ПОНЯТИЕ О ПОЧВЕ ПОЧВОВЕДЕНИЕ Изучает • образование,

ПОНЯТИЕ О ПОЧВЕ

ПОЧВОВЕДЕНИЕ Изучает • образование, • строение, состав и свойства почв, • закономерности их географического распространения, • роль в биосфере, • пути и методы их рационального использования и охраны.

В. В. Докучаев (1846 -1903). Впервые установил, что почва самостоятельное природное тело. Ее формирование представляет собой сложный процесс взаимодействия пяти природных факторов почвообразования: - климата, - рельефа, - растительности , - животного мира, -почвообразующих пород, - возраста страны. Книга «Русский чернозем» опубликована в 1883 г.

• Костычев Павел Александрович (1845 -1895). Внес большой вклад в разработку крупных проблем почвоведения, касающихся: - влияния структуры почвы на ее плодородие, - способов улучшения водного режима почв, - вопросов, связанных с образованием гумуса и ролью биологического фактора в почвообразовании. Он заложил основы агрономического почвоведения.

«Основная проблема» агрономического почвоведения

• Сибирцев Николай Михайлович (18601900). - конкретизировал определение почвы, разделил факторы почвообразования на биотические и абиотические, внес существенные уточнения в классификации почв (в частности ввел понятие «род почвы» , выделил зональные, интразональные и азональные почвы).

• Зональные почвы – характерны для определенной природной зоны. Их распространение определяется в значительной мере климатическими факторами. – Пример: – Дерново-подзолистые почвы

• Интразональные почвы – встречаются пределах территории распространения зональных почв, но отличаются специфическими особенностями не характерными для зональных и связанными с особенностями локального проявления факторов почвообразования. Пример: дерново-карбонатные почвы

• Азональные почвы – встречаются в различных природных зонах. Их распространение в меньшей степени зависит от климатических факторов. • Пример: почвы пойм

• Е. Гильгард, разработал оригинальную классификацию почв США, занимался вопросами солеустойчивости растений, проблемой освоения и мелиорации засоленных почв, заложил основы мелиоративного почвоведения. • М. Вольни внес большой вклад в развитие учения о физических свойствах почвы, ее режимах (водном, воздушном, тепловом) и их взаимосвязи с метеорологическими условиями.

• Г. Дэви изучал химические свойства почав. • А. Д. Тэер и К. Шпрингель изучали почвенный гумус. • Большой вклад в изучение минералогии и химии почв внесли также И. Я. Берцелиус, Г. Мульдер, Р. Герман. • Д. Т. Уэй и Я. М. Ван Бемелен заложили основы учения о поглотительной способности почв.

В середине XIX века почву отождествляли с пахотным слоем , который служил непосредственным предметом обработки и в котором сосредоточена главная масса корней растений. (К. Шмидт и И. А. Стебут) Стебут Иван Александрович

Определение Почвы • В «Лекциях по почвоведению» (1901) В. В. Докучаев дает наиболее краткое и четкое определение почвы: «Почва есть функция (результат) от материнской породы, климата и организмов, помноженная на время» . время

• Василий Робертович Вильямс (18631939), определял почву как «рыхлый, поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений» .

• Г. В. Добровольский (1915 - 2013 ) • Дал комплексное (синтетическое ) определение почве.

«Почвой следует называть поверхностный слой суши земного шара, обладающий плодородием, характеризующийся органоминеральным составом и особым, только ему присущим профильным типом строения; почва возникла и развивается в результате совокупности воздействия на горную породу воды, воздуха, солнечной энергии, растительных и живых организмов; поэтому свойства почвы отражают местные особенности природных условий и хозяйственной деятельности человека» .

Почва это сложная полифункциональная и поликомпонентная биокосная открытая четырехфазная структурная система в поверхностной части коры выветривания горных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени и обладающая плодородием.

• Почва - биокосное тело природы, то есть занимает промежуточное положение между живой и неживой материей (В. И. Вернадский). Почва = минералы + живые организмы + + органические остатки жив. орг. + гумус + водные растворы + газы.

Элементный состав, % Сравнение среднего химического состава литосферы, почв и живых организмов Элемент Литосфера Почва Организмы О 47, 2 49 70 Si 27, 6 33 0, 15 А 1 8, 8 7, 13 0, 02 Fe 5, 1 3, 8 0, 02 Са 3, 6 1, 37 0, 5 Na 2, 64 0, 63 0, 02 К 2, 6 1, 36 0, 07 Mg 2, 1 0, 63 0, 2 Ti 0, 6 0, 46 0, 0008 Н 0, 15 5 10, 5 С 0, 1 2 18 S 0, 09 0, 085 0, 05 Mn 0, 09 0, 085 0, 007 Р 0, 08 0, 07 Cl 0, 045 0, 01 0, 04 N 0, 01 0, 3

ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО ≈ ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО это различные соединения углерода Сухое живое вещество суши (90 % - углерод) • Общее Органическое вещество почв (1, 5 % - углерод орг. ) 2, 5 · 1012 т. • Лесная подстилка 0, 2 · 1012 т. • Торф 0, 5 · 1012 т.

