ДЕПАРТАМЕНТ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия Кафедра: «Агрохимии, почвоведения и защиты растений» Дисциплина: Мелиоративное почвоведение Контрольная работа Выполнила: студентка второго курса заочного отделения, группы _2 ЭМЗ, 04/040 Фастова Надежда Александровна Волгоград 2005г.
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО МЕЛИОРАТИВНОМУ ПОЧВОВЕДЕНИЮ Перечень вопросов для выполнения контрольной работы: 1.(3) Принцип рационального использования почв; 2.(11) Роль рельефа в почвообразовательном процессе. Элементы рельефа; 3.(25) Строение коллоидной мицеллы. Заряд коллоидов.
Объясните, чем от-личаются гидрофобные коллоиды от гидрофильных. Закон Гиббса; 4.(37) охарактеризуйте основные вводно-воздушные и физические свойства почв, их зависимость от механического состава и органического вещества; 5. (59) Опишите почвы таежно-арктической зоны. Тепловая мелиорация мерзлотных почв; 6. (69) Опишите методы химической мелиорации солонцов;
7. (70) Чем отличаются серые лесные почвы от подзолистых. Сравнивая их, больше внимания уделяйте мелиоративным аспектам этого вопроса. Контрольная работа 1. (3) Принцип рационального использования почв Почвенные ресурсы и их рациональное использование выступают в об-ласти удовлетворения спроса на продовольствие, корма, местное топливо, древесину и биологические сырьевые материалы в качестве наиболее суще-ственного
фактора. «Идеальным» типом землепользования можно считать то, которое, отражая экономические потребности региона и его социально-экономические и технические возможности, согласуется с природной специ-фикой территории. В век научно-технической революции и роста народонаселения, когда на поля и фермы, плантации и сады выходит все более мощная техника, вне-дряются индустриальные технологии сельскохозяйственного производства и остро стоит продовольственная проблема, важен с теоретической и практиче-ской точек зрения вопрос о рациональной структуре землепользования. Но для вовлечения каждого нового гектара в сельскохозяйственное производство требуется затратить большой капитал, причем освоение и ис-пользование новых территорий под монокультуры со временем требует все новых затрат на получение единицы продукции в виду постепенного измене-ния и ухудшения свойств почв при скачкообразном изменении их роли в аг-роценозах, при постоянном, часто невосполняемом, отчуждении значитель-ных количеств элементов питания, разрушении структуры от
механической обработки, потери органического вещества почв. Таким образом интенсивное сведение лесов, как это имеет место в тро-пиках, приводит к развитию катастрофической эрозии из-за большой неус-тойчивости экосистем тропических районов. Здесь новой технологией может стать «аграрно-лесное» хозяйство, смешанное использование земли, при ко-тором лесное хозяйство сочетается с земледелием, скотоводством, рыбораз-ведением.
Но массовый переход на новую технологию требует разъяснитель-ной работы и социально-экономических преобразований. Тундровые ландшафты легко разрушаются при различных антропоген-ных воздействиях и очень медленно восстанавливаются. При освоении по-добных территорий крайне желательно «дозировать» антропогенное воздей-ствие и постоянно его контролировать. Для окультуривания тундровых почв важно создать в них благоприятный тепловой режим и повысить аэрацию, вносить высокие нормы органических удобрений в виде компостов (до 200 т/га).
По направленности с/х использования почвы тундры могут быть сгруп-пированы следующим образом: 1) тундровые глеевые, торфянисто- и перегнойно-глеевые, горные тун-дровые, болотные почвы можно рекомендовать под оленьи пастбища; 2) тундровые глееватые, тундровые иллювиально-гумусовые, легкие по гранулометрическому составу почвы благоприятны для культурных сеноко-сов и пастбищ; 3) наиболее плодородны пойменные дерновые почвы пригодные под сенокосы и пастбища при применении комплекса культурно-технических ме-роприятий, осушении и внесении удобрений. Значительные возможности существуют для поднятия интенсивности землепользования в зоне распространения подзолистых и дерново-подзолистых почв мира. Они тесно связаны с необходимостью осуществле-ния комплекса мелиоративных, агротехнических и др. мероприятий: рацио-нальная организация территории, правильная обработка почв, внесение орга-нических и минеральных удобрений, известкование почв, посев многолетних трав, создание
окультуренного пахотного горизонта, борьба с избыточным увлажнением почв, укрупнение пахотных угодий. Благоприятные климатиче-ские условия в сочетании с вышеуказанным набором мероприятий позволяют на этих почвах выращивать ранние и среднеспелые с/х культуры. Болотные почвы этой зоны (особенно низинные) после осушения и культурно-технических и агротехнических мероприятий могут быть, при условии при-менения двустороннего регулирования водного режима, использованы
как пастбища, сенокосы, пашни. К регионам распространения бурых и серых лесных почв приурочены важные земледельческие районы мира. Основные мероприятии по повыше-нию плодородия этих почв должны быть направлены на создание мощного плодородного пахотного слоя путем систематического внесения органиче-ских и минеральных удобрений, борьбы с эрозией почв. Черноземные почвы, представляющие важнейший земледельческий фонд земного шара, требуют при вовлечении их в с/х правильного использо-вания их высокого потенциального плодородия,
