4. Понятие о рекультивации почв. Объекты рекультивации почв в лесной зоне.

. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ПОЧВ – восстановление почвенного покрова на землях, нарушенных при разработке полезных ископаемых открытым способом, при строительных работах на землях временного отвода, на местах временного складирования промышленных отходов и других поверхностях, лишенных естественного покрова почв. Рекультивации предшествует выравнивание (планировка) поверхности участка, после чего наносится слой мелкоземистой массы почвы, лесса или аллювиального материала, вносятся компосты, органические и минеральные удобрения и участок засевается сельскохозяйственными культурами — освоителями (люцерна, люпин, клевер, ячмень, суданская трава и др.). Материалом для рекультивации служит предварительно срезанный до начала строительства или промышленных вскрышных работ и отдельно складированная масса гумусового горизонта, аллювиальных лессовых покровов или она привозится со стороны. Породы, содержащие токсические для растений продукты, кислые, щелочные (за пределами pH — 4—8,5) или обладающие неблагоприятными физическими свойствами, для рекультивации непригодны.

Лесная рекультивация сухоройных и гидронамывных карьеров

5. Водные свойства почв.

К числу водных свойств почв относятся водоудерживающая, водопропускная (или водопроницаемость) и водоподъемная способность почвы.

Водоудерживающая способность почв. Способность твердой части почвы удерживать содержащуюся в почве влагу от стекания под влиянием силы тяжести называется водоудерживающей способностью почвы. В этом удержании принимают участие сорбционные и капиллярные силы. Рассмотрим сначала действие сорбционных сил.

Молекулы воды сорбируются поверхностью частиц как из парообразного, так и из жидкого состояния. Способность, почвы сорбировать влагу из паров, находящихся в воздухе, называется гигроскопичностью, а поглощенная таким образом влага - гигроскопической.

Одна и та же почва может поглотить разное количество влаги. Это зависит от относительной упругости паров: чем она больше, т. е. чем ближе воздух, окружающий почву, к состоянию насыщенности водяным паром, тем больше количество поглощенной влаги.

Наибольшее количество влаги почва сорбирует из воздуха, насыщенного водяными парами. Это количество называется максимальной гигроскопичностью почвы (МГ). Оно выражается в процентах от веса сухой почвы.

Поскольку гигроскопическая влага сорбируется на поверхности почвенных частиц, то очевидно, что гигроскопичность почвы должна быть тем больше, чем выше ее дисперсность.

Сорбционные силы поверхности почвенных частиц не насыщаются полностью даже в том случае, если влажность почвы достигает максимальной гигроскопичности.

Влага, которая содержится в почве сверх рыхлосвязанной, находится уже вне области действия сил притяжения со стороны почвенных частиц и является свободной. Поведение в почве свободной влаги определяется совокупным действием силы тяжести и капиллярных сил.

Капиллярные явления. Поверхностный слой любой жидкости обладает некоторыми особыми свойствами по сравнению с остальной массой жидкости. Этот слой обладает поверхностным давлением. Молекулы жидкости, находящиеся в поверхностном слое, испытывают одностороннее, направленное внутрь притяжение со стороны соседних слоев молекул, в то время как любая молекула внутри массы жидкости испытывает одинаковое притяжение со всех сторон. Вследствие одностороннего, направленного внутрь притяжения, поверхностный слои оказывает давление на всю массу жидкости. Это давление называете и поверхностным.

Величина поверхностного давления зависит от формы поверхности жидкости. Поверхностное давление, развивающееся под плоской поверхностью жидкости, называется нормальным. Оно уменьшается, если поверхность жидкости по какой-либо причине становится вогнутой, и увеличивается, если делается выпуклой.

Итак, можно различать три основных случая удержания влаги в капиллярах.

•Столбик воды как бы подпирается водой, находящейся во внешнем сосуде, и поэтому такое состояние влаги называется капиллярно-подпертым.

•Столбик воды в капилляре как бы подвешен между двумя менисками разной кривизны, и здесь можно говорить о влаге капиллярно-подвешенной.

•Влага называется сорбционно-подвешенной, если она удерживается не капиллярными, а сорбционными силами. В последнем случае почвенные поры могут быть настолько малыми, что они окажутся целиком заполненными связанной влагой без скоплений в центральных частях пор свободной влаги.

Кроме указанных трех случаев удержания влаги, существует еще один стыковой. В природе он характерен для песчаных почв.

6. Тундровые почвы - совокупность почв тундровой зоны Северного полушария. Тундровые почвы:

- обычно маломощны, грубогумусны, часто с признаками мерзлотных явлений;

- содержат до 5% гумуса;

- используются под пастбища, для выращивания картофеля, капусты, кормовых корнеплодов, ячменя на зеленый корм.

Различают тундрово-глеевые, подзолистые, дерновые, перегнойно-карбонатные, тундровые подбуры и другие почвы.

Приёмы мелиорации, регулирующие водный режим почв посредством гидротехнических сооружений, составляют гидротехнические мелиорации (гидромелиорации). Кроме орошения и осушения , к ним относятся: 1) регулирование рек, т. е. увеличение их пропускной способности и предотвращение их опасных разливов ; 2) промывка водою засоленной почвы для удаления из неё избытка воднорастворимых солей ; 3) орошение земель водой, стекающей из населённых пунктов и пром. предприятий, для увлажнения, согревания и удобрения почвы ; 4) создание слоя из илистых речных наносов на бесплодных песчаных и гравелистых землях и на впадинах в болотах ; 5) вентиляция почв, плохо проводящих воздух, посредством подземных дрен ; 6) устройство каналов, валов и сооружений для устранения смыва и размыва почвы водой поверхностного стока.

7. Под плодородием понимают способность почв удовлетворять потребность растений в воде и питательных веществах. Важными факторами, определяющими плодородие почв, являются также свет и тепло. Условия, определяющие плодородие почвы, могут быть прямые, непосредственно влияющие на рост и развитие растений, и косвенные. К прямым условиям относятся запасы доступной воды, аэрация, реакция среды, форма и количество доступных элементов питания и их соотношение. К косвенным условиям могут быть отнесены: количество микроорганизмов, глубина залегания ограничивающих корнеобитаемый слой почвы плотных горизонтов и обработка почвы. Прямые и косвенные условия взаимосвязаны и оказывают большое влияние на урожай растений. Каждое отдельное условие, или фактор жизни растений, может быть недостаточным (минимальным) для роста растений, оптимальным (когда наблюдается наибольший урожай растений) и избыточным, максимальным (когда наблюдается токсикоз и урожай растений уменьшается). Для любого растения вреден как недостаток, так и избыток какого-либо фактора (например, элемента питания). Наиболее благоприятные условия для жизни растений и получения высокого урожая создает оптимальное влияние фактора. Однако факторы, определяющие развитие растений, действуют не изолированно, а в совокупности. Оптимальное плодородие соответствует оптимальным соотношениям факторов. В различных почвенно-климатических зонах условия, определяющие почвенное плодородие, различны. Ограничивающими условиями в зоне тундры будут низкие температуры и избыточное увлажнение почв, в лесной зоне — избыточное увлажнение и кислотность почв, в лесостепной и степной зонах — недостаток воды и нередко избыточное содержание в почвах натрия хлора. На песчаных почвах сказывается недостаток влаги и элементов питания, а на тяжелосуглинистых — низкая аэрация и большая плотность почв. Таким образом, плодородие ограничивается различными условиями, связанными с факторами почвообразования. Различают естественное, потенциальное, искусственное и эффективное, или действительное, плодородие почв.

8. Городские почвы – это почвы, имеющие созданный человеком поверхностный органо-минеральный слой, получаемый перемешиванием, насыпанием, погребением и (или) загрязнением урбаногенным материалом (строительно-бытовой мусор). Одним из основных признаков городских почв являются постоянные нарушения и механическое привнесение в них инородного материала. Благодаря своим биогеохимическим свойствам и мелкодисперсной структуре почва может превращаться в "депо" токсических соединений, и она же может играть до известной степени роль барьера для солей тяжелых металлов, пестицидов, нефтепродуктов, минеральных удобрений на пути их миграции в грунтовые воды. Изучение городских почв и произрастающей на них растительности свидетельствует о том, что для создания чистого города и улучшения здоровья людей необходимо определенным образом дифференцировать городские ландшафты с целью локализации и перераспределения антропогенной нагрузки (например, хорошей альтернативой свалкам являются мусоросжигательные заводы, с помощью которых утилизируют промышленные отходы большинство стран мира). Эти мероприятия повлекут за собой восстановление первостепенных функций городских почв (продукционных, очищающих, сорбционных), восстановление биогеоценозов и, как следствие, увеличение рекреационной ценности урбоэкосистемы. В городе почвы исполняют различные экологические функции. Почвы влияют на химический состав подземных вод, являются универсальным адсорбентом, поставщиком и регулятором содержания CO2, N2, O2 в воздухе, поглотителем вредных газовых примесей, в том числе выбросов автотранспорта, ТЭЦ и др. Газовый состав атмосферы почва регулирует путем выделения и поглощения метана, аммиака, углекислого газа.

