70. Понятие о стадийности почвообразовательного процесса.

Почвообразовательный процесс

— Совокупность явлений превращения и передвижения вещества и энергии, протекающих в почвенной толще под воздействием живых организмов. Наиболее важные слагаемые:

- Создание органического вещества и его разрушение;

- Аккумуляция органического и неорганического вещества в верхних горизонтах почвы и их вынос;

- Синтез и распад минералов;

- Поступление воды в почву и возврат её в атмосферу;

- Поглощение почвой лучистой энергии солнца и её излучение.

Принципиальное значение для успешного становления и развития почвоведения как науки генетического толка, имело включение В.В. Докучаевым вопроса о времени как фактора почвообразования в круг проблем, решение которых необходимо для правильного понимания происхождения почвы. Общие свойства и качество почв В.В. Докучаев ставил в зависимость не только от абсолютного их возраста, но от стадий, фаз и этапов, которые почвы прошли в течение своего бытия. Тем самым он предвосхитил понятия абсолютного и относительного возраста почв. В.В. Докучаев ясно сознавал, что эволюция почв – повсеместное явление, и что почвы не только чрезвычайно изменчивы в пространстве, но

сравнительно непостоянны во времени.

Существует три стадии почвообразования: Первичный процесс почвообразования совпадает с началом функционирования первых биогеоценозов на различных породах. На этой стадии круговорот характеризуется небольшим объёмом, вызванным низкой продуктивностью биогеоценозов. Помимо синтеза органики на начальных стадиях почвообразовательного процесса протекают процессы и небиологической природы (растворение, испарение) в результате осуществляется перенос различных веществ. Такие процессы называют микропроцессами. Постепенно они начинают преобразовываться и согласовываться во времени и пространстве. В результате начинают формироваться верхние горизонты почв, что является началом второй стадии (мезопроцесс). К ним относят оподзаливание, торфообразование, аструктурирование. В результате этих процессов в почве появляются новые соединения, которых не было в материнской породе (горной). Далее идёт макропроцесс. Он ведёт к формированию почвенных типов, а не отдельных горизонтов. Типы почв: краснозём, чернозём, подзолистая, солончак, дёрн, болото. Макропроцесс протекает при непременном участии зелени. На основе этих процессов происходит эволюция почв. Эволюция почв — изменения почвы от начала до наших дней. В естественных условиях идёт очень медленно, но под воздействием антропогенного фактора быстрее.

71. К основным приемам профилактических мероприятий по предотвращению загрязнения почв и активным приемам устранения неблагоприятных последствий этого явления относятся:

• строгое выполнение всеми предприятиями положений об охране природы, обязывающих руководителей предприятий, электростанций и т. д. не допускать техногенного загрязнения окружающей среды;

• организация службы слежения и контроля (почвенного мониторинга) за поступлением и содержанием в почвах всех вредных веществ, вызывающих загрязнение. При помощи почвенного мониторинга также следят за изменением важнейших показателей состава и свойств почв, определяющих уровень их плодородия (гумусовое состояние, щелочно-кислотные свойства и т. д.);

• сокращение применения наиболее опасных токсикантов и применение малоопасных пестицидов, исключающих загрязнение почвенной среды; прогнозирование возможностей загрязнения почв на основе учета свойств почв, местного климата, рельефа и других условий детоксикации, поглощения и миграции вредных веществ.

Рекультивация земель. В результате промышленных разработок полезных ископаемых, строительства дорог и различных сооружений происходит разрушение территории с уничтожением растительности и почвенного покрова.

Для восполнения почвенных ресурсов осуществляют восстановление, или рекультивацию, нарушенных земель.

Рекультивация включает комплекс горно-технических, мелиоративных, сельскохозяйственных, лесохозяйственных и инженерно-строительных работ, направленных на восстановление нарушенного плодородия почв территорий и создание на них сельскохозяйственных угодий, лесонасаждений, водоемов, зон отдыха, использование отработанных площадей под застройку и т. д.

Методы рекультивации определяются прежде всего составом и свойствами пород, идущих в отвал, технологией вскрышных работ и климатом местности.