предохранения гумусового горизонта от разрушения и деградационных процессов. Существует несколь-ко путей решения этой непростой задачи: рациональные приемы обработки, накопление и правильное расходование влаги, внесение удобрений, борьба с эрозией почв. Большое значение, особенно для черноземов степей, имеют влагонакопление, создание защитных лесополос. Улучшению и сбалансиро-ванности водного режима черноземов призвано служить орошение, но его применение должно быть организованно таким образом, чтобы не допустить развития деградационных процессов (вторичное засоление, слитогенез, трансформация структуры и гумуса черноземных почв). При соблюдении этих принципов черноземы представляют прекрасную базу для выращивания зерновых, технических культур. Для широкого развития животноводства и плодоводства. В зоне сухих степей с семиаридным климатом с/х культуры на кашта-новых почвах страдают от засух, но
естественная биологическая продуктив-ность травяных ценозов позволяет развивать животноводство при условии строгого соблюдения норм выпаса и введения пастбищеоборотов. Расширен-ное продуктивное использование каштановых почв в земледелии возможно при условии орошения с соблюдением норм и сроков поливов для предот-вращения вторичного засоления почв. Для борьбы с распространенной здесь солонцеватостью, необходимо проведение гипсования на фоне орошения,
травосеяния и внесения удобрений. Зоны полупустынных и пустынных почв (бурые полупустынные, серо-коричневые, серо-бурые пустынные) характеризуются низкой биологиче-ской продуктивностью почв, развитием ветровой эрозии. При введении оро-шения появляются признаки вторичного засоления почв и осолонцевания. Большое количество тепла позволяет при научно обоснованном орошении выращивать на большинстве этих почв бахчевые, овощные и плодовые куль-туры. Однако основным их использованием является пастбищное животно-
водство (отгонное и кочевое). Что является проблемой номер один субарид-ных и аридных регионов мира, следствие – опустынивание. Основные при-чины этого явления: неконтролируемая нагрузка на пастбища и отсутствие каких-либо пастбещеоборотов, излишнее стравливание растительности. Основным направлением работ по предотвращению опустынивания яв-ляется разработка новой стратегии использования земель, перестройка тра-диционных хозяйственных навыков населения и создание охраняемых терри-торий. Приоритет должен отдаваться экологическим принципам борьбы с опустыниванием. Для большей части сельскохозяйственных угодий мира ха-рактерны явления ускоренной эрозии почв. Особенно она интенсивна в тро-пиках, чему способствуют преобладание пересеченного рельефа, сплошная рубка лесов, наличие на обширных территориях мощных кор выветривания, легко поддающихся размыву и эрозионному разрушению, ливневый характер осадков в сочетании с резкой сезонностью увлажнения.
В странах Африки плоскостной смыв сочетается с овражной эрозией. Часто причиной истощения почв тропиков является практика монокультур-ного земледелия, отсутствие севооборотов или их неправильный состав, а также необоснованное применение новых технических приемов и средств возделывания сельскохозяйственных культур, разработанных для стран уме-ренного пояса. Борьба с эрозией почв должна включать комплекс мероприя-тий: улучшение структуры и вводно-физических
свойств почв, применение противоэрозионных методов обработки почв, сохранение и расширение про-тивоэрозионного лесонасаждения. Срочных мер по предотвращению вредных побочных последствий и разработке принципов и методов рационального и экологически обоснован-ного землепользования требует развивающееся бурными типами орошение. Опаснейшим из последствий его является вторичное засоление. Для предот-вращения вредных последствий орошения необходимо строительство закры-тых трубопроводов,
облицовка оросительных каналов для уменьшения по-терь воды, а также сооружение дренажно-коллекторной сети и соблюдение норм и сроков полива. В большинстве странах основные принципы взаимоотношения приро-ды и человека, с/х производства и использования почвенного покрова стро-ятся на таких понятиях, как «рациональное природопользование», «оптими-зация природной среды». Главная же задача производства – получение сию-минутной прибыли – плохо согласуется с необходимостью проявления забо-ты о природной среде и почвенном покрове. Природа при этом эксплуатиру-ется стихийно, что часто приводит к обострению экологической ситуации и истощению природных, в том числе и почвенных, ресурсов. Рационализация землепользования на основе точного учета региональ-ных и локальных особенностей почвенного покрова – одна из важнейших за-дач борьбы за здоровую окружающую среду, за решение продовольственной
проблемы мира, за обеспечение благополучия современного и грядущих по-колений людей на Земле. 2.(11) Роль рельефа в почвообразовательном процессе. Элементы рельефа Одним из важнейших факторов почвообразования, оказывающих ог-ромное влияние на генезис почв, структуру почвенного покрова, его контра-стность и пространственную неоднородность, является рельеф местности. Основными элементами рельефа являются водораздельные пространст-ва, склоны и долины.