9. В степной зоне находится 143 млн. га черноземных почв. К л и м а т зоны развития черноземных почв характеризуется теплым, довольно сухим летом и умеренно холодной зимой, суровость которой нарастает с запада на восток. В том же направлении увеличивается континеиталыюсть климата. Средняя годовая температура на западе и юге страны +10° С, на востоке— около 0°С. Продолжительность теплого периода на западе составляет 140—180 дней, на востоке— 100—140 дней. Среднее годовое количество осадков колеблется в пределах 300—500 мм. Больше всего осадков выпадает на западе и в Предкавказье (500—600 мм), в Поволжье количество осадков уменьшается до 350—400 мм, в Западной Сибири и Казахстане— до 300—350 мм. Общее количество осадков убывает также с севера на юг. Максимальное количество осадков выпадает в первую половину лета. Они часто носят ливневый характер. Поэтому максимальный запас влаги в почве наблюдается весной и первую половину лета. Однако общий дефицит влаги приводит к формированию в данной зоне пепромывного типа водного режима. Естественная растительность черноземов из-за их рас-паханности почти отсутствует. По водоразделам, балкам, речным поймам сохранились отдельные участки леса, которые представлены главным образом дубом, вязом, ильмом, ясенем, по песчаным террасам рек — сосной и березой. Состав естественной травянистой растительности на протяжении зоны неодинаков.

Почвообразование. Ежегодный опад травянистых лугово-степ-ных растений составляет от 40 до 60% всей их массы и может колебаться от 100 до 200 ц на 1 га, причем на корни приходится от 40 до 80%, или 40—60% количества отмирающей массы. Опад растений содержит 7—8% зольных веществ и 1,0—1,4% азота. Количество зольных веществ и азота, поступающих в почву, в 5—10 раз больше, чем под лесом. Черноземные почвы формируются под травянистой лугово-степной растительностью. Опад растений, поступающий осенью в почву, весной при достаточном количестве воды и воздуха разлагается аэробными (в значительно меньшей степени анаэробными) микроорганизмами с образованием гумусовых веществ. Кальций опада и материнских горных пород, вступая в соединения с гуминовыми кислотами и гумусовыми веществами, образует нерастворимые в воде соединения — гуматы кальция. Гуматы кальция и магния, часть гумифицированных при весеннем разложении растительных остатков (корневого опада), также насыщенных кальцием, закрепляются в верхней части почвы и почти не вымываются.

Типы чернозема:

чернозем оподзоленный

чернозем обыкновенный

чернозем типичный

чернозем южный

10. Ёмкостью поглощения или емкостью катионного обмена (ЕКО) называется общее количество катионов, которое может быть вытеснено из почвы. ЕКО характеризует физико-химическую поглотительную способность почв и зависит от минерального и гранулометрического состава почв, а также от содержания в них гумуса. Емкость поглощения колеблется в широких пределах: она выше в суглинистых почвах, чем в песчаных, и выше в черноземах, чем в дерново- подзолистых. Органическая часть почвы обладает более высокой поглотительной способностью, чем минеральная. Поэтому несмотря на то что в составе мелкодисперсной фракции преобладают минеральные коллоиды, ЕКО тем выше, чем больше в почве гумуса, а увеличение гумусированности почвы не влияет на емкость поглощения минеральной части. Емкость катионного обмена возрастает также в условиях нейтральной и щелочной реакции, когда сильнее проявляется отрицательный заряд ацидоидов и может меняться в зависимости от энергии катиона вытеснителя. Различные почвы отличаются не только по ЕКО, но и по составу поглощенных катионов. Он разнообразен: все почвы содержат в поглощенном состоянии почти все катионы, среди них больше катионов кальция, магния, калия, аммония, присутствуют микроэлементы, катионы водорода и алюминия. Общее содержание поглощенных катионов оснований (кроме Н+ и А13+) называют суммой обменных оснований. На их долю в черноземах приходится до 80—90%; в дерново-подзолистых почвах и красноземах иногда 50% и более от ЕКО приходится на ионы водорода и алюминия. В солонцах и солончаках наряду с кальцием и магнием в поглощенном состоянии присутствует натрий. Сумма обменных оснований (S), выраженная в процентах от общей емкости катионного обмена (ЕКО), называется степенью насыщенности основаниями (V), которую определяют по формуле V= S+ ЕКО х 100%. По этому показателю почвы делятся на насыщенные (V > 80%) и ненасыщенные (V 50—70%) основаниями. Наилучшие условия для растений создаются при V в пределах 80—90% от ЕКО. При этом, однако, важны уровни насыщения ППК отдельными обменными катионами, особенно кальцием, магнием и калием. Уровни определяются так же, как и степень насыщенности основаниями. Буферность почвы - способность почвы противостоять резкому изменению концентрации веществ в почвенном растворе путём протекающих обменных реакций в сторону кислого или щелочного интервала. Она определяется находящимися в почвенном растворе угольной кислотой и ее солями, органическими кислотами и их солями и в основном зависит от свойств ТВ фазы. Среди этих свойств главные: количество и состав почвенных коллоидов, состав обменных катионов и емкость поглощения. Выше емкость - выше буферность - больше органического вещества в растворе.

11. Основные агрохимические свойства почв:

Мощность (см), название почвы по механическому составу (Ф.г.,% (суглинок, супесь), гигроскопическая влага (%), плотность твёрдой фазы (г/см3), содержание органического вещества (%), содержание органического углерода (%), кислотность, гидролитическая кислотность (Мг/экв. На 100г почвы), сумма обменных оснований (Мг/экв. На 100г почвы), ёмкость поглощения (Мг/экв. На 100г почвы), степень насыщенности основаниями (%)

Плодородие почв - способность почвы удовлетворять потребности растений в питательных веществах, влаге, воздухе, биотической и физико-химической среде. Плодородие обеспечивает урожай сельскохозяйственных культур, а также биологическую продуктивность естественной растительности.

Различают потенциальное (естественное) и эффективное (экономическое) плодородие почвы.

Потенциальное плодородие определяется общим запасом в почве питательных веществ, влаги, а также др. условиями жизни растений. Оно нередко называется богатством почвы.

Эффективное (актуальное, экономическое) плодородие - возможность использования элементов плодородия растениями в данном году; по учебнику - зависит от наличия в почве доступных для растений форм зольных элементов и азота, наличия воды, кислорода воздуха и других благоприятных условий для развития растений. По интернету - зависит прежде всего от проведения всего комплекса агротехнических мероприятий. При большом потенциальном плодородии эффективное плодородие может быть небольшим, и, наоборот, при соответствующем уровне агротехники можно обеспечить высокое эффективное плодородие малоплодородных почв. Эффективное плодородие - очень динамичное свойство почвы, способное быстро изменяться под влиянием природных условий и агротехнических приемов. Важнейшие факторы плодородия: содержание необходимых для растений питательных веществ и их формы; наличие доступной для растений влаги, уровень устойчивости влажности; хорошая аэрация почвы как важное условие развития корневых систем, а также жизнедеятельности микроорганизмов, обеспечивающих разложение органических и накопление питательных веществ в форме, усвояемой высшими растениями; гранулометрический состав почв, структурное состояние и строение; содержание токсических веществ; реакция. Сумма этих свойств определяет уровень культурного состояния почвы. Плодородие зависит от факторов почвообразования: климата, почвообразующих пород, естественной и культурной растительности, рельефа, но особенно большое значение для уровня плодородия имеет характер использования почвы. Главный прием регулирования запасов питательных веществ в почве, особенно в доступных растениям подвижных формах, - внесение минеральных и органических удобрений. Существенное значение имеют введение в севообороты бобовых культур и улучшение условий для жизнедеятельности азотобактера и др. организмов, усваивающих азот из атмосферы. Устранение повышенной кислотности достигается известкованием почв, а повышенной щелочности (солонцы) - гипсованием почв.

Важное условие плодородия - отсутствие в почве избыточного количества легкорастворимых солей, гл. обр. хлоридов и сульфатов натрия и, отчасти, магния, кальция и др. катионов. Для устранения избытка солей применяют промывание почвы, а для предупреждения накопления солей - правильный поливной режим, дренаж.

Плодородие снижается при наличии в почве вредных химических соединений (закисных соединений железа, подвижных соединений алюминия), накапливающихся обычно в условиях застойного переувлажнения. Регулирование запасов влаги в почве достигается с помощью агротехнических и гидротехнических мероприятий (зяблевая вспашка, снегозадержание, ранневесеннее боронование, междурядная обработка посевов, орошение, осушение и др.). Наиболее высоким эффективным плодородием характеризуются почвы, которые наряду с достаточным количеством влаги имеют хорошую аэрацию.

