В 1 грамме почвы численность микроорганизмов измеряется миллиардами. В целом для планеты масса микроорганизмов составляет до 0,1 % от всей биомассы суши.

Бактерии – это одноклеточные организмы размером в несколько микрометров (мкм - –дна тысячная миллиметра). По форме различают шаровидные (кокки), цилиндрические и извитые. Поступление питательных веществ и выделение продуктов жизнедеятельности осуществляется у них всей поверхностью тела. Среди химических элементов, из которых синтезируется вещество клетки, прежде всего необходимы углерод и азот. По характеру поглощения углерода автотрофные бактерии, усваивающие углерод из воздуха (из углекислого газа) и гетеротрофные, получающие углерод из готовых органических соединений.

Автотрофные бактерии поглощают углерод из углекислоты, этот процесс эндотермический, требующий затраты дополнительной внешней энергии. Бактерии используют химическую энергию окисления некоторых минеральных соединений. Этот процесс получил название хемосинтеза, а бактерии хемоавтотрофами. Некоторые бактерии, имеющие в своем составе вещества типа хлорофилла, используют энергию солнца, такие бактерии называют фотоавтотрофами.

Среди азотфиксирующих бактерий выделяют свободноживущие в почве и клубеньковые, живущие на корнях бобовых растений.

Гетеротрофные бактерии помещают необходимый углерод из готовых органических соединений, разлагая сложные соединения на простые.

Благодаря их деятельности осуществляется грандиозный процесс разрушения колоссального количества мертвого органического вещества, ежегодно поступающего в почву и освобождение химических элементов, прочно связанных в составе органических остатков в процессе эволюции сформировались группы гетеротрофных бактерий, которые специализировались на разрушении определенных типов органических соединений. В результате деятельности бактерий происходит преобразование органических веществ, а также азотсодержащих органических соединений в соединения, которые легко доступны растениям. Это особенности биохимической деятельности бактерий.

Весьма существенное значение для жизнедеятельности бактерий имеет дыхание. Синтез белков, жиров и углеводов в клетке не может осуществляться без затраты определенной энергии. Процессы, освобождающие химическую энергию для жизнедеятельности, обусловлены дыханием. По характеру дыхания различают две большие группы. Первую группу – образуют аэробные бактерии, получающие кислород непосредственно из воздуха. Вторую группу – анаэробные бактерии, получающие кислород за счет разложения кислородных соединений. Такие бактерии вызывают процессы разложения белков, маслянокислое брожжение распада клетчатки. Примером могут служить нитрифицирующие бактерии.

Нитрификация – процесс биохимического окисления аммиака до азотной кислоты.

В результате деятельности бактерии на первом этапе окисляется аммиак до азотистой кислоты. Далее другие бактерии окисляют азотистую кислоту в азотную. Одновременно в клетках этих бактерий совершается синтез органического вещества, благодаря использованию энергии, выделяющейся при реакциях окисления аммиака и азотной кислоты. За один год деятельности нитрифицирующих бактерий может образоваться до 300 кг солей азотной кислоты на 1 га почвы.

Большое значение для почвы имеют бактерии, которые обладают способностью поглощать молекулярный азот воздуха. Этот процесс получил название фиксации азота. Значение азотфиксирующих бактерий очень велико, так как благодаря их деятельности для всей остальной массы живых организмов становится доступным атмосферный азот.


^ ПРОЦЕССЫ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ


Элементарные почвенные процессы объединены в четыре группы:

1. Накопление и преобразование органического вещества:

1.1 – гумификация и гумусонакопление;

1.2 – дерновый;

1.3 – торфообразование.

2. Превращение и миграция минеральных и органических веществ с их частичной аккумуляцией в пределах почвенной толщи:

2.1 – выщелачивание карбонатов и легкорастворимых солей;

2.2 – солонцовый процесс;

2.3 – осолодение;

2.4 – подзолообразование;

2.5 – лессиваж (иллимеризация);

2.6 – псевдооподзоливание.

3. Превращение и аккумуляция минеральных веществ:

3.1 – солончаковый процесс (засоление);

3.2 – латеризация (латеритообразование);

3.3 – мергелеобразование.

4. Превращение минеральной части почвенной массы из горных пород:

4.1 – первичное почвообразование;

4.2 – оглинивание;

4.3 – слитогенез;

4.4 – глеевой и псевдоглеевой процессы;

4.5 – аллитизация (ферраллитизация).


1. Накопление и преобразование органического вещества


1.1. Гумификация и гумусообразование

Гумусообразование

Вещества органических остатков в сложнейших процессах превращения претерпевают изменения по двум главным направлениям – минерализации и гумификации.

Минерализация и гумификация – это сложные органические соединения. При участии различных групп микроорганизмов превращаются в простые химические вещества – воду, СО2, соли. Вовлекаются 80-90 % органических остатков. Эти химические вещества поступают в почвенные растворы и становятся источником питания растений.

Гумификация – процесс синтеза гумусовых веществ. Главные продукты гумификации, от которых зависит формирование разных свойств почв и типов почвообразования, представлены гуминовыми кислотами и фульвокислотами. Этот процесс глобальный и встречается во всех без исключения почвах. Если интенсивность разложения растительных остатков слабее, чем их поступление, то в результате гумификации и образуются в верхней части почвы органогенные горизонты: лесной подстилки Ао, степного войлока Ао, торфяного Ат, грубогумусного А, Ао. При оптимальном сочетании процессов минерализации и гумификации в результате гумусообразования формируются в почвах перегнойно-аккумулятивные горизонты различного типа и мощности.

