Агропочвоведение. Ответы на экзаменационные вопросы, 2007 год.

в разные ее горизонты, и там подвергаются различным процессам превращения.

Эти процессы направлены на минерализацию органических остатков до

образования углекислоты и воды. Однако часть их (10-30%) минерализуется не

сразу, превращаясь сначала в относительно устойчивые гумусовые вещества.

Процессы превращения органических остатков можно объединить в 3 группы:

1. Химические процессы, совершаются вне клеток живых организмов,

преимущественно под влиянием ферментов, или энзимов, оставшихся в

органических остатках, и при участии минеральных катализаторов.

2. Процессы, протекающие при участии живущих в почве животных (от

простейших до млекопитающих). Животные и насекомые измельчают и

перемешивают растительные остатки, также участвуют в биохимической

обработке. Особый вклад вносят дождевые черви, общее количество поедаемого

и перерабатываемого ими органического вещества доходит до 1 т/га.

3. Процессы, происходящие под влиянием микроорганизмов. С помощью

экзоэнзимов микроорганизмы переводят органические соединения в растворимое

состояние, происходит их гидролиз. Часть продуктов распада расходуется

микроорганизмами на построение тел, а другая часть расходуется ими как

энергетический материал.

Все процессы переработки органического вещества совершаются одновременно,

тесно переплетаются и взаимно влияют друг на друга, поэтому определить

степень участия каждого из них в превращении органических остатков

довольно трудно.

Качественный состав органического вещества почв очень разнообразен, что

определяется разнообразием растительных и животных остатков, ежегодно

поступающих в почву, условиями их трансформации и взаимодействию с

минеральной частью почв. По составу органическое вещество почв можно

разделить на три части.

1. Источники гумуса - свежие, неразложившиеся вещества растительного и

животного происхождения, ежегодно поступающие в почву в виде наземного и

корневого опада растений, остатков животного происхождения, в том числе

микроорганизмов, стоят из веществ неспецифической природы (белки,

углеводы, лигнин и т.д.).

2. Детрит - промежуточные продукты разложения и гумификации источников

гумуса, не связанные с минеральной частью почвы. Содержат много

неспецифичных веществ.

3. Гумусовые вещества специфической природы: гуминовые кислоты,

фульвокислоты, гумин, связанные в различной степени прочности с

минеральной частью.

Гумусовые вещества подвержены процессам разложения, обновления и

минерализации. Скорость этих процессов значительно ниже, по сравнению со

скоростью разложения и минерализации источников гумуса. Высокую

устойчивость гумусовых веществ к разложению обусловливает особенности

строения их молекул. Способность разлагать гумусовые вещества установлена

для многих почвенных организмов - грибов, актиномицетов, бактерий.

6. Биогенно-аккумулятивные почвенные процессы, и их изменение при с\\х

использовании.

Биогенно-аккумулятивные почвенные процессы: 1) подстилкообр-е; 2)

торфообр-е; 3) гумусообр-е - главный процесс; 4) дерновый процесс.

Гумусообразование.Факторы гумусообразования: 1)кол-во и кач-во орг. в-ва2)

характер поступления в почву орг. в-ва; 3) условия трансформации: водный,

воздушный, тепловой, О\\В режимы; 4) влияние удобрений и мелиорантов.

