4.1.3 Тематический план модуля 3. Основы картографирования почв и использование материалов почвенного обследования

№ п/п	Наименование блока, темы	Лекции	ЛПЗ	Самостоятельная работа
1	2	3	4	5
1.	Картографирование почв. Виды карт и картограмм. Масштабы почвенных съемок, легенда карты. Чтение почвенных карт.	2	2	4
2.	Материалы почвенного обследования и их использование.	2	2	2
3.	Агроэкологическое состояние почвенного покрова хозяйства и пути его стабилизации (курсовая работа)			40
	Итоговое занятие по темам модуля 3		2

4.1.5 Тематика курсовых работ

«Агроэкологическое состояние почвенного покрова хозяйства и пути его стабилизации»

Исходными данными для разработки курсовой работы являются материалы крупномасштабного обследования почвенного покрова хозяйств, а также данные научно-исследовательских учреждений области и региона по вопросам экологического состояния почв и разработки путей его улучшения.

4.2 Содержание разделов дисциплины

4.2.1 Содержание лекций

Введение в почвоведение (2 часа)

1. Определение науки почвоведения. Понятие о почве и ее плодородии.

2. Возникновение и развитие науки о почве. Развитие почвоведения в России.

3. Связь почвоведения с другими науками.

4. Роль почвоведения в решении хозяйственных задач.

Понятие о почве. Первое определение почвы В.В Докучаевым. Основное свойство почвы – плодородие. Формирование почвенного плодородия. Почва как основное средство производства в сельском хозяйстве. Основные этапы формирования науки о почве: этап накопления разрозненных фактов о свойствах и плодородии почв; этап обособления знаний о почвах и системе их использования, введение первого земельного кадастра; этап первичной систематизации сведений о почвах; этап изучения почв и проведения земельно-кадастровых работ; этап зарождения современных воззрений на почву, углубленного экспериментального изучения почв и их плодородия; этап становления и развития агрикультурхимии, агрогеологии и почвенной картографии; этап создания генетического почвоведения; этап интенсивного развития и становления докучаевского учения о почвах как новой науки, ее дифференциации и оформления специализированных направлений; современный этап; новейший этап развития. Связь почвоведения с другими науками. Задачи почвоведения.

Общая схема почвообразовательного процесса (2часа)

1. Почвообразование как процесс взаимодействия живых организмов и продуктов их жизнедеятельности с материнской породой.

2. Круговорот веществ в природе. Большой геологический круговорот и малый биологический круговорот.

3. Классификация почвообразовательных процессов.

4. Формирование почвенного профиля.

5. Характеристика факторов почвообразования.

Понятие почвообразовательного процесса, его характерные особенности. Большой или геологический круговорот веществ. Биологический круговорот его две важные особенности. Антропогенный круговорот веществ. Три последовательных стадии генезиса почв: начало почвообразования, стадия развития почв, стадия сформированной почвы. Три группы почвообразовательных процессов: микро-, мезо- и макропроцессы. Элементарные почвообразовательные процессы: подзолистый, черноземный, солонцовый, болотный, латеритный, естественно-антропогенный. Формирование генетического профиля, строение профиля. Факторы почвообразования. Почвообразующие породы. Прямое и косвенное влияние растительности и животного мира на почвообразование. Первичные организмы - почвообразователи. Основные группы растительной формации. Климат – макроклимат, микроклимат. Основные группы климата по сумме активных температур и по условиям увлажнения. Рельеф местности: макрорельеф, микрорельеф, мезорельеф. Абсолютный и относительный возраст почв. Взаимодействие природных факторов. Производственная деятельность человека. Наглядные пособия 1-2.

Гранулометрический состав почв (2часа)

1. Понятие о гранулометрическом составе почв.

2. Классификация почв по гранулометрическому составу.

3.Влияние гранулометрического и минералогического составов материнских пород на почвообразование и агрономические свойства почв.

