Номенклатура и диагностика почв

Номенклатура почв – это наименование почв в соответствии с их свойствами и классификационным положением. Докучаев и Сибирцев, создавшие научную генетическую номенклатуру почв, в основу ее положили русские народные названия, которые исходят или из характерных особенностей верхних почвенных горизонтов, в частности из их окраски или учитывают экологические условия, в которых развиваются почвы.

В каждом генетическом типе выделяют центральный подтип, для которого стали использовать термины: типичный или обыкновенный; и переходные подтипы, в которых отличаются признаки, отличающие их от центрального подтипа или связывающие с соседними типами. Для обозначения этих признаков пользуются терминами, характеризующими дополнительные процессы (например: глееподзолистая почва, чернозем оподзоленный, чернозем выщелоченный), которые указывают на морфологические особенности в частности на изменение окраски по сравнению с центральным подтипом (светлосерые, центральный тип – серые, темносерые).

Иногда используются термины, указывающие на положение подтипа внутри почвенной зоны (черноземы южные, сероземы северные).

Для номенклатуры родов почв применяются термины, отражающие характерные свойства (солонцеватые, осолоделые, контактно-глеевые) или указывающие на реликтовые признаки, оставшиеся от предшествующей фазы почвообразования (остаточно луговые, остаточно карбонатные).

Номенклатура видов почв слагается из слов, количественно характеризующих свойства почв и выраженность почвенных процессов. Используются 3 категории терминов: говорящие о содержании (мало-, средне-, многогумусовые); указывающие на мощность отдельных почвенных горизонтов и всего профиля (маломощные, среднемощные, сверхмощные); характеризующие выраженность явлений (слабоподзолистые, среднеподзолистые).

Для номенклатуры разновидностей используются названия гранулометрического состава.

Для номенклатуры разрядов термины, характеризующие метологию или генезис почвообразующих пород.

Пример полного названия почвы: Чернозем (тип) обыкновенный (подтип) солонцеватый (род) среднегумусный среднемощный (вид) тяжелосуглинистый (разновидность) на лессовидном тяжелом суглинке (разряд).

Диагностика почв

Диагностика почв – это совокупность признаков почв, по которым они могут быть выделены и отнесены к тому или иному классификационному подразделению. Для диагностики почв в первую очередь используют признаки легкоустанавливаемые при почвенных обследованиях (морфология и простейшие анализы). Однако для точного определения ряда почв этих признаков часто оказывается недостаточно. Тогда используют результаты более сложных анализов (состав поглощенных оснований, состав гумуса валовой химический состав), а так же используют материалы, характеризующие гидротермический режим почв.

24. Закономерности географического распространения почв. Горизонтальная зональность и фациальность почв, вертикальная зональность.

Закономерности географического распространения почв определяются распределением природных условий по поверхности суши. Это положение лежит в основе важнейших разделов географии почв: учения о горизонтальной зональности, о вертикальной зональности, о почвенно-климатических фациях и провинциях, о неоднородности и структурах почвенного покрова.

Закон горизонтальной почвенной зональности. Сформулирован В.В. Докучаевым. Сущность его заключается в том, что поскольку важнейшие почвообразователи (климат, растительность и животный мир) закономерно изменяется в широтном направлении с севера на юг, то и главные типы почв должны последовательно сменять друг друга, располагаясь на земной поверхности полосами (зонами).

Изучение географии природных зон дополняется учением о фациальности (провинциальности) каждой природной зоны. Зоны неоднородны по особенностям свойств и строения почв. Местные долготные и другие изменения климата, гидрологических и геологических условий, рельефа определяют во многих частях мировых географических поясов радикальное осложнение горизонтальной зональности и способствуют появлению специфических местных явлений, формированию особых закономерностей зонального распределения.

Закон вертикальной почвенной зональности. Он гласит, что в условиях горного рельефа происходит закономерные последовательные изменения климата, растительности и почв связи с изменением абсолютной высоты местности. Эти изменения проявляются в образовании вертикальных растительно-климатических и почвенных поясов (вертикальных зон).

25. Понятие о плодородии почв. Виды и формы плодородия почв.

Плодородие – это способность почв удовлетворять потребность растений в элементах питания и воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством тепла, воздуха и благоприятной физико-химической средой для нормального роста и развития.

