Сборник зарисовок

Факторы почвообразования. Выветривание. Большой геологический круговорот веществ. Докучаев - основатель почвовед 1883 "русский чернозем", изложил основные положения почвоведения. Почва - наружные горизонты горных пород, подверженные изменениям из-за влияния воды, воздуха, живых организмов. Факторы почвообразования: -рельеф -климат -живые организмы -факторы времени -производственная деятельность человека Докучаев выделил 5 пунктов основных законов почвоведения: 1.Зональность почвенного покрова 2.Вертикальность почвенного покрова Докучаев создал научную классификацию зональных типов почв. Почвоведения является естественно научной дисйиплиной, связанной с физической,химической, геологической и биологической и использует метод исследования. Разделы: *Физика почв *Химия почв *минералогия почв *биология почв *география почв *картология почв *классификация почв Выветривание - геологический круговорот веществ, разрушение и деформация почв под воздействием внешней силы -физической -химической -биологической Физическое выветривание - разрушения минеральных пород под действием температуры, деятельностью воды и ветра Химическое выветривание - процесс химического изменения или разрушения горных пород и минералов, и образование новых в результате химических реакций. Биологическое выветривание - разрушение горных пород и минералов под действием органики и продуктовтжизнидеятельности, воздуйствующие как физическим и химическим путем. Выветривание тесно связанно с большим геологическим круговоротом веществ. В результате вывтеривания образуются мелкие частицы пород и минералов. Эти частицы под действием осадков попадают в реки, моря и океаны и фор.донные отложения. В результате геологического движения земли д/о могут погружаться глубже, подниматься на поверхность и вновб подвергаться выветриванию. Выветрвиание тесно связанно с почвообразованием, считаетчя что почвообразование начинается с того момента когда на горные породы пришли жить первые животные Почвообразование. Биологический круговорот веществ В основе почвообразования лежит малый или большой кругвоорот веществ. Большой круговорот веществ представляет собой циклический процесс обмена между собой энергией сред и живых организмов. Почвообразование состоит из ряда противоположного направления процессов: -разрушение и образование минеральных веществ -образование и разрушение гумусовых веществ -разрушение и образование органических и минеральных соединений -движение и накопление веществ в толще почвы Все мин. почвы разделены на две группы Первичные - образованны в недрах земли, вышдшие на поверхность при t и давлении: *кварц *полевой шпат *роговые обманки Не устойчивые, проще выветриваются Первичные мин. пробы в составе крупных почв, пещанниках,щебне. Вторичный мин. обрез в результате процесса выветривания в условиях земной поверхности: *простые соли *оксиды и гидрооксиды *глинистые минералы *каолинит *монтрнамла Гранулометрический состав почв и пород. Вес почв и пород состоит из частиц разного размера 1) Повченный скелет(>1мм) не во всех почвах: щебень,гравий,камень 2)Мелкозем(<1мм) *песок крупный *песок средний *песок мелкий *пыль крупная *пыль средняя *пыль мелкая 3)Ил <0.001мм Все фракции механический элементов -физическая глина <0.01мм *средняя пыль *мелкая пыль *ил -физический песок >0,01мм *все три песка *крупная пыль Эти три типа механических элементов отличаются по составу, свойствам, особенно по вод.физ. свойствам. Разные почвы содержат в своем составе разное количество мелких и крупных частиц, поэтому существуют классы по гранулометрическкому составу, по этим показателям нцжно искать количество ф глины и ф песка Ф глины: 10-0% - песок 10-20% - супесь 20-30% -легкий суглинок 30-40% - средний суглинок 40-50% - тяжелый суглинок 50<% - глина Ф глин + ф песок = 100% Все почвы кроме типового названия имеют название по гранулометрическому составу. Название дают по верхнему слою Почвы разного гранулометрического состава обладают разными свойствами По гранулометрическому составу: 1)легкие 2)средние 3)тяжелые 1) хорошая водонепроницаемость,быстро прогреваются весной 3) тяжелые в обработке,высоквя влагоемкость,хорошо накапливается органическое вещество Наиболее приятными сочетаниями обладают средние почвы Существуют исключения, например в черноземной зоне оптимальными являются тяжелые почвы тк хорошо удерживают влагу, которой там недостаточно Разные кульуры предпочитают разные почвы Химический состав почв и пород Почв состоит из органических минералов и орг. веществ Химический состав появ отличается от исходного