Курс лекций по Почвоведению (стр. 5 из 15)

2. Доступная капиллярная вода. Содержится в порах и крупных капиллярах. Доступна в любой момент для усвоения корнями растений.

3. Недоступная капиллярная вода. Содержится в наиболее мелких капиллярах, но за счет сил поверхностного натяжения на частичках почвы недоступна для растений.

4. Гигроскопическая вода. Пленки из молекул воды, адсорбированных на поверхности минеральных частиц. Абсолютно недоступна для растений.

Важным параметром влажности почвы является влага завядания. В зависимости от свойств почвы (в основном от механического состава) влага завядания может быть разной. Наиболее низка она в песчаных почвах, где между крупными частичками не образуется мелких капилляров и вода из пор быстро просачивается вниз. Остается только гигроскопическая влага. Средних значений этот параметр достигает в глинистых почвах, где между коллоидными частичками много мелких капилляров и мало крупных. В таких почвах влага завядания представлена недоступной капиллярной водой. Максимальных или оптимальных значений этот показатель достигает в суглинистых или супесчаных почвах, где в изобилии сочетаются друг с другом крупные и мелкие капилляры и поры.

Рис. 9. Подвешенная (1) и подпертая (2) капиллярная влага.
ГВ – грунтовые воды; В – водоупор

Капиллярная вода бывает подпертой и подвешенной (рис. 9). Подпертая капиллярная влага наблюдается на границе водоносного горизонта, где по его верхней границе поднимается вверх по капиллярам. Подвешенная капиллярная влага образуется в верхней части почвы после дождя. Наиболее высоко поднимается подпертая влага и длительнее всего подвешенная удерживается в легкосуглинистых почвах. Это почвы, обладающие наилучшими лесорастительными свойствами. Однако если на таких почвах водоупор залегает относительно близко к поверхности, происходит смыкание подпертой и подвешенной капиллярной каймы и происходит заболачивание.

5. Кристаллизационная вода – входит в состав почвенных минералов. Недоступна, не принимает участие в почвообразовании

6. Парообразная форма.

7. Сорбционно – связаннаявода (гигроскопическая, пленочная)

Типы водного режима.

1. Промывной тип водного режима (Тайга). Атмосферные осадки просачиваются через толщу грунта или почвы на некоторую глубину и достигают 1 водоупорного горизонта.

2. Периодически промывной тип водного режима.

3. Непромывной. К< 1. просачивается на несколько десятков см.

4. В этих же аридных районах формируется также выпотный тип водного режима, где K> 1. Наблюдается в отрицательных формах рельефа. Грунтовые воды (хлориды) поднимаются за счёт капиллярного поднятия. Здесь формируются засолённые почвы – солончаки, солонцы, солоди.

солончаки соленость

солонцы

солоди

5.Застойный тип водного режима. Избыточное увлажнение. Тяжелый механический состав грунтов.

Оглеение. Fe₂O₃ – окись →FeO – закись.

Тундро-глеевые почвы. Заболачивание

6. Мерзлотный тип водного режима.

При таком движении воды формируются почвы, у которых очень плохо выражены почвенные горизонты. Т.к. Летом вода оттаивает и опускается, а на контакте с мерзлотой замерзает.

Зимой когда вода замерзает, она начинает подниматься вверх. Из-за этого движения грунт перемешивается и получаются криозёмы.

Факторы:

Прямое воздействие: антропогеновое (антропоземы или агрозёмы). Человек перекапывает землю, вносит в неё удобрение (минеральное) → почва начинает отличаться от той, что была раньше – появляется агрозём.

(Ветровая эрозия - дефляция).

Косвенное: пестициды, ДДТ (дуст), заводы, ЦБК, машины.

10. Гумус, его образования, состав и свойства.

Надпочвенный опад и внутрипочвенный опад.

Опад состоит из различных органических соединений: 1. Углеводы (в составе углеводов преобладает целлюлоза и гемицеллюлоза); 2. белковые вещества; 3. лигнин; 4. липиды; 5. Дубильные вещества.

C₆H₁₀O₅ целлюлоза

C₂₀H₃₀Смолы

В белковых появляется N₂.

