Плодородие почв. Факторы плодородия

под плодородием понимают способность почв удовлетворять потребность растений в воде и питательных веществах. Важными факторами, определяющими плодородие почв, являются также свет и тепло.
Условия, определяющие плодородие почвы, могут быть прямые, непосредственно влияющие на рост и развитие растений, и косвенные. К прямым условиям относятся запасы доступной воды, аэрация, реакция среды, форма и количество доступных элементов питания и их соотношение. К косвенным условиям могут быть отнесены: количество микроорганизмов, глубина залегания ограничивающих корнеобитаемый слой почвы плотных горизонтов и обработка почвы. Прямые и косвенные условия взаимосвязаны и оказывают большое влияние на урожай растений.
Каждое отдельное условие, или фактор жизни растений, может быть недостаточным (минимальным) для роста растений, оптимальным (когда наблюдается наибольший урожай растений) и избыточным, максимальным (когда наблюдается токсикоз и урожай растений уменьшается).

 

74.

 

75.

 

Докучаев В.В. – основоположник науки почвоведения

Почвоведение – наука о почвах, их образованиях в генезисе, ее составе и свойствах о закономерном их расположении, о процессах взаимосвязи с внешней средой и ее роли в природе, о путях и методах рационального использования почв и развития главному свойству – плодородия.

Почвоведение – это фундаментальная, естественно -историческая, научная дисциплина, обеспечивающая нужды сельского, лесного хозяйства и других отраслей нагрузки.

В условиях антропогенной нагрузки на природную экосистему, почвоведение занимает ведущее место в решении вопросов устойчивости биосферы.

Почва – это тонкий слой зимней поверхности, мощный от 2-3см до 3м и более, в котором мир растительности и животных встречается с минеральным миром и создает динамичную систему.

Жизнь – первооснова для образования почвы, а почва – первооснователь жизни.

Докучаев В.В:

-почва –самостоятельное, естественно -историческое тело природы

-почва –явление историческое, имеющее свой возраст и историческое образование

-почва - связана со всеми другими телами и явлениями

- процесс формирования почв: существует 5 природных факторов почвообр: климат, рельеф, растит. и животн. покров, почвоообраз. породы, возраст страны

 

 

Общие физические св-ва почв

физические св-ва играют значительную роль в почвообразовательных процессах и в плодородии почв.1.плотность(объемн. Вес)-масса единиц объема абсол. Сух-й почвы, взятой в естеств. Сост. С ненаруш структ.(гр/см3)завис от минерал сост, содерж органики, больш влиян-е оказ-т обработка и движение по почве техники и возд. Челов. Фактор.2. плотность твердой фазы почв-отнош массы тв. Ф. почвы к массе воды в том же V при t 4C. Обусл минералог сост в завис от соотнош орган. И минер части почв. Осн часть минер массы: кварц, ортоклаз, биотит лимонит.3. пористость почв-суммарный объем всех пор между тверд част почвы(%). Завис от почв сост, минер стру-ы, деят-ть почв фауны,содерж орг, прием обр. Различ порист –канил.–не канил. Канил-поры созд водоудспос. Почвы. Не канил- поры обеспеч водопрониц. И воздухообмен.

 