В практике полевых почвенных исследований установилась следующая систематика типов рельефа: 1)макрорельеф; 2) мезорельеф; 3) микрорельеф; 4) нанорельеф. Каждый из перечисленных типов рельефа играет определенную роль в процессах почвообразования, т.е. в генезисе почв и географии почв, в фор-мировании структуры почвенного покрова. МАКРОРЕЛЬЕФ как рельеф, определяющий строение земной поверх-ности на больших территориях, определяет
и отражает, в соответствии с био-климатическими условиями, зональность почвенного покрова, его структуру и характер макрокомбинаций почв, типичных для данной зоны. МЕЗОРЕЛЬЕФ определяет структуру почвенного покрова в пределах конкретного ландшафта и характер мезокомбинаций почв, их сочетания. МИКРО- и НАНОРЕЛЬЕФ влияют на пятнистость и комплексность почвенного покрова и определяют характер микрокомбинаций, микроком-плексность. Оценить роль рельефа в почвообразовании можно только учете сово-купного взаимодействия всех факторов почвообразования в пределах кон-кретной местности. Так, например, в гумидных и субгумидных регионах при господстве увлажнения над испарением, в пониженных элементах рельефа (депрессии, долины) близкий уровень грунтовых вод всегда способствует об-разованию почв гидроморфного ряда – болотных, лугово-болотных, дерново-глеевых, болотно-подзолистых и др. По своему морфологическому строе-нию, режимам и химическому составу эти почвы резко отличаются от авто-
морфных почв, сформированных на водораздельных пространствах. В арид-ных и семиаридных условиях залегание близкого уровня грунтовых вод в по-нижениях рельефа приводит к образованию почв засоленного ряда – солон-чаков и в различной степени засоленных почв зонального ряда, в то время как на водоразделе признаки засоленности почв отсутствуют. 3.(25) Строение коллоидной мицеллы. Заряд коллоидов.
Объясните, чем отличаются гидрофобные коллоиды от гидрофильных. Закон Гиббса В почвах всегда присутствуют минеральные, органические и органо-минеральные коллоиды, состав и количественное соотношение которых за-висит от характера почвообразующих пород и типа почвообразования. Основу коллоидной частицы (коллоидная мицелла) составляет ее ядро. Ядро представляет собой сложное соединение аморфного или кристалличе-ского строения различного химического
состава. На поверхности ядра расположен прочно удерживаемый слой ионов, несущий заряд, –– слой потенциалопределяющих ионов. Ядро мицеллы вме-сте со слоем потенциалопределяющих ионов называется гранулой. Между гранулой и раствором, окружающим коллоид, возникает термодинамический потенциал, под влиянием которого из раствора притягиваются ионы проти-воположного знака (компенсирующие ионы). Так, вокруг ядра коллоидной мицеллы образуется двойной электрический слой, состоящий из слоя потен-циалопределяющих и слоя компенсирующих ионов. Компенсирующие ионы, в свою очередь, располагаются вокруг грану-лы двумя слоями. Один – неподвижный слой, прочно удерживаемый элек-тростатическими силами потенциалопределяющих ионов (слой Гельмголь-ца). Рис1. Схема строения мицеллы ацидоидного коллоида. Гранула вместе с неподвижным слоем называется коллоидной части-цей. Между коллоидной частицей и окружающим раствором возникает элек-трокинетический потенциал (дзета-потенциал),
под влиянием которого нахо-дится второй (диффузный) слой компенсирующих ионов, обладающих спо-собностью к эквивалентному обмену на ионы того же знака заряда из окру-жающего раствора. Коллоидная мицелла электронейтральна. Основная масса ее принад-лежит грануле, поэтому заряд последней рассматривается как заряд всего коллоида. Возникновение заряда у различных коллоидов связано с особенно-стями их химического состава и структуры. Отрицательный заряд приобре-тают коллоиды за счет разрыва
связей и облома пакетов глинистых минера-лов, различных форм почвенных кальцитов, несиликатных соединений желе-за и алюминия (их оксидов и гидроксидов) и освобождения валентных крае-вых ионов кислорода, при изоморфном замещении кислородных тетраэдрах минералов группы монотмориллонита 4-х валентного кремния 3-х валентным алюминием, алюминия – двухвалентными катионами – железом, магнием. Коллоиды, имеющие в потенциалопределяющем слое отрицательно за-ряженные ионы и диссоциирующие в раствор
Н-ионы называются ацидоида-ми (кислотоподобными), а положительные ионы, посылающие в раствор ио-ны ОН – базоидами (основания). Коллоиды в почве находятся главным образом в форме гелей, в кото-рых частицы сцепляются между собой и образуют пространственную струк-турную сетку, в ячейках которых удерживается вода. Во влажной почве не-большое количество коллоидов может находиться в состоянии золя (частицы разделены водной фазой). Раздельное существование коллоидных частиц в состоянии золя связано с наличием электрокинетического потенциала и вод-ной (гидратационной) оболочки на поверхности частиц. Одноименно заря-женные частицы отталкиваются друг от друга, могут долго находиться в сус-пензии, не образуя, осадка. При падении электрокинетического потенциала и уменьшении заряда частиц разноименно заряженные коллоиды, сталкиваясь, друг с другом при хаотическом движении, склеиваются, увеличиваются в размерах и выпадают в осадок. Процесс соединения коллоидных частиц и образования геля из золя называется
коагуляцией. Взаимодействию и соединению коллоидных частиц мешают водные пленки, которые удерживаются на их поверхности. По количеству воды, удерживаемой коллоидами, они разделяются на гидрофильные и гидрофоб-ные. Гидрофильные коллоиды сильно гидротированы, труднее коагулируют. К ним относятся некоторые органические вещества, встречающиеся в почвах, минералы монтмориллонитовой группы. Гидрофобные коллоиды содержат небольшое количество воды.
