Влияние состава почвы на её окраску.

Окраска почв разнообразна. По ней можно судить о химическом составе и плодородии. Темноокрашенные почвы, имеющие повышенное содержание гумуса являются наиболее плодородными. Важнейшие составные части почвы, от которых зависит ее цвет - гумусовые вещества, соединения железа, соединения кремния и алюминия, карбонаты кальция. Гумусовые вещества с повышенным содержанием гуминовых кислот обуславливаеют черную, темно-серую, темно-бурую окраску; фульватный гумус- светлую окраску (серую,бурую,желтоватую). Окисленные сединения железа дают красные, ржавые(охристые) и желтые тона; восстановленные формы железа – сизые и серые тона. Соединения кремния, алюминия, карбонаты кальция, гипс- белого цвета. Различные количественные сочетания этих и ряда других соединений обуславливают широкий спектр окраски почвы и ее отдельных горизонтов. Интенсивность цвета зависит от влажности. Влажная почва всегда темнее,чем сухая. Окраска горизонтов часто бывает неоднородной, в виде пятен, полос, линз различного цвета, которые характерезуют неоднородность процессов и свойств разноокрашенных участков. Различают слабопятнистые , отчетливо пятнистые и сильнопятнистые горизонты почв.

33. Структура почвы; факторы, влияющие на формирование структуры почвы.Структура почвы – агрегаты разного размера и формы, на которые способна распадаться почва в сухом состоянии. Структурные агрегаты состоят из отдельных частиц(механических элементов), связанных веществами, обладающими клеящей способностью (новообразованные гумусовые вещества, соединения кальция). Эти вещества обуславливают механическую прочность и водоустойчивость агрегатов. Наиболее ценные агрегаты 0,25-10мм. Чем больше таких агрегатов в почве, тем она плодороднее, так как такие агрегаты определяют наиболее оптимальные для растений водный и воздушный режимы. Классификация стурктуры. 1.Кубовидная: глыбистая(ВС) – неправильная форма и неровная поверхность; комковатая(А1)- неправильная округлая форма, неровные округлые и шероховатые поверхности разлома, грани не выражены; ореховатая(В)- более или менее правильная форма, грани хорошо выражены, поверхность ровная, ребра острые; зернистая- более или менее правильная форма, иногда округлая, с выраженными гранями, то шероховатыми, матовыми, то гладкими блестящими. 2.Призмовидная: столбовидная - отдельности слабо оформлены, с неровными гранями, округлыми ребрами; столбчатая- правильной формы, с хорошо выраженными вертикальными грянми и округлым верхним основанием (головкой) и плоским нижним основанием; призмитическая – грани хорошо выражены, с ровной глянцевой пверхностью, с остырми ребрами. 3.Плитовидная: плитчатая (слоевая)(А2) - с более или менее развитыми горизонтальными плоскостями спайности; чешуйчатая – сосравнительно небольшими горизонтальными плоскостями спайности и часто острыми гранями. Образование структуры происходит под влиянием ряда факторов, которые можно объединить в следующие группы. Физические факторы. Образование структуры происходит в результате изменения давления под действием замораживания -оттаивания, увлажнения- высушивания, давления корневых систем растений. Физико-химические факторы. Главная роль в образовании водопрочных агрегатов принадлежит почвенным коллоидам, обдающим клеящей способностью. К ним относятся минеральные дающим клеящей способностью. К ним относятся минеральные органаминеральные и органические. Наиболее прочная структура формируется под воздействием гуматов кальция. Большая роль принадлежит алюмо- и железогумусовым и глинисто-гумусовым комплексам. Ряд ученых отмечает, что в образовании структуры ведущая роль принадлежит новообразованным гумусовым веществам и органаминеральным коллоидам, это подтверждается тем что после механического разрушения структурных агрегатов структура не восстанавливается без поступления новых порций клеящих веществ. Химические факторы. В образовании структуры принимаю принимают участие химические реакции, в результате которых происходит образование труднорастворимых соединений (углекислый кальций, гидроокись железа и др.) Биологические факторы (корни растений, микроорганизмы. микроорганизмы. дождевые черви, насекомые). Им принадлежит одна из ведуших ролей в образовании и возобновлении структуры. Чем разветвлённее корневая система растений, тем сильнее проявляется их оструктуривающая роль. Непосредственно вблизи корней сосредоточена обильная микрофлора, продукты жизнедеятельности которой являются цементирующими веществами. Клеящей способностью обладают корневые выделения.

