1.Общие вопросы о происхождении, составе, строении почв.

Почва – естественное историческое органно-минеральное природное тело, возникшее в результате воздействия живых организмов и природных вод на поверхностные горизонты горных пород в разных условиях климата и рельефа в гравитационном поле Земли. Почва – органно-минеральное тело, расположенное в верхней части твердой оболочки Земли, функционирующее под действием солнечной энергии, живых организмов и обладающее плодородием. Процесс образования почвы – комплекс сложных физических, химических, биологических процессов. Почва имеет многоуровневую структурную организацию: атомарный уровень, кристалломолекулярный или молекулярно-ионный уровень, уровень элементарных почвенных частиц (ЭПЧ) — фракций, определяемых в гранулометрическом анализе, почвенные микро- и макроагрегаты, а также новообразования, генетический почвенный горизонт, почвенный профиль, далее следуют уровни структуры почвенного покрова. Каждый из перечисленных уровней требует специфических методов исследования и способов воздействия. Часто рассматривают четыре фазы почвы (под фазой в этом случае понимают несколько иное, нежели в классическом определении): твёрдая фаза — полидисперсная органоминеральная система, наименее динамичная часть почвы, составляющая каркас для других фаз, минеральный состав 90%, частично живые отмершие организмы; жидкая фаза — почвенный раствор, вода+жидкие органические вещества; газовая фаза — почвенный воздух, заполняющий вместе с почвенным раствором поровое пространство, его состав отличается от состава атмосферы; живая фаза — почвенная биота, за исключением роющих млекопитающих и корней растений, принадлежность которых к живой фазе почв остаётся дискуссионной, хотя их роль в почвообразовании несомненна и велика. Минералогический состав почвы соответствует составу материнской породы: - первичные минералы (кварц, полевые шпаты, слюды, авгиты, магнетиты, апатиты и т.д; - вторичные образуются в результате превращения первичных материалов под действием биоты. Они находятся в коллоидной форме в мелкодисперсном состоянии: простые соли, гидроокислы, окислы, глинистые минералы, кальцит, магнезит, магний, сода, галлит, фосфаты, нитраты. Формы соединений химических элементов в почвах. Первичные и вторичные минералы. В форме первичных и вторичных минералов находится преобладающая часть химических элементов в минеральных почвах как по их числу, так и по массе: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, магний, калии, натрий, марганец, титан, хлор, частично фосфор и сера. Наблюдается приуроченность важнейших микроэлементов к минералам. Морфология почвы – это совокупность внешних признаков, включающих строение почвенного профиля, мощность горизонтов, гранулометрический состав, окраску, структуру, сложение, новообразования, включения. Строение почвенного профиля – определенная смена почвенных слоев в вертикальном направлении.

Ао-органогенный горизонт, мощностью до 10-20 см, залегающий на поверхности почвенного профиля в виде лесной подстилки или степного войлока, состоит из растительных остатков разной степени разложения (опад древесной и травянистой растительности разных лет).

Ад- органоминеральный горизонт, залегающий на поверхности почв под луговой травянистой растительностью, мощностью до 10 см; до 50% по объему состоит из корней травянистых растений (дернина)

А - гумусово-аккумулятивный горизонт, залегает под горизонтами Ао или Ад, содержит до 15% гумуса и поэтому окрашен в серые и темно-серые тона, мощностью от 5 до 30 (50) см.

А1 - гумусово-элювиальный горизонт. Наряду с накоплением гумуса из него выносятся органоминеральные и минеральные соединения.

Апах. - поверхностный (пахотный) горизонт во всех пахотных почвах, мощностью 20-30 см.

А₂ – элювиальный горизонт , который характеризуется процессами выноса веществ в нижележащие горизонты и представлен в основном минеральными составляющими почвы. Залегает под Ао,А1,Ап. Мощностью от 1-2 до 30 и более см, окрашен в светлые тона.

В- горизонт, залегающий под биогенно-аккумулятивными или элювиальными, сформировавшийся в результате иллювиально-аккумулятивных (вмывание), метаморфических (внутрипочвенное выветривание), реже гидрогенно-аккумулятивных ЭПП. Мощность горизонтов В может быть более 50-60 см.

С - материнская почвообразующая порода, слабозатронутая процессами почвообразования.

Д - подстилающая порода, которая отличается от почвообразующим происхождением.