Низкое плодородие обусловливает наличие патогенных организмов. Устранение их химическими (стерилизация, внесение фунгицидов, нематоцидов) и агротехническими средствами (севооборот, обработка) резко повышает эффективное плодородие почв.

12. Засоленные почвы классифицируют по химизму, по степени и генезису засоления, по глубине залегания солевых горизонтов (почвы различают по составу солей и степени их засоления).

По химизму засоление бывает сульфатное, хлоридно-сульфатное, сульфатно-хлоридное и хлоридное. Химизм засоления определяется составом анионов и ка­тионов. В наименование типа засоления включают те анионы, содержание которых превышает 20% суммы анионов. Преобладающий анион в названии ставят на последнее место. Содержание анионов СО3 в расчет не включается, так как С0₃ входит в общую щелочность.

Солончаки и солончаковые почвы непригодны для сельскохозяйственного использования без предвари­тельных промывок. Соли на этих почвах губительно действуют на всходы.

В высокосолончаковатых и солончаковатых почвах соли не препятствуют всходам, но угнетают взрослые растения.

Глубокосолончаковатые и глубокозасоленные почвы используют в богаре под любые культуры, но при оро­шении на этих почвах может произойти вторичное засо­ление корнеобитаемого слоя почвы.

По генезису засоление почвы делят на реликтовое (остаток прошлых эпох) и современное соленакопление.

Установление степени и химизма засоления, обсуждение и оценка результатов анализа водной вытяжки. В почвенном покрове многих стран мира значительное место занимают засоленные почвы, под которыми понимают почвы, содержащие в своем профиле легкорастворимые соли в количествах, токсичных для растений - негалофитов. К засоленным почвам относят солончаки, солончаковые и солончаковатые почвы, имеющие строение профиля типа Asa - ACsa -Gsa. или Asa - Gsa. При этом к солончакам относят почвы, содержащие в слое 0-30 см более 0.6 % соды или более 1.0 % хлоридов или более 2 % сульфатов, а к солончаковым - почвы с тем же количеством солей, но залегающих глубже. Если же в любой части профиля содержатся соли в меньших количествах, то их относят к солончаковатым. При классификации засоленных почв по степени и химизму засоления важное значение имеет установление порога токсичности для средне солее тонких культур, под которым понимают предельное количество солей в почве, выше которого начинается угнетение роста и развития растений. Наибольшей токсичностью среди анионов обладает СОз порог токсичности, у которого проявляется уже при 0.001 % (0.03 ммоль 100г почвы), у аниона СТ он составляет 0.01 % (0.3 ммоль /100г. почвы), у НС03" - 0.06 % (1.0 ммоль 100г. почвы ) и у S04" - 0.08 % (1.7 ммоль 100г. почвы).

К засоленным почвам относят также солонцы, имеющие солевые горизонты, но рас полагающиеся в подсолонцеватом горизонте на определенной глубине. Кроме того, в эту группу засоленных почв относят ещё такыры - своеобразные глинистые засоленные почвы пустынь. В мелиоративном отношении практическое значение имеют солончаки. Солончаковые, солончаковатые почвы, солонцы и солонцеватые почвы. Основными зонами распространения почв являются зоны пустыни и полупустыни, но они встречаются и в зоне сухих степей, степной. Лесостепной и таежно-лесной зоне. По подсчетам Е.В. Лобовой. А.В Хабарова их площадь в мире составляет более 240 млн. га. Из них солончаки занимают 69.8 млн. га, а солонцы - 77.7 млн. га.

Остальную площадь составляют комплексы солонцов с окружающими почвами и такыры. На территории бывшего СССР площадь засоленных почв, т.е. солончаков, солонцов и почв солонцовых комплексов составляла около 120 млн. га (50 % от мировой). Из них солончаки занимают около 17.3 млн. га, а солонцы - 35 млн. га. Последние в комплексе с окружающими почвами занимают около 70 млн. га. В России засоленные почвы занимают около 33 млн га. Из них солончаки занимают 1,45 млн. га. солоди - 1.96 млн. га. солонцы 10.4 млн. га. Солонцеватые и солончаковатые почвы - 8,8 млн. га и комплексы засоленных почв с зональными почвами 9.6 млн. га

Засоленные почвы, в виде отдельных пятен, встречаются и среди черноземов ЦЧО. где их площадь составляет около 601,2 тыс. га из них 146.2 тыс. га чистые солонцы и 455 тыс. га черноземы осолоделые и солонцеватые. На долю Воронежской области приходится около 300 тыс. га . Особенности залегания этих почв в виде пятен или отдельных массивов среди плодородных почв другого генезиса приводит к ухудшению сельскохозяйственного либо лесохозяйственного использования последних. Поэтому необходимо проведение ряда мелиоративных мероприятий на этих комплексных почвах с целью повышения их плодородия.

Несмотря на отдельные достижения в мелиорации почв, в том числе и засоленных, их площадь не уменьшается, а имеет, наоборот, тенденцию к увеличению, особенно в районах орошаемого земледелия. В результате неправильного орошения либо игнорирования специфичности почвообразовательного процесса в засушливых условиях с близким залеганием минерализованных грунтовых вол или засоленных подстилающих пород при составлении мелиоративных проектов возникают вторично засоленные почвы. Все это предопределяет необходимость определения солевого состава и режима почв как на этапе изыскательских и проектных работ, так и в процессе их мелиоративного освоения и эксплуатации.

13. Учение о поглотительной способности почв разработано русским учёным К. К. Гедройцем (1872-1932). Поглотительная способность почвы— способность поглощать или задерживать в себе газы, жидкости, солевые растворы, а так же твёрдые частички удерживать. Гедройц разработал учение о поглотительной способности почвы, он объединил фракции (менее 0,0001мм) и назвал их поглотительным комплексом почвы. Различают несколько видов поглощения: механическое, физическое (молекулярное), химическое, физико-химическое и биологическое.

Механическое поглощение - способность почвы задерживать при фильтрации частицы, находящиеся во взвешенном состоянии, превышающее по диаметру почвенные поры. Механически задерживаются также частицы почвы, попадающие в трещины, образующиеся на поверхности почвы. Чем больше в почве тонких фракций механического состава, тем выше механическое поглощение.

Физическое поглощение (или молекулярная адсорбция) основано на способности коллоидов почвы притягивать к поверхности и удерживать на ней молекулы вещества (воды, растворов, газов, например аммиака), не изменяя их свойств.

Химическое поглощение. Вещества, входящие в почвенный раствор и твёрдую фазу почвы, вступают в химическое взаимодействие с находящимися в почве солями с образованием слаборастворимых или нерастворимых в воде соединений.

Физико-химическое поглощение, или обменная адсорбция (обменная поглотительная способность). Она основана на способности почвенных коллоидов поглощать из почвенного раствора и удерживать на поверхности катионы в обмен на другие катионы в ППК.

Энергия поглощения разных катионов зависит от их валентности и атомной массы: чем выше валентность, а в пределах одной валентности чем выше атомная масса, тем выше и энергия поглощения. Исключением является водород (Н). В порядке возрастающей энергии поглощения катионы располагаются в следующей последовательности: Количество катионов, которое способна поглотить почва, называется ёмкостью катионного поглощения, или ёмкостью обмена и выражается в миллиграмм-эквивалентах (мг-экв.) на 100 г почвы. Величина ёмкости поглощения (Т) у разных почв неодинакова и зависит от наличия минеральных и органических коллоидов почвы. Так, у супесчаных почв она составляет всего 5-10 мг-экв., у суглинистых малогумусных - 15-20, а у суглинистых чернозёмов - 40-50 мг-экв. и выше.

Чем больше в почве глинистых частиц и гумуса, тем больше емкость поглощения.

Биологическое поглощение. Этот вид поглощения в почве осуществляется жизнедеятельностью растений и микроорганизмов. Одной из важных особенностей биологического поглощения является избирательная способность микроорганизмов и растений, проявляющаяся в том, что они берут из почвы преимущественно те вещества, которые им необходимы для построения своего тела, для жизни.