34 Новообразования в почве, их виды, состав и условия формирования. Новообразования- морфологически выраженные скопления различных веществ, которые образовались в результате почвообразовательного процесса. Они бывают химического и биологического происхождения. Химические существуют в виде выцветов и налетов, корочек, потеков, прожилок и трубочек, прослоек, конкреций. По составу различают скопления водорастворимых солей, гипса, углекислой извести, оксидов и гидрооксидов железа, марганца, скопления кремнезема, гумусовых веществ. Кутаны - новообразования, которые проявляются в виде пленок на поверхности структурных отдельностей, педов, включений, камней. Новообразования биологического происхождения выделяются в виде червоточик, капролитов(выделения дождевых червей), кротовин, дендритов (узоры мелких черешков растений ). Новообразования - это специфические вторичные минералы и их скопления, которые образуются и откладываются в горизонтах почвы и имеют различный химический состав и форму. В зависимости от преобладающего действия и направленности физических, химических и биологических процессов, происходящих в почвах, в ней могут формироваться новообразования химического и биологического происхождения. Среди наиболее частых новообразований, встречающихся в составе почв, следует назвать соединения марганца и железа. Миграционный потенциал этих веществ находится в зависимости от окислительно-восстановительных возможностей и регулируется микроорганизмами (в частности, бактериями). Каждый вид новообразований имеет свою определенную форму накопления. Например, окисные соединения железа в почве представлены в виде ярких ржавых пятен, бурых зерен или плотных краснобурых прослоек. Кремнезем в подзолистых почвах накапливается в виде белесой присыпки. Особенно разнообразную форму имеют новообразования карбонатов в черноземах: белые пятна в виде глазков («белоглазка»), лжегрибницы, округлые конкреции неправильной формы — «журавчики» и т. д.

35. Физические свойства почвы. Среди физических свойств почвы различают ее общие физические, физико-механические, водные, воздушные и тепловые свойства. Физические свойства влияют на характер почвообразовательного процесса, плодородие почвы и развитие растений. К общим физическим свойствам относятся плотность почвы, плотность твердой фазы и пористость. Образование почвы и ее плодородие в основном зависят от растительности, микроорганизмов и почвенной фауны. Отмирающие корни – основной источник поступления в почву органического вещества, из которого образуется перегной, окрашивающий почву в темный цвет до глубины массового распространения в ней корневых систем. Извлекая элементы питания с глубины несколько метров и отмирая, растения вместе с органическим веществом накапливают элементы азотного и минерального питания в верхних горизонтах почвы. При этом травянистые растения извлекают минеральных веществ из почвы больше, чем древесные. Каждой растительной формации соответствует комплекс микроорганизмов разного видового состава, меняющегося с изменением почвообразования. Между почвообразовательным процессом и организмами почвы существует теснейшая связь. Корни растений, как муфтой, одеты живым слоем микробных клеток – бактерий и грибов, полезных и вредных. При подборе соответствующих растений в севообороте можно вести борьбу с нежелательными микроорганизмами почвы. Отмирающая зеленая растительность разлагается бактериями и грибами. Микроорганизмы энергично изменяют не только органическую, но и минеральную часть почвы. Жизнедеятельность их зависит от комплекса почвенных условий, которые могут или способствовать, или задерживать развитие микробов.

