Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Почвоведение. Учебное пособие-1
.pdf
Соотношение объемов твердой фазы почвы, общей скважности и её
71
составляющих (некапиллярной и капиллярной), называется строением пахотного слоя.
Объем почвенных пор, занятых водой, выраженный в % от общей
скважности представляет степень насыщения почвы водой. Объем пор, занятых воздухом, выраженный в % от общей скважности представляет степень аэрации или воздухосодержание.
Наиболее благоприятные условия водно-воздушного режима для
произрастания растений в пахотном слое почвы наблюдаются при величине
общей пористости 50-55% и соотношении некапиллярной и капиллярной
1:1 (в зависимости от зональных условий соотношение может изменяться).
Наиболее распространенный метод определения строения пахотного
слоя – метод насыщения почвы в патронах.
Ход работы:
Для определения строения пахотного слоя применяют металлические
цилиндры (патроны) с плотно пригнанными крышками.
Почва в ненарушенном сложении с полей севооборота отбирается в
патроны специальным буриком и осторожно доставляется в лабораторию.
Поверхность патрона тщательно очищается от почвы. Снимая поочередно крышки с патрона, выравнивают почву ножом с краями патрона. Затем патрон закрывают крышками, осторожно взвешивают до сотых долей,
записывают его номер и вес, одновременно измеряют высоту и диаметр.
Патроны, с одной снятой крышкой ставят в ванну с водой на специальные подставки, обернутые фильтровальной бумагой и погруженные на
2-5 см в воду. Насыщение почвы водой происходит 5-7дней.
По истечении срока патроны снимают с подставки, закрывают крышкой, взвешивают на технологических весах. Для определения влажности
почвы из патрона берут среднюю почвенную пробу в предварительно взвешенный бокс, взвешивают, высушивают в течений 6-8 часов в термостате и
снова взвешивают.
Форма записи и расчеты:
Почва
Место и глубина взятия образцы
Дата
1. Объем взятого в патрон образца почвы
V = π∙h∙Д2/4, см3
где Д – диаметр патрона, см;
h – высота патрона, см;
2. Номер патрона N, номера крышек;
3. Масса патрона (тара), г;
4. Масса патрона с взятым образцом почвы, г;
5. Масса патрона с почвой после насыщения, г;
6. Масса почвы, насыщенной в патроне (п. 5 – п. 3), г;
72
7. Определение капиллярной влагоемкости:
а) масса бюкса с почвой до сушки, г;
б) масса бюкса, г;
в) масса бюкса с высушенной почвой, г;
г) масса сухой почвы (п. ꞌꞌвꞌꞌ – ꞌꞌбꞌꞌ), г;
д) масса испарившейся воды (п. ꞌꞌаꞌꞌ – ꞌꞌвꞌꞌ), г;
е) капиллярная влагоемкость
8. Масса сухой почвы в патроне Pсп =
ꞌꞌꞌꞌ
, %;
ꞌꞌꞌꞌ
ꞌꞌгꞌꞌ
, г;
аб
9. Объем твердой фазы почвы (V1) при плотности твердой фазы (d0)
находится по формуле V1 = P/d0, см3;
10. Скважность общая V2 = V – V1, см3;
11. Скважность капиллярная V3 = (п. 6 – п. 8);
12. Скважность некапиллярная V4 = V2 – V3, см3;
13. Объем твердой фазы почвы (V1/V)∙100, %;
14. Скважность капиллярная (V3/V)∙100, %;
15. Скважность общая (V2/V1)∙100, %;
16. Скважность некапиллярная (V4/V)∙100, %;
17. Степень насыщения почвы водой E =
∙100, %;
18. Степень аэрации почвы M = V2 – E;
19. Отношение некапиллярной скважности и капиллярной (п. 16/п. 14);
20. Объемная масса почвы dv = P/V, г/см3;
где P – масса сухой почвы в патроне, г;
V – объем почвы в патроне, см3.
После выполнения работы сделать заключение, благоприятно ли строение пахотного слоя для условий Тюменской области для возделывания
сельскохозяйственных культур. Если строение неблагоприятно, какие приемы необходимы для его регулирования.
Материалы и оборудование (группа 12 человек):
1. Патроны – 6 шт;
2. Ванная для насыщения – 1 шт;
3. Фильтровальная бумага;
4. Стекла размером 20 × 30 см – 2 шт;
5. Бюксы – 12 шт;
6. Шпатели – 6 шт;
7. Весы с разновесами – 6 шт;
8. Термостат – 1 шт.
Контрольные вопросы:
73
1. Что такое скважность почвы? Типы скважности.