4.Общие физические свойства почвы: плотность сложения и плотность твердой фазы, порозность и ее виды. Физико-механические свойства.

5. Влияние гранулометрического состава, структуры, гумусового состояния на рост и развитие растений и урожайность.

Понятие о гранулометрическом составе почв. Минеральные, органические и органо-минеральные частицы. Механический анализ. Классификация механических элементов. Скелетная часть почвы, мелкозем. Физический песок и физическая глина. «Легкие» и «тяжелые» почвы, их особенности. Влияние гранулометрического состава на водно-физические, физико-механические, воздушные, тепловые свойства, окислительно-восстановительные условия, поглотительную способность, накопление гумуса в почве, зольных элементов и азота. Плотность твердой фазы почвы и единицы ее измерения. Плотность почвы и ее влияние на рост и развитие культурных растений. Пористость (скважность) почвы: общая, капиллярная и некапиллярная. Пластичность, верхний предел пластичности, нижний предел пластичности, число пластичности. Липкость ее определение и значение. Набухание, усадка, связность почвы, удельное сопротивление. Основные факторы, влияющие на физические и физико-механические свойства. Регулирование физических и физико-механических свойств. Наглядные пособия 3-5.

Происхождение, состав и свойства органической части почвы (2часа)

1. Понятие и состав органической части почвы.

2. Роль живых организмов в процессах накопления и превращения органических веществ.

3. Микроорганизмы и их роль в почвообразовании.

4. Количество и состав растительных остатков.

5. Схема и современное представление о процессах образования гумуса.

Органическое вещество почвы и его влияние на почвообразование. Химический состав органических остатков. Скорость разложения растительных остатков. Простейшие животные организмы, населяющие почву. Беспозвоночные – дождевые черви, членистоногие. Насекомые, живущие в почве, их роль в почвообразовании. Три основные группы микроорганизмов, разлагающих органические остатки: аэробные бактерии, анаэробные бактерии и грибы, актиномицеты, водоросли, простейшие, их роль в разложении органических веществ. Группировка растительных формаций: группа деревянистых формаций; группа переходных деревянисто-травянистых формаций; группа травянистых формаций; группа пустынных формаций; группа лишайниково-моховых формаций. Размеры поступающей в почву органической массы, их зависимость от соотношения надземной части и корней. Продуктивность травянистой и деревянистой растительности. Полная минерализация растительных и животных организмов. Процесс гумификации. Наглядные пособия 6-9.

Взаимодействие гумуса с минеральной частью почвы (2часа)

1. Гумус как динамическая часть почвы, процессы превращения органических остатков.

2. Состав почвенного гумуса.

3. Формы связи гумусовых веществ с минеральной частью почвы.

4. Закономерности гумусообразования.

5. Значение гумусообразования.

6. Регулирование содержания запасов гумуса в почвах.

Гумусообразование. Биохимический метод гумусообразования. Факторы превращения органических остатков. Условия превращения органического вещества: влажность, доступ кислорода, температура, свойства почв, отсутствие вредных веществ. Две группы соединений в составе почвенного гумуса: негумифицированные органические вещества, специфические органические вещества. Гуминовые кислоты их состав, фульвокислоты и их влияние на качество гумуса. Гумины. Основные типы гумуса. Сорбция гумусовых веществ минеральными соединениями твердой фазы. Образование комплексно-гетерополярных солей. Образование простых гетерополярных солей. Причины, определяющие размеры накопления гумуса. Функции гумуса, связанные с генезисом почвы, формированием ее морфологических признаков, вещественного состава и свойств. Функции, связанные с прямым участием органических веществ в питании растений. Санитарно-защитные функции органического вещества. Баланс гумуса. Мероприятия по повышению содержания гумуса. Наглядные пособия 10-13.

Структура почвы (2часа)

1. Понятие о структурности и структуре почвы.

2. Виды структуры. Основные показатели структуры почвы.

3. Агрономически ценные виды структуры.

4. Влияние структуры на плодородие почвы.