36. Гранулометрический состав почвы: понятие, классификация, методы определения, влияние гранулометрического состава почвы на другие ёё свойства. Гранулометрияеский состав- относительное содержание в почве не агрегированных частиц разной велечины (камней, гравия, песка, пыли, ила). Классификация почв по гранулометрическому составу основана на соотношении в них физической глины и физического песка. Кроме основного названия, определенного по содержанию физической глины и физического песка, введено дополнительное, с учетом преобладающей фракции: песчаной (1,0-0,05 мм), крупнопылеватой (0,05-0,01 мм), пылеватой (0,01-0,001 мм) и иловатой(< 0,001 мм). Иногда в научных целях в дополнительном названии используются две преобладающие фракции, при этом на последнее место ставится та, которой больше содержится, например, суглинок средний пылевато-иловатый. Содержание физической глины и физического песка (мелкозема) в сумме составляет 100%. Если почва имеет содержание гравия (1-3 мм), превышающее содержание преобладающих фракций мелкозема, то это указывается в названии почвы, например: супесь крупнопылевато-гравелистая. Отдельно вводится в название степень каменистости в зависимости от содержания частиц более 3 мм в % к массе почвы: не каменистая (менее 0,5), слабокаменистая (0,5-5), среднекаменистая (5-10), сильнокаменистая (> 10). Гранулометрический состав оказывает очень большое влияние на процессы почвообразования, свойства и режимы почв. В ролевых условиях грансостав мелкозема определяют наощупь, органолептически (увлажняют почву и скатывают шарик или шнур). Определние грансостава карбонатных почв вместо воды применяют 10% соляную кислоту с целью разрушения агрегатов. Песок - непластичный, скатать шарик или шнур не удается. Супесь - очень слабопластичная, скатывается в непрочный шарик. Легкий суглинок - слабопластичный, скатывается в отдельные короткие отрезки шнура. Средний суглинок – среднепластичный, скатывается вшнур, который ломается и лопается. Тяжелый суглинок – очень пластичный, скатывается в тонкий шнур, который образует кольцо с трещинами. Глина - высокопластичная, скатывается вшнур, образует кольцо без трещин. Чем тяжелее почва, тем большей механической прочностью характрезуются ее агрегаты.

37. Агрегатный состав почв, водопрочность агрегатов, влияние структуры почвы на условия жизни организмов и на развитие почвенных процессов.Агрегатный состав почв (син. почвенная структура) – относительное содержание в почве структурных отдельностей различной формы и размеров, состоящих из механических элементов. Цементирующим веществом для механических элементов выступают почвенные коллоиды. В зависимости от развития осей, формы и размеров выделяют типы, роды и виды структуры. Водопрочность Агрегатов— способность агрегатов противостоять разрушающему действию воды. Все то, что окружает живое существо в природе, называют средой обитания. На Земле существуют четыре основные среды обитания, освоенные и заселенные организмами. Это водная среда, наземно-воздушная, почвенная и, наконец, среда, образуемая самими живыми организмами . Понятно, что каждая из этих сред имеет свои специфические условия жизни. Условия среды оказывают определенное влияние (положительное или отрицательное) на существование и географическое распространение живых существ. В связи с этим условия среды рассматривают как экологические факторы. В процессе почвообразования верхние слои породы обогащаются не только минеральными веществами, но и органическими, богатыми химической энергией, которая представляет собой превращенную в процессе фотосинтеза лучистую энергию солнца. При разложении органических веществ отмерших растений химическая энергия расходуется на развитие процессов, которые не могли бы возникнуть без органического вещества в горной породе. Однообразная вначале минеральная масса горной породы постепенно приобретает новый состав, строение, водно - воздушные, тепловые и другие физические свойства и обособляется в особое природное тело - почву.

