Почвенный раствор
Содержание
Введение
. Почвенный раствор
2. Cостав почвенного раствора и его динамичность
3. Влияние сельскохозяйственных культур на состав почвенных растворов
. Экологическое значение почвенного раствора
. Понятие почвенного плодородия
6. Содержание и состав органического вещества почвы
. Факторы, лимитирующие почвенное плодородие, их регулирование
8. Серые лесные почвы лесостепной зоны
. Распространение серых лесных почв, особенности генезиса, диагностика, свойства, классификация, использование
Список использованной литературы
Введение
С давних пор человек оценивает почву главным образом с точки зрения её плодородия. Именно от плодородия зависит урожай и красота растений. Почва - сложная система, которая живет и развивается по своим законам, поэтому под плодородием нужно понимать весь комплекс почвенных свойств и процессов, определяющих нормальное развитие растений. Все процессы, происходящие в почве, связаны между собой. Исключение или ослабление какого-либо составляющего ведет за собой изменение всего состава почвы и потере ценных ее качеств. Деградация почвы - цепная реакция, которую трудно остановить. Ухудшение земель снижает продуктивность растений. Почва в этом случае становится подвержена эрозии и вымыванию полезных веществ, что опять ведет к снижению численности растений. Мероприятия по возобновлению плодородия почв долговременны, очень дорогостоящи и сложны, поэтому так важно следить за состоянием почвы, не допуская ее сильного истощения или загрязнения. Результатом такого внимательного отношения будет привлекательность цветов и отличный урожай.
Для определения плодородия почвы необходимо обратить внимание на ее состав, кислотность, отношение к воде и кислороду. Обладая наблюдательностью и элементарными знаниями по биологии можно определить состояние почвы и предпринять необходимые меры по улучшению или поддержанию почвенных свойств.
1. Почвенный раствор
Почвенный раствор (П.р.) - вода с растворенными в ней газами, минеральными и органическими веществами, попавшими в почву из атмосферы <#"justify">Сопряженное изучение состава и динамики почвенных растворов с динамикой процессов прироста фитомассы и разложения опада в степях и широколиственных лесах показало, что решающее влияние на на состав почвенных растворов теплого периода года оказывает биологический фактор. Физико-химические процессы испарительного концентрирования или разбавления играют в это время второстепенную роль.
Концентрация почвенных растворов (по сухому остатку) в незасоленных почвах разных типов колеблется от десятых долей грамма до нескольких граммов на литр, а в засоленных почвах - от десятков до сотен граммов на литр. Концентрация почвенных растворов неодинакова в разных генетических горизонтах, а также в зависимости от сезона года, при неполивном и поливном земледелии.
В почвенных растворах содержатся минеральные, органические и органоминеральные вещества в ионной, молекулярной и коллоидной формах, а также растворенные газы - кислород, диоксид углерода и др.
К важнейшим катионам почвенного раствора относятся:Са2+,Mg2+, Na+, K+, NH4+, H+, Al3+, Fe3+, Fe2+. Среди анионов преобладают: HCO3-, CO32-, NO3-, NO2-, Cl-, SO42-, H2PO4-, HPO2-4. Наиболее важное значение для растений имеют NO2-, SO42-, фосфат-ионы.
Для большинства почв характерен гидрокарбонатно-кальциевый состав почвенных растворов, т. е. в них преобладают ионы HCO3- и Са2+. B засоленных почвах содержатся в повышенных количествах Na+, Mg2+, Cl-, SO42-, CO32-, в болотных почвах - Fe2+,а в растворах сильнокислых почв - Fe3+ и Al3+. Железо, алюминий и многие микроэлементы находятся в почвенных растворах в основном в виде устойчивых комплексов с органическими веществами.
В почвенных растворах всегда содержатся водорастворимые органические вещества различной природы (продукты разложения отмерших растительных и животных организмов, продукты их жизнедеятельности, гумусовые вещества и др.); в гидроморфных, полугидроморфных и солонцовых почвах их количество больше. Коллоидно-растворимые формы веществ представлены в почвенных растворах органическими, органоминеральными и минеральными соединениями. Для минеральных коллоидных форм характерны золи кремниевых кислот, а также гидроксидов железа и алюминия.
