Почвоведение

Министерство сельского хозяйства РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова»

Кафедра Почвоведения

Контрольная работа

по дисциплине «Почвоведение»

Выполнила: студентка 2 курса Факультета заочного обучения По направлению «Землеусройство и кадастры»

Гр. 21 «А» Шифр Змб-12−2619

Попова Ольга Игоревна Проверил: Доцент Гилев В.Ю.

Пермь 2014

1. Процессы образования минералов (в эндогенной зоне, экзогенной зоне, метаморфические)

2. Процессы превращения органических остатков в почве и современные представления о гумусообразовании

3. Влияние обменных катинов на свойства почвы. Агрохимические и экологическое значение коллоидов и поглотительной способности почв

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

5. Дерновый почвообазовательный процесс, его сущность, основные черты. Морфология свойства, классификация и использование дерново-карбонатных почв

6. Использование почвенных карт и картограмм в сельскохозяйственном производстве, при применении удобрений и известкования, при разработке приемов обработки почв, выборе участков под сады

7. Агроэкологическая характеристика земель минерал почва карта

1. Процессы образования минералов (в эндогенной зоне, экзогенной зоне, метаморфические) Минерал — это результат природных физико-химических процессов в земной коре (литосфере). Все виды процессов образования минералов, можно разделить на три основные группы.

1. Эндогенные процессы (гипогенные, глубинные), связанны с внутренними источниками энергии литосферы. Связаны с магматической деятельностью, и поэтому протекают в недрах Земли. Внедрившаяся в земную кору магма застывает, образуя горные породы, а выделяемые ей водные и газовые растворы переносят химические вещества, которые откладываются в трещинах, пустотах породы и образуют минералы.

2. Экзогенные процессы образования (гипергенные, т. е. поверхностные), связанны с внешними источниками энергии. Эти процессы протекают на поверхности литосферы, в гидросфере, иногда в атмосфере. Они связаны с выветриванием (разрушением) горных пород и минералов, вследствие которых, образуются другие породы и минералы, более устойчивые к этой среде. К экзогенному типу, следует отнести и процессы образования минералов, в результате жизнедеятельности биосферы Земли. Такие процессы, называются — биогенными.

3. Метаморфические процессы образования минералов, при течении которых ранее образованные эндогенным или экзогенным способом минералы, изменяют свои физико-химические свойства, образуя совершенно новые минеральные виды.

Теперь, остановимся на каждой группе подробнее.

Эндогенные процессы. Все эндогенные процессы, делятся на собственно магматические, пегматитовые, гидротермальные, пневматолитовые процессы.

Магматические процессы, к ним относят процессы, при которых минералы образуются во время застывания, кристаллизации магмы, поднявшейся из мантии в Земную кору. Вследствие этих процессов образовались и образуются минералы, составляющие изверженные горные породы. Например, такая порода как гранит, состоящая из минералов магматического происхождения, кварца, слюды, полевого шпата, и поэтому, соответственно и называется магматической.

Магматические, изверженные горные породы, по глубине залегания (образования) в Земной коре, разделяются на две группы:

1. Интрузивные горные породы, образовались при застывании магмы в глубине коры.

2. Эффузивные горные породы, образовались при застывании (кристаллизации магмы) на поверхности (излившиеся породы) или в непосредственной близости от нее.

Помимо этого, в зависимости от химического состава (содержание кремнекислоты и щелочей), изверженные породы разделяют на три ряда: нормальный, промежуточный, щелочной.

Пегматитовый процесс. Пегматиты родственны интрузивным породам, отличаются от них только тем, что образуются, в основном, в форме жил и имеют крупнозернистое и гигантозернистое строение. Более того, они, как правило, пространственно связаны с интрузиями и могут залегать, как непосредственно в самих интрузиях, в форме жил, линз, так и поблизости (1−2 км.) от них. В основном, пегматиты связаны с гранитами (гранитные пегматиты), иногда со щелочными (щелочные пегматиты) и нормальными породами (габбро-пегматиты). Минеральный состав пегматитов сходен с составом родственных интрузий, но как правило, обогащен присутствием редкометальных и редкоземельных минералов.

Существует несколько версий образования пегматитов:

Версия 1. По теории академика А. Е. Ферсмана образование пегматитов происходит следующим образом. При кристаллизации гранитной магмы образуется остаточный силикатный расплав, обогащенный присутствием редкометальных и редкоземельных элементов, и летучими веществами (соединениями фтора, хлора, бора). В силу разности давления, этот состав вытесняется из основных масс породы и заполняет собой трещины, полости. Во время вытеснения пегматитовых масс, может происходить реакция расплава с вмещающими породами, при этом одни вещества могут выноситься из расплава, другие наоборот проникать в него. Происходит процесс ассимиляции.

Версия 2. По мнению акад. А. Н. Заварицкого, пегматиты образуются не путем кристаллизации остаточного расплава, а являются результатом перекристаллизации пород под влиянием газовых растворов. Т. е. являются постмагматическими образованиями.

