Типы строения почвенного профиля
Лекции 2. Факторы почвообразования.
Выветривание является начальным этапом большого геологического круговорота веществ на земной поверхности.
Выветривание — совокупность сложных и разнообразных процессов количественного и качественного изменения горных пород и слагающих их минералов под воздействием атмосферы, гидросферы и биосферы.
Горизонты горных пород, где протекают процессы выветривания, называются корой выветривания. В ней различают две зоны: зону поверхностного, или современного, выветривания и зону глубинного, или древнего, выветривания.
В процессе выветривания различают по преобладающему действию тех или других факторов три формы — физическое, химическое и биологическое.
Физическое выветривание — механическое раздробление горных пород и минералов без изменения их химического состава.
Химическое выветривание — процесс химического изменения и разрушения горных пород и минералов с образованием новых минералов и соединений.
Биологическое выветривание — механическое разрушение и химическое изменение горных пород и минералов под действием организмов и продуктов их жизнедеятельности.
Большой геологический круговорот веществ – геологические процессы превращения и перемещения массы горных пород на протяжении геологических эпох.
Малый биологический круговорот веществ – комплекс процессов обеспечивающий циклическую динамику биогеохимии почвообразования.
|
|
|
Факторы почвообразования климат, растительность, почвообразующие породы, рельеф местности, возраст страны (времени).
Почва как особое природное тело формируется в результате тесного взаимодействия следующих факторов — климата, растительности, почвообразующих пород, рельефа местности и возраста страны (времени).
Климат.
разносторонняя роль климата как фактора почвообразования проявляется в следующем.
Во-первых, климат является важным фактором развития биологических и биохимических процессов. Определенное сочетание температурных условий и увлажнения обусловливает тип растительности, темпы создания и разрушения органического вещества, состав и интенсивность деятельности почвенной микрофлоры и фауны.
Во-вторых, атмосферный климат, преломляясь через свойства и состав почвы, оказывает огромное влияние на водно-воздушный, температурный и окислительно-восстановительные режимы почвы.
В-третьих, с климатическими условиями тесно связаны процессы превращения минеральных соединений в почве (направление и темп выветривания, аккумуляция продуктов почвообразования и др.).
В-четвертых, климат оказывает большое влияние на процессы ветровой и водной эрозии почв.
|
|
|
Рельеф, как и климат, является одним из условий, в которых развиваются почвы. Он имеет очень важное значение в почвообразовании и размещении почв по территории.
Рельеф выступает как главный фактор перераспределения солнечной радиации и осадков в зависимости от экспозиции и крутизны склонов и оказывает влияние на водный, тепловой, питательный, окислительно-восстановительный и солевой режимы.
Рельеф оказывает большое влияние на развитие эрозионных процессов. В условиях склоновых форм рельефа возможно проявление водной эрозии, т. е. смыва и размыва почвы. Равнинные формы в районах с засушливым и континентальным климатом благоприятствуют возникновению ветровой эрозии.
Рельеф выступает и как фактор эволюции растительности и почв при его изменении.
Почвообразующие породы как фактор почвообразования
Горные породы, из которых формируется почва, называются почвообразующими, или материнскими.
Почвообразующие породы характеризуются по их происхождению, составу, строению и свойствам. Почвообразующая порода является материальной основой почвы и передает ей свой механический, минералогический и химический состав, а также физические и химические свойства, которые в дальнейшем постепенно изменяются в различной степени под воздействием почвообразовательного процесса.
|
|
|
Свойства и состав материнских пород влияют на состав поселяющейся растительности, ее продуктивность, на скорость разложения органических остатков, качество образующегося гумуса, особенности взаимодействия органических веществ с минералами и другие стороны почвообразовательного процесса.
Главными почвообразующими породами являются рыхлые осадочные.
Осадочные породы — отложения продуктов выветривания массивно кристаллических пород или остатков различных организмов. Они подразделяются на обломочные, химические осадки и биогенные.
К наиболее распространенным осадочным породам относятся континентальные четвертичные отложения: ледниковые, водно-ледниковые, лессы и лессовидные суглинки, элювиальные, аллювиальные, делювиальные, пролювиальные, эоловые, менее распространены озерные, морские. Они различаются по характеру сложения, влагоемкости, водопроницаемости, порозности, что определяет водно-воздушный и тепловой режимы.
