Почва - это постоянная функционирующая многокомпактная открытая система имеющая многофазное строение (тв, жидкое, газообразная, живой компонент) и облад.плодородием.

1. Выветривание, виды и продукты. Особенности выветривания в различных климатических зонах, влияние на почвообразование.

Выветривание - процесс разрушения плотной, твердой горной породы с образованием рыхлого субстрата: механ-, хим, биологическое.

Физическое - процесс разрушения (растрескивания, дробления) минералов под воздействием давления, возникающего за счет суточных и сезонных колебаний температуры, механической деятельности ветра, потоков воды, корней растений. В результате увеличивается дисперсность и удельная поверхность пород, снижается их плотность.

Химическое - процесс хим изменения и разрушения горных пород и минералов с образованием новых минералов и, в конечном итоге, новых пород. Хим реакции происходят при участии воды, угл газа, кислорода и др в-в. Вода растворяет вещества, содержащиеся в горных породах и минералах, при этом в раствор поступают катионы и анионы, изменяющие кислотно-щелочные условия. Это увеличивает растворяющую способность воды. Разложение минералов водой усиливается с повышением t и насыщением ее углекислым газом, который подкисляет реакцию среды. Гидролиз минералов, реагирующих с водой, приводит к образованию новых минералов.

Красные, красно-бурые, желтые окраски кор выветривания обусловлены окисленными формами железа, марганца и других элементов. В восстановительных условиях преобладают сизые и серые тона.

В первую очередь вымываются наиболее растворимые соединения. Обломочные, сиаллитные коры выветривания формир сохран в условиях умеренного климата, аллитные, более зрелые, - формируют­

ся в условиях влажного тропического климата.

В процессе выветривания преобладает разрушение первичных минералов, которые образавались в глубоких слоях земной

коры при высоких температурах и давлении.

Образующиеся в процессе гипергенеза вторичные глинистые минералы играют большую роль в процессах почвообразования и являются более устойчивыми к выветриванию в условиях земной поверхности.

Биологическое - процесс разрушения и изменения горных пород и минералов под действием организмов и nродуктов их жизнедеятельности. При биологическом выветривании механизмы nроцессов разрушения, изменения минералов и пород те же, что и при физ и хим выветривании.

Интенсивность процессов увеличивается, т.к увеличивается агрессивность среды. Корни растений и микроорганизмы выделяют во внешнюю среду углекислый газ и Различные кислоты (щавелевую, янтарную, яблочную и др.). НитРофикаторы образуют азотную кислоту, серобактерии-серную. В процессе разложения мертвых остатков растений и животных образуются агрессивные гумусовые кислоты - фульвокислоты, способные разрушать минералы. Многие виды бактерий, грибов, водоросли, лишайники могут усваивать элементы питания непосредственно из первичных минералов, разрушая их при этом. Именно таким является механизм первичного почвообразования. В верхней части коры выветривания процесс выветривания протекает совместно с процессом почвообразования и является неотъемлемой составной частью почвообразования, так же как почвообразование является неотъемлемой частью выветривания.

В структуре полярных пустынных почв в Арктике и Антарктике выделяют каменистые панцири, горизонты сухой многолетней мерзлоты, мелкоземистые россыпи чаще всего не более 10 см мощности, отсутствие явлений образования гумуса. Почвенный мелкозем имеет нейтральную или слабощелочную реакцию. Сильно изменчиво содержание солей в разных местах, от 0,003 до 2,1 %. Натрий и хлор являются преобладающими ионами в водных вытяжках, что свидетельствует о поступлении солей с морскими аэрозолями - слабое выветривание и деструкция горных пород.

образования.

В пустынях физическое выветривание, биохимически, хим и биолог не затрагивающее природу первичной литогенности выходящих

на поверхность горных пород, а, наоборот, способствующее консервации, сохранению древних поверхностей, природных и антропогенных образований.

Высокогорные почвы сформировались в зоне альпийских и субальпийских, а также послелесных влажных лугов и степей - интенсивное физическое выветривание, как причина щебнистости профиля и образования каменистых осыпей.

Основные факторы, обуславливающие формирование коры выветривания – климат, геологическое строение территории, геоморфологические

особенности, тектоническая активность.

Основными агентами преобразования горных пород в коре выветривания явл вода, кислород, углекислота, различные кислоты, мо, температура.

А. В областях с холодным климатом или с вечной мерзлотой активность хим выветривания и геохимических процессов мала, и кора выветривания незначительна. Преобладает физ выветривание, в особенности морозное. Слабо проявляющиеся процессы хим выветривания сводятся к растворению минералов и выносу составных частей из коры выветривания с оставлением на месте кремнезема. Для этих районов характерно образование каменных рек и курумов, которые пользуются значительным распространением на севере СССР и в горных районах Сибири

Б. В областях с умеренно теплым и умеренно влажным климатом - хим выветривания. Происходит удаление щелочей и щелочных земель и частично кремнезема. Образуются породы, состоящие главным образом из водных силикатов алюминия

В зоне степей процессы выщелачивания ослабевают; хим процессы затормаживаются; циркулирующие растворы обогащаются щелочами и щелочными землями; коллоидная часть коры выветривания насыщается кальцием, который способствует коагуляции орган вещества, что влияет на ход процессов выветривания. По сравнению с холодной зоной мощность коры выветривания возрастает.

В засушливых степях большую роль играет процесс образования делювия, отлагающегося на склонах при смыве продуктов выветривания дождевыми и талыми снеговыми водами.

2. Строение речной долины. Основные процессы образования пойменных почв.

Пойма - часть долины реки, прилегающая к ее руслу, покрытая растительностью и периодически затопляемая в периоды половодья. В поперечном направлении пойма делится на три части: прирусловая пойма-наиболее возвышенная и расчлененная, поднимается на несколько метров над уровнем реки; центральная пойма - самая протяженная, занимает среднюю часть и притеррасная пойма - наиболее пониженная, заболоченная часть с наличием стариц и озер. Ширина поймы зависит от размеров рек: от нескольких десятков метров у малых рек до нескольких десятков км - у крупных.

Поемный процесс - это периодическое затопление поверхности поймы паводковыми водами. Длительность затопления зависит от условий питания рек. Аллювиальный процесс - это перемещение паводковыми водами взмученного материала и накопление речного аллювия в результате оседания на поверхности пойменных почв твердых частиц из паводковых вод. Что способствует постоянному росту аллювиальные почвы за счет новых порций аллювия.

В центральной части поймы течение паводковых вод замедленное, поэтому здесь откладывается более тонкий аллювий, состоящий из пылеватых и иловатых частиц. В результате в центральной пойме формир суглинистые и глинистые отложения. В притеррасной пойме откладывается наиболее тонкий илистый материал, т.к скорость паводковых вод минимальная и она задерживается в понижениях на более длительное время.

Ведущим процессом почвообразования в поймах рек является дерновый. Его проявлению в центральной пойме способствует обильная травянистая растительность, хорошо обеспеченная влагой, и приносимый с паводковыми водами обогащенный элементами питания для растений свежеотложенный аллювий. Проявлению дернового процесса способствует также тепловой режим.

Паводковые и проточные грунтовые воды центральной поймы обогащены кислородом, что снижает интенсивность проявления глеевого процесса, а дернового - усиливает.

На процессы почвообразования в поймах рек большое влияние оказывают зональные биоклиматические факторы почвообразования. В большой степени они проявляются на повышенных участках поймы, где в почвообразовании примимают участие зональные процессы: оподзоливание, лессиваж, накопление солей и др.

3. Предмет и содержание почвоведения, методы исследований. Задачи почвоведения. Взаимосвязь почвоведения с другими науками.

Почвоведение – наука о почвах, их образовании (генезисе), строении, составе и свойствах, закономерностях географического распространения. Изучает формир-ие и развитие плодородия и пути наиболее рационального его использования, а также вопросы охраны почв и их изменение под влиянием антропогенного воздействия.

Задачами почвоведения является:

-изучение направленности и типов эволюции почв под влиянием природных и техногенных факторов;

-поток путей управления, изменениями происходящими в почве в целях повышения плодородия почв;

-познание глубины негативных процессов при использовании почв к которым относится эрозия, декальцификация, переуплотнение

Важнейшими задачами почвоведения является оценка земельных ресурсов-определение качества почвы, квалифицированной экономической и

экологической оценки и, наконец, определения ее стоимости.

Методы исследования.

Сравнительно-географический метод - сопряженное изучение разных типов почв и факторов почвообразования, исследовании закономерностей пространственной изменчивости почв, анализе структуры почвенного покрова на разных уровнях его организации.

Сравнительно-исторический метод. - в строении и свойствах современной почвы заложены возможности исследования эволюции почв, геологического прошлого, палеоклимата и палеоландшафтов.

Профильно-генетический метод требует обязательного изучения почвы с поверхности на всю ее глубину последовательно по генетическим горизонтам с последующим сопоставлением их свойств или параметров.

Морфологический метод позволяет изучать почвы и различать их по внешним признакам: строению почвенного профиля, мощности почвы и ее отдельных горизонтов, окраске, ГСП.

Биогеоценотический (экологический) метод - совокупное изучение всех компонентов биогеоценоза: почвы, растений, животных, микроорганизмов, атмосферы, природных вод, горных пород с учетом конкретных условий географической среды.

Метод моделирования заключается в исследовании сложных объектов, явлений и процессов путем их упрощенного имитирования (натурного, математического, логического). В почвоведении широко используется постановка модельных экспериментов в лабораторных условиях или создание математических моделей тех или иных почвенных процессов.

Метод почвенных ключей основан на детальном исследовании небольших репрезентативных участков-ключей и интерполяции полученных результатов на крупные территории с однотипной структурой почвенного покрова, что позволяет изучать большие территориальные единицы с экономией средств и ресурсов.

Аэрокосмические методы включают инструментальное или визуальное изучение фотографий земной поверхности или ее прямое исследование с самолетов и космических аппаратов.

Физические, физико-химические, химические и биологические

аналитические методы используются для изучения состава и свойств

почв.

Бывают полевые и лабораторные. Полевые почвенные исследования вкл экспедиционные и стационарные методы изучения почв.

Метод почвенных монолитов оснвоан на принципе физ моделирования почвенных процессов (передвижении влаги, солей и т. д.) на почвенных колонках (монолитах) ненарушенного строения, взятых особым образом из почвенного разреза .

Метод вегетационных сосудов широко используется для исследования взаимосвязей в системе почва-растение.

Метод почвенных вытяжек основан на гипотезе о том, что каждый растворитель (вода, растворы разных кислот, щелочей или солей

разной концентрации, органические растворители — спирт, ацетон,

бензол ит. п.) экстрагирует из почвы при контролируемых условиях

взаимодействия какую-то определенную группу соединений интересующего исследователя элемента.

Радиоизотопные методы применяются для изучения процессов

миграции тех или иных элементов и их соединений в почвах и в экосистемах на основе меченых атомов (радиоактивных изотопов).

4. Основные этапы развития почвоведения. Докучаев В.В. - основоположник генетического почвоведения. Роль отечественных и зарубежных ученых в развитии почвоведения.

В.В.Докучаев (1883) впервые установил, что почва – это самостоятельное природное тело и ее формирование это сложный процесс взаимодействия материнской горной породы, климата, рельефа, живых организмов, помноженный на время. Самое главное в докучаевском определении почвы, это то, что оно, во-первых, ставит почву в ряд самостоятельных природных тел, качественно отличающихся от всех иных тел природы, во-вторых, показало, что почва эволюционирует во времени и пространстве, в-третьих, – подчеркнуло наличие функциональных связей между почвой и всеми другими природными телами и явлениями.

Почва занимает промежуточное положение между живым (живущие организмы) и косным (горные породы, минералы) веществом биосферы и является, по выражению академика В.И.Вернадского, биокосным телом природы.

В России активно начали изучать свойства почв в первой половине XIX века, в 1851 г. была создана первая почвенная карта европейской части России. Василий Васильевич Докучаев (1846 – 1903) – в 1883 г. опубликовал монографию «Русский чернозем» в которой показал, что почва – есть самостоятельное тело, образовавшееся в результате совокупной пяти факторов почвообразования: материнской породы, растительных и животных организмов, климата, рельефа, геологического возраста. Растительность, поселяющаяся на горных породах, вызывает в них ряд изменений, в результате которых порода превращается в новое тело природы – почву.

П.А.Костычев развивал агрономическое почвоведение, он изучал способы обработки почв, применения органических и минеральных удобрений, борьбы с засухой и эрозией почв, подчеркивал значение гумуса в восстановлении структуры и поддержании плодородия чернозема.

К.Д.Глинка (1867 – 1927) разработал вопросы генезиса, географии и классификации почв.

К.К.Гедройц (1872 – 1932) разработал учение о поглотительной способности почв, обосновал мероприятия по известкованию и фосфоритизации почв.

В.Р.Вильямс (1863 – 1939) показал, что главным признаком всех почв, отличающим их от материнских пород, служит концентрация элементов питания в них, которая создается под воздействием растительности на почвообразующую породу, разработал схему управления плодородием почв.

Д.Н.Прянишников (1865 – 1948) исследовал химию почв, занимался обоснованием рационального применения азотных, фосфорных и калийных удобрений.

5. Общая схема почвообразовательного процесса – почвообразование, процессы синтеза и разрушения органических и минеральных веществ в почве, миграция и накопление продуктов почвообразования в почве.

Почвообраз - слож комплекс взаимосвязей и взаимообуслов физ.,хим и физ-хим, биолог явлений и процессов превращения и передвиж.в-ва и энергии

Горные породы превращаются в почву в результате двух процессов — выветривания и почвообразования. Процессы выветривания превращают массивно-кристаллические породы в рыхлые осадочные. Порода приобретает свойства задерживать влагу и пропускать воздух. Однако при этом происходит обеднение коры выветривания элементами зольного питания растений. Вместе с продуктами выветривания элементы питания растений вымываются атмосферными осадками, переносятся водами в моря и океаны, где происходит их осаждение.

Почвообразовательный процесс начинается тогда, когда на горных породах, выходящих на поверхность, поселяются живые организмы. Ведущая роль в почвообразов процессе принадлежит высшим растениям и мо.

Корни растений проникают в горную породу, пронизывают большой ее объем и извлекают рассеянные в ней элементы зольного питания (фосфор, калий, кальций, магний, серу и др.). В результате биохимической деятельности мо в породе появляется азот, который также потребляют растения. Таким образом, растения синтезируют органическое в-во из СO2 воздуха, воды, зольных элементов и азота. Процесс фотосинтеза протекает при использовании растениями энергии Солнца. После отмирания растений их орган остатки, содержащие элементы питания, концентрируются в верхних слоях породы и разлагаются мо. Часть продуктов разложения превращ в новые орган (гумусовые) в-ва и накапливается в верхнем слое породы.

Постепенно верхний слой пород превращается в почву. Процесс ПО происходит благодаря избирательной поглотительной способности растений, которая проявляется в том, что корни растений извлекают химические элементы не в тех соотношениях, в которых они содержатся в породе и почве, а в соответствии с биолог особенностями растений. Таким образом однообразная минеральная масса горной породы постепенно приобретает новые состав, свойства, строение и превращается в особое природное тело — почву. Почва отличается от горной породы плодородием. Оно обусловлено биологической аккумуляцией в верхнем слое элементов питания растений, а также появлением новых физических свойств, таких, как структура, рыхлость, влагоемкость и др.

В почве при выращивании растений происходят одновременно: синтез, накопление орган в-ва, и его разрушение (минерализация). При минерализации азот, фосфор и сера переходят в усвояемую для растений минеральную форму. На интенсивность минерализации влияет культура и технология ее возделывания (система обработки почвы и минерального питания). Поэтому так важно создавать оптимальные условия для накопления и минерализации орган в-ва в почве. Самые лучшие условия создаются в структурных, рыхлых, окультуренных почвах, где происходит пополнение растительными и животными остатками, создается оптимальное значение рН, растениям достаточно элементов питания для роста и развития. Но не во всех условиях растениям свойственно накапливать в почве орган в-ва, а лишь в условиях, подобных естественным условиям природы, где верхний слой почвы всегда остается на своем месте, наверху, а не запахивается в нижние горизонты.

Орган в-во почвы – это фактор плодородия почвы, источник энергии для развития и формирования почвы, наконец, это то, что отличает плодородную почву от материнской породы.

Орган в-во почвы представлено на 85-90% гумусовыми в-вами (фульвокислоты, гуминовые кислоты и гумин). По своей природе это устойчивые к разложению, консервированные орган в-ва, на 50-60% состоящие из углерода, 30-45 % кислорода и только на 2.5-5% из азота. Так же в их состав входят сера, фосфор и др. Гуминовые кислоты и фульвокислоты, а также образующаяся в почве при разложении орган в-в углекислота, оказывают растворяющее действие на минеральные соединения фосфора, калия, кальция, магния, в результате чего, эти элементы переходят в доступную для растений форму. Подвижные питательные элементы гумуса в меньшей степени участвуют в питании растений, чем негумифицированные вещества, так как медленно минерализуются, но создают для разложения органических остатков благоприятную среду. Однако при длительном возделывании сельскохозяйственных культур без внесения удобрений, может происходить постепенное разложение и использование гумусовых веществ, что приводит к значительному уменьшение общего количества органического вещества почвы и снижению её плодородия. Системат применение орган и минеральных удобрений, обеспечивая повышение урожайности с/х культур, способствует сохран и накоплению запасов гумуса и азота в почве, так как с ростом урожая увелич-ся кол-во поступающих в почву корневых и пожнивных остатков и усиливаются процессы гумусообразования.

Образование и накопление гумуса в почве способствует созданию благ условий для развития и деятельности микроорганизмов. Мо активизируют многие биохимические процессы в почве, участвуют в процессе минерализации орган в-ва, увеличивают доступность питательных веществ почвы и удобрений для растений. Поэтому почвы, богатые мо явл более плодородными и обеспечивают получение более высоких урожаев сельскохозяйственных культур.

Процесс почвообразования – превращение горной породы в почву. Он осуществляется в результате длительного взаимодействия массы материнской горной породы с живыми организмами, продуктами их жизнедеятельности и элементами гидро- и атмосферы.

ПО процесс относится к категории био-физико-химических процессов. Агентами по являются живые организмы и продукты их жизнедеятельности, вода, кислород воздуха и углекислота.

Наиболее важные слагаемые почвообразовательного процесса:

-Превращение (трансформация) минералов горной породы, из которой образуется почва (а в дальнейшем и самой почвы).

-Накопление в ней органических остатков и их постепенная трансформация

-Взаимодействие минеральных и органических веществ с образованием сложной системы органоминеральных соединений

-Накопление в верхней части почвы ряда биофильных элементов, и, прежде всего элементов питания

-Передвижение продуктов почвообразования с током влаги по вертикальной толще формирующейся почвы

– выветривание носит биохимический характер. В почве образуются 2 минералы: глинистые минералы и 2 несиликатные оксиды Si, Fe, Al (они малоподвижны и накапливаются на месте образования). Интенсивно разрушаются 1 элементы и алюмосиликаты.

– главные процессы превращения орган в-ва:

гумификация – превращение части промежуточных продуктов разложения органического вещества в специфические сложные высокомолекулярные вещества – гумусовые кислоты; минерализация

– образующиеся минеральные, органические и органоминеральные вещества характеризуются различной подвижностью, способны к передвижению с током влаги, что и приводит к дифференциации почвенной толщи на различные генетические горизонты (формируются горизонты вымывания (элювиальные) и вмывания (иллювиальные)).

Отмершие растения не только обогащают почву органическими и минеральными веществами, но и увеличивают ее энергетические ресурсы.

Почвообразовательный процесс цикличен. Цикличность обусловлена ритмами поступления на поверхность почвы солнечной энергии и биологическими циклами развития растений.

Развитие по процесса и формир почвы протекают под воздействием комплекса факторов по: 5 факторов: материнские породы; растительные и животные организмы; климат; возраст (время); рельеф местности

Ведущая роль принадлежит биологическому фактору – растительности. При взаимодействии факторов почвообразования возникает сложный комплекс почвообразовательных процессов.

А.А. Роде так классифицирует почвенные процессы:

Микропроцессы – элементарные почвенные процессы, формирующие почвенные режимы (пример: нагревание, охлаждение, увлажнение, высыхание и т. п.)

Мезопроцессы – конкретные почвенные процессы – слагаются из микропроцессов и формируют важнейшие генетические комплексы свойств почв (оглинение, засоление, оподзоливание и т. п.)

Макропроцессы – совокупность мезопроцессов, формирующих почвенный тип, как целостное образование с определенным генетическим профилем, системой почвенных режимов и плодородием (черноземообразование, подзолообразование, красноземообразование и т.п.)

6. Факторы почвообразования, их значение, и соотношение.

Факторы - климат, рельеф, почвообраз/материн породы, живые организмы, время, деятельность человека - это все комплекс природных компонентов, которые определяют формирование, генезис и эволюции почв.

Почвообраз породы - играют роль субстрата для поселения мо и составл тв фазу почв. Они влияют на исходный уровень плодородия. Служат резервом элементов питания растений. Влияют на уровень плодородия. Служит резервом элементов питания растений. Влияют на уровень плодородия.

Рельеф - косвенная роль в ПО, перераспред теплоту, влагу и тв в-ва.

Х-ся кол-ыми(форма, размеры) и генетическими параметрами (пойменно-долинный комплекср р., равнинный, эрозионные ф-мы)

Биота/жив организмы - начало ПО всегда связано с поселением организмов на субстрате. В почве обит растения, животные, рибы и мо.

Климат -важные параметры для ПО: приход и расход энергии солнца; атмосферная циркуляция, перераспред тепла и влаги

Для ПО учит коэф увлажнения территории - величина показывающая отношение суммы осадков к испоряемости за один и тот же период.

Гр почв п осоотнош кол-ва осадков и t: почвы, в которых биолог процессы подавлен(пустыня, тундра); п с интенсив развитием биолог процессов(суб-,тропики);

7. Почвообразующие породы как основа минеральной части почв. Распространение, свойства, минералогический состав.

