Госы ответы

кристаллической решетке ионы с низкой валентностью, незначительным выносом оснований и иногда аккумуляцией соединений Fe, S, P, Si. Метаморфизм – процесс существенного изменения текстуры, структуры и состава горных пород под воздействием температуры и давления, трансформация минералогического состава на месте.

4. дерновый процесс (биогенно-аккумулятивное ЭПП). Дерновый процесс – интенсивное гумусообразоваие, гумусонакопление и аккумуляция биофильных элементов под воздействием травянистой растительности и особенно корневой массы с образованием изогумусового профиля с поверхностным темным комковатым или зернистым гумусовым (или перегнойным) горизонтом, состоящим по крайней мере, наполовину по объему из корней растений.

Гумусообразование (гумификация) – процесс преобразования органических остатков в почвенный гумус и его перемешивание с минеральной частью почвы с формированием гумусовых сгустков (гумонов), обволакивающих пленок , органо-минеральных соединений и глинисто-гумусвых компонентов. Гумусообразование разделяют: -по механизму гумусонакопления на инситное (на месте образования), пропиточное, потечное.

-по типу гумификации на гуматное >2; фульватно-гуматное -1-2; гуматнофульватное -0,5-1; фульватное <0.5 -по реакции среды на кислое, нейтральное, щелочное

-по характеру связи с минеральной частью и степени гумификации на мюллеобразование, модерообразование, морообразование.

5. Оглинивание (метаморфическое ЭПП). Оглинивание - процесс внутрипочвенного выветривания первичных минералов с образованием и относительным накоплением вторичной глины сиаллитного состава.

Постоянная влажность и длительные положительные температуры способствуют этому процессу. Оглинивание происходит так же в результате вторичного синтеза из продуктов минерализации органических остатков. Оно охватывает среднюю часть профиля и ведет к образованию метаморфического иллювиального горизонта (Вm).

6. Торфообразование (биогенно-аккумулятивный ЭПП). Это процесс преобразования и консервирования органических остатков при их незначительной гумификации. Он ведет к образованию поверхностных горизонтов торфа различной степени разложенности: олиготрофное (дистрофное) торфообразование; эутрофное торфообразование.

28. Черноземы лесостепной зоны. Строение, состав и свойства.

троение профиля:

чернозем обыкновенный

71

А– АВ – В (В1 Вк ) – ВСк – Ск.

А– гумусовый, однородно темноокрашенный с зернистой структурой;

АВ -гумусовый, однородно темноокрашенный с общим осветлением книзу и более светлый, чем горизонт А, с зернистой или комковато-зернистой структурой; В –бурый, преимущественно с неравномерно затечной, языковатой,

ослабевающей книзу гумусированностью. Может подразделятся на горизонты В1, В2, а в ряде подтипов выделяют оглиненные (Вt ) или иллювиальнокарбонатные (Вк ) подгаризонты; ВСк – переходный к почвообразующей породе, карбонатный;

Ск -почвообразующая порода, содержит карбонаты. Мощность гумусовых горизонтов составляет 60-100 (180) см.

К ним относятся темноокрашенные высокогумусированные почвы, не имеющие признаков современного переувлажнения.

Состав и свойства черноземов

Не смотря на значительное варьирование свойств различных подтипов черноземов, можно отметить определенные закономерности зональных и подзональных изменений состава и свойств.

Таблица 4 Виды черноземов лесостепи и их основные свойства

В направлении от оподзоленных к типичным черноземам увеличивается мощность гумусового слоя, содержание гумуса, емкость катионного объема, степень насыщенности ППК основаниями; снижается кислотность, глубина вскипания. В направлении - от типичных к южным – снижается мощность гумусового слоя, содержание и запасы гумуса, емкость катионного объема, в ППК появляется обменный натрий и реакция становится слабощелочной, продолжает снижаться глубина залегания карбонатов.

72

Таким образом, наиболее яркие главные свойства черноземов проявляются в черноземах типичных.