5. Мероприятия по восстановлению и поддержанию агрономически ценной структуры.

Образование структуры: физико-механические факторы, физико-химические, химические и биологические факторы. Типы структуры: кубовидная, призмовидная, плитовидная. Виды почвенной структуры. Глыбистая структура, макроструктура и микроструктура. Связность, пластичность и липкость, набухание и усадка, водопрочность. Качественная оценка структуры. Многолетняя травянистая растительность, как фактор структурообразования. Роль микроорганизмов в образовании структуры. Агрономически ценная структура. Основные причины разрушения структурных комочков. Влияние структуры почвы на физические свойства; водный, воздушный, тепловой, окислительно-восстановительный режимы; физико-механические свойства. Капиллярная и некапиллярная пористость. Наглядное пособие 14.

Почвенные коллоиды, их образование, состав и свойства (2часа)

1. Понятие о поглотительной способности.

2. Почвенные коллоиды, их образование и свойства.

3. Виды поглотительной способности почвы и их характеристика.

4. Основные закономерности поглощения катионов.

5. Необменное поглощение катионов.

Понятие о поглотительной способности. Размеры почвенных коллоидов. Минеральные коллоиды, емкость катионного обмена и единицы ее измерения. Ацидоиды, базоиды и амфолитоиды. Органические коллоиды. Коагуляция и пептизация коллоидов. Органно-минеральные коллоиды их свойства. Гидрофильные и гидрофобные коллоиды. Механическая поглотительная способность, внутридиффузионные процессы. Физическая поглотительная способность: молекулярная сорбция, отрицательная сорбция. Физико-химическая поглотительная способность. Обменное поглощение. Химическая поглотительная способность. Осадочная сорбция, комплексообразовательная сорбция. Адгезия. Биологическая поглотительная способность. Свойства основных катионов. Факторы, обусловливающие необменное поглощение катионов. Наглядные пособия 15-17.

Физико-химические свойства почвы (2часа)

1. Почвенный поглощающий комплекс.

2. Емкость поглощения и сумма поглощенных оснований.

3. Состав обменных катионов ППК и их влияние на свойства почвы и развитие растений.

4. Поглощение анионов.

Понятие о почвенном поглощающем комплексе. Емкость поглощения, энергия поглощения. Единицы измерения емкости поглощения. Сумма поглощенных оснований: почвы насыщенные и ненасыщенные основаниями, единицы измерения. Степень насыщенности почв основаниями. Величина ЕКО для различных типов почв. Состав почвенных катионов и его влияние на рост и развитие растений. Ряд факторов обусловливающих поглощение анионов. Состав почвенных анионов и их способность к поглощению. Химическое, физико-химическое и биологическое поглощение анионов. Осаждение анионов. Прочность закрепления анионов. Наглядные пособия 18-20.

Почвенная кислотность и щелочность почв (2часа)

1. Реакция почв и ее природа. рН почвы.

2. Кислотность почв и ее виды.

3. Щелочность почв и ее виды.

4. Буферность почв.

5. Методы регулирования реакции почв.

Значение кислотно-основных свойств почвы. Факторы, влияющие на реакцию почвы. Понятие кислотности. Уровни кислотности и щелочности. Активная или актуальная кислотность и потенциальная. Источники свободного водорода в почвенном растворе. Факторы активной кислотности. Определение активной кислотности. Почвы, имеющие кислую реакцию. Обменная кислотность и ее образование. Гидролитическая кислотность, ее определение. единицы измерения кислотности. Щелочность почв, ее образование. Актуальная и потенциальная щелочность. Определение щелочности. Буферность почвы и ее значение. Факторы, влияющие на буферность почв. Агрономические свойства кислых почв и их мелиорация. Сущность известкования. Мелиорация щелочных почв, сущность гипсования. Наглядные пособия 21-22.

Водные свойства и водный режим почв (2часа)

1. Общие сведения и значение почвенной влаги.