состава пород Отличия: -В почве содержиться больше кремния и кислорода чем в породе потому чтл эти элементы создают повышеную устойчивость к выветриванию. -В почве меньше метталов -В почве накапливаеься в большем количестве углерод и азота, их в 10-20 раз больше чем в породе. Почвоведами принято выражать хим состав ввиде оксидов, а не элементов. На первом месте оксид кремния, на втором оксид железа. Органическое вещество почв Почвы: *минеральные, форм в автоморфных условиях, тоесть внезависимости от притока вод и бокового притока влаги *органические:гидроморфные, болотные, торфяные почвы В составе почв первой группы преобладают минеральные вещества, а в составе второй органические. Органическте вещества в составе миниральных почв: *источники гумуса - свежие, неразложившиеся растительные и животные останки *Детрит - промежуточный продукт разложения и гумификации * гумусовые вещества - связанные в различной степени прочоности Первые две группы легкоразлагаемые, быстро минирализируются, высвобождают элеменnы питания для растений, поэтому это играет важную роль в плодородии почвы 3 группы: 1) гумусовые кислоты 2) фульвокис 3) гумины Процессы трансформации органических веществ в гумосообразование - процесс формирования появления органических минералов в профиле почвы. Гумификация - биохимический процесс образования гуминов и фулевых кислот из промежуточных продуктов распада свежих органических вещесты. В нем учавствцют микроорганизмы Разложение - процесс разрушения растительных и животных останков под действием микроорганизмов. Минерализация источников гумуса в распаде органических веществ до минеральных веществ. Количество гумуса в гумосовом слое зональных почв 0,5-15%. Различия содержит связь с факторами гумусообразования. Чем больше органических остатков, тем больше гумуса. В лесах опад на поверхности, под травами до 70% опада ввиде корней. Гидротермические условия для накопления гумуса. Оптимальная температура 25-30°, непромываемый водные режим с чередованием влажных и сухих периодов. Физико-химические свойства. Первостепенное значение имеет основание, в основном кальций. Биологическая активность, интенсивность накопления гумуса, происходио при умереной биологической активности. Грануло-метрический состав, чем тяжелее, тем больше гумуса накапливается Роль гумуса в почвообразовании,питании. Важно соотношении гумусовых кислот в почве Гумусовые кислоты создают почвенное плодородие Фуловокис - разрушение плодородия, подзолобразование. Продукты почвообразования сохраняются в почве. Гумусовые кислоты - слабокислын, накапливаются в почве. Кальций,Магний закрепляют Фульвокис - кислые, вымываются из почв. Выщелачивают кальций и магний. Гумосовые и фульвокис опредкляют емкость поглащения катионов. Гумус играет важную роль в формировании структуры почв, сильно влияет на физическте свойства. Оптимизация гумумового состава почв достигается засчеь внесентя органичнских удобрений. Среднегодовая оптимизация для овощных - 30-40т Гумосовый состаы регулируется за счет посева культур, которые дают больше гумусовых остатков. "Зеленые удобрения" Процесмы в результате которых пахатные почвы теряют гумус: -Дегумификация усиленная минерализация гумуса при обработке - Эрозия водная или ветровая, в результате сноситься верхний слой почв, где находятся основные запасы гумуса. Физико химические свойства почв 1ый раздел строения почв коллодилаьный состав и строение Коллоиды - <0.0001мм, важная ролб в почвенном процессе тк имеют большую почвенную поверхность *минеральные коллоилы *органической коллоиды *органоминеральные коллоиды Дисперсионный - разрушения крупных до мелких Конденсеционный - соединение круп в мелк Ацидонды - отрицательно заряженные Бозапонды - положительно заряженные Амфолитойды - с переменным зарядом Коллоидная частица состоит их мицеллов 1)Ядрл мицеллы 2) Слой потенциальных ионов 3)Слой неподвижно компенсирующих ионов 4)Слой физикокомпенсирующих ионов Свойства почвы связанно с физико-химическим поглощением. Физикохимические свойства, важнейшее - емкость катионого обмена(ЕКО) - общее количество поглощенных катионов конкретных почв [м*экв/100г] Велечина ЭКО зависит от количества коллоидов и их сост. чем больше органического вещества, тем выше ЭКО В ППК в обменном сотоянии находятся катионы кальция и марганца, в нейтральной почве Кальция,марганца, водорожа и алюминия в кислых почвах Кальция марганца, натрия в щелочных Для кислхы почв расчитываеься степень насыщени оснований Виды кислотности почв 1)Актуальная ксилотность почв 2)Обменная 3)Гидролитическая 4)наличие ионов Н+ и