7. Структурность почвы, ее значение и условия образования.

Структура почвы оказывает большое влияние на ее агро­номические свойства и плодородие. Она в значительной мере определяет водный, воздушный, тепловой и питательный режи­мы почв, т.е. главные условия, обусловливающие урожай всех сельскохозяйственных растений.

Различают структуру почвы и структурность. Структура почвы —форма, размер и взаимное расположе­ние структурных отдельностей, на которые естественно распа­дается почва. Структурность — способность почвы распадаться на агрега­ты, размер и форма которых характерны для каждого типа структуры.

Структурные отдельности носят название почвенные агре­гаты. Они являются естественной сложной почвенной отдель­ностью, образовавшейся из микроагрегатов или элементарных почвенных частиц в результате их взаимодействия под влия­нием физических, химических, физико-химических и биологи­ческих процессов.

По форме структурных отдельностей выделяют три типа структуры (С.А. Захаров).

1. Кубовидная — структурные отдельности равномерно раз­виты в трех позициях, например, глыбистая, комковатая, ореховатая и зернистая.

2. Призмовидная — развитие вертикальных граней и ребер структурных отдельностей преобладает над горизонтальными, такими как столбовидная, столбчатая, призматическая.

3. Плитовидная — структурные отдельности имеют преоб­ладающее развитие горизонтальных граней и ребер, напри­мер, плитчатая, чешуйчатая.

В зависимости от размера выделяют группы структур (П.В. Вершинин):

1 — мегаструктура (глыбистая) >10 мм;

2 — макроструктура 10-0,25 мм;

3 — грубая микроструктура 0,25-0,01 мм;

4 — тонкая микроструктура <0,01 мм.

С агрономической точки зрения, наиболее ценной являет­ся мелкокомковатая, или зернистая водопрочная структура, с размерами агрегатов в пределах от 0,25 до 1,0 мм. В почве с такой структуро создаются оптимальные воздуш­ные и водно-физические условия для развития корневой си­стемы растений, что способствует интенсивному развитию микробиологической активности и мобилизации питательных веществ.

Со временем структура может нарушиться в результате влияния многих факторов:

1. Изменение внешних условий — действие дождя или вет­ра, колебание температур — постоянно приводит к разруше­нию структурных отдельностей.

2. Обработка почвы плугами и другими сельскохозяйствен­ными орудиями вызывает крошение, распыление почвы.

3. Изменение физико-химических свойств почв может при­вести почву в бесструктурное состояние, например, к измене­нию состава обменных катионов. Так, натрий в ППК вызывает диспергирование почвенных коллоидов, что ведет к разруше­нию агрегатов и структурных отдельностей.

4. Минерализация гумусовых компонент структурных от­дельностей до конечных продуктов СС>2, Н2О и минеральных солей приводит к разрушению гумуса, при этом утрачивается водопрочность структуры.

В результате действия названных выше процессов почва может превратиться в бесструктурную массу.

Бесструктурная почва — это почва, в которой отдельные механические элементы не соединены между собой в почвен­ные агрегаты, а существуют отдельно или залегают одной сплошной сцементированной массой. Типичный пример бес­структурной почвы — рыхлый песок или слитые иллювиаль­ные горизонты тяжелых по механическому составу почв.

Для создания агрономически ценной структуры и поддер­жания ее оптимальных свойств используются агротехнические мероприятия, мелиоративные приемы и структурообразователи.

Агротехнические мероприятия включают в себя приемы современной агротехники, такие, как своевременная и пра­вильная обработка почвы, соблюдение севооборотов с обяза­тельным посевом многолетних трав, сидератов. Химическая мелиорация предполагает систематическое внесение органиче­ских удобрений, известкование кислых и гипсование солонцо­вых почв. Очень эффективно применение природных и искус­ственных структурообразователей.

Внесение угольного и торфяного клея, отходов целлюлоз­ной и сахарной промышленности со временем улучшает структуру почв. Наибольший эффект получен от применения искусственных полимеров и сополимеров, которые называют крилумами. Это производные акриловой, метакриловой и малеиновых кислот. Внесение незначительных доз полимера в концентрации 0,001% от массы почвы существенно увеличивает водопрочность структуры.

Минералогический состав отдельных фракций механиче­ских элементов также сильно различается. В физическом песке преобладают первичные минералы , а в фи­зической глине — вторичные глинистые минералы.

С агрономической точки зрения особый интерес представляет мелковатая и зернистая структура с размером частиц 0,25 – 10 мм. Одновременно эта структура должна быть пористой, механически упругой прочной и водоупорной. Особое значение наряду с водоупорностью приобретает оптимальная пористость структурных агрегатов. Например, в черноземной почве пористость агрегатов находится на уровне 50% их объема.