Влияние приёмов земледелия на изменение гумусового состояния: 1.влияние

с\\х культур на структуру использования пашни - положительное влияние на

органическое вещ-во ослабевает в ряду: мн.тр. - зерновые культуры -

пропашные - пар, соответственно повышаются потери гумуса, которые тем

выше, чем несовершеннее технологии и системы земледелия. Под мн.тр. баланс

гумуса близок к бездифицитному повсеместно. Под зерновыми культурами в

почвах зон с умеренным климатом потери гумуса невелики - не более 0,2т\\га

в год, в чернозёмах - 0,2 - 0,4 (но следует помнить, что зерновые

оставляют 4 - 6т\\га растительных остатков). Поступление растительных

остатков от пропашных культур меньше, а интенсивность минерализации гумуса

выше, след-но, потери гумуса при возделывании пропашных культур

значительно больше, чем при зерновых. 2.чистый пар - потери гумуса 1,5 -

2,5т\\га, в чистый пар не поступает орг.в-во. Чем меньше поступает

орг.в-во, тем интенсивнее разложение гумуса. Начинает интенсивно работать

опред. группа м\\орг., кот. разрушает гумус, а м\\орг., кот превращают

органическое вещ-во в гумус «отдыхают». 3.Влияние механ-ой обработки на

режим органического вещества - сокращение частоты мех.обработки ведёт к

снижению потерь гумуса за счёт снижения интенсивности процессов эрозии и

минерализации орг.вещ-ва. 4.Влияние органических и минеральных удобрений

на органическое вещ-во почв - орг.уд. оказывают как косвенное, так и

прямое влияние, интенсивность которого обуславливается главным образом

дозой. Повысить уровень гумусированности возможно лишь при использовании

высоких доз органических удобрений. Влияние минеральных удобрений на

содержание гумуса в значительной мере зависит от условий их применения,

т.к. эти условия влияют и на величину биомассы и на особенности их

трансформации.

Торфообразование- накопле-ние на поверхности почвы полуразложившихся

растительных остатков в результате замедленной их гумификации и

минерализации в условиях избыточного увлажнения. Использование торфяников

может идти в двух направлениях: как источник органических удобрений и как

объект для освоения и превращения их в культурные угодья. Негативные

явления при осушении и с\\х использовании торфяных почв: 1) пересушка почв

и развитие ветровой эрозии; 2) ухудшение водного режима сопредельных

территорий; 3) повышение концентрации химических веществ (в т.ч. NО[3]^-)

компонентов удобрений в дренажных водах и как следствие, загрязнение

водоёмов. Следовате-льно, необходимо научное обоснование использования

осушенных почв (рациональные севообороты, грамотное применение удобрений и

др.)

Дерновый процесс. Почвообразовательный процесс, протекающий под действием

травянистой растительности, приводящий к формированию почв с хорошо

развитым гумусовым горизонтом называется дерновый процесс. Особенно

благоприятно дерновый процесс развивается под луговой и лугово-степной

травянистой растительностью.

7. Агроэкологическая оценка и использование почв лесостепной зоны.

I Группа. Плакорные земли - дренированные равнины с преобладающими

автоморфными почвами (85 - 100 %). Используются в системе

зерно-паро-пропашных севооборотов. Преобладающие типы земель этой группы

не имеют особых ограничений на их использование. Они могут использоваться

в любых типах севооборотов с максимально возможным насыщением пропашными

культурами.

II группа. Эрозионно-автоморфные слаборасчлененные земли

(слабоэрозионные). Использование эрозионных земель в пашне допустимо лишь

при обеспечении защиты их от водной эрозии. С усложнением ландшафта

усложняется комплекс противоэрозионных мероприятий. В системе

использования данных земель ограничивается доля чистого пара, сахарной

свеклы, увеличивается доля зерновых культур, желательно расширение посевов

многолетних трав, введение пожнивных посевов, необходимо введение

почвозащитных элементов обработки почвы с сохранением пожнивных остатков

под зерновые культуры и однолетние травы, применение щелевания,

почвоуглубления, агротехнических мероприятий по регулированию

поверхностного стока (лункование, бороздование и др.), непременное

проведение снегозадержания, посев поперек склона. Эрозионно-опасные

ложбины стока следует залужать. На участках средне- и сильноэрозионных

земель противоэрозионные мероприятия усиливаются вплоть до их залужения и

залесения.

III группа. Эрозионно-автоморфные среднерасчлененные (среднеэрозионные)

земли. Эти земли при современном использовании подвергаются активному

воздействию эрозионных процессов, которые характеризуются величинами смыва

почвы 5-16 т/га в год и более. Эффективное и экологически безопасное

земледелие на этих землях возмож-но лишь в специальной противоэрозионной

системе. В структуре пашни на данных землях исключаются чистый пар и резко

ограничивает-ся возделывание пропашных культур. При низком уровне

интенсификации практикуются в основном зерно-травяные севообороты

Размещение полевых севооборотов необходимо проектировать в рациональном

пространственном сочетании с луго-пастбищными угодьями. Повышение

интенсивности использования этих земель в пашне возможно при

контурно-полосной организации территории, то есть при

прямолинейно-контурном размещении продольных границ производственных

участков, дополнительном полосном размещении культур, усилении мер по

регулированию поверхностного стока системой водорегулирующих лесных полос,

а также привоовражных и прибалочных. При необходимости дальнейшего

повышения интенсификации земледелия необходимо применение гидротехнических

сооружений - валов, водоотводящих канав, террас и т.д.