Почвообраз породы - играют роль субстрата для поселения мо и составл тв фазу почв. Они влияют на исходный уровень плодородия. Служат резервом элементов питания растений. Влияют на уровень плодородия. Служит резервом элементов питания растений. Влияют на уровень плодородия.

ПОП влияет: на скорость почвообраз процесса и мощность почвенных профилей; на х-ер орошаемых земледелий и осушительных мелиораций, на дозу полива, фильтрац способность; на структуру почв покрова, определяющую мозаичную сложность и контрастность почвенного покрова.

По составу они магматич-, метаморфические, осадочные.

Осадочные ПОП преоблад на поверх земли и делятся на породы морского и континентального происхождения. Преоблад среди ОПОП глинистые сланцы, реже песчаники и известняки.

8. ГСП. Классификация механических элементов. Классификация почв по ГСП.

ГС - относит содержание почвы, частиц различ ф-мы и величины

классификац по гсп основана на содержание физической глины (частиц с d < 0,01 мм), %

Для более полной хар-ки почвы по ГСП в классификацию Качинского введено понятие преобладающих фракций: гравелистой (3—1 мм), песчаной (1—0,05 мм), крупнопылеватой (0,05—0,01 мм), пылеватой (0,01 — 0,001 мм) и иловатой (<0,001 мм); по содержанию камней (частиц>3 мм) выделяют почвы разл. каменистости. В зависимости отГСП выделяют лёгкие, средние и тяжёлые почвы.

В процессе почвообразования ГСП изменяется. Верх. горизонты почвенного профиля обогащаются илистыми частицами в результате накопления глинистых минералов и гумуса; при подзолообразовании, лессиваже и др. процессах происходит перенос ила или продуктов его распада из верхних горизонтов в нижние. По ГСП и особенно по содержанию илистой фракции можно судить о динамике и особенностях почвообразовательного процесса.

К-ция механ элементов

Песчаные фракции (1-0,05 мм) состоят из обломков первичных минералов с преобладанием кварца. Пески имеют высокую водопроницаемость, не набухают, непластичны. Фракции мелкого и среднего песка в отличие от гравия обладают некоторой влагоемкостью и водоподъемной (капиллярной) способностью.

Пыль крупная (0,05-0,01 мм) по минералогическому составу и некоторым физическим свойствам мало отличается от песка: не­пластична, слабо набухает, обладает невысокой влагоемкостью.

Пыль средняя (0,01-0,005 мм) имеет повышенное содержание слюд, придающих фракции повышенную пластичность, связность и водоудерживающую способность.

Почвы с высоким содержанием фракций крупной и средней пыли легко распыляются, склонны к заплыванию и уплотнению, отличаются низкой водопроницаемостью.

Пыль мелкая (0,005-0,001 мм) в отличие от более крупных фракций способна к коагуляции и структурообразованию,содер­жит гумусовые вещества,1 обладает поглотительной способностью. Почвы с большим содержанием мелкой пыли имеют такие небла­гоприятные свойства, как низкая водопроницаемость, липкость, высокая набухаемость.

Илистая фракция (< 0,001 мм) имеет большое значение в пло­дородии почв, обладает высокой поглотительной способностью, содержит много/гумуса и элементов питания.

9. Влияние ГСП на свойства почв, их плодородие и приемы обработки. «Тяжелые» и «легкие» почвы. Отношение различных сельскохозяйственных культур к ГСП.

ГСП влияет на водный, воздушный, тепловой и питательный режимы почв. Специалисты с/х учитывают ГСП почв при размещении культур на полях севооборота, применении удобрений и др агротех приемов.

По отношению к обработке почвы подразделяют на легкие и тяжелые.

К легким относят песчаные и супесчаные почвы. Их легко обрабатывать, на вспашку требуется меньше затрат горючего. Весной эти почвы быстрее прогреваются и достигают физ спелости, то есть оптимального срока начала полевых работ. Отрицательные свойствами: низкая влагоемкость и низкое содержание элементов питания. Поэтому легкие почвы считают бедными и сухими. Однако в северных областях, где короткое лето и недостаток тепла, эти почвы ценятся за способность быстрее прогреваться. Здесь можно раньше проводить посев сельскохозяйственных культур и, таким образом, увеличивать продолжительность вегетационного периода.

Песчаные и супесчаные почвы имеют крупные воздушные поры, поэтому в них быстро минерализуются органические удобрения. Самой эффективной мерой по повышению плодородия легких почв является возделывание на них люпина или сераделлы для запахивания, в качестве зеленого удобрения. При этом в почвах повышается содержание гумуса, азота, улучшается структура, увелич влагоемкость и поглотительная способность почв. Для улучшения свойств песчаных почв применяют также глинование.

В южных районах легкие почвы (песчаные и супесчаные) подвергаются ветровой эрозии.

Глинистые и тяжелосуглин почвы - тяжелые. Они хар-ся рядом отрицательных водно-физических свойств. Во влажном состоянии эти почвы вязкие, липкие, при высыхании они становятся твердыми, их тяжело обрабатывать. Однако эти почвы наиболее богаты элементами питания и имеют высокую поглотительную способность. Для повышения плодородия почв тяжелого ГСП необходимо прежде всего улучшить их водно-физические свойства. Это достигается путем систематического внесения органических удобрений, которые создают структуру и рыхлость этих почв.

Среднесуглинистые и легкосуглинистые почвы обладают наиболее благоприятными свойствами для возделывания с/х культур.

Следует учитывать, что в различных климат условиях почвы одного и того же ГСП могут быть как благоприятными, так и неблагоприятными для возделывания растений. Об этом говорилось выше в отношении легких и теплых почв. Что касается тяжелых почв, то при условии их оструктуривания в районах засушливого климата они более благоприятны.

Кроме того, различные с/х культуры неодинаково относятся к ГСП. Так, люпин, сераделла, сорго, картофель, кукуруза, гречиха, просо предпочитают легкие почвы. Пшеница, ячмень, свекла, капуста дают устойчивые урожаи на среднесуглинистых почвах, а овес — даже на тяжелосуглинистых и глинистых.

10. Учет ГСП при проведении почвенного обследования территории и в сельскохозяйственном производстве.

Выделяются ареалы почвы с учётом разницей почвы по ГСП, даётся название (по поверхностному профилю). В с/х производстве учитывается разнообразие свойств. При землеустройстве поля формируются из пахотных угодий одинакового ГСП, не допускается в одном севообороте наличие различных ГСП , т.к. происходит синхронизация в сроках посадки; норме удобрений; известковании.

В настоящее время достаточно хорошо известно, что в отличие от естественных биогеоценозов с относительно замкнутым циклом биогенных элементов в агроценозах происходит разрыв этого цикла из-за отчуждения пит в-тв с урожаем, снижения их доступности растениям, потерь в результате стока, эрозии, денитрификации, инфильтрации и т.д. Нарушение баланса питательных веществ в земледелии ведет не только к уменьшению производства продукции и ухудшению ее качества, но и к снижению устойчивости агроландшафтов. Систематическое наблюдение, изучение, анализ этих процессов и принятие необходимых мер составляют основу мониторинга. По существу, это сложное комплексное исследование большого количества сопряженных факторов, обеспечивающее соблюдение главного принципа, в соответствии с которым развитие природы и цивилизации, взаимодействуя, должно обогащать друг друга, обеспечивая биосферосовместимость и высокое качество жизни человека.

    До XIX столетия оценка качества почв сельскохозяйственных земель носила

описательный  характер и в основном была предназначена для фискальных целей

(налогообложение  землевладельцев).  В XIX - XX вв. в связи с определенными

научными  достижениями  в  земледелии,  почвоведении,  физиологии растений,

агрохимии  и  других  областях естественных наук для оценки плодородия почв

стали  использовать  также  результаты  количественного анализа показателей

свойств   почв,   при  этом  возросло  число  их  наименований.  Результаты

качественной  оценки  земель сельскохозяйственного назначения в современных

условиях  используют не только для установления стоимости земли и земельных

налогов,  но и для решения управленческих задач по повышению продуктивности

земледелия  и  воспроизводству почвенного плодородия (применение удобрений,

химическая   и   водная   мелиорация,  противоэрозионные  и  фитосанитарные

мероприятия  и  др.).  В  последние  годы  при  оценке  качества  земель  в

зарубежных   странах   усиливается  роль  критериев,  связанных  с  охраной

окружающей  среды, а также роль автоматизированных земельных информационных

систем  и  цифровых  кадастровых  карт.  ФАО  для  оценки  качества земли в

неорошаемом земледелии рекомендует использовать следующие показатели: режим

радиации  (общая  радиация,  длина  дня),  температурный режим, доступность

влаги (общая влажность, критические периоды, опасность засухи), доступность

корням  O  (условия дренажа), содержание доступных для растений питательных элементов,  условия  укоренения  и условия, влияющие на прорастание семян и

образование   травостоя,   влажность  воздуха  как  фактор  роста,  условия

созревания,  опасность  затопления, климатические опасности (мороз, шторм),

избыток    солей    (засоленность,   солонцеватость),   токсичность   почвы

(присутствие  Al,  кислотность,  щелочность,  кислые  сульфаты  и  другие),

фитосанитарное состояние (сорняки, вредители, болезни), пригодность почвы к

обработке, потенциал механизации, условия подготовки земли или ее расчистки

под   пашню,   условия  хранения  и  перевозки  продукции,  местоположение,

опасность  эрозии (дефляции) и деградации почвы и др. Все показатели

группируются  по  разделам:  климатические  условия,  климат почвы, форма и

рельеф  участка,  гидрология,  фитосанитарное  состояние  посевов  и почвы,

морфология  почвы,  физика  и  эрозия  почвы,  химия почвы, биология почвы,

минералогия почвы, местоположение земельного участка.

Как правило, в странах дальнего зарубежья ограничиваются оценкой эффективного плодородия почвы по расширенному набору показателей агрофизических, агрохимических, биологических свойств, характеру рельефа местности, подверженности почв процессам эрозии, климатических условий, фитосанитарного состояния и другим показателям, важнейшим из которых является продуктивность растений. По комплексной оценке, выраженной в процентах от урожайности, получаемой в оптимальных условиях при отсутствии специальных затрат, определяют класс пригодности земли для тех или иных культур: > 80% - высокая пригодность; 41 - 80% - средняя пригодность; 20 - 40% - ограниченная пригодность; < 20% - непригодные земли.

О необходимости более широкого набора показателей для полной оценки плодородия земель сельскохозяйственного назначения свидетельствуют также отечественный производственный опыт и результаты научных исследований. Земледельческая территория России относится в основном к ареалу пониженной биологической активности. Более 70% ее характеризуется крайне холодным или засушливым климатом. В отдельные годы более половины площади земель подвергается засухе. По многолетним метеорологическим данным, вероятность сухих, засушливых и полузасушливых лет составляет в степной зоне темно-каштановых почв 93%, черноземов - 73, в лесостепной зоне - 38, а в среднетаежной подзоне подзолистых почв - 17%. Даже в избыточно влажной северо-таежной подзоне примерно один раз в 16 лет растения страдают от недостатка влаги. В Нечерноземье европейской части России урожайность сельскохозяйственных культур на 10 - 30% зависит от погодных условий.

Биоклиматический потенциал земледельческой территории России в 2,4 - 3,2 раза ниже, чем в странах Западной Европы и США. Поэтому для условий нашей страны особенно важно для обеспечения благоприятных для растений агроэкологических условий осуществлять по результатам комплексного мониторинга плодородия почв соответствующие агротехнические, агрохимические, мелиоративные и другие мероприятия, направленные на улучшение не только агрохимических, но и физических, водно-физических и биологических свойств почв сельскохозяйственных угодий. Свойства почвы находятся во взаимодействии между собой. Комплексный подход к оценке почвенного плодородия с учетом значений интегральных показателей всех основных свойств почв, определяющих продуктивность растений, позволяет при наименьших затратах целенаправленно, исходя из установленных лимитирующих факторов, повышать плодородие почв каждого конкретного земельного участка (поля) хозяйств.

Так, уплотнение почв сельскохозяйственной техникой приводит к ухудшению их агрофизических, биологических и агрохимических свойств, водного, воздушного, теплового и пищевого режимов, снижению всхожести семян сельскохозяйственных культур, условий произрастания и развития их корневой системы и в итоге - к значительному (до 50%) снижению урожайности по сравнению с неуплотненными участками. Уплотненная почва, затрудняя проникновение корней в нижние горизонты, ограничивает возможность растений использовать питательные вещества из почвы и удобрений. На переуплотненных почвах в первую очередь следует провести агротехнические мероприятия по разуплотнению и повышению устойчивости их к уплотнению [15, 136].

    Говоря о более широком использовании биологического азота в земледелии,

следует  учитывать,  что его поступление в почву зависит, как и урожайность

сельскохозяйственных  культур, от уровня плодородия почв. Бобовые культуры,

за исключением люпина и лядвенца рогатого, особенно клевер и люцерна, очень

чувствительны  к кислотности почвы и наличию в ней алюминия. При содержании

его  более  4 мг на 100 г почвы, что наблюдается на кислых почвах при pH

                                                                        KCl

4,8  -  5,0,  азотфиксация  прекращается.  Наряду  с благоприятной реакцией

почвенной  среды  необходима также сбалансированная обеспеченность растений

P, K, Ca, Mg, S и микроэлементами. Фиксация атмосферного азота ризосферными

бактериями  на  злаковых  и  других  небобовых растениях и свободноживущими

микроорганизмами  зависит  также от степени окультуренности почв. В отличие

от   азотфиксирующих   бактерий   почвенные  эндомикоризные   грибы  (ВАМ),

мобилизующие,   прежде  всего,   фосфор  из  труднодоступных  для  растений

почвенных  фосфатов,  развиваются  в более широком интервале pH - от 4,0 до

9,5,  но оптимальной  для них  является  слабокислая (pH 6) или нейтральная

реакция. Они требуют также  умеренно увлажненных и хорошо аэрируемых  почв,

соответствующих  температурных условий и уровня минерального питания. Таким

образом,  от  биологической активности почв зависят агрохимические свойства

почвы  (обеспеченность  N,  P  и  другими питательными веществами), в то же

время   для  нормальной  жизнедеятельности  полезной  микрофлоры  требуется

оптимизация  агрохимических  свойств  почв.  Можно  привести и много других

примеров  тесного  взаимодействия  различных  свойств  почвы  между  собой,

свидетельствующих  о  необходимости  системного подхода к оценке плодородия

почв, не ограничиваясь только агрохимическими, что до сих пор наблюдается в

агрохимической службе.

В основу проводимого агрохимической службой мониторинга плодородия почв должен быть положен комплекс определяемых интегральных показателей различных свойств почв и других факторов, от которых зависит урожайность сельскохозяйственных культур, при регулировании которых должно быть строгое соблюдение основных законов земледелия: автотрофности зеленых растений, физиологической равнозначимости и незаменимости факторов, ограничивающего фактора, совокупного действия факторов, возврата питательных веществ и энергии в почву, экологического соответствия между производством и окружающей средой.

Нарушение этих законов земледелия приводит к деградации почв сельскохозяйственных угодий, ухудшению окружающей среды, снижению продуктивности и устойчивости земледелия.

При проведении комплексного мониторинга плодородия почв сельскохозяйственных земель должны решаться следующие задачи:

1) получение достоверной и объективной информации о состоянии плодородия почв;

2) системный анализ и оценка получаемой информации;

3) паспортизация и комплексная оценка плодородия почв каждого земельного участка (поля);

4) сертификация почв земельных участков;

5) разработка и ежегодное представление Правительству Российской Федерации национального доклада о состоянии плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения; аналогичная работа выполняется на региональном и местном уровнях;

6) разработка целевых программ в области обеспечения плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения на федеральном, региональном, районном и хозяйственном уровнях;

7) разработка проектов производства растениеводческой продукции (зерна, картофеля, овощей, плодово-ягодной продукции, винограда, кормов и др.).

Проводимый Государственной службой мониторинг плодородия почв сельскохозяйственных угодий требует дальнейшего совершенствования, прежде всего, по перечню показателей. Основной задачей мониторинга плодородия почв сельскохозяйственных угодий является наблюдение за химическими, физико-химическими, биологическими, физическими и водно-физическими свойствами почв, их загрязнением отходами производства и потребления, химическими и радиоактивными веществами, а также фитосанитарным состоянием почв и посевов, метеорологическими условиями и продуктивностью растений на каждом земельном участке.

В программе мониторинга плодородия почв центральное место занимает правильный выбор комплекса интегральных показателей, характеризующих химические, физико-химические, физические, водно-физические и биологические свойства, определяющие уровень плодородия и качество почв. По каждому показателю, определяемому при проведении комплексного мониторинга плодородия почв, необходимо иметь оптимальные величины и диапазон их возможных колебаний.

Перечень показателей, характеризующих состояние плодородия почв и оперативного мониторинга по основным природно-сельскохозяйственным зонам Российской Федерации, определен ОСТами 10 294-2002 - 10 297-2002 (Приложения 1 - 11) [95 - 98]. В случаях необходимости перечень показателей мониторинга плодородия почв сельскохозяйственных угодий может быть расширен, а перечень рекомендуемых работ оперативного мониторинга в период вегетации растений (Приложение 11) уточнен применительно к конкретным почвенно-климатическим условиям и культурам.

Наряду с определяемыми в настоящее время агрохимической службой агрохимическими показателями [125] ОСТами 10 294-2002 - 10 297-2002 предусматривается включение дополнительно во всех природно-сельскохозяйственных зонах показателей степени подвижности фосфора и калия, валового содержания азота, поглощенных оснований Ca, Mg, K, и Na, а также разовое определение валового содержания фосфора, калия, кальция, магния и серы. В степной зоне в связи с подкислением почв предусмотрено определение кислотных свойств. В солонцовых и засоленных почвах предусмотрены анализ водной вытяжки, определение степени и качественного состава засоления.

Из физ св-в почв, кроме ГСП (разовое определение), во всех природно-сельскохозяйственных зонах предусмотрено определение в пахотном слое агрегатного состава при сухом просеивании (содержание агрегатов 0,25 - 10 мм и глыбистой фракции более 10 мм), содержания водопрочных агрегатов более 0,25 мм, водопроницаемости и полевой (наименьшей) влагоемкости, максимальной гигроскопической влажности и влажности устойчивого завядания через каждые 10 см и до 1 м (разовое определение), уровня грунтовых вод (до начала полевых работ), мощности пахотного слоя, мощности гумусового горизонта, равновесной плотности пахотного слоя и подпахотного горизонта (до 50 см).

Для характеристики биологических свойств почв рекомендовано определять во всех природно-сельскохозяйственных зонах нитрифицирующую, аммонифицирующую и азотфиксирующую активность (способность). Эту информацию следует использовать также для характеристики азотного режима почв и расчета доз азотных удобрений.

Оценку плодородия торфяно-болотных почв рекомендуется проводить по тем же показателям, что и почв таежно-лесной зоны, но с добавлением следующих показателей: ботанический состав растений торфообразователей, степень разложения торфа, зольность торфа, мощность торфяной залежи.

Наряду с определением интегральных показателей химических, физико-химических, физических, водно-физических и биологических свойств почв указанными ОСТами при проведении комплексного мониторинга предусмотрены фитосанитарное и эколого-токсикологическое обследования почв и посевов, а также учет агроклиматических условий за последний цикл мониторинга (температура, осадки, гидротермический коэффициент, запасы продуктивной влаги и др.) по данным ближайших к земельному участку метеостанций или метеопостов.

Интегральным показателем эффективного плодородия почв земельного участка (поля севооборота) является фактическая урожайность сельскохозяйственных культур в натуральном исчислении и в пересчете на зерновые и энергетические эквиваленты, а также качество и безопасность продукции растениеводства.

По каждому земельному участку приводят по литературным данным, по данным земельного кадастра и почвенной съемки его географическое положение, характеристику почвенного покрова и почвообразующей породы, их гранулометрический и минералогический состав, рельеф, степень эродированности (дефлированности), экспозицию, длину и крутизну склонов и т.д. (Приложения 1 - 3).

Наряду с основным мониторингом для корректировки технологических приемов возделывания сельскохозяйственных культур с учетом реально сложившихся в планируемом году погодных, фитосанитарных, хозяйственных и других условий ОСТами предусмотрено дальнейшее совершенствование проводимого в период вегетации растений оперативного мониторинга. Он должен включать в планируемом году оценку фитосанитарного состояния посевов, запасов продуктивной влаги и уровня грунтовых вод, содержания минерального азота в почве, макро- и микроэлементов в надземной массе или индикаторных органах растений, а также плотность почвы. Корректировка по результатам оперативного мониторинга технологий интегрированной защиты сельскохозяйственных культур от сорняков, вредителей и болезней, сроков и доз удобрений при проведении подкормок, механической обработки почвы, а также принятие решений об орошении или регулировании дренажной системы позволят повысить урожайность сельскохозяйственных культур на 20 - 25% и более, снизить затраты на производство растениеводческой продукции, повысить ее качество.

11. Происхождение, состав и свойства органической части почвы.

Орган части почвы - не- и полуразложившиеся остатки растений, почвенных животных и гумус. Остатки растительных и животных организмов, постепенно разлагаясь, восстанавливают и пополняют в почве запасы гумуса.

Процесс происходит при участии мо и животных (дождевых червей, личинок насекомых). Этот сложный биохим процесс распада и синтеза идет одновременно.

Во время разложения орган в-ва вследствие дей­ствия ферментов, которые выделяют грибы и бактерии, происхо­дят процессы повторного синтеза, полимеризации и конденсации с образованием новых высокомолекулярных соединений коллоидного хар-ра. Образуется сложное орган в-ва, получившее название гумус (почвенный перегной). Почвы сильно отличаются по содержанию, составу и свойствам гумуса.

В состав гумуса входят гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины.