Различают следующие виды почвенного плодородия: естественное, искусственное, потенциальное и эффективное.

Естественное (природное) плодородие – обусловлено развитием природного почвообразовательного процесса, обладает почва в природном состоянии без вмешательства человека. В чистом виде оно присуще целинным почвам.

Искусственное плодородие – обусловленное количественными и качественными изменениями в свойствах и режимах почв, вызванных воздействием человека. Возникает при создании субстратов для выращивания растений в теплицах, парниках и т.д.

Потенциальное плодородие – это плодородие почвы, определяемое ее свойствами, как приобретенными в процессе почвообразования, так и созданными или измененными человеком. Характеризуется общими запасами элементов питания растений, формами их соединений и сложным взаимодействием всех других свойств, определяющих способность почвы в благоприятных условиях удовлетворять потребности растений.

Эффективное (экономическое, действительное) плодородие реализуется в урожае сельскохозяйственных культур. Зависит не только от уровня природного плодородия, но в большей степени от условий использования почв в производстве, развития науки и техники и реализации их достижений.

Почвенное плодородие имеет относительный характер. Одна и та же почва может быть плодородной для одних растений и мало плодородной для других.

Воспроизводство почвенного плодородия может быть неполным, простым и расширенным.

26. Экологическая конкретность плодородия почв. Взаимосвязь плодородия с продуктивностью биогео – и агроценозов.

Главный парадокс плодородия заключается в том, что все почвы обладают плодородием, и в то же время нет вообще плодородных земель. Их плодородие очень конкретно.

Различные почвы не могут быть одинаково хороши для всех растений. Экологические особенности растительных организмов крайне разнообразны в отношении требований к почвенным условиям: к реакции среды, физическим свойствам, гранулометрическому составу и даже к богатству органическим веществом и элементами питания.

Учитывая экологические особенности культурных растений, плодородная почва должна обладать следующими качествами:

• Соответствовать по своим свойствам экологическим особенностям возделываемых культур. Например, богатые черноземные почвы — лучшие пшеничные земли, на легких почвах хорошо растет картофель и бахчевые культуры, тяжелые пойменные земли — оптимальны для риса, чай и люпин растут только на кислых почвах, а люцерна предпочитает нейтральные и слабощелочные, и т. д.

• Обеспечивать растения минеральными веществами. Доступность и количество этих веществ неравнозначны для разных культур. Овощи и конопля требуют почв, богатых органическим веществом и легкодоступными азотом, фосфором и калием, хорошо гумусированные почвы оптимальны для зерновых культур и подсолнечника, в то же время виноград, табак, гречиха отрицательно относятся к богатству почвы гумусом, снижая урожайность и качество продукции.

• Обладать оптимальным и устойчивым запасом влаги. И здесь экологический оптимум отличается широким разнообразием. Рис возделывают при затоплении, для овощных культур необходимо хорошее, но не избыточное увлажнение, а виноград и сорго нормально вегетируют при влажности почвы, которая для большинства растений означают их гибель от засухи.

• Быть достаточно рыхлой и иметь комковато-зернистую или ореховатую структуру, что обеспечивает свободное и глубокое развитие корневой системы растений. Черешня, яблоня, груша хорошо плодоносят только на рыхлых почвах, слива же может нормально плодоносить на плотных почвах, а для кукурузы, подсолнечника, люцерны плотные почвы — не только препятствие, а наоборот, они их улучшают, мелиорируют.

• Обладать оптимальной теплоемкостью и теплопроводностью, быть достаточно теплой для обеспечения жизнедеятельности соответствующих растений. Здесь также характерно экологическое разнообразие. Холодные условия необходимы для картофеля, брюквы, турнепса, а яблоня, груша, слива и виноград не переносят высоких температур тропиков.

С экологических позиций все растения можно объединить в три группы:

• растения широкого экологического оптимума,

• растения ограниченного экологического оптимума,

• растения узкого экологического оптимума.

Оптимум имеет очень конкретное содержание и разделяется, прежде всего, на биоклиматический и почвенный.

Биоклиматические условия произрастания растений предусматривают отношение их к следующим показателям: температура, тепло, хладостойкость, морозоустойчивость, жароустойчивость, продолжительность вегетационного периода, необходимость периода покоя, водоустойчивость, засухоустойчивость, влаголюбивосгь, продолжительность светового дня, интенсивность инсоляции и др.

