2) Адсорбированный почвенный воздух – газы и летучие органические соединения, адсорбированные почвенными частицами на их поверхности. Чем более дисперсна почва, тем больше содержит она адсорбированных газов при данной температуре. Количество сорбированного воздуха зависит от минералогического состава почв, от содержания органического вещества, влажности.
Растворенный воздух – газы, растворенные в почвенной воде. Растворенный воздух ограниченно участвует в аэрации почвы, так как диффузия газов в водной среде затруднена. Однако растворенные газы играют большую роль в обеспечении физиологических потребностей растений, микроорганизмов, почвенной фауны, а также в физико-химических процессах, протекающих в почвах.
Воздушно-физические свойства почв.
Совокупность ряда физических свойств почв, определяющих состояние и поведение почвенного воздуха в профиле, называется воздушно-физическими свойствами почв. Наиболее важными из них являются: 1)воздухоемкость, воздухосодержнание, воздухопроницаемость, аэрация.
1) Общей воздухоемкостью почв называют максимально возможное количество воздуха, выраженное в процентах по объему, которое содержится в воздушно-сухой почве ненарушенного строения при нормальных условиях. Общую воздухоемкость (Ро.в.) можно определить по формуле:
Ро.в=Робщ.-Рг, где Робщ. Общая порозность почвы, %; Рг – объем гигроскопической влаги, %.
Количество воздуха, содержащегося в почве при определенном уровне естественного увлажнения, называют воздухосодержанием. Определяется воздухосодержание (Рв) по формуле
Рв=Робщ.- , (м3/га), где - объемная влажность почв, %.
Вода и воздух в почве антагонисты. Поэтому существует четкая отрицательная корреляция между влаго- и воздухосодержанием. Воздухосодержание колеблется в различных почвах и в различные сезоны от 0 (на переувлажненных или затапливаемых территориях) до 80–90% (на пересушенных торфяниках). Во всех типах почв воздухосодержание имеет четко выраженную сезонную динамику.
Воздухопроницаемостью (газопроницаемостью) называют способность почвы пропускать через себя воздух. Воздухопроницаемость определяет скорость газообмена между почвой и атмосферой. Она зависит от гранулометрического состава почвы и ее оструктуренности, от объема и строения (конфигурации) порового пространства. Воздухопроницаемость определяется главным образом некапиллярной порозностью.
5. (59) Опишите почвы таежно-арктической зоны. Тепловая мелиорация мерзлотных почв
Почвы таежно-арктической зоны относятся к криогенным почвам. Криогенез – это генезис (образование, развитие и эволюция) почв в условиях влияния многолетней мерзлоты.
Общими свойствами криогенных почв являются:
1) мерзлотный тип температурного и водного режимов;
2) низкие скорость и емкость биологического круговорота веществ;
3) оторфованность и грубогумусность органогенных горизонтов;
4) слабая дифференциация минеральной части профиля на генетические горизонты;
5) наличие в профиле признаков криогенной деформации и криотурбаций (полигональность, бугорковатость и пятнистость поверхности, морозобойная трещиноватость, криогенная дифференциация скелетного материала и т.д.);
6) криогенная оструктуренность;
7) криогенная коагуляция продуктов выветривания и почвообразования.
Арктические почвы – это хорошо дренированные почвы высокой Арктики и Антарктики, формирующиеся в условиях полярного холодного климата.
Арктические почвы могут быть разделены на два подтипа:
1)арктические пустынные;
2) арктические типичные гумусные.
Современный уровень изученности этих почв позволяет в пределах первого подтипа выделить два рода: а) насыщенные и б) карбонатные и засоленные.
Арктические пустынные карбонатные и засоленные почвы характерны для супераридной и ультрахолодной части Арктики и оазисов Антарктики. Эти арктические почвы имеют нейтральную или слабощелочную реакцию и солевую корочку на поверхности. Арктические пустынные насыщенные почвы отличаются от описанных отсутствием новообразований легкорастворимых солей и карбонатов в верхней части профиля.
Арктические типичные гумусные почвы характеризуются слабокислой или нейтральной реакцией, имеют несколько большие запасы гумуса, чем почвы первого подтипа, формируются под задернованными участками полигонов, солевых аккумуляций они не имеют.