Большое значение имеет механическое разделение почвенной массы на комки (агрегаты), которое в природных условиях происходит под воздействием корневых систем растений, жизнедеятельности биоты почвы, под влиянием периодических промораживания – оттаивания, увлажнения и высушивания почвы, а в обрабатываемых землях под воздействием почвообрабатывающих орудий.

Состояние структуры почвы непосредственно определяет параметры строения пахотного слоя. Капиллярная пористость агрегатов в структурной почве дополняется высокой некапиллярной пористостью межагрегатных промежутков. В структурной почве поддерживается наиболее благоприятное соотношение между объемом твердой фазы и общей пористостью почвы. Заданное, агрономически наиболее благоприятное строение пахотного слоя устойчиво поддерживается почвой в течение длительного времени. Почва сохраняет наиболее благоприятный интервал оптимальной плотности, который не выходит за пределы равновесной. В такой почве создаются благоприятные условия для поддержания оптимальных для возделывания растений водно-воздушного и теплового режимов. В глубоком пахотном слое количество нитрифицирующих микроорганизмов, а также почвенной фауны значительно больше. В нем увеличивается содержание подвижных форм фосфора и калия. Благоприятный комплекс почвенных условий, создающихся в глубоком пахотном слое, сильно влияет на развитие корневых систем растений, а, следовательно, и на урожай.

Способность почвы к устойчивому обеспечению растений  водой зависит от агрофизических факторов плодородия. Конкретное действие агрофизических факторов по отношению к воде проявляется через водные свойства почвы: водоудерживающую способность, влагоемкость, водопроницаемость и водоподъемную способность.

Одним из приемов, уменьшающих непроизводительные потери воды из почвы, является мульчирование поверхности почвы, широко применяющееся в овощеводстве. Для мульчирования применяют торф, солому, навоз, опилки и др.

8. Почвы таежной зоны. Условия их формирования, свойства и особенности использования подзолистых почв.

Почвы таежно-лесной зоны - Таежно - лесная зона расположена между тундровой и лесостепной зонами. Широкой полосой она простирается от западных границ бСССР на восток до побережья Охотского моря. Общая площадь зоны 1150 млн га, или около 52 % территории бСССР; из них 65 % занято равнинами и 35 % - горами.

Климат таежно - лесной зоны умеренно холодный и влажный, на востоке континентальный, а в западной части более мягкий. Средняя годовая температура воздуха изменяется от 4°С на Европейской части бСССР до 10 - 16 °С в Восточной Сибири. Продолжительность периода с температурой выше 5°С уменьшается с запада на восток от 180 до 120 дней. Среднее годовое количество осадков в этом же направлении уменьшается от 600 - 700 до 200 - 300 мм; максимум осадков приходится на теплый период года. Испарение достигает 70 - 90 % количества выпавших осадков.

Рельеф на европейской части равнинный с многочисленными грядами и холмами моренно - ледникового происхождения. В азиатской части огромная территория занята Западно - сибирской равниной, которая к востоку сменяется обширной системой горных цепей.

Почвообразующие породы имеют различное происхождение и различаются как по генезису, так и по минералогическому составу. На европейской части страны и Западно - сибирской равнине они представлены преимущественно бескарбонатными и реже карбонатными отложениями ледникового происхождения. К востоку почвообразование идет в основном на элювии и делювии коренных пород.

Растительность таежно - лесной зоны представлена лесной, луговой и болотной формациями. Луга вкраплены в лесные массивы отдельными пятнами, постепенно расширяющимися к югу, тогда как площадь болот в этом же направлении значительно сокращается.

Почвообразовательный процесс на территории таежно - лесной зоны характеризуется большим разнообразием. В пределах зоны в направлении с севера на юг можно выделить три подзоны - это северная, средняя и южная тайга. В направлении с запада на восток выделяются четыре фации: теплая (западноевропейская), умеренная (восточно - европейская), холодная (западно - среднесибирская) и длительномерзлотная (восточносибирская).

Почвенный покров таежно - лесной зоны формируется главным образом в результате трех основных почвообразовательных процессов: подзолистого, дернового и болотного, каждый из которых протекает в чистом виде или накладывается один на другой.

Подзолистый почвообразовательный процесс идет под лесное растительностью. Непременное условие его развития - наличие медленно разлагающейся лесной подстилки и промывной тип водного режима, обусловливающий вынос продуктов разложения с нисходящим током воды. В чистом виде подзолистый процесс развивается под пологом сомкнутого хвойно - мохового леса.

Особенностью подзолистого процесса почвообразования является распад минеральной части почвы под воздействием кислот, которые образуются в процессе разложения, и вынос продуктов разложения из верхней части почвенного профиля вниз.