Гидротермальный процесс. Гидротермы — горячие водные растворы, отделяющиеся от магмы или образующиеся в результате сжижения газов. Подобные растворы переносят из магмы и могут ассимилировать вещества из боковых пород. Движение гидротерм происходит за счет разницы давлений по трещинам и зонам контактов пород. По мере удаления от очага температура гидротерм уменьшается, движение замедляется, и из растворов начинают отлагаться минералы. Для минералов образуемых гидротермальным способом, характерны жильные формы выделений (щетки, искаженные сростки кристаллов, уплотненные кристаллические массы). В пустотах, при просачивании растворов минералы образуются в форме жеод, друз. Именно гидротермальный процесс позволяет образовываться кристаллам минералов, высокого коллекционного качества. Гидротермальные процессы разделяются: высокотемпературные (300−450 оС), располагаются ближе всех к материнской интрузии, среднетемпературные (200−300 оС), низкотемпературные (ниже 200), наиболее удалены от интрузии. Для гидротермальных процессов, свойственно образование метасоматических тел, особенно в карбонатных вмещающих породах. Образование происходит следующим образом: гидротермы просачиваются сквозь боковые породы, реагируют с ними, растворяют их минералы и отлагают новые. Т. е. происходит химическое замещение минералов во вмещающей гидротермы породе, происходит изменение породы, иногда весьма существенное. Этот процесс, называется — метасоматоз. Таким образом, например, образуются тальковые сланцы.

Некоторые типы гидротерм, в основном низкотемпературные, могут быть и не магматического происхождения. В глубину литосферы могут попадать большие массы воды, в виде подземных или коллоидных вод. Во время просачивания в глубину, вода минерализуется до 300гл. При достижении глубины в 4−5 км. Вода нагревается до 150 оС, возникает разница в давлении и раствор начинает своё движение по трещинам, пустотам, отлагая минералы и вызывая метасоматические процессы.

Пневматолитовый процесс (пневматолиз) — процесс образования минералов из газовой фазы. На некоторых этапах застывания магмы, выделяются газы, которые по мере движения вверх по трещинам, охлаждаются, реагируют с вмещающими породами, в результате чего образуются минералы. Минералы образованные в результате пневматолиза, называются — пневматолиты и разделяются на две группы.

1. Вулканическая группа. Минералы этой группы образуются в областях вулканической деятельности из газов, отделяющихся от магмы на поверхности, или в близи. Основными газами, выделяемыми во время вулканической деятельности, являются пары воды, хлористые и сернокислые соединения натрия, калия, кальция, H2C, SO2, NH4Cl, присутствуют соединения железа, меди, бора, фтора и др. В основном образуются хлориды и сульфиды, в трещинах лавовых покровов, в виде налетов, корочек, землистых агрегатов. Такие образования легко растворимы, поэтому не остаются в больших количествах.

2. Глубинные пневматолиты. Образуются, когда газы отделяются в глубине земной коры. Примером действия глубинного пневматолиза, является образование таких группы таких пород, как грейзены. Помимо этого, в результате глубинного пневматолиза образуются такие породы, как осадочно-метаморфические. Последние, образуются вследствие метасоматоза осадочных пород. Главным минералом в грейзенах, является кварц.

Пневматолитово-гидротермальные процессы происходят под воздействием на вмещающие горные породы высокотемпературных газово-водных растворов и носят, как правило, метасоматический характер.

В результате экзогенных процессов образуются осадочные горные породы и соответствующие минеральные месторождения. Экзогенные процессы имеют формы проявления, такие как: процессы химического и физического разрушения минералов (выветривания), перенос продуктов выветривания и осадкообразование, диагенетические процессы (литификация), инфильтрация.

Физическое выветривание. В результате физического выветривания происходит механическое разрушение пород и минералов. Это происходит под влиянием колебаний температуры воздуха, замерзания и оттаивания воды в трещинах, вымывания частичек водой и т. п.

Химическое выветривание. Заключается в частичном или полном разложении минералов под влиянием кислорода, углекислоты, атмосферных и грунтовых вод, которые содержат в растворенном состоянии угольную, иногда серную и органические кислоты, выделяемую в процессе жизнедеятельности бактерий и при разложении растительных остатков. Труднорастворимые соединения кремния, алюминия накапливаются и формируют коры выветривания, представленные обычно глинистыми породами остаточного происхождения. Остаточные продукты могут подвергаться последующему размыву, переносу и переотложению в других местах, входя в состав осадочных пород. Особый характер имеет химическое выветривание сульфидных руд. При окислении сульфидов образуется серная кислота и легкорастворимые сульфиды.

Перенос продуктов выветривания — осуществляется посредством водных потоков, рек, морских волн, движения ледников, ветров, селей и других природных явлений. Во время переноса происходит постоянное дополнительное физическое и химическое разрушение. Особо интересным фактором в процессе переноса является сортировка массы по весу и объёму содержащихся в ней пород и минералов. Наиболее стойкие частицы, отлагаются в различных россыпях, например, в дельтах рек, морских, озерных и других скоплениях.

Осадкообразование. Проявляется в отложении материала разрушенных пород и минералов в озерах, морях. В зависимости от типа отложения осадки разделяют: механические, химические, биохимические, коллоидные. Механические — осаждение взвешенных частиц, химические — выпадение веществ из вторичных растворов, биохимические — при участии живых организмов.

Диагенетические процессы. Проявляются сразу после отложения и уплотнения осадков и выражаются в обезвоживании гидроокислов, замещении органических остатков карбонатами, кремнеземом, сульфидами железа. В результате происходит окаменение осадков (литификация) и образование осадочных пород.

Инфильтрационные процессы возникают при выветривании горных пород, когда большая часть химических элементов выщелачивается грунтовыми водами, которые, просачиваясь сквозь толщу осадочных пород, взаимодействуют с ними и образуют специфические низкотемпературные минеральные ассоциации.

Благодаря движению земной коры осадочные породы могут попасть в более глубокие зоны литосферы, где совершенно иные давления и температуры, в результате которых подвергаются изменениям — метаморфизму. Или наоборот магма, вследствие вулканических процессов внедряется в вышележащие осадочные покровы. Пример: известняк, попадая в нижние слои литосферы, подвергаясь метаморфизму, переходит в кристаллическую зернистую породу — мрамор, или мраморизованный известняк, а глинистые породы — в филлиты, затем в кристаллические сланцы и гнейсы.

