Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы почвоведения
.pdf
особенно, червей); ячеистое – характеризуется полостями крупнее 10
мм (встречается в почвах субтропических и тропических стран);
трубчатое (тонкоканальное) – имеются каналы, прорытые землероями
(сурками, кротами и более мелкими животными);
2. полости между структурными элементами: тонкотрещиноватое –
характеризуется узкими, преимущественно вертикальными полостями
менее 3 мм (свойственна почвам с мелкими структурными
отдельностями); трещиноватое – наблюдаются трещины от 3 до 10 мм
(свойственно горизонтам почв с призматической и столбчатой
структурой); щелеватое – имеет полости более 10 мм (свойственно
столбчатым горизонтам некоторых черноземных солонцов, плавневых
почв и др.).
Новообразованиями называют скопления веществ различного
химического состава и формы в почвенных горизонтах, редко
морфологически отличимые от основной массы почвы. По происхождению
они представляют собой различные продукты процесса почвообразования.
Новообразования обычно встречаются в порах, полостях, по граням
структурных отдельностей. Они делятся на химические и биологические.
Химические – их формирование связано с многочисленными
химическими процессами, протекающими в почвах, в результате которых
появляются различные соединения. Например, карбонатные
новообразования, главным образом углекислой извести (СаСОз) в виде
«журавчиков», «плесени», «белоглазки» широко представлены в
черноземных и каштановых почвах. Новообразования из соединений железа
и марганца наиболее характерны для почв, образующихся в условиях
избыточного увлажнения. Железисто-марганцевые новообразования
встречаются в виде примазок, пятен, затеков (охристо-желтого, ржавого,
бурого цвета). Легкорастворимые соли (NaCl - хлорид натрия, MgCl2 хлорид магния, СаС12 - хлорид кальция, Na2SO4 - сульфат натрия) -
21
белого цвета, встречаются в виде выцветов на поверхности, в форме
налетов, прожилок, паутинок в толще профиля почвы.
Гипс (CaSO4 * 2H2O) белого или желтого цвета, встречается в виде
крупинок, скоплений кристалла. Характерен для солонцеватых и каштановых
почв.
Соединения железа (II) - (в основном кристаллогидрат фосфата железа
(II) - Fез(РО4)2*8Н2О) - голубоватого, сизоватого цвета, встречаются в
виде пятен и выделений на заболоченных и болотных почвах.
Кремнезем (SiO2-) - оксид кремния (IV) - белого или серого цвета, в
виде присыпок, пятен, затеков на поверхности структурных отдельностей.
Это характерно для подзолистых, серых лесных, солонцовых и луговых почв.
По профилю почв встречаются новообразования из гумуса тёмно-
бурого и черного цвета в форме налетов, пятен, затеков, языков.
Биологические новообразования - результат деятельности почвенной
фауны (червей, насекомых, животных). К ним относятся кротовины - ходы
землероев (сусликов, кротов, хомяков), типичны для черноземов.
Червоточины - извилистые ходы червей, характерны для многих почв.
Корневины - следы сгнивших крупных древесных корней, характерны для
лесных почв. Капролиты - экскременты червей и личинок насекомых в виде
водопрочных комочков почвы, характерны для всех видов почв, богатых
фауной. Дендриты - отпечатки мелких корешков на поверхности
структурных отдельностей в виде различных узоров, встречаются в
различных почвах.
Включения. Это инородные тела, не связанные с прохождением
почвообразовательного процесса. Сюда относятся: обломки горных пород
(гравий, хрящ, галька, валуны, щебень); остатки животных и растений в виде
корней, листьев; раковин, сохранивших свое анатомическое строение;
обломки кирпича, черепки посуды и т.д.
22
Вопросы для проверки знаний:
1. Понятие о морфологических признаках.
2. Какие главные морфологические признаки характеризуют почву?
3. Дайте определение гранулометрического состава почв.
4. Какие фракции механических элементов присутствуют в почве?
5. Дайте определение структуры почвы.
6. Классификация структуры по величине агрегатов.
7. Типы структуры с зависимости от формы.
8. Как классифицируется сложение почвы?
9. Что представляют собой почвенные новообразования?
23
3. МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ
Минералогический состав – важнейшая характеристика почвы,
поскольку по минеральным компонентам, представленным минералами
различного происхождения, определяют вещественный состав твердой фазы
почвы всех типов (Ковриго и др., 2000).
Минерал – это природное химическое соединение или природный
элемент, образующийся в земной коре или на её поверхности в результате
природных химических реакций и имеющий более или менее постоянный
химический состав, внутреннюю структуру и внешние признаки.