Это – гидрооксид железа, минералы каолинито-вой группы. Деление коллоидов на гидрофильные и гидрофобные несколько условно, поскольку при измельчении твердых коллоидных частиц степень гидратации их возрастает. 4.(37) охарактеризуйте основные вводно-воздушные и физические свойства почв, их зависимость от механического состава и органического вещества Вода в почве неоднородна, поэтому существуют пять категорий поч-венной
воды: – твердая вода – лед; – химически связанная вода; – парообразная вода; – физически связанная, или сорбированная вода; – свободная вода. Водными (вводно-физическими, гидрофизическими) свойствами назы-вают совокупность свойств почвы, которые определяют поведение почвен-ной воды в ее толще. Наиболее важными водными свойствами являются: 1)водоудерживающая способность почвы; 2)ее влагоемкость; 3)водоподъемная способность; 4) потенциал почвенной влаги; 5)водопроницаемость. 1) Водоудерживаемая способность – способность почвы удерживать содержащуюся в ней воду от стекания под влиянием силы тяжести. Количе-ственной характеристикой водоудерживающей способности почвы является ее влагоемкость; 2) Влагоемкость почвы – способность поглащать и удерживать опреде-ленное количество воды. В зависимости от сил, удерживающих воду в почве, и условий ее удержания выделяют следующие виды влагоемкости: – Максимальную адсорбционную влагоемкость (МАВ) – наибольшее количество воды, которое
может быть удержано сорбционными силами на поверхности почвенных частиц. – Максимальная молекулярная влагоемкость (ММВ) – характеризует верхний предел содержания в почвах рыхлосвязанной (пленочной) воды, т.е. воды, удерживаемой силами молекулярного притяжения на поверхности почвенных частиц. – Капиллярная влагоемкость (КВ) – наибольшее количество капилляр-но-подпертой воды, которое может удерживаться в слое почвы, находящемся в пределах капиллярной каймы. –
Наименьшая влагоемкость (НВ) – наибольшее количество капилляр-но0подвешанной влаги, которое может удерживать почва после стекания из-бытка влаги при глубоком залегании грунтовых вод. – Дефицит влаги в почве представляет собой величину, равную разно-сти между наименьшей влагоемкостью и фактической влажностью почвы. – Полная влагоемкость (ПВ) – наибольшее количество влаги, которое может содержаться в почве при условии заполнения ею всех пор, за исклю-чением пор с защемленным воздухом,
которые составляют, как правило, не более 5-8% от общей порозности. Следовательно, ПВ почвы численно соот-ветствует порозности (скважности) почвы. 3) Водоподъемная способность почв – свойство почвы вызывать восхо-дящее передвижение содержащейся в ней воды за счет капиллярных сил. Вы-сота подъема воды в почвах и скорость ее передвижения определяются в ос-новном гранулометрическим и структурным составом почв, их порозностью. Чем почвы тяжелее и менее структурны, тем больше потенциальная высота подъема воды, а скорость подъема ее меньше. 4) Потенциал почвенной воды. Поскольку вода в почве находится под одновременным сложным воз-действием нескольких силовых полей – адсорбционных, капиллярных, осмо-тических, гравитационных, – для характеристики их суммарного действия и оценки энергетического состояния воды в почве введено понятие термоди-намического, или полного, потенциала почвенной воды.