14. Реакция почвенного раствора зависит не только от размеров обменной и гидролитической кислотности, но и от степени насыщенности почвы основаниями. Если величину гидролитической кислотности почвы обозначить буквой H, а суммарное количество поглощенных оснований (Са, Мg, К, Nа и др.) — буквой S, то сложение их дает общую емкость поглощения почвы (Т) в мг*экв. на 100 г:

S + Н = T

Сумма поглощенных оснований (S), выраженная в процентах от емкости поглощения (Т), называется степенью насыщенности почвы основаниями и обозначается V:

V = (S/T)*100, или V = S\(S+H)*100

Степень насыщенности показывает, какая часть общей емкости приходится на поглощенные основания и какая — на гидролитическую кислотность. Величина степени насыщенности основаниями — важный показатель для характеристики поглотительной способности и степени кислотности почвы. Если гидролитическая кислотность двух почв одинакова и равна 4 мг*экв. на 100 г, но емкость поглощения первой почвы 8, а второй почвы 20 мг*экв., то в первой почве на 4 мг*экв. гидролитической кислотности приходится только 4 мг*экв. поглощенных оснований и степень насыщенности ее равна 50 %, а во второй почве на те же 4 мг*экв. гидролитической кислотности приходится 16 мг*экв. поглощенных оснований и степень насыщенности основаниями равна 80 %. Несмотря на равную величину гидролитической кислотности, первая почва с меньшей степенью насыщенности основаниями будет относительно более кислой. Она сильнее нуждается в устранении кислотности, например, известкованием, чем вторая почва, у которой кислотность составляет лишь небольшую часть всей емкости поглощения. Третья почва имеет такую же степень насыщенности основаниями (50 %), как и первая, но емкость поглощения и гидролитическая кислотность у них различные. Несмотря на одинаковую степень насыщенности, третья почва с более высокой гидролитической кислотностью требует больше извести, чтобы реакция этой почвы сравнялась с реакцией первой почвы.

15. Каштановые почвы — это почвы с профилем типа А-Вса-С, формирующиеся в условиях сухих степей суббореального пояса. Гумусовый горизонт А этих почв имеет каштановую окраску, в первом метре почвенного профиля наблюдаются обильные выделения карбонатов, а во втором — (во многих случаях) гипса.

Каштановые почвы образовались в условиях засушливого климата при непромывном водном режиме. Периоды активного почвообразования — весна, осень, иногда раннее лето. В почвы сухих степей поступает меньше органического вещества, чем в черноземы. Ежегодный растительный опад не превышает 4 т/га. Дерновый процесс ослаблен в связи с более жесткими климатическими условиями. Летом под влиянием аэробных микроорганизмов растительные остатки минерализуются, весной и осенью — гумифицируются, зимой происходит денатурация гумуса и его накопление. Гумусообразование идет медленными темпами.

В опаде содержится значительное количество зольных элементов (161 кг/га ежегодно). В подзонах темно-каштановых и каштановых почв в растительном опаде преобладают кремний, кальций, магний, калий, а в подзоне светло-каштановых почв имеется еще в значительном количестве натрий, входящий в поглощающий комплекс. Следовательно, наблюдается наложение на дерновый процесс солонцового процесса, особенно в связи с влиянием засоленных почвообразующих пород. Вследствие сорбирования катионов натрия высокодисперсными частицами разрушаются почвенные агрегаты, происходит диспергирование почвенной массы, а следовательно, потеря прочности структуры.

В связи с недостаточным промачиванием почв из корнеобитаемых горизонтов до глубины промачивания вымываются в основном легкорастворимые соли. Одновременно формируется гипсоносный горизонт в результате взаимодействия Na2SО4 с разными формами кальция и вымывания гипса сверху. Карбонаты кальция и магния, сульфаты кальция перемещаются на незначительную глубину, образуя иллювиально-карбонатный горизонт, в котором много конкреций, пропиточных (мучнистых) или миграционных (мицеллярных) образований в зависимости от провинций. С увеличением содержания солей повышается значение рН. Водорастворимые соединения перемещаются преимущественно во время таяния снега.

В сухих степях сильно выражена комплексность почвенного покрова в связи с наличием микрорельефа и засоленностью почвообразующих пород. Большую роль в возникновении неоднородности почвенного покрова играют слабая дренированность территории, аридность климата, эрозии и др.

Тип каштановых почв умеренного пояса впервые был выделен В. В. Докучаевым (1883) в качестве зонального для сухих степей. В данном типе выделяют три подтипа почв: темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые почвы.

Выделяют фациальные термические группы или провинциальные подтипы: очень теплые периодически промерзающие, теплые кратковременно промерзающие, теплые промерзающие, умеренно теплые промерзающие, умеренно длительно промерзающие. В группе очень теплых почв не встречаются светло-каштановые, а для группы умеренно длительно промерзающих характерны только темно-каштановые почвы. Однако в практическом отношении более приемлемо деление почв на следующие фации: южноевропейская (теплая), восточноевропейская и казахстанская (умеренная), восточноевропейская (глубинно-холодная). В каждом подтипе различают роды: обычные, солонцеватые, солончаковатые, карбонатные, глубоковскипающие, карбонатные перерытые, глубокосолонцеватые, остаточно-солонцеватые, осолоделые, остаточно-луговые, контактно-луговатые, бескарбонатные, слитые, неполноразвитые.

На виды почвы подразделяют по мощности гумусового горизонта, по степени солонцеватости и по степени смытости. По мощности гумусового слоя (А + В1) выделяют мощные (более 50 см), среднемощные (30...50 см), маломощные (20...30 см), маломощные укороченные (менее 20 см) почвы. По степени солонцеватости почвы бывают несолонцеватые (содержание натрия менее 3 % емкости поглощения), слабосолонцеватые (3...5 %), среднесолонцеватые (5...10 %) и сильносолонцеватые (10...15 %). По степени смытости непахотные почвы подразделяют на слабосмытые (смыто не более половины горизонта А), среднесмытые (горизонт А смыт более чем наполовину или полностью), сильносмытые (горизонт В смыт частично или полностью). Пахотные почвы по степени смытости также бывают слабосмытые (смыто до 30 % первоначальной мощности горизонтов А + В1 в пашню вовлекается самая верхняя часть горизонта В1); среднесмытые (смыто 30...50 % мощности горизонтов А + В1 в пашню вовлекается значительная часть или весь горизонт В1); сильносмытые (смыта большая часть горизонтов А + В1).

Темно-каштановые почвы (рис., а) расположены на равнинных территориях в северной подзоне сухих степей под ковыльно-типчаковой растительностью с примесью разнотравья. Профиль почв имеет следующее морфологическое строение: А — В1 — В2 — ВК(ВСК) — Ск. Для этих почв характерен хорошо выраженный гумусовый горизонт А, он имеет темно-серую с коричневым оттенком или коричнево-темно-серую окраску, комковатую, комковато-зернистую или пороховато-мелкозернистую структуру на целине и пылевато-комковатую — в пахотных почвах. Мощность горизонта А колеблется от 25...40 см (южноевропейская фация) до 10...15 см (восточносибирская фация); вскипание наблюдается в нижней части горизонта; переход постепенный. Горизонт В1 темно-бурый, серо-бурый или коричневатый, уплотненный, комковатый, а горизонт В2 неравномерно прогумусированный с потеками гумуса, плотноватый, призмовидно-комковатый. Мощность гумусового слоя (А + В1) в южноевропейской фации составляет 60...70 см, в восточноевропейской и казахстанской — 35...45 (60) см; переход постепенный. Иллювиально-карбонатный горизонт ВК(ВСК) темно-бурый или желтый, с гумусовыми затеками, призматический, плотный, содержит много белоглазки, а иногда и псевдомицелия, мучнистых скоплений, пропиточных пятен, натечных корок (на щебне в межгорных котловинах в пределах фации умеренно длительнопромерзающих почв). Ск — почвообразующая желтоватая порода с выделениями легкорастворимых солей и гипса (в основном с глубины 1,5...2,0 м). В восточносибирской фации темно-каштановых почв выделения гипса и легкорастворимых солей отсутствуют (южный Алтай, Хакасия, Тува, Забайкалье).

Каштановые почвы распространены в средней подзоне сухих степей под полынно-типчаковой и полынно-типчаково-ковыльной растительностью на лёссовидных суглинках, сыртовых глинах, засоленных третичных отложениях. В отличие от темно-каштановых почв они имеют буровато- и коричнево-серую окраску горизонта А, меньшую мощность гумусового слоя (30...40 см), меньшую глубину вскипания (40...45 см), склонны к образованию призмовидно-крупнокомковатой структуры в подгоризонтах В1 и В2, сильнее уплотнен горизонт ВК(ВСК) при высыхании. В них отмечается более высокое залегание гипса (90...150 см) и легкорастворимых солей. В восточносибирской фации выделения гипса и легкорастворимых солей отсутствуют, а карбонаты наблюдаются в виде пропиточных пятен, мучнистых накоплений или натечных корок на щебне.

Светло-каштановые почвы (рис., в) формируются в южной подзоне сухих степей под полынно-злаковой и полынной растительностью. Горизонт А почв (около 15 см) светловато-серо-коричневый, бесструктурный или чешуйчато-слоеватый непрочной структуры, рыхлый, а подгоризонт В1 серовато-бурый, уплотненный, призмовидно-комковатый. Плотный иллювиально-карбонатный горизонт ВК(ВСК) залегает ближе к поверхности, чем у каштановых почв. Горизонт гипсовый и легкорастворимых солей залегает на глубине 60...120 см. В профиле светло-каштановых почв выражена солонцеватость (блестящая буровато-коричневая корочка на структурных отдельностях, большое уплотнение).

