Почвы, их происхождение, свойства и их роль в жизни

| | | | | | |т- |е |

| | | | | | |ная |-гатна|

| | | | | | | |я |

| | | | | | | | |

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

|суглини - | | | | | | | |

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

| |А1 |20 | | | | | |

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

| |А2 |32 | | | | | |

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

| |В1 |55 | | | | | |

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

| |В2 |110 | | | | | |

| | | | | | | | |

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

|легкоглинистый | | | | | | | |

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

|области |А1 | | | | | | |

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

| |А2 |44 | | | | | |

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

| |В1 |59 | | | | | |

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

| |В2 |84 | | | | | |

| | | | | | | | |

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

|легко - | | | | | | | |

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

|Сверд - |А1 |14 | | | | | |

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

| |В1 |19 | | | | | |

| | С|60 - |1,54 |2,77 |44,4 |~ |~ |

| | |64 | | | | | |

| | | | | | | | |

Пластичностью почвы называется способность ее в определенном

интервале влажности под воздействием внешних сил изменять свою форму с

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

свойство обуславливается образованием гидротированных плотных оболочек

вокруг мельчайших частичек почвы. Наибольшую пластичность имеют так

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

частичек, сложенных в форме плотных штабелей.

Липкость (клейкость) – способность почвы во влажном состоянии

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

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

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

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

возрастает до степени влажности, соответствующей нижнему пределу текучести,

а при последующем повышении влажности липкость уменьшается и при переходе

почвы в текущее состояние исчезает.

Липкость определяется количеством влаги, соответствующим моменту,

когда почвенная масса при некоторой наименьшей влажности начинает

прилипать.

Связность – это свойство взаимного сцепления или притягивающего

действия между почвенными частицами, которое измеряется силой, удерживающей

частицы одну около другой. Оно обуславливается проявлением адсорбции,

когезии, цементирующим действием различных веществ (глина, перегной,

известь), степенью увлажнения почвы и другими факторами.

Твердость (плотность). Твердостью почвы называется способность ее

оказывать сопротивление проникновению в нее твердых режущих тел род

давлением.

Твердость в поле обычно устанавливают визуально, различая следующие

степени плотности почвы:

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

проникающего в почву;

б) рыхловатая – осыпается меньше предыдущей, почвенный разрез без

затруднения копается лопатой, нож хорошо проникает в почву;

в) уплотненная (плотноватая) - удовлетворительно режется лопатой и

ножом, нож с трудом входит в почву;

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

нож с трудом входит а почву;

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

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

иллювиальных горизонтов сильносолонцеватых почв, солонцов и в ряде случаев

подзолов (ортштейны, ортзанды) и пр.

Почвенная корка и плужная подошва. На поверхности суглинистой и

глинистой почвы после увлажнения очень часто образуется заплывший верхний

слой пахотного горизонта, изрезанный вертикальными трещинами, называемый п

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

снижает полевую всхожесть, ухудшает условия роста и развития растений и

понижает урожай всех культур.

Ниже границ пахотного горизонта суглинистой и глинистой почвы (Ап)

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

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

менять глубину вспашки и разрушать подошву почвоуглубителем,

известкованием кислых и гипсованием щелочных почв и пр.

Водные свойства почвы

Вода в почве является одним из основных факторов почвообразования и

одним из главнейших условий плодородия. В мелиоративном отношении особенно

важное значение вода приобретает как физическая система, находящаяся в

сложных взаимоотношениях с твердой и газообразной фазой почвы и растением

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

необходимом для нормального роста и развития растений содержании жидкой

воды и элементов питания в почве при благоприятных воздушных и термических

условиях можно получить высокий урожай.

Основной источник воды в почве – выпадающие осадки, каждый миллиметр

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

На Земле непрерывно совершается круговорот воды. Это постоянно

протекающий геофизический процесс, включающий следующие звенья: а)

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

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

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

(аккумуляция осадков, сток, инфильтрация, испарение).

Содержание воды в почве определяется климатическими условиями зоны и

водоудерживающей способность почвы. Роль почвы во внешнем влагообороте и

внутреннем влагообмене повышается в результате ее окультуривания, когда

заметно увеличиваются влажность, водопроницаемость и влагоемкость, но

сокращаются поверхностный сток и бесполезное испарение.

Влажность почвы

Содержание воды в почве колеблется в пределах от сильного иссушения

(физиологической сухости) до полного насыщения и переувлажнения. Количество

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

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

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

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

на разных глубинах и в отдельных участках почвенного разреза. Увлажненность

почвы зависит от физических свойств ее, водопроницаемости, влагоемкости,

капиллярности, удельной поверхности и других условий увлажнения. Изменение

влажности почв и создание благоприятных условий увлажнения в течение

вегетационного периода достигаются приемами агротехники.