Гумин кис-ы - это гр в-в темного цвета, которые выделяются из почвы щелочами и осаждаются кислотами. Они хар-ся высоким содержанием углерода (50-62 %), аморфным состоянием, полидисперсностью (различной величиной частиц) и гетерогенностью.

При взаимодействии с катионами гуминовые кислоты образу­ют соли — гуматы. Гуматы одновалентных катионов К+, Na+, N+ образуют в почве коллоидные растворы — золи, которые легко растворяются и вымываются из почвы. Гуматы двух- и трехва­лентных катионов (Са2+, Mg2+, Al3+, Fe3+) находятся в почве в виде нерастворимых гелей, не вымываются, накапливаются в мес­тах образования, больше всего их в верхних слоях почвы.

Гуминовые кис-ы — наиб ценная часть гумуса, они имеют большую собирательную поверхность, играют важную роль в образовании агрономически ценной структуры почвы и основного фонда пит веществ (прежде всего азот для растений).

Фульвокислоты — это гуминовые в-ва желтого или красного цвета, которые остаются в растворе после выпадения в оса­док гуминовых кислот. Фульвокислоты отличаются от гуминовых меньшим содержанием азота, более высокой кислотностью, высо­кой растворимостью в воде их соединений с минеральной частью почвы. Благодаря высокой кислотности фульвокислоты разрушают почвенные минералы и способствуют перемещению продуктов разложения в нижние слои почвы.

Гумины представляют собой комплекс гуминовых веществ с меньшим содержанием углерода и состоят из тех же гуминовых и фульвокислот, высоко полимеризованных, уплотненных и более тесно связанных между собой.

Состав перегноя и соотношение гуминовых и фульвокислот в разных почвах неодинаковы. Состав перегноя в значительной мере определяется составом высших растений, остатки которых состав­ляют основу его образования, а также соотношением групп микро­организмов, особенностями увлажнения и распада орган в-ва, а в обрабатываемых почвах — способами обработки и удобрением почвы, севооборотами.

Гумус играет важную роль в почве , т.к улучшает его хим, физ-хим и биолог св-ва. Свежий почвенный перегной насыщает комочки почвы, склеивает их, а кальций и магний цементирует, способствуя образованию прочной, агрономически ценной структуры. Медленно разлагаясь, гумус является источником зольных элементов и азота для растений, а вбирая растворимые элементы питания (калий, фосфор), предотвращает их вымы­вание.

Факторы по, внешние условия в значительной мере влияют на накопление, особенности образования орган остатков и состав гумуса. Решающую роль в этом имеют растительность и соответствующая ей микрофлора почвы, которая разлагает остатки этой растительности. Например, древесный опад хвойных лесов медленно разлагается преимущественно гриб­ной микрофлорой почвы, вследствие чего образуется гумус с содержанием большого кол-ва фульвокислот. Они растворяют минеральные в-ва верхнего слоя почвы, и почвообразующий процесс идет по типу подзолообразования. Этому содействуют повышенная кислотность материнской породы (морена, моренные отложения), достаточное кол-во осадков.

В почвах, покрытых травянистой растительностью, особенности и хим состав отмерших остатков др, разлагаются они преимущественно бактериями, вследствие чего образуется больше малорастворимых гумин кислот, которые вступают в соединения с кальцием, магнием и другими катионами почвы, за­крепляя в гумусе питательные вещества. Это способствует образованию хорошей структуры и др благоприятных физ свойств почвы.

Незначительное проникновение осадков в глубокие слои почвы, содержание в материнской породе карбонатов кальция и магния способствуют накоплению в ней значительных количеств гумуса. В таких условиях образовались черноземы и лугово-черноземные почвы, содержание гумуса в которых составляет 5-6 %, а в от­дельных случаях- 10-12 %.

От содержания и качества почвенного перегноя в значительной мере зависит плодородие почвы.

Разные типы почв содержат неодинаковое кол-во гумуса. Бедные на гумус подзолистые и дерново-подзолистые почвы. По­лесья содержат его от 0,5 до 2 %, серые лесные почвы Лесостепи — 1,5—3,0%. В черноземах лесостепной и степной зон Украины от 3 до 6 % гумуса, а в черноземах Сибири его накапливается до 10—12 %. Торфяные почвы, в которых остатки водной и болот­ной растительности разлагаются без доступа воздуха, содержат 80—90 % органического вещества.

Гумус почвы необходимо не только сохранять, но и заботиться об увеличении его содержания и повышении качества. С этой целью вносят в почву перегной, торф, компосты, высевают многолетние травы, люпин и т. д. Внесение достаточного кол-ва минерал удобрений и окультуривание способствуют развитию в почве микрофлоры, что, в свою очередь, усиливает процессы образования гумуса с преобладанием в нем гуминовых кислот. Противоэрозионная безотвальная обработка предотвращает разложение и способствует накоплению гумуса.

12. Система органических веществ в почве. Состав и свойства гумуса и гумусовых веществ. Типы гумуса.

В состав гумуса входят две группы соединений: орган в-ва индивидуальной природы; специфические орган в-ва (гумусовые).

Орган в-ва индивидуальной природы представлены соединениями, входящими в состав растит остатков. К ним относятся: белки, аминокислоты, углеводы, жиры, воски, дубильные вещества, лигнин и другие соединения.На долю этих в-в в почвенном гумусе приходится не более 10-15%.

Специфические орган в-ва (гумусовые) составляют 80-90 % всей массы почвенного гумуса. В состав гумусовых в-в входят гуминовые кислоты (ГК), фульвокислоты (ФК) и гумин.

Гумин кис-ы — это темноокрашенные высокомолекулярные азотсодержащие орган кислоты. Они нерастворимы в минеральных и органических кислотах, но хорошо раствор в растворах гидроксида натрия, аммиака, соды с образованием коллоидных растворов темно-вишневой или коричнево-черной окраски. Из растворов гуминовые кислоты осаждаются солями алюминия, железа, кальция и магния в виде студнеобразного осадка.

При взаимодействии с катионами щелочных и щелочно-земельных металлов гуминовые кислоты образуют соли - гуматы. Гуматы натрия, калия и аммония хорошо растворимы в воде, поэтому вымываются из почвы. Гуматы кальция и магния в воде не растворяются и хорошо закрепляются в почвах.

Гумин кис-ы составляют наиболее ценную часть гумуса. Они увеличивают поглотит способность почвы, способствуют накоплению элементов почвенного плодородия и образованию водопрочной структуры.

Фульвокислоты — это желтоокрашенные высокомолек азотсодержащие орган кис-ы. В них в отличие от гуминовых кислот содержится меньше углерода, но больше кислорода и водорода (табл.).

Все соли фульвокислот (фульваты калия, натрия, кальция и магния) растворимы в воде и слабо закрепляются в почвах. Фульвокислоты обладают сильнокислой реакцией, энергично разрушают минеральную часть почвы, вызывая развитие подзолообразовательного процесса.

Химический состав гуминовых кислот и фульвокислот, %

Гумин — инертная часть почвенного гумуса, находящаяся в прочных связях с минеральной частью почвы, особенно с глинистыми минералами. В состав гуминов входят углистые частицы в виде инертных включений, не участвующие в почвенных процессах.

Часто гумус почв делят, исходя из основ с/х использования почв, на две группы: «кислый гумус» и «мягкий гумус», причем последний богат, почти насыщен кальцием, магнием и другими основаниями, в то время как первый, наоборот, содержит в поглощенном состоянии много водорода и мало кальция и магния или вовсе не содержит последних. «Кислый гумус» - гумус верховых болот, сырой гумус лесных почв и иногда гумус кислых песчаных почв. «Мягкий гумус» - типичный гумус черноземов, лесных мул левых почв и подобных формаций. Эти два типа гумуса рассматриваются как различные потому что они отличаются по природе оснований, насыщающих их поглощающий комплекс. Однако простое добавление кальция к «кислому» гумусу не превращает последний в «мягкий» гумус; должно пройти длительное время разложения для того, чтобы первый тип мог перейти; во второй и чтобы даже по внешнему виду можно было заметить химическое различие этих двух типов.

13. Гуминовые кислоты, их состав, свойства, роль в процессе почвообразования и плодородии почв.

Гуминовые кислоты. В сухом состоянии выделенные из почв препараты гуминовых кислот представляют собой порошок темно-бурого или черного цвета. Он хорошо растворим в щелочах и нерастворим в минеральных кислотах и воде. Из щелочного раствора Гк легко осаждаются ионом водорода минеральных кислот, двух- и трехвалентными катионами: Са2+, Fе3+, С одновалентными катионами Гк образуют хорошо растворимые в воде соединения. Основные элементы, из которых состоят гуминовые кислоты, - углерод, водород, азот и кислород.

В целом элементный состав Гк колеблется в относительно узких пределах: содержание С составляет 52-62%, Н - 3-6, N - 2-6, О 31-39%. Кроме того, Гк всегда содержат некоторое кол-во зольных элементов. Одни из них, например кремний, присутствуют в препаратах Гк в виде примеси. Др, в первую очередь фосфор и сера, содержатся в конституционной части молекул органических соединений гумусообразователей и включаются в молекулы гуминовых кислот при гумификации.

Свежеосажденные ГК способны растворяться (пептизироваться) в воде. Их р-ры отличаются невысокой концентрацией – 0,02-0,03% и рН 4-5.

В разбавленных растворах частицы гуматов имеют диаметр около 30А (ангстрем) Молекулы склонны к образованию ассоциатов размером от 200...300 до 800...1000 А.

ГК легко расчленяются на фракции, различные по молекулярным массам и свойствам.

Строение молекулы гуминовой кислоты до настоящего времени не установлено, а предложенные схемы носят условный характер и основаны на балансе тех структурных единиц, которые удалось идентифицировать.

Предположительно в структуре молекулы Гк можно выделить ядерную и периферическую части, а также функциональные группы.

Ядро молекулы состоит преимущественно из ароматических и гетероциклических соединений. Периферическую часть формируют цепочки боковых радикалов, состоящие из углеводных, аминокислотных и углеводородных фрагментов. Обязательные компоненты молекулы Гк - разнообразные функциональные группы: карбоксильные (СООН), метоксильные (ОСН3), карбонильные (СО), аминогруппы (NH2), спиртовые и фенольные гидроксилы (ОН) и др. При этом следует иметь в виду, что около 1/3 компонентов, участвующих в построении молекулы гуминовой кислоты, не удается идентифицировать.

В настоящее время принято считать, что молекула Гк представляет собой подобие «рыхлой сетки», в которой ароматические компоненты соединены непосредственно через углерод (—С—С—, —С=С—) или мостиками (—О—, —N—, —Н—, —СН2—). Они же, по-видимому, служат связующим звеном между ядерной частью и периферическими линейными группировками, окружающими ядро и обогащёнными различными функциональными группами.

Такое своеобразное «губчатое» строение и наличие пор в ассоциатах обусловливают способность Гк к адсорбции воды и набуханию, которое может достигать 300-400%.Условно принимается, что ядро молекул имеет гидрофобные свойства, а периферическая часть - гидрофильные Количественное соотношение этих компонентов в молекулах гумин кислот определяет их гидрофильность и гидрофобность а также степень подвижности и устойчивости к коагулирующему воздействию солей, содержащихся в почвенном растворе.

Функциональные группы, в первую очередь карбоксильные, обусловливают проявление кислотных свойств и определяют величину емкости обмена, которая у Гк в зависимости от реакции среды варьирует в пределах 400...900 мг экв/100 г препарата. При рН до 7 ёмкость обмена Гк преимущественно зависит от кол-ва карбоксильных групп. В щелочном интервале в реакции обменного поглощения дополнительно вкл спиртовые и фенольные гидроксилы.

Группу ГК подразделяют на две фракции - черные ГК (ЧГк) и бурые ГК (БГк). Они отличаются по свойствам и роли в ПО.

Черные ГК имеют интенсивно чёрный цвет, благодаря чему они придают почвам очень темную окраску даже при невысоком содержании гумуса, например в черных слитых почвах. Черные ГК хар-ся самой высокой оптической плотностью и наименее выраженной полидисперсностью среди ГК, содержащихся в почвах разных типов. Черные Гк доминируют в составе гумуса почв лесостепной, степной и сухостепной зон, т. е. почв с нейтральной и слабощелочной реакцией среды, в образовании которых большую роль играет травянистая растительность.

У черных Гк сильно выражено сродство к кальцию, благодаря чему при наличии в почвенном растворе определенного кол-ва этого катиона ЧГк выпадают с ним в осадок в форме гуматов кальция, устойчивых к растворению и имеющих нейтральную реакцию. На 100 г своего сухого вещества ЧГк связывают около 400...500 мг-экв Са2+. В недонасыщенном состоянии гуматы кальция растворимы в воде и, следовательно, способны мигрировать в почвенном профиле, что играет большую роль в формировании мощных гумусовых горизонтов черноземов и земно-каштановых почв.

Черные ГК устойчивы к микробиологической деструкции, благодаря чему даже при экстенсивном использовании почв сохраняются довольно высокие запасы гумуса.

Бурые ГК придают почвам (если они не оподзолены) бурый цвет. При оподзоленности верхней части профиля почвы цвет его чаще всего серый с буроватым оттенком. Бурые Гк характерны для почв, образовавшихся под лесной растительностью в усл влажного климата. Они хар-ся низкой оптической плотностью, высокой гегерогенностью, имеют рыхлую хим структуру и более лиофильны, чем черные Гк.

Свежеосажденные гели бурых Гк слаборастворимы в воде. Это одна из причин малой мощности гумусовых горизонтов почв, где ГК представлены в основном бурой фракцией, практически не мигрирующей в почвенном профиле.

Бурые Гк индифферентны к кальцию и легко отдают его в раствор под действием воды. В то же время у них отчетливо выражено хим сродство к полуторным оксидам, особенно железа, с которыми БГк образуют устойчивые комплексные соединения с кислой реакцией, поскольку не все кислотные группы блокируются полуторными оксидами. В виде таких комплексных соединений БГк устойчивы к воздействию мо.

ГК - наиболее ценная часть гумуса. Они обладают большой поглотительной способностью по отношению к катионам и играют важную роль в создании агрономически ценной структуры почвы. Велико также значение ГК в качестве запасного фонда пит в-в для растений - азота.

Функции гумин в-в в почвах разнообразны и чрезвычайно важны. Они аккумулируют элементы питания растений, защищают почвенные минералы от выветривания, способствуют миграции катионов различных металлов в форме комплексных соединений, регулируют тепловой и кислотно-основной режимы почв, влияют на ЕКО и на буферность почвы, обладают выраженной физиологической активностью и способны стимулировать рост и развитие сельскохозяйственных растений.

14. Показатели гумусного состояния почв и содержание гумуса в почвах разных природных зон. Расчет запасов гумуса в почве. Значение гумуса в почвообразовании плодородии почв, питании растений. Мероприятия по регулированию количества и качества гумуса.

Гумусное состояние почв — это совокупность общих запасов и свойств орган в-в, создающаяся процессами их накопления, трансформации и миграции в почвенном профиле и отображающаяся в наборе внешних признаков.

Система показателей гумусного состояния включает содержание и запасы гумуса, его профильное распределение, обогащенность азотом, степень гумификации и типы гуминовых кислот.

Почвы разных природных зон, как и различных уровней окультуренности, различаются по кол-ву и качеству гумусовых в-в. Наиб запасы гумуса характерны для подзоны типичных черноземов. Здесь природные условия способствовали росту лугово-степной растительности и превращению отмерших остатков в гумус. Запасы и качественный состав гумуса в верхнем горизонте различных почв

Почвы	Запасы гумуса, т/га, в слое 0...20 см	Содержание гумуса, %	Сгк : Сфк
Подзолистые и дерново-подзолистые	53	2,0...4,0	0,6-0,8
Серые лесные	109	4,0...6,0	1,0
Черноземы типичные	224	7,0-10,0	1,5-2,5
Темно-каштановые	99	3,0-4,0	1,5-1,7
Сероземы	37	1,5-2,5	0,8..1,0

Гумус хар-ся не только запасами, но и качественным составом. В зависимости от соотношения гумин кис-т и фульвокислот (С_гк : С_фк) выделяют следующие типы гумуса: гуматный (>1,5), фульватно-гуматный (1,0-1,5), гуматно-фульватный (1,0-0,5) и фульватный (< 0,5).

При наиб благоприятных усл гумусонакопления формир гумус, обогащенный гумин кис-ми. Большое накопление гуминовых кислот наблюдается в черноземах и темно-каштановых почвах.

К северу и югу от типичных черноземов лугово-степной зоны в почвах уменьшаются запасы гумуса и ухудшается его качественный состав.

Низкие запасы гумуса в северных подзолистых и дерново-подзолистых почвах связаны с тем, что в гумусе этих почв преобладают растворимые продукты гумификации (фульвокислоты и их соли — фульваты), которые вымываются осадками до грунтовых вод. В засушливых условиях юга из-за интенсивных процессов минерализации и малого количества органических остатков формируются сероземы с очень низкими запасами гумуса.

Расчет запасов гумуса в почве

Чтобы определить количество содержания гумуса в почве, нужно сравнить цвет массы в двух состояниях: сухом и влажном. Если почвы малогумусные, то есть содержание гумуса в них не более 1,5%, то они обладают белесо-серым, либо светло-серым цветом. Если такие почвы смочить, то цвет изменится на серый или коричневый.

В том случае если содержание гумуса составляет примерно 2-3% , то почва имеет серый, либо коричневато-серый цвет. Когда она становится влажной, то цвет становится темно-серым, либо темно-коричнево-серым. Если в почве более 4% гумуса, то она обычно коричнево-темно-серого цвета или темно-серого цвета. После того как происходит смачивание почвы, цвет меняется практически на черный. Если почва имеет черный, либо буро-черный цвет, то это значит, что гумуса в не более чем 6%. Такое содержание гумуса обычно бывает в черноземах.

Чтобы обеспечить прирост гумуса на вашем дачном участке, необходимо систематически вносить в почву навоз, торфо-навозные или иные органически компосты в соотношении 200 кг на сотку. В том случае если плотность почвы и мощность гумусового слоя известны, то можно заняться расчетом запасов гумуса, так как данная характеристика будет говорить о плодородии почвы. Предположим, если мощность гумусового слоя составляет 30 см, а гумуса в нем примерно 2-3%, плотность же почвы колеблется в пределах 1,12 г/см куб, то запасы гумуса будут рассчитываться следующим образом: 0,3 м х 10000 м кв х 0,025 х 1,12 т/ м куб = 84 т/га или 840 кг на сотку.

Безусловно, для культурной почвы данный показатель мал, но если сравнить с целинной почвой, находящейся в лесной зоне, которые содержат 55-60 т/га, то такие запасы гумуса более чем приемлемы.

Значение гумуса в почвообразовании плодородии почв, питании растений

Гумусовые в-ва, образующиеся в почве, активно участвуют в процессах по. Гумус играет главную роль в формировании профиля почвы. В благоприятных для роста растений условиях формируется хорошо выраженный темноокрашенный гумусовый горизонт. Гумус склеивает почвенные частицы в агрегаты (комочки), способствуя созданию агрономически ценной структуры и благоприятных для жизни растений физических свойств почвы. В гумусе содержатся основные элементы питания растений (N, Р, К, S, Са, Mg) и различные микроэлементы. Эти элементы в процессе постепенной минерализации гумусовых веществ становятся доступными для растений.

Гумусовые вещества почвы служат пищей для гетеротрофных почвенных мо. От содержания гумуса в почве зависит интенсивность биологических и биохимических процессов, обусловливающих накопление питательных веществ, необходимых растениям.

Почвенный гумус придает почве темную окраску и способствует поглощению солнечной энергии. Богатые гумусом почвы более теплые, в них создаются благоприятные условия для роста и развития культурных растений, а также для почвенных микроорганизмов.

Почвы с низким содержанием гумуса отличаются бесструктурностью, плохими водными, воздушными и тепловыми свойствами.

Почвы, богатые гумусом, хар-ся большей поглотительной способностью, лучшими водными и физ свойствами. В этом отношении особая роль принадлежит гумин кис-ам, которые образуют с катионами кальция и магния устойчивые соединения, предохраняют эти элементы от вымывания.

Мероприятиям по регулированию кол-ва и состава гумуса относятся: внесение орган удобрений; посев многолетних трав; защита почв от эрозии; известкование кислых почв; гипсование солонцов, т.е создание в почве положительного гумусового баланса

Баланс - система показателей которые хар-ют соотнош/равновесия каких-л постоянно изменяющихся явлений.

15. Химический состав почв (содержание, распространение, формы соединений). Валовые подвижные и усвояемые формы элементов питания.

Среднее содерж. (в весовых %) хим. эл-тов в почвах О-49, Si-33, Al-7.13, Fe-3.8, Ca-1.37, Na-0.63, K-1.36, Mg-0.6, Ti-0.46, C-2, S-0.085, P-0.09, N-0.1. Как в литосфере, так и в почве на первом месте стоит кислород, на 2ом кремний, затем алюминий, железо и т. д. Однако в почве по сравнению с литосферой в 20 раз больше углерода и в 10 раз больше азота. Накопление этих элементов в почве обусловлено жизнедеятельностью организмов, в составе которых в среднем содержится углерода 18%, азота 0,3% на живое вещество. В почве больше кислорода и водорода, как элементов воды, значительно больше кремния и меньше, чем в литосфере, алюминия, железа, кальция, магния, натрия, калия и других элементов, что является следствием процессов выветривания и по. Кислород входит в состав большинства первичных и вторичных минералов почв, явл одним из основных элементов орган соединений и воды.

