Почвы, их происхождение, свойства и их роль в жизни

о р. Он образуется в процессе почвообразования в течение длительного

времени в результате движения воды в почве и смачивания ее. Соли

растворяются под действием кислот, коалинизации, окислительно-

восстановительных процессов, гидролиза веществ и т.д. Почвенный раствор по

составу и концентрации определяется взаимодействием почвы, воды и

организмов, которое состоит в растворении минеральных и органических

веществ, пептизации, коагуляции и обмене ионами растворов с почвенными

коллоидами.

Реакция почвенного раствора создается при взаимодействии почвы с

водой или растворами солей, характеризуется концентрацией водородных и

гидроксильных ионов. Реакция может быть кислой, щелочной или нейтральной. В

последнем случае концентрация ионов Н+ и ОН- одинакова. Реакция почвенного

раствора выражается символом рН – десятичным логарифмом с обратным знаком,

показывающим степень концентрации Н в почвенном растворе, или количеством Н-

иона в листе раствора.

Различают активную (актуальную) и потенциальную кислотность.

Активная кислотность возникает за счет слабых кислот (главным образом

углекислоты, органических кислот), а также кислых солей и минеральных

кислот, особенно H2SO4 . Эта кислотность обнаруживается действием воды на

почву, поглощающий коллоидный комплекс которой не насыщен основаниями.

Буферность. Способность почвенной суспензии противостоять изменению

ее активной реакции (рН) при внесении в почву кислот или щелочей называется

б у ф е р н ы м д е й с т в и – е м. В следствие буферности почва

обладает относительно устойчивой реакцией почвенного раствора. Буферное

действие присуще твердой фазе почвы и зависит от ее химического,

коллоидного и механического состава.

Физические свойства

Физические свойства почвы разделяются на основные (объемный и

удельный вес, пористость, пластичность, липкость, связность, твердость,

спелость) и функциональные (водные, воздушные и тепловые). К последним

относят способность поглощать (впитывать) выпадающие осадки или

оросительную воду, пропускать, сохранять или удерживать ее, подавать из

глубоких горизонтов к поверхности, снабжать ею растения и т.д. Вода

значительно изменяет физические, химические, тепловые и воздушные свойства

почвы.

Физические свойства почвы, тесно связанные с другими ее свойствами,

изменяются в соответствии с ходом почвообразования, а с изменением свойств

изменяется и почвообразование.

Объемный и удельный вес. О б ъ е м н ы й в е с – вес единицы

объема абсолютно сухой почвы в естественном сложении (с порами), или вес в

граммах 1 см3 сухой почвы. Он определяется взвешиванием образца с

ненарушенным строем, взятого в строго определенном объеме.

У д е л ь н ы й в е с – вес в граммах 1 см3 твердой массы почвы

без пор. Удельным весом почвы называют отношение веса твердой ее фазы

определенного объема к весу воды при 40оС в том же объеме.

Пористость (скважность). Суммарный объем пор между частицами твердой

фазы (объем всех промежутков), выраженный отношением объема пор к объему

почвы называется п о р и с -

т о с т ь ю, или с к в а ж н о с т ь ю. В отличии от пористого

сложения почвы или от пористости горных пород или других тел, скважность

почвы нередко называют порозностью.

Размер пор, форма и сочетание их весьма разнообразны, так как они

являются производными от случайного расположения полидисперсных частиц

механического состава – элементарных почвенных частиц, микроагрегатов и

структурных отдельностей, крайне различных по размерам, форме и характеру

их поверхностей.

Эти промежутки по форме и размерам сильно изменяются во времени в

зависимости от происходящих в почве физико-механических и биологических

процессов. вследствие частичной или полной закупорки некоторые поры

исчезают, другие возникают вновь.

В почвах возможна уплотненная укладка, если промежутки первого

порядка будут заняты частицами или агрегатами, диаметр которых отвечает

размерам пор.

а.

б.

Схема изменения плотности упаковки:

а – увеличение плотности; б – уменьшение плотности.

