Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования
«СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ» (ФГБОУ ВПО «СГГА»)
КИЗИЛОВА Н.Я.
ПОЧВОВЕДЕНИЕ
ДЛЯ СТУДЕНТОВ, ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО НАПРАВЛЕНИЮ 120300 “ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВО И КАДАСТРЫ”
НОВОСИБИРСК 2007г.
ВВЕДЕНИЕ.
1. Предмет почвоведение.
2. Понятие о почве и ее плодородие.
3. Задачи почвоведение.
4. История развитие почвоведение.
Органическая | |||||||||||||||||||||||
Почва, почвообр. | |||||||||||||||||||||||
процесс, почв. про- | |||||||||||||||||||||||
Хим. часть | |||||||||||||||||||||||
Механич. состав | |||||||||||||||||||||||
Физические | воды в почве | ||||||||||||||||||||||
Реакция почвы | |||||||||||||||||||||||
Почвенный воздух | |||||||||||||||||||||||
Классификация почв | |||||||||||||||||||||||
Черноземы | |||||||||||||||||||||||
Серые лесные | |||||||||||||||||||||||
подзолистые | |||||||||||||||||||||||
Болотные | |||||||||||||||||||||||
Солончаки | Пойменные поч- |
||||||||||||||||||||||
Бонитировка | |||||||||||||||||||||||
Экон. оценка почв | |||||||||||||||||||||||
Почвоведение - это наука о почвах, их образование, строение свойствах; о закономерностей их географического распространение; о процессах взаимосвязи с внешней средой, определяющих формирование и развитие главного свойство почвоплодородие; о путях рационального использование почв в сельском и народном хозяйстве и об изменение почвенного покрова в агрокультурных условиях.
Основоположниками почвоведение являются Докучаев, Костычев и Сибирцев.
По В.В. Докучаеву почвой называется дневные или наружные горизонты горных пород, естественно измененных совместным воздействием воды, воздуха и различного рода организмов живых и мертвых.
Он установил, что почва - самостоятельная природное тело и ее формирование есть сложный процесс взаимодействие факторов почвообразования.
3.Растительность и животный мир.
4.Почвообразовательная порода.
5.Возраст страны.
Основное свойство почвы – это плодородность.
Плодородие – это способность в удовлетворении потребности растений в элементах питания воде и обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха и тепла для нормальной деятельности создания урожая.
По Р.Н.Вильямсу Почвой называется поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений.
По П.П. Костычеву почвой называется верхний слой земли до той глубины, до которой доходит главная масса растительных корней.
Изучает почву как особое природное тело, как средство производства, как предмет приложения человеческого труда и как продукт этого труда. (98%)
Основные особенности почвы
1. Незаменимость.
2. Ограниченность.
3. Не перемещаемость
4. Плодородие.
Разделы почвоведения: 1.Учение о развитии и формировании почв. 2. Учение о почвенном плодородии. Используют следующие методы использования:
1. Сравнительно-географический
2. Сравнительно-аналитический
3. Стационарный
4. Метод моделирования почвенных процессов и режимов. Основная площадь земель России
1709,6 млн. га: 0,89 га на душу населения 36 млн. га пашни подвержены эрозии 2,5 млн. га повреждены оврагами 38 млн. га переувлажнено 40 млн. га засолены.
62 млн. га загрязнено выбросами промышленных предприятий
1 млн. га подвержен техническим разрушениям
3 млн. га находятся под свалкой
13% вечная мерзлота
74 млн. га техногенная пустыня
3 млн. га загрязнено радионуклидами от Чернобыля.
В связи с этим выделяют следующие задачи почвоведения и связанные с ними решаемые проблемы:
1. Осушение и орошение земель
2. Известкование кислотных почв
3. Гипсование солонцов
4. Противоэрозийные мероприятия
5. Рекультивация техно-геннонарушенных земель
6. Мероприятия по закреплению разбитых песков
7. Борьба с засорением и переувлажнением орошаемых земель
8. Восстановление и усвоение выработанных торфяников
9. Тепловые противо-мерзлотные миллиорации
10. Окультирование и культивирование переуплотненного корня обитаемого горизонта
11. Пескование тяжелых глинистых почв и глинование легких песчаных почв.
Официальная дата рождения почвоведения: 10 декабря 1883 года. История развития почвоведения тесно связана с работами выдающихся русских почвоведов. К ним относятся Докучаев,- он является основоположником генетического почвоведения, дал научную классификацию почв.
Н.М.Сибирцев разработал учение о почвенных зонах, уточнил классификацию, выполнил первые кадастровые работы в России. К.Д.Глинка занимался проблемами генезиса, географии и классификации почв.
П.А.Косович исследовал азотное питание растений, известкование и использование фосфоритов.
К.К.Гедройц создал учение о поглотительной способности почв. Р.Н.Вильямс создал учение о малом биологическом круговороте. И.В.Тюрин исследовал почвенный гумус.
Итак: 1. Почва - весьма своеобразное природное тело
2. Главная задача почвоведения на современном этапе: провести полную инвентаризацию почв, дать оценку их состояния и потенциальных возможностей, разработать такие экологические и экономические технологии землепользования, которые бы во всех слу-
чаях были почвоохранительными и направленными на улучшение почв и расширенное воспроизводство их плодородия.
1.Общая схема почвообразовательного процесса.
1. Геологический и биологический круговорот веществ в природе
2. Основные слагаемые почвообразовательного процесса
3. Формирование почвенного профиля как результат почвообразовательного процесса
4. Морфологические признаки почв
5. Индексировка горизонта
Суть процесса почвообразования состоит в том, что рыхлая материнская порода под влиянием жизнедеятельности растений, микроорганизмов и животных приобретает, новое свойство плодородия и становятся особым природным образованием – почвой.
Горная порода превращается в почву в результате двух одновременно протекающих процессов: выветривание и почвообразование.
Выветривание – это разрушение материнской породы до рыхлого состояния (глубина до 10 м).
Н2 О
Эл. питания
Грунтовые | |
В процессе выветривания горных пород элементы питания превращаются в доступный для растений корм, но они не способны удерживать воду в достаточных количествах.
Элементы питания выносятся атмосферными осадками в грунтовые воды, а затем в мировой океан, где участвует в образовании осадочных пород, и проходят целые биологические эпохи, прежде чем осадочные породы вновь станут сушей. Круговорот между сушей и мировым океаном называется большим или геологическим круговоротом. Он приводит к обеднению коры выветривания элементами питания растений.
В основе почвообразовательного процесса лежит малый или биологический круговорот.