С возрастанием степени континентальности верхняя граница иллювиально-карбонатного горизонта более резкая. Мицеллярно-карбонатные каштановые и светло-каштановые почвы распространены только в Восточном Предкавказье.

Лугово-каштановые почвы — полугидроморфные почвы зоны сухих степей суббореального пояса. Они развиваются среди каштановых почв при длительном поверхностном или грунтовом увлажнении по блюдцеобразным понижениям, потяжинам, в межсопочных долинах под разнотравно-кустарничково-злаковой растительностью. По морфологическому строению эти почвы близки к каштановым, отличаются от них большей мощностью гумусовых горизонтов (45...55 см), более высоким содержанием гуматного гумуса (4...6 %, а иногда и до 8 % в горизонте А).

Морфологическое строение лугово-каштановых почв следующее: Ад —дернина в целинных почвах; А — гумусово-аккумуля-тивный горизонт (20...30 см), рыхлый, темно-серый с коричневатым оттенком, зернисто-порошистый или мелкокомковатый; В1 — переходный гумусовый горизонт (15...20 см), бурый с сероватостью, призмовидно-комковатый; В2 — горизонт гумусовых затеков (30...40 см), на светло-буром фоне отмечаются бурые и серо-бурые потеки, комковато-призмовидный; Вк — карбонатный горизонт (50...70 см), уплотненный, светло-бурый, имеются карбонатные прожилки, пятна и белоглазка, плоско-крупнокомковатый; Ск — светло-бурый суглинок, бесструктурный, карбонатный, рыхлый.

Лугово-каштановые почвы подразделяют на подтипы: луговато-каштановые (признаки лугового процесса проявляются слабо) и лугово-каштановые.

Подтипы делят на роды: обычные (на легкосуглинистых, суглинистых и пылевато-супесчаных почвообразующих породах, вскипание в верхней части горизонта В1); карбонатные; выщелоченные; осолоделые; солонцеватые (горизонт В1 содержит более 3 % поглощенного натрия, под горизонтом Вк встречаются выделения гипса и легкорастворимых солей); солончаковатые; слитые; глееватые; промытые; малоразвитые (на плотных породах).

На виды почвы подразделяют по содержанию гумуса (темные — более 4 %, светлые — менее 4 %), по мощности гумусового горизонта, по степени солонцеватости аналогично каштановым почвам. Почвенный покров характеризуется комплексностью. В составе комплексов кроме обычных каштановых почв присутствуют солонцы, солонцеватые, осолоделые и солончаковатые каштановые, малоразвитые, щебнистые почвы.

В темно-каштановых почвах южноевропейской фации в горизонте А содержится 3...4 % гуматного гумуса. В верхних горизонтах отношение Сгк: Сфк > 1, а в нижних — снижается до 0,2...0,7. Гумусовые вещества высокодисперсны; растворяются в воде и способны мигрировать даже в карбонатной среде; в их составе почти отсутствуют агрессивные фульвокислоты и связанные с R2O3 гуминовые кислоты. По сравнению с черноземами каштановые почвы содержат меньше гуминовых кислот, связанных с кальцием. Каштановые и светло-каштановые почвы Восточного Предкавказья содержат меньше гумуса (1,5...3,0 %), более карбонатны (с 40...60 см) и гипсоносны (со 100... 150 см). В каштановых почвах низовий Дуная в Румынии содержится всего 2 % гумуса в горизонте А и 1,3 % гумуса на глубине 60 см.

В горизонте А темно-каштановых почв восточноевропейской и казахстанской фаций содержится 3,5...4,5 % гумуса, в каштановых — 2,5...3,5 %, а в светло-каштановых—1,5...2,5 %. В составе гумуса содержится повышенное количество фульвокислот. Средний запас гумуса в метровом слое каштановых почв около 200 т/га. Емкость поглощения в гумусовом горизонте колеблется от 15 до 40 мг · экв/100 г почвы для суглинистых разновидностей. Коллоидная часть темно-каштановых почв насыщена кальцием (70...80 %), магнием (20...25 %); присутствует натрий (менее 5 %). В каштановых и светло-каштановых почвах количество поглощенного натрия возрастает до 10... 15 % от емкости поглощения. Реакция темно-каштановых и каштановых почв преимущественно нейтральная или слабощелочная в верхних горизонтах и щелочная в нижних, а реакция светло-каштановых почв слабощелочная в верхних горизонтах и щелочная в нижних.

Лугово-каштановые почвы по сравнению с каштановыми почвами характеризуются более высоким содержанием гумуса (более 5 %). Их профиль в результате поверхностного весеннего стока промыт от легкорастворимых солей.

Содержание подвижных форм питательных элементов в каштановых почвах зависит от гранулометрического состава, степени карбонатности, солонцеватости и варьирует в пределах 5...20 мг фосфора и 10...40 мг и более калия на 100 г почвы.

Каштановые почвы по гранулометрическому составу по всему профилю довольно однородны. Водно-физические свойства наиболее благоприятны у темно-каштановых почв и наименее — у светло-каштановых (по общей, межагрегатной и внутриагрегатной пористости, влагоемкости).

учебник: Агрохим свойства: глубина взятия образца(см), рН водной суспензии,сумма растворимых солей(в % от веса сухой почвы), содержание обменных катионов(мг-экв на 100г сухой почвы (Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺)), состав обменных катионов (в % от суммы)(Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺).

Более или менее значительное содержание обменного натрия свидетельствует о солонцеватости почвы, которая и явилась причиной пептизации и перемещения вниз илистых частиц. Валовой состав показывает определенный вынос из верхнего горизонта оснований магния, натрия и кальция, также заметный вынос глинозема из верхнего горизонта и накопление его в нижележащих. Эти признаки совпадают с солонцеватостью, которая и явилась причиной передвижения илистой части и, сл-но, обеднения глиноземом верхних горизонтов.

В зоне сухих степей с семиаридным климатом сельскохо­зяйственные культуры на каштановых почвах страдают от засух, но естественная биологическая продуктивность травяных ценозов позволяет развивать животноводство при условии строгого соблюдения норм выпаса и введения пастбищеоборотов. Расши­ренное и продуктивное использование каштановых почв в земле­делии возможно при условии орошения с соблюдением норм и сроков поливов для предотвращения вторичного засоления почв. Для борьбы с распространенной здесь солонцеватостью необходимо проведение гипсования на фоне орошения, травосеяния и внесения удобрений.

16. Почвообразовательный процесс (почвообразование) – это сложный природный процесс преобразования материнской горной породы в почву, ее становления и эволюции под воздействием комплекса факторов. По своей природе почвообразование – это биофизико-химический процесс. Преобразование горной породы в почву происходит в результате одновременно идущих процессов – выветривания и почвообразования. Они тесно связаны между собой, но обычно первый процесс предшествует. Физическое и химическое выветривание подготавливают породу к почвообразованию – доводят до состояния рухляка, в котором может содержаться некоторое количество влаги и элементов питания в доступной форме.

Общая схема почвообразования состоит из следующих основных стадий:

1) привнесение химических элементов и соединений с атмосферными осадками, почвенными животными и растениями в почвообразующую породу;

2) элементарные процессы содействуют преобразованию, перемещению и аккумуляции химических элементов по профилю почвы и формированию генетических горизонтов;

3) частичный вынос химических элементов за пределы почвенного профиля с участием атмосферных осадков.