Важнейшими показателями оценки обнаженных и идущих в отвал пород являются наличие вредных соединений (пирита, водорастворимых солей и др.), карбонатов, гранулометрический состав, плотность пород и др. Наиболее благоприятны поступающие в отвал верхние гумусовые слои почв, а также рыхлые породы, не содержащие вредных солей (лёсс, лёссовидные суглинки, покровные суглинки). Совершенно непригодны скальные и крупнокаменистые породы, содержащие повышенные количества хлоридов (> 0,7—1,0%), пирита (> 1 %) и других токсичных соединений. Наиболее простой способ рекультивации — нанесение на вскрытые породы гумусового слоя мощностью 30—50 см. Широко используют известкование, минеральные удобрения. Мероприятия, применяемые при рекультивации, дифференцируют в зависимости от планируемого использования рекультивируемых земель — под сельскохозяйственные угодья, лесные насаждения.

72. НА степных терр. где развито животноводство, проводят обводнение пастбищ, сочетаемое часто с выборочным (в пустынях) оазисным орошением. В маловодных р-нах для лучшего управления водными ресурсами осуществляют сезонное и многолетнее регулирование стока рек путём устройства водохранилищ, а также переброску его как в пределах одного и того же бассейна, так и из одного бассейна в другой. При недостаточной пропускной способности рек на отд. участках проводят регулирование их русла, на пониженных местах применяют колъматаж. Комплекс мелиоративных мероприятий, улучшающих неблагоприятный водный режим терр., наз.гидротехнической мелиорацией, или водной М.

Земли с неблагоприятными химич. и физич. свойствами улучшают’агротехнич. (см. Агроле-сомелиорация) и химической мелиорацией. В степных и пустынных р-нах засоленные почвы и солонцы, содержащие избыток вредных для большинства с.-х. культур солей, улучшают промывками на фоне дренажа, гипсованием (см. Гипсование почв) и глубокой обработкой. Нек-рые химич. мелиоранты (гипс, хлорид кальция, сульфат железа, серная к-та и др.) способствуют удалению из почвы соды - наиболее токсичной для культурных растений соли. Для повышения плодородия кислых почв их известкуют (см.Известкование почв). На песчаных почвах вносят большие дозы органич. удобрений, сеют сидераты (см. Сидерация), проводят глинование; тяжёлые почвы пескуют, на уплотнённых углубляют пахотный горизонт; неровные поверхности планируют.

73.Серые лесные почвы развиваются в континентальных климатических условиях при равном соотношении количества осадков и испарения под лиственными (в европейской части – широколиственными, азиатской – мелколиственными) травянистыми лесами. Почвы сочетают особенности подзолистых почв (обеднение илом верхних горизонтов и обогащение им нижних, кислая реакция верхних горизонтов) и степных чернозёмных почв (развитый верхний гумусовый горизонт, насыщенность основаниями). Содержание гумуса и мощность гумусового горизонта возрастают от 3,0–7,0% и 15–25 см мощности в северных светло-серых почвах до 4,0–9,0% и 25–50 см в серых лесных и до 6–12% и 50 см, соответственно, в южных тёмно-серых лесных почвах. Серые лесные почвы значительно плодороднее дерново-подзолистых и широко используются в земледелии для возделывания зерновых, кормовых, овощных и технических культур. Длительное многовековое использование привело к существенному снижению их плодородия и большой эродированности. Для увеличения плодородия почвы нуждаются во внесении органических и минеральных удобрений.

Бурые лесные почвы формируются в условиях тёплого и влажного лета под широколиственными и широколиственно-хвойными лесами Калининградской области, Кавказа и юга Дальнего Востока. В этих районах более интенсивно химическое выветривание, у поверхности почвы скапливаются его продукты в виде окиси железа, придающей почвам желтовато-бурый и красновато-бурый цвет. Их отличительной чертой является процесс оглинения, т.е. образование и накопление вторичных глинистых минералов из продуктов выветривания первичных минералов и в результате минерализации органических остатков. Почвенный профиль слабо дифференцирован. В бурых лесных почвах довольно высокое содержание гумуса – не менее 4–6%. При использовании в земледелии они хорошо отзываются на удобрения.