У более плодородных дерново-карбонатных почв общая концентрация почвенных растворов ниже, чем у пахотных дерново-подзолистых почв, также ниже общая титровальная кислотность, содержание Са2+, и K+, хотя обменных кальция и калия больше. В этом важную роль играют более высокая катионная емкость поглощения дерново-карбонатных почв, насыщенность ППК кальцием и низкая потенциальная кислотность. Обращает на себя внимание реакция почвенных растворов кислых дерново-подзолистых почв. Она близка к нейтральной вследствие вытеснения водородными ионами почвенных растворов обменно-поглощенных катионов оснований при развитии потенциальной кислотности. Катионы же оснований, переходя в почвенный раствор, снижают его кислотность. Следовательно, чем выше катионная емкость поглощения и степень насыщенности почв основаниями, тем благоприятнее для растений реакция почвенного раствора. Это важно в физиологическом отношении, так как именно при реакции, близкой к нейтральной, у большинства сельскохозяйственных культур происходит нормальное усвоение корнями элементов питания.
Величина окислительно-восстановительного потенциала почвенных растворов пониженная (гН2 большей частью 25-29 ед.) по сравнению с гН2 почв в целом, как трехфазных систем. Это также имеет важное физиологическое значение в жизнедеятельности растений, так как величины окислительно-восстановительного потенциала их клеточного сока тоже пониженные.
В целинной дерново-подзолистой почве в отличие от пахотной меньше магния, калия и особенно кальция, ниже общая концентрация растворов генетических горизонтов (исключая лесную подстилку A0)- Это связано как с более низкой их биологической активностью, так и с постоянным удалением продуктов выветривания и почвообразования из почвенного слоя в результате промывного типа водного режима. В лесных почвах процесс нитрификации подавлен, анион NOJ в минимальных количествах встречается только в растворах лесной подстилки. При освоении целинных дерново-подзолистых почв под пашню в них изменились направление и активность биологических процессов, активизировались процессы нитрификации, в почвенных растворах в довольно больших количествах стал содержаться нитратный азот. Возросло количество кальция, магния и калия, так как уменьшился вынос этих элементов в связи с изменением водного режима почв.
. Влияние сельскохозяйственных культур на состав почвенных растворов
Многие изменения состава почвенных растворов под сельскохозяйственными культурами связаны с их питанием. Особенно заметные сдвиги происходят в растворах в июле-августе. В это время в растворах повышается содержание элементов питания растений и усиливается поглотительная функция корней. Это происходит потому, что в июле-августе тарификационные процессы в почвах достигают наивысшего уровня, повышаются фосфатазная активность почв и концентрация диоксида углерода в почвенном воздухе. В результате этого в почвенных растворах становится больше нитратного азота, фосфора и аммонийного азота. Наряду с этим к середине лета в почвах накапливаются кислотные продукты, следствием чего является возрастание кислотности почвенных растворов, сопровождаемое вытеснением иона кальция из ППК в раствор, и повышение обменной кислотности.
В последующий период благодаря регуляторной роли растений количество иона кальция в почвенных растворах уменьшается, а иона калия увеличивается, поэтому соотношение K+: Ca2+ расширяется. От этого соотношения зависит поступление в корни питательных веществ: чем оно шире в растворах и уже в растениях, тем сильнее проявляется поглотительная функция корней и наоборот.
Изменение соотношения K+ и Ca2+ в почвенных растворах наблюдается и в течение суток. К вечеру и в ночные часы оно более широкое, что приводит к более активному поступлению в это время в растения питательных элементов из почвенных растворов.
Для жизнедеятельности растений большое значение имеет также осмотическое давление почвенных растворов, которое зависит от их концентрации и степени диссоциации растворенных веществ. Сосущая сила корней большинства сельскохозяйственных культур не превышает 100-120 МПа. Если осмотическое давление клеточного сока растений равно или ниже осмотического давления почвенных растворов, то поступление воды и питательных веществ в растения прекращается и они погибают.
Разные типы почв отличаются по осмотическому давлению почвенных растворов, так как концентрация этих растворов неодинаковая. Растворы незасоленных почв имеют осмотическое давление обычно около 10 МПа, но оно может повышаться от избыточных доз минеральных удобрений и снижения влажности почв в засушливые периоды года, что отрицательно сказывается на развитии растений, урожае и его качестве.
Осмотическое давление почвенных растворов при уменьшении влажности почв от наименьшей влагоемкости до влажности завядания возрастает в 5-6 раз. Наиболее высокое осмотическое давление наблюдается у засоленных почв (более 150 MПа), которое выдерживают только определенные сельскохозяйственные культуры и растения-галофиты.
