Характеристика почвенного покрова и определение действительно возможной урожайности сельскохозяйственных культур

 

Способность почвы поглощать пары, газы, растворенные или взмоченные вещества, называется поглотительной способностью.

Виды поглотительной способности:

1. Механическая
2. Физическая
3. Химическая
4. Биологическая

5. Физико-химическая (обменная)

1. Механическая

Это свойство почвы задерживать твердую часть  в фильтрующейся воде. Механическая поглотительная способность зависит от размера и формы почвенных пор, которые обусловлены гранулометричным, агрегатным составом. Песчаные рыхлые почвы обладают меньшей поглотительной способностью чем глинистые. Явления механического поглощения используют для очистки питьевых и сточных вод, для заиливания (кольматирования) дна и стенок каналов в условиях меньшей потери воды на фильтрацию.

 

 

2. Физическая

Это поглощение целых молекул вещества. Физическая поглотительная способность еще  называют молекулярной абсорбцией. Протекает  на границе твердых и жидких фаз.

Различают положительную  и отрицательную адсорбцию. При  положительной адсорбции вещества концентрирование на поверхности твердых частиц, т.е. происходят соединения: спирты, алкалоиды, органические кислоты.

При отрицательной  адсорбции вещества отталкивается  от почвенных частиц: неорганические кислоты, соли, основания.

К физическому поглощению относят также поглощение почвой – паров, газов из газообразной фазы почвы.

По энергии  поглощения газы располагаются в  следующий ряд:

кислород  и Н₂ – менее эф. < NO₂ < CO₂ < H₂O

Понижение температуры, повышение атмосферного давления увеличивает  поглощение газа. Чем легче сгущаются  газы, тем легче и интенсивнее  они поглощаются почвой.

 

3. Химическая

Это способность  почвы закреплять в форме трудно растворимых соединений ионы, поступающие  в раствор. В результате химической реакции в почвенном растворе образуются трудно растворимая соль (Na₂CO₃).

Na₂CO₃ + CaSO₃ ® CaCO₃¯ + Na₂SO₄.

 

4. Биологическая

Проявляется в возможности живых почвенных  организмов поглощать из почвы различные  вещества.

 

5. Физико-химическая (обменная)

Это способность почвы поглощать  и обменивать ионы, находящихся на поверхности коллоидных частиц, на ионы почвенного раствора.

           Са²⁺                                        

ППК   Mg²⁺       NH₄Cl  ППК    5NH⁺₄ + CaCl₂ + MgCl₂ + HCl.

           H⁺

 

В поглощенном  состоянии могут находиться следующие  катионы:

                       Са²⁺

                       Mg²⁺ 

ППК              К⁺ S 

                       Na⁺ Т   

                       H⁺

                           Al³⁺

                                       Fe³⁺

Общее количество всех поглощенных  катионов называется емкостью поглощения (Т). Выражают в мг экв / 100 г почвы.

Емкость катионного обмена (ЕКО). Суммарное количество всех металлических  катионов, за исключением железа и  алюминия, называется сумма поглощенных  оснований или сумма поглощенных  оснований (S).

Доля суммы поглощенных  оснований от емкости поглощения выраженная в %, называется степенью насыщенности почвенного основания.

V = S / T ´ 100%

В различных почвах количество и  состав обменных катионов, емкость  поглощения и степень насыщенности не одинаковы.

ППК чернозема      Ca²⁺            S = T

                                 Mg²⁺           V = 100%

                                 Ca²⁺

ППК солонцы         Mg²⁺           V = 100%

                         Na⁺

                                       Ca²⁺

ППК серая лесная        Mg²⁺          S           T           T > S

                                       H⁺                                         V < 100%

 

Обменное поглощение анионов возможно при наличии в ППК положительных  зарядных участков.

                 ОН^-

ППК         ОН^-  +   К₃РО₄ « ППК     РО₄  +  3КОН

                 ОН^-

По способности поглощения анионы располагаются в следующий  возрастающий ряд:

Cl = NO₃ < SO₄ < PO₄ < OH.

 

Кислотность почв.

Это наличие в ней органических и минеральных кислот и коллоидов, обладающих кислотными свойствами.

Виды  кислотности:

1. Актуальная.

Наличие ионов Н⁺ и активностью водорода. Измеряется pH. Этот показатель колеблется в пределах 3-7.

2. Потенциальная.

Наличие ионов водорода и алюминия в поглощенном состоянии в  составе ППК. Она подразделяется на обменную и гидролитическую.

 

Физико-химические свойства почв часто называют агрохимическими. Поглощенные катионы являются доступными для растений, при этом они не вымываются вместе с атмосферными осадками и поэтому всегда почва в запасе имеет элементы питания: катионы кальция, магния, калия, аммония, железа, цинка, меди и др.

 

Щелочность  почв.

Виды  щелочности:

1. Актуальная

Это наличие в почвенном растворе гидролитически щелочных солей.

2. Потенциальная.

