Агрохимические свойства почв

     Рис. 1. Почвенные горизонты 

     Горизонт  А0, − лесная подстилка (гумусовый горизонт), состоящая из листьев, хвои, веточек, шишек, мхов, лишайников, находящихся на различных стадиях разложения. Мощность этого горизонта в исследуемом почвенном профиле составляет 1 см. Столь малая мощность этого горизонта свидетельствует о незначительных запасах гумуса и питательных веществ в почве, а следовательно, о невысоком её плодородии.

     Окраска почвы – один из важнейших морфологических  признаков, наиболее доступных наблюдателю. Чем большее количество гумуса содержит почва, тем сильнее окрашен горизонт. Окраска исследуемого горизонта  светло-серая. Это говорит о том, что содержание гумуса в горизонте  А0 невысокое. Однако, при определении окраски почвы необходимо учитывать её влажность. Поскольку исследования проводились в лабораторных условиях, этот показатель не был учтён.

     Горизонт  А₂ – подзолистый, или элювиальный, светло-серой окраски (цвет печной золы). По мощности горизонт равен 13 см. Гранулометрический состав горизонта – супесь, был определён «сухим» методом (визуально и на ощупь). А2 – уплотнённый бесструктурный горизонт, не имеющий новообразований и включений. Переход горизонта А₂ в нижележащий горизонт В резкий.

     Горизонт  В – иллювиальный, или горизонт вмывания. Мощность его 18 см. Горизонт желто-коричневой окраски, мелкокомковатой структуры. По слажности горизонт  плотноватый. Включений нет. В качестве химических новообразований выступает иллювиальное железо, в качестве биологических – мелкие корни. Граница горизонта заметная.

     Горизонт  ВС – Переходный, мощностью 20 см, светло-коричневой окраски. По гранулометрическому составу – лёгкий суглинок. Это уплотнённый горизонт мелкокомковатой структуры не имеющий новообразований и включений. Имеет прямую заметную границу перехода.

       Горизонт С – материнская горная порода серо-коричневой окраски. Гранулометрический состав – тяжёлый суглинок. Структура горизонта комковатая, сложение – плотное. Горизонт не имеет новообразований и включений.  
 
 
 
 
 
 

     

3. Аналитический план проведённых  исследований почв

 

     АГРОХИМИЧЕСУИЕ  СВОЙСТВА ПОЧВЫ 
 
 
 
 

     

4. Анализ  свойств горизонтов почвенного профиля

 
     

1. Механический  состав

     Твёрдая фаза почв и почвообразующих пород  состоит из частиц различной величины – механических элементов. В зависимости  от размера механических элементов  выделяют две большие фракции: физический песок (>0,01 мм) и физическая глина (<0,01 мм). Частицы крупнее 1 мм называют скелетной частью почвы, а меньше 1 мм – мелкозёмом.

     Гранулометрический  состав – относительное содержание в почве твёрдых частиц (механических элементов) различной величины. В  основу классификации почв по гранулометрическому  составу положено соотношение в  ней физического песка и физической глины. По гранулометрическому составу  почва бывает: песчаная (рыхло–песчаная, связно–песчаная), супесчаная, суглинистая (легкосуглинистая, среднесуглинистая, тяжелосуглинистая), глинистая (легкоглинистая, среднеглинистая, тяжелоглинистая). Песчаные и супесчаные почвы легко поддаются обработке и называются лёгкими, а тяжелосуглинистые и глинистые почвы – тяжёлыми.

     Так же широкое распространение получила классификация механических элементов  по размерам (мм), предположенная профессором  Н.А. Качинским. По это классификации выделяют следующие фракции:

1. Камни (> 3 мм).
2. Гравий (1-3 мм).
3. Песок (0,05-1 мм). Его подразделяют на крупный, средний и мелкий.
4. Пыль ( 0,001-0,05 мм). Также подразделяется на крупную, среднюю и мелкую.
5. Ил (< 0,001 мм). Бывает грубый и тонкий.
6. Коллоиды (<0,0001 мм).