• Почва четырехфазная открытая система, состоящая из (фаз или частей): твердой, жидкой, газообразной и живой. • Все фазы почвы взаимосвязаны, оказывают взаимное влияние друг на друга и существуют как единое целое.

корень воздух Вода (почвенный раствор) микроорганизмы Почвенные агрегаты или частицы микроорганизмы

• Между почвой и окружающей средой происходит постоянный обмен веществом и энергией, то есть почва открытая система.

Взаимодействие почвы с другими природными телами осуществляется через следующие процессы: 1 многосторонний обмен газами (О 2, CO 2, N 2 и др. ) и влагой (жидкой и парообразной) в системе атмосфера-почва-растения-порода;

2 обмен коротко- и длинноволновой радиацией в системе Солнце-почваатмосфера; 3 - многосторонний обмен тепловой энергией в системе атмосфера-почва-порода;

4 - обмен биофильными элементами в системе почва-растения;

5 - одностороннее поступление в почву органического вещества, синтезированного зелеными растениями и несущего в себе химическую энергию (трансформированную лучистую энергию Солнца).

• Почва – сложная, многоуровневая структурная система. Под структурным уровнем организации того или иного объекта понимается такая группа материальных объектов, все индивидуальные представители которой характеризуются однотипным характером превращений вещества и энергии и однотипными как по направлению, так и по интенсивности взаимодействиями.

Структурные уровни организации почвы • • - атомный уровень, - молекулярный уровень, - уровень элементарных частиц, - агрегатный уровень, - горизонтный уровень, - профильный уровень, -уровень почвенного покрова

• Атомарный уровень. Взаимодействия на этом уровне связаны с радиоактивностью почв. • Радиоактивные элементы – уран, радий, торий и радиоактивные изотопы К, Cs и др. • . Распад радиоактивных элементов сопровождается выделением энергии, уносимой выбрасываемыми α- и β-частицами и γ-квантами, изменением заряда ядра, приводящим к возникновению новых элементов с другими химическими свойствами

Ионно-молекулярный уровень. Элементами этого уровня структурной организации почвы выступают активные центры молекулярно-ионной природы, находящиеся на поверхности раздела твердой фазы почвы, а также молекулы и ионы жидкой и газообразной фаз, взаимодействующие с активными центрами и между собой.

• Молекулы и ионы в почвах активно растворяются, оседают в виде минеральных солей, переходят в газовую фазу и конденсируются.

• Уровень элементарных почвенных частиц. Элементарные почвенные частицы - это частицы различных размеров и различной природы (минеральные - кристаллические и аморфные, органические и органо-минеральные), унаследованные от материнской породы, измененные и новообразованные в процессе почвообразования

Примеры элементарных почвенных частиц • Минералы (песчинка, пылинка, частица глины); • Крупная органическая молекула; • Частица органического вещества; • Соединения органических и неорганических молекул (глинистая частица, покрытая гумусом) РАЗМЕР ЭТИХ ЧАСТИЦ - РАЗЛИЧНЫЙ

Агрегатный уровень -объединение элементарные частиц в почвах между собой под действием различных факторов

Почвенный микроагрегат под микроскопом

• Горизонтный уровень. • Почвенный горизонт относительно однородный слой почвы, обособившийся в процессе почвообразования. • Формирование горизонта связано с преобразованием, привносом или выносом веществ. • Это отражается на взаимодействии и способе организации агрегатов и почвенных новообразований.

Горизонты • О – опад – отмершие остатки растений (А 0), • А – верхний горизонт (А 1, А 2, Аd) • В – Средний (переходный) горизонт отличается от породы явными признаками почвообразования; • С – почвообразующая порода, • D – Почвоподстилающая порода.

• Т – торфяный горизонт; • G – глеевый горизонт • Все горизонты делятся на: – Поверхностные: A 1, T, At, O –почти всегда обогащены органическим веществом; – Подповерхностные (минеральные): A 2 (E), B, C, G, D – преобладают минеральные компоненты, содержание гумуса небольшое, но много минеральных почвенных веществ.

Среди почвенных горизонтов выделяют: - Основные A 1, A 2, B, C, D, G, T; - Переходные А 1 А 2, A 1 B, A 2 B, BC. Если устанавливается генетическая неоднородность горизонта, то его могут подразделять на подгоризонты: B 1, B 2…

• А 1 • А 2 В (переходный горизонт) • В • С

• А 1 – гумусовый или гумусовоаккумулятивный. • А 2 – подзолистый, вымывания, элювиальный. • Ad – дерновый (на 50% состоит из корней трав) • В – вмывания, иллювиальный.

• Профильный уровень. Закономерные сочетания отдельных почвенных горизонтов, взаимодействующих между собой, образуют почвенный профиль или собственно почву как особое природное тело.

Почвенный профиль

Главные генетические типы строения почвенного профиля: подзолисты буроземный направление потоков веществ, переносимых водой степной (гумусовокарбонатный) солонцовый пустынный (безгумусовый)

Многообразие почвенных профилей отражает многообразие условий почвобразования

Уровень почвенного покрова – это почвенный покров определенной территории, на которой в зависимости от особенностей рельефа, почвообразующих пород и других местных условий формируются почвенные комбинации, представленные разными почвами.