Биологический фактор почвообразования
|
|
|
Под биологическим фактором почвообразования понимается многообразное участие живых организмов и продуктов их жизнедеятельности в почвообразовательном процессе.
Наиболее могущественным фактором, оказывающим влияние на направление почвообразовательного процесса, являются живые организмы. Начало почвообразования всегда связано с поселением организмов на минеральном субстрате. В почве обитают представители всех четырех царств живой природы — растения, животные, грибы, прокариоты. Пионерами в освоении и преобразовании косного минерального вещества в почве яляются различные виды микроорганизмов, лишайники, водоросли. Они еще не создают почву, они готовят биогенный мелкозем — субстрат для поселения высших растений — основных продуцентов органического вещества. Именно им, высшим растениям, как главным накопителям вещества и энергии в биосфере, и принадлежит ведущая роль в процессах почвообразования
Роль древесной и травянистой, лесной и степной или луговой растительности в процессах почвообразования существенно различна.
Под лесом опад, являющийся главным источником гумуса, поступает преимущественно на поверхность почвы. В меньшей степени в гумусообразовании участвуют корни древесной растительности.
В хвойном лесу опад, в силу специфики его химического состава и большой механической прочности, очень медленно подвергается процессам разложения. Лесной опад вместе с грубым гумусом образует подстилку типа «мор» той или иной мощности. Процесс разложения в подстилке осуществляется преимущественно грибами; гумус имеет фульватный характер.
В смешанных и, особенно, в широколиственных лесах лиственный опад более мягкий, содержит в своем составе высокое количество оснований, богат азотом. Процесс минерализации ежегодного опада в основном совершается в течение годового цикла. В лесах подобного типа в гумусообразовании принимает большое участия опад травянистой растительности. Освобождающиеся при минерализации опада основания нейтрализуют кислые продукты почвообразования, синтезируется более насыщенный кальцием гумус гуматно-фульватного типа.
Иной характер поступления органических остатков и химических элементов в почву наблюдается под пологом травянистой степной или луговой растительности. Основным источником образования гумуса является масса отмирающих корневых систем и в значительно меньшей степени надземная масса (степной войлок, семена растений и т. д.). Это объясняется тем, что биомасса корней у травянистой растительности (в отличие от древесной) обычно значительно преобладает над надземной биомассой. Опад травянистой растительности в отличие от опада древесных пород характеризуется более тонкой структурой, меньшей механической прочностью, высокой зольностью, богатством азотом и основаниями.
Почвообразовательный процесс, протекающий под влиянием травянистой растительности, носит название дернового процесса.
Наряду с высшей растительностью большое влияние на процессы почвообразования оказывают многочисленные представители почвенной фауны — беспозвоночные и позвоночные, населяющие различные горизонты почвы и живущие на ее поверхности.
Функции беспозвоночных и позвоночных животных важны и разнообразны; одна из них — разрушение, измельчение и поедание органических остатков на поверхности почвы и внутри ее.
Вторая функция почвенных животных выражается в накоплении в их телах элементов питания и главным образом в синтезе азотсодержащих соединений белкового характера. После завершения жизненного цикла животного наступает распад тканей и возврат в почву накопленных в телах животных веществ и энергии.
Деятельность роющих животных оказывает большое влияние на перемещение масс грунта и почвы, на формирование своеобразного микро- и нанорельефа. В некоторых случаях перерытость почв и выбросы на поверхность достигают таких размеров, что возникает необходимость введения в номенклатуру почв специальных определений (например, карбонатный перерытый чернозем). Профиль таких почв имеет рыхлое, кавернозное строение, почвенные горизонты часто перемещены и трансформированы.
Таким образом, в почвообразовании участвуют три группы организмов — зеленые растения, микроорганизмы и животные, образующие на суше сложные биоценозы. Вместе с тем функции каждой из этих групп как почвообразователей различны.
Зеленые растения являются единственным первоисточником органических веществ в почве, и основной функцией их как почвообразователей следует считать биологический круговорот веществ — поступление из почвы элементов питания и воды, синтез органической массы и возврат ее в почву после завершения жизненного цикла.
Основными функциями микроорганизмов как почвообразователей являются разложение растительных остатков и почвенного гумуса до простых солей, используемых растениями, участие в образовании гумусовых веществ, в разрушении и новообразовании почвенных минералов.