В земледельческой практике нет специальных агроприемов по регулированию состава и свойств почвенных растворов, но по существу их постоянно проводят. К таким мероприятиям относятся: внесение минеральных удобрений; оно направлено на создание в почвенных растворах оптимальных количеств элементов-биофилов; внесение в почву адсорбентов (бентонитовых глин, цеолитов и др.), регулирующих катионную и анионную емкости поглощения, а следовательно, ионное равновесие между почвенным раствором и твердой фазой почв; регулирование концентрации диоксида углерода в почвенном воздухе применением органических удобрений или непосредственным его внесением до концентрации в почвенном воздухе не выше двух объемных процентов; это улучшает ионный состав почвенных растворов как среды для питания растений; регулирование влажности почв, ее водного режима обработками, орошением, осушением, мульчированием и т.д.; известкование кислых почв и гипсование щелочных; внесение бактериальных препаратов (азотобактерин, ризоторфини др.); промывка засоленных почв и другие мероприятия.
. Экологическое значение почвенного раствора
От реакции почвенного (раствора во многом зависят другие особенности почвы, а также минеральное питание растений. Состав почвенного раствора, а особенно содержание в нем кислот и оснований, создает реакцию раствора, которая играет существенную роль в жизни растений. Реакция почвенного раствора определяется соотношением Н+ и ОН- ионов. Кислотность почв вызывается, с одной стороны, водородными ионами, находящимися в (почвенном растворе, а с другой г - поглощенными нонами. Ионы водорода обусловливают активную, или актуальную, кислотность, а поглощение - потенциальную кислотность (обменную и гидролитическую) почвенного раствора. Для экологии более важна активная кислотность, которую обычно выражают величиной рН, или водородным показателем, представляющим собой отрицательный логарифм концентрации? водородных ионов в растворе. рН=7 характеризует нейтральную реакцию дистиллированной воды при 22°. Если рН меньше 7, то реакция кислая, при рН более 7 - щелочная. По величине рН почвенного раствора почвы делят на сильнокислые (рН=3-4); кислые (рН=4-5); слабокислые (рН=5-6); нейтральные (рН=6-7); щелочные (рН=7-8); сильнощелочные (рН=8-9). К примеру, нейтральную реакцию имеют черноземы, кислую - дерново-подзолистые, болотные и серые лесные почвы, щелочную - каштановые почвы и сероземы пустынь, сильнощелочную - солонцы.
CO2 на фотосинтез. Щелочная реакция почвы обычно обусловлена избытком солей, которые при гидролизе образуют сильные щелочи. В гумидных областях такое действие оказывают карбонаты Са, в аридных - довольно обыкновенны карбонаты Са и Na.
Определенный интерес представляют пространственные и временные вариации рН. В морях значение рН довольно константно и равно примерно 8,0. На суше оно очень широко варьирует в зависимости от местообитаний, а в пределах одного местообитания меняется по горизонтам почвы, т.е. по вертикали. Поверхностные слои всегда кислее, чем подпочва, из-за большого содержания органических веществ, образующих кислоты. С глубиной активность этих органических веществ подавляется, и, кроме того, в нижние слои почвы, особенно в южных районах, переносятся щелочные соединения, где они могут накапливаться главным образом в понижениях рельефа.
В природных условиях кислотность почвы складывается под влиянием климата, материнской породы, минерального и органического состава почвы, рельефа местности, а также самой растительности. Так, в аридных условиях степей и пустынь преобладают нейтральные и щелочные почвы, а во влажном, холодном климате - кислые. В гумидных условиях, при большом количестве осадков и низких температурах, разложение растительных осадков идет не до конца и сопровождается образованием большого количества (растворимых в воде органических кислот. В этом случае при недостатке извести почва - приобретает кислую реакцию. Например, под хвойными лесами умеренной зоны рН почв чаще всего приблизительно 5, торфа сфагновых болот - 4 и меньше. Нейтральные почвы в лесной зоне встречаются довольно редко - на (Некоторых лугах и низинных болотах, если они увлажняются грунтовыми водами с высоким содержанием извести. В аридиой зоне три быстром разложении органических Осташков и высоком содержании в почве СаСО3 почвы обычно щелочные. Равнинный рельеф во влажном климате способствует застою воды и поэтому создает условия недостаточной аэрации почвы, что усиливает ее кислотность.