Полный потенциал почвенной воды ( ) (Па= )– это величина выражает способность воды в почве производить большую или меньшую работу по сравнению с чистой свободной водой. ∫z0dz+V-H2O[∫ dP+∫ dP], где – адсорбционный потенциал; – капиллярный потенциал; – ос-мотический потенциал; – гравитационный потенциал; – потенциал тензометрического давления; z – вертикальное расстояние; g – сила гравита-ции на единицу массы воды; V-H2O – парциальный удельный объем воды в почвенном растворе;
Р – давление воды; – осмотическое давление. 5) Водопроницаемость почв – способность почв и грунтов впитывать и пропускать через себя воду, поступающую с поверхности. В процессе посту-пления воды в почву и дальнейшего передвижения ее можно выделить 2 эта-па: – поглощение воды почвой и поглощение ее от слоя к слою в ненасыщен-ной водой почвы; – фильтрацию воды сквозь толщу насыщенной водой поч-вы. Газы и летучие органические соединения находятся в почве в несколь-ких физических
состояниях: 1)собственно почвенный воздух – свободный и защемленный; 2) адсорбированные и растворенные газы. 1) Свободный почвенный воздух – это смесь газов и летучих органиче-ских соединений, свободно перемещающихся по системам почвенных пор и сообщающихся пор и сообщающихся с воздухом атмосферы. Свободный почвенный воздух обеспечивает аэрацию почв и газообмен между почвой и атмосферой. Защемленный почвенный воздух – воздух, находящийся в порах, со всех сторон изолированных водными пробками. Защемленный воздух непод-вижен, практически не участвует в газообмене между почвой и атмосферой, существенно препятствует фильтрации воды в почве, может вызывать раз-рушение почвенной структуры при колебаниях температуры, атмосферного давления, влажности. 2) Адсорбированный почвенный воздух – газы и летучие органические соединения, адсорбированные почвенными частицами на их поверхности. Чем более дисперсна почва, тем больше содержит она адсорбированных га-зов
при данной температуре. Количество сорбированного воздуха зависит от минералогического состава почв, от содержания органического вещества, влажности. Растворенный воздух – газы, растворенные в почвенной воде. Раство-ренный воздух ограниченно участвует в аэрации почвы, так как диффузия га-зов в водной среде затруднена. Однако растворенные газы играют большую роль в обеспечении физиологических потребностей растений, микроорганиз-мов, почвенной фауны, а также в физико-химических процессах, протекаю-щих в почвах.
Воздушно-физические свойства почв. Совокупность ряда физических свойств почв, определяющих состояние и поведение почвенного воздуха в профиле, называется воздушно-физическими свойствами почв. Наиболее важными из них являются: 1)воздухоемкость, воздухосодержнание, воздухопроницаемость, аэрация. 1) Общей воздухоемкостью почв называют максимально возможное количество воздуха, выраженное в процентах по объему, которое содержится в воздушно-сухой почве ненарушенного строения при нормальных условиях.
Общую воздухоемкость (Ро.в.) можно определить по формуле: Ро.в=Робщ Рг, где Робщ. Общая порозность почвы, %; Рг – объем гигро-скопической влаги, %. Количество воздуха, содержащегося в почве при определенном уровне естественного увлажнения, называют воздухосодержанием. Определяется воздухосодержание (Рв) по формуле Рв=Робщ , (м3/га), где – объемная влажность почв, %. Вода и воздух в почве антагонисты. Поэтому существует четкая отри-цательная корреляция между влаго- и воздухосодержанием. Воздухосодер-жание колеблется в различных почвах и в различные сезоны от 0 (на переув-лажненных или затапливаемых территориях) до 80–90% (на пересушенных торфяниках). Во всех типах почв воздухосодержание имеет четко выражен-ную сезонную динамику. Воздухопроницаемостью (газопроницаемостью) называют способность почвы пропускать через себя воздух.
Воздухопроницаемость определяет ско-рость газообмена между почвой и атмосферой. Она зависит от грануломет-рического состава почвы и ее оструктуренности, от объема и строения (кон-фигурации) порового пространства. Воздухопроницаемость определяется главным образом некапиллярной порозностью. 5. (59) Опишите почвы таежно-арктической зоны. Тепловая мелиора-ция мерзлотных почв Почвы таежно-арктической зоны относятся к криогенным почвам.
Криогенез – это генезис (образование, развитие и эволюция) почв в условиях влияния многолетней мерзлоты. Общими свойствами криогенных почв являются: 1) мерзлотный тип температурного и водного режимов; 2) низкие скорость и емкость биологического круговорота веществ; 3) оторфованность и грубогумусность органогенных горизонтов; 4) слабая дифференциация минеральной части профиля на генетиче-ские горизонты;
5) наличие в профиле признаков криогенной деформации и криотурба-ций (полигональность, бугорковатость и пятнистость поверхности, морозо-бойная трещиноватость, криогенная дифференциация скелетного материала и т.д.); 6) криогенная оструктуренность; 7) криогенная коагуляция продуктов выветривания и почвообразова-ния. Арктические почвы – это хорошо дренированные почвы высокой Арк-тики и Антарктики, формирующиеся в условиях полярного холодного кли-мата. Арктические почвы могут быть разделены на два подтипа: 1)арктические пустынные; 2) арктические типичные гумусные. Современный уровень изученности этих почв позволяет в пределах первого подтипа выделить два рода: а) насыщенные и б) карбонатные и засо-ленные. Арктические пустынные карбонатные и засоленные почвы характерны для супераридной и ультрахолодной части Арктики и оазисов
Антарктики. Эти арктические почвы имеют нейтральную или слабощелочную реакцию и солевую корочку на поверхности. Арктические пустынные насыщенные поч-вы отличаются от описанных отсутствием новообразований легкораствори-мых солей и карбонатов в верхней части профиля. Арктические типичные гумусные почвы характеризуются слабокислой или нейтральной реакцией, имеют несколько большие запасы гумуса, чем почвы первого подтипа, формируются под задернованными участками поли-гонов, солевых аккумуляций они не имеют.
