Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Сборник заданий по почвоведению. Учебное пособие
.pdf
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Департамент научно-технологической политики и образования
ФГБОУ ВО Южно-Уральский государственный аграрный университет
Институт агроэкологии
СБОРНИК ЗАДАНИЙ ПО ПОЧВОВЕДЕНИЮ
Учебное пособие
Челябинск
2022
УДК 631.4
ББК 40.3
С 232
Сборник заданий по почвоведению : учебное пособие / сост.:
С 232
А. А. Калганов, Е. Ю. Матвеева, А. Н. Покатилова. – Челябинск :
ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ, 2022. – 110 с. – Текст : непосредственный.
ISBN 978-5-88156-929-7
Учебное пособие составлено в соответствии с требованиями ФГОС
к уровню подготовки бакалавра и предназначено для обучающихся по агрономическим направлениям очной и заочной форм обучения.
УДК 631.4
ББК 40.3
Составители
А. А. Калганов – канд. биол. наук (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ)
Е. Ю. Матвеева – канд. биол. наук (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ)
А. Н. Покатилова – канд. с.-х. наук (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ)
Рецензенты
Т. А. Головина – канд. биол. наук, доцент, доцент кафедры микробиологии,
иммунологии и общей биологии (ФГБОУ ВО «Челябинский
государственный университет»)
И. В. Синявский – д-р биол. наук, доцент, профессор кафедры агротехноло-
гий и экологии (ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ)
Учебное пособие одобрено учебно-методической комиссией
Института агроэкологии «18» ноября 2022 г. (протокол № 8)
Печатается по решению учебно-методического совета
ФГБОУ ВО Южно-Уральского ГАУ
ISBN 978-5-88156-929-7
© А. А. Калганов, Е. Ю. Матвеева,
А. Н. Покатилова, 2022.
© ФГБОУ ВО Южно-Уральский ГАУ, 2022.
Содержание
Введение .................................................................................................4
1 Морфология почв ............................................................................... 5
2 Гранулометрический состав почв ..................................................21
3 Физические свойства почв ..............................................................34
4 Химический состав минеральной части почв ...............................39
5 Вода в почве, почвенный раствор ..................................................44
6 Поглотительная способность почв .................................................50
7 Кислотность и щелочность почв .................................................... 67
8 Органическое вещество почв .........................................................85
9 Плодородие почв ..............................................................................99
Заключение .........................................................................................107
Список литературы ............................................................................108
3
Введение
Почва представляет собой сложную полифункциональную
и поликомпонентную открытую многофазную систему в поверхностном слое коры выветривания. Почвенная система, являясь чрезвычайно вариабельной, слагается из множества разнообразных химических и биологических процессов и явлений, изучение которых
позволяет понять почву как особый мир природных тел, обладающий своими собственными правилами и закономерностями формирования и функционирования в пространстве и во времени.
Учебное пособие направлено на формирование профессиональных навыков и практических знаний у обучающихся очной и заочной форм по направлениям подготовки бакалавриата укрупненной
группы 35.00.00 Сельское и рыбное хозяйство.
При работе с пособием рекомендуется предварительно изучить
теоретический материал по предложенным темам. Для самостоятельного закрепления теоретических знаний в пособии предусмотрены задачи и тестовые задания, для некоторых из них предложены
варианты решения. Структура пособия позволяет углубить знания обучающихся по отдельным вопросам почвоведения, систематизировать их и проверить сформированность ряда универсальных
и общепрофессиональных компетенций.
1 Морфология почв
Краткие теоретические положения
Морфология – раздел почвоведения, изучающий внешние признаки почв. Изучение внешних (морфологических) признаков является одним из первых этапов исследования почв.
В процессе почвообразования горная порода приобретает многоуровневую морфологическую организацию. В результате этого обособляются генетические горизонты – главные морфологические элементы почвы, в совокупности составляющие ее профиль. Профиль
почвы представляет собой определенное сочетание генетических
горизонтов, специфическое для каждого типа почвообразования.
Горизонты в результате действия различных условий и процессов приобретают характерные морфологические признаки. Морфо-
логические признаки почвы – система показателей, позволяющая
отличать морфологические элементы один от другого.
К морфологическим признакам относятся: строение, мощность
профиля и отдельных горизонтов; окраска, гранулометрический
состав, структура, сложение, новообразования, включения.
Строение почвы – общий облик почвенного профиля.
Почвенный профиль – это закономерное сочетание отдельных
почвенных горизонтов, свойства и признаки которых зависят от условий природной среды.