Кремний. Наиболее распространенной формой соединений кремния в почвах является кварц (SiO2) - минерал, устойчивый к выветриванию. При их разрушении в результате выветривания и по кремнезем переходит в раствор в форме анионов орто- и метакремневых кислот [(SiO4)4~ и (SiO3)2~], силикатов натрия и калия, частично в форме золя. Алюминий находится в почвах в составе первичных и вторичных минералов, в форме органо-минеральных комплексов и в поглощенном состоянии (в кислых почвах). При слабощелочной реакции гидроокись алюминия целиком выпадает в виде коллоидных осадков - гелей (А12О3- пН2О), переходящих при кристаллизации во вторичные минералы- гиббсит (А12О3-ЗН2О), бемит (А12О3-Н2О). В кислой среде (рН<5) гидроокись алюминия становится более подвижной, и алюминий появляется в почвенном растворе в виде ионов А1(ОН)2+ А1(ОН)2+, что отрицательно сказывается на росте растений. Железо. В результате выветривания минералов, содержащих железо, освобождается гидроокись железа - малоподвиж соединение, выпадающее в виде аморфного геля Fe2O3-n.H2O и, переходящее при кристаллизации в гетит Fe2O3 • Н2О и гидрогетит Fe2O3 • ЗН2О. В восстановительных условиях окисное железо переходит в за-кисное с образованием растворимых соединений FeCO3, Fe(HCO3)2, FeSO4, доступных растениям. Азот. Азот — исключительно важный биогенный элемент; он входит в состав всех белковых веществ, содержится в хлорофилле, нуклеиновых кислотах, фосфатидах и многих других органических веществах живой клетки. Основная масса азота почв сосредоточена в органическом веществе. Азот доступен растениям главным образом в форме минеральных соединений — аммония, нитратов, нитритов, которые освобождаются при разложении азотистых органических веществ. Фосфор входит в состав многих органических соединений, без которых невозможна жизнедеятельность организмов. Растения содержат десятые доли процента Р2О5 на сухое вещество. Кислые почвы содержат химически активные формы железа и алюминия, и фосфор здесь в большей части находится в виде фосфатов железа и алюминия (FePO4, A1PO4, Fe2(OH)3PO4, А12(ОН)3РО4 и др.) или связан с полуторными окислами в виде адсорбционных соединений, способных к частичному обмену фосфат-ионов, входящих в их состав. В нейтральных или слабощелочных почвах преобладают фосфаты кальция. В почвах, богатых кальцием, фосфаты кальция постепенно переходят в наиболее устойчивую форму гидроксилапатита Са3(РО4)2. •Са(ОН)2, более основную, чем трехкальциевый фосфат Са3(РО4)2. Сера. входит в состав, белковых веществ, эфирных масел. Валовое содержание SO3 в верхних горизонтах почв колеблется в широких пределах — от 0,01 до 2% и более. Калий Содержание калия в почвах относительно высокое. На почвах тяжелого механического состава валовое содержание К2О составляет 2% и более. Значительно меньше калия в почвах легкого механического состава. Калий содержится в почве также в поглощенном состоянии (обменный и необменный) и в форме простых солей. Кальций и магний Ионы кальция и магния являются преобладающими в почвенном растворе. СаСО3 и MgCO3, как малорастворимые соединения, широко распространены в почвах и служат важнейшими источниками кальция и магния.

16. Почвенные коллоиды, их строение, свойства и состав. Коагуляция и пептизация коллоидов, значение этих процессов.

Накопление в почве элементов питания растений связано с поглотительной способностью почв. Под поглот способностью почвы понимают способность ее поглощать жидкости, газы, солевые растворы и удерживать твердые частички, а также живые мо. Поглот процессы в почве обусловлены преимущественно тонкодисперсной частью почвы и особенно коллоидами. Содержание коллоидов в почве редко превышает 30 % почвенной массы, но влияние их на свойства почвы и уровень плодородия исключительно велико.

Почва состоит из частиц различного размера.

Почвенные коллоиды - частицы диаметром от 0,2 до 0,001 мкм. Они образуются при диспергировании (раздроблении) крупных частиц или при конденсации вследствие физ/ хим соединения молекул. По происхождению: минеральные, органические и органо-минеральные.

Минеральные коллоиды образуются при выветривании горных пород. Это глинистые минералы(каолинит ЕКО 1-15/вурмикулит140-200/хлорит 30-40), коллоидные формы кремнезема и коллойды аморфных полуторных гидроксидов Fe, Al.

К орган коллоидам относятся гумусовые в-ва почвы(Еко 500мг/100гр), сформированные в процессе гумификации растительных и животных остатков.

Органо-минеральные коллоиды образ при взаимодействии минеральных и орган коллоидов.

В различных почвах содержание коллоидов составляет от 1-2 до 30-40 % массы почвы. Гуматы Ca, Mg,

Наибольшее кол-во коллоидов отмечено в глинистых и суглин почвах с высоким содержанием гумуса, наименьшее - в песчаных и супесчаных почвах, бедных гумусом.\

Строение коллоидной частицы (мицеллы).

На рисунке показано строение коллоидной мицеллы.

Ядро мицеллы - это внутренняя ее часть, состоящая из недиссоциированных молекул. Образованно глинистыми минералами. Отрицательно заряжен

Св-во к.

К.находятся в почве в форме геля и золя.

Переход в гель способствует связыванию коллойдов Ca, Mg, Fe⁺³.

Коагуляция - положит процесс, под его влиянием происходит оструктуривание почв, образо.водопрочность агрегатов предохран почву от эрозии, что сохраняет плодородие почвы. Из золя в гель. Она происходит при отщип Н2О, высушивании, замораживании и старении коллоидов.

Золь - состояние коллойдов, когда они рассеяны в виде коллоидного р-ра в дисперс среде. Переход коллоида в золь обеспеч одновалентные катионы Na, K.

Пептизация - переход коллоида из геля в золь, явл отриц свойством, т.к способствует разруш структуры и объединяет почвенные коллоиды. Она часто встреч в засол почвах, где много катионов натрия. Почвы где >Na липкие , вязкие, сильно набухают, при иссушении., трескаются, становятся плотными и происходит усадка.

17. Понятие почвенный поглощающий комплекс (ППК), сумма поглощенных оснований (S), емкость катионного обмена (ЕКО), степень насыщенности почвы основаниями (V).

почвенный поглощающий комплекс (ППК) — совокупность минеральных, органических и органо-минеральных соединений высокой степени дисперсности, нерастворимых в воде и способных к обменным реакциям. Почвенные коллоиды образуются в результате дробления крупных частиц и путём соединения молекул в более крупные частицы.

ППК обладала коллоидные частицы (0,001—0,200 мкм) и в меньшей степени предколлоидная фракция (0,2—1,0 мкм). Основным механизмом обменной ППК явл сорбция. Природа и состав ППК связаны с типом почвообразования.

Сорбция - способность поглощать газы и раствор в-ва тв и жидкой фазы

Емкость катионного обмена - (ЕКО). Зависит от содержания в почве илистой фракции, природы ППК и реакции среды. С ее повощью выражается общее кол-во ионов ППк.

ЕКО больше в почвах тяжелого ГСП, чем в легких. Органические коллоиды обладают более высокой ЕКО, чем минеральные. Минеральные коллоиды в почвах, содержащих монтмориллонит, хар-ся большим ЕКО, чем в почвах с преобладанием каолинита и гидрослюд.

В обменной форме находятся многие макро - и микроэлементы минерального питания растений. Наиб важны для диагностики процессов по и плодородия почв обменные катионы ППК: Са²⁺, Mg²⁺, Na⁺, Н⁺, Аl³⁺.

Обменные катионы выполняют в почве следующие экологические функции:

Са²⁺ - присутствует во всех почвах в разных кол-вах и соотношениях с др катионами, оптим содержание 80-90% ЕКО (чернозёмы), способствует оструктуриванию, гумусообразованию, кислотно-основной буферности, способен к ионе обменному поглощению корнями растений;

Мg²⁺ - при увеличении доли в ППК вызывав повышение щелочности, присутствуя в ППК поддерживает солонцеватость почв и приводит в отдельных случаях к образовании особых почв — магниевых солонцов;

К⁺ — играет важную роль в питании растений;

Н⁺ — источник почвенной кислотности, присутствует всегда бескарбонатных почвах, при pH от 6,5 до 7,2 присутствует в ПП в кол-вах <5 % ЕКО, при более высоком содерж начинают проявляться кислотные св-ва почв, тем в большей степени, чем выше доля Н⁺ в ППК, макс кислотности достиг, когда доля водорода в ППК превышает 40—50 %, почва при этом становится кислой и сильнокислой (pH 3—5);

Na⁺ — в кол-вах <3 % ЕКО, обеспеч подвижность гумусовых в-в и пополнение почвенных растворов биолог необходим компонентами, активный пептизатор коллоидов при концентрации в почвенном растворе ниже порога коагуляции — при этом коллоидный системы переходят в состояние золя, почва приобретает признаю солонцеватости, в растворах появляются щелочные соли, pH может достигать 9,5—10,0, образуются особые почвы — солонцы;

Fe³⁺ — интенсивный коагулятор коллоидов, как и алюминий, во влажных тропических почвах, участвует в образовании труднорастворимых соединений, органо-минеральных комплексов, в реакциях окисления-восстановления, является причиной заохривания почв, ожелезненные почвы малопластичны, не набухают, склонны к образованию латеритов.

От состава обменных катионов зависят физ и хим св-ва почвы. Обменный Na⁺ вызывает пептизацию коллоидов, образование корки на поверхности почвы, ухудшение водной проницаемости почвы. Обменный Са²⁺ способствует образованию водопрочных агрегатов, с ним связана нейтральная реакция почвы.

Большое содержание в ППК обменных Н⁺ и Аl³⁺ обусловливает кисл реакцию почвы. На физ-хим поглотительной способности почв основаны некоторые виды мелиорации: известкование кислых почв, гипсование солонцов.

Важной хар-кой ППК явл степень насыщенности основаниями — суммарное кол-во обменных катионов Са²⁺ и Мg²⁺, выраженное в процентах от емкости поглощения. По степени насыщенности основаниями определяют потребность почвы в известковании.

Степень насыщенности почвы основаниями(V) — доля суммы обменных оснований от ЕКО Еко=S+H  где S — сумма обменных оснований, H — гидролитическая кислотность (в мг-экв на 100 г п.).

Сумма поглощенных оснований показывает общее содержание катионов оснований (Са+, Mg2+, К+, Na+, NH4 и т.д.) в ППК. При сопоставлении значений суммы поглощенных оснований и гидролитической кислотности можно сделать предположение о степени кислотности почв. Этот показатель необходим для расчета емкости катионного обмена и степени насыщенности почв основаниями. Сумму обменно-поглощенных катионов кальция, магния, калия и натрия называют суммой обменных оснований (S). Если величину гидролитической кислотности почвы обозначить буквой Hг, а суммарное кол-во поглощенных оснований (Са, Мg, К, Nа и др.)— буквой S, то сложение их дает общую емкость поглощения почвы (Т) в мг.-экв. на 100г: S + Нг = T Максимальное содержание обменно-поглощенных катионов в почве называют емкостью катионного обмена (ЕКО)

18. Виды поглотительной способности почвы, их характеристика и значение.

пять видов поглотительной способности почв(S).

МеханическаяПС- представляет собой механ фильтрацию в-в порами почв. Механическое поглощение зависит от ГСП и сложения почвы. У легких песчаных почв ПС слабая, а у тяжелых глинистых высокая. На механическом поглощении основан прием заиливания для уменьш фильтрации воды через дно и стенки канала. Применяют также для улучшения водных и физ св-в закамненных и грубозернистых песчаных почв.

Биолог ПС. Обусловлена избирательным поглощением растениями и мо необходимых для их жизни элементов (азота, фосфора, калия и др.). Усваиваемые ими растворимые соединения превращ в белковые в-ва, нуклеиновые кис-ы, клетчатку и др компоненты живых тканей. Благодаря биолог поглощению почва обогащается орган в-вом, азотом и зольными элементами питания. При этом уменьшается геохимический сток минеральных удобрений, внесенных в почву.

Химическая ПС связана с образованием нераствор в воде соединений. При взаимодействии катионов Са2+, Al3+, Fe3+ и отчасти Mg2+ с растворимыми в воде сульфатами, карбонатами и фосфатами образуются нераствор соединения, выпадающие в осадок. Например, при внесении в почву фосфорного удобрения в результате взаимодействия аниона фосфорной кислоты с катионом кальция выпадает в осадок ортофосфат кальция:

2К3РО4 + 3Ca(NО3)2 = 6KNO3 + Са3(РО4)2.

Физ ПС.проявл за счет молекуляр адсорбции на повехности тв частиц.

Адсорбцией называют способность почвы поглощать целые молекулы поверхностью дисперсных частиц. Есть положительная и отриц адсорбция. Чем сильнее степень раздробленности частиц и чем больше их общая поверхность, тем сильнее будет адсорбционная способность почвы. ПА - в-ва притягиваются к тв фазе почв, проявл орган кис-ы, спирты. ОА - неорган кис-ы , минер соли , основания, сахара, эти соединения вымываются из корнеобит слоя почвы при промывном типе почвы.

Физ-хим (обменная адсорбция) Это способность почвы обменивать некоторую часть катионов диффузного слоя коллоидной мицеллы на эквивалентное кол-во катионов, находящихся в почвенном р-ре.

Катион обмен в почве: ППК_Mg,Ca,Al,H+5KCI = ППК_{5K и Al} + CaCl2+MgCl+HCl

19. Физико-химическая поглотительная способность почв. Состав обменных катионов в различных почвах, емкость катионного обмена, сумма поглощенных оснований, степень насыщенности.

Физ-хим ПС — очень важ­ное свойство почвы. Питательные элементы для растений в фор­ме ионов могут быть в почвенном растворе или в адсорбирован­ном состоянии на поверхности почвенных коллоидов.

Между почвенным раствором и твердой частью почвы проис­ходит обмен ионов. Корневые волоски имеют свойство усваивать пит в-ва из почвенного раствора, а также ионы, которые находятся в адсорбированном состоянии. Благодаря фи­з-хим ПС пит эле­менты, в том числе и внесенные с минеральными удобрениями, не вымываются с почвы, а удерживаются на поверхности почвен­ных частиц и используются растениями.

Соли, содержащиеся в почвенном растворе, диссоциируют, то есть распадаются на частички, заряженные положит (ка­тионы) и отриц (анионы). Между почвенным поглощаю­щим комплексом и почвенным раствором происходит обмен ка­тионов.

Если в почве много ионов калия, то из почвенного поглощаю­щего комплекса в раствор будут поступать катионы кальция, а при внесении извести в раствор вытесняется одновалентный ка­тион калия. Таким образом, ионы питательных веществ могут на­ходиться как в поглощенном состоянии, так и в почвенном рас­творе.

Обменные катионы в почве. В состав поглощенных катионов входят катионы кальция, магния, водорода, калия, натрия, аммония, железа и алюминия. Энергия поглощения катионов зависит от валентности. Сильнее поглощаются двухвалентные катионы (Са2+, Mg2+), слабее – одновалентные (Na+, NH4+, К+). Ион водорода составляет исключение, его энергия поглощения во много раз превосходит энергию поглощения даже двухвалентных катионов. Поглощение катионов почвой сильно зависит от их концентрации в почвенном растворе. Катионы с большей концентрацией в растворе сильнее вытесняют из ППК другие катионы.

Качественный и количественный состав ППК в почвах разных типов значительно различается. В черноземах ППК насыщен главным образом Са2+ и Mg2+. Известно, что эти двухвалентные катионы вызывают коагуляцию коллоидов и способны удерживать одновременно две коллоидные частицы. А так как в черноземах содержится еще и достаточное количество гумуса, то в них формируется ценная структура

Общее кол-во поглощенных (обменных) катионов -ЕКО. Она зависит от содержания в почве илистой фракции, природы ППК и реакции среды.

ЕКО больше в почвах тяжелого ГСП, чем в легких. Органические коллоиды обладают более высокой ЕКО, чем минеральные. Минеральные коллоиды в почвах, содержащих монтмориллонит, характеризуются большим ЕКО, чем в почвах с преобладанием каолинита и гидрослюд.

Сумма поглощенных основанийпоказывает общее содержание катионов оснований (Са+, Mg2+, К+, Na+, NH4 и т.д.) в ППК. При сопоставлении значений суммы поглощенных оснований и гидролитической кислотности можно сделать предположение о степени кислотности почв. Этот показатель необходим для расчета емкости катионного обмена и степени насыщенности почв основаниями.

Степенью насыщенности почв основаниями называют отношение суммы обменных оснований к емкости поглощения. Она показывает, какую часть всей емкости поглощения занимают обменные основания. При степени насыщенности почв основаниями 60 - 70 % действие фосфоритной муки и растворимых фосфатов примерно одинаково. Если же степень насыщенности основаниями выше 70 %, то применение фосфоритной муки менее целесообразно, чем применение растворимых фосфатов.

20. Влияние обменных катионов на свойства почвы. Агрономическое и экологическое значение коллоидов и поглотительной способности почв.

Обменные катионы непосредственно влияют на поверхностные свойства почвенных частиц. Поэтому от того, какие катионы и в каком кол-ве находятся в обменном состоянии, зависят характер почвенной структуры, водно-физ и физ-механ св-ва почв.

Обменный натрий оказывает негативное влияние на физ и физ-механ свойства почв. По мере увеличения доли натрия в составе обменных катионов усиливается разрушение почвенной структуры, возрастают пептизация тонкодисперсных частиц, набухание, пластичность и липкость почвы, снижаются пористость, особенно некапиллярная, и скорость фильтрации. Аналогично, но более слабо влияют на физ св-ва почв и неблагоприятные физ св-ва имеют почвы с высоким содержанием обменного водорода, который способствует распылению почвенной массы.

В отличие от одновалентных катионов обменный Са оказывает на физ св-ва почвы прямо противоположное влияние- Этот элемент служит гл действующим в-вом хим мелиорантов (извести, гипса), используемых при улучшении кислых и щелочных почв. Обменный магний при невысоком его содержании в почве (до 40 % от ЕКО) влияет на физ свойства почвы аналогично обменному кальцию.

При высоком содержании обменного магния возрастает растворимость гумусовых веществ и ухудшается структура почвы, снижается водопроницаемость, что отрицательно сказывается на водном режиме. Кроме того, при повышенном содержании обменного магния усиливается отрицательное действие обменного натрия при невысоком содержании последнего в почве.

Влияние обменных катионов на хим и физ-хим свойства почвы.Обменные катионы, например Са²⁺, АI^з+, выступают в качестве связующих мостиков между гумусовыми кислотами и поверхностью почвенных частиц. Это сопровождается образованием органо-минеральных адсорбционных комплексов, играющих важную роль в формировании ППК. Насыщение ППК одновалентными катионами сопровождается увеличением заряда коллоидов и растворением гумусовых соединений, что ведет к дегумификации почвы и  катионного обмена.

Обменные реакции с участием Са2, Мg2, Na, Н, А13 влияют на рН почвенного раствора, его ионный состав, кислотно-основную буферную способность почв. От количества поглощенных ионов Н и А1 зависит величина обменной и гидролитической кислотности почв, от количества обменного натрия — величина потенциальной щелочности.

Влияние обменных катионов на питательный режим. Обменные катионы служат ближайшим резервом элементов минерального питания растений, так как их легко поглощают корневые системы. Кроме макроэлементов в обменном состоянии содержатся и различные микроэлементы. Роль обменных катионов в питании растений проявляется и через регулирование состава почвенного раствора, с которым они находятся в динамическом равновесии и из которого растения поглощают практически все необходимые элементы, а также через их влияние на свойства почвы.

Среди обменных катионов по своему влиянию на растения особое место занимает кальций. При полном насыщении кальцием емкости обмена в почве сохраняются благоприятные условия для развития сельскохозяйственных культур. При незначительном содержании катионов Mg, Na, K, NH₄в ППК повышается эффективность применения минеральных удобрений и лучше используются питательные вещества почвы в результате перевода их в состояние, доступное для растений, что благоприятно отражается на росте и развитии сельскохозяйственных культур. Однако когда содержание этих катионов в ППК слишком высокое, происходит не только существенное снижение урожая, но и полная гибель растений.  Принимая во внимание огромную роль обменных катионов в жизни растений, неоднократно предпринимались попытки обосновать их оптимальное содержание в почве.

В почвах со слабокислой, нейтральной и слабощелочной реакцией среды состав обменных катионов, как правило, благоприятен для большинства сельскохозяйственных культур. При высоком содержании в почвах обменных Н и АI3 или Na и состав обменных катионов регулируют с помощью химической мелиорации.

Поглотительная способность

ПС играет важную роль в генезисе почв, формировании их свойств и уровня плодородия.

Среди разнообразных процессов поглощения, протекающих в почве, большое значение имеет сорбционное закрепление гумусовых веществ. Благодаря этому происходит формир специфической поверхности почвенных частиц, составляющих основу ППК, образование и стабилизация гумусового профиля почвы с количественными и качественными хар-ками, соответствующими конкретному типу по.

ПС играет важную роль в процессах профильной дифференциации разнообразных орган и неорган в-в. В какой-то мере почвенный профиль представляет собой своеобразную хроматографическую колонку, в которой отдельные генетические горизонты, характеризующиеся своими индивидуальными составом и свойствами, выступают в качестве барьеров для тех или иных соединений, молекул и ионов, закрепляя одни в ущерб другим. Неоднородность сорбционных процессов по отношению к различным веществам отражается на скорости передвижения их по почвенному профилю.  В некоторых случаях проявление поглотительной способности вносит решающий вклад в процесс почвообразования. Так, например, в результате механической поглотительной способности, задерживающей взвешенные тонкодисперсные частицы, формируются профили пойменных и староорошаемых луговых почв.  От ПС во многом зависит питательный режим почв. Благодаря различным видам сорбции элементы минерального питания растений закрепляются в почвенном профиле, что предотвращает их активное вовлечение в миграционные процессы.

С ПС непосредственно связаны реакция среды и хим состав почвенных растворов, различные виды и величина буферности почвы. С сорбционными процессами связано формирование состава обменных катионов, оказывающих огромное влияние на состояние почвенных коллоидов и соответственно на физ и физ-механ свойства почвы.

21. Отношение растений к реакции почвы. Методы устранения излишней кислотности. Расчет доз извести. Известковые материалы.