Биологический круговорот характеризуется извлечением из материнской горной породы и в дальнейшем из самой почвы элементов питания, синтезом биомассы, образованием сложных органических соединений и возвращением в почву этих соединений с ежегодным
опадом отмирающей биомассы. | |||||
1.1 Суть биологического круговорота | |||||
Растительные и животные организмы, |
|||||
поселяясь в рыхлых породах, погло- |
|||||
щают из них элементы питания и, ис- |
|||||
СО2 | пользуя атмосферную | углекислоту и |
|||
солнечную энергию, синтезируют ор- |
|||||
ганическое вещество. Остатки отмер- |
|||||
ших организмов поступают на поверх- |
|||||
ность почв и верхний слой. Часть из |
|||||
них минерализуется с | освобождением |
||||
азота и зольных элементов и погло- |
|||||
щается новым поколением растений. |
|||||
Биологический круговорот не полно- |
|||||
стью замкнутый, т.к. часть элемен- |
|||||
тов питания растворяется и вымыва- |
|||||
ется, поступая в большой геологиче- |
|||||
ский круговорот. | |||||
Основным итогом биологического круговорота является биологическая аккумуляция элементов питания в почвенном слое, что и обуславливает развитие плодородия.
Почвообразовательный процесс происходит циклично, т.к. солнечная энергия на поверхность почв тоже поступает циклами.
По определению А.А.Роде почвообразовательный процесс называется совокупность явлений превращения и передвижения веществ и энергий, протекающих в почвенной толще.
Агентами почвообразования являются живые организмы и продукты их жизнедеятельности, вода, кислород воздуха и углекислота. Слагаемыми почвообразовательного процесса являются:
1. Накопление органических остатков и их постоянная трансформация
2. Трансформация минералов горной породы, из которой образуются почвы
3. Поступление влаги в почву и ее расход
4. Взаимодействие минеральных и органических веществ с образованием сложных органоминеральных комплексов
5. Накопление в верхнем слое почвы различных элементов питания.
Итак: в результате биологического круговорота веществ, процессы синтеза и разрушения органического вещества почвообразующая порода непрерывно взаимодействует с растениями и животными, с продуктами их жизнедеятельности, а также с продуктами разложения органических остатков. Эти процессы в совокупности приводят, к постоянному формированию почв и составляют сущность почвообразовательному процессу. Образованные в ходе почвообразовательного процесса органические, минеральные и органоминеральные соединения обладают различной подвижностью, т.е. с разной скоростью будут перемещаться в почве. Это приводит к формированию почвенного профиля. Почвенный профиль – это вертикальная толщина от поверхности до породы. Миграция (вымывание) обуславливает формирование элювиальных горизонтов. Накопление или аккумуляция образуют элювиальные горизонты: таким образом, в результате почвообразовательного процесса происходит не только накопление плодородия, но и расчление почвы на генетические горизонты. Горизонты друг от друга отличаются по морфологическим признакам, составу и свойствам.
2. Состав, свойства и режим почв
2.1 Минералогический состав почв
1. Почвообразующие породы
2. Гранулометрический состав почвообразующих пород и почв
3. Классификации почв по гранулометрическому составу
4. Химический состав почв
5. Микроэлементы почв
6. Радиоактивность почв.
Минералогический состав-80-100% Минеральные вещества почвы образуются из материнских пород.
Материнская порода - это поверхностные горизонты горных пород, на которых и из которых образуются почва.
К главным почвообразующим породам относятся рыхлые осадочные породы (мощность от 2 до 40 метров.)
Состав и свойства материнских пород определяется тем, из каких горных пород они образовались, какой тип выветривания преобладал, и какими силами происходила транспортировка и переохлаждение продуктов выветривания,
По генезису почвообразующие породы делятся на следующие группы:
1.Эллювиальные породы (элювий)- это продукт выветривания коренных пород, оставшихся на месте образования. Эллювий формируется в горных областях и на равнинных платах.
Он представляется собой щебнистость: крупнизернистость, неоднородность минералогического и химического состава характерна тесная генетическая связь с исходной породой.
2.Делювиальные породы (делювий) - называется наносы, отложенные на склонах дождевыми и талыми водами. Делювий откладывается
в виде шлейфа. В вершине шлейфа часто накапливается грубый материал, в конце пылеватый, глинистый. Для делювия характерна относительно хорошо выраженная слоистость.
р ☼
р элювий
Ил, коллоиды |
|||
Крупные породы | Глинистые |
||
3.Элювиально-делювиальные отложение (признаки и того и другого)
4.Пролювиальноые породы (пролювий) формируется в горных странах у подножия гор, в результате деятельности временных водных и селевых потоков значительной силы характеризуется плохой сортированностью включениями из крупнообломочных материалов.
5.Аллювиальные отложения (аллювий) представляет собой осадки, отложенные в результате разлива рек, а также данные отложение рек.
Русловый аллювий сложен песками различной зернистости. Пойменный аллювий суглинистый и глинистый.
6.Ледниковые отложениеэто продукты выветривания различных пород, перемещенные и отложенными ледниками. Характерна неоднородность механического состава. Обогащены песчаной фракцией, часто кислые, реже карбонатные.
7.Флювиогмециональные отложения связаны с деятельностью мощных ледниковых потоков. Вытекая изпод ледника они перемещают моренной материал, и перекладывает его за край ледника. Характерна сортированность, слоистость, бескарбонатные, песчаные.
8.Покровные суглинки распространены в зоне ледниковых отложений и рассматриваются, как отложение мелководных при ледниковых разливов талых вод. Характерно покровное залегание на море: характеризуется хорошей выраженностью, сортированостью, обладает рыхлостью и пористостью. Покровные суглинки из-за сходства с лесами называется лессовидными суглинками. Для большой части западной Сибири почвообразующими породами является лессовидные суглинки глины.
9. Озерно-ледниковые отложение образовались в Прудниковых озерах. Характерно горизонтальной слоистость с чередованием песчаных прослоек с глинистыми.
Зимние отложения Летние отложения (глина)
10.Эолойные отложение. В результате отложения частиц переносимых встрой, образуют эолойные отложение. К ним относятся барханы, прилежные дюны.
11. Морские четвертичные отложения формируются в результате перемещения береговой линии морей. Отличаются слоистостью, сортированостью и аккумуляцией солей. Если они выходят на поверхность, то образуется соленые почвы.
12. Лессы - самые лучшие почвообразующие породы, на них формируются высокоплодородные почвы, характерно полевая и буроватополевая окраска, карбонатность, пылеватое - суглинистый механический состав, пористость и рыхлость сложение.
От почвообразующих пород зависит состав и свойства формирующихся на них почв.
1. Кислые 65-75%
2. Средние 65-55%
3. Основные 55-45%
4. Ультраосновные меньше 45%
2.1.1. Минералогический состав.