IV группа. Сильноэрозионные земли. При современном использовании этих

земель в пашнке интенсивность смыва почвы составляет 15-20 т/га в год и

более. Вовлеченность сильноэрозионных земель в активный оборот в

традиционных системах земледелия ни экономически, ни экологически не

оправдана.

В структуре пашни на данных землях исключаются чистые пары и пропашные

культуры. При необходимости использования их в пашне практикуются

почвозащитные севообороты с преобладанием многолетних трав со всем

комплексом противоэрозионных мероприятий.

V группа Овражно-балочные земли В пашне не используются ввиду неустранимых

ограничений по рельефу (сильная расчлененность и неудобная форма контуров,

повышенные уклоны, высокая контрастность почвенного покрова). К

овражно-балочным

землям относится лощинно-балочная сеть. Используется в качестве

низкопродуктивных пастбищ, особенно в личном подсобном хозяйстве.

Необходима организация выпаса, в некоторых случаях залесение, с целью

предупреждения оврагообразования.

VI группа Полугидроморфные и гидроморфные земли депрессий Переувлажненые

почвы, расположенные на днищах плоских депрессий. Возможно их

использование в качестве продуктивных сенокосов.

VII Группа Пойменные земли Пойменные земли весьма перспективны как

сенокосы при проведении культуртехнических мероприятий

VIII Группа Нарушенные земли В сельском хозяйстве не используются ввиду

отсутствия почвенного покрова. Необходима рекультивация.

8. Элювиальные процессы и их изменение при с.х.использовании почв.

Элювиальные почвенные процессы - группа процессов образования элювиальных

горизонтов, сущность которых заключается в разрушении или преобразовании

почвенного материала и выносе из него продуктов разрушения или

трансформации нисходящими либо боковыми токами воды за пределы почвенного

горизонта или профиля. К элювиальным почвенным процессам относятся

следующие почвенные процессы: 1)выщелачивание, оподзоливание,

элювиально-глеевый, лессиваж ( механическое проиливание), осолодение,

коркообразование.

Выщелачивание - процесс обеднения горизонта основаниями в результате

растворения и выноса за пределы элювиального горизонта или почвенного

профиля.

Оподзоливание - кислотный гидролиз первичных и вторичных минералов и вынос

продуктов гидролиза за пределы элювиального горизонта или почвенного

профиля; Элювиально-глеевый процесс (псевдооподзоливание) элювиальные ЭПП

с участием оглеения, оподзоливания и лессиважа в разных соотношениях.

Лессивирование- процесс пептизации, отмывки илистых и тонкопылеватых

частиц с поверхности более крупных частиц и вынос без разрушения за

пределы горизонта или почвенного профиля;

Осолодение - элювиально-глеевый процесс с участием лессивирования и

оподзоливания, на первый стадиях - щелочного гидролиза, выщелачивания, в

зависимости от кислотно- щелочных условий, степени промачивания и стадии

развития;

Коркообразование - процесс пептизации коллоидов и илистый частиц под

действием ионов натрия с участием выщелачивания и щелочного гидролиза, и

вынос продуктов этих процессов в нижележащие горизонты.

При сельскохозяйственном использовании элювиальные процессы резко

ослабевают и переходят нижележащие почвенные горизонты, в частности, это

касается оподзоливания и на какую глубину зависит от технологии ведения

хозяйства (экстенсивное или интенсивное). Аккумуляция веществ при

окультуривании резко усиливается за счет внесения удобрений и

известкования. Элювиально-глеевый процесс полностью исключается на почвах,

не испытывающих сезонного поверхностного оглеения.

9. Почвенные условия и устройство гончарного и кротового дренажа.

Профилактика закупорки гончарных дрен гидроокисью железа и прогноз

устойчивости кротовых дрен.

При осушении земель применяют различные способы удаления избытка влаги из

почвы: открытый, закрытый, двустороннего регулирования, беструбчатый и др.