2. Что понимается под строением пахотного слоя?
3. Факторы, влияющие на изменение строения пахотного слоя?
4. Назвать оптимальное строение почвы.
5. Пути регулирования строения пахотного слоя.
Тест-задания:
1. Состав воздуха, атмосферы или почвы является более динамичным?
1. Атмосферы
2. Почвы
3. Состав воздуха почвы и атмосферы постоянен
2. Что такое коэффициент дыхания почвы?
1. Количество в мл, поглощенного 1 кг почвы за 1 час
2. Количество в мг, выделенного с 1 поверхности за 1 час
3. Отношение выделившегося к поглощённому
3. За счёт какого состояния почвенного воздуха удовлетворяется в основном
потребность корней растений в кислороде?
1. За счет воздуха, растворенного в почвенной воде
2. За счет адсорбированного почвенного воздуха
3. За счет свободного почвенного воздуха
4. Как быстро расходуется растворенный кислород в пахотном слое при оптимальной температуре?
1. В течение нескольких суток
2. В течение 20-24 часов
3. За 1-5 часов
5. Какая пористость аэрации характерна для структурных почв при влажности, равной НВ?
1. <10%
2. 10-15%
3. 20-25%
4. 30-40%
6. Какое содержание в почвенном воздухе угнетает развитие большинства полевых культур
1. 0,3-0,5%
2. 0,5-1,0%
3. 1,0-1,5%
4. >2-3%
7. Каково оптимальное содержание в почвенном воздухе?
1. 5-9%
2. 10-15%
3. 15-17%
4. Около 20%
8. При какой пористости аэрации создаются неблагоприятные условия воз-
74
духообмена в почве?
1. 20-30%
2. 15-20%
3. <15%
9. Как влияет корка на условия аэрации?
1. Ухудшает аэрацию
2. Не влияет
3. Благоприятствует воздухообмену между почвой и атмосферой
10. Влияет ли температура почвы на условия аэрации?
1. Да
2. Нет
3. Не всегда
11. До какой глубины почвенного профиля распространяется суточная динамика почвенного воздуха?
1. 1-1,5м
2. 0,5-1,0м
3. 30-50см
4. 15-20см
12. В какой период в годовом цикле почвообразования динамика и
выражена в максимальной степени
1. Весенне-летний
2. Осенний
3. Зимний
13. Какие из перечисленных культур наиболее требовательны к аэрации?
1. Картофель
2. Овес
3. Рожь
4. Многолетние травы
14. Какой из факторов, влияющих на газообмен почвенного воздуха, является основным?
1. Поступающая в почву влага
2. Диффузия
3. Колебания атмосферного давления
4. Изменение температуры
15. Какой из компонентов состава почвы оказывает наибольшее влияние на
условия ее воздушного режима в суглинках и глинистых почвах?
1. Минералогический состав
2. Структурное состояние
3. Содержание органического вещества
4. Содержание карбонатов
16. Как влияет мульчирование почвы на ее воздушный режим?
1. Улучшает воздухообмен
2. Ухудшает воздухообмен
75
3. Не оказывает влияние
17. Какие поры в почве оказывают наибольшее влияние на создание условий
оптимальной аэрации?
1. Некапиллярные
2. Капиллярные
3. Влияние капиллярных и некапиллярных пор равноценно
18. Какая пористость аэрации характерна для бесструктурных суглинистых
почв при влажности, равной НВ?
1. <10%
2. 10-15%
3. 20-25%
4. 30-40%
ТЕМА 12. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ПОЧВ
И ИХ ИЗУЧЕНИЕ
Задание 1. По образцам почвы и почвенным монолитам познако-
миться с основными морфологическими признаками почв и коротко описать
их в рабочей тетради.
Материалы и оборудование:
Кробочные образцы почвы по окраске, структуре, новообразованиям
и включениям, гранулометрическому составу, почвенные монолиты; мерные ленты; фарфоровые чашечки со ступами; 5% раствор НСI.
Пояснение к заданию:
Внешние признаки, по которым почву отличают от материнской породы, а также одну почву от другой, называют морфологическими признаками. К основным морфологическим признакам относятся: окраска (цвет),
структура, новообразования и включения, гранулометрический состав,
сложение и строение профиля.
Каждая почва характеризуется определенными морфологическими
(внешними) признаками, которые являются диагностическими. По этим
признакам можно отличить одну почву от другой и получить некоторые
сведения об их происхождении, составе, свойствах, уровне плодородия. К
главным морфологическим признакам относятся: строение почвенного
профиля, мощность почвы и ее отдельных горизонтов, гранулометрический состав, окраска, структура, сложение, новообразования и включения.