     Каждая  фракция имеет свои свойства, и  от этого зависят свойства почв. Камни – обломки горных пород (первичные минералы) не участвуют  в питании растений, так как  все химические элементы в них находятся в труднодоступной форме. Камни мешают прорастанию семян. Песок тоже является обломками первичных минералов. Он разрыхляет почву и усиливает свторичные минералы. Почвы, в которых много пыли, после дождя заплывают и покрываются коркой, так как эта фракция не участвует в структурообразовании. Ил в основном состоит из вторичных минералов, именно они создают в почве структуру и обеспечивают питание растений.

     В исследуемой подзолистой почве  горизонт А2 является супесчаным и бесструктурным. Он хорошо пропускает воду, но плохо удерживает её. Горизонт В – супесчаный, мелкокомковатой структуры. Переходный горизонт ВС по гранулометрическому составу – лёгкий суглинок. Имеет мелкокомковатую структуру. Горизонт С – тяжёлый суглинок, комковатой структуры.

     В агрономическом отношении лучшими  по гранулометрическому составу  считаются суглинистые и супесчаные почвы, имеющие более благоприятное  по сравнению с песчаными и  глинистыми почвами сочетание водного, воздушного и теплового режимов.

2. Структура почвы, её водопрницаемость

     В естественных условиях все механические элементы (обособленные частицы пород  и минералов, а также аморфных соединений в почве) находятся в  раздельночастичном состоянии или  же связаны между собой в комочки, или агригаты, различных размеров и форм. Структура – характерный морфологический признак почвы в целом и её отдельных горизонтов. Это те комочки, на которые склеивается или распадается почва. Каждому типу почв свойственна определённая по форме и размерам структура отдельных генетических горизонтов.

       Морфологически все почвенные комочки можно разделить на три типа: кубовидные, призмовидные, винтовидные, все они имеют соответствующую форму. Каждый из перечисленных типов в зависимости от размера, характера рёбер и граней подразделяют на более мелкие единицы. Структура является диагностическим признаком, то есть позволяет назвать почву.

     С агрономической точки зрения почва может быть структурной и бесструктурной. В структурных почвах вся толща разделена на отдельные структуры (комочки). В ней хорошо сочетаются водный, воздушный и тепловой режимы, что обуславливает благоприятное направление биологических процессов, а значит лучшую доступность питательных процессов. Структурная почва обладает небольшой связностью и липкостью, поэтому она не оказывает большого сопротивления при пахоте, и обрабатывать её можно при высоких стадиях увлажнения. В бесструктурных почвах структура (комочки) отсутствует, вся толща почвы состоит из отдельных частиц. Такие почвы плохо впитывают воду, сток её по поверхности приводит к эрозии почвы. После дождя или полива такие почвы заплывают, сильно уплотняются и становятся тяжёлыми для обработки. Из сказанного, однако, не вытекает, что все бесструктурные почвы не пригодны для земледелия. На них также можно получить хороший урожай, применяя высокую агротехнику.

     Не  все почвенные комочки имеют  одинаковое значение. С агрономической точки зрения ценной по форме является кубовидная структура, а по размерам – структура от 0,25 до 10 мм. Эту  структуру называют агрономически  значимой.

     Водопроницаемость – способность почвы впитывать и пропускать через себя воду из верхних слоёв в нижние. Процесс этот складывается из трёх этапов: поглощение воды почвой, прохождение её от слоя к слою в насыщенной почве и фильтрация воды сквозь толщу почвы. При впитывании воды почва насыщается влагой. Когда почвенные поры будут полностью насыщены водой, начинается фильтрация влаги. Водопроницаемость зависит от гранулометрического состава, структурности, степени увлажнения почвы и наличия в ней солей.  Песчаные и супесчаные почвы более проницаемы для воды, чем глинистые и суглинистые. Водопроницаемость структурных почв по сравнению с бесструктурными лучше. Насыщение почвы влагой уменьшает водопроницаемость.