Всоставе гумуса всех подтипов черноземов преобладают гуминовые кислоты. В минералогическом составе черноземов преобладают первичные минералы. В составе вторичных минералов содержатся минералы группы монтмориллонита, гидрослюды, вермикулит, хлорит и др. Черноземы характеризуются высокой степенью обеспеченности элементами питания, в том числе микроэлементами, что обусловлено биогенной аккумуляцией азота, фосфора, серы и др. элементов. Они обладают рыхлым сложением, высокой

влагоемкостью, хорошей водопроницаемостью и структурностью. Плотность гумусовых горизонтов -1,0-1,3 г/см3, общая порозность 50-60%, некапиллярная порозность составляет, примерно, 18-20%, что обеспечивает хорошую воздухо- и водопроницаемость.

Черноземы лесостепи подразделяют на подтипы: черноземы оподзоленные, черноземы выщелоченные, черноземы типичные.

Черноземы оподзоленные: А-А" -А"В-В-(ВСк)Ск Наиболее близки к темно-серым почвам, так как характеризуются слабой

дифференциацией профиля по элювиально-иллювиальному типу. Для них характерно наличие кремнеземистой присыпки в нижней части гумусовоаккумулятивного горизонта, отмечаются затеки глины, ила, гидроксидов железа.

Профиль чернозема оподзоленного имеет следы интенсивной жизнедеятельности почвенной зоофауны.

Вчерноземах оподзоленных возможно выделение горизонта иллювиированной материнской породы.

Черноземы выщелоченные: А- АВ- В- ВСК -Ск Характеризуются отсутствием карбонатов в почвенном профиле.

Дифференциация профиля на зоны вымывания и вмывания не имеет строгого морфологического подтверждения, отмечается некоторое осветление нижней части гумусово-аккумулятивного горизонта (слабое элювиирование), а для переходных горизонтов характерна ореховатая и призмовидно-комковатая структура (слабое иллювиирование). Главный диагностический признак - глубина вскипания карбонатов от HCl (в материнской породе).

Черноземы типичные: А – АВ – В (В1 Вк ) – ВСк – Ск.

Отличаются наиболее четко выраженными морфологическими признаками черноземообразования. Это накопление гумуса, биофильных элементов в верхней полуметровой толще, неглубокое залегание карбонатов, отсутствие перераспределения коллоидов по профиль.

73

29.Черноземы степной зоны. Строение, состав и свойства

Строение: Профиль черноземов имеет следующее строение: А – АВ – В(В1 Вк) – ВСк – Ск.

А – гумусовый, однородно темноокрашенный с зернистой структурой; АВ – гумусовый, темноокрашенный с общим осветлением (побурением)

книзу и более светлый, чем горизонт А, с зернистой или комковато-зернистой структурой;

В– бурый, преимущественно с неравномерно затечной, языковатой, ослабевающей книзу гумусированностью. Может подразделяться на горизонты В1В2, а в ряде подтипов выделяют оглиненные (Вt) или иллювиально-карбонатные (Вк ) подгоризонты; ВСк – переходный к почвообразующей породе, карбонатный;

Ск – почвообразующая порода, содержит карбонаты. Мощность гумусовых горизонтов составляет 60-100 (180) см.

Чернозёмы в степной зоне представлены обыкновенными южными черноземами. Вместе с солонцовыми комплексами они занимают площадь около 100 млн. га.

Черноземы обыкновенные. Обыкновенные черноземы развиты в районах с умеренно засушливым климатом, непромывным водным режимом, под

разнотравно-злаковой (ковыльной)растительностью. Мощность горизонтов А + В составляет 60— 80 см. Горизонт А содержит 6—8% гумуса, характеризуется темно-серым цветом, комковато-зернистой или порошистой структурой. Горизонт В — комковато-призматический, переход в горизонт С

ровный или языковатый. Вскипание почв наблюдается снижней части А или с верхней части горизонта В. Изменения в содержании илистых частиц по профилю почв крайне незначительные. Новообразования присутствуют в