Гидротермальный метаморфизм (околожильный). Проявляются в виде воздействия на вмещающие породы, вдоль трещин газовыми и водными растворами.

Контактовый метаморфизм. Проявляется на контакте двух пород, как правило, изверженной и осадочной. Высокотемпературные магматические расплавы, обогащенные газами, под большим давлением внедряясь в вышележащие слои, воздействуют на вмещающие породы. Контактовый метаморфизм может происходить, как с приносом новых веществ, так и без такового. При воздействии без приноса новых веществ, происходит только температурное воздействие, что проявляется в виде перекристаллизации вмещающих пород в зоне контакта. Так образуется мрамор.

Региональный метаморфизм. Процессы протекают на больших глубинах и распространяются на большие площади. Породообразующие процессы, формируют кристаллические сланцы и гнейсы. С региональным метаморфизмом связывают происхождение «сухих трещин», жильных тел образованных под воздействием тектонических напряжений в местах разрывов. Такие жилы являются кладовой великолепно образованных друз, кристаллов, свободному росту которых в открытых трещинах не было помех. Это так называемые «Альпийские жилы», названные по месту первого обнаружения.

2. Процессы превращения органических остатков в почве и современные представления о гумусообразовании Гумусообразование — В современном понимании процесс превращения органических остатков в гумус (гумусообразование) представляет собой совокупность одновременно протекающих процессов разложения исходных органических остатков, синтеза вторичных форм (развитие микроорганизмов) и их гумификации. Общая схема гумусообразования по И. В. Тюрину имеет следующий вид: растительные остатки, попадая в почву или на ее поверхность, разлагаются микроорганизмами, в результате возникают более простые подвижные соединения. Часть этих соединений полностью минерализуется микроорганизмами и усваивается новыми поколениями растительности, другая часть используется микроорганизмами для синтеза органических веществ, которые в дальнейшем вновь разлагаются. Некоторые продукты разложения превращаются в сложные высокомолекулярные вещества — гуминовые кислоты. Этот процесс, протекающий под воздействием кислорода воздуха, воды и ферментов микроорганизмов, называется гумификацией, или гумусообразованием. Активное участие в превращении органических остатков в гумус принимают живые организмы (бактерии, грибы, почвенные животные), которые перемешивая с почвой всю массу органических остатков, а также продуктов их разложения и гумификации, перерабатывают все и выбрасывают неиспользованную часть в виде экскрементов в толщу почвы.

Превращение органических остатков в перегной — сложный биологический процесс, в котором главная и решающая роль принадлежит микроорганизмам. При этом все исходные вещества растительного и животного происхождения претерпевают глубокие изменения.

Превращение органических веществ в почве складывается из двух процессов. С одной стороны, происходит распад органических веществ до более простых соединений и частично до продуктов полной минерализации (СО2, NO2, NO3, NH3, CH4, H2O и ряда других); с другой стороны, одновременно с распадом происходит синтез высокомолекулярных, специфической природы перегнойных веществ, т. е. процесс гумусообразования.

Эти процессы осуществляются при участии окислительных ферментов, выделяемых микроорганизмами, и носят биокаталитический характер. Ферменты в почве находятся в активном состоянии. При этом чем богаче почва органическим веществом, чем интенсивнее развиваются в ней микробы, тем выше ферментативная активность. Под влиянием ферментов происходят реакции гидролитического расщепления углеводов, жиров и белков с образованием растворимых соединений, частично поступающих затем путем осмоса в клетки микроорганизмов. В клетках микроорганизмов эти вещества подвергаются дальнейшему расщеплению и окислению, которые также вызываются специфическими внутриклеточными ферментами.

«Исходя из биологической теории гумусообразования, перегной нужно рассматривать как продукт биохимических превращений органических остатков в почве, обусловленных жизнедеятельностью микроорганизмов. Он представляет сложную систему органических высокомолекулярных веществ в почве, главная масса которых представлена особой группой новообразований синтетической природы — перегнойными веществами. Характерной особенностью этой системы является медленное непрерывное обновление всех составных частей ее при относительной стабильности по сравнению с исходными органическими остатками» (Л. Н. Александрова).

Отмершие клетки микроорганизмов, населяющих почву, в свою очередь также подвергаются разложению и используются в качестве питательного материала новыми поколениями микроорганизмов.

Интенсивность и характер разложения и превращения органических остатков в почве зависят как от состава разлагающихся веществ, так и от внешних условий среды.

Наиболее быстро разлагаются легко усваиваемые органические соединения — сахара, органические кислоты, спирты, затем белки, аминокислоты, жиры, пектины, гемицеллюлоза и, наконец, клетчатка и лигнин. Весьма медленно разлагаются микробами воск, смолы и многие другие стабильные вещества.

В значительной степени разложение органических веществ зависит от степени влажности, доступа воздуха и температуры.

Наиболее энергично протекают процессы превращения органических остатков в почве в условиях свободного доступа воздуха и при наличии достаточного количества влаги и тепла. При резком недостатке влаги и тепла, а также при плохой аэрации процессы разложения органических веществ замедляются и перегноя в почве образуется мало. На огромной территории нашей страны природные условия, непосредственно влияющие на процесс образования и накопления перегноя, весьма разнообразны, поэтому и содержание органического вещества в различных почвах неодинаково:

Максимальное количество перегноя содержат мощные (тучные) черноземы. К северу от черноземной зоны в направлении к подзолистым почвам и к югу от этой зоны в направлении к почвам сухих степей и полупустынь содержание гумуса в почвах постепенно убывает.