1 стадия – привнесение химических элементов и соединений с атмосферными осадками, почвенными животными и растениями в почвообразующую породу. Почвообразование начинается с поселения на продуктах выветривания горной породы микроорганизмов, растений, животных. Сначала поселяются одноклеточные организмы (фото- и хемосинтезирующие авторофы), микроскопические водоросли. Они добывают из породы труднодоступные элементы и связывают азот – тем самым создают условия для поселения более сложных растительных организмов. Зеленые растения поглощают из породы необходимые химические элементы, осуществляют фотосинтез и создают органические вещества. Органические остатки отмерших организмов разлагаются микроорганизмами. Из большей части остатков, после их частичного разложения, синтезируется новое стойкое вещество – гумус, а остальная часть полностью минерализуется до конечных продуктов разложения – СО2, Н2О, ионы. Гумус постепенно накапливается в верхней части породы, придавая ей темную окраску и новые свойства. Одновременно с образованием гумуса идет и процесс его разложения микроорганизмами.В результате постоянно идущих процессов синтеза и разложения органического вещества происходит круговорот углерода, азота и элементов зольного питания в системе почва – растение – почва. Его обычно называют малым или биологическим круговоротом веществ. Благодаря биологическому круговороту в верхних слоях почвы накапливаются элементы питания растений N, К, Р, Са, S, и др. В результате порода приобретает качественно новое свойство – плодородие. Вместе с малым круговоротом веществ в природе имеет место и так называемый большой, или геологический, круговорот веществ. С ним связан процесс выноса из почвы взмученных и растворенных веществ в ручьи, реки, моря, океаны с образованием на дне водоема осадочных пород. В результате геологических изменений земной коры они вновь могут выйти на дневную поверхность и попасть под влияние континентального выветривания. Очевидно, что для поддержания плодородия почвы необходимо стремиться содействовать проявлению биологического круговорота веществ и ограничивать геологический. Отличительной чертой почвообразовательного процесса является синтез минеральных соединений – глинистых минералов, солей под воздействием организмов, продуктов их распада, атмосферных факторов. Одновременно идут и процессы разрушения минералов. В итоге минералогический состав почвы может существенно отличаться от минералогического состава материнской породы.2 стадия – преобразование, перемещение и аккумуляция химических элементов по профилю почвы и формирование генетических горизонтов. Почвообразование сопровождается взаимодействием минеральных и органических веществ с образованием сложной системы органо-минеральных соединений. Характерная черта почвообразовательного процесса – перераспределение части минеральных и органических веществ по вертикальному профилю с помощью воды и корневых систем растений и возникновение генетических горизонтов. В начальной фазе образования почвы возникают фрагментарные почвенные горизонты. В период зрелой фазы формируется почвенный профиль и устанавливаются показатели состава и свойств почв.3 стадия – частичный вынос химических элементов за пределы почвенного профиля с участием атмосферных осадков. Эта стадия начинается когда почва уже сформирована (наличие почвенного профиля, определенного состава и свойств почвы).В результате общей схемы почвообразования формируется новая регулирующая, открытая биокосная система, для которой характерны цикличный и поступательный характер почвообразования. Скорость почвообразования зависит от величины используемых энергетических ресурсов. Поэтому почвообразование во влажных экваториальных лесах в девять раз происходит быстрее, чем в зоне тундры. Использование энергии на почвообразование в тундре составляет 8 МДж/см2 почвообразования в год, а в тропиках – 240–280 МДж/см2 в год. Соотношение энергии, используемой на процессы следующие: 100 частей идет на испарение, одна часть – на биохимические процессы, 0,01 части – на выветривание. Биологический фактор почвообразования - В почвообразовании участвуют три группы организмов - зеленые растения, микроорганизмы и животные, составляющие сложные биоценозы.

Растительность. Растения являются единственным первоисточником органических веществ в почве. Основной функцией их как почвообразователей следует считать биологический круговорот веществ - синтез биомассы за счет углекислого газа атмосферы, солнечной энергии, воды и минеральных соединений, поступающих из почвы. Биомасса растений в виде корневых остатков и наземного опада возвращается в почву. Характер участия зеленых растений в почвообразовании различен и зависит от типа растительности и интенсивности биологического круговорота .Все живые организмы на Земле образуют биологические сообщества (ценозы) и биологические формации, с которыми неразрывно связаны процессы образования и развития почв, Учение о растительных формациях с точки зрения почвоведения было разработано В. Р. Вильямсом. В качестве основных критериев для разделения растительных формаций им были приняты такие показатели, как состав растительных группировок, особенности поступления в почву органического вещества и характер его разложения под воздействием микроорганизмов при различном соотношении аэробных и анаэробных процессов.

17. Подзолистый процесс развивается под пологом хвойного сомкнутого леса. В таком лесу кроны деревьев настолько полно поглощают солнечные лучи и рассеянный свет под их тенью так слаб, что под ними не растут даже наиболее теневы­носливые растения. Поэтому травянистой растительности в таких лесах обычно нет и поверхность почвы покрыта только мертвым покровом или лесной подстилкой из хвои, листьев, веток и прочих остатков древесной растительности. Подзолистый процесс – процесс где главным выступают кислотный гидролиз (оподзоливание), периодическое оглеение, агрессивное воздействие фульватного гумуса, лессиваж и промывной водный режим. В этих условиях подвижные и растворимые продукты почвообразования выносятся, а на месте накапливается кремнезем (элювиальный или подзолистый горизонты).Разрушении первичных и вторичных минералов под действием микроорганизмов, органических кислот, образующихся при разложении органических остатков, и в выносе продуктов разрушения в нижнюю часть профиля или за его пределы. Один из процессов, приводящий к формированию осветленного горизонта элювиального . Он может протекать в широком диапазоне сочетания факторов почвообразования в условиях промывного или периодически промывного водного режима.

18.Солонча́к — почва, характеризующаяся наличием в верхних горизонтах легкорастворимых солей в количествах, препятствующих развитию большинства растений, которые также не образуют сомкнутого растительного покрова. Профиль почв имеет следующее морфологическое строение:

А — гумусовый горизонт, выраженность гумусонакопления сильно варьируется от почти неразличимого до заметного, бурой, светло-бурой или серой окраски; иногда с поверхности выделяются остатки дернины в виде серого прерывистого горизонта, густо переплетённого корнями; с поверхности горизонта залегает слой обильного скопления солей в виде солевой корочки или пухлого слоя ярко-белого, белесого или белесо-серого цвета;

B(Bg) — под гумусовым горизонтом или под верхним солевым горизонтом выделяются однородный слой или серия слоев, иногда переходный горизонт В;

G — глеевый горизонт разной степени выраженности.

В почвенном профиле выделяются соли в виде мелкокристаллических скоплений — прожилок, крапинок, гнездышек как ярко белого, так и бурого цвета, блестящих. На разной глубине почвенного профиля наблюдаются сизые и ржаво-охристые пятна оглеения; иногда они обнаруживаются по всему профилю, но могут и отсутствовать. В нижней части почвенного профиля нередко отмечается омергелеванность.

Согласно классификации почв СССР 1977 года выделялось два типа солончаков: автоморфные и гидроморфные. К автоморфным относились солончаки, приуроченные к выходам засолённых пород или имеющим палеогидроморфное происхождение (чаще всего такая ситуация складывается на речных террасах). В настоящее время грунтовые воды не должны оказывать влияния на профиль автоморфных солончаков. Глубина их залегания — более 10 м.

Гидроморфные солончаки напротив, развиваются при высоком (3—1 м) стоянии грунтовых вод. Выделяемые подтипы: Типичные — свойства солончаков выражены наиболее полно. Луговые — образуются при засолении луговых почв и сохраняют ряд их признаков, таких как высокое содержание гумуса, наличие оглеения. Грунтовые воды залегают на глубине 1—2 м, их степень, а иногда и химизм засоления, подвержены сезонной изменчивости. Почвы могут периодически подвергаться рассолению, тогда в них происходит аккумуляция гумуса, после чего засоляются снова. Болотные — образуются при засолении болотных почв, характерно частичное сохранение болотной растительности, оглеение по всему профилю, возможно наличие торфяных горизонтов. Соровые — образуются на дне котловин периодически высыхающих солёных озёр. Оглеение по всему профилю, отмечается запах сероводорода. Поверхность лишена растительности, покрыта коркой соли. При толщине корки более 10 см такие солончаки относят к непочвенным образованиям.Грязево-вулканические — образуются при излиянии на поверхность засолённых грязей или минерализованных вод.Бугристые (чоколаки) — бугры высотой до 2 м сильнозасолённого материала эолового происхождения, скрывающие кусты тамарикса или чёрного саксаула.

В классификации почв России 2004 года выделяются следующие типы солончаков:

Собственно солончаки — соответствующие автоморфным и гидроморфным типичным солончакам старой классификации.Солончаки глеевые — соответствуют низкогумусовым луговым и болотным подтипам гидроморфных солончаков.Солончаки сульфидные (соровые) — соответствуют одноимённому подтипу старой классификации.Солончаки тёмные — характеризуются высоким содержанием гумуса (до 12 %), ниже по профилю — сизые и ржавые пятна, свидетельствующие о периодическом переувлажнении. Соответствуют подтипу луговых солончаков.Солончаки торфяные — характеризуются наличием засолённого торфяного или перегнойно-торфяного горизонта, под которым залегает засолённый глеевый. Соответствуют подтипу болотных солончаков.Также выделяется группа типов вторичных солончаков, их называют по типам почв, из которых они образованы: солончак по чернозёму, солончак-солонец .

19. Во́дный режи́м — изменения во времени расхода воды, уровней воды и объёмов воды в водотоках (реках и других), водоёмах (озёрах, водохранилищах и других) и в других водных объектах (болота и другие).В районах с тёплым климатом на водный режим рек основное влияние оказывают атмосферные осадки и испарение. В районах с холодным и умеренным климатом также очень существенна роль температуры воздуха.

