Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Ивановская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.К. Беляева»

Агротехнологический факультет

Контрольная работа по почвоведению

Выполнила:

студентка 2 курса

заочного отделения

Ганьжа Екатерина

1. Форма, возраст и размеры Земли

Впервые предположение о шарообразной форме Земли высказывали ещё античные мыслители. Они основывались на некоторых наблюдениях и философских представлениях о шаре как идеальной форме. Греческий учёный Эратосфен (273-192 гг. до н.э.) не только установил, что наша планета шарообразная, но и с помощью простых средств измерил её окружность и радиус (по Эратосфену, окружность земного шара равна 252 тыс. аттических стадий, то есть 39 690 км). Ученый утверждал, что если плыть от Пиренейского полуострова на запад, то можно достичь Индии. В середине XV в. Колумб, отправляясь на поиски западного пути в Индию, руководствовался именно этой идеей. В конце XVII - начале XVIII в. Исаак Ньютон теоретически обосновал, что под воздействием силы тяжести Земля должна быть сплюснута у полюсов и является эллипсоидом вращения.

Позднейшие геодезические и астрономические исследования позволили определить истинную форму и размеры Земли. Известно, что планета сформировалась под действием двух сил - силы взаимного притяжения её частиц и центробежной силы, возникающей из-за вращения планеты вокруг своей оси. Сила тяжести представляет собой равнодействующую этих двух сил. Степень сжатия зависит от угловой скорости вращения: чем быстрее вращается тело, тем больше оно сплющивается у полюсов. Расстояние от центра планеты до экватора называется экваториальным радиусом и составляет 6378,2 км, а расстояние до полюса - полярным радиусом и равно 6356,8 км. Разница полярного и экваториального радиусов составляет примерно 21 км. Следовательно, наша планета действительно не похожа на ровный шар, а сплющена у полюсов и является эллипсоидом.

Детальные измерения с помощью искусственных спутников показали, что Земля сжата не только на полюсах, но и по экватору (наибольший и наименьший радиусы по экватору отличаются на 210 м), а значит, является трехосным эллипсоидом. Согласно последним расчётам, этот эллипсоид несимметричен и по отношению к экватору - южный полюс расположен к экватору немного ближе, чем северный. Истинную геометрическую форму Земли назвали геоидом - телом с воображаемой поверхностью, совпадающей с поверхностью спокойного океана, которая на суше мысленно продолжается под материками и островами.

Рельеф нашей планеты неровен - низменные равнины чередуются с высокими горными хребтами, а на дне океана обнаружены глубоководные впадины. Высочайшая точка на Земле - гора Джомолунгма в Гималаях - достигает высоты 8848 м. Самая глубокая впадина Мирового океана - 11 022 м - обнаружена в Марианском жёлобе Тихого океана. Таким образом, наибольшая амплитуда рельефа земной поверхности составляет примерно 20 км. Определением размеров и формы Земли, измерениями на земной поверхности и их отображением на планах и картах занимается наука геодезия (от греч. geodaisia - землеразделение, где ge - Земля и daio - делю, разделяю). Данные о размерах и гравитационном поле Земли имеют большое значение для изучения космического пространства и запуска космических летательных аппаратов. Составленные геодезистами планы и карты необходимы для военных, строителей, геологов и многих других специалистов.

2. Магматизм (вулканизм и плутонизм) как процесс формирования земной коры и почвообразующих пород

МАГМАТИЗМ (а. magmatism; Н. Magmatismus; ф. magmatisme; и. magmatismo) - совокупность процессов выплавления магмы, её эволюции, перемещения, взаимодействия с твёрдыми породами и застывания. Магматизм - одно из важнейших проявлений глубинной активности Земли. С изменением геодинамики изменяется тип магматизма, который, в зависимости от геологической истории и приуроченности к той или иной структуре земной коры, подразделяется на геосинклинальный, орогенный, платформенный и областной тектоно-магматической активизации. По глубине проявления (застывания магмы) различают магматизм абиссальный, гипабиссальный, субвулканический, поверхностный (вулканизм), а по составу - ультраосновной, основной, средний, кислый и щелочной. По вещественному составу выделяют также океанический и континентальный магматизм. Согласно концепциям «новой глобальной тектоники» (тектоники плит) магматизм проявляется в основном в зонах взаимодействия литосферных плит, в зонах их раздвижения (рифтах) и в зонах восходящих тепловых потоков (т.н. горячих точках). Наибольшей интенсивностью проявления магматизма и его вещественным разнообразием характеризуются активные континентальные окраины (зоны перехода континент-океан) и островные дуги, где океаническая кора путём магматических процессов преобразуется в континентальную. В современную геологическую эпоху магматизм развит в пределах Тихоокеанского вулканического кольца, срединно-океанических хребтов, рифтовых зон Африки и Средиземноморья и др. С магматизмом связано образование разнообразных месторождений полезных ископаемых.

ПЛУТОНИЗМ (от греч. Pluton - Плутон, бог подземного царства * а. plutonism; н. Plutonismus; ф. plutonisme; и. plutonismo) - геологическая концепция конца 18 - начала 19 вв. о ведущей роли внутренних сил в геологической истории Земли. Как система взглядов плутонизм был впервые опубликован (1788, 1795) шотландским учёным Дж. Геттоном.