3. Влияние обменных катинов на свойства почвы. Агрохимические и экологическое значение коллоидов и поглотительной способности почв.

К Коллоидам относятся вещества, раздробленные до частиц размером от 0,2 до 0,001 мкм. Окружение, в котором находятся частицы раздробленного вещества, называется дисперсионной средой, а само раздробленное вещество — дисперсной фазой. Типичные коллоиды — золи и гели.

К минеральным почвенным коллоидам относятся глинистые минералы, кремнекислоты, гидроксиды железа и алюминия, к органическим — гумусовые и белковые вещества. В почвах обычно преобладают коллоиды глины и гумуса. Значительная часть почвенных коллоидов представляет собой сложные органоминеральные комплексы гумусовых веществ с глинистыми минералами и гидроксидами железа и алюминия.

Почвенные коллоиды образуются при измельчении (диспергации) крупных (больше коллоидных) частиц, а также при укреплении (кондексации) молекулярно раздробленных (меньше коллоидных) веществ в процессе выветривания и почвообразования.

Почвенный коллоидный комплекс (ПКК) — это совокупность всех веществ, находящихся в коллоидном состоянии в данной почве.

Коллоиды в почве могут находится либо в состоянии коллоидного раствора — золя, либо коллоидного осадка — геля. Процесс соединения, склеивания коллоидных частиц и образования осадка, т. е. свертывания коллоидов, переход из состояния зоя в гель называется коагуляцией, обратный процесс — пептизацией. Коллоиды, которые после коагуляции могут пептизироваться вновь, называют обратимыми, а саму коагуляцию — обратимой. Коллотды, которые не могут переходить из геля в золь, называют необратимыми.

Минимальная концентрация электролита, при которой наступает коагуляция, называется порогом коагуляции.

Поглотительной способностью называется способность почвы поглощать из окружающей среды и удерживать различные вещества, частицы, молекулы, ионы, микроорганизмы.

Поглотительная способность почвы — одно из ее важнейших свойств, в значительной степени определяющее плодородие почвы и характер процессов почвообразования. Она обеспечивает и регулирует питательный режим почвы, способствует накоплению многих элементов минерального питания растений, регулирует реакцию почвы, ее водно-физические свойства.

На свойства почвы и условия произрастания растений большое влияние оказывает состав обменных катионов. Так, у почв, насыщенных кальцием, реакция близка к нейтральной; коллоиды находятся в состоянии необратимых гелей и не подвергаются пептизации при избытке влаги; почвы хорошо оструктурены, обладают благоприятными физическими свойствами. Черноземы являются примером таких почв. Почвы, у которых в составе обменных катионов в значительном количестве ионы натрия, имеют щелочную реакцию, отрицательно влияющую на состояние коллоидов и рост растений. Насыщенные натрием коллоиды легко пептизируются; содержащие их почвы плохо оструктурены, имеют неблагоприятные водно-физические свойства: повышенную плотность, плохую водопроницаемость, слабую водоотдачу, низкую доступность почвенной влаги (солонцы, солонцеватые почвы).

При наличии в почвенном поглощающем комплексе в составе обменных катионов значительного количества коллоиды легко разрушаются в результате кислотного гидролиза, почвы плохо оструктурены.

Агрохимический анализ почвы — мероприятие, проводимое для определения степени обеспеченности почвы основными элементами минерального питания, определения механического состава почвы, водородного показателя и степени насыщения органическим веществом, т. е. тех элементов, которые определяют ее плодородие и могут внести значительный вклад в получение качественного и количественного урожая. Говоря об агрохимическом анализе почвы, в первую очередь имеется в виду контроль содержания тех или иных компонентов на землях сельскохозяйственного назначения и землях, предназначенных для выращивания каких — либо культур (фермерские угодья, садовые наделы, дачные участки и многое другое).

Химическая поглотительная способность связана с образованием нерастворимых и труднорастворимых в воде соединений в результате химических реакций между отдельными растворимыми солями в почве (ионами в почвенном растворе). Особую роль химическое поглощение играет в превращении фосфора в почве. При внесении водорастворимых фосфорных удобрений — суперфосфата, содержащего фосфор в виде монокальцийфосфата Са (H2PO4)2, аммофоса NH4H2PO4 и др.- в почвах происходит интенсивное химическое связывание фосфора. В кислых почвах (в подзолистых и красноземах), содержащих много полуторных окислов, химическое поглощение фосфора идет с образованием труднорастворимых фосфатов железа и алюминия. В почвах, насыщенных основаниями и содержащих бикарбонат кальция в почвенном растворе (черноземы, сероземы), химическое связывание фосфора происходит в результате образования слаборастворимых фосфатов кальция. Химическое поглощение (фиксация) фосфора обусловливает слабую подвижность его в почве и снижает доступность растениям этого элемента из внесенных в почву легкорастворимых форм удобрений. По способности к фиксации фосфора почвы располагаются в следующем порядке: красноземы далее дерново-подзолистые почвы далее сероземы далее черноземы.

4. Принципы классификации почв. Современная система таксонами почв: тип, подтип, род, вид, разновидность, разряд. Номенклатура почв, ее роль. Принципы диагностики почв Классификация почв является наиболее сложной и важной теоретической проблемой, так как она должна упорядочить связь между почвами, выявить закономерности распространения и управления ими. Первичная основа систематики была заложена В. В. Докучаевым. В ее развитие большой вклад внесли Е. Н. Иванова, А. Н. Розанов, Ф. М. Фридланд, В. А. Ковда, Е. В. Лобова и др. Систематика определяет качественные и количественные различия между почвами и на основе имеющейся информации о почвах формирует логический перечень почв для создания номенклатуры и классификации почв. Классификация почв представляет собой объединение почв в группы по генезису, происхождению, строению, свойствам и плодородию. Она разрабатывает принципы классификации, систему таксонометрических единиц, диагностику почв.