Все растения существенно отличаются чувствительностью к кислотности и по разному толерантны к повышенному содержанию Н+, подвижного алюминия и марганца в почве (Al3+ и Mn2+).

По отношению к кислотности почвы и отзывчивости на известкование с/х культуры подразделяют на пять групп.

К 1ой гр относятся наиболее чувствительные культуры, для которых опт явл слабощелочная (рНН2О - 7,0-8,0; рНKCl - 6,6 - 7,5) среда: сахарная, кормовая и столовая свекла, капуста белокочанная, люцерна, , горчица, рапс, лук, чеснок, сельдерей, шпинат, перец, смородина. При возделывании этих культур на очень кислых почвах урожайность снижается в 2-3 раза и растения сильно поражаются болезням. Поэтому почвы для их возделывания следует известковать.

Ко 2ой гр относятся пшеница, ячмень, горох, клевер, вика, фасоль, чечевица, цветная и кормовая капуста, турнепс, салат, лук-порей, огурец, костер, для которых наиболее благоприятной явл реакция почвы близкая к нейтральной, оптимальное значение рНKCl - 6,0-6,5. Они хорошо отзываются на известкование. Повышение кислотности почвы до рН 4,5-4,8 снижает урожайность этих культур в 1.5-2 раза.

В т3ью гр: озимая рожь, овес, гречиха, , томаты, подсолнечник, морковь, тыква, кабачки и др. культуры, переносящие умеренную кислотность и щелочность почвы. Эти культуры не имеют явно выраженного оптимального значения реакции среды. На их продуктивность большое влияние оказывают сопутствующие факторы роста. При благоприятном пищевом режиме и экологических условиях они могут давать высокие урожаи в диапазоне рНKCl от 5 до 7,5.

К 4ой гр относятся картофель, лён долгунец, просо, сорго и др. Для этих культур опт значение рНKCl - 5,1-5,6. Они довольно хорошо переносит умеренную кислотность почвы, + отзывается на известкование при сохранении в почве оптимального соотношения между кальцием, калием, магнием, бором и др элементами питания.

Для 5ой гр культур (люпин желтый, козлятник, щавель, сераделла, чай и др.) опт условия для роста и развития создаются при рНKCl 4,5-5,0. Они малочувствительны к повышенной кислотности и нуждаются в известковании только на очень сильнокислых (рНKCl < 4,2-4 ,4) почвах.

Несмотря на различное отношение взрослых растений к кислотности почвы, для большинства с/х культур при прорастании и в молодом возрасте требуется среда близкая к нейтральной — рНKCl - 5,8 - 6,4 или рНН2О - 6,5-7,0. Такая реакция наиболее благоприятна для физиологических процессов роста, поступления пит в-в в растения, внутрипочвенной трансформации элементов питания в доступную форму. При этом значении рН заметно снижается также содержание в почве токсичных для растений подвижных форм алюминия, железа и марганца.

Следует учитывать не только отношение различных сельскохозяйственных культур к реакции почвы, но и изменение доступности азота, фосфора, калия и микроэлементов, вызываемое известкованием. Оптимальные для роста и развития растений значения рН, установленные в водных или песчаных культурах, могут не соответствовать оптимальному значению при выращивании их в реальных полевых условиях. Здесь важно учитывать «мнение» не только растения, но и «мнение» почвы и удобрений. Создание путем известкования почвы оптимальной в физиологическом отношении нейтральной или слабощелочной реакции среды для культур очень чувствительных к кислотности (относящихся к первой группе: люцерна, свекла, капуста и др.) значительно снижает подвижность в почве, а, следовательно, и доступность растениям P, K, Mg, B, Mn, Zn и Cu, поэтому такие условия нельзя считать благоприятными для реализации потенциальной продуктивности посевов без дополнительного внесения удобрений. Отсюда следует, что известкование почвы до рНKCl выше 6,5 неэффективно и значительно увеличивает затраты и потери кальция из почвы с инфильтрационными водами.

Известкование целесообразно проводить, если рНKCl и степень насыщенности ППК основаниями (V, %) ниже указанных значений. При более высоких значениях этих показателей известкование проводить не следует, поскольку оно не сопровождается существенным повышением урожайности, а, напротив, переизвесткование почвы может привести к ее снижению из-за уменьшения доступности растениям многих микроэлементов. Кроме того, при внесение высоких доз извести значительно возрастает вымывание кальция из почвы и уменьшается окупаемость затрат на известкование.

Для устранения кислотности почв проводят известкование. При определении степени нуждаемости почвы в известковании следует учитывать насыщенность почвы основаниями, а также ее ГСП и набор культур в севообороте.

Степень нуждаемости в известко-вании	РН – солевой вытяжки	Степень насыщен-ности почвы основа-ниями (%)
Сильная	До 4,5	До 50
Средняя	4,6-5,0	50-70
Слабая	5,1-5,5	>70
Отсутствует	>5.5	>80

Дозу извести чаще всего рассчитывают по величине гидролитической кислотности. Для этого гидролитическую кислотность умножают на коэффициент 1,5; полученная величина означает дозу (в т/га), которая должна быть внесена в почву для доведения ее реакции до слабокислой

Если для известкования используют не чистый СаСО3, то проводят перерасчет на содержание СаСО3 в применяемом известковом материале, а для MgСО3, СаО и Са(ОН)2 пользуются соответственно коэффициентами 0,84;0,56 и 0,74. Можно также пользоваться дозами извести, предлагаемыми справочниками по удобрениям для отдельных почвенных разновидностей с учетом рН солевой вытяжки. На легких почвах с низкой буферностью полную дозу извести, рассчитанную по гидролитической кислотности, обычно уменьшают на 25-30%. Для отдельных культур (лен, картофель) дозу извести можно снизить на 50%. При расчете доз известкования освоенных торфяников необходимо иметь в виду значительно меньший объемный вес их по сравнению с минеральными почвами.

Наибл.благоприят слабокислая, елочная, нейтральная. Большиство с/х раст-й развивается в диапазоне рНКС1 5-7,5, но каждое растение имеет свой диапазон, за пределами которого гибнет.

22. Почвенная кислотность. Формы, происхождение, агрономическое значение.

Кислотность почвы - способность почвы проявлять свойства кислот.

Наличие ионов водорода (Н-ионов) в почвенном растворе, а также обменных ионов водорода и алюминия в почвенном поглощающем комплексе при неполной нейтрализации придаёт почве кислую реакцию.

1. На образован кислых почв влияют бескарбонатные почвы ледников и безледников происхожден. 2. Климат: развивается при услов проливного типа водного режима, когда коэф увлажнен > 1. (обедняется Са и Мg). 3. Растительность: усилению кислотности способствуют хвойные леса и мох спагнум, т.к. их опад беден основаниями. 4. Подзолистый процесс по усиливает подкисление почвы, т.к. при нём идёт вымывание и разрушен коллоидов. 5. С/х деятельность чел: применение физиологич кислых удобрений. Виды кислотности. Кислотность связана в почве с наличием в почвенном р-ре или ППК ионов Н и Аl.

1. Актуальная – кислотность почвенного р-ра связана с ионами Н в этом р-ре. Н связан с появлен к-т, но они слабые минеральные или органические (продукты жизнедеят мо). Эта кислотность не вредна для растен.

2. Потенциальная – обусловлена наличием ионов Н и Аl в ППК, для их обнаружен использ соли: А) обменная – проявляется при д-вии на почву нейтр солями (КСl).Обменная вредна для растен, т.к. появляется сильная к-та (НСl), кроме этого в сильнокислых почвах основание (Аl(ОН)3) – подвижно Аl может обволакивать корневые волоски растений и всасывающие способности ↓. Б) гидролитическая – проявляется при л-вии на почву гидролит щелочной соли. Менее вредна, т.к. к-та слабая, но она большей обменной к-ты: в рез-те подщелачивания водного р-ра из ППК больше вытесняется ионов Н. по этой кислотности рассчит доза – му-экв-100 гр. почвы при титровании. Сильнокислые почвы – верховые торфянники. Кислые – подзолистые, краснозёмы. Нейтральн. – чернозёмы. Для большинства культур норма рН=6-7. Для улучшения кислых почв служит известкование, в его составе лежит обменная кислотность. Для точной потребности почв в известкован необходимо знать рН обменную: меньше 4,5 - сильнокислые; 4,6-5 – кислые-нуждаются; 5,1-5,5 – слабо-кислые – средненуждаются; 5,6 -6,0 – не кислые – слабо нуждаются; 6,0 – близкие к нейтральным – не нуждаются.

Агрономическое значение кислотности почвы: при очень кислой среде происходит угнетение роста и развития растений. Из за кислотности почв происходит замедления накопления гумуса, увеличивается количество глинистых частиц, почвы становятся более плотными и менее аэрируемыми.

23. Отношение растений к реакции почвы. Методы устранения излишней кислотности. Расчет доз извести. Известковые материалы.

К-ть и щ-ть регулир с помощью известкования, гипса.

ППК_H,Al+2CuCO3+H2O -> ППК_Са,Са+2 + Al(OH)3+2CO2

При расчете доз извести в ксил.почве использ значение гидролитич кис-ы почвы, что доза полностью нейтрализовала Н и А1

Доза СаСО3 = Нг*0,005*h*dv

Dv - плотность слоя почвы в г/см3, h - S использ слоя почвы (20 см), Нг-гидролит кис-а мг-экв/100г почвы

Дозу извести можно определить по таблице значениям pHKCl,

Щ-ть - понижение Na с помощью гипса. Доза гипса должна нетрализовать избыточную щелочность, заменить поглащ Na кальцием.

ППК_NaNa + 2CoSO4 -> ППК_Са + Na2SO4

24. Щелочность почвы. Формы, происхождение, агрономическое значение. Пути регулирования.

Выделяют: щелочность оценивают по актуальной к-ти(по рНН+)

1) Актуальная

2) Потенциальная

Щелочность почв– способность почвы подщелачивать почвенный раствор вследствие наличия в составе почвы гитролитически щелочных солей, а также обменного натрия. Различают актуальную и потенциальную щелочность. Актуальная щелочность определяется содержанием в почвенном растворе или водной вытяжке гидролитически щелочных солей, преимущественно карбонатов и гидрокарбонатов щелочных и щелочноземельных металлов (Na₂CO₃, NaHCO₃, Ca(HCO₃)₂). Актуальная щелочность может определяться значением рН водной вытяжки, а также титрованием водной вытяжки кислотой и оцениваться в мг-экв/100 г почвы.

Потенциальная щелочность почв определяется содержанием обменного Na⁺, поскольку последний в определенных случаях может переходить в почвенный раствор, подщелачивая его

Щелочность почв принято оценивать только по значению актуальной щелочности.

В то же время следует иметь в виду, что актуальная и потенциальная щелочность теснейшим образом связаны друг с другом через процессы ионного обмена. Не могут существовать почвы, обладающие высокой актуальной щелочностью, обусловленной наличием свободных солей щелочных металлов, и не содержащие соответствующие катионы в составе ППК. Средства химической мелиорации засоленных почв всегда одновременно действуют на щелочность почв и состав ППК.

Гипсование –внесение гипса и фосфогипса на щелочных и солонцеватых почвах и солонцах для замены Na на Са.

Са, входя в коллоидный комплекс солонцовых почв, обусловливает коагуляцию почвенных коллоидов, улучшает агрофизические и химические свойства, а вытесненный Na образует с анионами SO4 гидролитически нейтральную и хорошо растворимую соль. В результате снижается щелочность почвенного раствора и Na вымывается.

Высокая щелочность неблагоприятна для роста и развития большинства растений. Щелочные почвы, в основном, имеют низкое плодородие, неблагоприятные физические свойства и химический состав. Они, как правило, тяжелые, во влажном состоянии вязкие, липкие, водонепроницаемые.

25. Понятие о структурности и структуре почвы. Виды структуры почвы. Основные показатели структуры почвы. Агрономически ценные виды структуры. Мероприятия по созданию и поддержанию агрономически ценной структуры почвы.

Структурой почвы - совокупность агрегатов различной величины, формы и качественного состава.

Структурностью - способность почвы распадаться на агрегаты.

По С.А. Захарову различают три типа структуры:

кубовидную - агрегаты равномерно вытянуты по трем взаимно перпендик. осям: комковатая, ореховатая, пылеватая, зернистая.

призмовидную - агрегаты вытянуты по вертикальной оси: столбовидная, столбчатая, призматическая.

плитовидную - агрегаты вытянуты по двум горизонтальным осям и укорочены в вертикальном направлении: плитчатая (слоевая), чешуйчатая

При оценке почвенной структуры, различают морфологические(внешний вид, форма) и агрономические понятия.

Агроном.ценные агрегаты в почвах имеют размер 0,25 - 10 мм. Облад. повышенной пористостью, связностью(механич.прочностью), водопрочностью. Почва явл.структорной если таких агрегатов >55% от массы почвы.

Создание агроном ценной структуры. Факторы.

-физ-механ/физ: уплотняющие и рыхлящие действия корней, роющих и копающих животных, переменное высушивание и увлажнение, замерзание и оттаивание почвы.

-физ-хим и хим: коагуляция(объединение мелких частиц в более крупные) почвенных коллоидов, клеющие воздействие почвенных соединений - гумус, глинистое вещество, гидроксиды Fe, Al, карбоната кальция

-биолог: механ воздействие корней растений. Корни явл основным источником гумуса. Гуматы кальция - важнейшие цементирующие вещество у водопрочных агрегатов.

Структура определяет плодородие почвы. В острутуренных почвах лучше условия для прорастания семя и роста растений. Бесструктурные почвы трудно обрабатываются после дождей и полива расплываются, а при высыхании образуются корку.

26. Общие физические свойства почв (плотность твердой фазы, плотность сложения, пористость), их агрономическое и мелиоративное значение. Приемы регулирования физических свойств.

Плотность твердой фазы - масса твердых компонентов почвы в единицы объема без учета пор. (отношение тв фазы почвы к массе воды в полном объеме).

Зависит от плотности в-в, из которых состоит почва. Поскольку плотность преобладающих минералов в составе почв находится в диапазоне 2,5-3,0 г/см3 (кварц - 2,56; глинистые минералы-2,5-2,7 г/см3), то плотность минеральных горизонтов в среднем составляет 2,65-2,70 г/см3. Плотность орган в-в (гумус, растительные остатки) значительно ниже минеральных, находится в пределах 1,4-1,8 г/см3. Поэтому плотность гумусовых горизонтов несколько ниже плотности минеральных и составляет, примерно, 2,4-2,6 г/см3

Плотность сложения - масса единицы объема абсолют сухой почвы, со всеми порами и пустотами. Зависит от минералогического ГСП, оструктуривания и содержания гумуса. От нее зависит поглощение влаги растениями, газообмен, микробиологический процесс. Она определяет урожай ратсений.

Минеральные почвы (в отличие от торфяно-болотистых почв, формирующихся на органогенном субстрате - торфе) - плотность от 0,9-1,7 г/см³

Органогенные-торфян.почвы от 0,12-0,4 г/см³

Тяжелые минералы в почве способствуют увеличению плотности, а легкие понижают ее. Большое кол-во орган в-в уменьшает плотность.

Рыхлые почвы с зернистой и комковатой структурой, с большой пористостью - малая плотность. Почвы же бесструктурные, слитые характеризуются повышенными значениями плотности.

Если в излишни рыхлую почву внести органическое вещество, то это способствует образованию структурных агрегатов.

Пористость - суммарный объем всех пор между частицами тв фазы почвы. Пористость выражается в % от общего объема почвы. В разных горизонтах минеральных почв пористость изменяется в широких пределах (25-80%), в гумусовых горизонта 50—60%, для болотных торфяных почв — 80—90%.

Пористость состоит из капиллярной и некапиллярной(объем крупных пор, заполненных воздухом) пористости

Чем выше плотность почвы, тем меньше ее пористость и наоборот.

Пористость зависит от ГСП, структурности, деятельности биоты(червей, насекомых) и содерж.орган.вещества.

Обработка почвы меняет пористость, делая ее оптимальной для возделываемых растений. пористость аэрации должна быть не менее 15%. В агротехнической практике вспашка, рыхление корнеобитаемого слоя, т. е. увеличение ее пористости и, соответственно, снижение плотности.

27. Физико-механические свойства почв (липкость, пластичность, набухание, усадка, твердость, связность, физическая спелость, удельное сопротивление). Приемы регулирования физико-механических свойств.

Физ-механ свойства хар-ет условия обработки почвы, работы посевных и уборочных агрегатов и зависят от сроков работ, влажности, ГСП, минералогического состава, оструктуриванности, гумуссированности и состава обменных катионов почвенного поглощающего комплекса.

Пластичность - способность почвы менять форму под действием внешних сил и сохранять полученную форму после прекращения механического воздействия. Она определяет консистенцию почвы - степень подвижности слагающих почву частиц под влиянием механического воздействия при различной влажности. Несколько форм консистенции: твердая- твердая, но не пластичная; полутвердая-между твердым и пластичным; вязкопластичная - почва пластична, но не липнет к другим телам; липкопластичная - пластична и прилипает к др телам; вязкотекучая - растекается толстым слоем; жидкотекучая - растекается тонким слоем.

В сухом и переувлажненном состоянии пластичность отсутствует.

Численно глинистая почва хар-ся числом пластичности >17, супеси <7, пески ближе к 0.

Липкость - св-во влажной почвы прилипать к др телам.Выражается в г/см3.

Различают: предельно вязкую >15 г/см3; сильно вязкую 5-15 г/см3; средне 2-5 г/см3; слабо 0,5-2; рассыпчатая 0,1-0,5. Липкость ухудшает качество обработки почв. Она определяет физическую спелость - состояние при котором хорошо крошится на комки и не прилипает к орудиям обработки. Быстрее спеют гумусированные и легкие почвы. Физическая спелость обусловливается уровнем увлажнения, при котором исчезает способность почвенных «частиц» прилипать к сельскохозяйственным орудиям, но возникает способность самоагрегатироваться.

Набухание - увеличение объема почвы при увлажнении. Величина набухания зависит от кол-ва и качества коллоидов. Наиболее набухаемые глинистые почвы. Набухание тесно связано с составом глинистых минералов почвы.

Усадка-уменьшение объёма почвы при её высыхании. Она выражается в процентах от исходного объёма почвы. Усадка зависит от минералогического состава илистой фракции, ГСП. Чем больше набухание, тем сильнее усадка почвы.

Разделение почв по набухаемости:

• при увлажнении объем увеличивается <10% - слабо набухающие почвы;

• объем увеличивается от 10% до 20% - средне набухающие почвы;

• объем увеличивается от 20% до 30% - сильно набухающие почвы

• > 30% — очень сильно набухающие почвы.

При набухание разрушаются почвенные агрегаты, а при усадке образуются трещины, разрыв корневой системы и потеря влаги.

Связность - способность почвы сопротивляться внешнему усилию, стремящемуся разъединить почвенные частицы. Вызывается связность силами сцепления между частицами почвы. Степень сцепления обусловлена механическим и минералогическим составом, структурным состоянием почвы, влажностью и характером ее с/х использования.

Наибольшей связностью характеризуются глинистые почвы, наименьшей — песчаные. Малоструктурные почвы в сухом состоянии имеют максимальную связность. Выражается кг/см²

Твёрдость - сопротивление, которое она оказывает проникновению в неё какого-либо тела (шара, конуса, цилиндра и др.) под давлением. Измеряется в кг/см2. Зависит от влажности, гранулометрического состава, структуры, содержания гумуса и изменяется от 5 до 60 кг/см3. Хорошо оструктурированные и гумусированные менее твердые. Высокая твердость явл плохим признаком физо-хим и агрофизических свойств почв. В этих условиях требуются большие затраты энергии на обработку, затрудняется прорастание семян, корни плохо проникают в почву. Она хуже пропускает влагу и воздух. На почвах со значительной твердостью растения развиваются плохо.

Удельное сопротивление – усилие, потраченное на подрезание пласта, его оборот и трение о рабочую поверхность.

Оптимизация физ и физ-хим свойств почвы достигается при проведении целого ряда почвоулучшающих мероприятий: известкования, гипсования, осушения, орошения, внесения мелиоративных доз торфа, пескования тяжелых почв, глинования легких, травосеянья и др

28. Значение воды в почве. Формы и категории воды в почве, их доступность растениям.

Формы, или категории воды в почве- это части воды, которые обладают одинаковыми свойствами. А.А. Роде выделил пять форм воды: химически связанная, твердая, парообразная, сорбированная (физически связанная), свободная.

1. Хим связанная вода вкл конституционную, которая представлена гидроксильной гр ОН хим соединений (rидроксиды железа, алюминия, глинистые минералы и др.) и кристаллизационную, представленную целыми водными молекулами кристаллогидратов (например, CaS04 • 2Н 0- гипс). Химически связанная вода входит в состав твёрдой фазы почв и не обладает свойствами воды. Она может вьщеляться из почв только при повышенных t - от 100оС до 500оС и выше. Растениям не доступна.

2. Твердая вода - представлена в виде льда, который явл потенциальным источником жидкой влаги, в том числе доступной для растений.

3. Парообразная вода содержится в порах в почвенном воздухе. Относительная влажность почвенного воздуха близка к 100%. Она перемещается в порах при изменении t и вместе с током почвенного воздуха может конденсироваться и сорбироваться твердой фазой почвы. Конденсат может усваиваться растениями.

4. Сорбированная (физически связанная) вода за счёт сорбционных сил подразделяется на прочносвязанную и рыхлосвязанную.

1)Прочносвязанная сорбированная вода сорбируется почвой извоздуха. При низкой относительной влажности воздуха (20-50%) сорбированная влага образует тонкую плёнку толщиной в l-2 молекулы. Такая влага получила название -гигроскопическая. ЛР 11 влажности воздуха близкой к 100% сорбируется 3-4 слоя молекул воды. Эта влага называется максимальная гигроскопическая (МГ).