Гумусовый потенциал почвы – главный показатель их плодородия.

1.2. Дерновый процесс

Этот процесс предполагает накопление гумуса и приобретение почвой комковато-зернистой структуры под воздействием травянистой растительности. При этом происходит аккумуляция в верхних горизонтах азота и зольных элементов питания растений, приобретение почвами благоприятных водно-физических свойств.

Наиболее ярко дерновый процесс развивается под луговой и лугово-степной растительностью. Именно дерновый процесс обуславливает высокое потенциальное плодородие почв и создает благоприятную экологическую остановку для большинства сельскохозяйственных растений.

1.3. Торфообразование

Торфообразование – биохимический процесс накопления медленно гумифицирующихся и почти не минерализующихся растительных остатков, протекающий в анаэробной среде при избыточном увлажнении.

Торфяные слои формируются при резком недостатке элементов минеральной пищи и при потоке минерализованных грунтовых вод, в сильно кислых, кислых, нейтральных и щелочных условиях на минеральной поверхности и при зарастании водоемов.


2. Превращение и миграция минеральных и органических веществ


2.1. Выщелачивание карбонатов и легкорастворимых солей

Выщелачивание следует понимать как самостоятельный почвообразовательный процесс, включающий явления вымывания из почвы солей без развития свойств солонцеватости, осолодения.

Вынос карбнатов за пределы почвы и коры выветривания при промывном водном режиме создает условия для возникновения кислой реакции среды.

При непрерывном водном режиме создаются условия формирования солевых иллювиальных горизонтов (белоглазки, гипса, легко растворимых солей). Вынос солей и их миграция, образование иллювиальных солевых горизонтов (горизонт вмывания) является основным процессом, определяющим выделение генетических типов почв. Процесс выщелачивания тесно связан с количеством и формами карбонатов в почвах. Например, в черноземах процессы выщелачивания и миграции карбонатов сопровождаются образованием карбонатного горизонта ниже гумусового профиля и выделением карбонатных новобразований миграционного типа – прожилки, мицелии, паутинка. Мягкая зима, слабое зимнее промерзание, глубокое промачивание почвы, длительный теплый период, чередование нисходящих и восходящих токов влаги определяют значительную амплитуду миграции карбонатов по профилю и появление мицеллярных новообразований.

2.2. Солонцовый процесс

Солонцовый процесс (осолонцевание) связан с внедрением в почвенный поглощающий комплекс обменного Na на катионы Са и Mg , что ведет к образованию солонцов.

Солонцовый процесс часто называют щелочным гидролизом.

Высокая щелочность и присутствие соды приводит к диспергации коллоидной части почвы, коллоиды из геля переходят в золь, перемещаются из верхних горизонтов вниз, образуя уплотненный иллювиальный солонцеватый горизонт.

Содержащийся в солонцах обменный натрий определяет многие химические и водно-физические свойства почв, которые называют свойствами солонцеватости.

Почвы характеризуются высокой пластичностью, липкостью, разрушением в воде (т.е. размоканием) набуханием.

Им характерна высокая гигроскопичность, низкая водопроницаемость, высокое содержание недоступной для растений влаги.

Однако, последние исследования показали, что природный процесс солонцевания нельзя сводить только к наличию в почве обменного натрия. Формирование иллювиальных горизонтов связано также с накоплением легко подвижных соединений SiO2 и потенциально подвижных окислов магния, образующихся при разрушении минералов.

Они вызывают цементацию почв при высыхании и пептизацию (высокую дисперсность) почвенной массы под воздействием воды.

2.3. Осолодение

Осолодение (щелочной гидролиз) происходит в степных депрессиях (западинах) в условиях лесостепи, степи, сухой степи при близком стоянии слабоминирализованных грунтовых вод или при периодическом передвижении растворов водами поверхностного стока. При осолодении происходит разрушение минеральной части почвы под воздействием фульвокислот, при этом реакция растворов слабощелочная.

Интенсивный вынос продуктов разрушения, в основном гидроокислы Fe, Al, приводит к накоплению в элювиальном горизонте кремнезема и формированию уплотненного глинистого иллювиального горизонта Bi, обогащенного полуторными окислами.

2.4. Оподзоливание (подзолообразование)

Подзолистый процесс (оподзоливание) наиболее ярко протекает под пологом хвойного леса в континентальных условиях бореального пояса. На поверхности почвы аккумулируется грубая лесная подстилка – горизонт А. Малозольные растительные остатки этого горизонта медленно гумифицируются под воздействием грибной микрофлоры. Образуются различные органические соединения среди которых фульвокислоты, уксусная, муравьиная и другие кислоты, т.е. вещества, которые обладают агрессивностью в отношении большинства минералов (первичных и вторичных). Продукты разрушения накапливаются, образуя иллювиальный горизонт Bi , а также вымываются вертикальными токами воды или верховодкой. Промывной водный режим является важнейшим условием развития подзолистого процесса.

В генезисе подзолов подзолистый процесс ведущий, но не единственный.

2.5. Лессиваж (иллимеризация)

Лессиваж – почвенный процесс перемещения глинистых частиц без их разрушения под действием нисходящих вертикальных и боковых токов влаги.