78геологическая деятельность поверхностных вод, образование оврагов. Под текучими водами понимаются все воды поверхностного стока на суше от струй, возникающих при выпадении дождя и таяния снега, до самых крупных рек. Все воды, стекающие по поверхности Земли, производят различного вида работу. Чем больше масса воды и скорость течения, тем наибольший эффект ее деятельности. Хорошо известно, что поверхностная текучая вода - один из важнейших факторов преобразования лика Земли.Как и в других экзогенных процессах, в деятельности текучих вод могут быть выделены три составляющие: 1) разрушение, 2) перенос и 3) отложение, или аккумуляция, переносимого материала на путях переноса. По характеру и результатам деятельности можно выделить три вида поверхностного стока вод: плоскостной безрусловой склоновый сток; сток временных русловых потоков; сток постоянных водотоков - рек.+ образование оврагов. Овраги служат местами сбора и стока поверхностных вод; темп роста их по ширине и протяженности зависит от степени устойчивости грунта против размывания. Образуются овраги в результате эрозийных процессов; в большинстве случаев эти процессы протекают интенсивно и в короткое время вызывают разрушение склонов оврага. В песчаных грунтах поверхностная вода быстро поглощается, не вызывая оврагообразования, напротив, в лёссах, лёссовидных суглинках, в глинистых и суглинистых грунтах овраги разрастаются быстро.Процессу развития оврагов способствуют: вырубка насаждений по склонам и в бассейне оврагов, распахивание и добыча на крутых склонах глины и песка, отсутствие регулирования поверхностного стока, особенно при наличии заброшенных рвов, и т. п.Безусловное влияние на образование оврагов оказывают климатические условия, в частности холодные, продолжительные зимы с глубоким промерзанием грунта и с накоплением снежного покрова большой толщины. Все это влечет образование трещин в грунтах и их разрушение. При таянии снега интенсивный и обильный сток воды в эти трещины вызывает образование рытвин. В засушливых районах интенсивное усыхание и растрескивание почв также может вызвать образование трещин в грунте.

 

79. Основные факторы почвообразования в городе: 1)климат,2)рельеф,3)материнская горная порода,4)растительность и живой мир,5)возраст страны,6)урбаногенные фактор. воздействие человека на почву. Прямое – заключается механическое образование почвы, внесение удобрения, милиарация, пескования, геклования, выб.культурное растений, подбор и замен культур. Косвенное – заключает в частичной или полностью уничтожение леса, строение дорог, строительство гидрометрических сооружений, приводящие к изменению водного режима, почвенного режима, может привести к полному уничтожению почвы

 

80. формирование почв в условиях города. намывные, насыпные почвы. Городские почвы существенно отличаются от природных почв по ряду факторов:- формирование почв на насыпных, намывных или перемешанных грунтах и культурном слое; формирование почвенного покрова происходит при активной смене почвообразующих пород, дроблении структуры за счет частичного запечатывания искусственными покрытиями, амортизации или деградации вплоть до полной замены почв на отдельных участках Особенностью городских почв является их ускоренная деградация вследствие процессов загрязнения, засоления, переуплотнения, изменения водно-воздушно­го и температурного режима, высокой степени запечатанности и др. Кроме того, эти почвы зачастую являются не только антропогенно-преобразованными, и антропогенно-сформированными, причем из слоев грунта, торфа и/или гумусовых слоев почв иных почвенно-климатических зон. НАМЫВНЫЕ ПОЧВЫ-почвы, формирующиеся в результате активного накопления минерального аллювиального, проллювиального почвообразующего материала. Обычно высокоплодородные.Наиболее типичным процессом, сопровождающим преобразование естественных почв под влиянием урбанизации, является их погребение с созданием насыпных почв разной мощности. Насыпные почвы-Образуются путём отсыпки сухим способом природных грунтов, минеральных отходов пром. произ-в, твёрдых бытовых отходов. Используются для планировки терр. перед их застройкой или хоз. освоением, возведения земляных сооружений, устройства искусств. оснований под фундаменты и тд. Основная масса почв в городе находится под слоем асфальта, под домами и под газонами. Дорожные покрытия можно разделить на проницаемые для воды и воздуха (незакреплённая брусчатка, гравийные насыпи, деревянные настилы) и условно не проницаемые (асфальтобетон, бетон, бетонные плиты, закреплённая бетоном брусчатка).Установили, что под твёрдыми дорожными покрытиями почва продолжает функционировать, влажность почвы достаточна для существования корней, она не становится абиотической. Не только микроорганизмы, но и представители мезофауны (пауки, дождевые черви и др.) встречались в почвах под дорожными покрытиями. Асфальтобетонное покрытие оказывает воздействие как на почву, так и на окружающую город среду, изменяя водный и тепловой режимы города, а так же физико-химические и биологические свойства почв.

