Билет № 31. Почвы, определение, свойства, почвообразующие факторы.

Почва —особое природное образование, обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе; состоит из генетически связанных горизонтов (образуют почвенный профиль), возникающих в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным воздействием воды, воздуха и организмов; характеризуется плодородием.

Свойства почвы.

Свойства почвы непрерывно изменяются под влиянием происходящих в ней сложных процессов, а также под влиянием агротехнических технических воздействий. Рассмотрим важнейшие из этих свойств. Поглотительная способность почвы. Способность твердой части почвы поглощать и удерживать растворенные и взмученные в воде вещества и газы называется поглотительной способностью почвы. Различают следующие виды поглотительной способности: механическую, химическую, физико-химическую и биологическую. При механической поглотительной способности в почве механики задерживаются различные частички крупнее почвенных пор. Поглотительная способность в этом случае зависит от механического состава почвы и ее структурности. Глинистые и суглинистые почвы обладают большей поглотительной способностью, песчаные, структурные почвы — больше, чем бесструктурные; благодаря поглотительной способности в почве удерживаются выноса ценные питательные вещества и растворимые При химическом поглощении легко растворимые соединения, вступая в соприкосновение с другими веществами, дают химические реакции, образуя при этом нерастворимые или малорастворимые соединения, в результате чего они удерживаются в почве от вымывания. При физико-химическом поглощении (обменная адсорбция) твердые части почвы поглощают из почвенного раствора не только молекулы растворенных веществ, но также их части (ионы). А так как мельчайшие сильно раздробленные почвенные частички (коллоиды) заряжены отрицательно, то почвой будут поглощаться из раствора главным образом катионы. В конечном результате дело сводится к эквивалентному обмену катионов, находящихся на поверхности коллоидальных частичек, с катионами растворенных солей. Чем больше в почве коллоидальных частичек, тем больше в ней поглощенных катионов и солей. У различных почв величина поглощающего комплекса (обмен катионов) неодинакова. Например, у почв мелкозернистых (суглинистые и глинистые), богатых перегноем, величина поглощающего комплекса больше, чем у почв песчаных. Биологическая поглотительная способность почвы связана с жизнедеятельностью микроорганизмов, которые используют легкоподвижные соединения для построения собственного тела и тем самым сохраняют их от растворения водой и вымывания из почвы. К таким микроорганизмам относятся, например, так называемые азотофиксирующие бактерии (клубеньковые, азотобактер и др.). Состав почвенного раствора зависит от веществ, поглощенных почвой. При поглощении иона водорода почва приобретает кислую реакцию (подзолистые и болотные почвы, красноземы); при поглощении катиона натрия — щелочную (солонцы); почва, насыщенная кальцием, имеет нейтральную реакцию (черноземы), Кислая и щелочная реакция являются вредными для растений. гак как подавляют жизнедеятельность микроорганизмов. Для нормального роста и развития большинства растений необходимы почвы, обладающие нейтральной реакцией. Скважность, или порозность, почвы — это объем всех промежутков между почвенными частичками и структурными отдельностями. Нередко в пахотном слое почвы скважины занимают до 50% всего объема почвы. В этих пустотах или скважинах размещаются вода и воздух. Скважность зависит от механического состава почвы и наличия в ней органического вещества. По данным исследований, общая скважность песка составляет 30,4%. суглинка — 45,1, глины — 52,7, в черноземе скважность достигает 60, а в торфе 80%. Скважность в верхних слоях почвы выше, чем в нижних, что объясняется наличием большого количества перегноя и периодическим рыхлением. Исследованиями доказано, что скважность структурных почв превышает скважность бесструктурных примерно в полтора раза. Общая скважность хороших структурных почв составляет 55—65, иногда 70%. Водопроницаемость почвы. Способность почвы пропускать через себя воду, проводить ее из верхних горизонтов почвы в нижние называется водопроницаемостью почвы. Водопроницаемость зависит от механического состава, наличия перегноя и структурности почвы. Чем крупнее механические элементы почвы, тем легче проникает вода. Например, в песчаных почвах вода проникает очень быстро, глинистые же почвы с очень мелкими механическими частичками, мелкой пористостью, тонкими капиллярными промежутками, наоборот, отличаются плохой водопроницаемостью, диода в них просачивается медленнее, чем в песчаных, а иногда и совсем не просачивается. Поэтому выпадающие дожди, снеговая талая вода на таких почвах стекает в овраги и балки, или же испаряется с поверхности. Следует отметить, что сказанное относится к бесструктурным почвам. В тех же глинистых, но структурных почвах, богатых перегноем и известью и к тому же разрыхленных, водопроницаемость становится вполне удовлетворительной. В песчаных почвах благодаря наличию перегноя и образованию структуры, уменьшается водопроницаемость и таким образом улучшаются физические свойства почвы. Влагоемкость почвы. Способность почвы вмещать и удерживать в себе определенное количество влаги называется влагоемкостью почвы. Влагоемкость зависит от механического состава почвы и количества содержащегося в ней перегноя. Почвы глинистые характеризуются более высокой влагоемкостью по сравнению с песчаными. Перегной повышает влагоемкость. Различают два вида влагоемкости: полную и полевую. При одной влагоемкости все поры в почве заполнены водой, тогда как при полевой влагоемкости водой заполнены лишь капилляр е промежутки почвы. В большинстве случаев влагоемкость пахотного слоя песчаных почв равна 10 — 20%, т. е. 100 г сухой почвы может