5. Понятие почвенного плодородия
Плодородие почвы - способность почвы <#"justify">Следует различать факторы и условия плодородия. К факторам относятся элементы зольного питания растений и азот, вода, воздух и частично тепло, необходимые для жизни растений, к условиям - совокупность свойств, сложное взаимодействие которых определяет возможность обеспечения растений земными факторами (физические и физико-химические свойства, наличие токсичных веществ и др.). Необходимо подчеркнуть, что взаимодействие и взаимовлияние отдельных компонентов состава и свойств почвы протекают в гидротермических условиях атмосферного климата, что находит конкретное отражение в формировании почвенных режимов. Поэтому уровень плодородия зависит от показателей теплового, водно-воздушного, питательного, физико-химического, биохимического, солевого и окислительно-восстановительного режимов.
Параметры режимов, в свою очередь, определяются климатическими условиями, агрофизическими свойствами почв, их гранулометрическим, минералогическим и химическим составами, потенциальными запасами элементов питания растений, содержанием их подвижных форм, содержанием, составом и запасами гумуса, интенсивностью микробиологических процессов, реакцией и другими физико-химическими свойствами.
Геохимические и геологические процессы также могут оказывать влияние на формирование почвенного плодородия (приток жестких и мягких, пресных или минерализованных грунтовых вод, отложение плодородных наилков, эрозионный снос гумусового горизонта и т.д.). Однако влияние этих процессов на плодородие проявляется прежде всего через изменение в том или ином направлении показателей состава, свойств и режимов почвы.
Различают естественное, потенциальное, искусственное и эффективное, или действительное, плодородие почв. Естественное плодородие - свойство почвы, образовавшейся под естественной растительностью при естественном протекании почвообразовательных процессов. Оно сравнительно мало изменяется во времени и является величиной стабильной для определенного типа почв. В то же время различные по происхождению почвы характеризуются неодинаковым плодородием, а одна и та же почва имеет разное плодородие для растений, отличающихся по биологическим свойствам. Например, на лугово-глеевых почвах прекрасно растут луговые травы и гибнут или очень плохо растут ельники и сосняки. На песчаных почвах хорошо рас-гут сосняки и плохо - ельники и дубравы. Потенциальное плодородие - определяется валовым (общим) запасом элементов питания в почве, находящихся как в доступной, так и недоступной формах.
Искусственное плодородие - создается при использовании обработки почв, внесении удобрений, выращивании культур различных растений, осушении, орошении. Естественное, потенциальное и искусственное плодородия неразрывно связаны между собой, поскольку снабжение растений влагой и пищей зависит от свойств природной почвы, а также от изменения свойств почвы под влиянием окультуривания.
Эффективное плодородие, измеряемое величиной урожая, является действительным выражением естественного и искусственного плодородии и в значительной степени зависит от уровня развития науки и техники.
. Воспроизведение плодородия
Плодородие почвы является таким свойством, способным к воспроизводству и в естественных условиях, и при сельскохозяйственном использовании почвы. Воспроизведение плодородия может быть расширенным, простым и неполным.
Расширенное воспроизводство плодородия - это улучшение совокупности свойств почвы, влияющих на ее плодородие.
Простое - это отсутствие заметных изменений совокупности свойств почвы, влияющих на ее плодородие.
Неполное - это ухудшение свойств почвы, влияющих на ее плодородие. Это широко распространенное как в мире, так и в нашей стране, явление имеет отрицательные последствия в естественном и социально-экономическом отношениях. Снижение плодородия почвы происходит за счет трех основных процессов.
. Антропогенная деградация (эрозия, вызванная человеком, вторичное засоление, вторичное заболачивание).
. Истощение почвы (уменьшение содержания гумуса, питательных веществ и т.п.).
. Утомление почвы (накопление в нем различных элементов, вызванных неправильными севооборотами, избытком химических средств и т.п.).
7. Содержание и состав органического вещества почвы
Органическое вещество почвы образуется из отмерших остатков растений, микроорганизмов, почвенных животных и продуктов их жизнедеятельности. Первичное органическое вещество, поступившее в почву, подвергается сложным превращениям, включающим процессы разложения, вторичного синтеза в форме микробной плазмы и гумификации. Сочетание названных процессов приводит в биологически активных почвах к образованию сложной смеси органических веществ, состоящей из малоразложившихся растительных и животных остатков с сохранившейся первоначальной структурой; промежуточных продуктов разложения органических и животных остатков (например, лигнина); собственно гумусовых веществ, образовавшихся путем микробного синтеза или остаточного происхождения; растворимых органических соединений, которые более или менее быстро минерализуются до простых минеральных соединений (Н2О, СО2 и др.) или участвуют в синтезе собственно гумусовых веществ.