Строение почвенного профиля
Почвенный профиль состоит из определенного набора генетических горизонтов, образовавшихся под воздействием естественных или аг-
рогенных элементарных почвенных процессов. Каждый генетический горизонт имеет буквенные обозначения (латинские). В.В. Докучаевым было выделено всего три генетических горизонта:
А – поверхностный гумусово-аккумулятивный,
76
В – переходный к материнской породе,
С – материнская горная порода.
По мере развития почвоведения и познания разнообразия почвенных
процессов и почв, число горизонтов значительно возросло. Ниже перечислим только наиболее часто встречаемые горизонты:
– 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);
– органо-минеральный 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
или , содержит 4 -15% гумуса гуматного или фульватно-гуматного состава и
поэтому окрашен в серые и темно-серые тона, мощностью от 5 до 30 (50) см;
– гумусово-элювиальный горизонт, окрашен в серые и светло-се-
рые тона. Наряду с накоплением гумуса из него выносятся органо-минеральные и минеральные соединения. Содержит до 4-6% гумуса фульватного
или гуматно-фульватного состава;
– поверхностный (пахотный) горизонт во всех пахотных почвах,
мощностью 20-30см. При глубокой плантажной вспашке (более 40 см) обозначается - и называется плантажированный;
– элювиальный горизонт, залегающий под горизонтами , А1 или
, формируется в результате элювиальных ЭПП (элементарных почвен-
ных процессов), мощностью от 1-2 до 30 и более см, окрашен в светлые тона
(белесый, светло-серый и др.);
В – горизонт, залегающий под биогенно-аккумулятивными или элювиальными, сформировавшийся в результате иллювиально-аккумулятивных (вмывание), метаморфических (внутрипочвенное выветривание), реже
гидрогенно – аккумулятивных ЭПП. В зависимости от характера ЭПП к основному индексу добавляется дополнительный, например: Bf - вмывание
железа, - гумусовых веществ, – карбонатов, - метаморфический и
т.д. Наиболее типичный цвет – бурый в сочетании с красным, желтым, коричневым. Мощность горизонтов. В может быть более 50-60 см, они подразделяются на подгоризонты или переходные горизонты, несущие признаки ниже- или вышележащих горизонтов, например – переходный
между элювиальным и иллювиальным и несущий в себе признаки того и
другого горизонта. Переходные горизонты могут выделяться между всеми
основными горизонтами;
С – материнская почвообразующая порода, слабозатронутая процессами почвообразования;
Д – подстилающая порода, которая отличается от почвообразующей,
77
происхождением и свойствами, и залегает в пределах 2-3 (5) м от поверхности.
В почвах болотного типа выделяются слои торфа, отличающиеся по
степени разложения, зольности и другим свойствам. Они обозначаются как
, и .
В гидроморфных почвах под воздействием глеевого процесса образуется глеевый горизонт, который обозначается индексом G. Если признаки
глеевого процесса проявляются в других горизонтах, то к основному индексу добавляется дополнительный – g.
Границы между горизонтами могут быть ровными, постепенными, ясными и резкими, извилистыми. Профиль почв и соответствующие горизонты бывают разной степени выраженности и дифференцированности.
Соответственно выделяют:
- Недифференцированный или слабодифференцированный (прими-
тивный) профиль со слабовыраженными горизонтами – А-В-С или А-
С;
- Аккумулятивный профиль, продукты почвообразования и гумусо-
вые вещества накапливаются в профиле (черноземы, каштановые);
- Элювиально-иллювиально-дифференцированный профиль с хорошо
выраженными элювиальным горизонтами и иллювиальным В (под-
золистые, серые лесные и др. почвы);
- Антропогенно-дифференцированный профиль (искусственный), со-
зданный человеком (рекультивация, плантажная вспашка и др.).
Мощность почвенного профиля у разных почв колеблется от 30-50 см
в горных и тундровых почвах до 1,5-3 м в черноземах.
При составлении почвенной карты СССР масштаба 1:2500000 (М, 1972)
были введены некоторые изменения и дополнения к индексации горизонтов
почв. Так, органогенные горизонты лесной подстилки и торфов разной степени разложения было предложено обозначать индексами 01, 02, 03; переходные грубогумусовые – АО; поверхностные корковые горизонты – К и др.
Несколько изменены и дополнительные почвенные индексы. Так,
наличие карбонатов предложено обозначать под индексом «са» (, );
наличие щебня карбонатных пород – «рса» (
,
); выделения гипса –
«cs» (); выделения легкорастворимых солей – «s» (); солонцеватые и
солонцовые горизонты – «si» () и др.