Пористость почвообразующих пород и почв различного механического

состава колеблется значительно. Пористость тем выше, чем мельче

механический состав почвы. Более крупные частицы образуют хотя и более

крупные поры, но общий объем их несравненно меньше, чем сумма объема

многочисленных пор, создаваемых мелкими (тонкими) частицами. Соотношение

общей, внутриагрегатной и межагрегатной можно видеть из таблицы:

Пористость почв (%) по Н. А. Качинскому

| |зонт |а (см)|- ный|й | |

| | | |вес |вес | |

| | | |(г/см3|твер - | |

| | | |) |дой | |

| | | | | | |т- |е |

| | | | | | |ная |-гатна|

| | | | | | | |я |

| | | | | | | | |

|Среднеподзолистая | А|0 - 12|1,33 |2,61 |49 |39 |10 |

|стая Московской области| |12 ~ |1,35 |2,6 |48,1 |~ |~ |

| |А1 |20 | | | | | |

| | |20 - |1,39 |2,65 |47,6 |38,1 |9,5 |

| |А2 |32 | | | | | |

| | |32 - |1,56 |2,68 |41,8 |~ |~ |

| |В1 |55 | | | | | |

| | |85 - |1,78 |2,7 |34,1 |26,5 |7,6 |

| |В2 |110 | | | | | |

| | | | | | | | |

|Выщелоченный | А|0 - 4 |0,9 |2,49 |63,9 |52,9 |11 |

|чернозем Курской | |10 ~14|0,99 |2,55 |61,2 |50,3 |10,9 |

|области |А1 | | | | | | |

| | |40 - |1,06 |2,57 |58,8 |~ |~ |

| |А2 |44 | | | | | |

| | |55 - |1,08 |2,63 |59 |47,1 |11,9 |

| |В1 |59 | | | | | |

| | |80 - |1,1 |2,61 |57,9 |46,1 |11,8 |

| |В2 |84 | | | | | |

| | | | | | | | |

|Ореховато - глыбистый | А|0 - 4 |1,07 |2,46 |56,5 |38,3 |18,2 |

|суглинистый солонец | |10 ~ |1,32 |2,64 |50,1 |37,2 |12,9 |

|Сверд - |А1 |14 | | | | | |

|ловской области | |15 - |1,36 |2,73 |50,2 |28,9 |21,3 |

| |В1 |19 | | | | | |

| | С|60 - |1,54 |2,77 |44,4 |~ |~ |

| | |64 | | | | | |

| | | | | | | | |

Пластичностью почвы называется способность ее в определенном

интервале влажности под воздействием внешних сил изменять свою форму с

сохранением новой приданной формы (способность к формованию и лепке). Это

свойство обуславливается образованием гидротированных плотных оболочек

вокруг мельчайших частичек почвы. Наибольшую пластичность имеют так

называемые жирные, или тяжелые, глины, состоящие из тонких чешуйчатых

частичек, сложенных в форме плотных штабелей.

Липкость (клейкость) – способность почвы во влажном состоянии

прилипать к вводимым в нее предметам или соприкасающимся с нею. Она зависит

от влажности, механического и химического состава и других свойств почвы.

Начинает проявляться в структурной почве при ее влажности 60 – 70% и в

бесструктурной – при 40 – 60% полной влагоемкости. Затем липкость

возрастает до степени влажности, соответствующей нижнему пределу текучести,

а при последующем повышении влажности липкость уменьшается и при переходе

почвы в текущее состояние исчезает.

Липкость определяется количеством влаги, соответствующим моменту,

когда почвенная масса при некоторой наименьшей влажности начинает

прилипать.

Связность – это свойство взаимного сцепления или притягивающего

действия между почвенными частицами, которое измеряется силой, удерживающей

частицы одну около другой. Оно обуславливается проявлением адсорбции,

когезии, цементирующим действием различных веществ (глина, перегной,

известь), степенью увлажнения почвы и другими факторами.

Твердость (плотность). Твердостью почвы называется способность ее

оказывать сопротивление проникновению в нее твердых режущих тел род

давлением.