Органическое вещество, консервирующее энергию солнца в химически связанной форме, - единственный источник энергии для развития почвы, формирования ее плодородия. Основным источником первичного органического вещества, поступающего в почву под естественной растительностью, являются остатки растений.
Во-первых, они удобряют почву ежегодно после уборки урожая, в то время как все остальные виды органических удобрений вносят в почву периодически. Во-вторых, не требуется дополнительных затрат на их внесение. В-третьих, растительные остатки распределяются в почве наиболее равномерно. В них содержатся все макро- и микроэлементы, необходимые растениям и животным.
На пахотных почвах с отчуждением большей части урожаев полевых культур источником органического вещества служат надземные и корневые остатки растений, а также вносимые в почву органические удобрения.
Наряду с количеством растительных остатков важное значение имеет их химический состав и скорость разложения в почве. Так, растительные остатки многолетних трав содержат большое количество элементов питания. Содержание азота в корневых остатках многолетних бобовых трав колеблется в пределах 2,25-2,60%, фосфора - 0,34-0,80%, в поукосных остатках - соответственно 1,82-2,65 и 0,30-0,71%. Количество азота и фосфора в корнях бобово-злаковых травосмесей зависит от доли каждого компонента и составляет 0,91-2,37% азота и 0,25-1,06% фосфора, в поукосных остатках - соответственно 1,60-2,18 и 0,17-0,54%. Злаковые травы содержат значительно меньшее количество азота в корнях и поукосных остатках.
На ход и скорость разложения влияют, во-первых, внешние условия среды: влажность, температура, рН почвы, содержание в ней кислорода и питательных веществ и, во-вторых, химический состав растительных остатков.
Превращение первичного органического вещества в почве проходит в несколько этапов.
На первом этапе происходит химическое взаимодействие между отдельными химическими веществами отмершего растения (например, ароматические соединения клеточных оболочек могут вступать в химические реакции с белками растительных клеток), которое можно значительно ускорить за счет биологических и минеральных катализаторов.
На втором этапе происходят механическая подготовка и перемешивание с почвой растительных остатков с помощью почвенной фауны. Нельзя отрицать и определенную биохимическую подготовку первичного органического вещества к микробному разложению при прохождении растительной массы через желудочно-кишечный тракт почвенных животных.
На третьем этапе превращения свежего органического вещества в почве происходит минерализация его с помощью микроорганизмов. В первую очередь минерализуются воднорастворимые органические соединения, а также крахмал, пектин и белковые вещества. Значительно медленнее минерализуется целлюлоза, при разложении которой освобождается лигнин - соединение, весьма устойчивое к микробиологическому расщеплению. Конечными продуктами превращений первичного органического вещества являются минеральные продукты (СО2, Н2О, нитраты, фосфаты, в анаэробных условиях Н2O и СН4). Кроме того, в почве накапливаются в качестве продуктов метаболизма микроорганизмов низкомолекулярные органические кислоты (муравьиная, уксусная, щавелевая и др.). Процессы минерализации органического вещества в почве имеют экзотермический.
Часть продуктов биологического разложения первичного органического вещества превращается в особую группу высокомолекулярных соединений - специфические, собственно гумусовые вещества, а сам процесс называют гумификацией.
Основная часть органического вещества почвы (85-90%) представлена специфическими высокомолекулярными гумусовыми соединениями. Принято подразделять специфические гумусовые вещества на три основные группы соединений: гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины.
Гуминовые кислоты (ГК) - фракция темно-окрашенных, высокомолекулярных соединений, извлекаемая из почвы щелочными растворами, при подкислении вытяжки выпадает в осадок в виде гуматов. В составе гуминовых кислот углерода - 52-62%, водорода - 3,0-5,5%, кислорода - 30-33%, азота - 3-5%. Основу молекулы ГК образует ароматическое ядро, сформированное ароматическими и гетероциклическими кольцами типа бензола, фурана, пиридина, нафталина, антрацена, индола, хинолина. Ароматические кольца соединены между собой в рыхлую сетку. Боковые периферические структуры молекулы - алифатические цепи. Ядро молекулы ГК отличается гидрофобными свойствами, боковые цепи - гидрофильными. Конституционная часть молекулы ГК - функциональные группы: карбоксильные и фенолгидроксильные, определяющие кислотный характер ГК и способность к катионному обмену.