Подвергаются воздействию микроорганизмов и с этим опадом происходят сложные биохимические превращения. В горизонтах Ao, Aov, A1 3 процесса:

1. Тление - в результате этого процесса органические вещества с опадом превращаются в полностью окисленные вещества (H₂CO_3, H₂O), соли(Ca₂SO_4,K₂CO₃ ) и окислы (Al₂O_3,Mn₂O₃ ).

2. Гниение – процесс анаэробный в результате гниения образуются вещества:

CH_{4 ,} H₂S, H_2, NH₃, PH_3.

3. Брожение– образование сложных органических соединений (спирты, альдегиды, органические кислоты).

Минерализация вызывается микроорганизмами.

C, H, O CO_2, H₂O

Минерализация

Углеводы переходят в моносахариды (происходит в результате гидролиза), затем брожение (спирты) → подвергаются дальнейшему брожению → уксусная кислота → распадается до углекислоты → CO₂↑ и H₂O.

Белковые соединения переходят в пептоны, затем в пептиды, затем в аминокислоты, далее в фенольные соединения → распад до H₂O и CO₂

В процессе минерализации из недоступной в доступную переходят K,P, S, N.

Наряду с минерализацией в подстилочных горизонтах ( Ao, Aov, Ad, A1) происходит сложный геохимический процесс – гумификация (образуется гумус).

Растительные остатки. I стадия moor

Углеводы белковые лигнины

вещества

фенольные амино- фенольные IIстадия moder

соединения кислоты соединения

конденсация IIIстадия mull

полимеризация

I стадия – растительные остатки еще сохраняют свое анатомическое строение, наиболее прочные растительные ткани сохраняются, но такие как паренхима – разлагаются. В результате разложения образуются аминокислоты и фенольные соединения. Происходит в подстилочных горизонтах: Ao, Aov - верхняя часть. Растительные остатки приобретают бурый цвет.

II стадияmoder. Фенольные соединения и аминокислоты подвергаются конденсации, т. е. они объединяются. На этой стадии растительные остатки полностью утрачивают свое анатомическое строение. Конденсация в средней части (Ao’’) – слои ферментации. Преобладает черная окраска.

III стадияmull – гумусовая. Осуществляется в слое гумификации Ao’’’ . образование гумуса.

Органическое вещество почвы(100%) – сумма 2-х слагаемых.

1.Органические вещества индивидуального природы (протеины, углеводороды, аминокислоты, сахара, органические кислоты, полифенольные соединения)- 10-15%.

2. Группа специфических органических веществ почвы (гумус) – 90-85%.

Гумус- это система органоминеральных азотсодержащих соединений циклического строения и кислотной природы.

В составе гумуса органоминеральные и азотсодержащие соединения: C, O, H, + N+ S , Fe, Zn, P и т. д.

Циклического строения.

Кислотной природы – способность гумуса вести, как кислоты. Гумус может реагировать с металлами, входящими в состав почвы.

Гумус = Фульвокислоты + гуминовые кислоты + гумины.

Фульвоксилоты. Образуются преимущественно в составе гумуса в составе лесных почв. Фульвокислоты – это сильные кислоты – легко взаимодействуют с металлами, входящими в состав минералов твердой фазы почвы, при взаимодействии с металлами образуются соли. Фульвокислоты + Fe →фульваты.

Фульваты щелочноземельных элементов (Na, K, Ca) при взаимодействии образуются фульваты, которые растворяются в воде. Легко вымываются из почвенной толщи. При взаимодействии фульвокислот с полуторными оксидами (Te, Al, Mn) – образуются фульваты, которые растворимы лишь в кислой среде, а при снижении кислотности выпадают в осадок в горизонте B. Фульвокислоты хорошо растворимы в воде и хорошо перемещаются в почве.

Гуминовые кислоты. В почве травянистых сообществ. В отличии от фульвокислот гуминовые кислоты нерастворимы в воде. Они неподвижны, слабые кислоты – плохо взаимодействуют с металлами, входящими в состав твердой фазы почвы. При взаимодействии с металлами образуются гуматы. Гуматы Ca, Mg – нерастворимы в воде, гуматы K, Na - растворимы- наблюдается при переувлажнении почв – переходят в состояние золя.