Минеральные компоненты твердой фазы почвы по происхождению
подразделяют на две группы:
1. первичные минералы магматического и метаморфического
происхождения, перешедшие в состав почвы из массивнокристаллических и осадочных горных пород. Их образование не
связано с выветриванием и почвообразованием. Сосредоточены во
фракциях механических элементов размером более 0,001 мм. В почвах
представлено 35-40 видов первичных минералов, из которых наиболее
часто встречаются: кварц, полевые штаты, слюды, амфиболы,
пироксены, хлориды. В меньших количествах повсеместно
присутствуют акцессорные минералы – рутил, дистен, ильменит,
циркон и др. По химическому составу большинство первичных
минералов – это кислородные соединения (оксиды и силикаты);
2. вторичные минералы образовались в результате стадийной
трансформации первичных минералов при выветривании и
почвообразовании, а также из продуктов их распада и зольных
элементов растений. Сосредоточены преимущественно в
тонкодисперсных фракциях размером менее 0,001 мм. В зависимости
от строения, состава и свойств различают минералы простых солей,
24
минералы гидроксидов и оксидов, аллофаны и глинистые минералы.
Соотношение первичных и вторичных минералов в почвах колеблется
в широких пределах и зависит от степени устойчивости исходных
породообразующих минералов, условий выветривания и переноса
выветренного материала. Содержание первичных минералов уменьшается от
щебнистых и песчаных наносов (90-98%) к суглинистым (50-80%), а также с
увеличением возраста почв и продуктов выветривания.
Вопросы для проверки знаний:
1. Какие группы минералов представлены в почве?
2. Охарактеризуйте группу первичных минералов.
3. Какие минералы относят к вторичным?
25
4. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ
Почва – чрезмерно сложный природный объект, характеризующийся
большим разнообразием химических элементов и их соединений. Она
формируется под непосредственным влиянием литосферы, атмосферы,
гидросферы и живых организмов и в той или иной степени наследует их
химический состав, в то же время, приобретая и индивидуальные
особенности. По содержанию химических элементов почва и литосфера
имеют много общего. Как в почве, так и в литосфере преобладают кислород
и кремний, которые в сумме составляют 75-82%. За ними следуют алюминий
и железо (11-14%). Ещё меньшую долю составляют кальций, магний, натрий
и калий. На все остальные элементы, за исключением углерода, приходится
около 1%. В то же время в почве по сравнению с литосферой содержится в 20
раз больше углерода и в 10 раз азота, что связано с деятельностью живых
организмов и аккумуляцией в почвенном профиле органического вещества. В
почве больше кислорода, водорода и кремния, но меньше железа, алюминия,
кальция, натрия, магния, калия и других элементов, которые мигрируют в
процессе выветривания и почвообразования. В результате проведения
полного химического анализа почвы, установлено, что в ней присутствуют
практически все элементы таблицы Менделеева (Моисеев, Ерёмин, 2013). По
абсолютному содержанию в почвах все элементы объединяют в несколько
групп: макроэлементы, содержание которых составляет от десятых долей до
десятков процентов (кремний, кислород, алюминий, железо, углерод,
кальций, магний, натрий и калий); микроэлементы, их количество колеблется
от десятых долей до сотых долей процента (титан, водород, азот, фосфор и
сера); микро- и ультрамикроэлементы (никель, марганец, медь и др.),
содержатся в почвах n*10
-3
… n*10
-10
%.
Вопросы для проверки знаний:
1.Какие химические элементы преобладают в почвах?
2.Как отражается химический состав почв на их плодородие?
26
5. ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ПОЧВЫ
Любая почва содержит то или иное количество разнообразных
органических веществ. Продуценты этих органических веществ – живые
организмы, населяющие почву.
Вся совокупность органических компонентов в пределах почвенного
профиля называется органическим веществом почвы. Это понятие
объединяет все органические компоненты почвы за исключением тех,
которые входят в состав живой биомассы (эдафона). Эдафон включает живые
корни растений, микроорганизмы и почвенную фауну. На его долю
приходится 2-15% от общего содержания органического вещества почвы.
Аккумуляция органического вещества в верхних горизонтах
почвенного профиля в количествах, в десятки и сотни раз превосходящих его
содержание в почвообразующих породах, - важнейшая отличительная черта
почвообразовательного процесса.
К потенциальным источникам органического вещества почвы относят
все компоненты биоценоза, которые поступают на поверхность почв или в
толщу почвенного профиля после завершения жизненного цикла. Это
органические остатки растений, микроорганизмов и почвенных животных, а
также прижизненные продукты метаболизма живых организмов.
Растительные остатки поступают в почву в виде наземного и корневого
опада, масштабы которого существенно варьируют в зависимости от
природной зоны.