Наиболее характерными чертами арктических почв следует считать следующие:
1) комплексность почвенного покрова, связанная с характером микрорельефа, полигональность;
2) укороченность профиля в связи с низкой интенсивностью почвообразовательных процессов и неглубоким сезонным оттаиванием;
3) неполнота и недифференцированность почвенного профиля из-за малой интенсивности передвижения веществ;
4) значительная скелетность вследствие преобладания физического выветривания;
5) отсутствие оглеения, связанное с небольшим количеством осадков.
Мерзлотно-таежные почвы – это почвы, формирующиеся на многолетнемерзлых породах преимущественно суглинистого гранулометрического состава в условиях холодного климата.
В настоящее время представляется возможным выделить три типа морзлотно-таежных почв: морзлотно-таежные глеевые почвы; мерзлотно-таежные неоглеенные почвы (гомогенные криоземы; мерзлотные палевые почвы).
Мерзлотно-таежные почвы при близком залегании мерзлоты (50 – 60 см) и достаточно большом количестве осадков имеют чаще всего оглееный профиль.
Для Северной Якутии отмечается такое строение мерзлотно-таежных глеевых почв: подстилка мощностью 5-7 см, под которой сразу идет переувлажненный оглееный горизонт; ортшейнов в профиле почвы нет. При малой мощности почвы нанорельеф трещинно-нанополигональный, при достаточно мощной толще суглинка – пучинно-бугорковатый.
Мерзлотно-таежные неоглеенные почвы (гомогенные криоземы) – развиваются под редкостойной угнетенной лиственничной тайгой на самых разнообразных почвообразующих породах.
Гомогенные криоземы имеют следующие признаки:
1) торфянистый характер органогенного горизонта;
2) очень малая мощность профиля и высокое залегание льдистой мерзлоты;
3) обилие в минеральном горизонте неразложившихся и полуразложившихся остатков за счет криотурбаций;
4) гомогенность, бесструктурность, плывунность;
5) отсутствие признаков оглеения;
В отличие от глеевых почв, для которых характерно сегрегационное ожелезнение, для гомогенных криоземов типично равномерное распределение железа в профиле. При этом наблюдается достаточно высокое содержание несиликатных соединений железа.
Палевые мерзлотные почвы в отличие от мерзлотно-таежных (глеевых и неглеевых) почв формируются в условиях ультраконтинентального холодного полуаридного климата преимущественно на средних и основных породах, хотя встречаются и на кислых. Ареал их распространения занимает полосу предтундровых редколесий подзоны северной и средней тайги. Наиболее типичный растительный покров – лишайноково-кустарничковые лиственничники и заросли кедрового стланика.
Тепловая мелиорация мерзлотных почв.
Задача тепловых мелиораций почв – изменение ее температурного режима с целью приведения его к оптимальному для развития сельскохозяйственных растений. Тепловые мелиорации осуществляются двумя путями: изменение структуры теплового баланса (усилением или ослаблением притока тепла или его расходования) и изменением теплофизических свойств почв. Многие мероприятия по улучшению температурного режима обычно сказываются на обоих этих факторах.
Изменение водного режима сказывается и на температурном режиме. Так, орошение приводит к снижению температуры почвы; особенно оно важно для предохранения почвы от перегрева. Осушение приводит к повышению температуры почвы. Вспаханная почва лучше прогревается по сравнению с невспаханной. В северных районах на холодных почвах применяют гребневание поверхности, посев культур на грядках. При гребневании поверхность почвы увеличивается по сравнению с выровненной, что способствует увеличению поглощения лучистой энергии.
Большое распространении получило мероприятие – мульчирование поверхности почвы – покрытие ее различными материалами: торфяной крошкой, соломой, листьями, навозом, древесными опилками, мелом, песком, специальной бумагой, полимерной пленкой и др.
Температура почвы при мульчировании может понижаться или повышаться в зависимости от свойств покрытия. Так при покрытии черной бумагой, пластмассовой пленкой температура почвы повышается.
Таким образом, мы видим, что очень важным мероприятием по улучшению мерзлотных почв являются их утепление и улучшение аэрации путем окультуривания, которое состоит в осушении земель, облесении, снегозадержании, известковании кислых почв, посеве бобовых, оструктуривании, ускорении оттаивания весной и т.д.
6. (69) Опишите методы химической мелиорации солонцов
Солонцы – засоленные на глубине почвы.