Основными функциями почвенных животных является разрыхление почвы и улучшение ее физических и водных свойств, обогащение почвы гумусом и минеральными веществами.
Лекция 3
Морфологические признаки почв
Морфологические признаки почвы – система показателей, позволяющей отличать морфологические элементы один от другого.
К внешним морфологическим признакам относятся: строение, мощность профиля и отдельных горизонтов, окраска, гранулометрический состав, структура, сложение, новообразования, включения.
Строение почвы
Всякая почва представляет собой систему последовательно сменяющих друг друга по вертикали генетических горизонтов — слоев, на которые дифференцируется исходная материнская горная порода в процессе почвообразования.
Эта вертикальная последовательность горизонтов получила название почвенного профиля.
Типы строения почвенного профиля
Профиль бывает простым и сложным.
Простое строение профиля включает пять типов:
1) примитивный профиль
2) неполноразвитый профиль;
3) нормальный профиль;
4) слабодифференцированный;
5) нарушенный (эродированный) профиль.
Сложное строение почвенного профиля также характеризуется пятью типами:
1) реликтовый профиль;
2) многочленный профиль;
3) полициклический профиль;
4) нарушенный (перевернутый) профиль;
5) мозаичный профиль.
Почвенные горизонты
Генетические почвенные горизонты — это формирующиеся в процессе почвообразования однородные, обычно параллельные земной поверхности слои почвы, составляющие почвенный профиль и различающиеся между собой по морфологическим признакам, составу и свойствам.
Строение почвы — общий облик почвенного профиля. Характер и последовательность генетических горизонтов специфичны для каждой почвы, что является основной диагностической характеристикой. Каждый горизонт имеет название и буквенное обозначение (индекс). В качестве индексов примеяют буквы латинского алфавита:
Обычно выделяют:
Ао— лесная подстилка
А — гумусово-аккумулятивный горизонт формируется в верхней части профиля в результате накопления гумуса и элементов питания.
Ап—пахотный горизонт, поверхностный гумусовый горизонт, преобразованный периодической обработкой.
Ad — дернина — густо пронизанный корнями растений верхний слой почвы, формируется под луговой растительностью.
A 1 — гумусово-элювиальный; наряду с накоплением гумуса происходят разрушение минералов и частичный вынос органических и минеральных веществ.
А2 —- элювиальный всегда окрашен в светлые тона в результате интенсивного разрушения и выноса продуктов разрушения в нижележащие горизонты или за пределы почвенного профиля. В подзолистых и дерново-подзолистых почвах он называется подзолистым горизонтом.
В — иллювиальный горизонт, переходный от гумусового к материнской породе; горизонт вмывания, в результате чего он может обогащаться гумусом ( Bh ), илом (В i ), карбонатами (Вк или Вса), соединениями железа ( BFe ) глиной (Вт).
G — Глеевый горизонт формируется в гидроморфных почвах вследствие длительного или постоянного избыточного увлажнения.
С — Материнская порода представляет собой незатронутую почвообразованием породу, в верхнюю часть которой могут вмываться соли. Их присутствие обозначается дополнительными буквами: карбонатов — Ск гипса — Сг, сульфатов — Cs .
Д — подстилающая порода выделяется тогда, когда почвенные горизонты образовались на породе, ниже которой расположена другая порода.
Для переходных горизонтов применяются двойные обозначения:
А2В — горизонт с признаками подзолистого (А2) и иллювиального (В);
A1A2 — прокрашенный гумусом, с признаками оподзоливания;
B1Ba — отсутствует резкая граница между слоями в иллювиальном горизонте и т.д.
Для торфяных почв применяется индекс Т.
Профили пойменных почв подразделяются как на горизонты, так и на отдельные слои аллювия и обозначаются A1, А2 и т.д.
Обозначение аллювия ставится на первое место: Ао — Al1A1 – Al1Bo – Al1 - Al...
Мощность почвенного профиля и почвенных горизонтов
Мощность почвенного профиля — общая протяженность всех горизонтов до материнской породы. У различных почв она колеблется от 40-50 до 100-150 см.
Мощность почвенного горизонта — протяженность от верхней до нижней границы. Например, Ао = 0-5 см, A1 — 5-25 см и т.д., т.е. видна как мощность, так и глубина расположения горизонта.