Плутонизм придаёт основное значение в формировании и преобразовании пород земной коры действию эндогенных процессов, в особенности глубинному магматизму и вулканизму. Становление плутонизма происходило в острой борьбе с нептунизмом (А. Вернер), приписывавшим решающую роль при породообразовании процессам, происходящим в гидросфере, и отвергавшим какого-либо значение внутренних геологических факторов. В начале 19 века было доказано вулканическое происхождениебазальтов и выявлена роль внутренней энергии Земли в подавляющем большинстве геологических процессов. Идейная борьба между сторонниками плутонизма и нептунизма сыграла большую роль в становлении геологических наук.

Вулканизм.

Вулканизм - это излияние на поверхность лавы, выход газов, выбрасывание обломочного материала.

Основные типы вулканов.

1. Гавайский тип (встречаются на Гавайях и в Испании). Характеризуются пологими склонами не более 10⁰, лава основная, температура 1200⁰С, извержение происходит спокойно, лава просто переливается через край.

2. Стромболианский тип (вулкан Стромболи в Средиземном море, Ключевская Сопка на Камчатке) - лава основная, но содержит газы, умеренные извержения иногда сменяются более мощными взрывами.

3. Везувианский тип (Везувий в Италии, Этна в Сицилии). Лава среднего состава, вязкая, она закупоривает жерло, под пробкой скапливается большое количество газов. Извержению предшествуют толчки, затем следует взрыв с выбрасыванием пепла, лапиллей и бомб. Затем в виде фонтана изливается жидкая лава. Конусы имеют наклон 20-30⁰.

4. Пелейский тип (вулкан Монталь-Пеле на Малых Антильских островах, Катмай на Аляске). Лава среднего состава, застревает в жерле вулкана, препятствует выходу газов. Лава выдавливается газами в виде обелиска. Прорывающиеся газы обладают температурой 700-800⁰С. Образуется «палящая туча», которая со скоростью 200-300км/час и «палит» все на своем пути. В 19002г при извержении Монталь-Пеле был уничтожен город Сен-Пьер, и погибло 30тыс. человек.

5. Кракатауский тип (встречаются на островах Ява и Суматра) - Лава кислая. Извержение характеризуется взрывом большой мощности, лава вспенивается, выделяется большое количество обломочного материала. В 1883г при взрыве Кракатау пепел был поднят на высоту 80км и в течение 3лет носился над землей.

6. Маары (трубки взрыва, диатремы) - единый взрыв газов без излияния лавы. Диаметр составляет 1-2км. Встречаются в Германии, Франции, Мексике, Африке, Новой Зеландии, России. С ними связаны кимберлитовые трубки, с которыми связаны месторождения алмазов.

3. Формирование и строение поймы. Её рельеф. Использование поймы и отдельных её областей в сельском хозяйстве

По определению Н. И. Маккавеева, пойма - это приподнятая над меженным уровнем воды в реке часть дна долины, покрытая растительностью и затопляемая половодьем. Пойма образуется почти на всех реках, как горных, так и равнинных, имеющих переменный уровень воды и находящихся в стадии врезания аккумуляции или стабильного состояния продольного профиля. Пойма может отсутствовать только на участках порожисто-водопадного русла и в узких ущельях. Высота пойм зависит от высоты половодья. У рек, впадающих в крупные приемные 'бассейны, высота половодья убывает к устью. В соответствии с этим убывает и высота поймы. Так, относительная высота (над меженным уровнем реки) волжской поймы в районе Саратова 11-12 м, у Волгограда она снижается до 7 м, а у Астрахани-до 2 м. В сужениях дна долины сезонная амплитуда уровней больше, чем на прилегающих участках расширений дна, поэтому и высота поймы возрастает на первых и убывает на вторых.

Так как высота половодий изменяется от года к году, то наиболее высокие участки поймы затопляются редко, раз в десять или даже в сто лет. Вследствие этого не всегда легко найти границу между поймой и надпойменной террасой.

В таких случаях приходится руководствоваться почвенно-ботаническими признаками: смена луговых почв почвами зонального типа и появление в растительном покрове видов, не выносящих затопления (например, ковыля), помогают установить границу разлива, а, следовательно, и границу поймы.

Большая роль в формировании поймы и слагающих ее различных фаций аллювиальных отложений принадлежит боковой эрозии рек. Последняя в значительной мере обусловливается первичной извилистостью рек.

4. Отложения болот и их использование

5. Состав гумуса и особенности гумусообразования в различных почвах

Почвенный гумус состоит из следующих основных групп органических веществ: гуминовые кислоты; фульвокислоты; гумины; органо-минеральные производные гумусовых кислот. Гуминовые кислоты. Это высокомолекулярные азотосодержащие органические вещества, образующиеся при разложении отмерших растений и гумификации, окрашенные в черный или коричнево-черный цвет. Молекулярная масса - от 400 до 1 000 000. Эти кислоты практически нерастворимы в воде и минеральных кислотах, но хорошо растворимы в щелочах, аммиаке, соде, пирофосфате натрия с образованием коллоидных растворов темной окраски (от вишневой до темно-коричневой и черной). Из растворов эти кислоты хорошо осаждаются водородом минеральных кислот, солями алюминия, железа, кальция, магния в виде аморфного студнеобразного осадка.

В состав гуминовых кислот входят (% по массе): углерод - 52-62, водород -2,8-6,6, кислород- 31-40, азот- 2-6.

Молекула гуминовой кислоты имеет ядро, боковые цепи и периферические функциональные группы. В ядро входят ряд ароматических циклических колец. Боковыми цепями могут быть углеводные, аминокислотные и другие цепочки. Функциональные группы представлены карбоксильными (-СООН) и феногидроксильными (ОН) группами, которые играют важную роль в почвообразовании, так как обуславливают процессы взаимодействия гуминовых кислот с минеральной частью почвы.