Почвенные слои (горизонты) обозначаются латинскими буквами, делятся на органогенные и минеральные. Органогенные горизонты – образуются при относительно более благоприятных условиях разложения на фоне накопления органических остатков. Типы: 1) торфяной Т – неразложившиеся органические остатки; образуется в анаэробных условиях; содержание органического в-ва=10-98%; степень разложения меньше 50%. Виды:1.торфяной неразложившийся. 2.торфяной среднеразложившийся. 3.торфяной разложившийся. 2)перегнойный Н – черная вяжущая масса сильно разложившихся остатков, при высыхании становится гранулированной; содержание органического в-ва=30-70%; в условиях, сравнительно быстро протекающих в процессах разложения, поступающих на пов-ть остатков(листья) образует подстилку(О, Ао). 3)подстилка О;Ао – образуется в естественных почвах разных зон( лес – подстилка,степь – войлок). 4)дернина Аd – минеральный гумусо-аккумулятивный горизонт почв, формируется под травяной растительностью и состоящий на ½ из живых корней и растений. 5)гумусовый А1 – минеральный гумусо-аккумулятивный горизонт; содержание гумуса до 30%,чаще 1-15%; серый, темно-серый цвет определяет наличие гумусовых веществ. Находится у пов-ти, рыхлый за счет действия живых организмов; например: светло-гумусовый(степи),серо-гумусовый(тайга),темно-гумусовый(степи), грубо-гумусовый(тайга-тундра),перегнойно-гумусовый(тундра-лес-степь). 6)пахотный Ар – горизонт, сформированный в рез-те длительной распашки или искусств.механич. нарушений одного или нескольких естеств.горизонтов, внесения органич.минер.удобрений и т.д. Минеральные горизонты. Виды: 1)элювиальный –это горионт, возникающий в рез-те разрушения минералов, органич. и органо-минеральн. соединений, выноса продуктов разрушения при относительном накоплении устойчивых к разрушению материалов.Белёсые или очень светлые за счет растворения и выноса гумуса, оксидов и гидроксидов железа и относительного накопления кварца. Имеет пластинчатую структуру или бесструктурный;низкую насыщенность основаниями при малой емкости катионного обмена, кислую реакцию среды, низкое содержание илистых частиц. Характерно подзолистым горизнтам, гумусо-элювиальным, осолоделым, элювиально-солонцовым. А2 – горизонт вымыва; В – горизонт вмыва, подгоризонты: карбонатный, глеевый. 2)аккумулятивный – горизонт, в котором происходит накопление разных веществ( органических остатков гумуса, илистых частиц, окислов, гидроокислов, железа, алюминия, марганца, карбонатов, кальция, гипса, легкорастворимых солей,скоплений дисперсных твердых частиц). 3)иллювиальный. Вымывающиеся вещества – илистые частицы.Типы: текстурный;элювиально-глинистый. Подтипы: элювиально-железисто-гумусовый; элювиально-гумусовый; элювиально-железистый. Вымывание железа, алюминия, марганца. 4)метаморфический B_g – горизонт, возникающий в результате преобразований металла почвообразующей породой на месте без поступления веществ. 5)глеевый G – горизонт,возникший в результате развития восстановительных(анаэробных) условий, вызывающих химическое растворение элементов с переменной валентностью. 6)антропогеннообразный – горизонт, образующийся в результате хозяйственной деятельности человека. Почвенный профиль – закономерность, обусловленная генезисом, чередование почвенных горизонтальных слоев. Окраска почвы – связана с окраской тех веществ, из которых состоит почва. Окраска почв. Окраска почв очень разнообразна. По ней можно судить о химическом составе и плодородии почв. Издавна темно-окрашенные почвы, имеющие повышенное содержание гумуса, славились своим плодородием.Важнейшими составными частями почвы, от которых зависит ее цвет, являются гумусовые вещества, соединения железа, соединения кремния и алюминия, карбонаты кальция. Гумусовые вещества с повышенным содержанием гуминовых кислот обусловливают черную, темно-серую, темно-бурую окраску; фульватный гумус - светлую окраску (серую, бурую, желтоватую).