Сочетание горизонтов позволяет записать строение почвенного профиля в виде своеобразной формулы,
например: Ао — A1 — А2 — B1 — В2 — ВС — С — подзолистая почва;
Ап — А2 — А2В1 — Bg — BCg — Cg — дерново-подзолистая пахотная грунтово-глееватая почва.
Окраска почвы
Окраска почвы — наиболее доступный, и прежде всего бросающийся в глаза морфологический признак. Это существенный показатель процессов, происходящих в почве, и принадлежности ее к тому или иному типу. Недаром многие почвы получили название в соответствии со своей окраской — подзол, краснозем, чернозем, желтозем и т.д.
Наиболее важны для окраски почв следующие группы веществ:
1) гумус; 2) соединения железа; 3) кремнекислота, углекислая известь.
Гумусовые вещества обусловливают черную, темно-серую и серую окраски.
Соединения окиси железа окрашивают почву в красный, оранжевый и желтый цвета,
закиси железа — всю почву или отдельные ее горизонты и участки в сизые и голубоватые тона. Встречающийся, например, в болотных почвах вивианит [Fe3(PO4)2-8H2O] придает им зеленовато-голубой оттенок.
Кремнезем (SiO2), углекислый кальций (СаСО3) и каолинит (H2Al2Si2O8-H2O) обусловливают белую и белесую окраски.
В ряде случаев заметную роль в приобретении почвой белесоватых оттенков могут играть гипс (CaSO4-2H2O) и легкорастворимые соли (NaCl, Na2SO4-8H2O и др.).
Минералогический состав почв
Первичные минералы почти целиком сосредоточены в гранулометрических фракциях размером более 0,001 мм, так называемой крупной фракции почв, что определяется исходными преобладающими размерами минеральных зерен в плотных породах, а также максимальными пределами их дробления при механических и температурных воздействиях.
Наиболее распространенными первичными минералами в породах и почвах являются кварц, полевые шпаты, ам фиболы, пироксены и слюды.
Вторичные минералы возникли из первичных минералов под воздействием климатических и биологических факторов, практически целиком сосредоточены в тонкодисперсных гранулометрических фракциях размером <0,001 мм.
Представлены глинистыми минералами, минералами оксидов железа, алюминия, марганца и кремния и минералами-солями.
Глинистые минералы, как правило, составляют основную часть вторичных минералов. Названы они так в связи с тем, что преимущественно определяют минералогический состав глин.
К главнейшим глинистым минералам относятся минералы групп каолинита, гидрослюд, монтмориллонита, смешаннослойных минералов, хлорита.
Минералы гидроксидов железа и алюминия. Из минералов группы железа наибольшее значение имеют гематит и гетит, и гиббсит из минералов группы алюминия.
Минералы-соли встречаются в виде примесей к глинистым минералам главным образом в почвах аридных и семиаридных зон.
Наиболее широко распространенными минералами-солями в почвах являются карбонаты:
кальцит, люблинит, арагонит; доломит; сода.
Среди сульфатов наиболее распространены гипс, полугидрат, ангидрит, мирабиллит.
Среди хлоридов в почвах преобладает галит.
Гранулометрический состав почв и его агрономическое значение
Гранулометрическим составом почвы называется относительное содержание в процентах в ее составе твердых частиц разной крупности, выделяемых в пределах непрерывного ряда определенных условных групп крупности.
Гранулометрический состав почв в значительной степени унаследован от соответствующих почвообразующих (материнских) горных пород и в своих основных чертах мало меняется в процессе почвообразования.
Основная масса твердой фазы почва (95—98%) — минеральная. Элементарные частицы, близкие по свойствам и размерам, объединяются в группы, фракции, на основе чего производится классификация механических элементов. В настоящее время принята классификация В.Р. Вильямса и А.Н. Сабанина, усовершенствованная Н.А. Качинским (1965).
Частицы размером более 1 мм называют почвенным скелетом или крупноземом, менее 1 мм — мелкоземом.
Сумму всех частиц размером менее 0,01 мм называют физиче ской глиной, а более 0,01 мм — физическим песком. Сумму частиц менее 0,001 мм называют илистой или тонкодисперсной фракци ей.
Классификация по гранулометрическому составу проводится объединением пород и почв в несколько групп с характерными для них физическими и химическими свойствами.