Фульвокислоты (ФК) - органические оксикарбоновые азотсодержащие кислоты. По В. В. Пономаревой, в составе ФК углерода - 45,3%, водорода - 5%, кислорода - 47,3%, азота - 2,4%. При сравнении с элементным составом ГК, фульвокислоты содержат меньше углерода и азота, а кислорода больше. Фульвокислоты следует рассматривать как химически наименее «зрелые» гуминовые соединения. Между ГК и ФК существует тесная связь. Как те, так и другие очень неоднородны и представлены многочисленными фракциями.
Гумины - наиболее инертная часть почвенного гумуса, не извлекаемая из почвы при обычной обработке ее щелочными растворами. По своему составу гумины близки к ГК. Вместе с тем фракция гуминовых веществ более прочно связана с минеральной частью почвы, что значительно меняет ее свойства. Исключительно важная роль органического вещества в формировании почвы в значительной степени основана на их способности взаимодействовать с минеральной частью почвы. Образующиеся при этом органоминеральные соединения - обязательный комплекс любой почвы. Образованию органоминеральных соединений в почве способствует высокая биологическая активность, обеспечивающая поступление в систему реакционно-способных органических веществ. Внесение в почву биологически малодоступных органических веществ, например торфа, не приводит к образованию органоминеральных соединений.
Органическое вещество почвы, аккумулируя огромное количество углерода, способствует большей устойчивости круговорота углерода в природе. В этом, а также в накоплении еще ряда элементов в земной коре состоит важная биогеохимическая функция органического вещества в земной коре.
Живые организмы - обязательный компонент почвы. Количество их в хорошо окультуренной почве может достигать нескольких миллиардов в 1 г почвы, а общая масса - до 10 т/га.
Основная их часть - микроорганизмы. Доминирующее значение принадлежит растительным микроорганизмам (бактерии, грибы, водоросли, актиномицеты). Животные организмы представлены простейшими (жгутиковые, корненожки, инфузории), а также червями. Довольно широко распространены в почве моллюски и членистоногие (паукообразные, насекомые).
Почвенные организмы разрушают отмершие остатки растений и животных, поступающие в почву. Одна часть органического вещества минерализуется полностью, а продукты минерализации усваиваются растениями, другая же переходит в форму гумусовых веществ и живых тел почвенных организмов.
Некоторые микроорганизмы (клубеньковые и свободноживущие азотфиксирующие бактерии) усваивают азот атмосферы и обогащают им почву.
Почвенные организмы (особенно фауна) способствуют перемещению веществ по профилю почвы, тщательному перемешиванию органической и минеральной части почвы.
Важнейшая функция почвенных организмов - создание прочной комковатой структуры почвы пахотного слоя. Последнее в решающей степени определяет водно-воздушный режим почвы, создает условия высокого плодородия почвы.
Наконец, почвенные организмы выделяют в процессе жизнедеятельности различные физиологически активные соединения, способствуют переводу одних элементов в подвижную форму и, наоборот, закреплению других в недоступную для растений форму.
В обрабатываемой почве функции почвенных организмов сводятся к поддержанию оптимального питательного режима (частичное закрепление минеральных удобрений с последующим освобождением по мере роста и развития растений), оструктуриванию почвы, устранению неблагоприятных экологических условий в почве.
В интенсивном земледелии экологические условия могут иногда в решающей степени определять эффективное плодородие почвы. В ней существуют тесные многообразные связи между всеми почвенными организмами. Причем вся эта система находится в состоянии непрерывно изменяющегося равновесия. Одни группы микроорганизмов предъявляют простые требования к пище, другие - сложные. Между одними группами существуют симбиотические (взаимно полезные) связи, между другими - антибиотические. Микроорганизмы в последнем случае выделяют в почву вещества, подавляющие развитие других микроорганизмов.
Практическое значение имеет способность некоторых микроорганизмов оказывать губительное действие на представителей фитопатогенной микрофлоры. Усилить активность желательных микроорганизмов можно путем внесения в почву органического вещества. В этом случае отмечается вспышка в развитии почвенных сапрофитов, которые, в свою очередь, стимулируют развитие микроорганизмов, угнетающих фитопатогенные виды. Для нормального функционирования почвенных организмов необходимы прежде всего энергия и питательные вещества. Для подавляющего большинства микроорганизмов такой источник энергии - органическое вещество почвы. Поэтому активность почвенной микрофлоры главным образом зависит от поступления или наличия в почве органического вещества.
8. Факторы, лимитирующие почвенное плодородие, их регулирование
Факторами почвенного плодородия служат все физические, химические и биологические свойства почв, способные оказывать положительное и отрицательное (лимитирующее) влияние на окультуривание почвы в зависимости от его количественного и качественного проявления. Почва может обладать не одним каким-то лимитирующим фактором, а целым рядом. Отсюда возникает необходимость разработки комплексных мелиорации их.