Почвенный оптимум для растений широк и разнообразен и является основным содержанием учения о плодородии почв. Основные составляющие почвенных условий, которые для разных растений имеют широкий, ограниченный или узкий оптимум, таковы: органическое вещество, мощность корнеобитаемого слоя, pH, гранулометрический состав, физическое состояние почвы, почвенная влага, элементы минерального питания растений и т. д.

Плодородие почв и продуктивность биогеоценозов

Свойства почвы, ее богатство в утилитарно-агрономическом смысле не всегда совпадают с продуктивностью природных растительных сообществ. Часто наблюдаются явные противоречия: крайне бедные, промытые, выщелоченные почвы служат субстратом для экстрапродуктивных биогеоценозов.

В естественных условиях плодородие почв неразрывно связано с соответствующим этим почвам биоценозом и является результатом развития природного почвообразовательного процесса. В данном случае не почва и ее свойства определяют объем биомассы сообщества («урожай»), а само природное сообщество регулирует этот объем и поддерживает его на уровне эволюционно сложившегося равновесия составных частей биогеоценоза. Естественные биоценозы сами обеспечивают свойственную им биологическую продуктивность.

Понятие плодородия в применении к естественным условиям теряет агрономическое содержание, так как способность удовлетворять потребности растений в элементах питания и воде присуща не только почве, но самому биологическому сообществу. В ряде случаев эта функция почти полностью переходит к биоценозу (тайга, гилея), хотя первоосновой накопления элементов в биомассе все же остается почва и ее материнская порода.

Продуктивность агроценозов зависит не только от плодородия почвы, но и от сложного комплекса условий и явлений окружающей среды. Повышение и поддержание почвенного плодородия является одной из самых важных и сложных задач практической и теоретической деятельности человека.

Плодородие почв и продуктивность агроценозов

Биологический круговорот веществ как важнейший фактор развития плодородия почв продолжается и при смене естественной растительности на культурную. Весьма существенным показателем биологического круговорота считается объем годичного опада, т. е. количество растительных остатков, ежегодно вовлекающееся в процессы почвообразования. Эти растительные остатки характеризуют объем энергетического биоматериала, обеспечивающего многие почвенные процессы.

Замена естественных биоценозов агроценозами нарушает существовавшее равновесие между свойствами почвы и биологическими объектами. В результате образуются разной степени несоответствия почвенных свойств и культурных растений. Поэтому в почве возникают процессы, основное направление которых — привести почвенные свойства в равновесие с культурной биологической средой. Значительна здесь также роль вмешательства человека во взаимоотношение почвы и растений.

Внесение удобрений, применение различных мелиоративных и агротехнических приемов способствуют изменению почвенных свойств, приводят их в соответствие с экологией культурных растений. Такое изменение почв, их окультуривание есть особая антропогенная стадия развития почв.

При окультуривании свойства почв меняются до определенного уровня равновесия в соответствующей системе земледелия или севооборота. Разные системы земледелия и севообороты формируют разные уровни плодородия. Изменение состава культур в севообороте приводит и к изменению почвенного плодородия. Практики-земледельцы всегда констатируют разное плодородие почв в пропашных и травопольных севооборотах, под огородами, на поливных и богарных землях.

Несомненно, несмотря на однотипность воздействия агроценозов на почвы, последние не теряют черты предшествующих естественных стадий развития. Каждый почвенный тип в равновесном окультуренном состоянии будет иметь свои неповторимые черты. Судить о свойствах окончательно окультуренной почвы трудно, так как системы земледелия неравноценны по воздействию на почвы, а смена системы земледелия происходит раньше, чем почвы успеют прийти в равновесие. Почвообразовательные процессы имеют продолжительность сотни и тысячи лет. Системы воздействия человека на почву меняются значительно быстрее. Почвы, не успев вступить в равновесие, вновь обретают способность к движению, изменению.

При оценке продуктивности фитоценозов и агроценозов, что, так или иначе, связывается с плодородием почвы, нельзя недооценивать атмосферно-космические факторы. Ведь подавляющая часть биомассы, бесконечное число различных органических соединений создается не за счет почвенного питания, а благодаря фотосинтезу растений, из углекислого газа воздуха и воды.