По минералогическому составу почвообразующие породы и почвы включают первичные и вторичные минералы.
Первичные минералы представлены в магматических породах, метаморфических и рыхлых.
Вторичные минералы возникают из первичных, под воздействием климатических и биологических факторов.
Первичные минералы представлены больше 0,001мм, вторичные – частицами меньше 0,001мм.
Наиболее распрастранеными первичными минералами является кварц (40-60%), полевой шпат (20%), слюда, пераксена и т.д.
Роль первичных минералов:
1.От их количества зависит агрофизические свойства почв, и они влияют на зольные элементы питания растений.
Среди вторичных минералов различают:
1. Минералы простых солей (кальций, магнезит, пищевая соль), сульфаты и карбонаты.
2. Оксиды и гидр оксиды.
3. Глинистые минералы.
4. Минералы монтмориолитовой группы.
5. Минералы каолинитовой группы.
Микроэлементы - это элементы необходимые почве, которые находится в ней малых количествах, в тысячных долях.
Они входят в состав витаминов, ферментов и гормонов, поэтому играют важную роль как физическую, так и химическую.
Биогеохимическая провинцияэто территориально отличающаяся от соседних территорий концентрацией в среде одного или нескольких микроэлементов. Недостаток микроэлементов пополняют применение микроудобрений.
2.1.2. Радиоактивность почв.
Бывает естественная и искусственная радиоактивность. Естественная радиоактивность вызывается естественными радиоактивными элементами, которые всегда в тех или иных количествах присутствует в почвах. На кислых почвах радиоактивность выше тяжелые почвы содержат больше радиоактивных элементов, чем легкие. Естественные радиоактивные почвы вызывается:
1. Собственно радиоактивными элементами (изотопы урона, радия, тория)
2. Затонами обычных химических элементов, обладающих радиоактивными свойствами.
В почвенном воздухе содержатся газообразные, инертные продукты распадаэманации.
К эманациям, содержащимся в почве воздухе, относятся изотопы радона. Они не вызывают физиологических отклонений в жизнедеятельности растений и животных.
Искусственная радиоактивность обусловлена поступлением в почву изотопов образующихся в результате атомных термоядерных взрывах, в виде отходов атомной промышленности или в результате аварий на атомных предприятиях.
Наиболее опасными представляют собой изотопы стронция и цезия. Их период полураспада составляет у стронция 28 лет у цезия
33 года.
3. Органическая часть почвы.
1.Источники гумуса в почве
2.Состав гумуса
3.Роль гумуса в почвообразовании
4.Гумификация
5.Пути регулирования количества и состава гумуса
6.Баланс гумуса 100-200лет - период формирования органической части почвы.
Органическая часть почвы состоит из органических остатков еще не потерпевших анатомического строение полуразрушившихся частей растений и гумуса.
Источником гумуса является органические остатки растений, микроорганизмов и животных, обитающих в почве.
Количество растительных остатков попадающих в почву составляет:
1.В степи от 8-28 т.
2.На суходольных лугах в лесной зоне от 6-12т.га.
3.При возделывание на пашне однолетних культур 1,5- 15т. га 4.Многолетних трав 12-15т. га
В состав органических растительных остатков, входят азотистые вещества (белки, углеводы, смолы), дубильные вещества - это хо-
рошо растворяемые в воде вещества, легко окисляются и с белками дают растворимые устойчивые к гниению соединения: зольные вещества - это вещества, которые остаются после сжигания растительных остатков.(2-52%)
В состав зольных элементов входят: кальций, калий, фосфор, железо.
Низкая зольность у древесины, высокая - у травянистых растений.
Гумусом называется сложный динамический комплекс органических соединений, образующихся при разложении и гумификации органических остатков.
Гумус содержит две группы соединений:
1.Негумусовые вещества органических остатков и промежуточных продуктов их разложения.
2.Гумусовые вещества. Они представляют собой систему высокомолекулярных, азотосодержащих органических соединений кислотной природы, который представляет их взаимодействием с минеральной частью почвы и возможность образование слабо разлагающихся органа минеральных соединений.
Гумусовые кислоты подразделяется:
1. Гуминовые кислоты. Темно-окрашенные и накапливаются на месте образования.
2. Фульвокислоты. Желтого или бурого цвета, более подвижные.
3. Гумины – это комплекс гуминовых кислот и фульвокислот порчносвязоных с минеральной частью почвы.
Гуминовые кислоты преобладают в черноземах, каштановых почвах.
Гумосовые кислоты - высокомолекулярные кислоты циклического строение. Они не растворяются в воде и минеральных кислотах и хорошо растворяются в щелачах. Состоят из С, Н, О,
С- 5262% Н-2.8-6.6% О-31-40% N-2-6%
Зольные элементы К, Са, S-1-10%.
Фульвокислоты хорошо растворяются в воде, минеральных кислотах и щелочах. Они более подвижные. Элементарный состав С, Н, О, N: N-41-46%
С-4-05% О-42-52%
Гумификацияэто сложные биохимический процесс превращения органических остатков в гумус. Развивающиеся при участии микроорганизмов.
Звенья гумусообразования:
1. Разложение до конечного продукта распада.
2. Микробный синтез
3. Превращение некоторой части в сложные высокомолекулярные вещества - гумусовые кислоты.
Качественной характеристикой является коэффициент гумификации
(Кгум.). Кгум. представляет собой долю углерода органических остатков. Включавшегося в состав гумусовых веществ при полном их разложении.
Почвоведение
I
Почвове́дение
наука о почве, её составе, свойствах, происхождении, развитии, географическом распространении, рациональном использовании. Относится к естественноисторическим наукам. Изучает почву (См. Почва) как природное тело, средство производства и предмет труда. Важнейшие разделы: генезис почв, геохимия, физическая, коллоидная и биологическая химия почв, биология, физика, гидрология, география почв. Научное изучение почв началось в конце 18 в. На рубеже 18 и 19 вв. в Германии появилась гумусовая теория питания растений, предложенная А. Тэером и повлекшая за собой глубокое исследование перегноя. Сменившая её в 40-х гг. 19 в. теория минерального питания растений Ю. Либиха способствовала расширению химических исследований почвы и возникновению агрогеологического направления в П., которое (немецкие учёные Ф. Фаллу, Ф. Рихтгофен и др. в конце 19 в.) рассматривало почву только как геологическое образование, продукт выветривания, не принимая во внимание биологические процессы в ней. Поэтому оно не могло дать правильного представления о почве, хотя в разработке отдельных вопросов П. (изучение минералогического, химического и гранулометрического состава) были достигнуты определённые успехи. Генетическое П. было создано в России во 2-й половине 19 в. Датой возникновения его считается 1883 - год опубликования В. В. Докучаев ым монографии «Русский чернозём», в которой сформулировано основное положение его теории: почва - самостоятельное природное минерально-органическое тело, образовавшееся из поверхностных слоев горной породы (от которой оно качественно отличается) в результате воздействия на них живых организмов (в т. ч. микроорганизмов) в определённых климатических условиях. Неотъемлемое свойство почвы - плодородие. Докучаев выдвинул и обосновал представление о факторах почвообразования - материнской горной породе, климате, растительности, рельефе, возрасте страны (впоследствии к ним была присоединена хозяйственная деятельность человека и др.) и показал необходимость изучения почвы с точки зрения её происхождения, в тесной связи с окружающими условиями - географическое направление в П.