Твердость в поле обычно устанавливают визуально, различая следующие

степени плотности почвы:

а) рыхлая – осыпается со стенок разреза от прикосновения ножа, легко

проникающего в почву;

б) рыхловатая – осыпается меньше предыдущей, почвенный разрез без

затруднения копается лопатой, нож хорошо проникает в почву;

в) уплотненная (плотноватая) - удовлетворительно режется лопатой и

ножом, нож с трудом входит в почву;

г) твердая – с трудом режется лопатой; стенки разреза очень плотные,

нож с трудом входит а почву;

д) очень твердая – слабо поддается действию лопаты. Нож лишь оставляет

черту, не проникая в почву. Эта степень твердости характерна для

иллювиальных горизонтов сильносолонцеватых почв, солонцов и в ряде случаев

подзолов (ортштейны, ортзанды) и пр.

Почвенная корка и плужная подошва. На поверхности суглинистой и

глинистой почвы после увлажнения очень часто образуется заплывший верхний

слой пахотного горизонта, изрезанный вертикальными трещинами, называемый п

о ч в е н н о й к о р к о й. Она, увеличивая потери влаги из пашни,

снижает полевую всхожесть, ухудшает условия роста и развития растений и

понижает урожай всех культур.

Ниже границ пахотного горизонта суглинистой и глинистой почвы (Ап)

нередко наблюдается уплотненный подпахотный горизонт, называемый п л у ж н

о й, или п а х о т н о й п о д о ш в о й. Для ее уничтожения необходимо

менять глубину вспашки и разрушать подошву почвоуглубителем,

известкованием кислых и гипсованием щелочных почв и пр.

Водные свойства почвы

Вода в почве является одним из основных факторов почвообразования и

одним из главнейших условий плодородия. В мелиоративном отношении особенно

важное значение вода приобретает как физическая система, находящаяся в

сложных взаимоотношениях с твердой и газообразной фазой почвы и растением

(рис. 9). Недостаток воды в почве губительно отражается на урожае. Лишь при

необходимом для нормального роста и развития растений содержании жидкой

воды и элементов питания в почве при благоприятных воздушных и термических

условиях можно получить высокий урожай.

Основной источник воды в почве – выпадающие осадки, каждый миллиметр

которых на гектаре составляет 10м3, или 10т воды.

На Земле непрерывно совершается круговорот воды. Это постоянно

протекающий геофизический процесс, включающий следующие звенья: а)

испарение воды с поверхности мирового океана; б) перенос паров воздушными

потоками в атмосфере; в) образование облаков и выпадение осадков над

океаном и сушей; г) движение воды на поверхности Земли и в недрах ее

(аккумуляция осадков, сток, инфильтрация, испарение).

Содержание воды в почве определяется климатическими условиями зоны и

водоудерживающей способность почвы. Роль почвы во внешнем влагообороте и

внутреннем влагообмене повышается в результате ее окультуривания, когда

заметно увеличиваются влажность, водопроницаемость и влагоемкость, но

сокращаются поверхностный сток и бесполезное испарение.

Влажность почвы

Содержание воды в почве колеблется в пределах от сильного иссушения

(физиологической сухости) до полного насыщения и переувлажнения. Количество

воды, находящейся в данный момент в почве и выраженное в весовых или

объемных процентах по отношению к абсолютной сухой почве, называется в л

а ж н о с т ь ю п о ч в ы. Зная влажность почвы, нетрудно определить

запас почвенной влаги. Одна и та же почва может быть неодинаково увлажнена

на разных глубинах и в отдельных участках почвенного разреза. Увлажненность

почвы зависит от физических свойств ее, водопроницаемости, влагоемкости,

капиллярности, удельной поверхности и других условий увлажнения. Изменение

влажности почв и создание благоприятных условий увлажнения в течение

вегетационного периода достигаются приемами агротехники.

Каждая почва имеет свою динамику влажности, меняющуюся по генетическим

горизонтам. Различают влажность абсолютную, характеризующуюся валовым

(абсолютным) количеством влаги в почве в данной точке на данный момент,

выраженном в процентах от веса или объема почвы, и влажность

относительную, исчисляемую в процентах от пористости (полной влагоемкости).

Влажность почвы определяется разными методами.