Органическое вещество почвы (Ганжара, 2001) подразделяют на две
группы: органические остатки и гумус. Неразложившиеся остатки, которые
видны невооружённым взглядом или под лупой, составляют 5-10% от общего
содержания органического вещества почвы. Входящие в их состав
органические компоненты – источники образования гумуса, на долю
27
которого в большинстве минеральных веществ почв приходится до 90-99%
от общего содержания органического вещества почвы.
Гумусом называют сложный динамический комплекс органических
соединений, образующихся при разложении и гумификации органических
остатков и продуктов жизнедеятельности живых организмов. В составе
гумуса различают промежуточные продукты распада и гумификации,
неспецифические органические соединения и специфические гумусовые
вещества.
Совокупность процессов трансформации органических веществ в
почвах составляет процесс гумусообразования, который определяет
формирование и эволюцию гумусового профиля почв. К процессам
трансформации органических веществ относят: поступление в почву
органических остатков, их разложение, минерализацию и гумификацию,
минерализацию гумусовых веществ, взаимодействие органических веществ с
минеральной частью почвы, миграцию и аккумуляцию органических и
органо-минеральных соединений.
Любые органические остатки, попадающие в почву или находящиеся
на её поверхности, разлагаются под воздействием микроорганизмов и
почвенной фауны, для которых они служат строительным и энергетическим
материалов. Трансформация органических остатков в почве складывается из
двух процессов – минерализации и гумификации.
Минерализация – распад органических остатков до конечных
продуктов – воды, диоксида углерода и простых солей. В результате
минерализация происходит сравнительно быстрый переход различных
элементов (N, P, S, Ca, Mg, K, Fe и др.), закреплённых в органических
остатках, в минеральные формы и потребление их живыми организмами
следующих поколений.
28
Гумификация – совокупность биохимических и физико-химических
процессов трансформации продуктов разложения органических остатков в
гумусовые кислоты почвы. Итог гумификации – закрепление органического
вещества в почве в форме новых продуктов, устойчивых к
микробиологическому разложению, служащих аккумуляторами огромных
запасов элементов питания и энергии.
Органическое вещество играет ведущую роль в формировании
почвенного плодородия, создании благоприятных условий для роста и
развития растений и жизнедеятельности микроорганизмов, снижении
отрицательных последствий антропогенного воздействия на почву и
повышении устойчивости земледелия при неблагоприятных климатических
условиях.
С увеличением в почве содержания органического вещества возрастает
устойчивость почвенного покрова и произрастающих на нем растений к
воздействию негативных факторов (эрозии, дефляции, загрязнению,
почвоутомлению и т.д.). Это особенно отчетливо проявляется в
экстремальных ситуациях. Например, на почвах, богатых гумусом, растения
легче переносят отрицательное влияние засухи или избыточного увлажнения
по сравнению с почвами, бедными органическим веществом.
Вопросы для проверки знаний:
1. Дайте характеристику источникам органического вещества почвы.
2. В чем заключается сущность процесса разложения органических
остатков?
29
6. ВОДНЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ
Водные свойства – это совокупность свойств почвы, определяющих
поведение почвенной влаги в её профиле. К ним относят водопроницаемость,
водоподъёмную и водоудерживающую способность, влагоёмкость (Доспехов
Б.А. и др., 1999).
Водопроницаемость – способность почвы впитывать и пропускать
через себя воду, поступающую на её поверхность. В процессе передвижения
воды по профилю выделяют два процесса:
• впитывание – передвижение воды в ненасыщенной влагой почве под
действием силы тяжести, капиллярного и сорбционного рассасывания;
• фильтрация – нисходящее, фронтальное передвижение воды в почве,
полностью насыщенное влагой, под действием силы тяжести и
градиента напора.
Водоподъёмная способность – свойство почвы вызывать восходящее
передвижение содержащейся в ней влаги за счёт капиллярных сил.
Водоудерживающая способность – свойство почвы удерживать от
стекания воду, содержащуюся в ней, под влиянием силы тяжести
поверхностным натяжением (плёночная влага), сорбционными и
капиллярными силами. Количественно водоудерживающую способность
почвы характеризует её влагоёмкость.
Влагоёмкость почвы – наибольшее количество воды, которое
способна удерживать почва теми или иными силами. В зависимости от сил,
удерживающих влагу в почве, выделяют пять видов влагоёмкости.
Максимальная адсорбционная (МАВ) влагоёмкость – наибольшее
количество прочносвязанной воды, удерживаемое сорбционными силами.
равна максимальной гигроскопичности почвы. Она зависит от
минералогического состава. Чем больше илистых частиц содержит
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]