2.6. Псевдооподзоливание

Псевдооподзоливание – элювиальный процесс, сочетающий сезонное переувлажнение и лессивирование. Происходит дифференциация профиля, морфологически напоминающая оподзоливание. Сезонное переувлаж-нение и возникающее при этом оглеение вызывает переход Fe в закисные формы, которые отделяются от глин и мигрируют, частично вымываются и иногда остаются на месте образуя новообразования.


3. Превращение и аккумуляция минеральных веществ


3.1. Солончаковый процесс (засоление)

Солончаковый процесс (засоление) – это накопление легкорастворимых в воде солей в верхней части профиля почвы.

Характерным является режим, когда количество выпадающих осадков менее способности почвы и растений расходовать влагу. Избыток влаги возникает за счет близкого уровня грунтовых вод, капиллярная кайма которых, испаряя влагу приводит к формированию засоленных почв. К засоленным относятся почвы с повышенным (0,1 – 0,8 %) содержанием в пределах двухметровой толщи легкорастворимых солей, угнетающих и вызывающих гибель растений. Эти соли разделяются на группы – вредные легкорастворимые нейтральные (рН 5,5 – 6,7) (хлориды NaCl , галит, бишофит MgCl2·6H2O, гидрофиллит CaCl2·6H2O . Последние образуют мокрые солончаки.

Вредные легкорастворимые щелочные соли – бикарбонат Na и карбонат натрия NaHCO3, карбонат магния MgCO3·3H2O (магнезит) (рН 9,2-9,3).

Следовательно, вредные воднорастворимые соли подразделяются на хлориды, сульфаты, карбонаты.

Наряду с природным засолением почв в районах орошаемого земледелия значительные площади заняты вторичнозасоленными почвами. Причины – бездренажное орошение минерализованной водой.

3.2. Латеритизация (латеритообразование)

Латеритизация – почвенно-гидрогеологический процесс формирования железистых и железисто-кварцевых каменных конкреций, слоев в виде панцирей, в мелкоземистой толще тропических почв под воздействием притока соединений Fe и Al с кислыми водами горизонтального и вертикального направления. Латеризация обуславливает вывод из круговорота значительного количества соединений Fe. При латеризации значительную роль играют малопроницаемые подпочвы, являющиеся своеобразным водоупором, над которым во влажные периоды года возникают текущие по уклону местности почвенные воды типа верховодки.

Важное значение в образовании латеритов принадлежит периодическому высыханию почвенных растворов и слоев. Особенно крупные скопления латеритов встречаются в замкнутых депрессиях рельефа. На Северном Кавказе процесс латеритообразования можно наблюдать в субтропических псевдоподзолах в районах Туапсе-Сочи, Адлер.

3.3. Мергелеобразование (мергеленакопление)

Мергеленакопление – проявление болотного почвообразования. При подтоке гидрокарбонатных – кальциевых подземных вод на заболоченные массивы возможны условия выпадения СаСО3 и MgСО3 в осадок в виде тонкомучнистой массы. Мергеленакопление проявляется в пропитывании карбонатами верхних горизонтов заболоченной почвы, в этом случае образующие почвы называются карбонатные солончаки.


4. Превращение минеральной части почвенной массы


4.1. Первичное почвообразование

Первичное почвообразование – развитие почвообразовательного процесса на обнаженной горной породе и понимается как сложный комплекс одновременно протекающих биологических, физических и химических процессов. Период формирования полноразвитой почвы составляет 500-1500 лет, на Северном Кавказе 1100 – 1200 лет.

4.2. Оглинивание

Оглинивание – процесс образования вторичных глинистых минералов, составляющих илистую фракцию почв. Это биогеохимический процесс .

4.3. Слитогенез

Слитыми почвами называются плотные образования, которые в сухом состоянии обладают очень высокой твердостью, пластичностью. Например, слитые черноземы Кубани имеют плотность 1.93-2.0 г\см3 иногда 1.40-1.42, пористость 26 %, 48 %.

Особенность их – склонность к растрескиванию при высыхании. Усадка до 30 %, вязкость, липкость, безструктурность. Слитым почвам характерен тяжелый механический состав с высоким содержанием илистых частиц.

4.4. Глеевой процесс

Глеевой процесс – это образование глинистых материалов, содержащих закисное железо и соли марганца (сидерит). Эти вещества окрашивают зоны оглеения в зеленоватые, зеленовато-голубые и черно-голубые тона.

Сущность этого процесса заключается: Fe окисных соединений, а также Fe от распадающихся силикатов восстанавливается до закисного ++, вступает в комплексные связи с органическими веществами и алюмосиликатами.

Глеевой процесс имеет биохимическую природу. Оглеение развивается в переувлажненных почвах.

4.5. Аллитизация

Аллитизация – совокупность явлений почвообразования и выветривания, результатом которых является накопление в почвах окисных минералов Fe, Al (гетит, лимонит, гидрогелит и др.), а также вторичного каолинита и при этом происходит потеря кремнезема и других окислов. Этот процесс происходит в тропических и субтропических странах в условиях достаточной влажности и хорошего естественного дренажа почвы приобретают красную, желтую окраску, прочную железистую микроструктуру, низкую поглотительную способность, слабую связанность, пластичность, набухаемость. Процесс захватывает всю кору выветривания на большую глубину.

У нас – почвы субтропики Черноморского побережья от Туапсе до Абхазии, почвы желтоземного типа.


^ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПОЧВ


По мере развития земледелия формировалась бонитировка почв.

Бонитировка почв (латинское "bonitas" - доброкачественность) это сравнительная оценка природных свойств почв, наиболее важных для роста сельхоз культур. Бонитировку выражают в баллах.