Наибольшее кол-во прочносвязанной, строго ориентированной воды удерживаемой сорбционными силами, характеризует максимальная адсорбционная влагоёмкость (МАВ). Она состав­ зует коло 60-70% МГ. Прочносвязанная вода по физическим свойствам приближается к твёрдым телам: ее плотность достигает 1.5-1.8 г/см³ замерзает при низких температурах, не растворяет Электролиты не доступна растениям. Гигроскопическая влажность, МАВ и МГ, зависят от мине-рогического и гранулометрического состава и степени гумусированности. Чем выше в почвах содержание илистой и коллоидной фракций, тем выше показатели прочносвязанной влаги. Так, значения МГ колеблются от 0,5-1% - в песчаных и супесчаных, 2-10 _в суглинистых, до 15-20- в глинистых и 30-50% в торфах. Показатели МАВ ниже на 30-40%, а гигроскопической влажности - на 50-80%, по сравнению с МГ.

2) Рыхлосвязанная сорбированная (пленочная) вода представлена полимолекулярной плёнкой толщиной в несколько десятков или сотен диаметров молекул воды. Она удерживается молекулярными силами, менее прочно связана с тв фазой почв и может частично передвигаться. Верхний предел рыхлосвязанной воды хар-ет максимальная молекулярная влагоёмкость (MMВ). В глинистых почвах она может достигать 25-30%, в песчаных - 5-7%. Она частично доступна для растений.

5. Свободная вода это вода содержащаяся в почве по верх рахлосвязаной , она не связана силами притяжения с почвенными частицами, доступна растениям.

1)Капиллярная вода является свободной, не зависит от сорбционных сил, а удерживается и передвигается в почве капиллярными (менисковыми) силами. Менисковые силы начинают проявляться в порах с диаметром менее 8 мм, а наиболее сильно - с диаметром от 100 до 3 мкм. Поры диаметром менее 3 мкм заполнены связанной водой. Капиллярная вода растворяет вещества, вместе с ней передвигаются соли и коллоиды. Капиллярная вода является доступной и наиболее ценной для растений. Она подразделяется на капиллярно-подвешенную, капиллярно-подпертую и капиллярно-посаженную.

2)Капиллярно-подвешенная вода заполняет капиллярные поры при Увлажнении почв сверху (атмосферные осадки, оросительные воды), она висит над сухим слоем почвы и не имеет связи с грунтовыми водами. Капиллярно-подвешенная вода может передвигаться как в нисходящем направлении, так и вверх, если влага испаряется с поверхности. Поэтому существует ряд агротехнических мероприятий (боронание, прикатыванне и др.), направленных на снижение испарения и сохранение капиллярно-подвешенной влаги. Нормы орошения не должны превышать запасы капиллярноподвешенном влаги.

3)Капиллярно-подпертая вода заполняет капиллярные поры при увлажнении снизу, от горизонта грунтовых вод. Она передвигается вверх по капиллярам и подпирается снизу грунтовыми водами. Слой почвы над грунтовыми водами, содержащий капелярно-подпертую влагу, называется капиллярной каймой. В суглинистых и глинистых почвах он достигает 2-6 м, а впесчаных и супесчаных - только 0,4-2,0 метра. Мощность капиллярной каймы характеризует водоподъемную способность почв. Капиллярно-подпёртая влага принимает участие в снабжении водой растений в полугидраморфных и гидраморфных почвах и является существенным дополнением к атмосферным осадкам, особенно в почвах лесостепной и степной зоны, где грунтовые воды не засолены.

4) Гравитационная вода – размещается в крупных не капелярных порах, может свободно просачиваться вниз по профелю почвы под действием силы тяжести. Способна вытеснять почвенный воздух. Недостаток кислорода приводит к развитию восстановительных процессов и заболачиванию почвы, что приводит гибели растений.

29. Водные свойства почвы: понятие, значение. Пути поддержания влажности почв в оптимальных потребностях для с/х культур.

Водными (водно-физическими, гидрофизическими) свойствами называют совокупность свойств почвы, которые определяют поведение почвенной воды в ее толще.

Основными водными свойствами почвы являются

1) влагоемкость,

2) водопроницаемость,

3) водоподъемная способность.

1) Влагоемкость   – способность почвы поглощать и удерживать определенное количество воды. В зависимости от сил, удерживающих воду, влагоемкость дифференцируют на полную влагоёмкость, максимальную адсорбционную, максимальную молекулярную, капиллярную, наименьшую (или полевую).

Полная влагоёмкость соответствует состоянию полной насыщенности почвы водой, когда ею заполнены все поры. Её величина зависит от пористости почвы и рассчитывается по формуле:

W = P/d,

где W – полная влагоемкость (в % от сухой почвы); Р – пористость (в % от объема почвы); d – плотность почвы (г/см³).

Полная влагоёмкость почв обычно колеблется в пределах 40–50%.

Максимальная адсорбционная влагоемкость – наибольшее количество прочносвязанной (адсорбированной) воды, содержащейся в почве.

Максимальная молекулярная влагоемкость – это верхний предел содержания рыхлосвязанной (пленочной) воды, которая удерживается силами молекулярного притяжения на поверхности почвы.

Капиллярная влагоёмкость – наибольшее количество капиллярно-подпертой воды, которое может удерживаться в слое почвы, находящемся в пределах капиллярной каймы.

Наименьшая влагоёмкость (или полевая) – это наибольшее количество капиллярно-подвешенной влаги, которое может удержать почва после стекания избыточной влаги при глубоком залегании грунтовых вод. С этой влагоёмкостью связано представление о дефиците влаги в почве, и по величине наименьшей влагоёмкости рассчитывают поливные нормы.

Величина всех видов влагоемкости зависит от механического состава, структуры почвы, ее гумифицированности, и возрастает с переходом от легких почв к тяжелым, от бесструктурных к структурным, от почв с низким содержанием гумуса к почвам хорошо гумусированным.

2) Водопроницаемость – способность почв впитывать и пропускать сквозь себя воду, поступающую с поверхности. Водопроницаемость может определяться временем, за которое вода проходит определенное расстояние по порам почвы сверху вниз. При поступлении воды в почву сначала происходит поглощение и прохождение ее от одного слоя к другому, ненасыщенного водой. Потом, когда почвенные поры полностью наполнятся водой, начинается ее фильтрациясквозь толщу почвы. Считается, что почва имеет хорошую водопроницаемость, если она пропускает за один час при напоре воды в 5 см и температуре 10 °С от 70 до 100 мм воды. Песчаные и супесчаные почвы более проницаемы для воды, чем суглинистые и глинистые. Водопроницаемость структурных почв более высокая по сравнению с бесструктурными. Водопроницаемость почвы тем выше, чем выше некапиллярная скважность.

3) Водоподъемная способность – способность почвы вызывать восходящее перемещение воды посредством капиллярных сил. Они наиболее сильно проявляются в порах диаметром 0,1– 0,003 мм; более мелкие поры заполнены связанной водой. Поэтому водоподъемная способность возрастает от песчаных почв к суглинистым и снижается в глинистых. Водоподъемная способность определяется временем, за которое вода проходит определенное расстояние снизу вверх (это способность выпаривания воды) или высотой поднятия воды. Максимальная высота поднятия воды над уровнем грунтовых вод для песчаных почв составляет 0,5–0,8 м, для средних суглинистых почв – 2,5 – 3 м, для глины тяжелой –  до 6 м. В структурных почвах капиллярная вода менее подвижна.

Для обеспе­чения растения водойв нужном количестве во все фазы его развития надо орошением поддерживать оптималь­ную влажность в корнеобитаемом слое почвы. Оптималь­ная влажность почвы изменяется для одного и того же растения во времени и зависит от выращиваемой куль­туры; механического и химического состава почвы, кли­матических и погодных условий и от других факто­ров.

Вода из почвы постоянно расходуетсяна испарение с ее поверхности и на транспирацию. Поэтому, чтобы поддерживать в почве оптимальную влажность для различных культур, оросительная система должна непре­рывно подавать воду в почву в требуемом количестве. Практически это оказывается возможным только с уст­ройством автоматической подачи воды в почву при им­пульсном и капельном орошении.

При поверхностном поливе и поливе дождеванием запасы воды в почве пополняются периодически, преры­висто; во время полива вода аккумулируется в почве, а после полива расходуется растениями.

30. Баланс влаги в почве, типы водного режима и его регулирование.

К основным источникам водного баланса относят осадки и грунтовые воды. Кроме того, дополнительными источниками увлажнения почвы служат поверхностный приток и влага, конденсирующаяся из паров воды. Расходные статьи водного баланса состоят из физического испарения воды поверхностью почвы, влаги, затраченной на транспирацию растениями, воды, теряющейся в результате поверхностного и внутрипочвенного бокового стоков, а также инфильтрирующейся в почвенно-грунтовую толщу.

Водный режим- это совокупность явлений поступления. передвижения, изменения физического состояния и расхода воды в почвах. Поступление воды в почву и ее расход характеризуетсн водным балансом.

Статьи приходаводы в почву: атмосферные осадки, грунтовые воды, конденсация из паров воды, поверхностный боковой приток, внутрипочвенный боковой приток.

Статьи расходаводы из почвы: испарение, транспираuия (десукция), фильтрация (грунтовый сток), поверхностный сток. внутриnочвенный боковой сток. Вес величины прихода и расхода воды выражаются в мм или в 3 /га. Обычно рассчитывается годовой баланс влаги. Если не nроисходит прогрессирующего иссушения или увлажнения территории , то сальдо водного баланса близко к нулю, а имеющиеся отклонения объясняются погодными условиями года.

Типы водного режима формируются под воздействием основных статей водного баланса, ведущими из которых являются осадки и исnаряемость. Отношение осадков к испаряемости характеизуется коэффициентом увлажнения (КУ), предложенным Г,Н.Высоцким и Н.Н.Ивановым.

Основы учения о водных режимах почв были заложения Г.Н. Высоцким и А.А.Роде. Ими было выделено 6 типов водного режима и несколько подтипов. В настоящее время принято выделять 14 тиnов водного режима.

Промывпой водный режим формируется в гумидных областях (таежно-лесная зона, влажные тропики и субтропики), где осадки: превышают испаряемость (КУ> 1). Атмосферные осадки ежегодно промачивают почвенио-грунтовую толщу до уровня почвенно- грунтовых вод, часто весной и осенью в таких почвах формируется верховодка. Для почв с промывным типом режима характерен вынос значительной части продуктов почвообразования за пределы почвенной толщи (подзолистые, красноземы, желтоземы и др.).

Периодически промывпой водный режим формируется на границе влажных (гумидных) и полувлажных (семигумидных) областей (КУ 0,8-1 ,2). Для таких территорий характерно промачивание атмосферными осадками почвенио-грунтовой толщи до уровня грунтовых вод один раз в 10-15 лет. Для почв с периодически промывным типом водного режима характерен заметный вынос продуктов почвообразования за пределы почвенной толщи или в нижнюю часть почвенного профиля (серые лесные почвы, оподзоленные и выщелоченные чернозёмы).

Непромывпой водный режим формируется в полувлажных (семигумидных) областях и полусухих (семиаридных) областях (КУ 1,0-0,33). Почвенная толща промачивается в пределах 1-2,5 м. Между промачиваемой толщей и капиллярной каймой грунтовых вод существует горизонт с постоянной в течение всего года низкой влажностью, близкой к ВЗ (мертвый горизонт, по Г.Н.Высоцкому). Для почв с непромывным водным режимом (чернозёмы степнойзоны, каштановые почвы сухих степей) характерно накопление продуктов почвообразования в почвенном профиле.

Аридный (сухой) водный режим формируетсяб в аридных областях (КУ<О,ЗЗ) (бурые полупустынные и серо- бурые пустынные почвы). В течение всего года в почвах влажность приближается к ВЗ и только после выпадения осадков несколько повышается.

Выпотной водный режим складывается в почвах семиаридного и аридного климата (КУ<О,55) при неглубоком залегании грунтовых вод. Капиллярная кайма грунтовых вод поднимается к поверхности почв, при этом влага испаряется, а растворённые в ней соли скапливаются в поверхностных горизонтах. Таким образом формируются гидраморфные солончаки и солончаковатые почвы. Вьrпотной режим подразделяется на собственно выпотной и периодически выпотной.

Десуктивно-выпотной водный режим формируется в почвах семимиаридного и аридного климата (КУ<О,55), но при более глубоком залегании грунтовых вод, чем у почв с выпотным режимом. Поэтому капиллярная кайма не достигает поверхности почвы, но охватывает зону распространения корневых систем и испаряется не физически, а десуктивно через посредство растений. В таких почвах (они называются полугидроморфными: лугово-черноземные, лугово­каштановые и др.) чередуются периоды с нисходящими (рано всеной) и восходящими токами влаги (летом). Водорастворимые соли скапливаются не в поверхностных горизонтах, а на верхней границе капиллярной каймы. Если грунтовые воды не засолены, то при таком водном режиме формируются почвы с повышенным плодо­ родием и лучшими условиями увлажнения по сравнению с почвами водоразделов с непромывным типом водного режима.

Паводковый водный режим характерен для речных пойм и дельт, где поверхность почвы ежегодно или раз в несколько лет подвергается затоплению паводковыми водами. Он распространен во всех природных зонах и сопровождается накоплением аллювиальных отложений. В межпаводковые периоды паводковый водный режим сменяется другим типом водного режима (промывной, непромывной, выпотной и др.), в зависимости от природной зоны и положения в рельефе.

Амфибиальный режим формируется при постоянном или длительном затоплении почв водой (морские и озерные мелководья, речные плавни и др.). ..

Мерзлотный водный режим характерен для областей вечной мерзлоты. В течение большей части года вода находится в форме льда, и только в летние месяцы почва оттаивает на небольшую глубину и формируется надмерзлотная верховодка.

Водозастойный водный режим характерен для болотных почв осферного и грунтового увлажнения при плохом дренаже. В течении большей части года влажность почвы сохраняется в пределах полной влагаемкости и лишь в засушливые периоды несколько снижается.

Периодически водозастойный режим характерен для болотых почв грунтового увлажнения с ярко выраженными сезанными колебаниями уровня грунтовых вод. При этом влажность почв варьирует от полной влагоёмкости до уровня ниже наименьшей влаrоёмкости.

Ирригационный водный режим создается при искусственном орошении. Он может существенно различаться в зависимости от норм и типа орошения, глубины залегания грунтовых вод, наличия и характера искусственного дренажа, водного режима природной зоны.

Осушительный водный режим создаётся при искусственном осушении болотных и заболоченных почв. Он также может существенно различаться в зависимости от норм и типа осушения, глубины залегания грунтовых вод после осушения и водного режима природной зоны.

Регулирование водного режима почв

Комплекс мероприятий разрабатывают с учетом конкретных почвенно-климатических условий.

Болотные почвы требуют осушительных мероприятий путем устройства открытого или закрытого дренажа.

Водный режим почв с временным избыточным увлажнением регулируют агротехническими мероприятиями – это гребневание, бороздование, выравнивание поверхности почвы, нивелировка микро- и мезопонижений, в которых застаивается вода, создание глубокого пахотного слоя, рыхление подпахотного горизонта т. д.

В условиях недостаточного увлажнения применяют различные мероприятия, направленные на накопление, сохранение и рациональное использование влаги в почве – это задержание снега и талых вод; лесные полосы, кулисные растения, стерня, рыхление весной и т. д.

Основной способ улучшения водного режима в засушливых зонах – это орошение, подбор культур т. д.

Излишнее увлажнение слаб.дренированных почв, привод к застою воды снижают путем планирования территории. Засыпка микро и мезопонижений путем создания гребней и заложения закрытого и открытого гончарного/пластикого дренажа. При необходим орошения тих угодий должны быть предусмотрены системы орошений, либо внутри-почвенных/поверхностных.

В засуш районах приводится снегозадержание.

31. Почвенно-гидрологические константы. Расчет запасов влаги. Оценка запасов влаги.

Эти формы влаги не являются постоянными, ониизменяются в зависимости от уровня влажности почвы.

Почвенно-гидрол константами - граничные значения влажности, при которых кол-венные изменения в подвижности и свойствах воды переходят в качественные.

Макс гигроскопичность (МГ) - макс возможное содержание в почве гигроскопической воды. Соответствует уровню влажности, когда почва полностью насыщена из атмосферы с относительной влажностью воздуха 94-99%. Глинистые почвы хар-ся МГ 12-20%, суглинистые - 6-12%,

легкие почвы - менее 6% от веса. Вода в состоянии МГ недоступна растениям. Это «мертвый запас влаги».

Влажность заведения растений (ВЗ) или коэф-нт заведения — уровень влажности в почве, при котором начинается устойчивое завядание растений.

Влажность разрыва капилляров (ВРК). - критической влажностью, так как при влажности ниже ВРК рост растений замедляется и их продуктивность снижается. В почвах и грунтах эта величина варьирует довольно сильно, составляя в среднем около 50—60% от наименьшей влагоемкости почв. На содержание воды, соответствующей ВРК, помимо гранулометрического состава почв, существенное влияние оказывает их структурное состояние. В бесструктурных почвах запасы воды расходуются на испарение значительно быстрее, чем в почвах с агрономически ценной структурой. Поэтому в них влажность будет быстрее достигать ВРК, т. е. обеспеченность влагой растений снижаться будет быстрее.

Наименьшая /полевая влагоемкость (НВ) — макс возможное кол-во влаги в почве, которое остается в ней после оттока гравитационной воды. При глубоком залегании грунтовых вод НВ - это макс возможное содержание капиллярно-подвешенной влаги. Полевая влагоемкость изменяется в различных почвах в довольно широких пределах: от 5 до 10% от массы у легких почв, до 55% у некоторых тяжелых почв. Полевую влагоемкость не следует путать с полевой влажностью, которая представляет кол-во воды в почве определяемое в конкретный момент.

Полная влагоемкость (ПВ) — наиб кол-во капиллярно - подвешенной влаги, которое почва способна удержать после ее обильного увлажнения и свободного отекания избытка влаги.

Анализ гидрологических констант позволяет оценивать количественно запасы продукт-ой влаги в почвах. Обычно это вода, находящаяся в пределах двух констант - от ВЗ до НВ.

Влажность почвы, ее влагоемкость и константы выражают в % от массы почвы, или в % от V, что удобно сопоставлять с объемом почвенных пор, учитывая, что плотность воды

равна единице. Выражается влагоемкость также в м³/га.

Важной хар-кой водных свойств почвы явл ее водопроницаемость. Водопроницаемость — способность почвы воспринимать и пропускать через себя воду.

1. Влажность завядания (ВЗ, % от массы) рассчитывают по формуле: ВЗ = 1,34 (1,5) х МГ

2. Общая формула для расчета запаса влаги (м /га) следующая:

Запас влаги = WE х р х h где WE - влажность почвы, % от массы (весовая); р - плотность сложения, г/см ; h - мощность оцениваемого слоя, см. Для пересчета запасов влаги в мм необходимо величину, выраженную в м3/га, умножить на коэффициент 0,1, так как запас воды в 1 мм водного слоя на 1 га равен объему воды 10 м3.

2.1. Общий запас влаги (ОЗВ, т/га) рассчитывается по формуле: ОЗВ = Wв х р х h.

2.2. Запас недоступной влаги (ЗНВ, т/га) рассчитывается по формуле: ЗНВ = ВЗ х р х h

2.3. Запас продуктивной влаги (ЗПрВ) - это разность между общим запасом влаги (ОЗВ) и ее недоступной частью (ЗНВ): ЗПрВ = ОЗВ - ЗНВ = (WB - ВЗ) х р х h.

32. Почвенный раствор и окислительно-восстановительные процессы в почвах.

Почвенные растворы

ПР представляет собой жидкую фазу почвы, который формир путем взаимодействия атмосферных осадков, поверхностного стока и грунтовых вод с твердой, газообразной и жидкой фазами почвы.

ПР содержит минеральные, органи органо-минеральные в-ва в ионной, молекулярной, коллоидной формах, а иногда в виде взвесей. Он также содержит растворенные газы: O, CO₂, NH₄. Кол-во почвенного р-ра составляет от долей и единиц до десятков % в минеральных почвах до сотен % - в в торфяных.

Для выделения ПР используют различные методы, основ­ным из которых является метод водных вытяжек.

Доля коллоидов составляет от 1/10 до 1/4 общего количества веществ почвен­ного раствора. В нем преобладают:

катионы: Ca, Mg, Na, K, NH₄, H, в почвах с кислой реакцией – Al³, Fe^{2 и 3}.

анионы: CO₃, Cl, SO₄, NO₃, NO₂, H₂PO₄, HPO₄.

Минерализация почвенного р-ра увеличивается с севера на юг от десят­ков мг в подзолах до нескольких гр на 1 л в черноземах и каштановых почвах, а на засоленных почвах – до десятков и сотен гр.

Реакция ПР меняется от кислой и слабокислой в подзолах, до нейтральной на черноземах и до слабощелочной и щелочной – в почвах аридной зоны. Это связано с закономерными изменениями водного режима в почвах. Наиболее высокая щелочная реакция р-ра наблюдается при содовом засолении, относительно меньшая – при хлоридном, еще меньшая - при сульфатном.

С концентрацией и степенью диссоциации водорастворимых солей связано осмот давление ПР. Она наиболее высокая у засоленных почв. Если осмот давление почвы равно и выше концентрации клеточного сока растений, то прекращается поступление воды в растения.

Агробиологические функции почвенных растворов:

1. Он является центром взаимодействия твердой жидкой и газообразной фаз, его роль сравнима с ролью крови в живых организмах;

2. Является источником питания растений;

3. Формирует реакцию среды, осмотическое давление, о-в условия;

4. Играет главную роль в элювиально-иллювиальных процессах.

О-в процессы в почве

Находящиеся в ПР соединения могут быть окисленными в различной степени.

В почвах постоянно происходят разнообразные о-в процессы, связанные преимущественно с жизнедеятельностью мо. При этом в поверхностных слоях почвы, куда кислород проникает в достаточном кол-ве, окислительные процессы обычно преобладают над восстановительным; в более же глубоких слоях, где газообмен затруднен, сильнее выражены восстановительные процессы.