В истории развития учения о классификации почв выделяют три этапа:

1) додокучаевский, с геологопетрографическими, химическими и физическими принципами классификации, названными агрогеологическими, так как почва рассматривалась лишь как продукт выветривания горных пород и учитывались только литологические особенности;

2) докучаевский, с генетическим подходом при классификации почв (В. В. Докучаев, Н. М. Сибирцев, К. Д. Глинка и др.), когда почва рассматривалась как естественно-историческое тело, развивающееся под влиянием всех факторов почвообразования, и учитывались почвообразовательные процессы, приводящие к формированию почв, связанных между собой в генетические группы и ряды, а также главные свойства, в которых проявляются эти почвообразовательные процессы;

3) современный (с 50-х годов XX в.), когда окончательно была установлена система таксономических единиц и диагностических показателей с полным учетом режимов почвообразования и экологических условий.

Под таксономической единицей (таксоном) понимают почвенную единицу, определяющую последовательность учета генетических характеристик и точность установления места почвы в классификационной системе. Базовая классификация почв разработана учеными Почвенного института им. В. В. Докучаева. Она обобщена в работе «Классификация и диагностика почв СССР» (1977). В ней дается диагностика 180 типов почв на основе системы таксономических единиц. Типы почв сгруппированы по зонально-экологическим группам с определенным типом растительности, суммой температур почвы на глубине 20 см от поверхности, длительностью замерзания, коэффициентом их увлажнения.

Новая «Классификация почв России», изданная в 2000 г., является профильно-генетической и основана на строении почвенного профиля и его свойствах.

Генетический почвенный тип является главной таксономической единицей. Понятие о типе почвообразования введено П. С. Коссовичем, а точно установлено и развито В. В. Докучаевым, В. Р. Вильямсом, К. Д. Глинкой, К. К. Гедройцем и др. Это суммарное понятие о группе почв или ряде конкретных почв. В один тип объединяют почвы, развивающиеся в одинаковых природных условиях и характеризующиеся ярким проявлением основного почвообразовательного процесса, однотипностью поступления и трансформации органического вещества, минеральной массы, процессов миграции и аккумуляции вещества, почвенных режимов в целом, сходством строения почвенного профиля, характером мероприятий по воспроизводству их плодородия. К почвенным типам относят: подзолистые, бурые лесные, серые лесные почвы, черноземы, каштановые, бурые полупустынные почвы, красноземы, желтоземы, солончаки, солонцы, солоди.

Генетические типы почв подразделяют на подтипы, роды, виды, разновидности и разряды, а также на генетические ряды — автоморфный, полугидроморфный, гидроморфный и пойменно-аллювиальный.

Подтипы — это группы почв, представляющие собой переходные почвенные образования между типами почв. В них из-за смены провинциальных природных условий общие признаки почвенного типа дополняются особыми чертами в их профиле. Появление подтипов обусловлено наложением дополнительного процесса почвообразования (например, чернозем оподзоленный, выщелоченный, обыкновенный), спецификой положения в пределах почвенной зоны (чернозем южный), существенной динамикой основного признака типа (темно-каштановые, каштановые, светло-каштановые почвы). По сумме активных температур почвы (более 10 °С) на глубине 20 см и продолжительности отрицательных температур на той же глубине почвы делят на фациальные подтипы: теплые промерзающие, умеренно-холодные длительно промерзающие, холодные длительно промерзающие.

Роды выделяют в пределах подтипа для выявления наиболее важных местных особенностей почвообразования, связанных со свойствами почвообразующих пород, составом и глубиной залегания грунтовых вод, наличием реликтовых признаков, антропогенных характеристик почвообразования.

Виды выделяют в пределах рода. В виды объединяют группы почв, различающиеся по степени развития основного почвообразовательного процесса, проявляющегося в мощности горизонтов, интенсивности накопления гумуса, карбонатов, легкорастворимых солей (мало-, среднеи многогумусовые черноземы; слабо-, среднеи сильноподзолистые почвы и др.). Виды выделяют и по степени эродированности, окультуренности и другим признакам.

Разновидности выделяют в пределах вида. Они отражают различия почв по гранулометрическому составу верхних почвенных горизонтов (рыхлопесчаные, связнопесчаные, супесчаные, легкосуглинистые, среднесуглинистые, тяжелосуглинистые, глинистые).

Разряды — группы почв, формирующиеся на однородных в генетическом отношении почвообразующих породах разного происхождения и петрографического состава (на граните, известняке, аллювии, моренных отложениях и др.).

Российская классификация почв является генетической, отражающей их морфологические, экологические и эволюционные особенности. Она построена на логически обоснованной системе таксономических единиц.