К таким факторам можно отнести: локальное загрязнение почв радионуклидами и тяжелыми металлами, нефтепродуктами, нарушение почвенного покрова горными выработками и др. <#"justify">Так же А.Г. Дояренко, установил, что недостаток воздуха в почве очень сильно лимитирует ее плодородие.
Газообмен между почвой и атмосферой осуществляется посредством таких факторов, как диффузия, изменения барометрического давления, температуры почвы и воздуха, поступления в почву воды, а также при помощи ветра. Увеличивая объем при нагревании почвы, воздух ее частично выходит наружу, при охлаждении почвы почвенные поры получают новую порцию воздуха из атмосферы.
В настоящее время в сельском хозяйстве остро стоят проблемы улучшения состояния почв, возможных путей повышения ее биологической активности, сохранения и улучшения ее плодородия. Анализ показывает, что повсеместно происходит изменение физико-химических свойств, приводящих к разрушению структуры почвы, нарушению ее водно-воздушного и органического состава.
Решение проблемы управления плодородием почвы в значительной мере связано с поддержанием оптимального гумусного режима. Почти во всех экономически развитых районах России наблюдается снижение содержания гумуса в почвах. В числе главных причин, вызывающих снижение гумуса в почвах, можно назвать усиленную минерализацию органических компонентов почвы, вследствие интенсивной обработки, применения минеральных удобрений и пестицидов.
Для поддержания бездефицитного баланса гумуса в почве требуется постоянное внесение в почву органических удобрений. Гумус почвы составляют гуминовые вещества (гуматы). В почве преимущественно содержаться гуматы кальция, магния, железа, алюминия, а также свободные гуминовые кислоты. Но гуминовые вещества содержатся не только в почве, но и в органических удобрениях: пресноводных сапропелях, навозе, торфах и биогумусе, которые вносятся в почву для повышения ее плодородия.
9. Серые лесные почвы лесостепной зоны
В лесостепной зоне, где баланс влаги близок к нейтральному, распространены более плодородные серые лесные почвы, образование которых связано с широколиственными, а в азиатской части - с мелколиственными лесами. Здесь ослабевают процессы выноса соединений, характерные для подзолистых почв, и усиливается слой подстилки (опада), богатый зольными элементами. Они нейтрализуют органические кислоты, благодаря чему формируются почвы с повышенным содержанием гумуса.
От дерново-подзолистых почв серые лесные отличаются большей мощностью гумусового горизонта, большим количеством гумуса и более равномерным его распределением по профилю, имеющему признаки оподзоливания. Они являются переходными между дерново-подзолистыми почвами и черноземами. В северной части, где коэффициент увлажнения близок к единице, они больше несут черты, свойственные почвам леса (светло-серые и собственно серые), в южной - черты степных почв (темно-серые).
Климатические условия лесостепной зоны имеют много общего и в то же время характеризуются провинциальными различиями. Общее количество выпадающих осадков в этой зоне ниже, чем в лесной зоне. Испаряемость больше или равна количеству выпадающих осадков. Основная часть осадков приходится на летний период. Периодически наблюдаются засухи и суховеи. Количество осадков в западной части больше, чем в восточной, и примерно равно 500 мм; в восточной части осадков выпадает только 320-350 мм в год. Средняя годовая температура на западе составляет +7 °С, на востоке 4-5 °С. Продолжительность вегетационного периода также различна: на западе 250, на востоке - 180 дней. Континентальность климата лесостепной зоны увеличивается с запада на восток.
Климатические условия оказывают большое влияние на состав насаждений и травянистых растений. Растительность лесостепей неодинакова. Для европейской лесостепи характерны широколиственные леса. В лесостепной зоне Западной Сибири из-за континентальности климата, малого количества тепла и осадков чаще встречаются березовые леса. Они не образуют сплошных массивов, а растут колками, в составе которых участвуют березы бородавчатая и пушистая, ивы. Рельеф лесостепной зоны неровный, волнистый, грядовый, холмистый, расчлененный оврагами и балками. Очень характерны для лесостепи блюдцеобразные понижения. Лесостепь захватывает значительную часть Среднерусской, Приволжской возвышенностей с абсолютными отметками высот до 350-400 м. Почвообразующие породы зоны разнообразны, однако чаще всего ими являются покровные и лёссовидные суглинки, реже - морены и еще реже- пески и супеси различного происхождения.