удержать 10—20 г воды. Влагоемкость пахотного слоя супесчаных почв равна 25%, суглинистых — 30 — 40, глинистых — около 50% от аса абсолютно сухой почвы. Особенно высокой влагоемкостью уличаются торфяные почвы (100—300% и более). Водоподъемная способность почвы. Водоподъемной способностью называется свойство почв поднимать по капиллярам воду из нижних слоев почвы в верхние. Водоподъемная способ-ость почвы имеет большое значение в обеспечении растений влагой из нижних слоев почвы, особенно в летнее сухое время. На водоподъемную способность прежде всего влияет механический состав почвы. В песчаных почвах, например, при широком диаметре капиллярных пор сцепление воды с частичками почвы слабое, поэтому вода поднимается, хотя и быстро, но на небольшую высоту (на несколько десятков сантиметров). В глинистых почвах, где и величина механических элементов, меньше и промежутки между почвенными частичками мелкие, вода с силой притягивается к этим частичкам и по тонким капиллярам медленно поднимается на значительно большую высоту по сравнению с песчаными почвами (на несколько метров). Однако при слишком мелких размерах капилляров движение воды замедляется и может даже прекратиться. Лучшей водоподъемной способностью обладают почвы средние по механическому составу, например среднесуглинистые. Хорошей водоподъемностью обладают структурные почвы. Испаряющая способность почвы. Значительная часть почвенной влаги теряется через испарение, величина которого зависит от ряда условий. Чем выше капиллярность, тем больше испарение. При уплотнении рыхлой почвы испарение усиливается, так: как почвенные капилляры в этом случае располагаются до самой поверхности. При рыхлении капиллярность нарушается и вода накапливается под поверхностным, разрыхленным слоем почвы. На этом основано поверхностное рыхление почвы весной боронованием («закрытие влаги»). То же самое и при образовании после дождей корки, которую в целях сохранения влаги ломают культиватором или бороной. Почва с глыбистой, волнистой поверхностью испаряет влаги больше, чем та же почва с ровной поверхностью. Почвы структурные значительно меньше испаряют воды, чем бесструктурные. Объясняется это тем, что в бесструктурных почвах преобладают капиллярные поры. Ветер, высокая температура и сухость воздуха увеличивают испарение почвенной влаги. Воздухопроницаемость почвы обеспечивает не только необходимый для дыхания корней растений и жизнедеятельности; микроорганизмов воздух, но и обмен почвенного воздуха, богатого углекислым газом, с атмосферным, богатым кислородом. Газообмен между почвой и атмосферой в различных почвах проходит по-разному: в песчаных почвах воздух проникает легко и на большую глубину, тогда как в глинистых воздух проникает с трудом и в небольшом количестве. В структурных почвах наблюдается правильное соотношение между воздухом и водой: капилляры заполнены водой, а некапиллярные полости — воздухом. В рыхлых почвах процесс аэрации происходит быстрее по сравнению с уплотненными почвами. На газообмен влияет температура почвы и ветер, которые усиливают этот процесс. Проведение агротехнических мероприятий в целях регулирования воздушного режима, улучшения аэрации почвы (дренирование, углубление пахотного слоя, создание структуры почвы внесение органических удобрений, правильная обработка и т. д.) имеет исключительно важное значение. Тепловые свойства почвы. Жизнь и развитие растений и жизнедеятельность микроорганизмов в почве возможны лишь при определенном тепловом режиме. Основным источником тепла в почве является энергия солнца и (в очень небольшой мере) теплота внутри земли, а также теплота, получаемая при разложении органического вещества в почве. Одним из основных тепловых свойств почвы является ее способность поглощать тепловые лучи солнца. Почвы темной окраски, особенно обогащенные органическими удобрениями, поглощают солнечного тепла больше, лучше, нагреваются и дольше сохраняют тепло. Почвы с большей влажностью нагреваются меньше, чем сухие, так как во влажных почвах много тепла расходуется на согревание и испарение находящейся в ней воды. Песчаные почвы нагреваются быстрее, чем глинистые. Степень повышения температуры и глубина прогревания почвы зависят не от количества поглощенного тепла, а от теплоемкости и теплопроводности почвы. Теплоемкостью почвы называется количество тепла в калориях, необходимое для нагревания одной весовой или объемной единицы почвы на 1 град.. Теплопроводностью называется способность почв, проводить тепло от нагретых слоев почвы к более холодным. Эти свойства почвы зависят от ее механического состава, наличия воды, воздуха, перегноя. Например, глинистые почвы, большинство пор которых при нормальном увлажнении заполняются водой, требуют для нагревания больше тепла и обладают большой испаряемостью, поэтому они являются холодными. Песчаные же почвы, поры которых в основном заполнены воздухом, требуют для нагревания меньше тепла и обладают плохой испаряемостью; вследствие этого они подвергаются меньшему охлаждению и являются более теплыми по сравнению с глинистыми. Этим объясняется тот факт, что весной песчаные почвы становятся пригодными для обработки гораздо ранее, чем глинистые и суглинистые. Почвы плотные, бесструктурные, бедные перегноем, сильно увлажненные, являясь холодными, мало благоприятны для развития растений. В то же время почвы, богатые перегноем, структурные, содержащие достаточное количество воздуха и воды, но не страдающие от избытка влаги, можно охарактеризовать как почвы, находящиеся в благоприятных тепловых условиях. Таким образом, тепловой режим почв, помимо метеорологических условий, зависит также и от физических свойств самих почв. Агромероприятиями, способствующими созданию в почве благоприятного теплового режима, являются внесение в почву органических удобрений, создание почвенной структуры, улучшение воздушного и водного режимов почвы.