Цель бонитировки – учет и группировка почв по природным свойствам, плодородию, оценка их продуктивности в целях возделывания различных культур, совершенствования сельхоз производства.

^ Экономическая оценка – определение сравнительной доходности земель различного качества. Суть ее заключается в определении экономического эффекта от использования разных по качеству земель путем учета различий в производительности труда работников сельского хозяйства при сложившемся уровне интенсивности земледелия. Экономическую оценку дают на основании валового дохода и величины затрат на получение сельхоз продукции и выражают в стоимостных единицах (руб) и баллах.

^ Эколого-экономическая оценка – это совокупная оценка почвы как активного центра биосферы и главного средства производства в земледелии, социальной основы развития общества. Она отражает эффективность использования земли. Выражают в баллах, стоимостных показателях.

^ Первый принцип земельной оценки – установление присущих почвам свойств, определяющих характерный для них уровень урожайности и доходности. Все оцениваемые факторы плодородия можно свести к 5:

1) климат;

2) рельеф местности;

3) почвы;

4) гидрогеологический режим;

5) местоположение земельного участка.

Второй принцип земельной оценки – использование установленных ранее зависимостей между свойствами почв и урожайностью для перспективной оценки плодородия на 5-10 лет.

Третий принцип – строгая иерархия критериев в зависимости от величины и сложности территории.


Методы и приемы бонитировки почв


Бонитировка почв дает возможность:

1) сравнивать и группировать почвы и земельные угодья по уровню плодородия в масштабах страны, области, хозяйства, поля;

2) выявлять наиболее благоприятные почвы и территории для возделывания сельхоз культур (частная бонитировка);

3) проводить сравнительную и производственную оценку хозяйственных территорий;

4) с учетом почвенных, климатических и экономических условий оценивать производственную деятельность областей, районов, хозяйств, бригад, выявлять неиспользованные ресурсы;

5) определять мероприятия по рациональному использованию.


Этапы бонитировки почв


1. Подготовка почвенно-картографического материала.

Необходим почвенно-картографический материал объекта исследования – с наименованием края, области, района. Иметь копию почвенной карты, наименование почв данной территории, подсчитать площадь, занимаемую каждой почвой в % . Экспликацию к почвенной карте составить по следующей форме:


Таблица 1

№ контура

Индекс, окраска

Наименование почв

Площадь (%)














2. Характеристика природно-экономических условий объекта исследований

Указывается географическое положение объекта исследования, границы территории и занимаемую площадь, направление и специализацию сельского хозяйства, урожайность за последние 5-7 лет. Характеризуются условия почвообразования по следующей схеме:

- геоморфология и материнские породы (рельеф, возраст пород, генезис, механический состав), почвенные материалы выбирают из матриалов крупномасштабного почвенного картирования, агрохимического обследования, из данных научных и опытных сельхоз учреждений;

- агроклиматические условия – берут из агроклиматических справочников (материалов метеостанций);

- рассчитывается гидротермический коэффициент по Селянинову по формуле


,

где К – показатель обеспеченности осадками;

А – осадки за вегетационный период или месяц (мм);

В – сумма времени за тот же период .

Значения К:

0,5 и менее - сухо

0,6-1,0 - засушливо

1,1-1,5 - влажно

1,6-2 - очень влажно


- растительность – характеристика естественной растительности по материалам местных ботаников;

- специализация хозяйства и использование земельного фонда, средняя урожайность ведущих культур за 5-7-10 лет. Среднюю урожайность рассчитывают используя данные сортоучастков, научных и опытных сельхоз учреждений. Данные обрабатываются методами вариационной статистики для установления достоверности среднеарифметических показателей.

3. Морфолого-генетическая характеристика почв и составление таблицы устойчивых показателей природных свойств почвы (которые предположительно могут служить первоосновой бонитировки почв)

При характеристике почв необходимо указать почвенную зону, подзону, в которой проводится бонитировка почв и экономическая оценка земель.


Таблица 2 – Характеристика природных свойств почвы


Географичес-кое положе-ние и назва-ние почв

Мощность гумусового горизонта

Гумус

Азот

Р2О5

К2О

% <0.01







%

т\га

%

т\га

%

т\га

%

т\га






































^ По мощности гумусовых горизонтов А+В черноземы подразделяются на четыре вида:

Маломощные А+В = 40 см

Среднемощные А+В = 40-80 см

Мощные А+В = 80-120 см

Сверхмощные А+В – более 120 см


^ По степени гумусированности:

Малогумусные менее 6 %

Среднегумусные 6-9 %

Высокогумусные или

тучные более 9 %


Мощность и запасы гумуса в почве являются важной генетико-производственной характеристикой почв. Чем больше мощность А и В и запасы гумуса в почве, тем больше азота, фосфора, калия и других элементов. Эти характеристики отражают жизнь почвы, ее физические свойства, плодородие и выражают условия почвообразования.

Мощность А+В определяют по содержанию гумуса в горизонте до 1 %. Этот показатель принимается за нижнюю границу А+В в см.

Содержание гумуса принято считать интегральным показателем естественного плодородия почв.

Для определения валовых запасов гумуса Г в т\га можно использовать формулу:





где Г – общие запасы гумуса в т\га;

М – мощность горизонта в м;

d - плотность горизонта;

Р – содержание гумуса в %.