Поскольку реакция окисления сопровождается отдачей окисляемым веществом электрона, а реакция восстановления — присоединением электрона, то они должны сопровождаться и изменением величины заряда реагирующих веществ. Это изменение обычно учитывается путем измерения потенциала, и по величине последнего судят об энергии окислительного или восстановительного напряжения среды. Такого рода потенциал получил название о-в потенциала (ОВ), обозначается он символом Eh и выражается в милливольтах. Нижним и верхним пределами величин Eh в почвах являются 200 и 700 милливольт. Чем выше Eh, тем большим окислительным напряжением обладает раствор. В дерново-подзолистых почвах Eh колеблется чаще всего в пределах 600—700 мв, в черноземах — от 450 до 600 мв, в сероземах — 350—400 мв.

ОВ условия почвы на протяжении вегетационного периода заметно изменяются в связи с изменением аэрации, t, биолог процессов, влажности и т. д., поэтому и величина Eh в почвах испытывает значительные сезонные колебания.

Изучение ОВ процессов позволяет судить о свойствах ПР, об аэрации почвы, а также об интенсивности и характере разнообразных биохим процессов.

33. Воздушные свойства и воздушный режим почвы. Регулирование воздушного режима почв. Требования культур.

Воздушный режим– это совокупность всех явлений поступления, перемещения воздуха по профилю почвы, изменения его состава и физ состояния при взаимодействии с тв, жидкой и живой фазами почвы, а также газообмен почвенного воздуха с атмосферным.

Регулируют воздушный режим путём улучшения физ свойств и структуры почвы: это обработка почвы, внесение орган удобрений, выращивание многолетних трав, отвод излишнего ко-ва воды с почвы, известкование кислых и гипсование засоленных почв. Особенно велика роль обработки почвы. Хорошо взрыхленные почвы (плотность которых не превышает 1,2-1,3 г/см3) даже при сравнительно высокой влажности углекислого газа содержат не более 0,2-0,6, а кислорода – не менее 20 %, то есть имеют удовлетворительный воздушный режим. В уплотнённых и сильно увлажнённых почвах содержание углекислого газа поднимается до вредного уровня – 2 и даже 5-6%. Глубокое рыхление обеспечивает проникновение воздуха в нижние слои почвы, что способствует прорастанию корней вглубь и усиливает засухоустойчивость растений.

Рыхление верхнего слоя почвы предотвращает образование почвенной корки.

34. Тепловые свойства и тепловой режим почв. Мероприятия по регулированию теплового режима в различных почвенно-климатических зонах.

Основным источником тепла для нагревания явл энергия солнца. Среднее кол-во этой энергии, падающей на каждый квадратный см земной поверхности отвесно в одну минуту, в типовых единицах равняется 1,946 кал. Эта вели­чина называется солнечной постоянной.

Фактически на земную поверхность поступает тепла значи­тельно меньше в связи с поглощением и рассеиванием его в зем­ной атмосфере и отражением от земной поверхности. В разных географических зонах на поверхность земли поступает неодинако­вое кол-во солнечной энергии.

Тепловой режим почвы зависит от ее тепловых свойств. Важ­нейшими из них являются теплопоглощение, теплоизлучение и теплопроводность.

Нагревание почвы солнечными лучами происходит вследствие ее способности поглощать тепло (теплопоглощение), а остыва­ние - ввиду излучения ее тепловой энергии (теплоизлучение). Существенное влияние на поглощение тепла оказывают состав почвы и внешние условия. Почвы темноокрашенные с южной экспозицией склона лучше поглощают тепло, чем почвы светлые и покрытые растениями. Интенсивнее излучают тепло более влаж­ные, а также бедные органическим веществом почвы. Раститель­ный покров или орган остатки на поверхности значитель­но ослабляют потерю тепла почвой. Снежный покров предохра­няет почву от глубокого промерзания и предотвращает гибель озимых и многолетних культур от низких t.

Кол-во отраженной лучистой энергии в % от ко­л-ва энергии, поступившей на данную поверхность, называет­ся альбедо (мера отражательной способности поверхности).

Минимальное альбедо имеют влажные и темноокрашенные почвы(8—20%). На покрытых растительностью почвах оно уве­лич (12—25 %) и наиб-го значения приобретает на поверхности снежного покрова (70—90 %).

Теплоемкость — кол-во тепла в калориях, которое необхо­димо для нагревания 1 г (весовая) или 1 см3 (объемная) почвы на 1 °С. Она сильно колеблется в разных почвах. Так, объемная теплоемкость воды равна 1,000; глины — 0,576; песка — 0,517; органического вещества (торфа) — 0,601 и воздуха — 0,000306. Поэтому сухие почвы мало различаются по теплоемкости и она составляет у них 0,5—0,6. С увеличением влажности теплоемкость почв возрастает, менее влажные песчаные почвы прогреваются быстрее (теплые почвы), чем влажные глинистые (холодные почвы).

Теплопроводность — способность почвы проводить тепло от более теплых слоев к холодным. Она измеряется количеством теп­ла в калориях, которое проходит за 1 с через 1 см2 почвы слоем 1 см при разности температур в 1 °С. Теплопроводность составных частей почвы также неодинакова: у песка равна 0,0093, глины — 0,0022, воды — 0,00136, органического вещества (торфа) — 0,00027 и воздуха — 0,0000557. Следовательно, сухие минеральные почвы хорошо проводят тепло, но и быстро остывают, а богатые орга­ническим веществом и увлажненные почвы плохо проводят тепло, но дольше его сохраняют.

Тепловой режим почвы определяется количеством тепла, ко­торое поступает в почву, и его потерями из почвы. Он определяет не только возможность выращивания сельскохозяйственных куль­тур, но и время обработки почвы и посева. Посев и посадку сель­скохозяйственных культур весной начинают только тогда, когда почва прогрелась до определенной температуры.

Смена t почвы в основном зависит от поглощения солнечной радиации и потери тепла вследствие испарения.

В большей степени температура изменяется на поверхности почвы. Макс значение t на поверхности бы­вает в полдень, миним - перед заходом солнца. Суточные колебания t наблюд в почве до глубины 50-100 см.

Для регулирования теплового режима существует много агро­технических приемов: увеличение содержания гумуса, улучшение водного и воздушного режимов, мульчирование, снегозадержание.

35. Плодородие – понятие, виды. Элементы плодородия почв. Оптимальные показатели свойств почвы. Критические уровни показателей состава, свойств, режимов почв. Антропогенная деятельность и плодородие почв. Плодородие почвы — способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, влаге и воздухе, а также обеспечивать условия для их нормальной жизнедеятельности.

Элементы плодородия можно объединить в четыре группы.

1. Хим состав и физ-хим свойства: высокое содержание гумуса и доступных для растений форм азота, фосфора, калия и др питэлементов, наличие микроэлементов, близкая к нейтральной реакция среды, насыщенность ППК преимущественно кальцием, низкое содержание поглощенного водорода, отсутствие поглощенного натрия и избытка легкорастворимых солей.

2. Физ свойства: агрономически ценная водопрочная зернистая или комковатая структура, высокая пористость, обеспечивающая аэрацию, хорошая впитывающая и водоудерживающая способность и др.

3. Благоприятный гидротермический режим, обеспечивающий теплом и влагой оптимальное развитие растений в течение всего вегетационного периода. Тепловые условия хара-ся суммой е выше 10 °С в слое почвы 0-20 см, длительностью вегетац периода (выше 10 °С) на той же глубине, а также длительностью и глубиной промерзания почв. Наиболее благоприятный водно-воздушный режим создается при оптимальном содержании влаги (около 60 % ПВ) и кислорода (12-25 %) в составе почвенного воздуха.

4. Биолог свойства: высокий уровень микробиологической активности различных гр мо, обусловливающих процессы гумификации и мобилизации элементов питания растений в доступной для них форме.

36. Законы географии почв.

Закон горизонтальной зональности: типы почв распр на поверхности земли зонами, имея широтное распространение и последовательно сменяют с С на Ю с изменением лимата, услий и др факторами по.

Закон вертик зональности: в горных системах основ типы почв в виде высот поясов/зон последовательности сменяющих др др от подножья гор к вершинам, в соответ с изменениями климата и растительностью.

Закон аналогич топограф рядов: в разных почв зонах состав почв.покрова различен, но паспред почв по элементам рельефа имеет аналог хар-р.на возвыш элем рельефа формир автоморфные почвы. В нижних частях склона - полугидроморф и гидроморф почвы.

Закон фациональости почв: фациональные/провициальные особенности климата связаны с влиянием горных систем и океанов вызывают во многих частях почв.климатич поясов осложнение широтной зональности вплоть до формирования особых типоы почв

37. Принципы классификации почв. Современная система таксономии почв: тип, подтип, род, вид, разновидность, разряд. Номенклатура почв, ее роль. Принципы диагностики почв.

Классификация почв - группировка почв в соответ с опред систеой таксономич единиц и принципами классификации(ствол-отдел-тип-подти) Систематика почв - гр-ка почв ниже почвенного типа.

Тип - большая гр почв, выдел-яся по общсности строения их профиля, обуслов однотипность поступления и превращ орган в-в и комплекса процесса разложения и синтеза мин.соединений; однотип процессов и аккумуляции в-в и однотип направленности мероприятий по повыщению поддерж плодородия почв.

Для диагности типа почв опред-ся наличие в профиле почв основ генет горизонтов и их чередования.

Подтип - гр почв в пределах типа качественно различ по проявлению основ по процесса/приобрет хар-ные особенности в строении профиля и свойствах в связи в проявлениях к доп накладывающимся процессам.

Род - выдел в пределах подтипа по качественным особенностям почв (св-ва, строение профиля/режима), возникающие в почвах подтипа под влиянием местных условий - состава пород, химизма грунт вод, признаков у послед до предшествующих стадий образования.

Вид - выдел в пределах рода по степени развития по процесса(мощность отдельных горизонтов, степени гумусированности, засоленности)

Разновидность-выдел по гсп верхнего горизонта.

Разряд - обуславс генет св-ми по пород(моренные покровные , аллювильные)

Разделение почв на любом токсоном уровне проводят по св-ам и признакам почв обуслов как проявл природного процесса как и приобретенным в резльтате хоз деятельности при их использовании.

Номенклатура - система названий почв в зависимости от их св-в и места классификаций.

Диагностика - совокуп морфолог признаков, показателей состава св-в и режимов хар-щих почву любого токсоном уровня и позвол объективно дать ей конкретные названия.

Д-ка по морфолог признакам - строение профиля, мощность, окраска горизонтов, структура. Д-ка дает оценку почвы по степени пригодности для того/иного вида использования(в с/х, лесном х) и определить необходимость опред конкретных мероприятий по улучщению почвы.

38. Морфологические признаки почв, значение морфологических признаков почв для определения почвенных разностей, оценки уровня плодородия.

Почвенный профиль — сочетание генетических горизонтов, характерное для каждого природного типа почвообразования. Профиль почвы образуется в результате дифференциации исходной почвообразующей породы под влиянием процессов почвообразования и характеризует изменение всех её свойств по вертикали.

Группировка по соотношению горизонтов

Простой профиль

Примитивный — характерен для почв, находящихся на первой стадии образования. Обладает небольшой мощностью (несколько сантиметров), слабо дифференцирован на горизонты, из которых обычно выделяется лишь органогенный горизонт A и материнская порода С.

Неполноразвитый — формируется на плотных массивно-кристаллических породах или на крутых склонах. Характеризуется полным набором горизонтов, характерных для данного типа почвы, которые, однако, имеют малую мощность и могут быть прерывистыми.

Нормальный — имеет полный набор горизонтов нормальной мощности, характерных для данного типа почвообразования.

Слабодифференцированный — образуется на песках (особенно кварцевых) или древних ферралитных корах выветривания. Профиль растянут, монотонен, с постепенными переходами от горизонта к горизонту.

Нарушенный (эродированный) — содержат частично уничтоженные верхние горизонты.

Сложный профиль

Реликтовый — содержит как бы несколько самостоятельных профилей, наложенных один на другой. Образуется в речных долинах, в районах интенсивной эоловой и вулканической деятельности.

Полициклический — из-за периодического отложения небольшого количества материала почвообразование не прерывается и новый профиль поверх реликтового не образуется, однако в пределах горизонтов видна литологическая неоднородность.

Многочленный — формируется при смене почвообразующих пород в пределах 100 см от поверхности. На контакте при этом образуется специфический горизонт.

Нарушенный (перевернутый) — нижележащий горизонт искусственно (обычно при вспашке) перенесён на поверхность.

Мозаичный — образуется в условиях высокой комплексности почвенного покрова, когда границы горизонтов перестают быть параллельными земной поверхности.

Генетические типы профилей

Выделяются по сочетанию кривых распределения веществ в профиле и соотношения горизонтов.

Недифференцированный

Изогумусовый — обладает ярко выраженной дифференциацией по содержанию гумуса (а также часто легкорастворимых солей, гипса, карбонатов), но не дифференцированный по более стабильным компонентам (глине, R₂O₃).

Метаморфический — профиль дифференцирован по содержанию глины. Оглинивание происходит , переноса продуктов выветривания не происходит.

Элювиально-иллювиально-дифференцированный — профиль с выделяющимся элювиальным (обеднённым глиной и R₂O₃) и иллювиальным (соответственно обогащённым ими) горизонтами.

Гидрогенно-дифференцированный — характеризуется гидрогенной аккумуляцией вещества в какой-либо части профиля.

Криогенно-дифференцированный — фактором дифференциации служит постоянная льдистая мерзлота

Мощность почвы -вертикальная глубина почвенного профиля от дневной поверхности до начала залегания малоизмененной почвообразующей породы.

Выражается, как правило, в сантиметрах, иногда в метрах; колеблется в значит, пределах — от нескольких метров у ферралитных почв до нескольких сантиметров у примитивных тундровых или горных почв. Мощность черноземов и ряда др. зональных почв определяется по глубине проникновения в почвенную толщу содержания гумуса, равного 1%. В связи с этим черноземы разделяются на: сверхмощные (более 120 см), мощные (80—120 см), среднемощные (40—80 см), маломощные (менее 40 см). Близкие придержки применяются в классификации почв для серых лесных, каштановых и др. почв. М.п. — важнейшая характеристика их плодородия; одна из количественных основ при проведении бонитировки почв и построении оценочных шкал; обязательно должна определяться при почвенных исследованиях для целей виноградарства. По показателям М.п. устанавливаются глубина и характер плантажной обработки почв, предшествующей закладке виноградников; от М.п. зависит глубина залегания корневой системы винограда. Большая M. п. особенно важна для нормального роста и развития сортов винограда столового направления.

Влажность почвы характеризуют вслед за окраской, структурой и гранулометрическим составом. Сама по себе влажность почвы не является морфологическим признаком, но она влияет на окраску почвы, степень прочности структурных агрегатов и пр.

По степени увлажнения почвы принято разделять на сухие, свежие, влажные, сырые и мокрые. При определении степени влажности почвы используют следующие признаки: сухая почва — почвенная масса при копке, при работе с ней пылит; свежая почва — при прикосновении руки к стенке почвенного разреза ощущается прохлада, но почвенная масса руки не пачкает; влажная почва — при прикосновении руки к стенке почвенного разреза или проведении по ней ладонью остается след; сырая почва — почвенная масса, сжатая в кулак, сохраняет хотя бы на короткое время приданную ей форму; мокрая почва — из стенки разреза выступает вода.

Окраска

Цвет — один из самых заметных почвенно-морфологических признаков, поэтому он был широко использован для присвоения почвам различных названий: чернозем, бурозем, краснозем, жел­тозем, серозем и т. д. Цвет почвы изменяется по профилю доволь­но в широких пределах: черный, серый, белесый, палевый, жел­тый, бурый, коричневый, красный, оливковый, сизый и др. Пре­обладают не чистые, а смешанные тона (палево-серый, желто-бурый и т- Д-). Цвет почв обусловлен присутствием тех или иных крася­щих веществ. Присутствие гумуса придает почвам темные тона (в основном — серые), черный или темно-коричневый цвет имеют гидроксиды марганца. Цвет гидроксидов железа в зависимости от содержания в них воды варьирует от лимонно-желтого до охристого и кирпично-красного.

Углекислые соли (кальцит, доломит) имеют светлый, белесый или светло-палевый цвет. Гипс, легкораствори­мые соли, кварц, аморфный кремнезем и каолинит дают почвам белый цвет.

Для определения цвета почв пользуются специальными шкала­ми. Наиболее распространена цветовая шкала Мансела.

Окраска того или иного горизонта почвы может быть однород­ной или пестрой, обусловленной сочетанием прослоев, пятен, про­жилок различных цветов, вкрапленных в основной фон. Окраска — важный диагностический признак почвенных горизонтов. Она сви­детельствует о дифференциации в почвенной массе различных ве­ществ.

Структура

Структура почвы — важный и характерный генетический и аг­рономический признак почв. Структурностью почв называется спо­собность почвенной массы естественно распадаться на отдельности или агрегаты различной формы и величины.

Морфологические типы структуры почвенной массы были вы­делены С.А. Захаровым. Он различал следующие роды и типы структур.

I. Кубовидная — для структурных элементов характерно равно­мерное развитие по трем осям:

1) глыбистая — структурные элементы неправильной формы с плохо выраженными гранями и ребрами и неровной поверхностью. Размеры их от 5 см и более;

2) комковатая — то же, но размеры отдельностей от 0,5 до 5 см (в связи с этим подразделяется на крупнокомковатую, комковатую, мелкокомковатую);

3) ореховатая — отдельности более или менее правильной фор­мы, с хорошо выраженными гранями и ребрами; поверхность гра­ней сравнительно ровная, ребра острые; размеры от 5 до 10 мм и более (крупно-, средне- и мелкоореховатая);

4) зернистая — отдельности те же, иногда округлые, размеры от 0,5 до 5 мм (крупнозернистая, или ореховатая; среднезернистая, или крупитчатая; мелкозернистая, или порошистая).

II. Призмовидная — для отдельностей характерно развитие пре­имущественно по вертикальным осям:

5) столбчатая — отдельности правильной формы, с довольно хорошо выраженными гладкими боковыми вертикальными граня­ми, с округлым верхним основанием («головкой») и плоским ниж­ним; размеры от 3 (иногда менее) до 5 см и более;

6) призматическая — отдельности с ровными, часто глянцеви­тыми поверхностями, с острыми ребрами; размеры от 1 см и менее до 5 см и более.

III. Плитовидная — отдельности развиты преимущественно по двум горизонтальным осям:

7) плитчатая — слоеватая с более или менее развитыми горизон­тальными плоскостями спайности, часто различно окрашенными и разного характера поверхностями; размеры отдел ьностей от 1 мм и менее до 5 мм и более; в зависимости от размера отдельности раз­личаются сланцеватая, плитчатая, пластинчатая и листовая струк­туры;

8) чешуйчатая — со сравнительно небольшими, отчасти изогну­тыми горизонтальными плоскостями спайности и часто острыми ребрами; размеры от 1 мм и менее до 3 мм и более.

Сложение Сложением почв называют внешнее проявление характера порозности почв. Сложение может быть слитным (при отсутствии види­мых пор), мелко- или крупнопористым, ячеистым, ноздреватым, трещиноватым, слоеватым, губчатым и т. д. По характеру сложения почв можно судить о происходящих в них процессах. Так, трещиноватость в почвах появляется при резком изменении их объема в связи с переменным увлажнением и высушиванием обычно сильно глинистых почв. Наличие ячеек определенного размера и формы может свидетельствовать о деятельности землероев, червей и насе­комых: муравьев, пауков, жуков и т. д.

Новообразования и включения в почве Новообразованияв почвенной массе представляют собой ясно видимые скопления различных веществ, имеющих вторичное происхождение, в пустотах почвы или на поверхности структурных агрегатов. Они генетически связаны с почвой и могут выпадать в осадок из почвенных растворов.

Все новообразования можно разделить прежде всего на две разные по характеру и количеству группы — минеральные и органические. Все минеральные новообразования по химическому составу в свою очередь разделяются на несколько групп.

Минеральные новообразования.Оксиды кремния — кремнеземистая присыпка — белый мучнистый налет (пудра) на поверхности структурных элементов или на изломе почвы; гнездовые скопления — мелкие белесые мучнистые пятнышки, вьщеляющиеся на фоне горизонта; прослои или целые горизонты, представляющие собой белую мучнистую аморфную массу.

Окисное железо — бурые и ржаво-бурые пятна, вьщеляющиеся на общем фоне горизонта или по отдельным пустотам, характеризуют начальную стадию накопления оксидных форм железа; рудяковые зерна — плотные стяжения, конкреции размером до 1 мм, свободно отделяющиеся от основной массы почвенного мелкозема (сцементированы они очень плотно и разрушаются с большим усилием); ортштейны — сцементированные рудяковые зерна, слившиеся в ноздреватую или сплошную массу камнеподобного вида (очень прочные, действию ножа или лопаты не поддаются, пробиваются ломом или киркой); ортзанды — плотные коричнево-бурые прослои, состоящие из песчаных частиц, сцементированных оксидами железа (практически водонепроницаемые, разрушаются с большим трудом); псевдофибры — извилистые мраморовидные тонкие желто-бурые прослойки, выделяющиеся на светлом фоне почвенной массы. Ортзанды и псевдофибры свойственны почвам песчаного гранулометрического состава.

Закисное железо — голубовато-сизые пятна, языки и разводы, выделяющиеся на общем фоне горизонта; сизоватые прожилки закисного железа по мелким порам.

Нередко в полевых условиях под действием кислорода воздуха закисное железо окисляется и переходит в форму трехвалентного. Вследствие этого сизый цвет относительно быстро меняется на ржаво-бурый или бурый.