В зависимости от удельного сопротивления при обработке почв к сельскохозяйственным орудиям почвы делят на легкие (пески, супеси), средние (суглинки) и тяжелые (глины).
Новообразования и включения
Химические новообразования в почве—могут или осаждаться на месте образования или, перемещаясь с почвенным раствором в горизонтальном и вертикальном направлениях, выпадать на некотором расстоянии от места своего возникновения.
Химические новообразования по форме разделяют на выцветы и налеты; корочки, примазки и потеки; прожилки и трубочки, конкреции.
Включения — инородные тела в профиле почвы, не связанные < почвообразовательным процессом. К ним относятся камни, обломки кирпича, кусочки угля, кости, черепки и др.
Органические и органо-минеральные вещества в почвах
Органическая часть почвы состоит из органических остатков (корешков и наземного опада) и гумуса. Источником гумуса являются органические остатки высших растений, микроорганизмов и животных, обитающих в почве.
Гумусом называют сложный динамический комплекс органических соединений, образующихся при разложении и гумификации органических остатков. Содержание гумуса в почвах определяется условиями и характером почвообразовательного процесса; оно колеблется в верхних горизонтах от 1—2 до 12—15%, резко или постепенно уменьшаясь с глубиной.
Гумус является универсальной системой, определяющей и регулирующей практически все факторы, влияющие на формирование почвенного профиля и рост плодородия,
1. Взаимодействуя с минеральной частью почвы, гумусовые вещества и их производные участвуют в трансформации минералов.
Разрушение их фульвокислотами сопровождается миграцией растворимых продуктов, что приводит к образованию элювиальных и иллювиальных горизонтов. При преобладании гуминовых кислот в почвах формируется хорошо выраженный гумусовый горизонт, обладающий высоким уровнем плодородия. Одновременно в пределах каждого конкретного горизонта формируются такие свойства, как структура, влагоемкость, емкость поглощения, буферная способность и др.
2. Гумус — основной источник энергии в самых разнообразных почвенных процессах. В гумусовой оболочке земли его накапливается 5,33 • 1019 кДж, а в целом в биомассе земли — 6,15 х х 1019 кДж (В.А. Ковда).
3. Гумус является аккумулятором азота, в нем содержится 80-95% почвенного азота. Этот азот имеет особое значение в решении экологических и экономических задач.
4. Гумус — источник СО2, который выделяется при его разложении и обогащает приземный слой воздуха, что повышает продуктивность фотосинтеза. Является источником элементов питания растений, Р, К, Са, Mg, S, микроэлементов, которые накапливаются в составе гумуса в результате взаимодействия гумусовых кислот с минеральной частью почвы и освобождаются при его минерализации.
Аккумуляция погребенных форм гумуса (торфа, углей) приводит к концентрации Си, Ni, Co, Мо и других элементов.
5. Высокогумусовые почвы характеризуются высокой биологической активностью и оптимальным, экологически сбалансированным составом микробных ассоциаций.
6. Гумус — физиологически активное вещество. Продукты гумификации играют большую роль в регулировании состава природных вод, почвенного раствора, атмосферы, являются регуляторами и стимуляторами роста и развития растений.
7. Гумус выполняет санитарно-защитные функции. Благодаря высокой биологической активности он разрушает остатки пестицидов, других токсикантов и загрязнителей, снимает негативное влияние избыточных доз минеральных удобрений.
Лекция 4
Краткий конспект лекции 3
Структура почвы
Способность почвы распадаться на агрегаты называется структурностью, а совокупность агрегатов различной величины, формы и качественного состава называется почвенной структурой.
Под агрегатами понимается сочетание элементарных почвенных частиц, взаимно удерживающихся в силу коагуляции коллоидов, склеивания, слипания, остаточных валентностей и водородных связей, адсорбционных и капиллярных явлений в жидкой фазе, а также с помощью корневых тяжей, гифов грибов и слизи микроорганизмов.
Агрономическое значение структуры
Если в почве имеются естественные агрегаты какой-то формы, она называется структурной.
Если почва не распадается на естественные структурные отдельности, а имеет сыпучее состояние, как песок или пыль, то она называется бесструктурной раздельно-частичной;
если же почва не распадается на агрегаты, а выламывается большими бесформенными массами, то она будет характеризоваться как бесструктурная массивная.