Наиболее характерными чертами арктических почв следует считать следующие: 1) комплексность почвенного покрова, связанная с характером микро-рельефа, полигональность; 2) укороченность профиля в связи с низкой интенсивностью почвооб-разовательных процессов и неглубоким сезонным оттаиванием; 3) неполнота и недифференцированность почвенного профиля из-за малой интенсивности передвижения веществ; 4) значительная скелетность вследствие преобладания физического вы-ветривания;
5) отсутствие оглеения, связанное с небольшим количеством осадков. Мерзлотно-таежные почвы – это почвы, формирующиеся на многолет-немерзлых породах преимущественно суглинистого гранулометрического состава в условиях холодного климата. В настоящее время представляется возможным выделить три типа морзлотно-таежных почв: морзлотно-таежные глеевые почвы; мерзлотно-таежные неоглеенные почвы (гомогенные криоземы; мерзлотные палевые почвы). Мерзлотно-таежные почвы при близком залегании мерзлоты (50 – 60 см) и достаточно большом количестве осадков имеют чаще всего оглееный профиль. Для Северной Якутии отмечается такое строение мерзлотно-таежных глеевых почв: подстилка мощностью 5-7 см, под которой сразу идет переув-лажненный оглееный горизонт; ортшейнов в профиле почвы нет. При малой мощности почвы нанорельеф трещинно-нанополигональный, при достаточно мощной толще суглинка
– пучинно-бугорковатый. Мерзлотно-таежные неоглеенные почвы (гомогенные криоземы) – раз-виваются под редкостойной угнетенной лиственничной тайгой на самых раз-нообразных почвообразующих породах. Гомогенные криоземы имеют следующие признаки: 1) торфянистый характер органогенного горизонта; 2) очень малая мощность профиля и высокое залегание льдистой мерз-лоты; 3) обилие в минеральном горизонте неразложившихся и полуразло-жившихся остатков за счет криотурбаций;
4) гомогенность, бесструктурность, плывунность; 5) отсутствие признаков оглеения; В отличие от глеевых почв, для которых характерно сегрегационное ожелезнение, для гомогенных криоземов типично равномерное распределе-ние железа в профиле. При этом наблюдается достаточно высокое содержа-ние несиликатных соединений железа. Палевые мерзлотные почвы в отличие от мерзлотно-таежных (глеевых и неглеевых) почв формируются в условиях
ультраконтинентального холод-ного полуаридного климата преимущественно на средних и основных поро-дах, хотя встречаются и на кислых. Ареал их распространения занимает по-лосу предтундровых редколесий подзоны северной и средней тайги. Наибо-лее типичный растительный покров – лишайноково-кустарничковые лист-венничники и заросли кедрового стланика. Тепловая мелиорация мерзлотных почв. Задача тепловых мелиораций почв – изменение ее температурного ре-жима с целью приведения его к оптимальному для развития сельскохозяйст-венных растений. Тепловые мелиорации осуществляются двумя путями: из-менение структуры теплового баланса (усилением или ослаблением притока тепла или его расходования) и изменением теплофизических свойств почв. Многие мероприятия по улучшению температурного режима обычно сказы-ваются на обоих этих факторах. Изменение водного режима сказывается и на температурном режиме. Так, орошение приводит к снижению температуры почвы; особенно оно важ-но для предохранения почвы от
перегрева. Осушение приводит к повышению температуры почвы. Вспаханная почва лучше прогревается по сравнению с невспаханной. В северных районах на холодных почвах применяют гребне-вание поверхности, посев культур на грядках. При гребневании поверхность почвы увеличивается по сравнению с выровненной, что способствует увели-чению поглощения лучистой энергии. Большое распространении получило мероприятие – мульчирование по-верхности
почвы – покрытие ее различными материалами: торфяной крош-кой, соломой, листьями, навозом, древесными опилками, мелом, песком, специальной бумагой, полимерной пленкой и др. Температура почвы при мульчировании может понижаться или повы-шаться в зависимости от свойств покрытия. Так при покрытии черной бума-гой, пластмассовой пленкой температура почвы повышается. Таким образом, мы видим, что очень важным мероприятием по улуч-шению мерзлотных почв являются их утепление
и улучшение аэрации путем окультуривания, которое состоит в осушении земель, облесении, снегозадер-жании, известковании кислых почв, посеве бобовых, оструктуривании, уско-рении оттаивания весной и т.д. 6. (69) Опишите методы химической мелиорации солонцов Солонцы – засоленные на глубине почвы. Щелочная реакция почвенного раствора и неблагоприятные вводно-физические свойства не позволяют использовать солонцы в земледелии без мелиорации. Основной прием мелиорации заключается в изменении состава обменных катионов при одновременном улучшении физических свойств. Обменный натрий заменяется на обменный Ca+2. Щелочность нейтрализует-ся, почвенные коллоиды коагулируются, улучшаются микроструктура и вод-но-физические свойства солонцов. В качестве мелиоранта используется, прежде всего гипс. Практика его применения в Венгрии насчитывает более 200 лет.