виде псевдомицелия и плохо выраженныхкарбонатных пятен. Изредка встречаются выделения гипса. Почвенный поглощающий комплекс насыщен Са2+ и Mg2+, а реакция среды нейтральная

Черноземы южные. Эти почвы формируются в условиях более ксероморфного климата под разреженной типчаково-ковыльной растительностью засушливой степи. Они занимают южную часть степной зоны и непосредственно граничат с темно-каштановыми почвами. В отличие от обыкновенных черноземов характеризующихся меньшим гумусонакоплением, повышением горизонта карбонатных выделений (на

границе гумусового слоя или в нижней части горизонта В1). В ППК этих почв содержится до 5 % натрия.

Внижних горизонтах на глубине 1,5-2,5 м или глубже южные черноземы часто содержат гипс, а иногда повышенное содержание легкорастворимых солей. Карбонатностъ, солонцеватость и солончаковатость в южных

74

черноземах проявляются чаще, чем в обыкновенных черноземах. Недостаточное увлажнение ослабляет процессы гумусо-накоплепия. Небольшая глубина промачнвания почвы ограничивает мощность корнеобитаемого слоя, что обусловливает формирование укороченного почвенного профиля. Одновременноуменьшается подвижность карбонатов, появляется гипс. В почвенном поглощающем комплексе нередко присутствует Na+. Мощность гумусового горизонта южных черноземов А + В 40— 60 см, содержание гумусауменьшается до 4—6 %. Гор изонт А — мощностью 10—15 см серый, комковатый или ком- ковато-пылеватый, вскипает от соляной кислоты с поверхности или с верхней части горизонта А. В горизонтах В и Вк на глубине 1,5—2 м образуются белоглазка, гипс в виде мучнисто-кристаллических жилок.Содержание водорастворимых солей достигает 1,5%. Нередко нижняя часть профиля солонцеватая, обнаруживает сходство с каштановыми почвами. Реакция почв слабощелочная.

В пониженных элементах рельефа при близком залегании УГВ (6-3 м и выше) формируются почвы лугово-черноземного типа, близкие по свойствам к черноземам, но с заметным проявлением процессов оглеения.

По содержанию перегноя (гумуса) выделяют черноземы: малогумус-ные (< 6 %), среднегумусные (6-9 %), тучные (> 9 %).

По мощности горизонтов А + АВ: -маломощные (< 40 см), среднемощные (40-80 см), мощные (80-120 см), сверхмощные (> 120 см).

30. Элювиальные процессы и их изменения при с/х использовании земель.

Оподзоливание – процесс разрушения минералов кислотами в условиях промывного водного режима и выноса продуктов разрушения в нижележащие горизонты и грунтовые воды. Наиболее интенсивно выносятся щелочные и щелочноземельные катионы. Значительная часть освобождающихся соединений железа и алюминия осаждается в иллювиальном горизонте.

Лессиваж – процесс перемещения глинистых частиц без разрушения под действием нисходящих токов влаги. В «чистом» виде лессиваж – сбалансированный элювиально-иллювиальный процесс: вынос ила из элювиальных горизонтов соответствует его накоплению в иллюв горизонтах. В последних фиксируется ориентированная глина – глинистые частицы, расположенные по направлению вертикальных ходов, пор, трещин. Важный признак – однородность валового состава илистой фракции по профилю почвы.

Элювиально-глеевый процесс – формирование осветленного элювиального горизонта при сочетании временного поверхностного переувлажнения и

75

оглеения с промыванием и выносом продуктов разрушения, или сегрегацией. Для предотвращения необходимы улучшение дренированности и известкование.

Альфегумусовый процесс – мобилизация железа и алюминия минеральных пленок кислыми гумусовыми веществами с выносом аморфных оксидов алюминия и железа вместе с гумусом.