Основная морфологическая особенность подзолистых почв - резкая дифференциация на генетические горизонты их профиля, который имеет следующее строение:

А0 - лесная подстилка мощностью 2 - 6 см; А0А1 - грубогумусный перегнойный горизонт, обычно выражен слабо; А2 - подзолистый, или элювиальный, горизонт белесого цвета с сероватым оттенком, пластинчатой структуры, мощностью до 5 - 10 см и более; В - иллювиальный горизонт бурой окраски, уплотненный, призматической структуры, развит в пределах метровой толщи; С - материнская горная порода, мало затронутая почвообразовательным процессом.

Подзолистые почвы можно разделить на три подтипа:

Подзолистые почвы обладают плохими агрохимическими свойствами. Содержание гумуса в перегнойном горизонте не превышает 1 - 2 %. Верхние горизонты обеднены зольными элементами (Р2O5 - 0,03 0,09 %, К2O - 1,5 - 2 %), полуторными окислами алюминия и железа и коллоидной фракцией (рН водной вытяжки 4 - 5,5), насыщенность основаниями слабая (20 - 40 %) при низкой емкости поглощения (6 - 12 мг - экв на 100 г почвы). Физические свойства подзолистых почв не обеспечивают нормальных условий для роста и развития растений. Общая пористость у них не более 40 - 45 %, а пористость аэрации редко достигает 10 - 20 %. Эти почвы бесструктурны, слабоводопроницаемы, так как нижние горизонты сильно уплотнены (1,35 - 1,55 гсм3).

Дерновый процесс интенсивно развивается под луговой травянистой растительностью на любых породах. В ряде случаев на карбонатных породах дерновый процесс может протекать и под травянистым и мохо - травянистым лесом. Особенностью данного почвообразовательного процесса является накопление гумуса, питательных веществ и создание водопрочной структуры в верхнем горизонте почвы.

9. Условия образования свойства и особенности использования серых лесных почв. Серые лесные почвы широко распространены в границах низких гор к югу от лесостепных. Они встречаются  и в комплексе с последними. Общая их площадь около 376 тыс. га. Развиваются преимущественно на делювиальных и пролювиальных отложениях, а также элювии сланцев и известняков порд лиственными лесами с кустарниковым  подлеском.

Среди этих почв выделяются темно-серые лесные, занимающие около 40 % площади, серые лесные –около 46 и светло-серые – 14%. В отличие о  лесостепных почв наряду с глинистыми здесь широко представлены среднесуглинистые разновидности. Содержание гумуса в них находится в пределах 2,5-6,5%. Иногда больше. Мощность гумусовых горизонтов достигает, а в ряде случаев превышает 90 см.

Количество гумуса довольно резко уменьшается с глубиной, особенно в светло-серых, где в горизонте наблюдается кремнеземистая присыпка и преобладают более светлые тона в окраске. Мощность гумусовых горизонтов и содержание гумуса уменьшаются от темно-серых к светло-серым почвам. Структура в их гумусово-аккумулятивном горизонте комковато-ореховатая, а в горизонте глыбистая, крупноореховатая. По всему профилю наблюдается мелкие рудяковые зерна, характерные для лесных почв.

Серые лесные почвы по количеству гумуса, плодородию, насыщенности основаниями сходны с серыми лесными почвами лесостепной зоны центральной полосы России, которые значительно лучше изучены и давно используются в сельскохозяйственном производстве. Однако эти и другие характерные особенности серых лесных почв в условиях Кубани имеют значительные колебания в связи с приуроченностью их к различным элементам рельефа края.

10. Условия образования свойства и особенности использования черноземов.  Черноземн.почвы-формир.в лесостепн.и степн.районах под травенист.растит.при непромывном типе водного режима. Продукты разложен.растит.остатков накапливаются в верхн.слоях,образуя мощный горизонт А1. Этот тип почв явл.наиб.благоприятн.для выращ.с.х.культур  Черноземы обладают рядом свойств , определяющих их высокое плодородие: большая мощность гумусового горизонта, высокое содержание гумуса, азота и элементов минерального питания, благоприятная реакция, большая емкость катионного поглощения, насыщенность поглощающего комплекса основаниями, активная микробиологическая деятельность и наличие водопрочной структуры, определяющей хорошие водные и воздушные свойства . На его образование влияют сотни факторов, без которых эта почва не была бы столь плодородной. Это геологические, климатические и биологические факторы. Также образованию чернозема способствует и факт пополнения влажности почвы за счет грунтовых вод Использование черноземов целесообразно в том случае, когда необходимо улучшить поступление воздуха к корням растений. Наиболее распространенной проблемой, с которой сталкиваются дачники при приобретении чернозема – это его сходство с грунтом темного цвета