При взаимодействии с катионами аммония, щелочных и щелочноземельных металлов гуминовые кислоты образуют соли - гуматы. Гуматы обладают различными свойствами. Соли аммония, натрия и калия хорошо растворимы в воде. Они легко мигрируют по почвенному профилю с током атмосферных осадков.

Гуматы калия и магния нерастворимы в воде и образуют в почве водопрочные гели, за счет клеящей и цементирующей способности которых формируется водопрочная структура почвы. Основная масса гуминовых кислот представлена гелями, прочно связанными с минеральной частью почвы.

Фульвокислоты. Это азотосодержащие высокомолекулярные органические кислоты, которые от гуминовых отличаются светлой (желтой, оранжевой) окраской, более низким содержанием углерода, растворимостью в кислотах.

Элементный состав (% по массе): углерод - 41-46, водород - 4-5, азот -3-4. Содержание кислорода динамично и зависит от количества углерода, как правило, в фульвокислотах его больше, чем в гуминовых кислотах.

Фульвокислоты имеют сильнокислую реакцию и хорошо растворимы в воде. Благодаря этому они энергично разрушают минеральную часть почвы, причем степень их разрушительного действия определяется уровнем содержания геминовых кислот. Гуминовые кислоты как бы ингибируют агрессивность фульвокислот.

Молекулы фульвокислот построены по такому же принципу, как и молекулы гуминовых, однако ядро менее выражено, боковых цепей несколько больше, а по количеству функционльных групп они значительно превосходят гуминовые кислоты.

Взаимодействуя с минеральной частью, фульвокислоты образуют соли - фульваты. Практически все фульваты растворимы в воде.

Гумины. Это часть гумусовых веществ, которые нерастворимы ни в одном растворителе. Они представлены комплексом гуминовых, фульвокислот и их органо-минеральных производных, прочно связанных с минеральной частью почвы.

Органо-минеральные производные гуминовых и фульвокислот.

За счет многочисленных функциональных групп гумусовые кислоты, взаимодействуя с минеральной частью почвы, образуют органо-минеральные производные. Эти взаимодействия могут осуществляться путем сорбции гумусовых веществ минеральными соединениями твердой фазы почвы, путем образования комплексных гетерополярных солей (при взаимодействии с металлами), путем образования простых гетерополярных солей (при взаимодействии со щелочными и щелочноземельными металлами). Образование органоминеральных производных придает стабильность гумусу, способствует его аккумуляции, накоплению микро- и макроэлементов, способствует агрегатообразованию. В случае образования большого количества органоминеральных производных фульвокислот может увеличиваться подвижность минеральных компонентов и, следовательно, потери их за счет выноса с током вод. При техногенном загрязнении почв образование органоминеральных производных играет исключительно важную роль, так как этот процесс способствует связыванию токсинов и загрязнителей.

Влияние природных условий на характер и скорость гумусообразования.

Многообразие природно-климатических условий предопределяет различия в гумусообразовании. Характер и скорость гумусообразования зависят от целого ряда факторов, важнейшими из которых являются: водно-воздушный и тепловой режимы, гранулометрический состав, физико-химические свойства почвы, состав и характер поступления растительных остатков, видовой состав микрофлоры и ее активность.В зависимости от водно-воздушного режима гумусообразования протекает в аэробных или анаэробных условиях. При влажности почвы 60-80% от полной влагоемкости и температуре 25-30⁰С разложение растительных остатков протекает весьма интенсивно. Промежуточные продукты разложения органического вещества быстро минерализуются, высвобождается значительное количество элементов минерального питания, но гумуса накапливается мало. То есть в таких условиях процессы минерализации доминируют на процессами гумификации. При постоянном и значительном недостатке влаги количество растительного опада невелико, процессы трансформации замедлены. Это приводит к накоплению гумуса в небольших количествах. При постоянном избытке влаги (анаэробные условия) процессы гумусообразования замедляются, особенно если избыток влаги сочетается с низкими температурами.

В разложении растительных остатков участвуют анаэробные бактерии. Промежуточные продукты разложения содержат много низкомолекулярных органических кислот и восстановленных газообразных продуктов. Эти соединения подавляют микробиологическую активность, в результате чего разложение растительных остатков замедляется, происходит скопление полуразложившихся остатков, частично сохранивших анатомическое строение, - торфа. Наибольшее количество гумуса в почвах накапливается при сочетании оптимального гидротермического режима и периодически повторяющегося, не очень сильного иссушения. Такие условия создаются при формировании черноземов. На гумусообразование значительное влияние оказывает состав растительных остатков и характер их поступления в почву. Так, остатки травянистой растительности богаты белками, углеводами и зольными элементами. Основная часть их попадает непосредственно в почву в виде корней, их разложение происходит при тесном контакте с почвенными частицами в присутствии значительного количества оснований, прежде всего кальция. Основная группа микроорганизмов - бактерии. В таких условиях образуется высококачественный мулевый («мягкий») гумус, равномерно пропитывающий минеральную часть почвы. Мулевый гумус также образуется под лиственными лесами, хотя растительный опад в этом случае попадает на поверхность почвы. Остатки древесной растительности бедны белками, содержат мало зольных элементов, но обогащены лигнином, восками, смолами, дубильными веществами. Поступают они преимущественно на поверхность почвы и разложение их осуществляется грибной микрофлорой. При разложении такого опада образуется значительное количество легко передвигающихся с током воды вниз по профилю органических кислот. Нейтрализации их не происходит из-за недостатка оснований, процессы гумификации подавлены кислой реакцией. В таких условиях формируется модер («грубый») гумус, в составе которого преобладают фульвокислоты. Таким образом, в почвах накапливается различное количество гумуса (от 0,5-1 до 10-12% и более), существенно различающегося по качеству. Качество гумуса определяют по соотношению гуминовых и фульвокислот в его составе (С_гк: С_фк). Различают следующие типы гумуса: гуматный (более 1,5), фульфатно-гуматный (1-1,5), гуматно-фульватный (1-0,5) и фульватный (менее 0,5). Значительное влияние на гумусообразование оказывают гранулометрический состав и физико-химические свойства почвы. Песчаные и супесчаные почвы имеют хорошую аэрацию, быстро прогреваются. В этих почвах органические остатки интенсивно разлагаются, образовавшиеся гумусовые вещества плохо закрепляются на поверхности песчаных частиц и быстро минерализуются. В глинистых и суглинистых почвах процесс разложения растительных остатков происходит значительно медленнее, гумусовых веществ образуется больше и они хорошо закрепляются на поверхности минеральных частиц. Гумусонакопление зависит не только от количества образовавшегося гумуса, но и от условий его закрепления в почве. Большую роль в этом играет кальций, так как для почв, насыщенных кальцием, характерна нейтральная реакция среды, благоприятная для развития бактерий. В этих почвах образуется много нерастворимых гуматов кальция. Наряду в этим Закреплению гумуса способствует наличие в почвах глинистых минералов.

