конспект по почвоведению. Почвоведение. Тема образование, состав и свойства почвы
 Скачать 68.55 Kb.
|
|
Тема 2.1. ОБРАЗОВАНИЕ, СОСТАВ И СВОЙСТВА ПОЧВЫ Почва как природное тело, объект и продукт труда, основное средство производства в сельском хозяйстве. Понятие о почвообразовании. Общая схема почвообразовательного процесса. Факторы почвообразования. Почвенный профиль, его строение и морфологические признаки Происхождение и состав минеральной части почвы. Классификация почв по гранулометрическому составу. Влияние гранулометрического состава на агрономические свойства почвы: водный, воздушный, тепловой и питательный режимы почв. Методы определения гранулометрического состава почвы 1.Почва как природное тело, объект труда и основное средство производства в сельском хозяйстве Почва – самостоятельное природное тело, образовавшиеся в результате изменения верхней части земной коры под длительным и совместным влиянием растительных и животных организмов, климата, рельефа, производственной деятельности человека. Благодаря воздействию растительных и животных организмов на верхний слой различных горных пород в разных условиях климата и рельефа образуются почвы и формируется основное их свойство плодородие(это свойство отличает почвы от горных пород). Накопление и сохранение в почве элементов, необходимых для поддержания и воспроизводства жизни, определяет главное ее значение в природе. С возникновением и развитием плодородия, почва становится основным средством производства и объектом труда. Все отрасли сельского хозяйства связаны с использованием почвы: - в земледелии – почва служит объектом труда (создание благоприятных условий для роста и развития растений; - в растениеводстве – средой для развития растений; - животноводство – развивается на продукции растениеводства. Для развития сельского хозяйства необходимы знания состава почв, свойств, распространения и повышения плодородия. 2. Понятие о почвообразовании. Общая схема почвообразовательного процесса. Почвообразование – это сложный процесс превращения материнской породы в почву, отличающуюся от исходной породы внешним видом и свойствами. Необходимые условия для почвообразования: появление в результате выветривания на горных породах влаги, воздуха и элементов питания в доступной форме; поселение там живых организмов. Горные породы превращаются в почвы в результате двух совместных и одновременно протекающих процессов – выветривания и почвообразования. Процесс превращения породы в почву протекает следующим образом: При поселении растений происходит передвижение элементов питания из толщи породы и накопление ее в верхней части. После отмирания растения разлагаются, а находящиеся в них элементы питания переходят в свободное (подвижное) состояние. При этом часть элементов вымывается атмосферными я осадками вниз, другая закрепляется в верхней части породы, третья усваивается новыми поколениями растений. При разложении растительных остатков образуются сложные органические соединения – гумус (постепенно накапливается в верхней части породы, придает ей темную окраску и новые свойства). Одновременно с образованием гумуса идет и процесс разложения (минерализации) его микроорганизмами. Процессы: Аккумуляция (поступление органических остатков на поверхность и толщу почвы); Разложение (совокупность процессов биохимического окисления нерастворимых в Н2О органических остатков с образованием более простых, частично растворимых в воде органических и минеральных соединений); Микробный синтез (процесс образования тел и микроорганизмов из более простых водорастворимых минеральных и органических соединений) отмирают → разлагаются – гумифицируются; Гумификация (медленный биохимический процесс, приводящий к образованию гумусовых веществ, устойчивых к разложению микроорганизмов); Минерализация (совокупность процессов превращения органических веществ в минеральные соли, Н2О и СО2) Процессы разложения и минерализации обеспечивает поступление элементов питания в биологический круговорот, микробного синтеза и гумификации – закрепление и накопление органического вещества в толще почвы. Обобщение: в результате биологического круговорота веществ почвообразующая порода непрерывно изменяется под воздействием органических и минеральных веществ. Она изменяет свой состав, строение, свойства, приобретает новое качество – плодородие. В них накапливается гумус, зольные элементы питания и N. Следовательно – биологический круговорот – основа почвообразования. Факторы почвообразования. Материнская порода оказывает большое влияние на почвообразовательный процесс Гранулометрический состав – от ее гран.состава зависят гран.состав и физические свойства почвы (водопроницаемость, влагоемкость, пористость). Химический состав – влияет на агрохимические свойства почвы и направленность почвообразовательного процесса, питательный режим. Карбонатность – на физико-химический состав почвы. Рельеф– определяется характером чередования повышенных и пониженных участков Макрорельеф (возвышенности, плато, равнины, ущелья и др.) Мезорельеф (холмы, озы, камы, речные долины и т.