На степных и лугово-степных солонцах возможна самомелиорация – глубокая вспашка с перемешиванием верхних горизонтов с гипсовым и кар-бонатным. Хорошими почвоулучшителями являются травы с мощной корне-вой системой, дающие на мелиорированных солонцах высокий урожай. Мел-кие пятна солонцов можно мелиорировать с помощью землевания. Свойства солонцов улучшаются при применении органических и кислых минеральных удобрений.
7. (70) Чем отличаются серые лесные почвы от подзолистых. Сравнивая их, больше внимания уделяйте мелиоративным аспектам этого вопроса. Сравнительная характеристика серых лесных и подзолистых почв Серые лесные почвы Подзолистые почвы Зона лесных почв целиком впи-сывается в ландшафтную зону лесо-степья, которая представлена сочета-нием смешанных дубрав, березовых лесов, безлесных участков, занятых в прошлом
степной растительностью. Распространение серых лесных почв связано непосредственно с широколи-ственными лесами. Под термином «подзолистые почвы» понимается большая группа кислых сиаллитных элювиально-иллювиально-дифференцированны х почв. Эти почвы формируются под хвойными, хвойно-лиственными или вторичными лиственными лесами бо-реального и суббореального поясов, преимущественно на голоценовых суглинистых и глинистых, часто дву-членных, гляциальных, флювиогля-циальных и древнеаллювиальных от-ложениях, реже на плотных коренных породах. Для условий формирования этих почв характерно периодическое переувлажнение верхней части про-филя: весной при снеготаянии и осе-нью перед установкой снежного по-крова. Гумусовый и оподзоленные го-ризонты именно светло-серые Гумусообразование и оподзоли-вание – идут одновременно, и гуму-совый горизонт в верхней части про-филя образуется сразу под лесной подстилкой. Подзолистый горизонт имеет белесую окраску разных тонов
Генезис. Формируются под влиянием следующих процессов: поступление органических остатков в почву, гуму-сонакопление и связанная с ним био-генная аккумуляция зольных веществ, выщелачивание карбонатов и легко растворимых солей, миграция гуму-совых веществ и продуктов распада минералов в форме металлорганиче-ских и оксидных соединений, лесси-важ и оглинивание. Формирование элювиального иллювиального гори-зонтов серых лесных почв в наиболь-шей мере связано с
лессиважем. Сте-пень выраженности его неодинакова в разных условиях, а сам процесс про-текает в комплексе с другими явле-ниями, в частности с оглиниванием. Генезис. Формирование подзолистых почв под хвойными лесами связано с особенными биоклиматическими и биогеохимическими условиями поч-вообразования, среди которых важ-нейшую роль играют: а) бедность растительного опада зольными эле-ментами питания и азотом; б) пони-женные температуры и промывной водный режим; в) особенность био-
химических превращений раститель-ных остатков; замедление микробной деятельности, преобладание грибного кислотообразующего разложения, консервация лесного опада в виде подстилки, продуцирование в под-стилке и усиленное вымывание из нее в почву водорастворимых гумусовых кислот и простых органических ки-слот. Анализ валового химического состава. Дифференциация валового хи-мического состава илистой фракции по генетическим горизонтам выраже-на в малой степени. В составе ила сконцентрирована основная часть ок-сидов алюминия, железа, фосфора и магния. В иле содержаться минералы гидрослюдистомонтмориллонитовой ассоциации. Гидрослюда преобладает во всех генетических горизонтах, в меньшем количестве присутствуют смешаннослойные минералы, мон-тмориллонит, хлорит, каолинит, кварц и гидрооксиды железа. Имеют, кислую реакцию. Сте-пень насыщенности почв основания-ми наименьшая у светло-серых, чем у всех
остальных лесных почвах. Анализ валового химического состава. Анализ валового химического состава илистой фракции и иллюви-альных корочек и сопоставление его с составом почвы в целом показывает, что, во-первых, илистая часть почвы значительно беднее кремнеземом и богаче полуторными оксидами и дру-гими компонентами по сравнению с более крупными фракциями; во-вторых, состав ила несколько меняет-ся по профилю, что свидетельствует об оподзоленности почвы; в-третьих, состав ила
корочек и основной массы иллювиальных горизонтов близок и свидетельствует о перемещении наря-ду с продуктами разрушения минера-лов тонких неразрешенных частиц. Имеют четкую кислотную при-роду при малой гумусированности. Зона лесостепи является зоной интенсивного земледелия. По степени сельскохозяйственного использова-ния почв она занимает второе место после черноземной зоны.