Роль гумусовых веществ в жизни растений, почвообразовании и плодородии почв.

С гумусовыми веществами почв тесно связана жизнь растений. Органические вещества почвы частично обеспечивают потребности растений в углекислом газе, который необходим для фотосинтеза. Гумус содержит большие запасы питательных веществ. Например, азот представлен в верхних слоях почвы в основном органическими формами. Гумус содержит биологические активные вещества, которые стимулируют физиологические и биохимические процессы в растениях. На высоко-гумусных почвах вырастают растения с повышенным содержанием хлорофилла. Вытяжки солей гуминовых кислот (гумат натрия) являются стимуляторами роста растений. Их применяют в качестве растворов для опрыскивания, замачивания семян, полива растений. Вытяжки фульвокислот и их солей способствуют интенсификации поступления в растения элементов минерального питания. В последние годы из торфа и угля при обогащении аммиаком и суперфосфатом получают гумусовые удобрения, которые применяют в малых дозах. В гумусе содержатся и сохраняются на продолжительный срок основные элементы минерального питания и микроэлементы. В процессе минерализации гумуса они переходят в доступную для растений форму. Огромное значение имеет гумус как фактор поглотительной способности почвы. Чем больше в почве гумусовых веществ, тем выше ее емкость поглощения. В такой почве хорошо закрепляются катионы. Так, в богатых гумусом тяжело-суглинистых черноземах емкость поглощения достигает 50-60 м-экв/100г почвы, а в бедных гумусом песчаных дерново-подзолистых почвах - всего 1-2 м-экв/100г. Величина емкости поглощения в значительной степени характеризует уровень плодородия почвы. Органические вещества улучшают физические, химические и биологические свойства почвы, способствуют формированию агрономически ценной водопрочной структуры. Если почва богата кальцием, все гуминовые кислоты переходят в нерастворимую форму. Образовавшиеся гуматы кальция участвуют в создании водопрочной зернистой и мелкокомковатой почвенной структуры. Гумусовые вещества придают почве темную окраску, что способствует интенсивному поглощению солнечной энергии. Органическое вещество предохраняет почву от быстрой потери тепла, при разложении само выделяет энергию. Следовательно, богатые гумусом почвы имеют более благоприятный тепловой режим. Их называют теплыми почвами. И наоборот, почвы, бедные органическим веществом и гумусом, отличаются неблагоприятными тепловыми свойствами, слабо поглощают тепло и плохо его удерживают. Они получили название холодных. Гумусовые вещества почвы играют важнейшую роль в формировании почвенного профиля. В богатых гуминовыми кислотами и их солями почвах формируется хорошо выраженный гумусовый горизонт большой мощности с высокой поглотительной способностью. Если в составе гумусовых веществ преобладают фульвокислоты, то в почве формируется небольшой мощности гумусовый горизонт, который легко обедняется основаниями и элементами минерального питания. Глубже этого горизонта может формироваться горизонт белесого цвета, где идет активное разрушение минеральной части почвы.

Кроме того, органические вещества и продукты их разложения могут перераспределяться в почвенном профиле, активно влияя на его формирование.

6. Физические свойства почв

Плотность твердой фазы. Почва состоит из твердой, жидкой, газообразной в живой фаз. Если условно исключить жидкую и газообразную составные части почвы, придать твердой фазе монолитное состояние в определить массу единицы ее объема, то это и будет плотность твердой фазы (удельная масса). Данный показатель (d) измеряется в граммах на сантиметр кубический (г/см3) и зависит от минералогического состава почвы и содержания в ней органического вещества. Минералы, входящие в состав почвы, отличаются различной удельной массой (от 2,1 до 5 г/см3 и более). Соответственно, чем больше в почве тяжелых минералов, тем выше плотность ее твердой фазы.