активностью Н в почвенном р-ре 5) обусловливается количеством ионов Н+ и алюминия находящихся в обменном коплексе в составе ппк Виды щелочности почв, буферности почв Щелочность: 1)Актуальная 2)потенциальная Буферность почв это ее спосбность противостоять изменению реакции содержания окислителей иди подщелачиванию Зависит от емкости катионного оьмена, а так же от количества Большенство раст требует нейтральной реакции среды Для нейтрализации реакции среды проводят химическую милиорацию Виды поглотительной способности почв 1)Механическая поглотительная способность(сито) 2)Фихическая(фиксация молекул) 3)Химическая(образование хим веществ) 4)Биологическая 5)Физико-химические(поглощение коллоидами) Роль ППК в плодородии почв Все физико.химические свойства являются агрономически значимыми. В почве всегда определяется ЕКО и рН.В кислых почвах определяется степень насыщености оснований и гидролитической кислотности. По гидролитической кислотности рассчитывают дозу извести. В щелочной почве определяется содержимое обменного натрия, по его велечине рассчитывают дозу гипса. Кальций из гипса вытесняет Натрий и нейтрализирует реакцию. Физико-химическте свойства оказывают влияние на физические совйства почв, в первую очередь на структуру. Общие физические свойства: 1)Плотность 2)Плотность твердой фазы почв 3)Пористость почв Плотность почв - масса еденицы объема почв, взятая с ненаруш сложение. Плотность почв - 1г/см^3 Плотность почв зависит от: 1)гранулометрического состава 2)содержания органических веществ 3)структуры Регулируют плотность путем обработок и добавления разрыхлителей Плотность твёрдой фазы - масса сухого вещества в еденице объема твердой фазы почвы Пористость Структура образуется за счет различных факторов *физических *физико-химических *химических *биологических Структура зависит от содержания органического вещества,чем больше,тем лучше Структуру можно улучшать засчет внесения органических удобрений посева многолетних трав Почвенная влага формы и категории воды в почве Почвенная вода играет большую роль в процессе почвообразования и почвенного плодородства. На построение единицы сухогов ещества раст требуется от 200-1000 едениц вода. Вода в почве - жидкая, твердая, газообразная. Передвигается под действием различных сил. Свободная вода - которая находиться в крупных породах, передвигается засчет силы тяжести,гравитации. На почвенную воду действует осматическое давление. Категории почвенной влаги: 1)Коримнитуционная 2)Сарбированная Максимальная гигроскпоич влага поглощения из воздуха при влажности 100% Из почвы гигроскопическая влага удаляется при температуре 105С 3)Рыхло связанная влага(толстая пленка воды) 4)свободная влага а)капелярная б)гравитационная Почвенно гидрологические константы: Полная влагоемкость Наименьшая влагоемкость Влажность разрыва каплиров Влажность устойчивого завядания Максимальная гигроскопическая влажность Вз это такая влажность при которой растительность завядает Вз зависит от вида растений от свойств почвы. ВЗ используют для расчета продуктов влаги, которые используют растения. Оптималный запас влаги в пахатном слое 30-50 процентов, в метровом слое 100-200мм Водный баланс почвы. Типы водного режима В зависимости от велечины КУ выделяются различные типы водного режима -Промывной -Переодически промывной -Непромывной -Выпотной -Мерзлотный -Водозастойный -Игригационный По характеру увлажнения почвы: -Автоморфные -Полугидроморфные -Гидроморфные Окислительно восстановительные процессы в почвах В почвах постоянно происходят процессы о-в Окислительные - присоединение атома О или отадача атома Н, чаще это элемент с переменой валентностью. В анаэробных условиях развивается гелевый процесс Если в почвах оглиение не сплошное,а пятнами, то почва глиеватая Типы режимов о-в: -Постоянно преобладающие окислительные условия -Преобладающие восстановительные условия -Окисление чередуется с восстановление Воздушные свойства и воздушный режим почвы Газообразная фаза почвы - почвенный воздух - смесь газов и летучих соединений,которые заполняют поры почвы свободные от воды Газы в почве; -Свободное состояние -Адсорбированное твердой фазы почв -Растворенное в почв воде Почва постоянно поглощает кислород и выделяет углекислый газ Тепловые свойства почв,тепловой режим Количество тепла получаемого почвой зависит от ее зонального расположения Тепловый свойства: 1)теплопоглотительная способность 2)темплоемкость Почвы разделяют на теплые и холодные Теплые: песчанные,суппесчанные Холодные: тяжело-суглинистые,глинистые Самые холодные: торфяные Тепловой режим: суточный,сезонный