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 (рис. 3).
Рисунок 3. Треугольник цветов С.А. Захарова
78
Гумусовые вещества с повышенным содержанием гуминовых кислот
обуславливают черную, темно-серую, темно-бурую окраску; сульфатный
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 обуславливают 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 пород. Существуют специальные шкалы для объективной оценки цвета почв.
Структура почвы
Структура почвы – это агрегаты разного размера и формы, на которые
способна распадаться почва в сухом состоянии (табл. 12.1, рис 4.)
79
Рис. 4. Главнейшие виды почвенной структуры, по С.А.Захарову:
I тип 1-крупонкомковатая, 2 –комковатая, 3- мелкокомковатая, 4 – пылеватая,
5- крупнопылеватая, 6- ореховатая, 7- мелкоореховатая, 8- крупнозернистая, 9 – зернистая, 10 – порожистая, 11- «Бусы» из зерен почвы.
II тип 12- столбчатая , 13- столбовидная , 14- крупнопризматическая, 15 – призматическая, 6- мелкопризматическая , 17- тонкопризматическая.
III тип 18 –сланцевая, 19- пластинчатая, 20- листоватая, 21 – грубочешуйчатая, 22- мелкочешуйчатая.
Структурные агрегаты состоят из отдельных частиц (механических элементов), связанных веществами, обладающими клеящей способностью (новообразованные гумусовые вещества, соединения кальция, железа и др.). Эти вещества обуславливают механическую прочность и водоустойчивость агрегатов.
Наиболее ценными в агрономическом отношении являются агрегаты 0,2510мм. Чем больше водопрочных агрегатов такого размера содержится в почве,
тем она плодороднее, поскольку такие агрегаты определяют наиболее оптимальные для растений водный и воздушные режимы. Структура почвы является
диагностическим показателем почв и их отдельных горизонтов.
Так, для горизонта А, дерново-подзолистых почв характерна комковатая
Род
Вид
Размер
I тип. Кубовидная
Глыбистая – неправильная
форма и неровная поверхность
Крупноглыбистая
Мелкоглыбистая
>10см
10-1см
Комковатая – неправильная
округлая форма, неровные округлые и шероховатые поверхности
разлома, грани не выражены
Крупнокомковатая
Комковатая
Мелковатая
Пылеватая
10-3мм
3-1мм
1-0,25мм
<0,25мм
Ореховатая – более или менее правильная форма, грани хорошо выражены, поверхность ровная, ребра
острые
Крупноореховатая
Ореховатая
Мелкоореховатая
>10мм
10-7мм
7-5мм
Зернистая – более или менее правильная форма, иногда округлая, с
выраженными гранями, то шероховатыми, матовыми, то гладкими
и блестящими
Крупнозернистая (гороховатая)
Зернистая (крупитчатая)
Мелкозернистая (порошистая)
5-3мм
3-1мм
1-0,5мм
II тип. Призмовидная
Столбовидная – отдельности
слабо оформлены, с неровными
гранями и округленными ребрами
Крупностолбовитая
Столбовитая
Мелкостолбчатая
>5 cм
3-5см
<3см
Столбчатая – правильной формы, с
довольно хорошо выраженными вертикальными гранями и округлым
верхним основанием («головкой») и
плоским нижним
Крупностолбчатая
Мелкостолбовидная
5-3см
<3см
Призматическая – грани хорошо
выражены, с ровной глянцевитой
поверхностью, с острыми ребрами
Кпрупнопризматическая
Призматическая
Мелкопризматическая
Токнкопризматическая
Карандашная (при длине 5 см)
3-1см
5-см
1-0,5см
0,5см
<1см
80
структура, для – пластинчатая или листоватая, для иллювиального горизонта
В – ореховатая, для горизонта ВС – глыбистая. Гумусово-аккумулятивный го-
ризонт черноземов и аллювиально-луговых почв имеет зернистую структуру,
серых лесных – ореховатую структуру, для горизонта В солонцов характерна
столбчатая структура.
Как правило, любой горизонт почвы состоит из структурных отдельностей разного размера, а зачастую и разной формы. В таких случаях применяют двойное название, при этом название преобладающих агрегатов ставится на последнее место, например, комковато-пылеватая, зернисто-комковатая. Некоторые горизонты, а иногда и весь профиль почвы, бывают бесструктурными; типичный пример бесструктурных – песчаные и супесчаные
почвы. Как правило, почвообразующие породы являются бесструктурными
или крупноглыбистыми.
Таблица 12.1
Классификация структуры
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]