Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Департамент научно-технологической политики и образования

ФГБОУ ВО Южно-Уральский государственный аграрный университет

Институт агроэкологии

Почвоведение

Учебное пособие

Челябинск – 2018

УДК 631.4 ББК 40.3 П 651

Почвоведение [Текст] : учеб. пособие / сост. А. Н. По- П 651 катилова, А. А. Калганов, Е. Ю. Матвеева. – Челябинск :

ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ, 2018. – 104 с.

ISBN 978-5-88156-819-1

Учебное пособие предназначено для бакалавров агрономического факультета, обучающихся по направлениям «Агрохимия и агропочвоведение», «Агрономия», «Садоводство» по очной и заочной формам обучения с целью освоения дисциплин «Общее почвоведение», «Агропочвоведение», «Почвоведение».

УДК 631.4 ББК 40.3

Составители А. Н. Покатилова – канд. с.-х. наук (Институт агроэкологии – филиал

ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ)

А. А. Калганов – канд. биол. наук (Институт агроэкологии – филиал ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ)

Е. Ю. Матвеева – канд. биол. наук (Институт агроэкологии – филиал ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ)

Рецензенты Г. Ф. Манторова – д-р с.-х. наук, профессор кафедры градостроительства

инженерных сетей и систем (ФГАОУ ВО «Южно-Уральский государственный университет (НИУ)»)

С. М. Красножон – канд. с.-х. наук (Институт агроэкологии – филиал ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ)

Печатается по решению редакционно-издательского совета ФГБОУ ВО Южно-Уральского ГАУ

Содержание

Введение: почвообразовательные процессы…………………………4

Тема 1. Морфологические признаки почвенного профиля………9

Тема 2. Гранулометрический состав почвы.………………………23

2.1Органолептические методы определения гранулометрического состава почв……………………………27

2.2Определение гранулометрического состава методом М.М. Филатова.………………………………………………….29

Тема 3. Агрегатный (структурный) анализ и определение водопрочности почвенных агрегатов…………………….33

Тема 4. Оценка структурного состояния почвы по результатам микроагрегатного, гранулометрического анализов………41

Тема 5. Общие физические и водно-физические свойства почвы……………………………………………………….45

5.1Физические свойства почвы……………………………………45

5.2Водно-физические свойства почвы……………………………49

5.3Агрономическая оценка общих физических и водных свойств почв.…………………………………………………….53

Тема 6. Обеспеченность почв элементами питания………………60

6.1Определение нитратов.………………………………………….60

6.2Содержания фосфора и калия в почвах………………………63

6.3Агрономическая оценка химического состава почв…………67

Тема 7. Агрономическая оценка органического вещества почвы………………………………………………………72

7.1Определение содержания гумуса по методу И.В. Тюрина……74 Тема 8. Физико-химические свойства почв………………………83

8.1Определение суммы обменных оснований и емкости катионного обмена………………………………………………83

8.2Определение кислотности, щелочности и буферности почв…90

8.3Агрономическая оценка физико-химических свойств почв. Обоснование необходимости химической мелиорации почвы……………………………………………………………98

Список литературы.…………………………………………………102

Приложение 1. Пример бланка описания образца почвы…………103

3

Введение: почвообразовательные процессы

В основе генетического почвоведения, созданного В.В. Докучаевым, лежит два фундаментальных принципа:

1.Почва есть самостоятельное естественно-историческое природное тело, объективно отличающееся от других природных тел строением, свойствами, законами образования (генезисом) и функционирования.

2.Почва как природное тело является функцией взаимодействия факторов – почвообразователей во времени.

ОднакоещеВ.В.Докучаевуиегоученикамбылоясно,чтосвязь почвы со средой осуществляется благодаря почвообразовательным процессам, постепенно превращающим исходный геологический субстрат в почву. Так, почти одновременно с учением о почве родилось учение о почвообразовательном процессе как передаточном «механизме» от факторов среды к свойствам почв. Только в 60–70-е годы XX века произошло окончательное осознание, что процессы – необходимое звено в докучаевской формуле:

свойства почв ← факторы почвообразования.

В качестве фундаментальной формулы почвоведения в 1973– 1975 гг. Герасимов И.П. предложил использовать триаду:

свойства почв ← процессы ← факторы почвообразования

Почвенные процессы

В результате дискуссий в почвоведении (на современном этапе) выделяются следующие виды (категории) почвообразовательных процессов:

1.Микропроцессы.

2.Мезопроцессы (элементарные почвообразовательные процессы – ЭПП).

3.Макропроцессы.