Щелочная реакция почвенного раствора и неблагоприятные вводно-физические свойства не позволяют использовать солонцы в земледелии без мелиорации. Основной прием мелиорации заключается в изменении состава обменных катионов при одновременном улучшении физических свойств. Обменный натрий заменяется на обменный Ca+2. Щелочность нейтрализуется, почвенные коллоиды коагулируются, улучшаются микроструктура и водно-физические свойства солонцов. В качестве мелиоранта используется, прежде всего гипс. Практика его применения в Венгрии насчитывает более 200 лет. На степных и лугово-степных солонцах возможна самомелиорация – глубокая вспашка с перемешиванием верхних горизонтов с гипсовым и карбонатным. Хорошими почвоулучшителями являются травы с мощной корневой системой, дающие на мелиорированных солонцах высокий урожай. Мелкие пятна солонцов можно мелиорировать с помощью землевания. Свойства солонцов улучшаются при применении органических и кислых минеральных удобрений.
7. (70) Чем отличаются серые лесные почвы от подзолистых. Сравнивая их, больше внимания уделяйте мелиоративным аспектам этого вопроса.
Сравнительная характеристика серых лесных и подзолистых почв
Серые лесные почвы
Подзолистые почвы
Зона лесных почв целиком вписывается в ландшафтную зону лесостепья, которая представлена сочетанием смешанных дубрав, березовых лесов, безлесных участков, занятых в прошлом степной растительностью. Распространение серых лесных почв связано непосредственно с широколиственными лесами.
Под термином «подзолистые почвы» понимается большая группа кислых сиаллитных элювиально-иллювиально-дифференцированных почв. Эти почвы формируются под хвойными, хвойно-лиственными или вторичными лиственными лесами бореального и суббореального поясов, преимущественно на голоценовых суглинистых и глинистых, часто двучленных, гляциальных, флювиогляциальных и древнеаллювиальных отложениях, реже на плотных коренных породах. Для условий формирования этих почв характерно периодическое переувлажнение верхней части профиля: весной при снеготаянии и осенью перед установкой снежного покрова.
Гумусовый и оподзоленные горизонты именно светло-серые
Гумусообразование и оподзоливание – идут одновременно, и гумусовый горизонт в верхней части профиля образуется сразу под лесной подстилкой. Подзолистый горизонт имеет белесую окраску разных тонов
Генезис.
Формируются под влиянием следующих процессов: поступление органических остатков в почву, гумусонакопление и связанная с ним биогенная аккумуляция зольных веществ, выщелачивание карбонатов и легко растворимых солей, миграция гумусовых веществ и продуктов распада минералов в форме металлорганических и оксидных соединений, лессиваж и оглинивание. Формирование элювиального иллювиального горизонтов серых лесных почв в наибольшей мере связано с лессиважем. Степень выраженности его неодинакова в разных условиях, а сам процесс протекает в комплексе с другими явлениями, в частности с оглиниванием.
Формирование подзолистых почв под хвойными лесами связано с особенными биоклиматическими и биогеохимическими условиями почвообразования, среди которых важнейшую роль играют: а) бедность растительного опада зольными элементами питания и азотом; б) пониженные температуры и промывной водный режим; в) особенность биохимических превращений растительных остатков; замедление микробной деятельности, преобладание грибного кислотообразующего разложения, консервация лесного опада в виде подстилки, продуцирование в подстилке и усиленное вымывание из нее в почву водорастворимых гумусовых кислот и простых органических кислот.
Анализ валового химического состава.
Дифференциация валового химического состава илистой фракции по генетическим горизонтам выражена в малой степени. В составе ила сконцентрирована основная часть оксидов алюминия, железа, фосфора и магния. В иле содержаться минералы гидрослюдистомонтмориллонитовой ассоциации. Гидрослюда преобладает во всех генетических горизонтах, в меньшем количестве присутствуют смешаннослойные минералы, монтмориллонит, хлорит, каолинит, кварц и гидрооксиды железа.
Имеют, кислую реакцию. Степень насыщенности почв основаниями наименьшая у светло-серых, чем у всех остальных лесных почвах.
Анализ валового химического состава илистой фракции и иллювиальных корочек и сопоставление его с составом почвы в целом показывает, что, во-первых, илистая часть почвы значительно беднее кремнеземом и богаче полуторными оксидами и другими компонентами по сравнению с более крупными фракциями; во-вторых, состав ила несколько меняется по профилю, что свидетельствует об оподзоленности почвы; в-третьих, состав ила корочек и основной массы иллювиальных горизонтов близок и свидетельствует о перемещении наряду с продуктами разрушения минералов тонких неразрешенных частиц.