Осолодение – разрушение минеральной части почвы щелочными р-рами с накоплением остаточного аморфного кремнезема. Обменный натрий вытесняется протоном , в результате чего в элювиальной части профиля (гор А1 и А2) отмечается кислая реакция, а в иллювиальной – щелочная. Процесс осолодения часто развивается при орошении почв, содержащих обменный натрий, и приводит, в частности, к резкому увеличению подвижности орг в-ва и его потерям в ходе нисходящей миграции, к ухудшению водно-физических свойств почв. Преодоление осолодения связано не только с регулированием водного режима, но и с вытеснением из ППК натрия и водорода кальцием мелиорантов.

31. Агрономическая и агрохимическая оценка различных видов торфа. Приемы эффективного использования торфа на удобрения.

Торф образуется в результате отмирания и неполного разложения болотных растений в условиях избыточного увлажнения и недостатка воздуха. Любой торф состоит из негумифицированных растительных остатков, перегноя и минеральных включений.

По условиям образования торфяные болота (и, следовательно, добываемый торф) делят на 3 типа: верховые, низинные и переходные. Верховой торф формируется на возвышенных элементах рельефа из сфагновых мхов, пушицы, багульника и др. Низинный торф образуется в пониженных частях рельефа под влиянием грунтовых вод. В его формировании участвуют гипновые мхи, из травянистых растений - осоки, тростники, хвощи, а из древесных – ольха, береза, ель, сосна, ива и др. Промежуточный торф занимает промежуточное положение. Вид торфа определяется растениями – торфообразователями, содержание малоразложившихся остатков которых в нем составляет не менее 20 % от массы сухого вещества.

Ботанический состав. Важный признак, характеризующий качество торфа в агрохимическом отношении. Так, сфагновый верховой торф беден питательными веществами, отличается малой зольностью, кислой реакцией, низкой степенью гумификации. Он непригоден для использования на удобрение, но служит хорошим материалом для подстилки. Ольховый торф богаче азотом в связи с развитием клубеньков на корнях ольхи, имеет высокую степень разложения.

76

Удобрительные свойства торфа зависят от состава и соотношения в нем различных органических соединений. Такие вещества, как лигнин, битумы, смолы, воска и жирные кислоты, очень устойчивы к разложению микроорганизмами. Повышенное их содержание замедляет разложение торфа в почве. Белковые и другие азотсодержащие орг. Соединения торфа легче разлагаются микроорганизмами.

Торф с содержанием 5-25 % гумифицированных веществ называют слаборазложившимся. Его целесообразно использовать на подстилку. Среднеразложившийся торф характеризуется степенью разложения 25-40%. Его лучше применять на удобрение после компостирования. Торф со степенью разложения более 40 % называют сильноразложившимся.

Зольность. Торф нормальной зольности содержит до 12 % золы, высокозольный – более 12 %.

Торф, как и навоз, содержит все необходимые питательные элементы, но в другом соотношении. В нем больше всего азота. Однако основная его часть находится в органической форме и становится доступна по мере минерализации, которая происходит медленнее, чем разложение навоза. В торфе нормальной зольности содержание фосфора значительно меньше, чем азота. Калия в торфе мало.

Кислотность. Торф, у которого рН солевой вытяжки ниже 5,5 непригоден на удобрение в чистом виде. Наиболее кислый – верховой сфагновый торф, менее кислый – низинный.

Наивысшей влагоемкостью обладает верховой торф с небольшой степенью разложения (1000 - 1800%). В низинном торфе она равна 500 – 1000%. Компостирование торфа. Для компостирования рекомендуется торф со степенью разложения выше 20 %, зольностью до 25 % и содержанием древесных частиц до 10 %, к которому добавляют известь. Фосфоритную муку, растворимые минеральные удобрения или же биологически активные компоненты (навоз, жижу, фекалии и т.д.). На компостирование с известью, фосфоритной мукой или золой лучше использовать торф, имеющий рН менее 5, зольность ниже 10 %, степень разложения 40 – 25%. С навозом, жижей и фекалиями можно компостировать все виды торфа.

В овощеводстве торф используют для приготовления питательных рассадных кубиков и горшочков. Для этого лучше использовать низинный или переходный торф с нейтральной или слабокислой реакцией, степенью разложения 30 – 40 % и зольностью 3 – 15%.