Микропроцессы – это наиболее простые и многочисленные процессы и явления в почвах, идущие на молекулярном, ионном, атомном и подобных уровнях.

4

Как правило, это различные противоположно направленные явления.

Главная черта – не оставляют в почвах в данный момент заметных морфологически выраженных признаков; обратимы и цикличны.

Микропроцессы подразделяются на 3 группы:

1.Процессы обмена веществом и энергией между почвой

идругими природными телами – газами, водой, теплом, энергией.

2.Микропроцессы превращения веществ и энергии, происходящие в самой почве:

• образование гумуса и его минерализация,

• поступление растительных остатков и разложение их,

• выветривание первичных и вторичных минералов,

• микробный синтез и распад,

• обмен катионами между ППК и раствором;

3.Микропроцессы передвижения веществ и энергии в почве

• нагревание и охлаждение,

• испарение и конденсация,

• замерзание и оттаиванивание,

• коагуляция и пептизация

Мезопроцессы, или элементарные почвообразовательные процессы (ЭПП) – занимают промежуточный уровень между микропроцессами и типовыми макропроцессами.

Характерные черты:

1.Эта такая группа процессов, из которых ни один взятый в отдельности не способен сформировать почву. ЭПП – это обязательно только составная часть (элемент) типового почвообразовательного процесса.

2.Это процессы, которые обязательно приводят к изменению твердой фазы почвы или породы. Все ЭПП приводят к тому, что мы можем каким-то образом зафиксировать это изменение.

Выделяют следующие группы ЭПП:

1.Первичный почвообразовательный процесс.

2.Метаморфизм органического вещества, гумусообразование

in situ

• поступление органического вещества (поверхностное – в лесу, внутрипочвенное – в степи)

5

•трансформация органического вещества (биогенная, абио-

генная)

•гумификация

•минерализация (органических остатков, гумуса)

•комплексообразование

•миграция продуктов гумификации

•иммобилизация органо-минеральных веществ

3. Метаморфизм минерального вещества

•физическое дробление

•гипсообразование

•карбонатизация

•глинообразование

•трансформация глинистых минералов

•разрушение глинистых силикатов 4. Переорганизация почвенной массы

•оструктуривание (коагуляционное образование комков, био-

генное)

5. Оглеение почвенной массы – процесс трансформации на месте минеральной массы почв в условиях постоянного или длительного переувлажнения и анаэробиозиса, приводящий к созданию «холодных» тонов окраски

•восстановленный глей

•окисленный глей

6. Миграция вещества

•солевая (засоление, рассоление)

•осолонцевание – рассолонцевание

•кальциевая (выщелачивание, огипсовывание, окарбоначиванивание)

•кремниевая

•алюминий-железо гумусовая

•лессиваж

•глеевая миграция железа и марганца

Элементарные почвообразовательные процессы – это такая группа процессов, из которых ни один взятый в отдельности не способен сформировать почву. ЭПП – это обязательно только составная часть (элемент) типового почвообразовательного процесса. Любая

6

почва формируется тем или иным сочетанием конкретных ЭПП разных групп, но никогда не образуется ЭПП из одной только группы. Именно в этом проявляется «элементарность» этого уровня процессов – любой типовой почвообразовательный процесс составляется из комбинации более чем одного ЭПП.

Макропроцессы – формируют почвы определенных генетических групп. В почвоведении они рассматриваются как черноземообразование, подзолообразование, солонцеобразование и т.д. Чернозем, подзол или солонец образуются в результате определенного совместного воздействия нескольких ЭПП. Главенство процессов не абсолютно. В зависимости от типов почв и конкретных условий главное может стать второстепенным, подчиненным.

Основные макропроцессы:

1. Дерновый – обязательное условие постоянный приток влаги извне, корни не тянутся вниз в поисках воды. Формируемые почвы – дерново-подзолистая, серая лесная с поверхностным гори-

зонтом А1.

2. Черноземный – отсутствует внешнее увлажнение, корни растений тянутся вниз в поисках воды. Формируемые почвы – черноземы с поверхностным горизонтом А.

3. Подзолистый – процесс разрушения первичных и вторичных минералов. Формируются подзолистые почвы с горизонтом А2.

4. Болотный – состоит из 2 процессов: торфообразование

иоглеение.

5.Солончаковый – процесс накопления легкорастворимых солей в почвенном профиле.

6.Солонцовый – процесс внедрения в почвенный комплекс (ППК) иона натрия (Na+).

Задания

1.Изучить теоретические основы почвообразовательных процессов и факторы, влияющие на эти процессы.

2.Схематически изобразите классификацию процессов почвообразования.

7