 

81.Классификация городских почв: 1)почвы естественно ненарушенные сохраняются нормальные залегания генетических горизонтов, естественных почв, представляет городских лесах, лесопарковым территорий находящийся в городской среды. 2) естественно антропогенные поверхности, преобразованные естественными нарушением – слабо естественно нарушено горизонт (U) имеет мощность от 5 до 25см. естественно сильно нарушена мощности (U) 25-50см.

 

82. морфологические, физ, хим св-ва. В городах и промышленных зонах плотная застройка нарушает газо- и водообмен почв, изменяет механические свойства грунтов, нарушает структуру. Органические остатки - продукты жизнедеятельности людей - и промышленные отходы изменяют физико-химические и биологические свойства почв. установлено, что стихийное размещение бытового мусора на несанкционированных свалках приводит к изменениям почвенного покрова и данные изменения закрепляются на микроуровне организации почвы.Главной специфической особенностью городских почв является пестрота морфологического строения, резкая контраст-ность физико-химических и биологических свойств, мозаичность контуров.морф.-Структура почвы-Слабое развитие либо отсутствие компонентов биогенной структуры; неправильная форма пор, трещин, агрегатов и блоков; разъединение общей массы на фрагменты;Влажность почв варьирует от свежей до мокрой. Окраска зависит от минерального состава и прогумусированности исходных почв, от аналогичных характеристик насыпных грунтов, степени увлажненности, антропогенных примесей. Структура неоднородна, однако более выражена в суглинистых образцах и может быть зернистой, ореховатой, плитчатой. физ- К числу общих физических свойств почвы относят относительную плотность, объемную плотность и пористость.Плотность варьирует от нормальной до переуплотненной, но большинство исследованных разрезов характеризовались рыхлым субстратом, уплотненным либо с поверхности, либо на небольшой глубине. Включения, преимущественно антропогенные, различной крупности - от нескольких десятков сантиметров (отдельные предметы) до нескольких миллиметров (фрагменты предметов). хим- Почвы города поглощают и удерживают большое количество растворимых и газообразных загрязнителей. Почвы городов являются накопителями целого ряда опасных веществ, попадающих из атмосферы с промышленными и коммунально- бытовыми отходами и стоками.В последние годы дополнительным, раннее не характерным для города источником загрязнения почв, стали огороды, создаваемые жителями. На них активно и зачастую безграмотно используются ядохимикаты и минеральные удобрения, которые затем попадают в водоемы,разносятся ветром вместе с пылью или загрязняют почву на огородах и вместе с овощами попадают в организм людей. Следует обратить внимание на поступление в почве песка и соли. которыми обильно посыпают городские и улицы для борьбы с гололедом. Песок и соль смываются на обочины дорог, переносятся талыми водами и ветром,накапливаются в почве, изменяя ее свойства. Происходит искусственное засоление почвы, которое вызывает усиленную коррозию подземных коммуникаций и транспортных средств. Искусственное поступление песка изменяет механический состав почвы. особые физико-механические свойства почв (пониженная влагоемкость, повышенная объемная масса, уплотненность, каменистость);

 

83. Естественно- антропогенные поверхностно-преобразованные почвы.- нарушен ЕН. Почва в городе подвергается изменению ЕН – (до 50)слабо разрушенные (ЕН) 5- 20 см.естественно сильно нарушенные (ЕН) 25-50 см.роды: -оглеенность (поверхностноглеевые (ЕН g), гелеевые (ЕН G), железисттость (слабожелезистые (ЕНfe), сильно железистые(ЕНFe), гумусированность(гумусовые (ЕН R).Виды: выделяются по соотношению горизонтов: гумусированные естественно –иллювиальный (урбослабоподзол, если уh > E – EH1), среднийурбоподзол EH =E EHслд EH2), сильноурбоподзол EHсе EH3)Подвиды: по мощности дерновой> подстилки: слабо дерновые Ид > 1 см, EHслд, среднедерн. Ид < 1 см, EHсрд.Разновидность(по мех составу): песок, супесь, легкие и средние суглинки, тяжелые сулинки, глины. Наличие мусора слойПо содерж.строит. бытов. мусора: EН= а1Наличие мусора > 25%: EН= а2, мусора > 25-50%: EН= а3, >50%: EН= а4.строит.мусора Ид -Иh- И2 - Агидр(погребенное) – ВС.Естественно-антропогенные поверхностно преобразованные почвы в городеподвергаются поверхностному изменению почвенного профиля менее 50 см отповерхности. Они сочетают в себе горизонт «урбик» мощностью менее 50 см иненарушенную нижнюю часть профиля. Почвы сохраняют типовое название сдобавлением «урбо» (урбо-дерново-подзолистая почва, урбо-аллювиальная и т.д.)Естественно- антропогенные поверхностно-преобразованные почвы.