Использование торфа на удобрение без предварительного компостирования. Подходит лишь сильноразложившийся низинный высокозольный торф, богатый известью или фосфором. После добычи его тщательно проветривают

77

с целью устранения избыточной влажности и окисления содержащихся в нем закисных соединений.

Проветренный торф в чистом виде – очень хороший материал для мульчирования, особенно при выращивании ягодных, овощных и плодовых культур. При мульчировании торф вносят в междурядья поверхностно и без заделки, слоем до 5 см. Цель мульчирования – поддержать в верхнем слое почвы лучшие условия водного, воздушного пищевого и температурного режимов, предотвратить образование почвенной корки и развитие сорняков.

32. Агрохимическая и экологическая оценка применения калийных удобрений, содержащих хлор, натрий, магний.

Хлористый калий (KCl)– это основное калийное удобрение, составляющее 8090% общего производства К удобрений. Содержит 53.7-60% К2O, влаги не более 1%.

Хлоркалий-электролит – удобрение представляет собой КСl с примесями (по 5% MgO и Na2O и до 50% хлора). По действию на растения не отличается от КСl, содержит 31,6-45,5 К2О, не слеживается (содержит влаги не более 4%).

Калимагнезия (К2SO4*MgSO4) содержит 29% К2O и 9% MgO, влажность не более 5%, не слеживается. Применяется под культуры, чувствительные к хлору.

Калийно-магнезиальный концентрат. Влажность 1.5-7%, содержит 18.5% К2O

и 9% MgO , не слеживается.

Калийная соль смешенная 40%-ная (КСl + NaCl) – смесь хлористого калия с размолотым сильвинитом (до 35% NaCl), влажность не более 2%, содержит 40% К2O, слеживается. Пригоден для культур, отзывчивых на натрий (сах. свекла, корм. и стол. корнеплоды). Смесь из хлорида калия и каинита дает 30%-ю калийную соль. Эти удобрения ценны для культур, потребляющих много магния, и почв, бедных им (супесчаные и песчаные).

Каинит природный (КСl* MgSO4*3Н2О), влажность 5%,не слеживается, калия

10%

Силвинит (КСl*NaCl) содержит калия 12-15% и до 75-80% NaCl, слеживается, вносится под натриелюбивые культуры.

Карналлит (КСl*MgCl2*6Н2О), измельченная руда, содержит 12-13% К2O, очень гигроскопичен, сильно слеживается.

На 1 кг К2O содержится хлора (кг): в сильвините 4,0-5,2; в карналлите 3,0- 3,3; в калийной соли 1.4-1.9; в хлористом калии 0.9-1.0; в калийномагнезиальных удобрениях 0.02-0.1.

Калийные удобрения хорошо растворимы в воде. При внесении в почву они растворяются в почвенном растворе. А затем вступают во взаимодействие с ППК по типу обменного (физико-химического), а частично и необменного

78

поглощения. По своему характеру все калийные удобрения физиологически кислые: из водного их раствора растения значительно интенсивней потребляют катион К, чем сопутствующий ему анион Сl. В результате обменных реакций в почвенном растворе образуется соляная кислота (при применении хлоридных удобрений).

Организационные преимущества имеет периодическое (запасное) внесение К удобрений. Запасное внесение К в значительной мере решает проблему хлора. При осеннем внесении хлорсодержащих К удобрений хлор вымывается осеннеевесенними осадками из корнеобитаемого слоя почвы и не оказывает отрицательного действия на хлорофобные культуры (табак, виноград, цитрусовые, гречиха, картофель, лен, лекарственные и эфирномасличные)

Для сахарной свеклы и кормовых корнеплодов первостепенное значение имеют К удобрения, содержащие натрий, т.е. применяют сырые соли или смеси их с КСl.

Зерновые культуры, сахарная свёкла, кормовые корнеплоды, столовая свёкла и большинство кормовых культур практически не проявляют отрицательной реакции к хлору и даже повышают урожай больше, чем при внесении без хлорных форм.