Каждая почва имеет свою динамику влажности, меняющуюся по генетическим

горизонтам. Различают влажность абсолютную, характеризующуюся валовым

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

выраженном в процентах от веса или объема почвы, и влажность

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

Влажность почвы определяется разными методами.

Влагоемкость почв

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

удерживать то максимальное количество воды, которое в данное время

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

зависит от состояния увлажненности, пористости, температуры почвы,

концентрации и состава почвенных растворов, степени окультуренности, а

также от других факторов и условий почвообразования. Чем выше температура

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

перегноем. Влагоемкость меняется по генетическим горизонтам и высоте

почвенной колонны.

В почвенной колонне как бы заключена водная колонна, форма которой

зависит от высоты столба почвенного грунта над зеркалом и от условия

увлажнения с поверхности. Форма такой колонны будет соответствовать

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

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

изменяется, приближаясь к оптимальной, в условиях окультуривания и

мелиорации почвы.

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

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

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

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

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

может улучшить ее водные свойства, увеличивая полевую влагоемкость. А

внесение в почву минеральных и органических удобрений или других влагоемких

веществ может на длительное время улучшить водные свойства или

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

других влагоемких веществ. Мелиорирующее действие может оказывать внесение

в почву влагоудерживающих высокопористых влагоемких веществ типа перлитов,

вермикулита, керамзита.

Водный режим и водный баланс почвы

Водным режимом называют совокупность всех явлений поступления воды в

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

влажности по генетическим горизонтам, по площади ее распространения и

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

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

в ы. Совокупность количественных изменений влажности почвы за этот отрезок

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

Водный баланс почв отдельных участков и районов слагается из многих

переменных величин. Приближенно его можно выразить следующим уравнением (по

А. А. Роде):

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

где Вн – запас в начале изучаемого периода;

Вк – запас воды в конце изучаемого балансового периода;

О – сумма осадков за весь год;

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

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

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

площади, из

водохранилищ, с соседней территории и

др.;

Б – внутрипочвенный приток воды;

Т – транспирация за весь год;

И – величина испарения воды почвой за весь период;

Сп – величина поверхностного стока;

Св – внутрипочвенный сток (фильтрация и др.)

Типы водного режима. Средний годовой водный баланс определяет тип

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

режима по почвенному профиля распределяются растворенные и диспергированные

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

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

сезонных водных режимов или посезонного распределения воды а почве. Тип

водного режима почвы и элементы его отличаются известной динамичностью.

Типы и подтипы режима почв

(Составлена по литературным источникам)