Например, определение запасов гумуса в черноземах карбонатных


В см

Гумус в %

0-20

5,27

25-30

4,44

50-55

2,63

70-75

2,04

95-100

1,09




Общие запасы гумуса в т\га (сумма) 373,44

Для определения запасов гумуса в т\га можно использовать табличные данные, где указывается примерно плотность горизонтов и содержание гумуса в процентах по слоям горизонтов.

4. Отбор природных свойств почв и их показателей, которые могут служить первоосновой бонитировки почв

Теоретической основой бонитировки почв по Докучаеву являются законы соотношения между составными частями почвы (закон корреляции) и закон соотношения между почвами и обитающей на них растительностью.

Диагностические признаки и показатели природных свойств почв при бонитировке могут и должны быть разными для различных типов почв, так как мощность почв, содержание гумуса, азота, фосфора, в % или их запасы в т\га, рН, механический состав и др. влияют на урожайность зерновых культур в различных почвенно-климатических зонах по разному.

При отборе природных свойств почв для целей их бонитировки следует иметь в виду, что диагностическими показателями должны быть такие, которые устойчиво сочетаются (коррелируют) с урожайностью, и сравнительно легко могут быть выражены в баллах. Например, для черноземов и каштановых почв этими показателями являются мощность гумусовых горизонтов и наиболее устойчивые показатели физико-химического состава почв - % гумуса, фосфора, калия, механический состав и др.


5. Составление диаграмм по природным свойствам и урожайности

На основании данных вычисляют баллы бонитета почв, где за 100 баллов принимается самая плодородная почва на территории области, края, района и почвы, которые подлежат оценке.

где Б – балл почвы

Зф – фактическое значение какого-либо признака (гумуса, урожайности)

Зм – максимальное значение данного признака, принятого за 100 баллов

Например, фактическое значение гумуса 450 т\га, а максимальное – 500 т\га.


то есть 90 баллов.


Таблица 3 – Бонитировка почв


Почвы

Бонитировочные баллы









Далее почвы располагаются по мере убывания баллов, т.е. от лучших к худшим. На диаграмму наносятся данные по мощности и запасам гумуса для различных почв, далее наносят урожайность, где за 100 баллов принимается почва, на которой самая большая урожайность.

Делается вывод:

Какие из показателей природных свойств почвы наиболее коррелируют со средней многолетней урожайностью сельхоз культур. Этот вопрос решается путем анализа графического, а также путем математической обработки материалов, расчетов коэффициента корреляции. В исследованиях по бонитировке почв широко применяются методы корреляций и регрессий, наиболее часто проводят их по отношению к запасам гумуса и мощности горизонта А+В со средней урожайностью.

6. Составление картограммы оценки земель объекта исследования

Для составления картограммы оценки земель объекта исследования необходимо располагать следующими материалами:

1) повышенной картой на всю территорию с указанием всех почв в %;

2) шкалой бонитировки по природным свойствам почв;

3) шкалой поправочных коэффициентов на механический состав и другие показатели.

Средневзвешенный балл Б рассчитывают


где П1, П2, Пi – площади почв, слагающих земляную территорию

Б1, Б2, Бi – баллы бонитета

По этим данным составляется картограмма бонитетов земель.


Таблица 4 – Шкала оценки земель

Бонитет земель

Категория земель

80-100

Высокого качества

60-80

Выше среднего

40-60

Среднего

20-40

Низкого

Менее 20

Очень низкого


Количественный и качественный учет земель – это учет всех земель по землепользователям с качественной характеристикой земельных угодий, с учетом рельефа, почвенного, растительного покрова, представленной на основе землеустроительных планов и съемки территорий почвенных и геоботанических карт, данных о почвах, нуждающихся в мелиорации и подверженных геодинамическим процесса (эрозии, дефляции, суффозии и т.д.

Экономическая оценка земли – завершающий этап оценки почв и территорий. Это комплексная экономическая характеристика, включает уровень плодородия почв, особенность земель и количество затрат на возделывание сельхоз культур для получения урожая. Сюда относятся затраты на возделывание сельхоз культур (стоимость земли, обработка почвы), специфика рельефа, почвенный покров территории, удаленность от пункта снабжения, мест реализации. Выражается в рублях. К основным показателям экономической оценки земли относят валовый доход (общая стоимость полученной с данной территории продукции) и величину израсходованных на получение урожая затрат и чистый доход.

Затем составляют кадастровые земельные карты. Это графическое отображение границ сельхоз угодий, бонитировки почв и экономической оценки земель, агропроизводственной характеристики почв и экономической оценки земель, общей геодезической ситуации (населенные пункты, дорожная сеть, гидрография).

Система ведения кадастра:

1. Акт на право пользования землей.

2. Кадастровая земельная карта.

3. Кадастровую земельную шнуровую книгу.


Земельный кадастр и агропроизводственная группировка почв


Государственный земельный кадастр (от французского слова "реестр" – это единая в масштабе страны научно-обоснованная система сведений о природном, хозяйственном и правовом положении земель.

Земельный кадастр содержит сведения о регистрации землепользований, данные учета количества и качества земель, а также качественную (бонитировка) и экономическую оценку почв и земельных угодий.

Основная задача земельного кадастра – сбор и поддержание на уровне современных требований системы земельно-учетных и земельно-оценочных сведений, которые необходимы для организации планомерного, рационального и эффективного использования земельных ресурсов, охраны почв и расширенного воспроизводства их плодородия.

Земельный кадастр включает пять разделов:

1 – государственная регистрация землепользований

2 – количественный и качественный учет земель

3 – бонитировка почв

4 – экономическая оценка земель

5 – кадастровые земельные карты.