Окисленные соединения железа дают красные, ржавые (охристые) и желтые тона; восстановленные формы железа - сизые и серые тона. Соединения кремния, алюминия, карбонаты кальция, гипс - белого цвета. Различные количественные сочетания этих и ряда других соединений обусловливают широкий спектр окраски почвы и ее отдельных горизонтов. Интенсивность цвета зависит от влажности. Влажная почва всегда темнее, чем сухая. Окраска горизонтов часто бывает неоднородной, в виде пятен, полос, линз различного цвета, которые характеризуют неоднородность процессов и свойств разноокрашенных участков. Различают слабопятнистые, отчетливо пятнистые и сильнопятнистые горизонты почв. Существуют специальные шкалы для объективной оценки цвета почв. Новообразования – вещества, которые образовались в результате почвообразовательного процесса. Включения – это тела и предметы, не связанные с почвообразованием( корни, камни). Гранулометрический состав – это содержание индивидуальных влагочастиц, разного размера в почве(распределение частиц по размеру в %). Сложение почвы. Сложение почвы выражает степень ее плотности или рыхлости, а также характер ее пористости. Различают сложение очень плотное, почва не поддается лопате, требуется кирка, лом; плотное - почва с трудом поддается лопате; рыхлое- лопата легко входит в почву, почва при выбрасывании рассыпается; рассыпчатое - почва обладает сыпучестью. Твердость почвы. Твердость - способность почвы сопротивляться вдавливанию, проникновению ножа или другого предмета. Различают следующие виды твердости: очень мягкая - нож свободно проникает в почву на 10-12 см; мягкая- нож проникает с заметным усилием; твердая- проникает только на 3-5 см с большим усилием; очень твердая - проникает с трудом только кончик ножа; крайне твердая - нож не вводится в почву даже при большом усилии. Твердость важное агрономическое свойство, характеризующее податливость почвы обработкам. Липкость почвы. Липкость почвы- это ее способность прилипать к другим телам. Определяется при увлажнении до тестообразного состояния. Различают следующие виды липкости: не липкая- не пристает к пальцам; слаболипкая-к пальцам пристает, но легко счищается; липкая -счищается с трудом; очень липкая - с большим трудом. Поры: тонкопористые, пористые, губчатые, ноздревато-дырчатые, ячеистые. Переход – форма границ горизонта и степень их отчетливости. Границы: ровные, волнистые, карманные, языковатая, затечная, размытая, пильчатая, палисадная. Переход: ясный, заметный, еле заметный, постепенный. Структура – агрегаты разного размера и формы, на которые способна распадаться почва в сухом состоянии. Главный элемент структуры – комок. Чем больше водопрочных агрегатов размером от 0,25 до 10 мм содержится в почве, тем она плодороднее, т.к. такие агрегаты определяют наиболее оптимальные для растений водный и воздушный режимы. Гранулы диаметром больше 0,01 мм объединяют в физический песок по классификации Качинского. Меньше 0,01 мм – физическая глина. Фракции по Качинскому: камни, гравий, песок, пыль, ил, коллоиды. Влажность почвы характеризуют вслед за окраской, структурой и гранулометрическим составом. Сама по себе влажность почвы не является морфологическим признаком, но она влияет на окраску почвы, степень прочности структурных агрегатов и пр. По степени увлажнения почвы принято разделять на сухие, свежие, влажные, сырые и мокрые. При определении степени влажности почвы используют следующие признаки: сухая почва — почвенная масса при копке, при работе с ней пылит; свежая почва — при прикосновении руки к стенке почвенного разреза ощущается прохлада, но почвенная масса руки не пачкает; влажная почва — при прикосновении руки к стенке почвенного разреза или проведении по ней ладонью остается след; сырая почва — почвенная масса, сжатая в кулак, сохраняет хотя бы на короткое время приданную ей форму; мокрая почва — из стенки разреза выступает вода.

Мощность почвы – это ее вертикальная протяженность, которая измеряется от дневной поверхности до слабо затронутой почвообразовательными процессами материнской породы. Мощность почв колеблется в среднем от 50 до 150 см. Мощность отдельных горизонтов бывает различной. Их определяют с точностью до 1 см, при этом отмечается верхняя и нижняя граница и средняя мощность  горизонта. По существующим в почве горизонтам и их вертикальной мощности можно судить о характере почвообразующих процессов и наличии в почве тех или иных веществ. Богатая питательными веществами почва имеет мощный перегнойный горизонт, который свидетельствует о значительном развитии в ней процесса аккумуляции и слабом процессе вымывания. Наличие в профиле почвы резко выраженного элювиального горизонта связано с интенсивным процессом выщелачивания.