2. Категории почвенной влаги.

3. Водные свойства почв.

4. Водный режим почв, типы водного режима. Водный баланс.

5. Регулирование водного режима.

Жидкая фаза почвы. Влияние почвенной влаги на развитие жизненных процессов в почве, динамику почвенных процессов, температурный баланс, агрофизические свойства. Подвижность и свойства почвенной влаги. Формы почвенной воды: твердая, жидкая и парообразная. Категории почвенной влаги: химически связанная – конституционная, кристаллизационная; твердая вода; парообразная вода; прочносвязанная; рыхлосвязанная вода; свободная, капиллярная вода; гравитационная. Водоудерживающая способность почвы. влагоемкость почвы. Водопроницаемость – поглощение и фильтрация. Водоподъемная способность почвы. Понятие водного режима почвы. Элементы водного режима. Водный баланс, источники поступления влаги в почву и ее расход. Коэффициент увлажнения. Типы водного режима: промывной тип, периодически промывной, промывной, выпотной, мерзлотный, ирригационный. регулирование водного режима. Наглядные пособия 24-28.

Почвенный раствор и окислительно-восстановительные процессы в почвах (2часа)

1. Понятие о почвенном растворе. Методы выделения и измерения почвенного раствора.

2. Состав и концентрация, осмотическое давление почвенного раствора.

3. Сущность физиологических действий концентраций почвенного раствора на растения. Синергизм и антагонизм ионов. Оптимальный состав почвенного раствора и его регулирование.

4. Окислительно-восстановительные процессы, их значение в генезисе и плодородии почв.

Значение почвенного раствора в генезисе почв и питании растений. методы выделения почвенного раствора: опрессовывание, центрифугирования и замещения другой жидкостью. Преимущество этих методов. Лизиметрический метод, его преимущества и недостатки. Минеральные и органические растворимые соединения почвенного раствора. Качественный и количественный состав почвенного раствора разных почв. Концентрация почвенного раствора. Изменение состава почвенного раствора и его регулирование. Осмотическое давление почвенного раствора. Гликофиты и галофиты. Синергизм и антагонизм ионов. Окислительные и восстановительные процессы. Окислительно-восстановительный потенциал. Влияние окислительно-восстановительных условий на жизнедеятельность микроорганизмов, превращение растительных остатков, темпы накопления и состав образующихся органических веществ, формирование почвенного профиля. Наглядное пособие 33.

Воздушный и тепловой режимы почвы и их регулирование (2часа)

1. Состав почвенного воздуха, его значение в почвообразовании.

2. Воздушные свойства почвы и понятие о воздушном режиме. Регулирование воздушного режима почв.

3. Тепловые свойства почвы.

4. Температурный режим почвы.

5. Замерзание и оттаивание почвы. Влияние на почвообразование.

6. Регулирование теплового режима почвы.

Газовая фаза почвы и ее связь с твердой, жидкой и живой фазами. Главные источники газовой фазы. Газообмен. Состояния почвенного воздуха: свободный почвенный воздух, адсорбированный почвенный воздух, растворенный почвенный воздух. Состав почвенного воздуха и его отличие от атмосферного. Естественный газообмен в почве. Воздухопроницаемость, ее зависимость от механического состава почвы, ее плотности, влажности и структуры. Воздухоемкость. Понятие о воздушном режиме почвы. Суточная, сезонная, годовая и многолетняя изменчивость воздушного режима. Регулирование воздушного режима. Теплопоглотительная способность почвы. Величина Альбедо. Теплоемкость. Теплопроводность. Тепловой режим почвы. Влияние температуры на интенсивность химических, физико-химических, биохимических и биологических процессов. Типы температурного режима: мерзлотный, длительнопромерзающий, сезоннопромерзающий, непромерзающий. Регулирование теплового режима почвы. Наглядные пособия 29-32.

Плодородие почвы и пути его регулирования (2часа)

1. Понятие о почвенном плодородии.