Что касается органического вещества, то его удельная масса (1,2-1,8 г/см3) в 1,5-2 раза меньше, чем у минеральной части почвы. Поэтому почвы с большим содержанием органического вещества всегда отличаются меньшей плотностью твердой фазы. В целом плотность твердой фазы - величина довольно стабильная н в минеральных горизонтах большинства почв находится в пределах 2,4-2,7 г/см3, в торфяных - 1,4-1,8 г/см3. Плотность сложения почв определяется взаимным расположенном ее частиц и комков. Плотностью сложения (или просто плотностью) почвы (dv) называется масса единицы объема абсолютно сухой почвы в естественном состоянии. При ее определении учитывается не только объем твердой фазы почвы, но и объем пор. Как и плотность твердой фазы, она выражается в граммах на сантиметр кубический (г/см3). У минеральных почв плотность колеблется от 0,9 до 1,8 г/см3, у торфяно-болотных - от 1,15 до 0,40 г/см3. Этот показатель довольно динамичен и зависит от минералогического состава почвы, размера почвенных частиц, содержания органического вещества, структурного состояния и пористости. Большое влияние на его значение оказывает обработка почвы. Как правило, наименьшую платность почва имеет сразу же после культивации, которая способствует ее разрыхлению и увеличению объема пор. Со временем плотность увеличивается до состояния, которое называется равновесной плотностью. При таком состоянии плотность сложения почвы длительное время почти не изменяется, что в первую очередь объясняется равновесием сил, вызывающих уплотнение почвы и увеличение объема пор Уменьшение плотности почвы может происходить в результате ее набухания при увлажнении и последующей усадки в засушливый период, замерзания и оттаивания воды в почве, развития корневой системы растений, деятельности обитающих в почве животных, внесения органических удобрений. Каждая сельскохозяйственная культура предъявляет свои требования к плотности почвы. Наиболее благоприятная для того или иного растения плотность сложения почвы называется оптимальной. Порозность, размер и форма пор зависят от гранулометрического состава - величины и формы механических элементов, структуры почвы - количества, величины и формы структурных отдельностей, а также от расположения их относительно друг друга. Поэтому порозность различных почв и внутри почвы по генетическим горизонтам неодинаковая. В почвах бесструктурных она обусловливается крупностью механических элементов и их сложением. Наиболее высокая и агрономически ценная порозность в структурной почве. В отличие от гранулометрического состава, который длительное время остается без изменения, структура почвы изменяется во времени, что связано с ее прочностью и связностью. С изменением структурного состояния изменяется и порозность почвы. До недавнего времени выделяли общую порозность почвы, которая представляет общий объем пор, и подразделяли ее на капиллярную и некапиллярную.

Подобная классификация не могла характеризовать истинное соотношение воды и воздуха в почве. Поэтому в последнее время А.П. Дояренко, Н.А. Качинский и другие пришли к необходимости дифференцировать поры в почве, подразделяя их в отношении передвижения воды на активные и неактивные. Под активными понимают поры, внутри которых возможно передвижение свободной воды под действием менисковых и гидравлических сил. Неактивные поры -тонкие, при увлажнении сплошь заполняются связанной водой, удерживаемой молекулярными силами и недоступной растениям. В таких порах свободная вода передвигаться не может, они агрономически неценны. Крупные поры в почве большую часть времени заняты воздухом и лишь при сильном увлажнении служат каналами для транзитного тока воды. Это поры аэрации. Н.А. Качинский, порозность в почве дифференцирует по занятости пор различными категориями воды: объем пор, занятый прочно связанной (максимально гигроскопической) водой; объем, занятый рыхло связанной (пленочной) водой; объем пор, занятый капиллярной водой (активная порозность); объем пор, занятый воздухом. Кроме того, им выделяется порозность отдельного агрегата; порозность агрегатная (суммарная) и межагрегатная. А. Д. Воронин классифицирует поры по выполняемым ими функциям. Им выделяются поры инфильтрации, аэрации или легко дренируемые, влагопроводящие, влагосохраняющие. Пределы диаметра пор каждой категории различны в почвах разного типа и в основном зависят от гранулометрического состава, структуры. Наибольшую агрономическую значимость имеют поры активные, занятые капиллярной водой, и поры аэрации, причем последние должны составлять не менее 20-25 % общей порозности. Ученые утверждают, что все почвы являются потенциально плодородными. К факторам, оказывающим влияние на уровень скрытого плодородия, относятся наличие в грунте тех или иных питательных веществ, их количество и сформировавшиеся в данный период времени водные, воздушные, химические, физические и биологические условия. Для повышения урожайности культур и уровня плодородия необходимо учитывать и улучшать параметры всех указанных выше характеристик почвы.

геодезия магматизм почвообразующий пойма

7. Почвенный покров тундры и мероприятия по повышению плодородия почв

Тундра (вместе с лесотундрой) занимает 15% всей территории России. Она как бы жмется к побережью Северного Ледовитого океана, образуя вдоль его берегов полосу открытых пространств, сравнительно узкую в западных и более широкую в восточных районах (особенно на Таймыре и Чукотке). Тундрой покрыта также часть островов. На Камчатке тундры нет, там в основном простирается тайга. Южная граница тундры совпадает с июльской изотермой + 10 °С. На юге к тундре примыкает полоса лесотундры, постепенно переходящая в тайгу. Поверхность тундры в западных районах представляет собой бескрайнюю равнину с многочисленными реками, озерами и болотами. Кое-где она пересекается каменистыми грядами или прерывается возвышенностями с более сухими почвами. Восточная часть тундры (Таймыр, Чукотка и некоторые острова) покрыта горными кряжами, образующими на морских побережьях скалистые утесы. В соответствии с особенностями рельефа и почвы различают тундры болотистые, песчаные, каменистые, равнинные, горные. В арктической тундре основную часть почвенного покрова составляют полигональные скрытоглеевые почвы, получившие свое название от многоугольников, образующихся на поверхности под влиянием морозного растрескивания. Полигональные почвы распространены преимущественно в Западно-Сибирской тундре (полуострова Ямал, Гыданский) и на Таймыре.