 

84. Урбанозем — искусственно образованная в процессе формирования городской среды почва, являющаяся биокосной многофазной системой, состоящей из твердой, жидкой и газовой фаз с непременным участием живой фазы, функционирующая под воздействием тех же факторов почвообразования, что и естественные почвы, но с добавлением специфического в городской среде антропогенного фактора. Урбаноземы формируются на антропогенно-нарушенных или антропогенно-преобразованных (с инородными включениями, нарушенным сложением и т. д.) грунтах, не подвергавшихся целенаправленной биологической рекультивации на глубину корнеобитаемого слоя (до 1.5 метров). Урбаноземы подразделяются на следующие типы:1. конструктоземы — целенаправленно создаваемые с помощью искусственных приемов почвы, состоящие из последовательно сменяющихся слоев грунта разного гранулометрического состава и насыщенности органическими соединениями, отсыпаемых для целей конструирования (создания) профиля по аналогу природной модели почвы; 2. индустриземы — почвы промышленно-коммунальных зон, загрязненные тяжелыми металлами, механическими включениями и другими токсичными веществами; 3. агроурбанозем (культурозем) — городские почвы фруктовых и ботанических садов, старых огородов, для которых характерна большая (до 40 см) мощность гумусового горизонта; 4. некроземы — почвы, входящие в комплекс почв городских кладбищ, для которых характерна перемешанность грунтов в слое более 200 см. 85-86. Антропогенные глубоко преобразованные почвы образуют группу собственно городскихпочв – урбанозёмов, в которых горизонт урбик имеет мощность более 50 см. Они подразделяются на 2 группы: 1. Физически преобразованные почвы, в которых произошла физико-механическая перестройка профиля (урбанозём, культурозём, некрозём, экранозём); 2. Химически преобразованные почвы, в которых произошли значительные хемогенные изменения свойств и строения профиля за счёт интенсивного химического загрязнения как воздушным, так и жидкостным путём, что и отражается на их разделении (индустризём, интрузём).

 

 

85. Механически (или физически) преобразованные почвы, в которых произошла физико-механическая перестройка профиля:
Урбаноземы (собственно). Почвенный профиль состоит из одного или нескольких подгоризонтов урбик U1, U2 и т.д., образованных из своеобразного пылевато-гумусного субстрата разной мощности и качества с примесью
городского мусора. Формируются на грунтах разного происхождения и на культурном слое. Иногда урбик подстилается непроницаемым материалом (асфальтом, фундаментом, бетонными плитами, коммуникациями). Профиль урбанозема характеризуются отсутствием природных генетических горизонтов до глубины 50 см и более.
Культуроземы (агроурбаноземы) - городские почвы фруктовых и ботанических садов, старых огородов.
Некроземы - почвы, входящие в комплекс почв городских кладбищ. Глубина перемешанности профиля более 200 см.