38. Физико-механические свойства почвы.К наиболее важным из них относятся пластичность, липкость, твердость, связность, набухание, усадка и сопротивление при обработке. Пластичность - способность влажной почвы изменять свою форму под действием внешних сил и сохранять новую форму после прекращения действия этой силы неопределенно долго. Пластичность имеют только глинистые, суглинистые и частично супесчаные почвы во влажном состоянии. В переувлажненном состоянии почвы обладают текучестью. Пластичность характеризуется числом Аттерберга и разностью между значением влажности (% от массы абсолютно сухой почвы), при которой почва начинает течь (нижняя граница текучести), и наименьшим значением влажности, при которой почву можно раскатать в шнур (нижний предел пластичности). Эта разность называется числом пластичности. Чем оно больше, тем пластичнее почва. Липкость - свойство влажной почвы прилипать к другим телам. Липкость почвы- способность прилипать к другим телам. Определяется при увлажнении. Обусловливает прилипание ее к рабочим органам почвообрабатывающих орудий, что ухудшает качество обработки и увеличивает тяговое сопротивление. По липкости определяется физическая спелость почвы (почва перестает прилипать к почвообрабатывающим орудиям и начинает крошиться на комки). Нижний предел влажности для физической спелости у разных почв неодинаков. Он зависит от механического состава почвы, гумусированности и количества поглощенных оснований. Быстрее других поспевают песчаные и супесчаные почвы. Более гумусированные почвы поспевают для обработки раньше, чем почвы с меньшим содержанием гумуса. Твердость - сопротивление, которое оказывает почва проникновению в нее под давлением какого - либо тела. Высокая твердость - признак плохих физико - химических свойств почвы. Для обработки такой почвы требуются большие энергетические затраты. В твердую почву плохо проникает вода и воздух, что затрудняет прорастание семян и распространение корней и приводит к слабому развитию растений.Связность - способность почвы в сухом состоянии сопротивляться внешнему усилию (раздавливанию, сжатию, разрыву), стремящемуся разъединить почвенные частицы. Она зависит от механического состава, структуры, степени увлажнения и других факторов. Наибольшей связностью обладают глинистые и особенно бесструктурные почвы, наименьшей – песчаные .Набухание почвы может вызвать неблагоприятные изменения в поверхностном слое почвы, так как частицы почвы могут быть настолько разделены пленками воды, что это приведет к разрушению агрегатов. Усадка - способность почвы уменьшать свой объем при высыхании и промерзании. При сильной усадке в почве образуются многочисленные трещины, происходит разрыв корней растений, усиливается физическое испарение влаги.Удельное сопротивление - это усилие, затрачиваемое на подрезание пласта, его оборот и трение о рабочую поверхность. Удельным сопротивлением определяется сила тяги (Р) при вспашке почвы: Р = КаЬ, где К - удельное сопротивление; а - глубина пахоты, см; Ь - ширина захвата плуга, см. В зависимости от механического состава, физико - химических свойств и влажности удельное сопротивление почвы изменяется от 19,6 до 117,7 кПа (2,0 - 12,0 кгсм²). Состояние почвы, при котором она хорошо обрабатывается с наименьшими затратами тяговых усилий, называется физической спелостью. Это состояние определяется содержанием влаги, в зависимости от типа почв, от 60 до 90 % их полной влагоемкости .При обработке суглинистых и глинистых почв в спелом состоянии они легко крошатся на комки оптимального размера. При вспашке почвы в переувлажненном состоянии образуется сплошной пласт, разделывание которого при подсыхании сильно разрушает структуру почвы. Вспашка переувлажненной и пересохшей почвы ухудшает ее плодородие на несколько лет. Физические и физико - механические свойства пахотных почв улучшаются при посеве многолетних трав, внесении удобрений (особенно органических), известковании кислых почв и гипсовании солонцеватых почв и солонцов, а также при улучшении структуры почв, правильной и своевременной обработке, создании мощного однородного пахотного горизонта и других агротехнических приемах.

39. Вода в почве, водно-физические свойства почв.