д. образование в результате экзогенных процессов) Микрорельеф (западины, блюдца, бугорки, холмики, кочки и т.д.) От его зависит: перераспределение влаги уровень грунтовых вод (на возвышениях – ниже) заболачивание, формированию салончиков степень эрозии почв тепловой режим почв интенсивность почвообразовательного процесса (оподзоленность - на равнинных участках хорошо) 3. Климат – совокупность атмосферных условий, характерны для той или иной территории (t, воздух, осадки). Зависит от географического положения территории. t и осадки определяют: водный и тепловой режим почвы влажность скорость и характер превращения органических остатков минерализацию гумуса разрушение минеральной части почвы 4. Растения, животные и микроорганизмы растения определяют - количество, состав и характер поступления органических остатков - способность к разложению минералов (выделяется СО2 и органические кислоты) - участвуют в образовании структуры почвы - воздействуют на вводно-воздушный режим почвы - тормозят процесс эрозии б) животные организмы (черви, землерои, насекомые) - улучшают физическое свойство почвы (черви) - изменяют сложение, влияют на формирование микрорельефа (землерои) 5. Возраст почвы – время прошедшее с начала формирования той или иной почвы до настоящего времени 6. Деятельность человека орошение, осушение почв, вырубка и посадка лесов, создание водохранилищ, гидроэлектростанций – на водный режим территорий и почв внесение органических и минеральных удобрений, известкование, гипсование – меняет их свойства и питательный режим обработка почвы, посев и возделывание сельскохозяйственных культур - изменение комплекса физического, химического и биологического свойств. 3. Почвенный профиль, его строение и морфологические признаки. Почвенный профиль – это совокупность генетических горизонтов, идущих от поверхности почвы до нетронутой почвообразованием материнской породы и последовательно сменяющих один другого. Строение почвы – это совокупность генетических горизонтов образующих почвенный профиль. Ао – лесная подстилка (полуразложение, разложение продуктов опада) А – гумусовый (накопление гумуса) А1 – гумусово – элювиальный (накопление гумуса и разрушение алюмосиликатной части с последующим вымыванием продуктов разрушения) А2 – подзолистый (разрушение минеральной части почвы и вымывание) В – иллювиальный (накопление продуктов вымывания) С – материнская порода Д – подстилающая порода G – глеевый (для болотных почв) Т– торфяный (для болотных почв) Переходные горизонты – АоА, А1А2, А2В, ВС и т.д. Мощность и степень выраженности горизонта зависят от характера почвообразовательного процесса и степени его развития. Мощность почвы – толща ее от поверхности до материнских породы Морфологические признаки: Цвет (определяется теми соединениями, которые входят в его состав) Структура – агрегаты, на которые распадается почва при механич. воздействии (выделяют 3 типа) Сложение – степень плотности, пористости и трещеноватости почвы Гранулометрический состав – соотношение в почве частиц различного размера (песчаные, супесчаные, легкосуглинистые, тяжелосуглинистые и глинистые) Новообразование – соединения, появляющиеся в почве в результате почвообразовательного процесса. Химические и биологические (гипс, легкорастворимые соли, гумус, закисные формы железа, кремнезем) Включения – соединения не являющиеся следствием почвообразовательного процесса (валуны, галька, гравий, кости и т.д.) 4. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И СОСТАВ МИНЕРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ПОЧВЫ. П  очва состоит из четырех фаз: твердой, жидкой, газообразной и живой (рис. 1). Твердая часть в свою очередь подразделяется на минеральную и органическую часть и составляет 50 % от общего объема почвы. В гумусовых горизонтах на долю минеральной части приходится 87 – 98 %, органической – только 2 – 13 %, в более глубоких доля минеральной части возрастает до 99 –100 %.Поскольку почва есть продукт изменения горной породы, то она наследует в общих чертах химический и минералогический состав этой породы. В состав почвы входят все химические элементы периодической таблицы. Основу твердой части составляют: О (47,0 %), Si (33,0 %), Al (7,13 %), Fe (3,8 %), Ca (1,37 %), K (1,36 %), Н (1 %), Na и Mg (по 0,63 %), на остальные элементы приходится около 4 %, из них на С приходится 0,023 %, на N2 – 0,002 %, на Р – 0,081 %, на S – 0,085 %. Химические элементы и их соединения образуют минералы, а они в свою очередь объединяются в горные породы. Минералы – однородные по химическим свойствам природные тела с определенными физическими свойствами, образовавшиеся в земной коре при различных физико-химических процессах. Известно около 4000 минералов, но из них в состав горных пород входит около 50. По происхождению минералы делятся на первичные, или магматические, образовавшиеся в недрах Земли при затвердевании магмы в определенных температурах и давлении. От количества первичных минералов зависят физические свойства почв, и они являются