2. Категории и формы почвенного плодородия.

3. Воспроизводство почвенного плодородия.

Понятие о почвенном плодородии. Факторы почвенного плодородия: элементы азотного и зольного питания растений, вода, воздух, необходимые факторы жизни и роста растений. Условия почвенного плодородия. Важнейшие параметры , влияющие на уровень плодородия. Важнейшие законы земледелия: закон незаменимости и равнозначимости факторов жизни растений; закон минимума, оптимума и максимума; закон комплексного действия и оптимального сочетания факторов; закон лимитирующего фактора; закон возврата в почву питательных веществ; закон соответствия растительного сообщества своему местообитанию и необходимости соблюдения правильного чередования сельскохозяйственных культур во времени и пространстве; закон положительного эффекта в природном почвообразовательном процессе. Количественная экономическая и биологическая оценка почвенного плодородия. Виды плодородия: естественное, искусственное, эффективное, потенциальное. Простое и расширенное воспроизводство плодородия почв.

Учение о генезисе и эволюции почв, классификация почв (2часа)

1. Многообразие почв в природе и их связь с факторами почвообразования.

2. Географическое подразделение почвенного покрова. Законы широтной и вертикальной почвенной зональности.

3. Основные принципы классификации.

4. Таксономические единицы классификации почв.

5. Номенклатура и диагностика почв.

Многообразие почв в природе. Важнейшие разделы географии почв: учения о горизонтальной зональности, о вертикальной зональности, о почвенно-климатических фракциях и провинциях и о неоднородности и структурах почвенного покрова. Понятие о почвенно-климатической зоне. Полярный, бореальный, суббореальный, субтропический и тропический почвенно-климатические пояса. Почвенно-биоклиматические области. Почвенные зоны и подзоны. Почвенные фации и провинции. Почвенные округи и районы. Вертикальная поясность. Интразональные и азональные почвы. Основные принципы классификации. Отличия современной классификации почв от прежних классификаций. Понятие о таксономической единице. Основная таксономическая единица – тип почвы. Подтип почвы, род почвы, вид почвы, разновидность почвы, разряд почвы. Понятие о номенклатуре почв в почвоведении. Диагностика почв и ее значение. Наглядные пособия 33-37.

Почвы (таежно-лесной) лесолуговой зоны (2часа)

1. Распространение и условия почвообразования.

2. Почвенный покров зоны.

3. Подзолистый процесс почвообразования и подзолистые почвы.

4. Дерновый процесс почвообразования.

5. Мерзлотно-таежные почвы.

6. Сельскохозяйственное использование почв зоны и мероприятия по их окультуриванию.

Распространение почв лесолуговой зоны. Климатические условия зоны, основные почвообразующие породы. Рельеф и естественная растительность. Основные процессы почвообразования: подзолистый, дерновый, болотный. Процесс лессивирования. Строение почвенного профиля подзолистой и дерново-подзолистой почвы. Состав и свойства подзолистых почв. Генезис дерновых почв. Признаки и свойства дерновых почв. Дерново-подзолистые почвы. Генезис дерново-подзолистых почв. Состав и свойства дерново-подзолистых почв. Распространение мерзлотно-таежных почв. Происхождение и свойства мерзлотно-таежных почв. Глеевые мерзлотно-таежные, мерзлотно-таежные кислые, мерзлотно-таежные ожелезненные и мерзлотно-таежные палевые. Использование почв зоны в сельскохозяйственном производстве. Мероприятия по окультуриванию почв зоны: обработка почвы, применение органических и минеральных удобрений, известкование, посев многолетних трав, создание мощного окультуренного пахотного слоя, борьба с избыточным увлажнением, очистка почвы от камней. Наглядные пособия 38-41, 47. Почвенные монолиты, микромонолиты.

Серые лесные почвы лесостепной зоны (2часа)

1. Распространение и условия образования.

2. Происхождение серых лесных почв.

3. Строение, классификация и свойства серых лесных почв.