Типичные водные режимы рек различаются по климатическим зонам:

Тропическая саванна —нне половодье продолжается 6—9 мес

Субтропики средиземноморского типа — средняя и низкая водность, преобладает зимний сток

Приокеанические субтропики (Флорида, низовья Янцзы) и прилегающие районы Юго-Восточной Азии — режим определяется муссонами, наибольшая водность летом и наименьшая — зимой

Умеренный пояс Северного полушария — повышенная водность весной (на юге преимущественно за счёт дождевого питания; в средней полосе и на севере — половодье снегового происхождения при более или менее устойчивой летней и зимней межени)

Умеренный пояс в условиях резко континентального климата (Северный Прикаспий и равнинный Казахстан) — кратковременное весеннее половодье при пересыхании рек в течение большей части года

Дальний Восток — режим определяется муссонами, летнее половодье дождевого происхождения.

Районы многолетней мерзлоты — пересыхание рек зимой. На некоторых реках Восточной Сибири и Урала во время ледостава образуются наледи. В Субарктике таяние снежного покрова происходит поздно, поэтому весеннее половодье переходит на лето. На полярных покровных ледниках Антарктиды и Гренландии процессы абляции происходят на периферийных нешироких полосах, в пределах которых образуются своеобразные реки в ледяных руслах. Они питаются исключительно ледниковыми водами в течение кратковременного лета.

20. Подзолистые почвы характеризуются невысоким плодородием, небольшим слоем перегнойного горизонта (10—20 см), низким содержанием гумуса (0,5—2,5%), кислой реакцией почвенного раствора (pH 4—5) и низким содержанием доступных для растений питательных элементов. Основные мероприятия по повышению плодородия дерново-подзолистых почв заключаются в следующем: в регулировании водно-воздушного режима избыточно увлажненных почв путем устройства дренажных и открытых осушительных систем, проведении культур технических работ, увеличении перегнойного слоя путем известкования, систематическом внесении органических и минеральных удобрений.

21. Краснозём — тип почвы; отличается повышенным содержанием окислов железа аллюминия. Из-за окислов железа почва имеет красноватую окраску. Краснозёмы — кислые или слабокислые почвы.

Этот тип почв характерен для субтропических широколиственных лесов, иногда краснозёмы встречаются в тропических саваннах. Для Юго-Восточной Азии красноземы, согласно А. Н. Краснову, так же обычны, как черноземы для российских степей[1].

На территории бывшего СССР краснозёмы встречаются в Грузии и Азербайджане.

22. Васи́лий Васи́льевич Докуча́ев (1 марта 1846 —8 ноября1903) — известный геолог и почвовед, основатель русской школы почвоведения и географии почв.

Создал учение о почве как об особом природном теле, открыл основные закономерности генезиса и географического расположения почв. В Императорском вольном экономическом обществе (ВЭО) уже с 1840-х годов поднимался вопрос об изучении чернозёмов, но лишь после реформ Александра II, начала развития в России капитализма и появления первых признаков истощения степных почв (засухи 1873 и 1875 годов), в этой области были сделаны первые шаги. В 1876А. В. Советов и М. Н. Богданов убеждают ВЭО в необходимости глубокого изучения чернозёмов. Советов подключает к работе Докучаева. В 1877 году Докучаев выступает перед ВЭО с докладом «Итоги о русском чернозёме», где критически анализирует отрывочные данные о чернозёмах, опубликованные к этому времени, теории его происхождения (морскую, болотную, растительно-наземную), после чего предлагает план будущих специальных исследований. Другая программа была представлена П. А. Костычевым, ВЭО, однако, отдало предпочтение Докучаеву и поручило ему руководство «чернозёмной комиссией»..

В 1883 году вышло сочинение Докучаева «Русский чернозём», в котором детально рассмотрены: область распространения, способ происхождения, химический состав чернозёма, принципы классификации и методы исследования этой почвы. В нём было предложено определение почвы как особого природного минерально-органического образования, а не любых поверхностных наносов (концепция агрогеологии) или пахотных слоёв (агрономия). Те или иные почвы являются результатом совокупного действия следующих агентов: живого мира, материнской породы, климата, рельефа и времени. Для классификации почв, равно как для их рационального использования, необходимо исходить из её происхождения (генезиса), а не петрографического, химического или гранулометрического состава. В своей книге Докучаев обращается и к причинам роста частоты и ущерба от засух, называя среди них отсутствие надлежащих способов обработки почв, севооборотов, мер по сохранению влаги, распылении зернистой структуры черноземов, ухудшении водного и воздушного режимов, эрозии.

За эту работу Докучаев удостоен Санкт-Петербургским университетом степени доктора, от Вольного экономического общества получил особую благодарность, а от Академии наук — полную Макарьевскую премию (1885). «Русский чернозём» подвергся критике со стороны П. А. Костычева: он считал слишком незначительным число образцов, которые были проанализированы для доказательства зависимости свойств чернозёма от климатических факторов. По инициативе и при ближайшем содействии Докучаева в1888 году была основана Почвенная комиссия при Вольном экономическом обществе, в которой он состоял председателем, ставшая первой организацией почвоведов. В 1889 была создана комиссия под председательством Докучаева для всестороннего научного исследования Санкт-Петербурга и его окрестностей. В 1889—1890 Докучаев был секретарём оргкомитета VIII съезда естествоиспытателей и врачей в Санкт-Петербурге. В 1895 году Докучаев организовал Бюро по почвоведению при Учёном комитете Министерства земледелия и государственных имуществ, получено согласие на подготовку новой почвенной карты (закончена в 1900 году Н. М. Сибирцевым, А. Р. Ферхманом и Г. И. Танфильевым).

В 1892—1896 годах Докучаев временно исполнял обязанности директора Новоалександрийского института сельского хозяйства и лесоводства и руководил преобразованием его в высшее сельскохозяйственное и лесное учебное заведение. В 1894 он добился организации там первой кафедры генетического почвоведения, заведующим которой стал Н. М. Сибирцев.

23. Подзолистые почвы — типичные почвы хвойных, или северных ("бореальных"), лесов. Также характерны для эвкалиптовых лесов и пустошей южной Австралии. Название происходит от слов "под" и "зола" и появилось, видимо, от русских крестьян, обнаруживавших при вспахивании слой, напоминавший золу. Эти почвы формируются в сырых и холодных местностях.

Представляют собой большую группу кислых сиаллитных элювиально-иллювиально-дифференциированных почв с профилем E-Bt, f, h, al, формирующихся в условиях промывного водного режима при сезонном промораживании на суглинистых моренах, покровных суглинках, суглинистых делювиальных и элювиально-делювиальных отложениях кислых пород. Для формирования почв характерно периодическое переувлажнение верхней части профиля весной при снеготаянии и осенью перед установкой снежного покрова.

Профиль конкретных почв Ad-A-E-B(t, h…)-С. При антропогенном изменении любые горизонты могут включаться в горизонт Ap (Ap-E-Bh-C).

В зависимости от строения профиля и характера почвообразующих пород подзолистые почвы делятся на роды:

• неразвитые на дюнных песках (слабо дифференцированные);

• псевдофибровые на глубоких, часто слоистых песках, характеризуются наличием тонких уплотненных прослоек ржаво-охристого цвета, насыщенных оксидами железа.

По мощности элювиальной части профиля подзолистые почвы делятся на следующие виды:

• слабоподзолистые (поверхностно-подзолистые), нижняя граница горизонта А2 на глубине менее 10 см;

• среднеподзолистые (мелкоподзолистые), нижняя граница горизонта А2 на глубине 10-20 см;

• сильноподзолистые (неглубокоподзолистые), нижняя граница горизонта А2 на глубине более 20 см.

Профиль подзолистых почв четко дифференцирован по гранулометрическому составу. Минимальное содержание ила и глинистых частиц приурочено к горизонту А2.

24. Почвенные микроорганизмы - совокупность разных групп микроорганизмов, для которых естественной средой обитания служит Почва. П. м. играют важную роль в круговороте веществ (См. Круговорот веществ) в природе, почвообразовании и формировании плодородия почв. П. м. могут развиваться не только непосредственно в почве, но и в разлагающихся растительных остатках. В почве встречаются также некоторые болезнетворные микробы, водные микроорганизмы и др., которые случайно попадают в почву (при разложении трупов, из желудочно-кишечного тракта животных и человека, с поливной водой или др. путями) и, как правило, быстро в ней погибают. Однако некоторые из них сохраняются в почве длительное время (например, сибиреязвенные бациллы, возбудители столбняка) и могут служить источником инфекции для человека, животных, растений.