ППК - представляет собой совокупность нерастворимых в воде органических, минеральных и орагн-минеральных веществ, имеющих высокую реакционную и ионную обменную способность Плодородие почв. Виды плодородия Плодородие - способность обеспечивать рост и развитие растений факторами их жизни Виды: 1)естественное 2)искусственное 3)потенциальное 4)эфективное 4)экономическое Наименьшее в тундрах и пустыне Наибольшее в тропических лесах и травянных степях В почвах, используемых в сельхозе, есть сочетание естественного и исскуственного плодородия,измеряется величиной урожая. Свойства и режимы,обуславливающие плодородие: -гранулометрический состав -химическое и минеральное сост -органические вещества -физико-химические свойства -общие физ свойства и структурные состояния -водные,воздушные и тепловые свойства, режимы -питательный режим -биологические свойства почвы Режимы и свойства различаются в одной природной зоне у разных почв Приемы оценки плодородности почв: -биологические -экономические География почв Факторы почвообразования значимы и взаимосвязаны. Встречаются тысячи наименований почв. Факторы почвообразования: -Климат -Температура -Количества осадков -рельеф а)макрорельеф б)мегарельеф в)микрорельеф г)нанорельеф Каждой форме рельефа соответствует определенное сочетание почв Зоны растительного покрова: -арктическая -тундровая -таежно-лесная -лесостепная -степная -сухостепная -полупустынная Важный фактор почвообразования в деятельности человека, обработка почв, внесение удобрений меняют строение почвенного профиля. Принципы построения современной классификации. Докучаев - первая научная классификация почв Для всех русских классификация нужен фактурно генетический подход Американская классификая образовна на основе таксонов -вид -тип -подтип -разновидность -род -разряд Условия почвообразования таежной зоны Занимает более 70 процентов России На севере граничит с тундровой зоной Количество осадков превышает испаряемость Водный режим промывного типа Обеспечивается теплом с севера га юг и с востока на запад Рельеф таежно лесной зоны Частично в европе и в западной сибири равнина В восточной сибире и на урале и дальнем востоке горный рельеф Почвообраз: -маренные суглинки -покровные суглинки -горноводные отложения В долинах рек аллувиальные отложения На северо западе озерные отложения Генезис,строение,состав и свойства Подзолистые и глеепозолистые почвы Подзолистые формируются под действием подзол. проц. Сущность процесса: опад древесных пород,образует лесную подстилку(до 10 см) Подстилка подвергается процессу разложения,минерализации Хвойный опад беден азотом и основаниями, поэтому его разлагает непризотливая грибная микрофлора Профили А0-лесная подстилка(до 10 см) А0А1-органо минеральный,грибогумусовый(до 5см) А1А2 - эллювиально-акумулятивный(до 3см) А2 - эллювиально подзолистый(до 20 см) А2В - переходной эллювиально иловтальный(до 10-15см) ВС - переходной к породе С - почвообразующ порода Свойства подзолистых почв Чем тяжелее почва тем гумуса больше В составе гумуса преобладает фульвакис Степень насыщенности основания 20-60 процентов В горизонте А2 остаточное накопление горизонта Генезис,строение состав и свойства дерново-подзолистых почв Сущ-ть: растительные остатки Гумус накапливается в верхней части почвенного профиля,что способствует созданию хорошей структуры и водно-воздушных свойств благоприятных для растительности Болотные почвы: Свойства: -реакция низинно болотной и близка к нейтральной 5-7 рН Плотность 1,2 Влагоемкость 700-800 процентов Содержание азота 1,5-2 процента Генезис строение состав свойстыа веховых болтных почв -избыточное увлажнение иягкими грунтовыми водами или осадками Зональность меньше пяти процентов РН 2,5-3,5 Содержание азота 1-2 процента Влагоемкость до 1500 процентов Условия формирования серых лесных почв Формируются на севере лесостепной зоны и является переходным типом между д-п и черноземом Растительность: широколиственные леса, дуб, клен Генезис, свойства строение серых лесных почв Профиль: А0, А1, А1А2,А2В1,В1,ВС,С Особенность строения с-л это отсутствие резкого деления на горизонты,отсутствуют пятна оподзоливания,наличие ореховой структуры по всему профилю Строение профиоя чернозема: А0,А1 - гумусово аккумулятивный, АВ1, В1 горизонт гумусовых затеков,В2 -горизонт наибольшего скопления карбонатов, ВС,С Подтипы чернозема -выщелоченный -оподзоленный -типичный В степи: -обыкновенный -южный Слитые у оподзол и выщеч черноз 2)Карьонатные и типичные обыкновенные и южные,вскипание наблюд с поверхностными реакциями,щелочная, лучший для винограда