В зависимости от размера структурные отдельности подразделяются на микро- (< 0,25 мм), мезо- (0,25—10 мм) и макроагрегаты-(> 10 мм).
Наиболее ценными являются мезоагрегаты, т.е. агрегаты размером 0,25—10 мм.
При этом почва считается хорошо оструктуренной, если содержание в ней мезоагрегатов превышает 55%, а сами мезоагрегаты являются устойчивыми к механическому разрушению.
Можно отметить, что при содержании мезоагрегатов около 40% структурное состояние почвы считается удовлетворительным, а менее 40 неудовлетворительным.
В тех же целях, то есть для более полной оценки структурного состояния почв, введено понятие коэффициента структурности почвы.
Под этим коэффициентом понимают отношение процентного содержания в почве мезоагрегатов (т.е. агрегатов размером от 0,25 до 10 мм) к суммарному процентному содержанию структурных отдельностей менее 0,25 мм и более 10 мм. Чем больше коэффициент структурности, тем лучше структура почвы.
3.Образование структуры почвы
В формировании макроструктуры почвы следует различать два основных процесса:
механическое разделение почвы на агрегаты (комки)
и образование прочных, не размываемых в воде отдельностей.
Указанные процессы протекают под воздействием физико-механических, физико-химических, химических и биологических факторов структурообразования.
Физико-механические факторы обусловливают процесс крошения почвенной массы главным образом под влиянием изменяющегося давления или механического воздействия.
К действию этих факторов может быть отнесено разделение почвы на комки в результате изменения объема (и давления) при переменном высушивании и увлажнении, замерзания и оттаивания воды в ней,
давления корней растений, деятельности роющих и копающих животных и рыхлящего воздействия почвообрабатывающих орудий.
Физико-химические факторы.
Важная роль в структурообразовании принадлежит физико-химическим факторам — коагуляции и цементирующему воздействию почвенных коллоидов.
Водопрочность приобретается в результате скрепления частиц почвы и микроагрегатов коллоидными веществами (органическими и минеральными). Но чтобы отдельности, скрепленные коллоидами, не расплывались от действия воды, коллоиды должны быть необратимо скоагулированы. Такими коагуляторами в почвах чаще всего являются двух- и трехвалентные катионы Са2+, Mg2+, Fe3+, Al3+.
Таким образом, если почвенные коллоиды насыщаются двух- и трехвалентными катионами, то могут образоваться прочные структурные отдельности, не размываемые водой.
При наличии одновалентных катионов, таких, как Na+, необратимой коагуляции не происходит и прочной структуры не образуется.
Химические факторы.
Определенное склеивающее и цементирующее воздействие на почвенные комочки могут оказывать и химические факторы.
Сюда относится образование различных труднорастворимых химических соединений (углекислого кальция, гидроокиси железа, силикатов магния и др.), которые при пропитывании агрегатов почвы цементируют их, а также могут агрегировать и раздельночастичные механические элементы.
Биологические факторы.
Основная роль в структурообразовании принадлежит биологическим факторам, т. е. растительности и организмам, населяющим почву.
Наиболее сильное оструктуривающее влияние на почву оказывает многолетняя травянистая растительность.
Деятельность червей в оструктуривании почв давно известна. Частички почвы, проходя через кишечный тракт дождевых червей, уплотняются и выбрасываются в виде небольших комочков — капролитов. Эти комочки обладают высокой водопрочностью. Структура, созданная дождевыми червями, по форме легкоотличима — поверхность агрегатов носит «оплавленный» характер.
Коллоидные продукты жизнедеятельности и автолиза микроорганизмов являются цементирующими веществами в почве и способствуют структурообразованию.
Форма и размеры структурных агрегатов почвы
Форма и размеры структурных агрегатов почвы имеют диагностическое значение, а потому систематизированы определенным образом. На территории бывшего СССР была принята классификация почвенной структуры, в которой выделяются три типа (по развитию осей) и несколько родов (по форме) и видов (по размеру).
I. Округло-кубовиднаяструктура при более или менее равномерном развитии по трем осям, характерная для верхних гумусовых горизонтов почв;
II . Призмовидная структурапри выраженном развитии по вертикальной оси, характерная для иллювиальных горизонтов и суглинистых почвообразующих пород;
III . Плитовидная структурапри развитии по горизонтальным осям, характерна для элювиальных горизонтов почв.