Наибольшее количество и качество гумуса дает травянистая растительность и ее корневая система. В образовании гумуса принимают участие простейшие животные почв и микроорганизмы, которые разрушают сложные органические вещества. Такой процесс называют биохимическим. В результате образуются две основные группы соединений: неспецифичный гумус (лигнин, целлюлоза, воски, смолы и др. полуразрушенные соединения) и специфический гумус (гуминовые и фульвокислоты, гумин). Специфический гумус выделяют щелочным реагентом. Та часть гумусовых веществ, которая не экстрагируется щелочью, называется гумином; экстрагируется щелочью и осаждаемая при окислении – гуминовой кислотой, а оставшаяся в растворе фракция – фульвокислотой. Строение гумуса очень сложное и не совсем выясненное. Фульвокислота наиболее подвижная, более агрессивная со светло-коричневым цветом. На Полесье она попадает в колодцы и создает в питьевой воде коричневый цвет. Лучший гумус тот, в котором преобладает гумин с гуминовой кислотой, как в наших дерновых почвах или в черноземных. В большинстве почв суши преобладает фульватный состав гумуса. Наибольшее количество доброкачественного гумуса имеют черноземы (4–15%). Поэтому эти почвы самые плодородные.

74.В качестве известковых удобрений прежде всего используют молотый известняк. Это основное известковое удобрение. Кроме него, можно использовать другие содержащие известь вещества: пушонку (гашеную известь) (135% здесь и далее указано, сколько извести, в пересчете на известняк, содержится в каждом виде удобрения), молотые доломиты (75-108%), молотый мел (90-100%), известковый туф (75-96%), озерную известь (70-96%), доломитную муку (950108%), мергель (25-75%, в зависимости от примеси земли), торфотуфы (10-50%), и разнообразные отходы промышленности: дефекат свекловичных заводов (75%), белитовую муку (80-90%), сланцевую золу (65-80%), цементную мыль (80%), мартеновский шлак (85%), обожженную доломитовую пыль (150%), газовую известь (120%), подзол кожевенных заводов (110%), карбидную известь (ил) (140%), торфяную золу (10-50%) и многие другие.

Дозы внесения извести зависят от ряда условий: от кислотности почвы и ее механического состава, от вида известняковых удобрений, глубины их заделки и пр.

На почвах с повышенной кислотностью известь вносят в более высоких дозах.

Чтобы вычислить количество какого-нибудь известкового отхода, которое надо внести, дозу, указанную для молотого известняка, умножают на 100 и делят на процентное содержание извести, указанное в скобках около того или иного удобрения.

Примерные дозы внесения молотого известняка в почву

(в г на глубину 20 см на 1 кв. м.)

Кислотность почвы (рН) Почва

Глинистая и суглинистая Песчаная и супесчаная

Очень сильная (рН = 4 и ниже) 500 - 600 и более 300 - 400

Сильная (рН = 4,1 - 4,5) 400 - 500 250 - 300

Средняя (рН = 4,6 = 5,0) 300 - 400 200 - 400

Слабая (рН = 5,1 - 5,5) 300 - 250 Не известкуют

Близкая к нейтральной (рН = 5,5 - 6,0) Не известкуют То же

При условии внесения полной дозы извести (см. табл. выше) известковать почву надо в среднем примерно раз в 10 - 12 лет. Если же известь вносят в небольших дозах, то известкуют почву чаще, так чтобы в течение 8 - 10 лет внести в почву столько извести, сколько это нужно при полной ее дозе. Повторное известкование зависит от почвы и ухода за ней, в частности от внесения удобрений. Если навоз вносят часто, то повторно (по истечении указанных сроков) известкование можно и не проводить. Оно необходимо в том случае, когда вносят преимущественно минеральные удобрения (особенно аммиачные).

75.Каштановые почвы делятся на темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые, которые отличаются по агрохимическим свойствам.