     В исследуемой подзолистой почве  водопроницаемость понижается от верхних  горизонтов к нижним, то есть горизонт А2 обладает высокой водопроницаемостью, так как по гранулометрическому составу он является супесью. Горизонты В и ВС обладают меньшей, по сравнению с горизонтом А2, водопроницаемостью. Их механический состав – лёгкий и тяжёлый суглинок. Размер пор между частицами в суглинке меньше, чем в супесчаном горизонте А2, поэтому вода впитывается медленнее. Самой низкой водопроницаемостью обладает горизонт С, так как его механический состав – тяжёлый суглинок, это говорит о том, что поры между частицами ещё меньше чем горизонте ВС. Следует учесть и то, что горизонт С – самый глубокий, поэтому вода, задерживаясь в вышележащих горизонтах, практически не доходит до него. Однако, горизонт С обладает высокой водоподъёмной способностью, являясь тяжёлым суглинком по гранулометрическому составу, он поднимает воду из грунтовых вод.  

     

3. Гигроскопическая  влага

     Гигроскопическая  влага образуется на поверхности  почвенных частиц в виде тонкой плёнки толщиной в 2-3 молекулы. Она удерживается  адсорбционными силами частиц. Молекулы воды сорбируются поверхностью твёрдых частиц почвы как из жидкого, так и из газообразного состояния. Гигроскопическая вода может передвигаться в почве, только переходя в пар. Она не доступна для растений. Содержание гигроскопической влаги в почве зависит от гранулометрического и химического состава почвы, а так же от относительной влажности воздуха. Почвы, богатые органическим веществом, способны удерживать больше прочносвязанной воды, чем бедные ими. Чем относительная влажность воздуха выше и чем мелкозернистее почва, то есть чем сильнее её дисперсность и больше в ней коллоидов, тем больше прочносвязанной воды содержится в почве.

     В анализируемой нами почве максимальное содержание гигроскопической влаги  наблюдается в горизонте А0, так как в этом горизонте содержится большое количество органического вещества, способного удерживать прочносвязанную влагу. По мере продвижения от горизонта А2 к нижележащим горизонтам, наблюдается увеличение содержания гигроскопической влаги от 0,6%, в горизонте А2, до 0,9% в горизонте С. Это можно объяснить различием горизонтов по гранулометрическому составу. Горизонт С – тяжёлый суглинок. В отличии от горизонта А2, который по гранулометрическому составу является супесью, частицы горизонта С мельче, поэтому общая площадь, на которой может адсорбироваться влага, гораздо больше.  

     

4. Плотность твёрдой фазы почвы

      Плотность твёрдой фазы – это отношение  массы твёрдой фазы сухой почвы  к массе равного объёма воды при  температуре 4°С.  Наглядно это можно представить себе следующим образом: взять сухой кусочек почвы и спрессовать его так, чтобы совершенно не осталось пустот. Тогда частное от деления взятой массы почвы к полученному объёму и будет представлять собой плотность твёрдой фазы почвы. Знание её необходимо для расчёта скважности почвы. Плотность твёрдой фазы почвы в среднем составляет 2,5-2,7 г/см³. Она зависит от химического и минералогического состава и определяется средней плотностью веществ, составляющих данную почву, их относительным содержанием.

      Наименьшая  плотность отмечается в верхнем  гумусовом горизонте, так как этот горизонт содержит большое количество гумуса и органического вещества. По мере движения вглубь плотность почвы закономерно возрастает. В глубинных иллювиальных горизонтах в исследуемой подзолистой почве эта величина достигает 2,4-2,7 г/см³, потому что эти горизонты содержат скопление железистых соединений и других тяжёлых минералов. Следует учесть содержание органики в почве, которое уменьшается от верхних горизонтов к нижним. Наибольшая плотность твёрдой фазы в горизонте ВС, она составляет 2,7 г/см³.

      Таким образом, плотность твёрдой фазы косвенно характеризует химический и минералогический состав почвы. По её величине можно ориентировачно судить о количестве гумуса и органических веществ в почве, о содержании в ней тяжёлых минералов,  о  степени её глинистости и др.