При закрытом дренаже используют гончарные, пластмассовые и другие трубы,

но в некоторых случаях можно обходиться и без труб (дренаж, заложенный

таким образом называется беструбчастым). Беструбчатый (кротовый) дренаж

является весьма экономически выгодным способом осушения земель. Кротовый

дренаж закладывается дренажным плугом. Нож плуга, закрепленный в

вертикальном или слегка наклонном положении с расположенным спереди

рыхлителем, протаскивается в почве трактором. За рыхлителем следует

конусообразный уширитель. При этом формируется беструбчатая дрена. На

торфяных почвах применяют также фрезы и режущие орудия. Кротовый дренаж

можно выполнять в минеральных почвах только суглинистого и глинистого

механического состава, так как в легких слабогумусированных почвах

кротовые дрены не устойчивы и быстро обрушиваются. Закладывать кротовый

дренаж следует, как правило, в почвах при влажности, лежащей в интервале

пластичности (от нижней границы скатывания почвы в шнур до нижней границы

текучести).

Устойчивость и срок службы кротовых дрен определяется рядом факторов, из

которых наиболее существенны: генезис почв, механический состав,

микроагрегатный и минералогический состав. Срок службы зависит также от

влажности почв в Момент создания дренажа. Устойчивость кротовых дрен

оценивается с помощью ряда методов на образцах, взятых с глубины закладки

дрен. Янерт предложил оценивать устойчивость земляных дрен по степени

дисперсности, которая представляет отношение суммы фракций 0,7 почвы не пригодны для

кротового дренажа.

Ф.Р. Зайдельман разработал быстрый и дешевый метод. Метод основан на

определении водопрочности почвенных макроагрегатов. Образец почвы массой

300-400 г высушивают и попускают через сито с отверстиями 3 мм. Навеску

агрегатов3-5 мм помещают в цилиндрическую металлическую коробку с сеткой в

крышке. Далее сетчатую коробку помещают в воду для промачивания агрегатов.

Остаток образца переносят на фильтр, высушивают и взвешивают. По массе

судят об устойчивости кротовых дрен.

+----------------------------------------------------------------+

| Масса остатка | Морф. хар-ка остатка | |

| после | после просеивания в | Хар-ка работы кротовых |

| просеивания в | воде | дрен |

| воде, г | | |

|---------------+-----------------------+------------------------|

| | Хорошо сохранившиеся | Дрены хорошо действуют |

| 10-20 | круп. суглин. и глин. | 3-4 года и более |

| | агрегаты | |

|---------------+-----------------------+------------------------|

| 4-10 | Круп.и мелк. сугл. | 2-3 года, в отд. |

| | иглин. агр. | случаях 1-2 г. |

|---------------+-----------------------+------------------------|

| 1-4 | Мелк.суг.и | Недостаточно |

| | глин.агрег. | устойчивы. до 1 года |

|---------------+-----------------------+------------------------|

| | Мелк. суг. и глин. | Совершенно |

| До1 | агрег., ортштейны, | неустойчивы, заплывают |

| | зерна кварца | спустя 2-3 месяцев |

| | | после устро-ва |

+----------------------------------------------------------------+

На тех почвах, где невозможно сделать беструбчатый дренаж применяют

трубчатый. При трубчатом дренаже применяют разные виды труб, основным

является гончарный. Но при таком виде дренажа возникает опасность

закупорки дренажной сети соединениями железа. В анаэробных условиях железо

активно мигрирует в ионной или в форме органоминеральных соединений.

Осаждение охры может происходить в зонах выклинивания грунтовых вод с

содержанием железа 6-12 мг/л. В целях своевременной профилактической

борьбы необходим всесторонний анализ природных условий объекта осушения и

особенно почвенного покрова. Потенциально опасны в этом отношении

сильноожелезненные почвы пойменных террас, легкие почвы притеррасных

депрессий и склонов с наличием ортзандовых и рудяковых горизонтов. Для

предотвращения выпадения в осадок гидроокиси железа необходимо чтобы

дренажные линии имели уклон, который бы обеспечивал непрерывный вынос из

труб гидрата окиси железа. К профилактическим целям можно отнести добавку

в дренажные воды ионов меди, подавляющих жизнедеятельность железобактерий.

В зонах распространения грунтовых вод с особо высокой концентрацией

закисного железа необходимо применять дренажные трубы большего диаметра, а

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11