Большую роль в создании научного П. сыграл П. А. Костычев -
современник Докучаева, развивавший агрономическое направление (исследовал вопросы взаимоотношения почвы и растительности и почвенное плодородие), которое в дальнейшем продолжил В. Р. Вильямс .
Созданная Докучаевым наука о почве легла в основу разработанной системы мероприятий для борьбы с засухой, а также нашла применение при оценке земель. Ученики и последователи Докучаева - Н. М. Сибирцев ,
Ф. Ю. Левинсон-Лессинг ,
П. А. Земятченский, Г. Н. Высоцкий ,
В. И. Вернадский , К. Д. Глинка и др. - много сделали для развития генетического П. В работах этих исследователей отразилось преимущественно географическое направление в П. (сравнительный анализ строения почвенного профиля в его связи с факторами почвообразования). В начале 20 в. в П. возникло новое направление, которое может быть названо химическим. Его творцом был К. К. Гедройц ,
разработавший основы коллоидной химии почв. Исследование почвенных коллоидов послужило ключом к пониманию внутренней сущности разнообразных (физических, химических, биологических и др.) процессов, лежащих в основе почвообразования и современной жизни почв. Создание в 20-х гг. В. И. Вернадским биогеохимии (См. Биогеохимия)
привело к развитию в П. биогеохимического направления - изучения роли живых организмов в жизни почвы и их роли в почвообразовании. В 30-е гг. возникают другие разделы П.: физическая химия, физика, минералогия, микробиология почв и др. Руководящая роль в развитии П. в этот период и в дальнейшем принадлежит Л. И. Прасолов у, Б. Б. Полынов у,
И. В. Тюрин у,
И. П. Герасимов у,
И. Н. Антипову-Каратаеву (См. Антипов-Каратаев), В. А. Ковде (См. Ковда),
Е. Н. Ивановой, А. А. Роде, М. М. Кононовой, Н. Н. Розову, Н. А. Качинскому, С. В. Зонну, В. Р. Волобуев у,
М. А. Глазовской, Д. Г. Виленскому, Е. Н. Мишустину и др. Синтез географического, химического и биогеохимического направлений в П. привёл к современному пониманию почвы как природной системы, состоящей из 4 основных частей - твёрдой, жидкой, газообразной и живой, в которых непрерывно протекают процессы превращения и перемещения веществ и энергии и которые находятся в постоянном взаимодействии. Присутствие в почве живой части даёт возможность отнести её к биокосным телам биосферы. На этой основе совершенствуются учение о плодородии почвы, её классификация и диагностика. Основные задачи современного П.: дальнейшее исследование генезиса почв и, в первую очередь, динамики процессов, идущих в естественных и используемых в сельском хозяйстве почвах и связывающих между собой живую и неживую природу. Эти процессы наиболее широко изучаются в П., что определяет его большое значение в решении проблем охраны природы и рационального использования природных ресурсов. Учение Докучаева оказало большое влияние на развитие П. за рубежом. Важную роль в этом сыграли Международные конгрессы почвоведов, особенно 1-й и 2-й, состоявшиеся в 1927 в США и в 1930 в СССР (10-й конгресс - в 1974 в СССР). Генетическое П. было воспринято учёными всех стран и послужило основой для создания в 30-40-е гг. почвоведческих школ в США (К. Марбут и Э. Гилгардт), Германии (Э. Раман, Э. Мичерлих), Нидерландах (Д. Хиссинк), Великобритании (Дж. Расселл и У. Огг), Румынии (Г. Мургочи), Югославии (В. Нейгебауэр и М. Грачанин), Швеции (О. Тамм) и др. странах. В П. широко используют полевые, экспедиционные и стационарные методы исследований, лабораторные методы (физический, физико-химический, химический, микроскопический, рентгенографический, радиоизотопный, спектроскопический и др.), сравнительно-географические и картографические методы. П. тесно связано с климатологией, геоморфологией, минералогией, петрографией, микробиологией, физиологией растений, химией, физикой и др. науками. Особо важное значение П. имеет для сельского хозяйства, где оно помогает решать вопросы повышения плодородия почв, применения П. удобрений, проведения мелиораций (орошения, осушения, известкования, гипсования и др.), борьбы с эрозией почвы и т.п. Почвенные карты -
необходимый материал для разработки агрохимических, агротехнических и мелиоративных рекомендаций, для оценки земель и др. Научные достижения П. используются также при строительстве дорог, инженерных сооружений и т.п. В СССР исследования в области П. возглавляет
им. В. В. Докучаева и институт агрохимии и почвоведения АН СССР (создан в 1970). Почвенные институты имеются почти во всех союзных республиках, кафедры П. - во многих университетах, во всех с.-х. и многих лесотехнических вузах. За рубежом исследования в области П. проводят: в США - научно-исследовательские учреждения Департамента земледелия и Службы охраны почв, агрономические факультеты университетов; в Великобритании - Ротемстедская опытная станция и Почвенный институт им. Маколея, в ФРГ - институты почвоведения, в Швеции - институт лесного хозяйства, во Франции - институт агрономических исследований, институт биологического почвоведения и др.; в ГДР, Польше, Чехословакии, Румынии, Болгарии, Венгрии организованы институты почвоведения. В СССР издаётся журнал «Почвоведение» (с 1899). Журналы, печатающие работы по П., выходят во многих странах. Важнейшие из них: «Soil Science» (Bait., с 1916) и «Soil Science Society of America. Proceedings» (Madison, с 1936) - в США: «Journal of Soil Science» (Edinburgh, с 1949) - в Великобритании; «Zeitschrift für Pflanzenernaehrung und Bodenkunde» (Weinheim, с 1922) - в ГДР; «Canadian Journal of Soil Science» (Ottawa, с 1921)-в Канаде; «Indian Journal of Agricultural Science» (New Delhi, с 1931) - в Индии; «Annales agronomiques» (P., с 1875) - во Франции. Почвоведы СССР объединены (с 1958) во Всесоюзное общество почвоведов, входящее в Международное общество почвоведов (возникло в 1924). Национальные общества почвоведов организованы в США, Канаде, Великобритании, ФРГ, ГДР, Франции, Румынии, Югославии, Чехословакии, Японии, Австралии, Индии, Новой Зеландии, Венесуэле, Аргентине и др. странах. Наука о почвах развивалась поэтапно. Рассмотрим каждый из них более подробно.