резервным источником зольных элементов питания растений, в результате их видоизменения образуются вторичные минералы. Наиболее распространенными первичными минералами являются кварц, полевые шпаты, слюды, преобладающие в крупных фракциях почвы вторичные, или экзогенные, претерпевшие химические изменения, из которых формируются рыхлые осадочные породы. Вторичными минералами являются минералы простых солей, минералы оксидов и гидроксидов, глинистые минералы. Минералы горных пород по химическому составу делятся на следующие классы: 1. Самородные элементы: минералы, находящиеся в свободном состоянии: золото, платина, серебро 2. Сульфиды – соли сероводородной кислоты, составляющие 0,25% массы земной коры 3. Галогениды – соли галоидноводородных кислот (HCl, HF), относятся к вторичным минералам, образующимся при осаждении из растворов (галит NaCl или каменная соль, сильвин KCl, флюорит CaF2, или плавиковыйшпат). 4. Оксиды и гидроксиды – широко распространенные породообразующие минералы, играющие важную роль в геологических процессах (кварц SiO2 – самый распространенный породообразующий минерал 65 % в земной коре, халцедон SiO2, опал SiO2•nH2O, 5. Карбонаты – соли угольной кислоты (кальцит CaCO3, или известковый шпат, магнезит MgCO3, доломит CaMg(CO3)2, сидерит FeCO3, или железный шпат). 6. Сульфаты – соли серной кислоты (гипс CaSO4•2H2O, мирабилит Na2SO4•10H2O 7. Фосфаты – соли фосфорной кислоты (апатит Ca5(PO4), , фосфорит Ca3(PO4)2). 8. Нитраты – соли азотной кислоты (натриевая селитра NaNO3, калиевая селитра KNO3). 9. Силикаты и алюмосиликаты – самые распространенные в природе минералы, они составляют 95 % массы земной коры (полевые шпаты – ортоклаз K(AlSi3O8), слюды – мусковит KАl2[AlSi3О10], 10. Органические соединения – это углеводородные соединения, образовавшиеся из отмерших остатков биоты (нефть, ископаемые угли, янтарь). 5. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЧВ ПО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОМУ СОСТАВУ. Гранулометрический состав – этоотносительное содержание фракций механических элементов в породе или почве. В зависимости от содержания частиц разного размера в природе встречаются разные по гранулометрическому составу почвы. В настоящее время при почвенно-географических и почвенно-агрономических исследованиях применяется классификация почв Н. А. Качинского, в основу которой положено соотношение между физической глиной и физическим песком. Физическая глина – это частицы размером менее 0,01 мм. Физический песок – это частицы размером более 0,01 мм. Классификация механических элементов Классификация почв по гранулометрическому составу
6. ВЛИЯНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА НА АГРОНОМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОЧВЫ Гранулометрический состав оказывает большое влияние на агрономические свойства почвы. Исходя из этого, почвы различного гранулометрического состава подразделяют на три группы: легкие (песчаные и супесчаные), средние (легко- и среднесуглинистые), и тяжелые (тяжелосуглинистые и глинистые). Песчаные и супесчаные почвы имеют ряд положительных качеств: Быстрее других прогреваются и их называют теплыми; Они легко поддаются обработке сельскохозяйственными орудиями, поэтому их называют легкими; Эти почвы имеют хороший воздушный режим, обладают хорошо выраженной водопроницаемостью; Разложение послеуборочных остатков и органических удобрений в пахотном слое таких почв при поступлении атмосферных осадков происходит быстро; Менее подвергаются процессам водной эрозии, по сравнению с тяжелыми. Отрицательные свойства: Содержание воды в них неустойчиво, поступившие осадки не задерживаются в пахотном слое, а фильтруются вниз по профилю; При разложении растительных остатков и органических удобрений азот и элементы зольного питания не закрепляются в пахотном слое, следовательно элементы не усваиваются растениями. Иными свойствами обладают почвы тяжелого гранулометрического состава (отрицательные свойства): Они медленно прогреваются весной, позднее поспевают к обработке, поэтому их называют холодными; Трудно поддаются обработке сельскохозяйственными орудиями, поэтому их называют тяжелыми; Воздушный режим происходит медленно, поэтому в почве накапливается углекислый газ, угнетающий корневую систему растений; Водный режим неблагоприятен, поступающая в почву вода медленно фильтруется в среднюю и нижнюю части профиля, в результате чего в ней накапливаются веществ, угнетающие рост и развитие растений. Положительные стороны тяжелых по гранулометрическому составу почв: По сравнению с легкими, тяжелые почвы значительно меньше промываются осадками, поэтому элементы питания из верхней части профиля вымываются в незначительных количествах; Обладают большей обменной поглотительной способностью. Лучшие по гранулометрическому составу легко- и среднесуглинистые почвы.В них наиболее благоприятно по сравнению с легкими и тяжелыми почвами складывается сочетание теплового, водного, воздушного и питательного режимов.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||