В Средней и Восточной Сибири, а также в Байкальской горной области в верхних поясах, где преобладает морозное выветривание, образуются примитивные каменистые горно-тундровые почвы. Плодородие почв тундры низкое. Это объясняется абсолютной и относительной их молодостью и недостаточной активностью биологических процессов. Для усиления биохимических процессов в почвы тундр вносят органические удобрения, сильно повышающие урожаи овощных и других культур. Большое значение имеет также внесение минеральных удобрении, в особенности фосфатных и азотистых. Под земледелие лучше осваивать хорошо прогреваемые супесчаные и легкосуглинистые почвы, расположенные на южных склонах и в долинах, где верхний уровень многолетней мерзлоты расположен глубже. Осушение в этих условиях необходимо оценивать как прием, способствующий не только удалению избытка влаги, но и более интенсивному прогреванию почвы. Повышают температуру воздуха и почвы летом и лесные полосы. Применение современного агротехнического комплекса дает возможность в открытом грунте получать в тундрах СНГ урожаи картофеля, капусты, лука. Тундровые почвы кислые, бедные основаниями, с ничтожными запасами питательных веществ. Расположенные над многолетней мерзлотой грунтовые воды ультрапресные, гидрокарбонатные, с содержанием минеральных солей в пределах 0,1-0,15 г/л.

Описание почвы: Освоенная (слабоокультуренная) дерново-сильноподзолистая супесчаная на флювиогляциальных отложениях.

1. Лесолуговая зона, 3 подзоны:

* подзона хвойных лесов, или тайга;

* подзона смешанных лесов, где хвойные леса чередуются с лиственными породами;

* подзона лиственных лесов, в которой доминируют лиственные древесные породы

2. Факторы почвообразования:

Климат. Умеренно холодный и достаточно влажный, умеренно холодный и достаточно влажный. Однако в связи с огромным протяжением лесолуговой зоны климатические условия в разных частях ее весьма разнообразны.

В европейской части зоны средняя годовая температура около +4°, в Сибири она опускается ниже 0°, а в Якутии доходит до -10°, в связи с чем здесь широко распространена вечная мерзлота. Продолжительность теплого периода с температурой выше 5° в пределах зоны колеблется от 120 до 180 дней. Количество атмосферных осадков, выпадающих в течение года в разных районах зоны, также неодинаково и чаще всего колеблется в пределах от 250 до 600 мм.

Рельеф. Строение рельефа лесолуговой зоны отличается большим разнообразием и сложностью. Здесь равнинные участки быстро сменяются холмистыми, пересеченными долинами и понижениями самой различной величины и формы. Неровность и пестрота рельефа данной зоны в значительной степени усугубляются еще наличием возвышенностей, горных цепей и целой системой речных долин, пересекающих местность в самых различных направлениях.

Такого рода рельеф самым непосредственным образом влияет на перераспределение местных климатических факторов и обусловливает явления смыва и намыва, создавая тем самым ту большую пестроту в почвенном покрове, которая так характерна для всей лесолуговой зоны.

В отдельных частях лесолуговой зоны строение рельефа имеет свои существенные особенности: в одних районах зоны доминирует равнинный рельеф, в других - холмистый, в третьих - гористый и т. д.

Так, европейская часть лесолуговой зоны представляет собой огромную расчлененную равнину, характерной особенностью которой является чередование конечно-моренных гряд, с плоскими моренными равнинами.

Растительность. В пределах лесолуговой зоны имеют место 3 ландшафтных типа естественной растительности: леса, болота и луга. Отмеченные выше климатические особенности лесолуговой зоны в большой степени благоприятствуют развитию лесной растительности, поэтому преобладающее место всюду занимают леса, которые состоят из хвойных и лиственных пород.

Почвообразующие породы. На огромном протяжении лесолуговой зоны залегают самые разнообразные по генезису, химическому, петрографическому и механическому составу почвообразующие породы. Наиболее распространены здесь отложения ледникового периода, представленные чаще всего валунными песчанистыми глинами, суглинками и супесями. Моренные отложения с валунами кристаллических и местных осадочных пород являются поэтому преобладающими почвообразующими породами на значительной части СССР, некогда покрытой ледником.

Наряду с валунными наносами широкое распространение в лесолуговой зоне имеют безвалунные отложения, образованные деятельностью талых вод ледника. Сюда относятся безвалунные флювиогляциальные пески и супеси, отложенные ледниковыми потоками, и безвалунные, или покровные, глины и суглинки.

К покровным суглинкам по однородности и механическому составу близки лёссовидные суглинки, обычно бескарбонатные или глубоко выщелоченные. Кроме того, материнскими породами здесь служат также отложения морского типа, образовавшиеся во время трансгрессии Балтийского и Северного морей. Распространение этого рода материнских пород, однако, незначительно. Сравнительно ограниченное место среди материнских пород в лесолуговой зоне занимают различного механического состава древние и современные аллювиальные наносы по долинам рек и озер. Все эти четвертичные образования выстилают большие пространства главным образом в западной половине лесолуговой зоны СССР, начиная от Балтийского моря до р. Енисея.