По характеру соотношения генетических горизонтов все почвенные профили делят на две большие группы (Розанов, 2004):
1) простые (примитивный, неполноразвитый, нормальный,
слабодифференцированный, нарушенный);
2) сложные (реликтовый, многочленный и полициклический)
(рис. 1).
Примитивный профиль. Такой тип профиля характерен для
почв начальной стадии образования, к ним можно отнести почвы,
в которых выделяется верхний маломощный, в пределах нескольких
сантиметров, горизонт биогенной аккумуляции (подстилочно-торфяный, слаборазвитый гумусовый), залегающий непосредственно
на почвообразующей породе.
5
1 2 3 4
0
А
20
40
А
В
В/С
А
В
А
5
B
B
60
С
80
С
С
C
C
100
D
120
D
6 7 8 9 10
20
40
60
80
100
0
А
B
A'
B'
А
B
G
к
А'
А"
А'"
B'
D
C
C
B
A
B
C
A
1
A
A
2
1
A
2
B
1
B
2
A2A
1
A
2
A
2
B
h
B
4
B
3
C
120
1 – примитивный; 2 – неполноразвитый; 3 – нормальный;
4 – слабодифференцированный; 5 – нарушенный; 6 – реликтовый;
7 – многочленный; 8 – полициклический; 9 – нарушенный; 10 – мозаичный
Рис. 1. Типы строения почвенных профилей
Неполноразвитый профиль. Формирование этих почв приурочено к плотным массивно-кристаллическим породам либо к крутым склонам, поэтому профиль зачастую содержит большое коли-
6
чество каменистых включений. Общая мощность почвы в пределах
всего лишь нескольких десятков сантиметров, но в отличие от примитивной в ней формируются все диагностические горизонты соответствующего типа. Неполноразвитый профиль характерен для горных почв, для подбуров, формирующихся на выходах кристаллических пород в таежной зоне.
Нормальным профилем обладают большинство зональных
почв (подзолы, дерново-подзолы, серые, черноземы и др.). В профиле такого типа имеется полный набор генетических горизонтов,
обладающих нормальной мощностью.
Слабодифференцированный профиль. Формируется на породах, в составе которых содержатся минералы, затрудняющие процессы выветривания. К таким породам относятся пески с большим
содержанием кварца, древние ферраллитные коры выветривания.
Почвенный профиль в этом случае характеризуется слабой дифференциацией, монотонностью и постепенным переходом от маломощного и слаборазвитого гумусово-аккумулятивного горизонта
к породе.
Нарушенный (эродированный) профиль. Таким типом профиля обладают почвы, подвергающиеся различным видам эрозионных процессов (водная, ветровая) и в зависимости от степени эрозии
лишенные верхних или более глубоких слоев профиля.
Реликтовый профиль. Характеризуется наличием погребенных горизонтов, или полноразвитых профилей, сохранившихся из
прошлых эпох почвообразования, природные условия которых отличались от современных. Например, в серых почвах может выделяться второй гумусовый горизонт, который и является погребенным
или реликтовым.
Многочленный профиль. Выделяется в случаях, когда в пределах почвенного профиля происходит контрастная смена почвообразующих пород: например, песчаные отложения подстилаются
глинами. Подобные породы ледникового и водно-ледникового генезиса называются двучленными и широко распространены на Севере
и Северо-Западе России.
Полициклический профиль. Характерен для почв Синлитогенного ствола, когда циклы почвообразования чередуются с циклами
7
отложения почвообразующего материала и встречаются, например,
в поймах рек (аллювиальные почвы), в районах современного вулканизма с интенсивными пеплопадами (вулканические почвы).
Нарушенный (перевернутый) профиль имеют почвы, в которых нижележащий горизонт искусственно перемещен на поверхность и перекрывает природный поверхностный горизонт. Это имеет
место, например, на пашне, когда глубокой обработкой наверх выворачивается горизонт А
или В, а гумусовый горизонт сбрасывается
2
вниз при обороте пласта. В небольших масштабах это имеет место
близ землероев, особенно в степных ландшафтах.
Мозаичный профиль образуется в условиях большой комплексности почвенного покрова. Его особенностью является резко
выраженная диспропорция и резкие различия формы горизонтов, которые часто перестают быть параллельными земной поверхности,
весь профиль выглядит как пятнистый, пестрый, мозаичный.