Номенклатура почв — перечень, совокупность наименований и терминов почв в соответствии с их классификационным положением и свойствами. В. В. Докучаев и Н. М. Сибирцев в основу номенклатуры положили народные названия по окраске, которые отражали наиболее характерные свойства почв. Так, были введены типы — подзол, чернозем, краснозем и др. Затем были введены типы — сероземы, желтоземы, каштановые и коричневые почвы. Позднее из-за сходства окраски верхних горизонтов стали добавлять в названии и краткую экологическую характеристику условий формирования типа (бурые лесные, бурые полупустынные). Для арктических, тундровых, луговых и болотных почв в основу названия положены преимущественно экологические условия. Часть почвенных типов (торфяно-глеевые, перегнойно-карбонатные, солонец, солончак, солодь и др.) названы в соответствии со своеобразием их верхних почвенных горизонтов. Для определения подтипов выделяют центральный подтип, который называют обыкновенным, или типичным, а затем переходные по дополнительным процессам (чернозем выщелоченный, оподзоленный), окраске (светло-серые, темно-серые), положению внутри зоны (чернозем южный). При выделении родов определяют характерные или реликтовые свойства почв (солонцеватые, осолоделые, солончаковые, остаточно-луговые, остаточно-карбонатные и др.). Виды выделяют по мощности, количеству гумуса, характеру и глубине вскипания, выраженности оподзоленности и пр. Номенклатура разновидностей основывается на гранулометрическом составе, а номенклатура разрядов — на литологии почвообразующих пород. В полном названии почвы приводят характеристики всех таксонов. Например, чернозем (тип) обыкновенный (подтип) солонцеватый (род), среднегумусный среднемощный (видовые термины) легкосуглинистый (разновидность) на лёссе (разряд).

5. Дерновый почвообазовательный процесс, его сущность, основные черты. Морфология свойства, классификация и использование дерново — карбонатных почв Почвообразовательный процесс, протекающий под воздействием травянистой растительности, называется дерновым. Для него характерно накопление гумуса, питательных веществ и образование водопрочной агрономически ценной структуры в верхнем слое почвы. Под травянистой растительностью происходит интенсивный биологический круговорот веществ, что связано с краткостью жизни травянистого растения (1—3 года) и химическим составом опада. Высокая его зольность и повышенное содержание азота способствуют процессам минерализации и гумификации, интенсивно протекающим в почве Основной источник гумуса—корневые остатки. При жизни растения его разветвленная корневая система охватывает огромный объем почвы и находится в тесном контакте с ее минеральной частью. На карбонатных породах продукты гумификации прочно закрепляются на месте основаниями кальция, магния. В процессе гумификации травянистых остатков происходит образование гуминовых кислот. При их закреплении в почве верхние горизонты ее окрашиваются в темный цвет (серый, темно-серый, черный). Образование гумуса, наличие коллоидов, оснований кальция и магния в почве способствуют созданию водопрочной комковатой структуры. При дерновом процессе почвообразования улучшаются физические, физико-химические свойства почвы и создаются благоприятные условия для развития полезной микрофлоры.

Дерновый процесс, протекающий под воздействием травянистой растительности, приводит к формированию в верхней части профиля подзолистой почвы дернового горизонта различной мощности, но даже при длительном проявлении дернового процесса в горизонте А1 не накапливается большого количества гумуса и элементов питания. Органические остатки травянистой растительности, произрастающей на подзолистой почве, имеют низкую зольность и небольшое содержание азота. Они промываются атмосферными осадками и еще больше обедняются (в том числе основаниями кальция, магния), что приводит к их замедленной минерализацией.

В процессе гумификации из таких органических остатков образуются подвижные гумусовые вещества, которые лишь частично закрепляются минеральными соединениями верхнего слоя почвы.

Дерново-карбонатные почвы встречаются фрагментарно в буро-земно-лесной области среди бурых лесных почв. Они приурочены к территориям, сложенным породами, содержащими карбонаты кальция, т. е. известняками, мраморами, доломитами, мергелями, известковистыми песчаниками и глинами. Они формируются также под широколиственными лесами, в основном дубовыми и буково-дубовыми. В связи с тем что дерново-карбонатные почвы формируются на почвообразующих породах, богатых кальцием, продукты разложения растительного опада нейтрализуются. Органическое вещество этих почв, связываясь с кальцием, закрепляется в верхней части профиля, что и приводит к обособлению хорошо выраженного гумусового горизонта, обогащенного поглощенными основаниями и характеризующегося высокой емкостью обмена.

Профили почв имеют следующее морфологическое строение:

1. 2.

1. Профиль дерново-карбонатных типичных почв

2. Профиль дерново-карбонатных выщелоченных почв

A0 — подстилка мощностью 1−2 см, рыхлая, состоящая из лесного опада;

A1(к) — гумусовый горизонт мощностью 5−10 см, черный или коричнево-черный, суглинистый, зернистой структуры, может содержать обломки карбонатной породы; иногда в нижней части гумусового горизонта выделяется горизонт оподзоливания A1А2 мощностью 2−5 см, несколько осветленный, черновато-коричневый, ореховатой или комковато-ореховатой структуры;

Btк — переходный горизонт мощностью 5−40 см, мощность горизонта значительно варьируется в зависимости от степени развития почвенного профиля; коричневато-серый, глинистый, содержит большое количество обломков карбонатных пород, очень плотный;

Ск — карбонатный элювий почвообразующей породы, слабо видоизмененный процессами почвообразования, при небольшой мощности рыхлой толщи породы может совсем отсутствовать;

СДк — не затронутая или слабо затронутая почвообразовательным процессом карбонатная порода.

Содержание гумуса в горизонте A1 очень высокое (10−25%) при довольно резком уменьшении его вниз по профилю; реакция почв слабокислая или нейтральная в верхних горизонтах и слабощелочная в нижних; степень насыщенности поглощающего комплекса основаниями и емкость обмена высокие; дифференциация профиля этих почв по валовому химическому составу и распределению илистой фракции слабая.

Хорошо развитые дерново-карбонатные почвы обладают высоким плодородием и используются под сады и виноградники.

Данный тип почв включает в себя следующие подтипы: дерново-карбонатных типичных почв и дерново-карбонатных выщелоченных почв.

6. Использование почвенных карт и картограмм в сельхозяйственном производстве, при применении удобрений и известкования, при разработке приемов обработки почв, выборе участков под сады Материалы почвенных исследований необходимы для учета площадей сельскохозяйственных угодий, внутрихозяйственного землеустройства территорий, разработки дифференцированной агротехники, приемов их рационального использования, подбора культурных растений и сортов в соответствии с почвенными условиями, выявления территорий, почвы которых нуждаются в мелиоративном и культурнотехническом воздействии.