В связи с невысоким содержанием гумуса и низкой обеспеченностью азотом се-рые лесные почвы в первую очередь нуждаются в органических удобрени-ях (навоз, торфонавозные компосты). Внесение высоких доз навоза способ-ствует улучшению структурного со-стояния пахотного горизонта, снижа-ет кислотность почвы, улучшает пи-щевой режим. На светло-серых, имея ввиду их кислую реакцию, необходимо прово-дить известкование, которое в рай-онах свеклосахарных заводов осуще-ствляется путем внесения богатого известью дефеката. Из минеральных удобрений хо-роший эффект дает применение фос-форитной муки и томасшлака, высо-кий – применение азотных удобрений, средний – калийных. Для успешного и планомерного повышения плодородия серых лесных почв необходимо осуществление це-лого комплекса мероприятий. Борьба с эрозией почв – одно из важнейших звеньев этого комплекса. В своем природном состоянии подзолистые почвы малоплодородны для с/х культур, причем их плодоро-дие
лимитируется неблагоприятным комплексом как химических, так и физических свойств. Положение сла-бо меняется при распашке и освоении почв, если не применяются специаль-ные меры по их окультуриванию. В то же время при интенсивном окульту-ривании, адекватной агротехнолигии эти почвы способны производить вы-сокие урожаи при благоприятных по-годных условиях. Для повышения и поддержания на высоком уровне пло-дородия пахотных почв для их окуль-туривания императивны
следующие приемы: – создание глубокого, рыхлого, высокогумусированного, слабокисло-го слоя, что достигается постепенным углублении при внесении больших доз органических удобрений и из-вестковании; – периодическое внесение орга-нических удобрений и применение травосеяния в севообороте для под-держания бездефицитного баланса гумуса и облагоражвания его состава (повышение гуминовых кислот в со-ставе гумуса); – периодическое известкование для недопущения повышения кислот-ности; – систематическое внесение минеральных азотных,
фосфорных, калийных удобрений в дозах, доста-точных для получения планируемого урожая (избыток удобрений на полях так же вреден, как и их недостаток); – периодическое глубокое рых-ление (щелевание, кротование и т.д.) подпахотных горизонтов для преду-преждения внутрипочвенного по-верхностного переувлажнения и обеспечения свободного дренажа; – регулирование водного режи-ма путем сброса избытка поверхност-ных вод весной мелким поверхност-ным дренажем или бороздованием и умеренного полива дождеванием в периоды летних засух. Большие массивы в различной степени оглеенных (заболоченных) подзолистых почв, как пахотных, так и под лесом, нуждаются в осушитель-ных и других мелиорациях. Пояснение: А – гумусово-аккумулятивный горизонт разделяется на подгоризонты. А0 – органические остатки на поверхности почвы – лесная подстилка, опавшие листья травянистых растений, моховой очес торфяноболотных почв. А1 – собственно гумусово-аккумулятивный горизонт, где сосредоточе-
на основная масса гумуса. А2 – элювиальный горизонт, из которого вымываются питательные элементы, гумус, коллоиды в подстилающий горизонт В. В – иллювиальный, или переходный. Этот горизонт в некоторых поч-вах разделяют на подгоризонты В1 и В2 в зависимости от скопления карбона-тов, сульфатов (в том числе и гипса). С – слабо измененная в процессе почвообразования материнская поро-да.
D – подстилающая почву горная порода, не измененная в процессе почвообразования. Граница между горизонтами не всегда четкая, поэтому иногда выделя-ют горизонты плавного перехода, например А2В1 ВС и т.д. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Почвоведение. Учеб. В 2 ч./Под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова.Ч 1. Почва и почвообразование/Г.Д. Белицина, В.Д. Васильевская,
Л.А. Гришина и др. – М.: Высш. шк 1988 – 400с. 2. Почвоведение. Учеб. В 2 ч./Под ред. В.А. Ковды, Б.Г. Розанова.Ч 2. Типы почв, их география и использование/Л.Г. Богатырев, В.Д. Васильевская, А.С. Владыченский и др. – М.: Высш. шк 1988 – 368с. 3. Мелиоративное почвоведение./Под ред.
А.И. Голованова. – М.: Колос, 1983. – 318 с. – (Учебники и учеб. Пособия для высш. с х. учеб. заведений).