Другая же половина зоны, расположенная к востоку от р. Енисея, лежит в области высоких горных систем и отличается сложным рельефом и весьма разнообразным комплексом горных пород. Почвообразующие породы представлены здесь большей частью элювием и делювием разнообразных кристаллических изверженных и метаморфических пород, а также элювием и делювием различного рода осадочных отложений. Мощность коры выветривания в этой части лесолуговой зоны обычно незначительна; нередко коренные горные породы перекрыты наносами с галькой.

Весьма важно отметить, что существенной особенностью, свойственной большинству почвообразующих пород лесолуговой зоны, является обедненность их карбонатами кальция и магния. Эта особенность материнских пород, как увидим ниже, имеет большое значение в развитии почв дерново-подзолистого типа.

Наряду с бескарбонатными породами в различных районах лесолуговой зоны значительными массивами залегают и карбонатные наносы. Карбонатные отложения в условиях лесолуговой зоны относятся к группе лучших в агрономическом смысле почвообразующих пород: развитые на них почвы обладают рядом положительных свойств, весьма благоприятствующих росту культурных растений. Однако степень распространения карбонатных пород в лесолуговой зоне сравнительно небольшая, и общий облик почвенного покрова всей зоны, таким образом, определяется почвами, сформировавшимися главным образом на бескарбонатных или выщелоченных отложениях.

Флювиогляциальные отложения представляют собой продукт аккумулятивной деятельности потоков талых вод, образующихся в результате таяния ледника. Отлагаясь перед краем ледника, флювиогляциальные отложения опоясывают обычно области распространения конечных и донных морен, нередко также подстилая и перекрывая последние, что объясняется перемещением края ледника в процессе развития оледенения. Литологически флювиогляциальные образования представлены как песчано-галечными, иногда мелковалунными отложениями, слагающими обычно особые аккумулятивные формы рельефа - озовые гряды, ледниковые дельты и т. п. и образующими обширные песчано-галечниковые поля, так называемые зандры, так и более тонкими песчаными и глинистыми отложениями.

Для песчано-галечных флювиогляциальных отложений характерна хорошая сортировка материала, косая и диагональная слоистость, присущая отложениям проточных вод, вместе с наличием более или менее крупных валунов.

К флювиогляциальным отложениям тесно примыкают так называемые покровные суглинки, отличающиеся отсутствием слоистости и тонкостью материала. Эти суглинки обычно рассматриваются как отложения временных мелководных приледниковых разливов талых вод. Они не содержат валунов, обычно плотны, при размокании очень вязки и отличаются буро-желтой окраской без красноватого оттенка.

Покровные суглинки распространены главным образом на водораздельных пространствах, где залегают на морене, от которой во многих случаях резко отграничены.

В этих же условиях нередко встречаются и лёссовидные суглинки; по однородности механического состава они близки к покровным, но отличаются от последних карбонатностью.

3. Характеристика почвообразующих процессов.

Дерновый почвообразовательный процесс. Подзолообразовательный процесс в природе обычно протекает, чередуясь с дерновым процессом или одновременно с ним.

Дерновый процесс вызывается развитием травянистой растительности, существенным свойством которой является способность накапливать в почве органические остатки и перегной.

Следует отметить, что процесс накопления перегноя в верхних слоях почвы происходит и под древесной растительностью. При разложении лесной подстилки некоторая часть растворимых органических веществ под влиянием тех или иных оснований переходит в нерастворимое состояние и задерживается в верхней части почвенного профиля. Но это накопление происходит в весьма ничтожных размерах. Этим и объясняется то положение, что под сомкнутым древостоем густого леса обычно не образуется почв с хорошо развитым гумусовым слоем; здесь чаще всего встречаются сильно оподзоленные почвы с едва заметным перегнойным горизонтом мощностью 2-3 см; иногда же этот горизонт и вовсе не выражен.

В отличие от древесной растительности травы обладают большой сетью тонких и густо пронизывающих почву корней, после отмирания которых почвенная масса ежегодно обогащается значительным количеством органического вещества. Разлагаясь при малом доступе воздуха, корневые остатки трав превращаются в гумус, обволакивающий пленками минеральные частички и окрашивающий верхнюю часть почвенного профиля в серый или темно-серый цвет.

Одновременно с накоплением перегноя в верхней части почвы под влиянием аккумулирующей роли травянистой растительности происходит накопление кальция, магния, марганца, калия, фосфора, серы, а отчасти железа и других зольных элементов. Благодаря обогащению почвы минеральными соединениями реакция почвенного раствора становится менее кислой, почвенные коллоиды насыщаются основаниями кальция и магния и верхние горизонты почвы с течением времени приобретают комковатую структуру. Так, под воздействием травянистой растительности постепенно обособляется дерново-перегнойный горизонт, мощность которого иногда достигает 10-20 см и более.

4. Рисунок

5. Характеристика свойств почвы

Реакция среды - высокая кислотность рН=4-4,5. Степень насыщенности основаниями - менее 50%, низкая.

6. Использование почвы в сельхоз производстве и мероприятия по ее окультуриванию.

Дерново-подзолистые, подзолистые и подзолисто-болотные почвы, как уже указывалось выше, в своем большинстве отличаются маломощностью перегнойного горизонта, обедненностью органическими и минеральными соединениями, кислой реакцией, слабой структурностью и недостаточной аэрацией.Первостепенное значение в улучшении дерново-подзолистых почв имеют органические удобрения. Органическое вещество является не только главным источником питательных элементов, но и существенным фактором, обусловливающим благоприятный воздушный, водный и тепловой режимы, а также биологическую активность почвенной микрофлоры.