Государственная регистрация землепользований – оформление права пользования землей и текущий учет изменений в размере и составе землепользований, представленные в виде кадастровой земельной шнуровой книги.


^ АГРОГЕНЕТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ТИПОВ ПОЧВ


Агрогенетическая характеристика отражает генетические особенности и уровни плодородия почв в зависимости от климата, растительного покрова, почвообразующих пород, рельефа и хозяйственной деятельности человека на территории их формирования.


1. Почвы и природные условия тундровой зоны


Почвообразование в тундре связано с широким проявлением мерзлотных явлений.

Климат – недостаток тепла проявляется в длительной холодной зиме, коротком прохладном лете. Характерно избыточное увлажнение. Среднегодовая температура от –0.2 оС до – 9 оС.

Биологические активные температуры 400-600 оС на севере, 1000-1400 оС на юге зоны. Количество осадков примерно 600-150 мм. Продолжительность вегетации 40-50 дней. Особенность зоны – световой режим (полярный день) обуславливает быстрый рост растений.

Рельеф – в большей части равнинный, но встречаются холмы, гряды, заболоченные понижения. Зона – горные массивы Урала, Чукотки и т.д. Характерны гидродинамические процессы селифлюкция, термокарст, трицинообразование (мерзлотные явления).

Материнские породы – ледниковые, аллювиальные, морские отложения, а также элювиальные и делювиальные щебнистые породы.

Растительность. Особенностью тундрового ландшафта является отсутствие леса. В южной части зоны встречаются низкорослые пойменные леса. В типичной тундре господствуют мохово-лишайниковая растительность.

Генезис. Недостаток тепла, наличие вечной мерзлоты обуславливает развитие биохимических процессов, с которыми связано почвообразование (слой 10-20 см) в верхних прогреваемых слоях. Годовое поступление органического вещества в почву мало 0,5-1 т\га. Гумусовые вещества представлены в основном фульвокислотами.

Избыточное увлажнение, обилие водорастворимых кислых органических соединений способствует развитию оглеения.

В зависимости от дренированности территории, гранулометрического состава почв, тепла, влажности происходит перемещение продуктов почвообразования по профилю почв, что обуславливает развитие различных типов почв.

На легких щебелистых грунтах формируются кислые бурые тундровые почвы, на юге зоны – тундровые подзолистые почвы.

Тундровые почвы обладают низким плодородием, эффективное плодородие обусловлено гидротермическим режимом.

^ Агрономические свойства - развитие земледелия ограничено тепловыми ресурсами территории, неглубоким залеганием слоя вечной мерзлоты (30-80 см) тундра -–кормовая база северного оленеводства и животноводства. Из культур выращивают картофель, капусту, лук, морковь, редис, корнеплоды, ячмень на зимний корм, травы.


2. Почвы лесной зоны


Они занимают положение между тундрой и лесостепной зоной. Нижняя граница проходит Тула-Рязань-Нижний Новгород-Казань- устье реки Вятки-севернее Бийска-севернее Уфы. В Сибири Тагил-Тюмень-Новосибирск-Томск –Иркутск-Владивосток.

Эта огромная протяженность определяет различия природных условий лесной зоны – почвенного покрова, климата, рельефа, растительности.

Климат. Наиболее ярко выражен континентальный климат, что оказывает большое влияние на условия почвообразования и характер сельскохозяйственного использования. В основном характеризуется как избыточно-влажный, влажный и мало обеспеченный теплом.

Рельеф – исключительное разнообразие почвообразующих пород, которым присущ различный гранулометрический и минералогический состав. Рельеф представлен возвышенностями и низменностями, на его формирование оказала деятельность ледника. Почвообразующие породы – моренные глины, суглинки, супеси, водно-ледниковые и озерно-ледниковые пески и супеси часто переслаиваются суглинками и глинами. Элювиальные образования представлены известняками и мергелями. На Дальнем Востоке материнские породы представлены главным образом элювием и делювием коренных пород.

Растительность. Характер растительного покрова зоны определяется широтно-зональной изменчивостью климата. Преобладающий тип леса – хвойная тайга.

Генезис – формирование почв лесной зоны происходит в условиях избыточного увлажнения под влиянием лесной, луговой и болотной растительности.

В лесной зоне выделяют четыре основных типа почв (подзолистые, дерново-карбонатные, дерново-глеевые, болотно-подзолистые), которые разделены на 16 подтипов. Типовые различия почв определяют процессы гумусонакопления, оподзоливания, оглеения, перераспределения элементов по профилю почв.

^ Агрономические свойства. Традиционные культуры – рожь, лен, картофель, и новые интенсивные (озимая пшеница, кукуруза, ячмень). На этих почвах необходима техническая мелиорация – вносятся минеральные илистые частицы или песок (глинование, пескование). Внесение органических и минеральных удобрений также обязательный прием.


3. Почвы лесостепной зоны


Зона сформирована под влиянием условий, которые присущи лесной и степной зонам, это переходная полоса между зонами.

^ Условия почвообразования – главная отличительная особенность зоны – переход увлажнения от влажного к засушливому. В этой зоне практически возделываются все основные сельскохозяйственные культуры. Режим увлажнения – периодически промывной. Для лесостепи характерно чередование лесных участков с открытыми пространствами, занятых луговыми степями с черноземами и серыми лесными почвами.