По общей массе П. м. составляют большую часть микроорганизмов нашей планеты: в 1 г чернозема содержится до 10 млрд. (иногда и более) или до 10 т/гаживых микроорганизмов. П. м. представлены как прокариотами (бактерии, актиномицеты, синезелёные водоросли), так и эукариотами (грибы, микроскопические водоросли, простейшие). Благодаря использованию современных методов (электронная и капиллярная микроскопия) ежегодно открывают много новых П. м. Очень разнообразны П. м. по свойствам и функциям. Среди них есть гетеротрофы и автотрофы, аэробы и анаэробы; резко различаются П. м. по оптимуму pH, отношению к температуре, осмотическому давлению, используемым источникам органических и неорганических веществ. Многие из них, несмотря на различные, а иногда прямо противоположные потребности, развиваются в одной и той же почве, состоящей из множества резко различающихся микросред. Изменение числа П. м. зависит и от времени года: весной и осенью их больше, зимой и летом меньше. Верхние слои почвы богаче П. м. по сравнению с нижележащими; особое обилие П. м. характерно для прикорневой зоны растений — ризосферы.

Обработка почвы, внесение удобрений, создание благоприятного водного режима почвы и т.п. способствуют увеличению количества П. м. и повышению их активности. Важнейшая планетарная функция П. м. — их участие в круговороте веществ, в том числе в процессах превращения важнейших биогенных элементов - О, С, N, Р, S, Fe. П. м. способны разрушать все природные органические соединения, а также ряд неприродных органических соединений. В целом П. м. выполняют важную роль в очистке биосферы (См. Биосфера) от загрязнений (разложение пестицидов, окисление угарного газа). Особенности почв разных типов и различия в их плодородии во многом определяются спецификой П. м. и микробиологических процессов в почве. Некоторые виды П. м. используются в микробиологическом синтезе антибиотиков, витаминов, ферментов и др. белков, аминокислот, гиббереллинов (например, большинство антибиотиков получают при культивировании почвенных актиномицетов).

25. Общие физические свойства почвы

К их числу относят плотность почвы, плотность ее твердой фазы и пористость.

Почва, как физическое тело, состоит из трех фаз: твердой, жидкой и газообразной. Твердая фаза представлена минеральными и органическими веществами, жидкая - почвенным раствором, газообразная - почвенным воздухом.

Плотность твердой фазы (относительная плотность) - это отношение массы твердой фазы почвы к массе воды в том же объеме при температуре 4°С. Различные типы почв имеют неодинаковую плотность твердой фазы. Обычно для минеральных почв она колеблется в пределах 2,4 - 2,8 гсм3; бедные органическим веществом дерново - подзолистые почвы имеют плотность твердой фазы 2,6 - 2,7, черноземы обыкновенные - 2,4 - 2,7, торфяники - 1,4 - 1,8 гсм3.

Плотность почвы (объемная масса) - масса единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении, выраженная в гсм3. Плотность минеральных почв колеблется от 0,8 до 1,8 гсм3, целинных верховых болотных - от 0,04 до 0,08 гсм3, старопахотных низинных торфяно - болотных - от 0,2 до 0,3 гсм3; почвы с небольшим содержанием гумуса имеют плотность 1,3 - 1,6 гсм3, нижние почвенные горизонты плотного сложения - 1,6 - 1,8 гсм3. Плотность почвы зависит от минерального и механического состава, содержания органических веществ, структурности и сложения. После механической обработки почва имеет наименьшую плотность, а затем начинает уплотняться. По истечении определенного срока (разного для разных почв) плотность достигает практически постоянного значения. Эту величину называют равновесной плотностью.

Пористость - суммарный объем всех пор и промежутков между частицами твердой фазы почвы. Общую пористость определяют по разности между общим объемом почвы и объемом твердой фазы почвы.

В зависимости от размера пор различают капиллярную и некапиллярную пористость. Капиллярная пористость равна объему капиллярных промежутков почвы, некапиллярная - объему межагрегатных пор.

Сумма капиллярной и некапиллярной пористости составляет общую пористость.

Пористость почвы зависит от структурности, плотности, механического и минерального составов почвы.

С общей пористостью связаны воздухопроницаемость, водопроницаемость, воздухоемкость, газообмен между почвой и атмосферой. Об условиях водно - воздушного режима почв можно судить по капиллярной и некапиллярной пористости. По А. Г. Дояренко, наиболее благоприятные условия увлажнения и газообмена складываются в почвах при соотношении капиллярной и некапиллярной пористости 1:1.

Деление пористости на капиллярную и некапиллярную не охватывает всего многообразия форм пор в почве. Так, Н. А. Качинский подразделяет пористость на такие формы, как общая пористость; пористость агрегатов; межагрегатная пористость; капиллярная пористость; поры, заполненные прочносвязанной водой; поры, заполненные рыхлосвязанной водой; поры, занятые воздухом. Кроме того, он делит поры на активные и неактивные. В активных порах находится капиллярная и гравитационная вода, воздух и почвообитающие организмы. Неактивные поры (наиболее мелкие, от нескольких микрон до долей микрона) содержат прочно - и рыхлосвязанную воду.

Наиболее благоприятное в агрономическом понятии соотношение пористости наблюдается в черноземе: общая пористость 58 - 64%, пористость отдельных агрегатов 38 - 40 %, поры, занятые воздухом, до 20 - - 27 %, неактивные поры меньше 10 %.

26. ЦЕНОЗ, любое сообщество организмов. Различают зооценозы (сообщества животных), фитоценозы (сообщества растений), микробоценозы (сообщества микроорганизмов), биоценозы (биологические сообщества), биогеоценозы (сообщества живых и косных компонентов).

Взаимодействие между почвою и растительностью все время происходит в известном смысле «круговорот» вещества и перекачивание минеральных веществ из различных горизонтов почвы в надземные части растений, а затем возвращение их в почву в виде растительного опада. Таким образом осуществляется перераспределение минеральных веществ почвы по ее горизонтам.

Особо важную роль в этом процессе играет опад, так называемая лесная подстилка, т. е. накапливающийся на поверхности собственно почвы слой из остатков листьев, ветвей, коры, плодов и других частей растений. В лесной подстилке происходит разрушение и минерализация этих растительных остатков.

Огромную роль играет растительность также в водном режиме почвы, поглощая влагу из определенных горизонтов почвы, отдавая ее затем в атмосферу путем транспирации, влияя на испарение воды с поверхности почвы, воздействуя на поверхностный сток воды и подземное ее перемещение. При этом влияние растительности на почвенные условия зависит от состава растительности, ее возраста, высоты, мощности и густоты.

27. Подзолисто-болотные почвы. Эти почвы образуются в результате сочетания подзолистого и болотного процессов почвообразования. Развитие их обычно приурочено к равнинным и пониженным элементам рельефа, создающим благоприятные условия для периодического их переувлажнения. Особенно интенсивно протекает процесс заболачивания, когда подзолисто-болотные почвы развиваются на тяжелых, связных породах с плохой водопроницаемостью, где в связи с этим повышается уровень грунтовых вод и образуются длительные застои почвенной воды, или верховодки.

Заболачивание сопровождается развитием оглеения. В случае длительного застоя верховодки оно захватывает прежде всего горизонты А, и А2, при увлажнении за счет подтока вод снизу оглеением захватывается нижняя часть почвенного профиля — почвообразующая порода и горизонт В. Вместе с тем в анаэробных условиях разложение растительных остатков идет весьма медленно и на поверхности почвы постепенно образуется маломощный торфянистый горизонт.

При дальнейшем развитии заболачивания на поверхности дерново-глеевых почв начинает формироваться торфяной горизонт и они переходят в болотную почву низинного болота.

Возникшие в тех или иных природных условиях болотные образования не остаются постоянными во времени, а непрерывно изменяются, переходя из одной стадии развития в другую.

Такую эволюцию болотных почв можно наблюдать в природе, когда почвы низинных болот переходят в почвы переходных, а затем и верховых болот.

28. МОРФОЛОГИЯ ПОЧВ – сумма внешних признаков, которые являются результатом процессов формирования и поэтому отражают происхождение (генезис) почв, историю их развития, их физические и химические свойства. Морфологические признаки доступны простому визуальному наблюдению, но для более точного анализа используют как простые приспособления (например, лента с сантиметровыми делениями для определения мощности почвы), так и достаточно сложные приборы (поляризационные микроскопы, применяемые для изучения микроскопических морфологических признаков).

В качестве основных морфологических признаков почвы выделяют: почвенный профиль, окраску и цвет почв, почвенную структуру, гранулометрический (механический) состав почв, сложение почв, новообразования и включения.

Почвенный профиль. При рассмотрении достаточно глубокого почвенного разреза можно увидеть, что почвенная толща имеет слоистое строение.

Эта псевдослоистость обусловлена разделением почвенной толщи на почвенные горизонты, каждый из которых более или менее однороден по механическому, минералогическому, химическому составу, физическим свойствам, структуре, цвету и другим признакам. Почвенные горизонты обособляются постепенно в процессе формирования почвы, отсюда их другое название – «генетические» горизонты. Однако даже в окончательно сформированных почвах горизонты, как правило, не имеют резкой границы и постепенно переходят один в другой. Совокупность генетических горизонтов образует почвенный профиль.