Особенности формирования и структура почв Гатин Ильшат Мансурович,

Особенности формирования и структура почв Гатин Ильшат Мансурович, к. б. н. , доцент кафедры экологии и природопользования БГПУ им. М. Акмуллы

Определение почвы самостоятельное естественноисторическое тело, являющееся продуктом совокупной деятельности (В. В. Докучаев): 1) грунта т. е. горных пород (поверхностные); 2) воздуха т. е. климата; 3) растительных и животных организмов, живых и мертвых; 4) возраста страны; 5) рельефа местности.

Современное определение почвы • биокосное естественноисторическое тело природы, имеющее вертикальное строение профиля и обладающая плодородием; многофункциональная, многокомпонентная и открытая многофазная система, являющаяся функцией климата, горных пород, рельефа, биологических факторов и времени.

Додокучаевское почвоведение • Агрономический смысл: под почвой подразумевали верхний слой земли, содержащий основную массу корней растительности. • Геологический смысл: на месте массивных горных пород образуется толща рыхлого элювия – кора выветривания. Этот элювий и продукты его переотложения геологи стали также называть почвой.

Многоуровневая структурная организация почв: 1. атомарный уровень; 2. кристалломолекулярный или молекулярно-ионный уровень; 3. уровень элементарных почвенных частиц (ЭПЧ) — фракций, определяемых в гранулометрическом анализе; 4. почвенные микро- и макроагрегаты, а также новообразования; 5. почвенно-генетический горизонт; 6. почвенный профиль; 7. структура почвенного покрова.

Факторы почвообразования (ФП): Почва = f (П+Р+К+В+О(ро+жо)+ХД) t, где f – функция; П – порода; Р – рельеф; К – климат; В – воды; О – организмы; ХД – хозяйственная деятельность; t – время.

Почвообразующее и дифференцирующее воздействие ФП время – рельеф - климат – биота – породы – грун. воды

Фазы почв • твёрдая фаза - органоминеральная, наименее динамичная часть почвы, составляющая каркас для других фаз; • жидкая фаза - почвенный раствор; • газовая фаза - почвенный воздух, заполняющий вместе с почвенным раствором поровое пространство, его состав отличается от состава атмосферы; • живая фаза - почвенная биота, за исключением роющих млекопитающих и корней растений, принадлежность которых к живой фазе почв остаётся дискуссионной, хотя их роль в почвообразовании несомненна и велика.

Почвообразующая (материнская) порода ПП Горизонт С – выполняет роль твердой фазы и определяет важнейшие свойства почв: 1. гранулометрический (механический) состав; 2. химический и минералогический состав; 3. физические и физико-механические свойства (агрегатное состояние); 4. водно-воздушный, тепловой и пищевой режимы.

Влияние ПП на факторы и процессы почвообразования: 1. скорость почвообразования – мощность почвенных профилей; 2. уровень плодородия; 3. характер орошаемого земледелия и осушительных мелиораций; 4. структура почвенного покрова.

Зона гипергенеза Выветривание – разрушение горных пород – экзогенное воздействие (Солнце). Характерно двухслойное строение толщи литосферы: 1. Верхняя часть – почва; 2. Нижняя часть – кора выветривания.

Возрастание миграционной способности Si. O 2 Al 2 O 3 Fe 2 O 3 Ca 2+ Mg 2+ Na+ K+ Cl- SO 2 -4

Основные стадии КВ 1. Обломочная – Cl- и SO 2 -4 – холодные и жаркие пустыни. 2. Карбонатная – Ca 2+, Mg 2+, Na+ и K+ – аридный климат. 3. Сиаллитная – Si. O 2 и Al 2 O 3 – умеренный климат. 4. Аллитная – Fe. OH и Al. OH – жаркий влажный климат.

Роль рельефа в формировании почв • Автоморфные (водораздельные) почвы; • Гидроморфные почвы.

Климатообразующие факторы почвообразования • Прямое воздействие – температурный режим и режим увлажнения; • Косвенное воздействие – растительный и животный мир, микроорганизмы, а также глубина, режим и химизм грунтовых вод.

Группы климатов в почвообразовании: • Холодный или полярный, где сумма среднесуточных температур выше +10 – меньше 600; • Холодно-умеренный или бореальный – 600 - 2000; • Тепло-умеренный или суббореальный – 2000 -3800; • Теплый или субтропический – 3800 -8000; • Жаркий или тропический – более 8000.

Поглотительная способность почвы (по К. К. Гедройцу): • Механическая – фильтрация от крупных частиц; • Молекулярно-сорбционная (физическая) – поглощение электролитов под влиянием поверхностной энергии. • Ионно-сорбционная (обменная) – обмен между катионами твёрдой фазы и почвенного раствора ; • Химическая - образование малорастворимых и нерастворимых солей, которые выпадают в осадок и примешиваются к твёрдой фазе почвы ; • Биологическая – сорбция веществ микроорганизмами и корнями растений.

Основные типы водного режима 1. Мерзлотный; 2. Водонасыщающий; 3. Промывной; 4. Периодически-промывной; 5. Непромывной; 6. Аридный (сухой); 7. Выпотной; 8. Десуктивно-выпотной; 9. Застойный; 10. Ирригационный.

Биологические факторы почвообразования Основные группы организмов: • Микроорганизмы; • Высшие растения; • Почвенные животные.

Органическая часть почвы 1. Органогены – Н 2, С, О 2 – основная масса всего живого; 2. Макроэлементы – N 2, Na, Mg, P, S, Cl 2, K и Ca – значительная масса живого; 3. Микроэлементы – В, Si, V, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, Mo и J – весьма малая масса живого.

Органическое обогащение почв 1. поступление в почву высшие растения 2. воздействие микроорганизмов 3. разложение: а) простые соединения (CO 2, H 2 O и NO) б) элемента минерального питания 4. трансформация в гумусовые вещества 5. Воздействие на первичные и вторичные минералы: а) структурообразование (агрегаты) б) образование органоминеральных веществ

Разрушение органических веществ • Консервирование – малоизмененное состояние; • Гниение – недостаток воздуха и высокая влажность, дополненная участием микроорганизмов; • Анаэробное разложение – при участии позвоночных и беспозвоночных животных; • Сухое тление – высокая температура и низкая влажность.

Основные формы органических веществ почвы • МООР – слабо затронутый разложением растительный опад. • МОДЕР – достаточно сильно разложившийся опад. • МУЛЛЬ – почвенный гумусовые кислоты: фульвовые – С 36 – 44%, N 4, 3 – 6%; гуминовые – С 46 – 61%, N 3 – 4, 4%.

Содержание гумуса в почвах Углерод (С) – определяет наличие гумуса. Зональность распределения почв по содержанию С: 1. очень высокое - более 10% - чернозем; 2. высокое – 6 -10 % - чернозем; 3. среднее – 4 -6% - серые лесные; 4. низкое – 2 -4% - каштановые; 5. очень низкое – меньше 2% - бурые п/п и серо-бурые пустынные.