Корни почвоведения берут свое начало в глубокой древности. Эта наука появилась одновременно с зарождением земледелия. В Китае, Древнем Риме и других очагах древней цивилизации уже в 3-ем тысячелетии до н.э. собирались первоначальные знания о почве, ее свойствах, способах ее обработки. Одновременно были предприняты попытки произвести следующие действия: Самыми известными учеными Древнего Рима и Древней Греции считаются: Катон, Старший Геродот, Колумелла, Вергилий и другие. Средние века, точнее VI–XVI века, характеризуются застоем практически во всех естественных науках. Не смотря на это, определенных успехов в области изучения почв удалось достичь в таких странах, как Китай, Византия, Италия, Германии. В это же время проводятся первые исследования такого рода и в России. Всплеск интереса к почвам возник в самом начале разложения феодального строя. В это время бытовало мнение, что почва является инертной средой и исполняет роль опоры для растений, а питаются они водой, синтезируя ряд химических соединений из воздуха и воды. Это заблуждение нашло отражение и в научных трудах того времени. В период Возрождения происходит расцвет науки о почвах. В это время: Специалисты считают, что именно в этот период произошло формирование почвоведения как науки. В XVIII произошел качественный скачок в развитии почвоведения России. На формирование современных взглядов оказали серьезное влияние работы М.В. Ломоносова, в которых раскрывались темы о питании растений, возникновении черноземов и многое другие. Он считал, что растения питаются водой и частицами земли. В 1770 году началось преподавание почвоведения в Московском университете. К концу XVIII стало ясно, что теория о водном питании растений несостоятельна. Ей на смену пришла теория Альберта Тэера, согласно которой растения питаются водой и органическими веществами, содержащимися в почве. Тэер организовал первое высшее агрономическое учебное заведение. В XVIII–XIX серьезный вклад в развитие почвоведения вложили ученые Западной Европы. Так, например, немец Либих практиковал применение минеральных удобрений, разработал теорию минерального питания растений. Однако в его учении был существенный недочет - он не правильно оценил роль азота. Исправить эту ошибку удалось французу Буссенго. В середине XIX века материалов изучения почв было собрано достаточно, но они были разрозненными. Так произошло, потому что специалисты, работающие в сельском хозяйстве, изучали в основном пахотный слой, а геологи считали, что почва является толщей продуктов, полученной в результате выветривания горных пород. Эти совершенно разные направления пытались соединить чисто механическим способом, в результате была получена абсолютно не жизнеспособная агрогеология. В 19 столетии наука о почвах дифференцируется, налаживает связь с другими науками. В это же время появляются учебные центры, которые готовят специалистов, разбирающихся в сельском хозяйстве. Большой вклад в развитие почвоведения внесли такие ученые как А.В.Саветов, А.С. Стебут, Д.Н. Прянишников и др. Настоящего прорыва в почвоведении удалось достичь В.В Докучаеву. Он считал, что почва является самостоятельным природным телом, создал науку - генетическое почвоведение. Также он являлся автором учений о почвенных и природных зонах, классификации почв и т.д. В.В. Докучаев стал составителем первой почвенной карты северного полушария, в основу которой легли собственные исследования. Он имел много учеников и последователей - А.Н.Краснов, К.Д.Глинка и целая плеяда других ученых. Они не только продолжили исследования своего учителя, но и расширили область изучения и его глубину. В тоже время работали в области почвоведения и другие ученые, каждый из которых внес свою лепту в развитие почвоведения. На работу школы картографии, которая стала колыбелью советского почвоведения, оказала влияние деятельность Л.И. Прасолова. Его работы в области картографии и оценки земельных фондов в зависимости от типа почв повлияла на дальнейшее развитие почв и всего сельского хозяйства. Этому ученому удалось обобщить почвенно-географические данные и на их основе составить представление о различных единицах почвенного районирования. Именно в России была сформирована наука о почве, которая представляет собой самостоятельное природное явление. Идеи Докучаева оказали существенное влияние на развитие науки о почвах за рубежом. Многие термины, созданные русскими специалистами, используются в Международном научном лексиконе. На конец прошлого и начало XXI века приходится открытие кафедр почвоведения в разных странах, создается международное общество почвоведов. Следует отметить, что русский почвовед К.Д. Глинка стал президентом Первого Международного конгресса, посвященного проблемам почвоведения. И в дальнейшем почвоведы России неоднократно были избраны на ответственные должности в Международной организации почвоведов и институтах системы ООН. Как и любая другая наука, почвоведение - мировое достояние, которое создается и обогащается творчеством всех народов. Серьезные исследования в области изучения процессов почвообразования на различных территориях провели ученые из разных стран: Важную роль в познании закономерностей, сложившихся в почвенном покрове всего мира, играют почвенные карты материков и крупных регионов. В первую очередь это относится к картам территории бывшего СССР, которые составляли в разные годы И.П. Герасимов, Л.И. Просолов и другие. Не менее важны карты почв Австралии, Восточной Африки, Северной и Южной Америки и т.д. Российские почвоведы активно участвуют в следующих программах ФАО и ЮНЕСКО: Русские почвоведы со второй половины XX века трудятся над следующими вопросами: В настоящее время почвоведы занимаются такими серьезными проблемами, как грамотное использование почв и их эффективная защита. Не меньшее значение имеет прогнозирование состояния почв в будущем. Почвоведение - наука о почве, ее образовании (генезисе), строении, составе и свойствах, закономерностях географического распространения как природного тела и как средства производства. Эта наука изучает также формирование, развитие качественного свойства почвы - плодородия и пути наиболее рационального его использования. Современное почвоведение, основы которого были заложены В.В. Докучаевым, рассматривает почву как самостоятельное естественноисторическое биокосное природное тело, возникшее и развивающееся на поверхности Земли под действием биотических, абиотических и антропогенных факторов. Нижняя граница этого природного тела определяется глубиной, на которую произошло существенное изменение горной породы процессами почвообразования, что составляет до 1-3 метров, однако в экстремальных условиях тундры, пустыни или в горах мощность почвенной толщи может измеряться несколькими сантиметрами. Боковые границы почвенных образований определяются как границы раздела между элементарными почвенными ареалами. Почва имеет многоуровневую структурную организацию: Часто рассматривают четыре фазы почвы (под фазой в этом случае понимают несколько иное, нежели в классическом определении): На более высоких уровнях используются и специфические методы, которые можно объединить в следующие группы: 1. Полевые исследования почв
1.1. Ознакомление с объектом исследования
При полевом исследовании почв студент должен изучить все типы, подтипы и разновидности почв на обследуемой территории, изучить растительность, материнские и подстилающие породы, рельеф, гидрографические условия и установить их влияние на характер почвообразования, определить границы распространения всех типов, подтипов и разновидностей почв, составить полевую почвенную карту и собрать материал для камеральной обработки. На месте исследования, прежде чем приступить к непосредственному изучению почв, выясняют общее направление хозяйства, знакомятся с характером имеющихся севооборотов, составом и урожайностью культур, выясняют состояние и направление животноводства, характер и состояние кормовой базы, знакомятся с уровнем агротехники и техническим оснащением исследуемого хозяйства. Получают сведения о наличии и использовании местных удобрений (навоза, торфокомпостов и др.). Затем проводят рекогносцировочное ознакомление с обследуемой территорией. Для этого обходят или объезжают исследуемую территорию, изучая основные формы рельефа, выходы почвообразующих и подстилающих пород на обнажениях, расположение отдельных сельскохозяйственных угодий и характер растительности на них. Во время рекогносцировочного обследования закладывают и изучают несколько почвенных разрезов для выявления основных типов и подтипов почв и их взаимосвязи с факторами почвообразования (материнскими породами, рельефом, растительностью и производственной деятельностью человека – влиянием осушительных или оросительных мелиорации, известкования, гипсования почв). На основании рекогносцировочного изучения территории составляют план ее детального обследования. Изучение почв в поле проводится на почвенных разрезах. Прежде чем приступить к их закладке, намечают маршруты для полевого исследования почв с таким расчетом, чтобы охватить все типы и подтипы почв. Следует помнить, что изменение почвенного покрова в пространстве тесно связано с изменением рельефа и растительности. Поэтому, при наличии топографической основы с горизонталями, еще до выхода в поле можно наметить маршруты полевых исследований и ориентировочно места для разрезов. Почвенные разрезы должны быть заложены на всех элементах рельефа исследуемой территории, а в случае смены растительности, материнских пород и сельскохозяйственных угодий разрезы нужно заложить на каждой растительной ассоциации, каждой материнской породе и сельскохозяйственном угодье. При неоднородном рельефе маршруты намечают с таким расчетом, чтобы пересечь все элементы рельефа в пределах исследуемой территории (речные террасы, склоны, водоразделы, увалы); при равнинном рельефе намечают ряд параллельных маршрутов через всю изучаемую территорию. ^
1.2. Почвенные разрезы и выбор места для них
Почвенные разрезы в зависимости от назначения делятся на основные (глубокие), полуразрезы (полуямы) и прикопки. Основной разрез закладывается для выявления типа почвы и должен охватывать всю толщу почвы, включая верхнюю часть горизонта материнской породы. Его глубина определяется глубиной проникновения почвообразовательного процесса и колеблется обычно от 150 до 300 см. Основные разрезы закладывают на всех новых элементах рельефа, при смене растительности и материнских пород. Полуразрезы служат для установления подтипов и разновидностей почв на изучаемой территории и для определения границ распространения различных почв. Глубина полуразрезов 75-100 см. Если при изучении полуразреза выявится новый тип почвы или изменение материнской породы, полуразрез углубляют до полного разреза. Прикопки глубиной 25-75 см делают для установления границ распространения отдельных типов, подтипов и разновидностей почв. Среднее соотношение между основными разрезами, полуямами и прикопками составляет 1:4:5. Ответственным моментом является выбор места разреза. Разрез должен быть заложен в типичных для исследуемого участка условиях. Нельзя закладывать разрез вблизи дорог, канав, в углах полей севооборотов, по краю сельскохозяйственного угодья (пастбища, выгона, луга), на бугре или в западине, нетипичных для всего участка. Прежде чем заложить разрез, тщательно изучают тот участок, для характеристики которого закладывается разрез. Если исследуемый участок представляет равнину, разрез закладывают в центре равнины. Если исследуется склон, делают полный разрез в средней части склона и полуямы в верхней и нижней частях. Нередко в пределах одного элемента рельефа получает яркое выражение микрорельеф, что особенно часто можно наблюдать на плоских равнинных территориях, причем микрорельеф здесь представлен комплексом едва заметных микроповышений (бугорков) и микропонижений (блюдцеобразных западинок). В этом случае закладывают два разреза: один на микроповышении, второй на микропонижении. ^
Техника копки разреза
. Для разреза намечают прямоугольник длиной 120-150 см и шириной 60-80 см. Короткая сторона разреза служит лицевой стороной, по которой производят описание почвы. Эта сторона должна быть лучше освещена, т.е. должна быть обращена к солнцу. Эту стенку разреза, а также две его боковые стороны делают совершенно отвесными. С четвертой стороны делают ступени для спуска в разрез. Почву при копке выбрасывают налево и направо от лицевой стенки. На одну сторону выбрасывают массу верхнего гумусного горизонта, на другую – массу более глубоких горизонтов. Лицевую сторону разреза недопустимо забрасывать почвой или затаптывать. После окончания работы разрез закапывают, причем массу глубоких горизонтов укладывают вниз, а массу гумусового горизонта – сверху. После выкопки разреза его местоположение возможно точнее наносят на топогрофическую основу. Основные разрезы обозначают крестиками в кружках, полуямы – кружками, прикопки – точками с обязательным указанием номера. В дневнике ведут порядковую нумерацию всех видов разрезов. Для привязки разреза, т.е. точного нанесения его местоположения на топографическую основу, прежде всего, ориентируются на местности по карте при помощи компаса. Карту ориентируют по компасу таким образом, чтобы северный конец стрелки компаса совпадал с «С» по стрелке на карте. Затем, взяв по компасу направление на разрез от какого-либо хорошо заметного ориентира (пересечение дорог, угол поля севооборота, постройки), определяют расстояние между ними и по измерительной линейке откладывают в соответствующем направлении это расстояние. Расстояние определяют глазомерно – шагами, установив предварительно цену шага (величину его в сантиметрах). Можно пользоваться методом засечек. На небольшом листе восковки ставят произвольную точку и от нее через визирную масштабную линейку проводят линии на два ориентира. Затем восковку накладывают на топографическую основу так, чтобы каждое из этих направлений прошло через соответствующий знак ориентира. Точка пересечения направлений является точкой местоположения разреза; ее перекалывают с восковки на карту. На карте и в полевом дневнике ставят номер разреза и описывают его. В дневнике отмечают порядковый номер разреза и его местоположение; точно указывают элемент рельефа и микрорельефа, на котором заложен разрез (например, равнина, блюдцеобразная западина или средняя часть пологого склона); подробно описывают растительность (ее состав, густоту, высоту и состояние), а также тип сельскохозяйственного угодья; описывают материнскую и подстилающую породы с указанием механического состава, наличия валунов, карбонатной щебенки, легкорастворимых солей. Отмечают уровень почвенно-грунтовых вод, их качество и характер заболачивания (оглеения) – поверхностное или грунтовое. Отмечают также степень эродированности (смытости) почвы, а на пашне описывают характер ее поверхности (выровненность, глыбистость, трещиноватость, наличие корки) и степень каменистости. Если на поверхности пашни камни (валуны) составляют менее 10%, каменистость считается слабой, при 10-20% – средней, а больше 20% – сильной. Вычерчивают профиль участка и крестиком показывают местоположение разреза. Если разрез заложен на склоне, нужно указать экспозицию и крутизну склона, измерив ее в градусах. Склон считается очень пологим при крутизне менее 1°, пологим – 1-3°, покатым – 3-5°, сильнопокатым – 5-10°, крутым – 10-20°, очень крутым – 20-45°, обрывистым – более 45°. Лицевую сторону разреза препарируют ножом или небольшой лопаткой таким образом, чтобы получить ее естественный излом. По характеру окраски, новообразований, сложения и другим морфологическим признакам выделяют генетические горизонты, границы между ними прочерчивают ножом. Затем укрепляют матерчатый метр по стенке разреза так, чтобы нулевое деление его совпадало с верхним уровнем почвы, и измеряют мощность каждого горизонта и глубину всего профиля. В дневнике зарисовывают профиль цветными карандашами, показывают глубину проникновения и характер развития корневой системы, отмечают новообразования, после чего исследуют вскипание и оглеение. Пробу на карбонаты проводят следующим образом. По всей глубине, через каждые 10-20 см, берут ножом небольшие кусочки почвы и смачивают каждый несколькими каплями 5%-го раствора НСl, наблюдая выделение пузырьков СО 2 . При отсутствии видимого глазом вскипания следует проверить наличие вскипания на слух, так как при небольшом содержании карбонатов почва под действием кислоты лишь потрескивает. Установив глубину вскипания образца с точностью до 10-20 см, ее уточняют, беря пробы через каждые 2-3 см вверх от первоначально найденной глубины. Для определения оглеения на вынутых из разреза кусочках почвы делают пробы с красной кровяной солью. Посинение свидетельствует о наличии закисных форм железа. Глубины вскипания и оглеения отмечают в полевом дневнике. Затем приступают к морфологическому описанию каждого горизонта, отмечая его цвет, влажность, механический состав, характер распространения корневой системы, структуру, сложение (плотность, порозность и трещиноватость), новообразования, включения, характер перехода одного горизонта в другой. Морфологическое описание необходимо делать очень тщательно и полно. Зарисовку профиля можно делать мазками влажной почвы из соответствующих генетических горизонтов. После морфологического описания определяют тип, подтип и разновидность почвы и отмечают в дневнике полное ее название. После морфологического описания во всех основных разрезах из каждого генетического горизонта берут образцы для камеральной обработки. Место взятия образца нужно выбирать тщательно с таким расчетом, чтобы оно было типичным для горизонта. Брать образцы на границе двух горизонтов нельзя. Перед взятием образцов стенку разреза зачищают, после чего ножом точно намечают место взятия каждого образца. Его толщина не должна превышать 10 см. Прежде всего берут образец из горизонта А 0 . Затем переходят к выемке всех остальных образцов, начиная с нижней части профиля (с горизонта С). Из верхнего гумусного горизонта образец нужно взять с поверхности (или непосредственно из-под подстилки); если его мощность велика, берут еще из средней и нижней частей. В пахотных почвах обязательно берут с поверхности пахотный горизонт послойно В случае детального изучения почвы образцы берут послойно без перерыва, с учетом мощности генетических горизонтов (например, 0-2, 2-9, 9-19, 19-25, 25-35, 35-45, 45-55 см и т.д.). Образец должен быть не меньше 300-500 г. Образцы глубоких горизонтов профиля (глубже 120-150 см), а также болотных почв, разрезы которых быстро заполняются почвенно-грунтовой водой, можно брать буром. Взятые образцы нужно довести до воздушно-сухого состояния на месте работы или в лаборатории. Образцы почвенно-грунтовых вод берут в бутылки. Для каждого образца пишут этикетку с указанием номера разреза, названия владельца земельного участка, генетического горизонта, точной глубины взятия образца, ставят дату и подпись лица, производящего исследование (номер академической группы и бригады). Этикетку пишут простым карандашом, складывают надписью внутрь и завертывают в уголок листа бумаги, в котором находится образец почвы. Завернутый образец перевязывают шпагатом и сверху делают химическим карандашом пометку с указанием номера разреза, объекта исследования, генетического горизонта, глубины взятия образца, даты и номера группы и бригады. Параллельно делают запись в полевом дневнике о глубине взятия всех образцов. Наряду с индивидуальными образцами из отдельных разрезов по указанию преподавателя на пахотных массивах берут смешанные образцы для составления агрохимических картограмм. В зависимости от сложности почвенного покрова один смешанный образец берут Рис. 1. Схема отбора смешанных образцов ^
По указанию преподавателя, из одного разреза берут монолит почвы, т.е. извлекают из стенки разреза призму в 1 м глубиной без нарушения природного сложения. Брать монолит должны два студента. Монолиты берут в специальные ящики, крышка и дно которых привинчиваются к раме шурупами. Стандартный размер монолитных ящиков 100×200×5 см. При взятии монолита поступают следующим образом. Почвенный разрез углубляют до 150 см, расширяют до 80 см и тщательно зачищают переднюю стенку. Затем отвинчивают и снимают крышку и дно, прикладывают раму ящика к стенке разреза с таким расчетом, чтобы верхний внутренний край рамы находился на одном уровне с поверхностью почвы, и ножом резко очерчивают внутренние границы рамы с боков и по нижнему краю. Затем приступают к вырезке монолита. Для этого, отступив от черты на 2-3 см, большим ножом вырезают желобки, глубина которых соответствует глубине рамки, после чего по прочерченным границам выравнивают призму почвы, точно отвечающую размерам рамки. Рис. 2. Взятие монолита На колонку надевают рамку, сначала на нижний, а затем на верхний конец (рис. 2), и привинчивают дно. Если почва выступает из рамки, ее избыток срезают осторожно ножом. Необходимо помнить, что надевать рамку на колонку почвы нужно лишь тогда, когда колонка точно соответствует размеру рамки. Если рамка не находит без особого нажима на колонку, последнюю нужно подчистить. Надетую на часть колонки рамку снять очень трудно, так как колонка почвы разрушается и всю работу приходится начинать вновь. Закрепленный в рамке монолит подкапывают с боков и сверху лопатой и постепенно отваливают, придерживая коленом нижний конец ящика. Взятый монолит вынимают из разреза, очищают от излишка почвы, постепенно снимая последнюю ножом до уровня рамки, и завинчивают крышку. На боковой стенке ящика пишут название почвы, место и дату взятия монолита, а также указывают номер группы и бригады.Начало систематизации сведений о почвах и способах ее улучшения
Время застоя и ошибочных теорий
Первые агрономические трактаты о почвах.
Появление новых теорий и взглядов на плодородие почв
Создание теории почвоведения
Современные достижения в области почвоведения
В научную дисциплину почвоведение оформилось в нашей стране в конце XIX в, благодаря трудам выдающихся русских ученых В. В. Докучаева, П. А. Костычева и Н. М. Сибирцева. Первое научное определение почвы было дано в 1886 г. В. В. Докучаевым, который предложил понимать под почвой «дневные» или близкие к ним горизонты горных пород, которые более или менее естественно изменены взаимным влиянием воды, воздуха и различного рода организмов, живых и мертвых.
Своим определением почвы В. В. Докучаев подчеркнул, что она является самостоятельным природным телом, имеющим отличие от других тел, в том числе и от горной породы, из которой она произошла.
В. В. Докучаев своими исследованиями заложил основы генетического почвоведения, а П. А. Костычев стал основоположником агрономического почвоведения. Он считал необходимым проводить изучение почвы и растений в их тесной взаимной связи. П. А. Костычев почвой называл верхний слой земли, в котором находится основная масса растительных корней.
Почва и плодородие неотделимы, поэтому почвой следует называть рыхлый поверхностный слой суши земного шара, обладающий плодородием и способный производить урожай растений.
Плодородие - способность почвы удовлетворять потребность растений во всех земных факторах (в элементах питания, воде и др.), необходимых для создания урожая.
С давних времен человек начал обрабатывать почву, Обрабатываемая почва не только природное образование, но и средство сельскохозяйственного производства (обеспечивающее получение продуктов питания и сырья для промышленности), а также предмет труда.
Почва является специфическим средством производства, невоспроизводимым, и обладает рядом особенностей; связана с постоянным местом, «площадь ее ограничена и произвольно не может быть увеличена, почва обладает неодинаковым качеством, продуктивностью и разным местоположением, что оказывает существенное влияние на результаты производства.
К числу важнейших особенностей почвы относится ее способность не изнашиваться, а постоянно улучшаться три правильном использовании. Почва в СССР - величайшее общенародное достояние, богатство страны. Особенности ее как основного средства производства положены в теорию и практику рационального земледелия.
Введение
Почвоведение – наука о почве. Она входит в состав естествознания. Почвоведение изучает происхождение, развитие, строение, состав, свойства, географическое распространение и рациональное использование почв.
Каждый из перечисленных уровней требует специфических методов исследования и способов воздействия.
атомарный уровень
кристалломолекулярный или молекулярно-ионный уровень
уровень элементарных почвенных частиц – фракций, определяемых в гранулометрическом анализе
почвенные микро- и макроагрегаты, а также новообразования
генетический почвенный горизонт
почвенный профиль
уровни структуры почвенного покрова
При исследованиях на нижних уровнях организации в почвоведении применяются методы, разработанные ранее для других естественных наук: химии, физики, геологии, минералогии, биологии, биохимии, гидрологии и др. – обычно в модификациях, учитывающих почвенную специфику.
твёрдая фаза
– полидисперсная органоминеральная система, 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.
^
Профильные методы
заключаются в изучении системы почвенных генетических горизонтов, включая почвообразующую породу с целью сравнения их свойств и состава с породой. Найденные различия позволяют судить о направленности процессов почвообразования, непосредственное наблюдение за которыми невозможно. При этом применяется ряд допущений:
Невозможность какого-либо из допущений приводит к усложнению интерпретации результатов профильного метода.
исходная порода не была слоистой
образец эталонной породы существенно не менялся за период почвообразования
Процесс почвообразования всё время существования почвы протекал в одном направлении
^
Сравнительно-географические методы
(а также сравнительно-геоморфологический и сравнительно-литологический) заключаются в выявлении закономерностей между строением, составом и свойствами почв с факторами почвообразования, определенным образом варьирующимися по земной поверхности.
^
Сравнительно-исторические методы
построены на основе принципа актуализма, который позволяет реконструировать по реликтовым (не выводящимся из современных факторов почвообразования) свойствам почв условия их существования в предыдущие эпохи.
^
Стационарные методы
дают возможность изучать почвенные режимы: водный, тепловой, газовый, окислительно-восстановительный и др. Метод лежит в основе биосферного мониторинга. Сюда относятся методы почвенных лизиметров и стоковых площадок.
^
Картографические методы
, применяемые для составления карт почвенного покрова. Для этого применяются методы других типов (сравнительно-географический) и даже наук (геодезии – в особенности аэрокосмические методы) в сочетании со специфическими (метод почвенных ключей – изучение закономерностей структуры почвенного покрова на небольшой территории и построение по ним карты большой территории). Закономерности распространения почв на поверхности Земли в целях почвенно-географического районирования изучает раздел почвоведения – география почв.
^
Методы моделирования
состоит в экспериментальном воспроизведении изучаемых явлений на основе контролируемых условий полевого или лабораторного опыта, а также использование математических моделей.
^
1.3. Отбор образцов для анализа
(0-10 и 10-20 см) и подпахотный (20-30 см). Если мощность какого-либо горизонта меньше 5 см (например, А 2), образец берут толщиной в 2-3 см.
на 5-10 га при масштабе исследований 1:10 000; при масштабе работы 1:25 000 один смешанный образец берут на 25 га. Смешанный образец составляют из пяти почвенных проб, взятых «конвертом» из пяти точек с площади 100-400 м (рис. 1). Первую пробу берут из стенки разреза, а остальные крест-накрест от первой точки на расстоянии 10-20 м.
Пробу берут на всю мощность пахотного слоя (удобно брать пробы 0,5-литровой банкой) и помещают их на лист фанеры или в ведро. Всю почву хорошо перемешивают и отбирают средний образец весом
300-400 г.1.4. Техника взятия монолитов