Темно-каштановые почвы — переходные от черноземных к каштановым. Мощность гумусового горизонта достигает 45 см с постепенным уменьшением содержания гумуса по профилю. Карбонатный горизонт залегает на глубине 45—50 см. Реакция почвы слабощелочная, легкорастворимых солей мало и залегают они глубже 2—2,5 м..

Агрохимические свойства каштановых почв

Подтип	Мощность гумусового горизонта, см	Содержание гумуса, %	Общий N	Общий фосфор, %	рН солевой вытяжки	Сумма обменных катионов, мэкв на 100 г.
Темно-каштановая	35—45	4-5	0,2—0,3	0,1—0,2	7—7,2	30—35
Каштановая	30—40	3—4	0,15—0,20	1,1—0,2	7,2—7,5	20—13
Светло-каштановая	25—30	2—3	0,10—0,15	0,08—0,15	7,4—8	12-15

У каштановых и светло-каштановых почв, которые распространены ц более засушливых районах сухих степей, меньше мощность гумусового горизонта, ниже содержание гумуса и общего азота; более резкое снижение их с глубиной, карбонатный горизонт залегает выше (на глубине 30—40 и 25—30 см), реакция слабощелочная и щелочная (рН 7,2—8). Среди светло-каштановых почв много солонцеватых и сильносолонцеватых разностей. Для каштановых почв характерна различная степень засоления, но солевой горизонт обычно расположен на глубине 1 м и ниже. Из верхнего горизонта водорастворимые соли вымыты, содержание их (главным образом бикарбонатов Са и Mg) небольшое (сотые доли %). В солевом горизонте из водорастворимых солей преобладают сульфаты и хлориды. Каштановые почвы богаты калием, но имеют низкую обеспеченность подвижными формами азота и фосфора. Однако эффективность минеральных удобрений на этих почвах из-за недостатка влаги обычно низкая. В условиях богарного земледелия рекомендуется внесение небольших доз фосфорных удобрений в рядки при посеве зерновых культур. При орошении эффективность азотных и фосфорных удобрений резко повышается, но калийные удобрения малоэффективны. Для повышения плодородия солонцовых почв и солонцов рекомендуется применение гипса.

Сероземы подразделяются на три подтипа: светлые, типичные (обыкновенные) и темные. Земледелие на этих почвах ведется при орошении (без орошения возможно лишь на темных сероземах).

Сероземы характеризуются высокой карбонатностью, малогумусностью и низким содержанием азота. Содержание гумуса в слое 0—20 см у светлых сероземов 1—1,5%, типичных— 1,5—3, темных —до 4—5%, а общее содержание азота соответственно 0,07—0,12%, 0,1—0,2, 0,35—0,40%. Валовой запас гумуса в слое 0—20 см колеблется от 30—40 у светлых сероземов до 120—150 т на 1 га у темных, а запас азота от 2—4 до 8—10 т на 1 га.

Общее содержание фосфора варьирует от 0,08 до 0,2%, а запас его от 2 до 6 т на 1 га, калия — соответственно 2,5—3% и 75—90 т на 1 га, т. е. валовой запас фосфора и калия в этих почвах весьма значительный.

Сероземы имеют слабощелочную реакцию (рН 7,2—8), относительно низкую емкость поглощения (9—30 мэкв у светлых, 12—15 — у типичных и 18—20 мэкв на 100 г у темных сероземов). Из суммы обменно-поглощенных катионов 80—90% составляет Са2+ , 10—15% Mg2+ и 5— 8% К+ и Na+. Для орошаемых сероземов характерна высокая биологическая активность и нитрификационная способность, но образующиеся нитраты интенсивно мигрируют (при поливах) по профилю почвы. Для повышения плодородия этих почв крайне важно систематическое применение органических и минеральных удобрений.

Из минеральных удобрений на первом месте по эффективности стоят азотные, а затем фосфорные, которые весьма эффективны при низком содержании в почве подвижного фосфора. Калием сероземы обеспечены лучше, чем азотом и фосфором. Однако на длительно орошаемых и используемых для возделывания хлопчатника и других культур площадях возникает потребность и в калийных удобрениях, особенно при систематическом внесении высоких норм азотных и фосфорных удобрений.