К удобрения оказывают положительное влияние на урожай растений при содержании в почве подвижного К на уровне 1-3 классов.

Для культур, проявляющих чувствительность к хлору, выбирают удобрения с меньшим содержанием хлора. Например, под картофель лучше применять сернокислый калий, калимагнезию.

33. Агрохимическая оценка азотного состояния почвы и принципы оптимизации азотного питания сельскохозяйственных культур.

Содержание N в земной коре 2,3*10 -2, а общие его запасы исчисляются десятками млрд. тонн. Основная часть N содержится в почве в виде сложных органических соединений. Часть N земной коры находится в виде необменнопоглощенных ионов NH4 и удерживаются в кристаллической решетке алюмосиликатных минералов. В пахотном слое (0-25 см) разных почв содержание N колеблется в широких пределах (от 0,05 до 0,5 %).

Общее содержание N в почвах зависит от содержания в них органических веществ: больше всего N в наиболее богатых гумусом мощных черноземах, а меньше – в бедных гумусом дерново-подзолистых почвах и сероземах.

Содержание N в почве сильно различается в пределах одной зоны. Нечерноземная: супесчаная – 0,05-0,07 %, суглинистая – 0,1-0,2, глинистая – 0,1-0,23, торфянистая – 0,6-1. Общий запас N в пахотном слое 1 га колеблется в разных почвах от 1,5 т в супесчаной дерново-подзолистой почве до 15 т в мощном черноземе. Обеспеченность с/х культур N зависит не от валового его

79

содержания в почве, а от усвояемых растениями минеральных соединений. Основная масса N в почве содержится в различных органических соединениях (94-95 %), или в форме NH4, необменно-фиксированного глинистыми минералами (3-5%), недоступного или труднодоступного растениям. Только малое кол-во N (1%) содержится в легкоусвояемых минеральных формах (NO3-, NH4+). В связи с этим нормальное обеспечение растений N зависит от скорости минерализации N органических веществ. Разложение органического N соединений в почве в общем виде может быть представ. схемой: белки, гуминовые вещества аминокислоты, амиды NH3 нитриты нитраты.

Распад азотистых органических веществ до NH3 – аммонификация. Осуществляется обширными группами аэробных и анаэробных микроорганизмов: бактерий, актиномицетов, плесневых грибов (кроме хемолитоавтотрофов).

А. происходит во всех почвах при разной рН, в присутствии воздуха или без него, но в анаэробных условиях при сильнокислой и щелочной реакциях она замедляестя.

Нитрификация: Окисление аммония до нитритов и нитратов.

NH4OH→NH2OH→HNO→HNO2→ HNO3

NH3 нитриты (1 фаза) нитраты (2 фаза). 1 фаза – Nitrozomonas, 2 фаза –

Nitrobacter.

Денитрификация – восстановление нитратного N до газообразных форм (NO, N2O, N2). Происходят потери N из почвы. Происходит при отсутствии воздуха, в почве щелочная реакция и избыток органического вещества, богатого клетчаткой, глюкозой или другими углеводами. Денитрифицирующие бактерии быстро окисляют углеводы до СО2, используя для этого кислород нитратов. Процесс восстановления нитратовэндотермический (с затратой энергии). Процесс дыхания за счёт нитратов позволяет денитрификаторам развиваться в анаэробных условиях.

Чем ближе сроки внесения азотных удобрений к периоду интенсивного потребления, тем выше КИ→↓потерь.

Косвенная денитрификация, или хемоденитрификация- восстановление нитратов, образующихся в результате нитрификации и биологической денитрификации, в результате ряда химических реакций.

Иммобилизация. В почве происходят вторичные процессы синтеза, когда минеральные соединения азота вновь переходят в органические, неусвояемые для растений. Эти процессы носят биологический характер. М/о строят белок своих тел, используя углеводы и азот.

Органические и минеральные удобрения обогащают почву N и зольными элементами и значительно усиливают процессы минерализации в ней. С

80