Образование, строение и свойства. Происхождение серых лесных почв до сих пор окончательно не выяснено. Основоположник почвоведения В.В. Докучаев впервые выделил серые лесные почвы в самостоятельный тип, сформировавшийся под широколиственными лесами. В.Р. Вильяме рассматривал образование серых лесных почв как результат ослабления процессов оподзоливания и усиления дернового процесса почвообразования, поскольку в лесостепной зоне для этого складываются благоприятные условия. Современные данные, собранные советскими учеными, в большинстве случаев подтверждают эту точку зрения.
В зоне лесостепи происходит процесс смены хвойных и мелколиственных пород на широколиственные, в составе которых участвуют такие древесные породы, как дуб, липа, граб, клеи, ясень. Под пологом широколиственных пород бурно развиваются травянистые растения, требовательные к элементам питания. Широколиственные породы по сравнению с хвойными потребляют в 2-2,5 раза больше кальция, в 3-4 раза больше магния и примерно в 6-7 раз больше кремнезема. Большое количество элементов питания заключено в травянистых растениях, растущих под пологом дубрав лесостепи. Поскольку количество осадков в лесостепи примерно равно испарению, создаются условия для лучшего развития аэробных микроорганизмов и особенно бактерий, минерализующих органическое вещество почвы. В образующихся перегнойных кислотах гуминовых столько же или чуть больше, чем фульвокислот. Гуминовые кислоты образуют с кальцием и магнием нерастворимые соли, закрепляющиеся в верхних горизонтах почвы в форме гумуса.
10. Распространение серых лесных почв, особенности генезиса, диагностика, свойства, классификация, использование
В целом, широко распространены в умеренном поясе <#"justify">Классификация:
Согласно Классификации почв СССР 1977 года <#"justify">почва лесной органический грунт
Список использованной литературы
1.ГОСТ 27593-88(2005). Почвы. Термины и определения. УДК 001.4:502.3:631.6.02:004.354
2.Сабинин Д.А. «Физиологические основы питания растений»./ Изд. АН СССР, 1955.
3.Ковриго В.П. «Равновесия ионообменных процессов в почвах Удмуртии» / В.П. Ковриго, Н.А. Канунникова // «Научные основы и практические приёмы повышения плодородия почв Южного Урала и Поволжья»: Тез. докл. X науч. - произв. конф. - Уфа, 1982.
.Сердобольский И.П. «Методы определения pH и окислительно-восстановительного потенциала при агрохимических исследованиях, в книге: Агрохимические методы исследования почв»/ М., 1960
5.«Физиологические и биохимические основы повышения продуктивности сельскохозяйственных животных»: Тр. / Пермский с.-х. ин-т; Редкол.: В.П. Ковриго (отв. ред.). - Ижевск, 1979. - Вып. 31. - 129 с.
.Петров-Спиридонов А.Е. «Регуляторная роль ионов калия и кальция в процессах жизнедеятельности растений»: Автореф. дис… д-ра биол. наук / МСХА. - М., 1970. - 43 с.
7.Ковриго В.П., Кауричев И.С., Бурлакова Л.М. « Почвоведение с основами геологии <http://free-kniga.ru/images/stories/books/geo/kovrigo.zip>» /Колос, 2000.-416 с.
8.Под ред. Кулижского С.П. и Рудого А.Н. « Основы почвоведения и географии почв» /Томск: Изд-во ТГПУ, 2004. - 276 c
.И.И. Плюснин. Мелиоративное почвоведение / Издательство «Колос», Москва 1971 г.
.В.А. Ковда. Почвенный покров. Его улучшение, использование и охрана/ Издательство «Наука», Москва,1981 г.
.М.И. Калинин. Истоки плодородия/Издательское объединение «Вища школа», 1986 г.
.Под. ред. В.А. Ковды и Б.Г. Розанова. «Почвоведение». В 2-х томах. - М., Высшая школа, 1988.
.Под ред. Кулижского С.П. и Рудого А.Н. Основы почвоведения и географии почв / Томск: Изд-во ТГПУ, 2004.
.В.А. Ковда «Основы учения о почвах». /Книга 1, 2. - М.:Наука, 1973
.Е.В. Лобова, А.В. Хабаров «Почвы». Природа мира - М.: Мысль. 1983.
.И.С. Кауричев, Н.П. Панов, Н.Н. Розов и др.; Под ред. И.С. Куричева: «Почвоведение». - М., 1989.