Вода в почве встречается в нескольких видах: в жидком виде - в поровом пространстве, в парообразном – в составе почвенного воздуха, в твердом - льда, в виде молекул - в составе минералов. Формы (категории) воды в почве - части воды, которые обладают одинаковыми свойствами. Роде выделил 5 форм: 1.Химически связанная. Входит в состав твердой фазы почвы и не обладает свойствами воды. Выделяется из почв только при повышенных температурах (100-500 и выше). Растениям недоступна. Конституционная – представлена гидроксильной группой ОН химических соединений (гидроксиды железа, алюминия). Кристаллизационная – представлена целыми водными молекулами (СаSO4 * 2H2О- гипс). 2.Твердая вода. Представлена в виде льда, который является потенциальным источником жидкой влаги, доступной для растений. 3.Парообразная вода. Содержится в порах в почвенном воздухе (относительная влажность близка к 100%). Она перемещается в порах при изменении температуры и вместе с током почвенного воздуха может конденсироваться и сорбироваться твердой фазой почвы. Конденсат может усваиваться растениями. 4.Сорбированная (физически связанная). Прочносвязанная – сорбируется почвой из воздуха. По физическим свойствам приближается к твердым телам: плотность 1,5-1,8 г/см3, замерзает при низких температурах, не растворяет электролиты, не доступна растениям. При низкой относительной влажности воздуха (20-50%) сорбированная влага образует тонкую пленку толщиной 1-2 молекулы -гигроскопическая влага. При влажности воздуха ближе к 100% сорбируется 3-4 слоя молекул – максимальная гигроскопическая. Наибольшее количество прочносвязанной воды, удерживаемой сорбционными силами, характеризует максимальная адсорбционная влагоемкость.Гигроскопическая влажность МАВ и МГ зависят от минералогического и гранулометрического состава и степени гумусированности. Рыхлосвязанная (пленочная). Представлена полимолекулярной пленкой толщиной в несколько десятков и сотен диаметров молекул воды. Удерживается молекулярными силами, менее прочно связана с твердой фазой почв и может частично передвигаться, частично доступна для растений. Верхний предел рыхлосвязанной воды характеризует максимальная молекулярная влагоемкость. 5.Свободная (капиллярная). Не зависит от сорбционных сил, удерживается и передвигается в почве капиллярными силами в порах с диаметром 100-3мкм. Эта вода растворяет вещества, вместе с ней передвигаются соли и коллоиды, является доступной и наиболее ценной для растений. Капиллярно-подвешанная - заполняет капиллярные поры при увлажнении почв сверху, висит над сухим слоем почвы и не имеет связи с грунтовыми водами, может передвигаться как в нисходящем направлении, так и вверх, если влага испаряется с поверхности. Капиллярно-подпертая – заполняет капиллярные поры при увлажнении снизу, от горизонта грунтовых вод, передвигается вверх по капиллярам и подпирается снизу грунтовыми водами. Капиллярно-подпертая вода характеризуется капиллярной валгоемкостью. Капиллярная кайма - слой почвы над грунтовыми водами, содержащий капиллярно-подпертую влагу. Капиллярно-посаженная (подперто-подвешенная) – образуется в слоистых почвах, в которых слои различаются по гранулометрическому составу, на контакте слоев скапливается дополнительное количество влаги. Водно-физические свойства почв - совокупность свойств почвы, определяющих взаимодействие ее твердой и жидкой фаз, состояние, передвижение, накопление и трансформацию почвенной влаги. Влагоемкость – величина, количественно характеризующая водоудерживающую способность, способность почвы удерживать в себе воду. Влажность почвы – энергетическая константа влагоемкости, величина динамическая, изменяется в соответствии с ее поступлением в почву, передвижением внутри почвы, потреблением ее живыми организмами, расходом из почвы разными путями. Влагопроводность почвы - проводимость последней по отношению к воде под влиянием градиентов потенциала почвенной влаги. Коэффициент влагопроводности равен коэффициенту пропорциональности между скоростью потока воды и градиентом сил, вызывающих движение. Водопроницаемость - способность почв и грунтов впитывать и пропускать через себя воду, поступающую с поверхности. При поступлении воды в почву выделяют 2 этапа: впитывание (заполнение пор) и фильтрация. Водопроницаемость зависит от гранулометрического состава, трещиноватости, структурного состояния, влажности и длительности увлажнения. Водоподъемная способность – свойство почвы вызывать восходящее передвижение влаги в ней за счет капиллярных сил. Растет от песчаных почв к суглинистым и может снижаться к глинистым, тонкопористым, которые заполнены неподвижной связанной водой. Водоиспаряющая способность- способность почвы отдавать влагу в атмосферу путем испарения. Испарение влаги из почвы протекает непрерывно. Оно зависит от температуры и влажности воздуха, характера поверхности почвы, залегания грунтовых вод, рельефа местности и пр. Водоудерживающая способность - свойство почвы удерживать воду сорбционными и капиллярными силами. Сосущая сила почвы( всасывающее давление)- способность почвы при соприкосновении с водой поглощать ее.