Группа новообразований углекислого кальция и магния (карбонаты).Характерный признак этих новообразований — выделение диоксида углерода при взаимодействии с НС1, что дает эффект вскипания («вскипание карбонатов»). Карбонатная плесень — белый мучнистый налет на поверхности структурных агрегатов или на изломе почвы; карбонатные трубочки — выделения карбонатов по порам, заметные на общем фоне почвенной массы в виде белых нитей или точек; карбонатный псевдомицелий или карбонатная лжегрибница — массовое скопление карбонатных трубочек, образующих сложную причудливую сетку; карбонатная белоглазка — мучнистые стяжения углекислого кальция и магния, выделяющиеся на фоне горизонта в виде белых пятен, от почвенной массы практически неотделимы; карбонатные журавчики — плотные стяжения причудливой формы размером от 3 — 5 мм и более, свободно отделяющиеся от почвенной массы.

Группа новообразований легко и среднерастворимых солей.Солевые выцветы — белый или желтовато-белый мелкокристаллический налет на поверхности структурных агрегатов или на поверхности почвы; солевая корочка — преимущественно белая тонкая (1 — 2 мм) сплошная или прерывистая корочка на поверхности почвы; кристаллы — обычно желтого или чисто белого цвета, состоящие из сернокислого кальция (гипса); розы или друзы —скопление кристаллов гипса, имеющих причудливую форму и свободно отделяющихся от почвенной массы. Новообразования этой группы в отличие от карбонатных новообразований с НС1 не реагируют.

Органические новообразования.К ним относятся гумусовые потеки — серые или буровато-серые полосы преимущественно вертикального направления, выделяющиеся на общем фоне почвенной массы; гумусовая пленка или гумусовый налет - серая, темно-серая или коричнево-серая пленка или корочка на поверхности структурных агрегатов (во влажном состоянии блестящая — лакированная); копролиты — структурные комочки или зернышки, пропущенные через кишечник дождевых червей и насекомых; кротовины — пятна, резко очерченные или расплывчатые, хорошо выделяющиеся на общем фоне почвенной массы. Образуются в результате перемещений землероев.

Включения в почве представлены инородными телами, резко отличающимися по внешнему виду и составу от почвенной массы и не принимающие непосредственного участия в почвообразовании.

К включениям относятся раковины, остроугольные каменистые обломки пород — щебень, гравий и окатанный материал — галька, дресва. К числу включений можно отнести также попадающиеся в почве кусочки древесного угля или обломки кирпича, черепки и т.п. Последние относятся к так называемым антропогенным включениям и в известной мере позволяют судить об относительном возрасте породы и почвы.

Гранулометрический состав.Основная часть почв формируется на рыхлых отложениях, которые представляют собой продукты выветривания, т. е. разрушения, преобразования и переотложения исходных плотных пород. Они состоят из минеральных частиц различной крупности, называемых механическими элементами. При этом соотношение частиц разного размера зависит от характера исходной породы, направления, интенсивности и длительности выветривания, определяя тот или иной гранулометрический (механический) состав отложений или элювия породы и, соответственно, формирующихся на них почв.

Гранулометрический состав в значительной степени наследуется от почвообразующих пород и мало меняется в процессе почвообразования. Гранулометрический состав продуктов выветривания плотных пород (элювия) тесно связан с их минералогическим составом: кислые, богатые кварцем породы при выветривании дают крупнодисперсный песчаный материал; элювий основных пород обогащен тонкодисперсными глинистыми частицами. Обычно элювий известняков, мергелей также имеет глинистый состав.

Вся масса мелкозема в зависимости от размера (диаметра) минеральных частиц может быть разделена на отдельные группы, или фракции: скелет (1 — 20 мм), песок (1 — 0,05 мм), пыль (0,05 — 0,001 мм) и ил (меньше 0,001 мм)

Понятие о почвенном плодородии

С давних времен человек при использовании земли оценивал ее прежде всего с точки зрения способности производить урожай растений. Поэтому понятие плодородие почвы было известно еще до становления почвоведения как науки и выражало наиболее существенное свойство земли как средства производства.

Развитие учения о плодородии почв связано с именем В.Р. Вильямса. Он детально исследовал формирование и развитие плодородия почвы в ходе природного почвообразования, рассмотрел условия проявления плодородия в зависимости от ряда свойств почвы, а также сформулировал основные положения об общих принципах повышения плодородия почв при их использовании в сельскохозяйственном производстве.

Плодородие почв – это способность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла и благоприятной физико-химической средой для нормального роста и развития.

Следует различать факторы и условия плодородия. К факторам относятся элементы азотного и зольного питания растений, вода, воздух, частично тепло, необходимый для жизни растений. К условиям относят совокупность свойств, сложное взаимодействие которых определяет возможность обеспечения растений земными факторами (физические, химические, физико-химические свойства и др.).

Все эти свойства определяют уровень плодородия почвы. Оценка состава, свойств и режимов почв с точки зрения почвенного плодородия, его уровня с учетом требований сельскохозяйственных растений и технологий их возделывания составляет агрономическую характеристику почв.

Она строится на оценке следующих показателей:

1) физических свойств (гранулометричесий состав, плотность, пористость, тепловые, водные, воздушные свойства и режимы почв, физико-механические свойства);

2) химических свойств (гумусовое состояние, минералогический и валовой химический состав, подвижные макро- и микроэлементов, наличие токсичных веществ);

3) физико-химических свойств (ОВП, рН среды, Е, сумма и состав обменных оснований, степень насыщенности почв основаниями;

4) биологических свойств (количество микроорганизмов, нитрификационная и азотфиксирующая способность, интенсивность разложения целлюлозы, «дыхание» почвы, ферментативная активность, фитосанитарное состояние почв).

Различные растения (группы растений) предъявляют неодинаковые требования к почвенным условиям. Поэтому при оценке плодородия почвы по показателям ее свойств и режимов необходимо учитывать требования конкретных растений. Показатели свойств изменяются во времени и зависят от сезонных циклов почвообразования, приемов воздействия на почву и длительности сельскохозяйственного использования.

Виды плодородия

Различают следующие виды плодородия: естественное (природное), искусственное, эффективное (экономическое), потенциальное.

Естественное плодородие формируется в результате протекания природного почвообразовательного процесса, не осложненного вмешательством человека. Оно характерно для целинных почв и определяется биологической продуктивностью, то есть количеством растительной массы, создаваемый за год на единицу площади.

Искусственное плодородие создается в результате обработки, применения удобрений, мелиорации и других приемов по окультуриванию почв. Однако окультуренная почва наряду с искусственным всегда обладает и естественным плодородием, обусловленным природными свойствами почвы. Чем выше культура земледелия, тем больше изменились первоначальные качества почвы и тем сильнее выражено в ней искусственное плодородие. Эти два плодородия неразрывно связаны между собой.

Потенциальное плодородие характеризует потенциальные возможности почвы, обусловленные совокупностью ее свойств и режимов (как приобретенных в процессе почвообразования, так и созданных человеком), при благоприятных условиях длительное время обеспечивать растения всеми необходимыми факторами жизни. Так, высоким потенциальным плодородием обладают черноземные почвы, низким – подзолистые.

Эффективное (экономическое) плодородие совместно формируют естественное и искусственное плодородие. Оно измеряется урожайностью культур. Эффективное плодородие – это результат реализации потенциального плодородия. Урожайность зависит не столько от уровня потенциального плодородия, сколько от технологии возделывания, экологической группы растений, погодных условий и организационных факторов.

39. Географические подразделения почвенного покрова (зона, подзона, область, провинция).

Почвенная зона определяется как ареал одного или двух зональных почвенных типов и сопутствующих им интразональных и внутризональных почв.

Почвенные зоны нескольких соседних областей образуют в совокупности зональные системы, или «зональные спектры» (по И. П. Герасимову). В центрах крупнейших континентов земли (Евразии, Африки) наблюдаются «широтные зональные спектры», связанные с широтным распределением температуры и осадков.

На континентальных массивах меньших размеров зоны увлажнения распределяются параллельно очертаниям берегов, и мы видим в размещении почвенных зон значительные отклонения от широтной вытянутости и приближение к меридиональному простиранию - «меридиональные спектры» (Северная Америка, южные области Южной Америки, Австралия).

Внутри почвенных зон на переходах к соседним зонам выделяют почвенные подзоны (со своими подтипами почв), а по простиранию почвенных зон обособляются почвенные фации и провинции.

Почвенная подзона - часть почвенной зоны, вытянутая в том же направлении, на территории которой распространены определенные зональные подтипы почв.

Почвенная фация - часть почвенной зоны, существенно отличающаяся от других ее частей по температурному режиму почв и сезонному ходу увлажнения.

Почвенная провинция - часть почвенной фации, выделяемая по тем же признакам, что и фация, но при более дробном подходе. Почвенные провинции по орографическим и литологическим признакам и структурам почвенного покрова разделяют на почвенные округа и районы.

Почвенный округ - часть почвенной провинции, характеризующаяся определенным типом почвенных комбинаций, обусловленных особенностями рельефа и почвообразующих пород. Для почвенного округа характерно наличие особых рядов и разновидностей зональных почв в комбинациях с интразональными почвами, развитие которых связано со спецификой пород или грунтовых вод.

Почвенный район - часть почвенного округа, характеризующаяся одним типом мезоструктуры почвенного покрова. Почвенные округа качественно различаются по составу и строению почвенного покрова; почвенные районы различаются лишь по количественному соотношению родов, видов и разновидностей почв, свойственных округу.

40. Географическое положение, условия почвообразования и развития растительности таежно-лесной зоны. Краткая характеристика подзон. Почвообразовательные процессы в таежно-лесной зоне.

Таежно-лесная зона в пределах европейской и азиатской частей России занимает большую территорию — около 1150 млн. га.

От берегов Балтийского моря она широкой полосой тянется на восток, достигая берегов Берингова, Охотского, Японского морей, охватывает все западные, центральные и северо-восточные районы европейской части страны, Северный Урал и значительную часть Центрального Урала, таежную часть Западной Сибири и почти всю Восточную Сибирь, Якутию, Дальневосточный край и Сахалин.

На севере эта зона граничит с зоной тундры, а на юге — с лесостепной зоной.

Факторы почвообразования. Климат таежно-лесной зоны более мягкий, чем климат тундры. Он характеризуется жарким летом, не очень суровой зимой и большим количеством осадков. Однако следует отметить, что в связи с большой протяженностью этой зоны с запада на восток климат в разных частях ее далеко неодинаков. Здесь так же, как и в тундре, в направлении с запада на восток континентальность и суровость климата увеличиваются.

Продолжительность теплого периода, то есть периода со среднегодовой температурой выше 5°С, также изменяется в направлении с запада на восток. На западе она составляет 180 дней, на востоке — уменьшается до 120 дней. То же самое можно сказать и относительно увлажнения. Если на западе зоны сумма годовых осадков достигает 650—700, то на востоке снижается до 400— 300 мм. Испарение сравнительно небольшое — 200—300 мм в год. В связи с этим баланс влажности складывается так, что почва промачивается глубоко, а поверхностный и подземные стоки сильно развиты.

В восточной части зоны, главным образом в Западной Сибири, в почве появляется вечная мерзлота, которая островками заходит далеко на юг, к границе с Монголией и Китаем.

Растительность таежно-лесной зоны представлена тремя формациями: деревянистой, травянистой луговой и травянистой болотной. Основой растительности является лесная древесная, которая складывается главным образом из хвойных лесов. В зависимости от древесной и травянистой растительности в пределах зоны можно выделить несколько подзон.

1. Подзона южной редколесной тайги представляет собой изреженные мохово-лишайниковые леса с большой примесью березы, а на востоке зоны — сибирского кедра. В нижнем ярусе здесь значительно распространены растения холодных почв тундры. На равнинных местах эти леса чаще всего заболочены.

2. Подзона средней тайги характеризуется распространением на мелкоземлистых породах высоких густых елово-лиственных лесов с незначительным мховым покровом. Заболоченность почв здесь меньшая и только в Западной Сибири очень высокая.

3. Подзона южной тайги наиболее типично представлена только в европейской части страны. Она характеризуется развитием хвойно-широколистных лесов, в которых к хвойным породам примешаны липа, дуб, клен, береза, осина и др. В этих лесах хорошо развит травянистый покров.

Луговая растительность лесной зоны европейской части состоит преимущественно из злаков (метелки обыкновенной, костра красного, пахучей травы и тонконога лугового и т. д.). Среди лугов часто встречаются белоусовые пустыри, заросшие мхами и покрытые кустарниками. В Западной Сибири незаболоченные луга представлены также ежой, тимофеевкой и другими злаками и смесью разнотравья. На Дальнем Востоке среди злаковой луговой растительности значительное распространение имеет куничник. Болотная растительность представлена здесь куничником, осоками, ситником, ирисом и мхами.

Материнские почвообразующие породы лесолуговой зоны как по своему возрасту и происхождению, так и по составу очень разнообразны. Значительная часть зоны (от Балтийского моря до реки Енисей) находится в области распространения ледовых отложений. Материнскими породами здесь являются: а) моренные бескарбонатные и карбонатные песчаные суглинки и супеси с валунами кристаллических и местных осадочных пород; б) покровные безвалунные пылеватые суглинки и глины; в) карбонатные пылеватые лессовидные суглинки; г) озерно-ледниковые, источниково-ледниковые и староаллювиальные пески; д) современные аллювиальные наносы.

На восток от Енисея почвообразующими породами являются элювии и делювии различных кристаллических изверженных и метаморфических пород, элювии и делювии различных осадочных пород, а также древние и современные аллювиальные наносы.Рельеф зоны также очень неоднороден. Европейская часть и Западная Сибирь отличаются равнинным рельефом, Западная Сибирь и Дальний Восток представляют собой зоны высоких горных систем, расположенных между ними плоскогорий и долин и характеризуются очень сложным горным рельефом.

41. Подзолистые почвы. Распространение, условия образования, классификация, свойства. Сущность подзолообразовательного процесса. Мероприятия по повышению плодородия, освоению и окультуриванию подзолистых почв.

Тип почвы, сформировавшийся под хвойными и хвойно-лиственными лесами на бескарбонатных породах (моренах, покровных суглинках и др.) в условиях умеренно-холодного климата и промывного водного режима. Образование П. п. связано с развитием подзолистого процесса: разрушением в верх, части почв, профиля первичных и вторичных минералов, выносом продуктов разрушения в нижележащие горизонты и грунтовые воды, а на суглинистых породах также с развитием лессиважа (вымывание илистых частиц из верх, горизонтов в нижние без предварит, разрушения алюмосиликатов) и элювиально-глеевого процесса. Хар-ся небольшим содержанием гумуса (1 — 4%, иногда до 6%), кислой реакцией, низкой ёмкостью поглощения и ненасыщенностью основаниями, неблагоприятными водно-воздушным и тепловым режимами. Профиль мощн. 70 — 100 см имеет подзолистый горизонт белёсой или светло-серой окраски. П. п. различаются гранулометрич. составом (от тяжёлых глинистых до песчаных) и степенью окультуренности. П. п. подразделяются на подтипы: глееподзолистые (отличаются поверхностным оглеением, слабой интенсивностью круговорота в-в, недостаточной аэрацией и обеспеченностью теплом, низким плодородием), собственно подзолистые (имеют неск. лучший тепловой режим и большую ёмкость круговорота в-в), дерново-подзолистые (с более благоприятным тепловым режимом, достаточной обеспеченностью влагой, значит, развитием гумусового горизонта, большей биол. активностью). В нек-рых классификациях дерново-подзолистые почвы выделяют в самостоят, тип.

П. п. распространены в лесной зоне: в Сев. и Центр. Европе, в США и Канаде; в СССР — в тайге Европ. части и Зап. Сибири, занимают значит, площади на Д. Востоке. П. п, (особенно дерново-подзолистые) широко используются в с. х-ве. Это осн. пахотные земли Нечернозёмной зоны СССР. На них выращивают зерновые, кормовые, технич., овощные культуры, картофель, закладывают сады, пастбища и сенокосы. Нуждаются в повышении плодородия, что достигается путём известкования, внесения органич. и минер, удобрений, посева многолетних трав и регулирования водно-воздушного режима.

42. Дерново-подзолистые почвы. Генезис, морфологические признаки, классификация, состав и свойства, особенности сельскохозяйственного использования.

Дерново-подзолистые почвы. (подтип в типе подзолистыхпочв). Дерново-подзолистые почвы преобладают в южнотаежной подзоне, отдельные их массивы заходят в северную часть лесостепи. Целинные дерново-подзолистые почвы сверху имеют лесную подстилку А₀обычно мощностью около 5 см или дернину А_д.Под ними находится гумусово-элювиальный (дерновый) горизонт А₁различной мощности, иногда более 20 см, светло-серого цвета, с белесым оттенком (в сухом состоянии) или более темный; ниже залегает белесый подзолистый горизонт А₂с типичной пластинчатой или листоватой структурой, который сменяется переходным горизонтом А₂В а далее иллювиальными (В₁и В₂наиболее тяжелыми по гранулометрическому составу, буровато-коричневыми, ореховатой структуры. Иллювиальный горизонт В₂постепенно (через горизонт ВС) переходит в материнскую породу С. В результате распашки целинных почв образующийся пахотный слой состоит из гумусового слоя и частично припаханного подзолистого, а ниже генетические горизонты те же, что и в целинных почвах.

Мощность дерново-подзолистых почв 130—200 см. Легкие по гранулометрическому составу почвы имеют более растянутый общий профиль по сравнению с суглинистыми разновидностями вследствие лучшей их водопроницаемости и охвата почвообразованием более мощной толщи материнской породы.

Профиль дерново-подзолистых почв формир под воздействием прежде всего подзолистого и дернового процессов. Определенное участие принимали процессы лессиважа, а в поверхностно-оглеенных – элювиально-глеевый процесс.

По мощности подзолистого горизонта выделяют следующие виды дерново-подзолистых суглинистых почв (почвы без признаков плоскостной водной эрозии): дерново-слабоподзолистые — горизонт А₂отсутствует, оподзоленность подгумусового слоя А₂В₁выражена в виде белесых пятен, обильной кремнеземистой присыпки и т. д.;

дерново-среднеподзолистые (или дерново-мелкоподзолистые) — горизонт А₂сплошной мощностью до 10 см;

- дерново-сильноподзолистые (или дерново-неглубокоподзолистые) — мощность сплошного подзолистого горизонта от 10 до 20см;

дерново-глубокоподзолистые — сплошной горизонт А₂мощностью более 20 см.

Виды почв по мощности гумусового горизонта (А_пах+ А₁мелко пахотные (до 20 см), среднепахотные (20—30 см) и глубокопахотные (более 30 см).

Состав и свойства дерново-подзолистых почв зависят от развития подзолистого и дернового процессов, гранулометрического состава, степени смытости и окультуренности.

В профиле суглинистых почв наиболее тяжелым по гсп явл иллювиальный горизонт, самым легким — подзолистый; гумусовый горизонт по этому признаку занимает промежуточное положение. По гранулометрическому составугенетические горизонты выделяются отчетливо. В результате применения в земледелии приемов глинования песчаных почв, пескования глинистых, внесения органических удобрений гранулометрический состав пахотных горизонтов может изменяться. Минералогический состав дерново-подзолистых почв зависит от состава материнских пород. Глинные минералы представлены в основном монтмориллонитом, гидрослюдами и их смешанно-слоистыми образованиями. Каолинита содержится мало.

Физ и водно-физе св-ва. Структурное состояние дерново-подзолистых почв неблагоприятное. В пахотном слое содержится всего 20—З0 % водопрочных агрегатов крупнее 0,25 см; в связи с этим поверхность пахотного слоя во время дождей заплывает, а при высыхании образуется корка, нарушающая водно-воздушный режим почв и отрицательно влияющая на всходы культурных растений.

Хим состав. Валовой состав дерново-подзолистых почв отражает характерные для них изменения по профилю в содержании основных элементов, но обеднение подзолистого горизонта валовыми калием и натрием наблюдают не всегда. Валовое кол-во фосфора и серы невысокое. В верхних горизонтах дерново-подзолистых суглинистых почв Среднего Предуралья по сравнению с аналогичными почвами центральных областей России (Московская обл.) больше кальция и калия, а в иллювиальных горизонтах — железа; магния в 2—З раза больше по всему профилю.

Основное кол-во гумуса сосредоточено в дерновом слое; ниже, в подзолистом горизонте, его содержание резко уменьшается. Качественный состав гумуса фульватный и гуматно-фульватньий. Дерново-подзолистые почвы бедны валовыми запасами и подвижными формами азота. В горизонте А₁или А_пахкол-во подвижного фосфора и обменного калия низкое, в подзолистом слое оно уменьшается и резко возрастает в иллювиальном. Дерново-подзолистые почвы кислые; кислотность почв западных районов южно таежной подзоны европейской территории обусловливают катионы Н и Al³⁺а восточных — в основном Н⁺, в профиле наиболее кислыми являются иллювиальные горизонты.

Сумма обменных оснований дернового слоя суглинистых почв снижается от слабоподзолистых видов к сильноподзолистым (от 20—25 до 10 мг/экв и ниже). В подзолистом горизонте сумма обменных оснований наименьшая, а в иллювиальном - более высокая, чем в дерновом слое. Степень насыщенности основаниями дерново-подзолистых почв в целом выше, чем у подтипов подзолистых почв; однако встречается немало дерново-сильноподзолистых слабогумусных почв, у которых степень насыщенности основаниями ниже 50 %.

В результате развития плоскостной водной эрозии значительно изменяются состав и все свойства пахотного горизонта в связи с припахиванием нижележащих горизонтов с характерными для них свойствами. При любой степени смытости пахотный слой представляет собой смесь горизонтов с преобладанием массы основного распахиваемого горизонта, который, как правило, и определяет свойства обрабатываемого слоя.

Состав и св-ва дерново-подзолистых почв значительно изменяются при проведении окультуривающих приемов: почвы утрачивают неблагоприятные в агрономическом отношении свойства и приобретают новые ценные качества. При этом наиболее существенно изменяется пахотный горизонт.