Основные почвообразующие процессы – гумусо-накопление, оподзоливание, выщелачивание, лессиваж, окарбоначивание.

Различия лесостепи, а следовательно почв зоны, определяются широтно-зональной изменчивостью климата, его континентальностью.

Климат – Температуры биологически активных (более 10 0С) 2400-3200 0С и безморозный период 93-188 дня. Это определяет характер сельскохозяйственного использования земель, в основном это пашня - яровые и озимые пшеницы, рожь, кукуруза, сахарная свекла, овощи, плодово-ягодные и кормовые культуры. Земледелие сочетается с мясомолочным животноводством, свиноводством. Главная причина земледельческого риска – неустойчивость увлажнения, периодичность суховеев, заморозков. В этой зоне необходимо создавать систему полезащитных полос.

В северных районах – серые лесные почвы и черноземы оподзоленные.

^ В южных районах - выщелоченные и типичные черноземы. На участке, где материнская порода представлена песками и супесями. Формируются дерновые и дерново-подзолистые почвы.

Лесостепь Западной Сибири отличается от лесостепи Европейской части России суровостью зимы и мельшим количеством осадков.

Растительность - Лесостепь сочетает облесенные и безлесные участки.

Обширные лесные массивы приурочены в основном к наиболее возвышенным, расселенным территориям с почвами легкого гранулометрического состава.

Все равнинные территории с суглинками и глинами заняты травянистой растительностью.

В зависимости от богатства почв питательными веществами произрастают: широколиственные леса на суглинистых породах, богатых питательными веществами ( материнская порода лесостепей и лесов суглинки), а боры на более бедных (песчаных и супесчаных). Естественная растительность представлена буковыми, буково-грабовыми, дубово-грабовыми, лесами на западе зоны; дубовыми, березово-осиновыми, сосново-березовыми лесами на востоке.

Растительность луговых степей очень разнообразна.

^ Животный мир подвергается воздействию человека. Стада диких животных полностью заменены стадами домашних животных.

Рельеф и почвообразующие породы – это особенность лесостепной зоны, характеризуется разнообразием рельефа при однообразии почвообразующих пород и их карбонатности.

В европейской части России рельеф преимущественно волнистый с густой сетью рек, балок, оврагов.

В Западно-Сибирской части рельеф равнинный. Преобладающие почвообразующие породы – лессовидные суглинки, лессы, глины.

Генезис. Формируются почвы в условиях неустойчивого атмосферного увлажнения, сложного рельефа под воздействием широколиственной лесной и травянистой растительности на лесах и лесных суглинках.

Светло-серые, серые, темно-серые лесные почвы, черноземы оподзоленные, выщелоченные и типичные формируют сложный почвенный покров.

Общая закономерность залегания почв – это постепенная смена их подтипов от светло-серых лесных почв до черноземов типичных при движении с севера на юг.

Ведущими почвообразовательными процессами являются: гумусо-аккумулятивный, лессиваж, подзолистый, выщелачивание, окарбоначивание. В лесостепи процесс почвообразования проявляется по разному и зависит от климата, растительности, рельефа, материнской породы.

^ Агрономические свойства пахотных почв. Рациональное использование пахотных земель сопряжено с окультуриванием почв, что необходимо для повышения продуктивности сельхоз угодий. Окультуривание почв лесостепи предусматривает выполнение следующих условий:

1) улучшение агрофизических показателей, обусловленное накоплением гумуса в верхних слоях;

2) накопление доступной влаги для растений;

3) изменение реакции почвы и поддержание ее на оптимальном уровне;

4) для черноземов –это сохранение присущих целинным аналогам свойств, благоприятных для сельскохозяйственных культур.


4. Почвы степной зоны


Формирование почв степной зоны происходит в условиях засушливого климата, равнинного рельефа под воздействием травянистой растительности на карбонатной материнской породе при наличии в породе легкорастворимых солей.

С севера на юг степной зоны отмечается смена: черноземы обыкновенные, черноземы южные, темно-каштановая, каштановая, светло-каштановая. Эту смену осуществляют три ведущих почвообразующих процесса: гумусонакопление, карбонитизация, осолонцевание.

Вильяс считал, что образование черноземов это результат дернового процесса под луговой растительностью.

1) Гумусонакопление в широтном зональном направлении ослабевает от черноземов обыкновенных к каштановым почвам (с севера на юг).

2) Второй ведущий процесс в степи – накопление и перераспределение карбонатов кальция в профиле почвы.

Журавчики и дутики характерны для черноземов. Мучнистые выделения встречаются в обыкновенных черноземах ближе к материнской породе встречаются белоглазки.

3) Третий процесс почвообразования зоны – накопление и перераспределение по профилю почв легкорастворимых солей натрия, что приводит к осолонцеванию и засолению. В сухом состоянии этот горизонт очень плотный, непроницаемый во влажном – липкий, вязкий.

^ Агрономические свойства пахотных почв

В процессе сельскохозяйственного использования происходят существенные изменения почвенных характеристик.

Генетическое почвоведение учитывает стабильные признаки и характеристики почв, которые в процессе сельскохозяйственного использования, изменяются в незначительной степени и позволяют устанавливать их генетические различия. Почвы степи по степени окультуренности разделены на три уровня. За основу приняты значения водно-физических, агрофизических, физико-химических и микробиологических показателей пахотного слоя.