При изучении почвенного плана, позволяет экологически правельно и экономически целесообразно провести внутрихозяйственное землеустройство. На основе почвенной карты возможно рациональное введение севооборотов. В соответствии с особенностями почвенного покрова, рельефа местности, гидрогеологическими показателями территорию делят на севооборотные массивы, бригадные участки, под застройку.

Выделение полевых, овощных и кормовых севооборотов, участков под многолетние насаждения (сады, виноградники и др.), пастбищ и сенокосов, почвозащитных севооборотов, размещение полезащитных лесных полос и других элементов основываясь на материалах почвенных исследований, обобщеных данных, удовлетворяют картограммы. Кроме учета свойств почв большое значение для землеустройства имеет характеристика размеров почвенных контуров, условий рельефа, особенностей гидрологии отдельных участков, эти данные отражают в почвенном очерке.

Обобщенные материалы позволяют не только выделять территории под различные севообороты, но и правильно нарезать поля, максимально однородные по почвенному покрову, при пестроте почвенного покрова объединять почвы, на которых можно возделывать одну и ту же сельскохозяйственную культуру без применения особой агротехники на отдельных участках поля, когда различия в свойствах почв относительно легко устраняются внесением удобрений, кальций содержащих соединений (гипс, известь) и другими приемами.

Почвенные картограммы позволяют наиболее эффективно применять удобрения под конкретные культуры с учетом особенностей почв каждого рабочего участка. Максимальная эффективность удобрений отмечается при достаточном количестве доступной для растений почвенной влаги и хороших условиях аэрации, благоприятной реакции почвы, отсутствии засоления и осолонцевания и т. д. Поэтому при использовании материалов почвенных обследований в целях рационального применения удобрений необходимо учитывать нетолько содержание питательных веществ в почве (N, P, K, микроэлементов), но и весь комплекс почвенных условий: водно-воздушный, температурный, микробиологический, солевой режим, физико-химические свойства почв.

При размещении азотных удобрений важно учитывать степень гумусированности, структурности почвы и ее гранулометрический состав, что отмечено на почвенной карте и в карторгаммах. Сельскохозяйственные растения более отзывчивы на азотные удобрения на легкосуглинистых и супесчаных почвах, на песчаных почвах их необходимо вносить дробно.

При размещение фосфорных удобрений используют картограмму содержания подвижных форм фосфора. При одинаковом содержании подвижного фосфора на разных участках внесение фосфорных удобрений под одну и ту же культуру целесообразней на почвах, имеющих более благоприятные агрохимические свойства. На участках с высокой обеспеченностью растений подвижным фосфором эффективность азотных удобрений заметно повышается.

При размещении калийных удобрений необходимо кроме данных картограммы учитывать содержание подвижного калия, гранулометрический состав почв: песчаные и супесчаные почвы нуждаются в калии больше, чем почвы тяжелого гранулометрического состава.

На эродированные почвы, которые обеднены гумусом и азотом с применением противоэрозионных приемов необходимо систематический вносить в повышенных дозах органические и азотные удобрения.

При размещении минеральных удобрений учитывают данные картограммы кислотности почв. На почвах с сильнокислой реакцией желательно вносить физиологически щелочные удобрения и не рекомендуется использовать физиологические кислые. Известкование кислых почв также проводят на основании картограммы кислотности, на которой указаны степень нуждаемости почв в известковании и дозы извести. В первую очередь следует известковать сильнокислые почвы. В севооборотах с большим удельным весом льна и картофеля рекомендуют за ротацию севооборота вносить не более половины дозы извести. На легких почвах, занятых картофелем, желательно применять магнийсодержащие известковые материалы (доломитовую муку).

В зоне повышенного увлажнения на гидроморфных почвах специальные картограммы дают возможность выбрать конкретные агротехнические приемы, направленные на улучшение водно-воздушного режима (нарезка спускных борозд, создание гребней и т. д.).

Особенно тщательный анализ материалов почвенного обследования при выборе под сад, почва должна быть мощной и плодородной, хорошо гумусированной, обладать благоприятным водно-воздушным режимом, высокой водопроницаемостью, обуславливающей достаточный запас влаги в глубоких корнеобитаемых горизонтах. Участки, где отмечается переувлажнение (оглинение), под сад не отводят. Для этих целей пригодны почвы без уплотненных горизонтов, препятствующих нормальному развитию корней. На развитие плодовых насаждений наиболее отрицательно влияет уплотнение верхней полутораметровой толщи (1,5−1,55 г/см3 и выше). Почвы не должны содержать вредные легкорастворимых солей, особенно щелочных. Пределом засоления щелочными солями [Na2CO3, NaHCO3, Mg (HCO3)2, MgCO3] считается их содержание 0,3 мг. экв/100 г почвы. Развитию корневых систем плодовых насаждений не должны препятствовать грунтовые воды. Для семечковых культур пригодны участки с глубиной залегания незасоленных грунтовых вод более 2 м, для косточковых и виноградников 1,5−2 м. Если глубина залегания грунтовых вод 1−1,5 м и меньше, то участки можно использовать под кустарниковые ягодные культуры.

По материалам крупномасштабного почвенного обследования составляют специальные картограммы с выделением участков, пригодных под различные плодовые насаждения.

7. Агроэкологическая характеристика земель Агроэкологический тип земель — экологически однородная территория для культуры или группы культур. Типы земель формируют путем объединения элементарных ареалов агроландшафта (ЭАА) близких по условиям возделывания данной культуры или группы культур со сходными агроэкологическими требованиями. Этому предшествует агроэкологическая оценка каждого ЭАА.