Систематика типов строения почвенного профиля может быть
построена и по иному принципу, т. е. не на основе соотношения тех
или иных генетических почвенных горизонтов, а на основе анализа
распределения вещественного состава почвы по ее вертикальному
профилю.
При этом может рассматриваться какое-то одно вещество или
одна группа веществ (например гумус, известь, гипс, водорастворимые соли, глинистые минералы, полуторные оксиды) либо совокупность педохимически сопряженных веществ.
Это распределение также определенным образом отражается
и в морфологии почвы, например в окраске почвы и ее плотности,
в характере и распределении новообразований.
Генетические почвенные горизонты – это формирующиеся
в процессе почвообразования однородные, обычно параллельные
земной поверхности слои почвы, составляющие почвенный профиль
и различающиеся между собой по морфологическим признакам, составу и свойствам. Генетическими они называются потому, что образуются в процессе генезиса почв.
Следуя традиции, заложенной в трудах В. В. Докучаева, почвенные горизонты обозначают индексами – буквами латинского
алфавита – А, B, C (рис. 2).
8
A
B
C
А – поверхностный гумусо-аккумулятивный; В – переходный
к материнской породе; С – материнская горная порода, подпочва
Рис. 2. Основные генетические горизонты
Внутри каждого горизонта выделяют подгоризонты, которые
обозначают арабскими цифрами (А
ляют горизонты, совмещающие признаки соседних горизонтов (А
А
и т.п.). Ниже приведена краткая характеристика основных по-
1А2
, А2; В1, В2). Кроме того, выде-
1
1
В;
чвенных горизонтов.
Горизонт А – гумусово-аккумулятивный. В этом горизонте происходит разложение отмершего органического вещества: его минерализация (до простых неорганических соединений) и гумификация – превращение в гумус, специфическое почвенное органическое вещество. Верхняя часть данного горизонта содержит большое
количество отмершей органики, смешанной с минеральной частью
почвы – это горизонт А
сово-аккумулятивный горизонт А
(лесная подстилка, степной войлок). Гуму-
0
выделяется темным (от черного
1
до бурого) цветом. Интенсивность цвета зависит от содержания гумуса, а оттенок – от состава гумусовых веществ. Часть гумусовоаккумулятивного горизонта, подвергающегося вспашке, обозначают
как пахотный горизонт А
(или Ап).
пах
В процессе почвообразования гумусовые вещества из горизонта А вымываются в нижележащие горизонты. Вымыванию подвергаются и другие вещества: соли (хлориды, сульфаты, карбонаты), соединения железа, алюминия, марганца, коллоидные и тонкодисперсные илистые частицы. В нижней части горизонта А эти
9
процессы наиболее очевидны. В лесных почвах эту часть гумусового
3 1815−
горизонта обозначают А
– элювиальный горизонт.
2
Горизонт В – иллювиальный, горизонт вмывания. Этот горизонт
отличается от горизонта А изменением цвета и структуры. Цвет может
быть бурым, серовато-бурым, красновато-бурым, охристо-бурым. Горизонт В хорошо оструктурен, более уплотнен и утяжелен благодаря
накоплению глины, оксидов железа и алюминия, других коллоидов,
в нем постепенно ослабевают почвообразовательные процессы.
Горизонт С – почвообразующая (материнская) горная порода,
из которой сформировалась данная почва, существенно не измененная специфическими процессами почвообразования.
Последовательность почвенных генетических горизонтов –
главный классификационный признак почв.
Мощность почвенного профиля – общая протяженность всех
горизонтов до материнской породы. У различных почв она колеблется от 40–50 до 100–150 см.
Мощность почвенного горизонта – протяженность от верхней
до нижней границы. Мощность каждого горизонта обозначают в та-
ком виде: А
1
, где цифры над чертой свидетельствуют о верх-
ней и нижней границе горизонта, а под чертой – мощность горизонта.
При описании почвенного профиля указывается характер перехода между горизонтами. Характер перехода одного почвенного
горизонта в другой определяется по протяженности смены одного
горизонта другим в почвенном профиле. Выделяют следующие градации переходов:
• резкий переход – смена одного горизонта другим происходит
на протяжении 1 см;
• ясный переход – смена горизонтов происходит на протяжении
1–3 см;
• заметный переход – граница прослеживается в пределах 3–5 см;
• постепенный переход – очень постепенная смена горизонтов
на протяжении более 5 см.
Форма границ между почвенными горизонтами выделяется
шести типов:
• ровная;
• волнистая – отношение амплитуды к длине волны менее 0,5;
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]