Низкий уровень окультуренности характеризует почвы, которые по своим природным свойствам низкоплодородны и практически поддаются улучшению в процессе их сельскохозяйственного использования, здесь окультуривание сопряжено со значительными затратами. Сюда же относят почвы, которые в результате сельскохозяйственного использования деградированы под влиянием эрозионных процессов, вторичного засоления, осолонцевания, подтопления, осолодения. Средний уровень окультуренности соответствующему ныне состоянию плодородия почв степи.

Высокий уровень окультуренности почв, а соответственно и высокий уровень потенциального плодородия предполагает оптимальное значение большинства почвенных показателей. Это высокий уровень развития сельскохозяйственного производства. Наиболее распространены: чернозем обыкновенный, чернозем южный, темно-каштановая почва, каштановые и светло-каштановые почвы.

Окультуривание почв степи связано с рациональным использованием влаги при ее накоплении и орошении, оптимизацией агрофизических свойств и нейтрализацией засоления и осолонцевания.

Окультуривание почв проявляется в изменении их свойств, повышении продуктивности и выравнивании уровня урожайности на различных типах.


5. Почвы полупустынь и пустынь


Зона полупустынь переходная между степной и пустынью, сравнительно узкая полоса примерно 200 км, длинной примерно 3000 км от Прикаспийской низменности к Северному Приаралью и Монголии.

Зональный тип почв полупустынь –бурые полупустынные почвы.

Пустынная зона простирается от Каспийского моря до Алатау.

Зональный тип почв пустынь – серо-бурые, песчаные, такыровидные почвы и такырные, около 40 % площади занимают перевеваемые пески. Распространены также солонцы и гидроморфные засоленные почвы.

Пустынная зона включает разные типы пустынь – выделяют песчаные, каменистые, глинистые, солончаковые и лессовые пустыни. Песчаные пустыни называются "кумами" (песок) Каракум, Кызылкум, происхождение песков различно – выветривание горных пород, перевеянных отложений, отложения рек.

Каменистые пустыни – формируются при активном физическом выветривании различных твердых коренных горных пород. Для тех характеристик черный цвет (пустынный загар), он обусловлен тонкой железисто-марганцевой корочкой.

Глинистые пустыни – плоские безжизненные пространства, сложенные различными по происхождению глинистыми осадками ( главным образом отложения рек, озер, морей).

Среди глинистых пустынь встречаются места пониженные и кратковременно затапливаемые, поверхность которых при высыхании воды сильно уплотняется и растрескивается. Это такыры.

^ Солончаковые пустыни – безжизненные, обогащенные водорастворимыми солями, которые образуются при испарении минерализованных грунтовых вод и высыхании озер. Например, высыхающее Аральское море.

Лессовые пустыни – предгорья Копет-Дага, Тянь-Шаня. Это эоловые и аллювиально-пролювиальные отложения. В таком случае образуются сероземы, на которых при орошении можно возделывать ценные технические культуры.

Климат - резко континентальный, засушливый, с морозными зимами. Средняя температура января от – 10 до –20 0С, июля – от 20 до 27 0С. Средне годовая многолетняя температура 6-7 0С, количество осадков 125-250 мм, причем испаряемость 700-900 мм.

Активных температур 3000-3700 0С, длительность безморозного периода до 190 дней.

^ Рельеф и почвообразующие породы. Рельеф зоны разнообразный. Это сложный комплекс плато, горных систем, долин.(полупустыни)

Почвообразующие породы в Прикаспийской низменности представлены главным образом лессовидными суглинками.

Для Под уральского плато типичны глинистые сланцы и известняки, для Тургайской возвышенности – тяжелые суглинки бурого или палевого цвета, засоленные, а также супесчаные и песчаные отложения. Для зоны характерно глубокое залегание грунтовых вод.

Рельеф и геологическое строение пустынной зоны также неоднородны. Это Туранская низменность, включая пустыни Кара-Кумы и Кызыл-Кумы, долины и дельты рек Аму-Дарьи, Сыр-Дарьи и других рек.

Почвообразующие – засоленные морские, древнеаллювиальные, древнеозерные отложения различного гранулометрического, но чаще песчаного. В зоне пустынь встречаются каменистые элювиальные и делювиальные отложения коренных магматических пород.

На территории Кара-Кумов и Кызыл-Кумов и других песчаных пустынь преобладает бугристый, холмистый рельеф, особенно распространены барханы и барханные цепи. Характер перевевания песков зависит от силы и направления ветра, увлажнения почв, величины зерен, степени закрепления поверхности растительностью

Растительность. В полупустынной зоне растительный покров злаково-полынного типа, сильно изреженный. Это типчак, житняк пустынный, полынь песчаная, тмин песчаный. В пониженных местах распространена разнотравно-злаковая и злаковая растительность. Древесные растения растут по балкам – тополь, осина, саксаульник.

Растительность пустынь разнообразна, но изрежена. Кустарники и полукустарники имеют глубоко проникающую корневую систему. Встречаются солянки, полыни.

Густой растительностью покрыта пустыня весной и осенью.

^ Почвы. Особенности почвообразования- кратковременность и прерывистость процесса. Высокая микробиологическая и химическая активность почвы в условиях жаркого климата пустынь приводит к полной минерализации органических остатков, что ограничивает накопление гумуса. Почвенный покров пустынной и полупустынной зоны неоднороден, преобладают следующие почвы:

  1   2

Похожие:

Почвоведение iconПочвоведение
Главное ее свойство – плодородие, это естественная база сельскохозяйственного производства
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Документы


При копировании материала укажите ссылку ©ignorik.ru 2015

контакты
Документы