Поэтому улучшение данных почв сопряжено прежде всего с обогащением их органическими удобрениями.Большинство дерново-подзолистых и подзолистых почв весьма бедно такими элементами питания, как азот, фосфор и калий. Внесение этих элементов резко повышает плодородие всех дерново-подзолистых почв. В связи с этим применение минеральных удобрений, главным образом азотных и фосфорных, имеет исключительно важное значение.

Весьма существенным агромероприятием, необходимым для улучшения качества и повышения плодородия дерново-подзолистых почв как пахотных, так и вновь осваиваемых угодий, является известкование.

Применение извести на дерново-подзолистых почвах обеспечивает борьбу с отрицательными свойствами этих почв, создает благоприятную почвенную среду для культурных растений.

При известковании прежде всего уничтожается вредная для растений почвенная кислотность.

При применении углекислой извести:

При применении гашеной извести:

В результате известкования дерново-подзолистые почвы превращаются из ненасыщенных основаниями в почвы, насыщенные основаниями, они приобретают более благоприятные физические свойства: улучшается аэрация, водопроницаемость и тепловые свойства. Благодаря нейтрализации кислой реакции и улучшению воздушных и водных свойств в дерново-подзолистых почвах усиливаются и микробиологические процессы, приводящие к накоплению питательных веществ.Внесение извести способствует накоплению перегноя в почве: катионы кальция как сильного коагулятора свертывают органические и минеральные коллоиды и предохраняют их от вымывания в глубокие горизонты почвы.Как установлено опытными станциями, известкование действует в течение одной, двух и даже трех ротаций севооборота. При этом каждая тонна извести, внесенная в кислую почву, за время своего действия дает общую прибавку урожая всех выращенных в севообороте сельскохозяйственных культур в пересчете на зерно до 12-15 ц на гектар. Отмечая большое производственное значение применения извести в земледелии, необходимо при этом подчеркнуть следующие весьма существенные обстоятельства.

1. Известь не заменяет собой удобрений, а является главным образом лишь средством улучшения физических и биохимических свойств дерново-подзолистых почв. Поэтому высокая эффективность известкования достигается только при условии одновременного внесения в почву в достаточном количестве органических и минеральных удобрений в комплексе с другими агромероприятиями.

2. Известкование следует применять не на всех почвах дерново-подзолистой зоны, а только на тех, которые действительно требуют внесения извести.

3. При определении дозы извести на гектар необходимо учитывать свойства почв. Излишнее внесение извести может иногда повлечь за собой не улучшение, а ухудшение почвы.

Такого рода нуждающимися в известковании почвами являются сильно- и среднеподзолистые почвы. Что же касается дерново-карбонатных и слабо оподзоленных, то они в большинстве случаев в известковании не нуждаются.

Необходимо еще отметить, что наряду с известью положительный эффект на дерново-подзолистых почвах дают и некоторые микроэлементы, например молибден, бор и марганец. Внесение их в почву заметно повышает урожай сельскохозяйственных культур, в особенности льна, сахарной свеклы и др.

Что же касается подзолисто-болотных почв, то важнейшим и необходимым мероприятием, помимо перечисленных выше, является также мелиорация, борьба с избыточным увлажнением путем устройства искусственного дренажа.

Важное значение в деле окультуривания подзолистых и дерново-подзолистых почв имеет создание мощного пахотного слоя.

Углубление пахотного слоя и его окультуривание в зоне дерново-подзолистых почв значительно повышает урожай обычно в первый же год и создает возможность для непрерывного роста урожаев всех сельскохозяйственных культур в последующие годы.

Однако поскольку подзолистые и дерново-подзолистые почвы отличаются неглубоким залеганием подзолистого горизонта, резкое углубление вспашки будет сопряжено с неизбежным выворачиванием наверх бесплодного подзолистого горизонта и понижением эффективного плодородия почвы. Во избежание этого явления углубление пахотного слоя на этих почвах должно производиться постепенно и, что весьма существенно, при обязательном одновременном обогащении почв достаточными дозами органических и минеральных удобрений в комплексе с другими, не менее важными агро-мероприятиями, способными улучшить качество этих почв, - известкованием, осушением заболоченных участков и др. Только при этом условии возможно эффективное углубление пахотного слоя.

Своеобразной особенностью пахотных угодий в некоторых районах дерново-подзолистой зоны является большая засоренность валунами, весьма затрудняющими культурную обработку почв и использование сложной сельскохозяйственной техники. Повышение культуры земледелия в этих районах настоятельно требует полного очищения пахотных земель от валунов.

Особенно необходимо на песчаных и супесчаных почвах проводить посевы кормового люпина с использованием его надземной массы в качестве богатого белком корма и с запашкой пожнивных и корневых остатков, а также посевы пожнивных культур с использованием их на корм и зеленое удобрение.

В повышении плодородия легких почв наряду с сидератами огромное значение имеют такие органические удобрения как навоз, торфонавозные и другие компосты и смеси. Заделка этих удобрении в почву должна проводиться с учетом местных условии и на разные глубины с целью регулирования скорости их разложения.

В системе удобрений легких почв на фоне сидератов и других органических удобрений широкое применение должны найти минеральные (фосфорные, калийные, магнийсодержащие и особенно азотные) удобрения, а также микроудобрения - бор, молибден, медь, кобальт, цинк и др.

Что же касается рыхлопесчаных почв, развитых на глубоких сухих песках, особенно на дюнных и бугристых, к тому же сильно завалуненных, то их целесообразно отводить под залесение сосной.

Список источников

1. http://big-archive.ru/

2. http://biofile.ru/

Размещено на Allbest.ru