|Тип |Подтип |Влажност|Положение |Почвы |

| | |ь |грунтовых | |

| | | |вод (ГВ) и | |

| | | |капилляр- | |

| | | |ной каймы (КК) | |

| | | | | |

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

|Надмерзлотные|Тундрово-болотные |ППВ |мерзлотой | |

|КУ <> 1 |2. Лесотундровый |и ниже |верховодка |Лесотундровые |

| | | | | |

|II. Промывные|3. Таежные |ПВ - ППВ|ГВ приближаются к|Подзолистые |

|КУ > 1 |4. Полуболотные | |нижней границе |Подзолисто-бол|

| | | |про- |отные |

| | | |филя | |

| | | | | |

|III. |5. Болотные |ПВ - ППВ|ГВ увлажняют |Верховых болот|

|Застойно-слаб|(питание ат- | |посто- | |

|о- | | | | |

|промываемые. |мосферное и | |янно | |

|Сла- |поверхност- | | | |

|проточные или|ное) | |КК у поверхности | |

|за- | | | | |

|стойные |6. |ПВ - ППВ| |Низинных болот|

| |Грунтово-болотный | | | |

| | | | | |

|IV. Грунтово-|7. Таежный |ППВ - ВЗ|ГВ и КК ниже |Дерново-подзол|

|про- |глубоко-про- | |почвен- |истые |

|мывные |мывной (лесной) | |ного профиля | |

|КУ > 1 |8. |ППВ - |Периодически в |Темноцветные |

| |Грунтово-таежный |ММВ |про- |подзо- |

|Питание | |ПВ - ППВ|филе |листые |

|грунтово- | | | | |

|атмосферное |9. | |КК часто у |Дерново-глеево|

| |Грунтово-полуболот| |поверхно- |-подзо- |

| |- | | | |

| |ные | |сти |листые и |

| | | | |торфянисто- |

| | | | |глеевые |

| | | | | |

|V. |10. Лесостепной |КВ - ВЗ |ГВ всегда ниже |Темно-серые, |

|Периодически | | |про- |серые и |

|промывные |11. Степной | |филя |светло-серые |

| |потускуль- | | | |

|КУ <> 1 |ный | |ГВ и КК ниже |Лугово-степные|

| | | |профи- | |

| | | |ля | |

|VI. |12. Степной |КВ - ВЗ |ГВ и КК лежат |Черноземы, |

|Непромывные | | |значи- |каштано- |

|КУ < 1 | | |тельно ниже |вые и бурые |

| | | |почвен- | |

|ГВ глубже 10 |13. | |ного профиля |Бурые и |

|м |Полупустынно-степ-| | |сероземы |

| |ной | | | |

|VII. Выпотные|14. Луговой |КВ - ВЗ |КК постоянно в |Черноземно-луг|

|(вод- | | |почве |овые и |

|но-грунтовые)|15. Лугово-степной| |КК поднимается до|луговые |

| | | | |солонцы |

|КУ < 1 |16. Солончаковый |ПВ - КВ |профиля |Лугово-чернозе|

| | | | |мные |

| | | |ГВ и КК всегда в |Лугово-каштано|

| | | | |вые и |

| | | |почве |лугово-серозем|

| | | | |ные |

| | | | |Луговые |

| | | | |засоленные |

| | | | | |

|VIII. |17. Солончаково- |ПВ - ППВ|ГВ приближаются к|Минеральные, |

|Застойно-вод-|болот- | | |болот- |

|но-грунтовые |ный | |поверхности |ные и |

| | | | |солончаковые |

|КУ <> 1 |18. | |ГВ не выходят из |Болотные |

| |Болотно-согровый | | |пойменные |

| |тугайный | |профиля |и террасовые |

| | | | | |

|IX. |19. Дренажный |ПВ - КВ |ГВ достигают поч-|Осушаемые |

|Дренажно-ирри| | | |болотные |

|- | | | | |

|гационные | | |венного профиля |Орошаемые |

|КУ <> 1 |20. Ирригационный |ПВ - ВЗ |ГВ повышаются | |

| |21. | | | |

| |Дренажно-ирригацио| | | |

| |н- | | | |

| |ный | | | |

|X. Пойменные |22. |ПВ - ППВ|КК достигают |Пойменно-болот|

| |Пойменно-болотный | |повер- |ные |

|КУ <> 1 |23. |ПВ - ММВ|хности почвы |Пойменно-лугов|

| |Пойменно-луговой | | |ые и |

| | | |ГВ достигают про-|лесные |

| | | |филя | |

|XI. |24. Песчаный |ППВ - КВ|ГВ на водоупорных|Пески и |

|Инфильтрацион| | | |галечники |

|- | | | | |

|ные |25. Галечниковый |(ВЗ) |слоях | |

О б о з н а ч е н и я: КУ – коэффициент увлажнения, ВЗ – влажность

завядания, ММВ – максимальная молекулярная влагоемкость, КВ – капиллярная

влагоемкость, ППВ – предельная полевая влагоемкость, ПВ – полная

влагоемкость.

Тепловые свойства и тепловой режим почв

Почва характеризуется тепловыми свойствами и тепловым режимом.

Последний зависит в основном от нагревания ее солнцем или, точнее,

способности поглощать лучистую энергию, которая превращается в тепловую.

Количество тепла, получаемое поверхно стью Земли, убывает от экватора

к полюсу.

Почва поглощает огромное количество солнечного тепла, отражая при этом

от 0,1 до 0,3 лучистой энергии. Отношение количества отраженной

поверхностью Земли лучистой энергии (А) к количеству падающей (Е),

выраженное в процентах, называется о т р а ж а т е л ь н о й с п о с о б-

н о с т ь ю, или альбедо поверхности. Альбедо измеряется специальными

приборами – альбедометрами.

Альбедо колеблется (%): чернозем влажный – 8, сухой – 14, серозем

влажный – 10 – 12, сухой – 25 – 30, глина – 16 – 23, трава зеленая – 26,

песок белый и желтый – 34 – 40, пшеница – 10 – 25, хлопчатник – 20 – 22,

снег сухой – 88 – 91 (А. Ф. Чудновский, 1959).

Кроме основного источника лучистой энергии, в почву поступает тепло,

выделяемое при экзотермических, физико-химических и биохимических реакциях.

Однако тепло, получаемое в результате биологических и фотохимических

процессов, почти не изменяет темммпературу почвы. В летнее время сухая

нагретая почва может повышать температуру вследствие смачивания. Эта

теплота известна род названием т е п л о т ы с м а ч и в а н и я. Она

проявляется при слабом смачивании почв, богатых органическими и

минеральными (глинистыми) коллоидами.

Весьма незначительное нагревание почвы может быть связано с внутренней

теплотой Земли.

Из других второстепенных источников тепла следует назвать «скрытую

теплоту» фазовых превращений, освобождающуюся в процессе кристаллизации,

конденсации и замерзании воды и т. д.

В зависимости от механического состава, содержания перегноя, окраски и

Страницы: 1, 2, 3, 4