40. Водоудерживающая способность почвы, виды влагоемкости, водоподъемная способность почв.Водоудерживающая способность - свойство почвы удерживать воду сорбционными и капиллярными силами. Количественными характеристиками водоудерживающей способности служат влагоемкость и потенциал почвенной влаги. С водоудерживающей способностью связано образование продуктивных влагозапасов в почве. Запас влаги всегда есть в почве, но не весь он доступен для растений. Влагоемкость почвы — это способность почвы удерживать в себе воду. Полная влагоемкость почвы (водовместимость) — наибольшее количество воды, которое может вместить почва при полном заполнении всех пор водой. Примерно соответствует общей порозности. При полной влагоемкости, если отсутствует подпор грунтовых вод, влага в крупных межагрегатных порах передвигается под действием гравитационных сил. Такая вода называется гравитационной. Она может быть просачивающейся (после выпадения осадков) и в виде водоносных горизонтов (грунтовые, почвенно-грунтовые воды). ПВ чаще составляет 40-50 % от объема. Гравитационная вода доступна для растений, но непродуктивна, является избыточной. Капиллярная влагоемкость-наибольшее количество капиллярно-подпертой воды, которое может удерживаться в слое почвы, находящемся в пределах капиллярной каймы. Она зависит от того, на какой высоте от уровня грунтовых вод ее определяют – чем выше, тем ниже показатели КВ. Зависит также от гранулометрического состава. При близком залегании грунтовых вод (1,5-2м) для среднесуглинистых почв, в пределах почвенного профиля, она составляет 30-40%. Наименьшая - характеризует наибольшее количество капиллярно-подвешенной влаги, которое может удерживать почва после стекания избытка влаги при отсутствии подпора грунтовых вод (глубоком залегании). Зависит от гранулометрического состава, структурного состояния, плотности. В хорошо отструктуренных суглинистых и тяжелосуглинистых почвах НВ составляет 30-40%, в легко- и среднесуглинистых – 20-30%, в песчаных и супесчаных – 5-20%. Является верхним пределом оптимальной влажности для растений. Предельно-полевая - широко используется в мелиорации. Полевая - используется в ряде зарубежных стран. Максимальная адсорбированная – влажность почвы, соответствующая максимальному количеству воды, удерживающаяся адсорбционными силами. Максимально-молекулярная – влажность почвы, соответствующая максимальному количеству воды, удерживающаяся пленочными силами. Максимальная гигроскопичность- влажность почвы, соответствующая максимальному количеству воды, которая поглощается гигроскопически, с помощью ледяного пара (относительная влажность воздуха 98%). Влажность устойчивого завядания – влажность, при которой растений теряют тургор и погибают. Это нижний предел продуктивной влаги. Труднодоступная. ВЗ= МГ*1,5. ВЗ в песчаных почвах – 1-3%, в супесчаных- 3-6%, в суглинистых и глинистых – 6-15%, в торфяных – 50-60%. Используют для расчетов запаса продуктивной влаги. Примерно соответствует ММВ. Влажность разрыва капилляров - характеризует запасы воды в почве, соответствующие разрыву сплошности капилляров, связанному с испарением и потреблением растениями. Теряет подвижность Нижний предел оптимальной влажности. Максимальная водоотдача – разность между ПВ и НВ. В структурных почвах составляет не менее 15-20%, что обеспечивает хорошие условия аэрации почв. Глинистые и суглинистые почвы более влагоемки, чем супесчаные и песчаные. Это связано в первую очередь с повышенным содержанием органических веществ и коллоидов. Суглинистые почвы, имеющие прочную структуру, более влагоемки, чем почвы бесструктурные.Очень большой влагоемкостью отличаются торфяные почвы. Водоподъемная способность – свойство почвы вызывать восходящее передвижение влаги в ней за счет капиллярных сил. Растет от песчаных почв к суглинистым и может снижаться к глинистым, тонкопористым, которые заполнены неподвижной связанной водой. Высота поднятия и скорость передвижения влаги зависят в основном от механического состава почвы и диаметра капилляров. Чем крупнее механические элементы, тем меньше высота поднятия воды Высота капиллярного поднятия в песках – 0,5-1м; в супесях – 1-2; в суглинках – 2-4; в тяжелых суглинках и глинах – до 6м.

Поиск по сайту: