geolike.ru

Агрохимические показатели лугово-черноземных почв

Реакция почвенного раствора и содержание гумуса

Почвенным раствором называется влага, находящаяся в почве и содержащая в растворенном состоянии органические и минеральные вещества, газы и тончайшие коллоидные золи. В. И. Вернадский считал почвенные растворы одной из важнейших категорий природных вод, «основным субстратом жизни», «основным элементом механизма биосферы» (Орлов Д. С., 1985).

Почвенный раствор образуется в результате взаимодействия воды, поступающей в почву, с ее твердой фазой и растворения некоторых органических и минеральных веществ и их производных. Наиболее существенным источником почвенных растворов являются атмосферные осадки. Дождевая вода, поступающая в почву, содержит некоторое количество растворенных веществ: газов атмосферного воздуха (кислород, углекислый газ, азот и др.), а также соединений, находящихся в воздухе в виде пыли. Грунтовые воды также могут участвовать в их формировании. В зависимости от типа водного режима почвы участие грунтовых вод может быть систематическим (выпотной или застойный водный режим) и периодическим (периодически выпотной водный режим). При орошении дополнительным источником влаги для почвенных растворов становятся поливные воды (Минкин М. Б., Горбунов Н. И., Садименко П. А., 1982).

Атмосферные осадки, поверхностные воды, росы, грунтовые воды, попадая в почву и переходя в категорию жидкой ее фазы, изменяют свой состав при взаимодействии с твердой и газообразной фазами почвы, с корневыми системами растений и живыми организмами, населяющими почву. Образующийся почвенный раствор, в свою очередь, играет огромную роль в динамике почв, питании растений и микроорганизмов, принимает активное участие в процессах преобразования минеральных и органических соединений в почвах, в их передвижении по профилю (Горбунов Н. И., 1978).

Содержание влаги в почвах и количество почвенного раствора могут колебаться в очень широких пределах, от десятков процентов, когда вода занимает практически всю порозность почвы, и до долей процента, когда в почве находится лишь адсорбированная вода. Физически прочносвязанная вода (гигроскопическая и отчасти максимальная гигроскопическая) представляет собой нерастворяющий объем почвенной воды, поэтому она не входит в состав почвенного раствора как такового. Не успевают стать специфическим почвенным раствором и гравитационные воды, быстро просачивающиеся через почвенные горизонты по крупным трещинам и ходам корней. Почвенный раствор включает все формы капиллярной, рыхло-и относительно прочносвязанной воды почвы (Качинский Н. А., 1965).

Почвенный раствор имеет огромное значение в генезисе почв и их плодородии. Он участвует в процессах преобразования (разрушение и синтез) минеральных и органических соединений, в составе почвенного раствора по профилю почв перемещаются разнообразные продукты почвообразования. Исключительно велика роль почвенного раствора в питании растений. Поэтому важно знать его состав, свойства (реакция, буферность, осмотическое давление) и динамику (Почва и почвообразование, 1988).

Гумус – это сложный динамический комплекс органических соединений, образующихся при разложении органических остатков. Содержание гумуса в почвах определяется условиями и характером почвообразовательного процесса; оно колеблется в верхних горизонтах от 1 – 2 до 12–15%, резко или постепенно уменьшаясь с глубиной. В составе почвенного гумуса выделяют специфическую часть (85 – 90% всего гумуса), представленную гумусовыми веществами, и неспецифическую часть (10 – 15%), представленную негумифицированными органическими веществами. Последние по своему составу могут, быть весьма разнообразны и включать: азотистые соединения (белки, ферменты, аминокислоты), углеводы (моносахариды, олигосахариды, полисахариды), липиды (жиры, воски, фосфолипиды), дубильные вещества (таннины, галловая кислота, флобафены и другие полифенолы), органические кислоты; кроме того, лигнины, смолы, спирты, альдегиды. Гумусовые вещества почвы представлены гуминовыми и фульвокислотами, а также гуминами (Агропочвоведение, 2003) (таб. 1).

Таблица 1. Агрохимическая характеристика почв

Реакция почвенного раствора у обычных – нейтральная у засолённых щелочная. Среднее содержание гумуса у незасолённых почв высокое и достигает 7,4%. У засолённых почв немногим меньше и составляет 7,1%.

Содержание элементов питания в почве

Калий.

Содержание К2О составляет в почвах 2 – 3%. Присутствует калий чаще в глинистых минералах тонкодисперсных фракций, особенно в гидрослюдах, а также в составе таких первичных минералов крупной фракции, как биотит, мусковит, калиевые полевые шпаты. Наряду с кальцием калий относится к числу органогенов, необходимых для развития растений; в ряде случаев калий может быть в дефиците, в связи с чем его внесение в почву положительно сказывается на плодородии (Титова Э. В., 2000).

Фосфор.

Присутствует в почве в очень незначительных количествах: валовое содержание Р2О5 составляет не более 0,1 – 0,2%. Фосфор жизненно важен для растений, но в большинстве почв, особенно песчаных, находится в резком дефиците, в связи с чем необходимо систематическое внесение фосфора в почву, особенно при их интенсивном использовании в сельскохозяйственном производстве. В почве фосфор присутствует в составе гумуса, органических остатков, в минеральной части почв в составе апатита, вторичного болотного минерала – вивианита (Анспок П. И., 1999)

Обеспеченность подвижными элементами питания в опыте показало: у обеих разновидностей оценивается одинаково: фосфором – средняя, калием – высокая.

Гранулометрический состав

Гранулометрическим (механическим) составом почвы называется массовое соотношение (относительное содержание в процентах) в ее составе твердых частиц (механических элементов) разной крупности, выделяемых в пределах непрерывного ряда определенных условных групп крупности (гранулометрических фракций). При этом имеется в виду, что механические элементы почв представлены мономинеральными или полиминеральными (если это обломки соответствующей плотной породы) зернами и органическими и (или) органоминеральными гранулами, свободно суспендируемыми в воде после разрушения клеящих материалов; существование и целостность механических элементов определяется силами молекулярных взаимодействий (Кауричев И. С., Гречина И. П., 1969).

Гранулометрический состав почв в значительной степени унаследован от соответствующих почвообразующих (материнских) горных пород и в своих основных чертах мало меняется в процессе почвообразования. При почвообразовании на плотных скальных горных породах протекающее одновременно с ним выветривание приводит к физическому дроблению породы на механические элементы разной крупности (Пейве Я. В., 1961).

Гранулометрический состав продуктов выветривания (элювия) плотных пород тесно связан с их минералогическим составом: кислые, богатые кварцем породы дают при выветривании много крупнодисперсного песчаного материала; элювий основных, богатых легко выветривающимися минералами пород обогащен тонкодисперсными глинистыми частицами. Элювий известняков, мергелей обычно имеет глинистый состав (Волобуев В. Р., 1963).

Гранулометрический состав рыхлых почвообразующих пород обусловливается их происхождением и характером исходного материала. В процессе разрушения, транспортировки водными, ветровыми или склоновыми гравитационными потоками и переотложения продуктов выветривания горных пород происходят их сортировка и разделение в пространстве на грубообломочные, песчаные, пылеватые или глинистые поверхностные отложения. Аллювиальные и эоловые отложения при этом обычно становятся относительно гомогенными, хорошо отсортированными, разделяющимися в пространстве но крупности преобладающих в них частиц на пески, суглинки, глины. Гляциальные, флювиогляциальные и делювиальные наносы обычно плохо сортированы. Имеется закономерное изменение степени сортированности и дисперсности материала по направлению движения потока, поскольку грубые частицы оседают ближе к источникам материала, а тонкодисперсные дальше. Частицы разной крупности имеют обычно различный минералогический, а следовательно, и химический состав Крупные частицы большей частью представлены кварцем, пылеватые – кварцем и полевыми шпатами, тонкодисперсные – вторичными глинистыми минералами (Сибирцев Н. М., 1951).

В почвах механические элементы не только унаследуются от исходной материнской породы, хотя основная их часть имеет именно такое происхождение, но образуются и в процессе почвообразования. Поэтому механические элементы почв могут быть минеральными, органическими или органоминеральными. Соответственно почвенные механические элементы могут быть первичными (унаследованными) либо вторичными (новообразованными) (Почва и почвообразование, 1988).

Таблица 2. Гранулометрический состав почв

Почвы по гранулометрическому составу среднесуглинистые. Во фракциях гранулометрического состава у незасолённых почв преобладают средняя и мелкая пыль. У засолённых почв доминируют средний и мелкий песок и ил.