Наличие в ППК Обменного натрия, который может вытесняться водородом углекислоты, а образующаяся в почвенном растворе сода подщелачивает его.

По величине pH различают слабощелочные, щелочные и сильнощелочные почвы. Щелочность снижает плодородие почв в большей степени, чем кислотность.

 

Буферность почв.

Это способность почвы противостоять  изменению реакции почвенного раствора под воздействием кислых и щелочных агентов. Буферность зависит от состава  и количества высокодисперсных частиц (или и коллоидов).

Почвы, ненасыщенные основаниями, (подзолистые, красноземы), обладают повышенной буферностью к подщелачиванию и пониженной к подкислению, и наоборот, если это почвы насыщенные основаниями.

 

Теперь рассмотрим типы преобладающих  почв по физико-химическим свойствам:

 

Аллювиально луговые  кислые почвы

 Содержание гумуса в горизонте А₁ колеблется от 4 до 12%, в составе гумуса преобладают фульвокислоты. В составе ППК – поглощенные Ca²⁺, Mg²⁺, H⁺ и Al³⁺, ЕКО – 20-30 мг-экв/100 г. Реакция кислая и слабокислая (pH _KCl 4-5). Следовательно эти почвы кислые.

 

Аллювиально луговые насыщенные

Мощность горизонта  А₁ 100 см и более, содержание гумуса 4-10%, в составе гумуса преобладают гуминовые кислоты, реакция слабокислая или нейтральная (pH _KCl > 6). Почвы насыщены основаниями.

 

Чернозем выщелоченный

Содержание гумуса в горизонте А – 7-9%, отношение С_гк:С_фк – 1,5-2,0, обменные катионы -   Ca²⁺, Mg²⁺, H⁺ , степень насыщенности основаниями 80-95%, ЕКО – 40-50 мг-экв на 100 г, (pH _Н2О – 6,0-6,5). В горизонте АВ может наблюдаться оглинивание (накопление фракции ила).

 

Чернозем обыкновенный

Содержание гумуса в горизонте  А – 6-8%, отношение С_гк:С_фк – около 2, обменные катионы -   Ca²⁺, Mg²⁺, Mg⁺ , степень насыщенности основаниями 100%, ЕКО – 35-45 мг-экв на 100 г, (pH _Н2О – 7,0-7,3).

 

 

 

 

 

4. Расчет действительно возможного  урожая (ДВУ) основных культур по почвенно – климатическим факторам

 

                                                                                                                    Таблица 6

Состояние фактора и его ранг для расчета ДВУ яровой пшеницы

№ п/п	Индекс Почвы	Факторы
		ГТК1		ГТК2		МА+АВ		рН		Г		N		Р		NО3		Р2О5		К2О
		П	Р	П	Р	П	Р	П	Р	П	Р	П	Р	П	Р	П	Р	П	Р	П	Р
1	Ал	1	3	1,1	4,5	30	1	6	2	7	5	0,29	4	0,16	4	16,3	6	23,7	4	9,8	2
2	Чв	1	3	1,1	4,5	70	5	6,3	2	8	6	0,25	4	0,24	4	13,7	4,5	20,0	6,7	6,6	2
3	Чо	1	3	1,1	4,5	60	6	7,2	3	7	5	0,38	6	0,16	4	18,5	6	30,0	4	9,8	2

 

 У_{яр. пшен.} = ГТК₁  ГТК₂  (М рН_в  (Г К₂О  (N_в  NО₃  (Р_в  Р₂О₅)))).

1. У_{яр. пшен. (Ал)} = 3  4,5  (1  2  (5  2  (4  6  (4  4)))) = 3,36 = 3

Следовательно З ранга соответствует  урожайности 9-11 ц/га или в среднем 10 ц/га

2. У_{яр. пшен. (Чв)} = 3  4,5  (5  2  (5  2  (4  4,5  (4  6,7)))) = 3,7 = 4

4 ранга = 12-14 ц/га или  13 ц/га

3. У_{яр. пшен. (Чо)} = 3  4,5  (6  3  (5  2  (6  6  (4  4)))) = 3,9 = 4

 

   Таблица 7

Состояние фактора и его ранг для расчета ДВУ

кукурузы на силос

№ п/п	Индекс почвы	Факторы
		ГТК1		ГТК2		МА+АВ		рН		Г		N		Р		NО3		Р2О5		К2О
		П	Р	П	Р	П	Р	П	Р	П	Р	П	Р	П	Р	П	Р	П	Р	П	Р
1	Ал	1	3,4	1,1	8	30	3	6	2,3	7	9	0,29	4	0,16	4	16,3	4,5	23,7	8	9,8	2
2	Чв	1	3,4	1,1	8	70	5	6,3	2,3	8	9	0,25	4	0,24	4	13,7	6	20,0	8	6,6	2
3	Чо	1	3,4	1,1	8	60	7	7,2	3	7	9	0,38	6	0,16	4	18,5	4,5	30,0	8	9,8	2