Имеют четкую кислотную природу при малой гумусированности.
Зона лесостепи является зоной интенсивного земледелия. По степени сельскохозяйственного использования почв она занимает второе место после черноземной зоны. В связи с невысоким содержанием гумуса и низкой обеспеченностью азотом серые лесные почвы в первую очередь нуждаются в органических удобрениях (навоз, торфонавозные компосты). Внесение высоких доз навоза способствует улучшению структурного состояния пахотного горизонта, снижает кислотность почвы, улучшает пищевой режим.
На светло-серых, имея ввиду их кислую реакцию, необходимо проводить известкование, которое в районах свеклосахарных заводов осуществляется путем внесения богатого известью дефеката.
Из минеральных удобрений хороший эффект дает применение фосфоритной муки и томасшлака, высокий – применение азотных удобрений, средний – калийных.
Для успешного и планомерного повышения плодородия серых лесных почв необходимо осуществление целого комплекса мероприятий. Борьба с эрозией почв – одно из важнейших звеньев этого комплекса.
В своем природном состоянии подзолистые почвы малоплодородны для с/х культур, причем их плодородие лимитируется неблагоприятным комплексом как химических, так и физических свойств. Положение слабо меняется при распашке и освоении почв, если не применяются специальные меры по их окультуриванию. В то же время при интенсивном окультуривании, адекватной агротехнолигии эти почвы способны производить высокие урожаи при благоприятных погодных условиях. Для повышения и поддержания на высоком уровне плодородия пахотных почв для их окультуривания императивны следующие приемы:
– создание глубокого, рыхлого, высокогумусированного, слабокислого слоя, что достигается постепенным углублении при внесении больших доз органических удобрений и известковании;
– периодическое внесение органических удобрений и применение травосеяния в севообороте для поддержания бездефицитного баланса гумуса и облагоражвания его состава (повышение гуминовых кислот в составе гумуса);
– периодическое известкование для недопущения повышения кислотности;
– систематическое внесение минеральных азотных, фосфорных, калийных удобрений в дозах, достаточных для получения планируемого урожая (избыток удобрений на полях так же вреден, как и их недостаток);
– периодическое глубокое рыхление (щелевание, кротование и т.д.) подпахотных горизонтов для предупреждения внутрипочвенного поверхностного переувлажнения и обеспечения свободного дренажа;
– регулирование водного режима путем сброса избытка поверхностных вод весной мелким поверхностным дренажем или бороздованием и умеренного полива дождеванием в периоды летних засух.
Большие массивы в различной степени оглеенных (заболоченных) подзолистых почв, как пахотных, так и под лесом, нуждаются в осушительных и других мелиорациях.
Пояснение:
А – гумусово-аккумулятивный горизонт разделяется на подгоризонты.
А0 – органические остатки на поверхности почвы – лесная подстилка, опавшие листья травянистых растений, моховой очес торфяноболотных почв.
А1 – собственно гумусово-аккумулятивный горизонт, где сосредоточена основная масса гумуса.
А2 – элювиальный горизонт, из которого вымываются питательные элементы, гумус, коллоиды в подстилающий горизонт В.
В – иллювиальный, или переходный. Этот горизонт в некоторых почвах разделяют на подгоризонты В1 и В2 в зависимости от скопления карбонатов, сульфатов (в том числе и гипса).
С – слабо измененная в процессе почвообразования материнская порода.
D – подстилающая почву горная порода, не измененная в процессе почвообразования.
Граница между горизонтами не всегда четкая, поэтому иногда выделяют горизонты плавного перехода, например А2В1,, ВС и т.д.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Почвоведение. Учеб. В 2 ч./Под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова.Ч 1. Почва и почвообразование/Г.Д. Белицина, В.Д. Васильевская, Л.А. Гришина и др. – М.: Высш. шк., 1988 – 400с.
2. Почвоведение. Учеб. В 2 ч./Под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова.Ч 2. Типы почв, их география и использование/Л.Г. Богатырев, В.Д. Васильевская, А.С. Владыченский и др. – М.: Высш. шк., 1988 – 368с.
3. Мелиоративное почвоведение./Под ред. А.И. Голованова. – М.: Колос, 1983. – 318 с. – (Учебники и учеб. Пособия для высш. с.-х. учеб. заведений).
Страницы: 1, 2, 3