Влагоемкость почв

В л а г о е м к о с т ь (влагоудержание) – свойство почвы поглощать и

удерживать то максимальное количество воды, которое в данное время

соответствует воздействию на нее сил и условиям внешней среды. Это свойство

зависит от состояния увлажненности, пористости, температуры почвы,

концентрации и состава почвенных растворов, степени окультуренности, а

также от других факторов и условий почвообразования. Чем выше температура

почвы и воздуха, тем меньше влагоемкость, за исключением почв, обогащенных

перегноем. Влагоемкость меняется по генетическим горизонтам и высоте

почвенной колонны.

В почвенной колонне как бы заключена водная колонна, форма которой

зависит от высоты столба почвенного грунта над зеркалом и от условия

увлажнения с поверхности. Форма такой колонны будет соответствовать

природной зоне. Эти колонны в природных условиях меняются по сезонам года,

а также от погодных условий и колебания влажности почвы. Водная колонна

изменяется, приближаясь к оптимальной, в условиях окультуривания и

мелиорации почвы.

Различаются следующие виды влагоемкости: а) полная (ПВ); б)

максимальная адсорбционная (МАВ); в) капиллярная (КВ); г) наименьшая

полевая (НВ) и предельная полевая влагоемкость (ППВ).

Все виды влагоемкости меняются с развитием почвы в природе и еще более

– в производственных условиях. Даже одна обработка (рыхление спелой почвы)

может улучшить ее водные свойства, увеличивая полевую влагоемкость. А

внесение в почву минеральных и органических удобрений или других влагоемких

веществ может на длительное время улучшить водные свойства или

влагоемкость. Это достигается заделкой в почву навоза, торфа, компоста и

других влагоемких веществ. Мелиорирующее действие может оказывать внесение

в почву влагоудерживающих высокопористых влагоемких веществ типа перлитов,

вермикулита, керамзита.

Водный режим и водный баланс почвы

Водным режимом называют совокупность всех явлений поступления воды в

почву, ее передвижения в ней и расходования. В почве происходит изменение

влажности по генетическим горизонтам, по площади ее распространения и

срокам. Количество притекающей в почву воды и расходование ее из почвы за

учетный отрезок времени характеризуют в л а г о о б о р о т п о ч –

в ы. Совокупность количественных изменений влажности почвы за этот отрезок

называют р е - ж и м о м в л а ж н о с т и.

Водный баланс почв отдельных участков и районов слагается из многих

переменных величин. Приближенно его можно выразить следующим уравнением (по

А. А. Роде):

Вн+ (О + К + Г + П +Б) = Вк+ (Т + И + Сп+ Св),

где Вн – запас в начале изучаемого периода;

Вк – запас воды в конце изучаемого балансового периода;

О – сумма осадков за весь год;

К – величина конденсации паров воды из атмосферы за весь период;

Г – количество воды, поступающей из грунтовых вод за весь период;

П – приток поверхностной воды из каналов и оросителей, с орошаемой

площади, из

водохранилищ, с соседней территории и

др.;

Б – внутрипочвенный приток воды;

Т – транспирация за весь год;

И – величина испарения воды почвой за весь период;

Сп – величина поверхностного стока;

Св – внутрипочвенный сток (фильтрация и др.)

Типы водного режима. Средний годовой водный баланс определяет тип

водного режима почв. В результате проявления того или иного типа водного

режима по почвенному профиля распределяются растворенные и диспергированные

вещества, возникают генетические горизонты и создается общий облик (тип)

почв той или иной зоны. Тип водного режима почвы состоит из годовых и

сезонных водных режимов или посезонного распределения воды а почве. Тип

водного режима почвы и элементы его отличаются известной динамичностью.

Типы и подтипы режима почв

(Составлена по литературным источникам)

| | |ь |грунтовых | |

| | | | | |

|I. |1. | ПВ - |Летом над |Тундровые |

| | | | | |

| | | |про- |отные |

| | | | | |

Страницы: 1, 2, 3, 4

МЕНЮ

Почвы, их происхождение, свойства и их роль в жизни

ИНТЕРЕСНОЕ