Агроэкологические параметры культуры сопоставляются с характеристиками ЭАА. Если требования культуры совпадают с данными оценки ЭАА, то он попадает в I категорию земель как не имеющих экологических ограничений, за исключением управляемых факторов, которые оптимизируются с помощью удобрений и обычных агромероприятий. Если при сравнении выявляется несоответствие природной обстановки требованиям культур по тем или иным факторам, то ЭАА относят соответственно ко II, III, IV, V, VI категории земель по пригодности с возрастающими ограничениями, которые преодолеваются усложняющимися средствами. В первую очередь выделяют агроэкологические типы земель для овощных культур, садов, виноградников, затем формируются типы земель для наиболее требовательных полевых культур: сахарной свёклы, кукурузы; для картофеля, льна и т. д., затем для менее требовательных культур по возрастающей их устойчивости к неблагоприятным условиям, далее для сенокосов, пастбищ.

Процедура формирования типа земель из элементарных ареалов агроландшафта учитывает наряду с уровнем интенсификации производства предотвращение процессов деградации и загрязнения агроландшафта.

В соответствии с характером природных ограничений пригодности земель для возделывания конкретных культур или групп культур и характером мероприятий по их преодолению или адаптации агроэкологические виды земель (ЭАА) группируются по шести категориям:

I категория. Земли, пригодные для возделывания сельскохозяйственных культур без особых ограничений, за исключением управляемых факторов, которые оптимизируют с помощью удобрений и обычных агротехнических мероприятий. Это достаточно однородные контуры черноземных, лугово-черноземных, дерново-карбонатных выщелоченных, окультуренных дерново-подзолистых и других благополучных почв.

II категория. Земли, пригодные для возделывания сельскохозяйственных культур с ограничениями, которые могут быть преодолены простыми агротехническими, мелиоративными и противоэрозионными мероприятиями. Они подразделяются по категориям «а» и «б»:

IIа — с ограничениями, преодолеваемыми с помощью простых агротехнических и культуртехнических мероприятий. Это равнинные ландшафты, не подверженные процессам эрозии и дефляции. В числе ограничивающих факторов преобладают регулируемые (повышенная кислотность, повышенное содержание обменного натрия, умеренная засоленность, недостаточная мощность горизонта Апах., закустаренность). В числе ограниченно регулируемых факторов могут быть умеренная комплексность почвенного покрова, обусловленная микрорельефом, кратковременное переувлажнение, пониженное содержание гумуса. Из нерегулируемых факторов возможно присутствие неконтрастных комбинаций, обусловленных различной литологией почвообразующих пород;

IIб — с ограничениями, преодолеваемыми с помощью агротехнических мелиораций и противоэрозионных (противодефляционных) агротехнических мероприятий. В данную подкатегорию входят земли, которые помимо ограничений, характерных для предыдущих земель, отличаются еще и склонностью к проявлению эрозионных процессов. Они располагаются в эрозионном рельефе умеренной сложности. Преодоление эрозионных процессов здесь может достигаться с помощью обработки почвы поперек склона, щелевания, бороздования, безотвальной системы обработки почвы с сохранением на поверхности пожнивных остатков, оставлением соломы, полосного размещения культур, паров и многолетних трав и других агротехнических мероприятий при соответствующей противоэрозионной организации территории.

III категория. Земли, пригодные для возделывания сельскохозяйственных культур с ограничениями, которые могут быть преодолены среднезатратными гидротехническими, химическими, лесными, комплексными мелиорациями. Они делятся на три подкатегории:

IIIа — переувлажненные земли, которые могут быть улучшены путем осушения с помощью относительно простых дренажных устройств;

IIIб — земли, требующие затратных агротехнических, химических, комбинированных мелиораций. Это солонцовые и другие почвы с плотными горизонтами в различных комплексах. Могут быть улучшены мелиоративными обработками (плантажными, ярусными и др.), сплошной химической или комбинированной мелиорацией (гипсование на фоне плантажа и пр.);

IIIв — земли, интенсивное использование которых возможно на фоне противоэрозионных гидротехнических и лесомелиоративных мероприятий при контурной организации территории. Они расположены в сложных эрозионных ландшафтах и используются в контурно-мелиоративных системах земледелия.

IV категория. Земли, малопригодные для возделывания сельскохозяйственных культур вследствие неустранимых ограничений по условиям литологии почвообразующих пород, рельефа, мелиоративного состояния и весьма ограниченных возможностей адаптации. Это маломощные почвы с близким залеганием коренных пород, литогенные почвы на каолиновых корах выветривания, на третичных морских монтмориллонитовых глинах и т. д.

V категория. Земли, потенциально пригодные для возделывания сельскохозяйственных культур после сложных гидротехнических мелиораций. Это болотные, сильно засоленные, аридные почвы, использование которых возможно лишь при создании сложных оросительных или осушительных систем.

VI категория. Земли, не пригодные для возделывания из-за неустранимых ограничений и незначительных возможностей адаптации.

Использованная литература

1. Агропочвоведение / Под ред. В. Д. Мухи. — М.: КолосС, 2003. 528 с.: ил. (учебники и учебное пособие для студентов высш. учеб. заведений).

2. http://mirmineralov.ru/mineralogiya-/obschaya-mineralogiya/obrazovanie-mineralov.html.

3. http://msd.com.ua/granit/mineraly-kniga/processy-obrazovaniya-mineralov/

4. http://big-archive.ru/geography/pedology/9.php

5. http://enc.sci-lib.com/article0001042.html