4. Структура почвенного покрова.

5. Агрономическая характеристика и мероприятия по окультуриванию.

Площади серых лесных почв и их распространение. Климатические условия зоны. Рельеф и почвообразующие породы. Растительность. Строение профиля и генезис серых лесных почв. Морфологические особенности серых лесных почв. Классификация серых лесных почв. Светло-серые лесные, серые лесные и темно-серые лесные почвы. Состав и свойства серых лесных почв. Химический состав и физико-химические свойства. Физические и водно-физические свойства. Структура почвенного покрова. Сельскохозяйственное использование серых лесных почв. Главное направление в повышении плодородия светло-серых и серых лесных почв. Важнейшие приемы повышения плодородия темно-серых лесных почв. наглядные пособия 44-46, 48-49. Почвенные монолиты, микромонолиты.

Черноземы лесостепной и степной зоны (4 часа)

1. Распространение и условия образования.

2. Генезис черноземов. Основные черты черноземообразования.

3. Строение и классификация черноземов.

4. Свойства черноземов и их изменение.

5. Лугово-черноземные почвы.

6. Почвенный покров зоны.

7. Использование черноземов в земледелии, их изменение под влиянием хозяйственной деятельности человека.

8. Мероприятия по повышению плодородия черноземов.

Площади черноземов в России и Белгородской области. Распространение черноземов. Климатические особенности зоны. Рельеф. Почвообразующие породы и растительность. Генезис черноземов. Характерные признаки черноземных почв. Три теории образования черноземов: гипотезы о морском происхождении черноземов; теории болотного образования черноземов; теории растительно-наземного происхождения. Ведущий процесс почвообразования. Важнейшая особенность биологического круговорота веществ при черноземообразовании. Качественные особенности органического вещества чернозема. Главные черты взаимодействия органических продуктов почвообразования с минеральной частью почвы при черноземном процессе. Главные особенности черноземообразования. Строение почвенного профиля черноземов. Классификация черноземов. Черноземы оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные, южные. Состав и свойства черноземов: механический и минералогический состав, общая особенность почв черноземного типа. Химический состав, важнейшие его особенности. Физико-химические свойства. Физические и водно-физические свойства. Генезис лугово-черноземных почв. Профиль лугово-черноземных почв и его специфические признаки. Луговато-черноземные и лугово-черноземные почвы. Структура почвенного покрова. Тепловой, водный и питательный режимы. Сельскохозяйственное использование черноземных почв. Важнейшая задача сельскохозяйственного производства на черноземных почвах. Главные причины изменения уровня плодородия черноземов различных фаций. Низкий, средний и высокий уровни окультуренности почв. Важнейшие приемы повышения плодородия черноземных почв. Наглядные пособия 50-54. Почвенные монолиты, микромонолиты.

Почвы зоны сухих и полупустынных степей (2часа)

1.Условия почвообразования и генезис каштановых и бурых почв.

2. Строение, классификация и свойства почв зоны.

3. Лугово-каштановые почвы и их свойства. Структура почвенного покрова и ее агрономическая характеристика.

4. Особенности сельскохозяйственного использования и приемы окультуривания почв зоны.

Площади каштановых и бурых почв и их распространение. Климатические условия зоны. Рельеф и почвообразующие породы. Растительность. Генезис каштановых почв. Генезис бурых почв. Строение почвенного профиля. Классификация каштановых почв. Особенность почвенного покрова зоны. Основные взгляды на причины комплексности. Темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые почвы. Механический и минералогический состав. Химический состав и физико-химические свойства. Вводно-физические свойства каштановых почв. Генезис лугово-каштановых почв. Особенности строения почвенного профиля. Структура почвенного покрова зоны. Сельскохозяйственное использование почв сухих степей. Перечень культур, возделываемых в данной зоне. Важнейшие приемы повышения плодородия каштановых и бурых почв. Наглядные пособия 55-58. Почвенные монолиты.