86. Химически-преобразованные почвы, в которых произошли значительные хемогенные изменения свойств и строения профиля за счет интенсивного химического загрязнения как воздушным, так и жидкостным путем:
- индустриземы - почвы промышленно-коммунальных зон, сильно техногенно загрязненные тяжелыми металлами и другими токсичными веществами, степень загрязнения достигает величин, чрезвычайно опасных по принятым нормативам. Название условно, их иногда называют «поллютоземы».
- интруземы - почвы формируются в местах, где в результате аварий транспортных систем или бесхозяйственной деятельности человека через мостовые бензозаправочных станций и автомобильных стоянок в почвы постоянно проникают нефтепродукты (масло, мазут, бензин). Название условно, их также можно назвать нефтеземы, петролеумные почвы, ПАУ-почвы.

 

87. Техногенные поверхности почв: урбочерноземы – искусственное создание почв грунта,1)ретемантозеваны, образующие при реквинизации земли, верхняя из торфяное минеральной смеси соедин. оргон. веществ. в районе городских новостроек, новые гозоны.2) конструктоземы- почва грунт заранее заданным свойств (сейчас не существует)

 

88. агрохимические свойства городских почв - 1)содержанию гумуса, наиболее высокое для конструктоземов 18-12%, низкое - урбаноземы. 2)реакция среды, кислая – естественные ненарцшенные 4,5 – 5,5pH, нейтральная- культуроземы 6,5- 7pH, щелочная – урбанозем в центральной части города. 3) степень насущенности среды, низкая – естественно ненарушенные, 75-100% культуроземы и урбаноземы.

 

89.основные методики исследования гордских почв – 1)полевые методы,2)лабораторные методы,3)картографирование, 4)приминение геохимических методов.

90. полевые методы исследования городских почв Полевые методы составляют наиболее важную группу в общей системе исследования естественных и антропогенно нарушенных почв. Прежде всего необходимо соблюдать личную гигиену при выполнении всех работ (отбирать почвы в перчатках, протирать руки дезинфицирующим раствором после отбора почвенных проб). Это связано с тем, что почвы города испытывают большую антропогенную нагрузку, спектр микроорганизмов в изучаемых почвах иной, чем в лесных почвах.

1. Рекогносцировочное обследование выбранной территории Теоретическая часть. необходимо выбрать участок для обследования..Разбивка земель по категориям землепользования позволяет, с одной стороны, более полно изучать проблему, с другой, интерпретировать полученные результаты, а значит, давать правильные рекомендации по проведению почвоохранных мероприятий. Практическая часть. После того как был выбран участок для исследования и составлена схема маршрута, мы переходим к работе в «поле».На выбранном участке необходимо выполнить нижеследующий перечень работ. 1. Определить координаты участка по GPS-системе навигации. Это необходимо сделать, поскольку при мониторинговых исследованиях урбоэкосистем следует производить отбор почв периодически. Географическая привязка точек опробования позволит в дальнейшем составить карту почв исследуемой территории. 2. Сделать описание близко расположенных домов, построек, дорог, заводов и прочих элементов геотехсистемы. 3. Выполнить описание растений, при этом указав состояние деревьев и проективное покрытие растений напочвенного покрова. 4. Заложить почвенный разрез. 5. Выполнить морфологические описания почв. 6. Определить плотность почв. 7. Провести отбор почв для химических анализов в лабораторных условиях. 8. Подготовить этикетки. 9. Заложить модельный опыт по разложению льняного полотна. 2. Методика закладки почвенных разрезов обследование антропогенно трансформированных почв проводится на довольно значительной территории, а значит, отбирается большое количество образцов.3. Морфологическое описание почв цвет, структура, сложение, новообразования, включения, гранулометрический состав, строение и мощность 4. Определение плотности почвы. плотность (объемный вес) необходимо определять в образцах с ненарушенным сложением. Плотность (объемный вес) почвы зависит от гранулометрического состава, количества органического вещества и сложения почвы. Параллельно определяют влажность почвы.5. Отбор почвенных образцов для лабораторных исследований. Образцы берутся послойно при помощи почвенного ножа, без пропусков, по всей толще почвенного разреза.Для того чтобы каждый почвенный горизонт был достаточно охарактеризован, образцы берут из верхней и нижней его части. Масса каждого образца должна быть примерно 0,5–0,7 кг.