Утрата и восстановление структуры почвы
Причинами утраты структуры являются:
механическое разрушение, физико-химические явления и биологические процессы.
Механическое разрушение структуры происходит под влиянием обработки почвы, передвижения по ее поверхности машин и орудий, людей, животных, под ударами капель дождя.
Важнейшими путями уменьшения механического разрушения почвенной структуры является обработка почвы в состоянии ее спелости, а также минимализация обработки.
Физико-химические причины утраты структуры связаны с реакциями обмена двухвалентных катионов (кальция и магния) в ППК на одновалентные (натрий и аммоний).
При этом коллоиды (главным образом гумусовые вещества), прочно цементирующие механические элементы в агрегаты, пептизируются при увлажнении и структурные отдельности разрушаются. Поэтому приемы химической мелиорации почв (известкование, гипсование и др.), приводящие к обогащению ППК обменным кальцием, способствуют и улучшению структуры.
Биологические причины разрушения структуры связаны с процессами минерализации почвенного гумуса — главного клеящего вещества при образовании структуры.
Восстановление и сохранение структуры — непременное условие ведения земледелия. Существуют приемы, способствующие восстановлению почвенной структуры.
К химическим приемам относят известкование кислых почв и гипсование солонцов. В результате известкования почва становится более структурной, в ней увеличивается водопроницаемость и уменьшается плотность.
Известкованные почвы отличаются более благоприятными физико-механическими свойствами.
Гипсование устраняет щелочную реакцию солонцовых почв, улучшает их физические свойства и структурное состояние. Однако применением известкования и гипсования нельзя полностью решить проблему улучшения физико-механических свойств и структуры почвы.
Биологические приемы направлены на повышение содержания органического вещества (гумуса) в почве. Эти приемы универсальны и долговечны. С увеличением содержания гумуса в почве улучшаются не только физико-механические и химические свойства, но и все почвенные режимы: пищевой, водный, воздушный.
Искусственное оструктуривание почв осуществляется введением в них небольшого количества структурообразующих веществ, по преимуществу органических соединений (П. В. Вершинин).
Сложение почвы
Сложение почвы — физическое состояние почвенного материала (в профиле почвы в целом или в ее отдельном горизонте), обусловленное взаимным расположением и соотношением в пространстве твердых частиц и связанных с ними пор (геометрия пространства, занятого почвенным материалом).
По степени плотности различают:
слитное (очень плотное), плотное, рыхлое и рассыпчатое сложение почвы.
При слитном сложении почва не поддается копке лопатой;
при плотном сложении лопата входит в почву с большим трудом;
при рыхлом сложении она входит легко,
а при рассыпчатом — без всяких усилий.
По характеру пористости различают следующие типы сложения почвы:
тонкопористое — диаметр пор меньше 1 мм;
пористое — поперечник нор колеблется в пределах 1—3 мм;
губчатое — много пор диаметром 3—-5 мм;
ноздреватое — почва имеет полости от 5 до 10 мм;
ячеистое — характеризуется полостями крупнее 10 мм;
трубчатое — полости соединяются в канальцы.
Кроме различного рода пор и полостей, которые обычно пронизывают структурные отдельности, пористость почв характеризуется системой трещин, образующихся в сухое время года.
По этому признаку различают
тонкотрещиноватое сложение — ширина трещин но превышает 3 мм;
трещиноватое — трещины достигают 10 мм ширины;
щелеватое — ширина трещин более 10 мм.
Плотность сложения почв.
Сложение почвы определяется взаимным расположением ее частиц и комков. Плотностью сложения (или просто плотностью) почвы (dv) называется масса единицы объема абсолютно сухой почвы в естественном состоянии.
При ее определении учитывается не только объем твердой фазы почвы, но и объем пор.
Как и плотность твердой фазы, она выражается в граммах на сантиметр кубический (г/см3). У минеральных почв плотность колеблется от 0,9 до 1,8 г/см3, у торфяно-болотных — от 1,15 до 0,40 г/см3.
Каждая сельскохозяйственная культура предъявляет свои требования к плотности почвы.
Наиболее благоприятная для того или иного растения плотность сложения почвы называется оптимальной. Для большинства сельскохозяйственных культур она составляет 1,0—1,2 г/см3.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 17; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!