Контрольная работа по "Почвоведению"

Министерство сельского хозяйства РФ

Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Пермская государственная сельскохозяйственная академия

Имени академика Д.Н. Прянишникова»

 

 

 

Кафедра почвоведения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине «Почвоведение»

Вариант №6

 

 

 

 

 

 

                                                                Выполнила: студентка 1 курса

                                                                факультета заочного обучения

                                                                         специальности «Землеустройство»

                              гр. 12 «Б»

                                           Шифр Зм-11-3526

                                                                   Толмачёва Анастасия Романовна

 

                                Проверила:

                                                                 Рогизная Юлия Александровна

 

 

 

 

Пермь 2011

6. Современное представление о процессе образования гумусовых веществ в почве. Пути регулирования количества и состава гумуса в почвах.

 

Превращение органических остатков в гумус является сложным

биохимическим процессом, совершающимся в почве при непосредственном

участии микроорганизмов, животных, кислорода воздуха и воды.

Остатки зеленых растений, попадающие в толщу почвы или находящиеся на ее поверхности, разлагаются микроорганизмами и используются ими как источник энергии и питания. В процессе разложения растительные остатки теряют свое анатомическое строение, а исходные вещества, входящие в их состав, превращаются в ряд более подвижных и растворимых соединений. Часть их полностью минерализуется микроорганизмами и в таком виде используется новыми поколениями зеленых растений как источник питания; другая часть используется гетеротрофными микроорганизмами для синтеза вторичных белков, жиров, углеводов и других соединений, образующих плазму новых поколений микроорганизмов, и в дальнейшем вновь подвергается разложению; и наконец, некоторая часть превращается в специфические сложные высокомолекулярные вещества — гумусовые кислоты. Этот процесс превращения продуктов разложения органических остатков в гумусовые вещества называется гумификацией. Активное участие в превращении органических остатков в гумус принимают микроскопические и макроскопические животные, которые перемешивают с почвой всю массу органических остатков и продуктов их разложения и гумификации, перерабатывают их и выбрасывают неиспользованную часть в виде экскрементов в толщу почвы. Особенно большую работу по измельчению и химической переработке органических остатков проводят многочисленные насекомые и их личинки, а также дождевые черви, развивающиеся в почве.

Таким образом, превращение органических остатков в гумус (гумусообразование) является совокупностью процессов разложения исходных органических остатков, синтеза вторичных форм микробной плазмы и их гумификации.

При использовании почв в сельскохозяйственном производстве агроном должен уметь регулировать количество гумуса в почве и улучшать

его состав. К. основным мероприятиям по регулированию количества и состава гумуса относятся: внесение органических удобрений в виде навоза и торфяных компостов; применение зеленых удобрений (люпин, сераделла);

травосеяние; известкование кислых почв и гипсование солонцов; наиболее рациональная для данных почв система обработки, мелиорация.

Органические удобрения, применяемые систематически, являются,

хорошим источником гумуса, улучшают водно-физические свойства почвы, способствуют развитию полезной микрофлоры. Травосеяние при высоких урожаях трав обеспечивает накопление в пахотном слое большого количества корневых остатков, из которых образуется гумус, улучшает

структуру и водно-воздушный режим почвы. Известкование или гипсование

регулируют реакцию почвы, нейтрализуя кислотность или щелочность, что создает благоприятные условия для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов.

Мелиорация почвы коренным образом улучшает водно-воздушный режим почвы и, следовательно, создает условия, благоприятные для образования и накопления гумуса.

Необходимо помнить, что в различных природных зонах нужен различный комплекс мероприятий, направленный на регулирование количества и состав гумуса. Задачами почвоведа и агронома являются тщательное изучение условий гумусообразования в почвах и разработка того

комплекса мероприятий, который будет наиболее эффективным в данных условиях.

 

 

16. Охарактеризуйте и приведите пример видов поглотительной почвы.

 

Поглотительной способностью почвы называется ее свойство обменно либо необменно поглощать различные твердые, жидкие и газообразные вещества или увеличивать их концентрацию у поверхности содержащихся в почве коллоидных частиц.

Учение о поглотительной способности почв разработано в трудах К. К. Гедройца, Г. Вигнера, С. Маттсона, Е. Н. Гапона, Б. П. Никольского, Н. П. Ремезова, И. Н. Антипова-Каратаева, Н. И. Горбунова. Наиболее полно характеристика поглотительной способности почв изложена в работах К. К. Гедройца, который выделил пять ее видов.

 

1. Механическая поглотительная способность – это свойство почв поглощать поступающие с водным или воздушным потоком твердые частицы, размеры которых превышают размеры почвенных пор. От размера и формы пор зависят крупность задерживаемых частиц и глубина их проникновения в почву. Вода, проходя сквозь почвенную толщу, очищается от взвесей, что позволяет использовать это свойство почв и рыхлых пород для очистки питьевых и сточных вод. При строительстве оросительных систем свойство почв поглощать твердые частицы используется для заиливания дна и стенок каналов в целях уменьшения потерь воды на фильтрацию (кольматирование каналов, водохранилищ).

 

2. Химическая поглотительная способность обусловлена образованием в результате происходящих в почве химических реакций труднорастворимых соединений, выпадающих из раствора в осадок. Поступающие в почву в составе атмосферных, грунтовых поливных вод катионы и анионы могут образовывать с солями почвенного раствора нерастворимые или труднорастворимые соединения. Например:

 

1. [ППК2-) Са2+ + NaSO4 → [ППК2-) 2Na + ↓CaSO4
2. [ППК2-) Са2+ + 2NaHCO3 → [ППК2-) 2Na + Ca (HCO3)2

     Ca (HCO3)2 – H2O → ↓CaCO3 + CO2

3. Al (OH3) + H3PO4 → ↓AlPO4 + 3H2O
4. Na2CO3 + CaSO4 → ↓CaCO3 + Na2SO4

 

3. Биологическое поглощение вызвано способностью живых почвообитающих организмов (корни растений, микроорганизмы) поглощать различные элементы. Биологическая поглотительная способность характеризуется большой избирательностью поглощения, обусловленной специфической для каждого вида потребностью живых организмов в элементах питания.

 

4. Физическая поглотительная способность — способность почвы увеличивать концентрацию молекул различных веществ у поверхности тонкодисперсных частиц. Поверхностная энергия таких частиц, измеряющаяся произведением поверхностного натяжения, возникающего на границе соприкосновения дисперсной фазы с дисперсионной средой, на суммарную поверхность частиц дисперсной фазы, стремится, вообще говоря, к наибольшему сокращению. Это реализуется или уменьшением поверхности твердой фазы (укрупнение частиц), или понижением поверхностного натяжения путем адсорбции на поверхности частиц некоторых веществ. Вещества, понижающие поверхностное натяжение, называются поверхностно-активными (органические кислоты, алкалоиды, многие высокомолекулярные органические соединения). Они притягиваются к поверхности тонкодисперсных частиц, т. е. испытывают положительную физическую адсорбцию. Многие минеральные соли, кислоты, щелочи, некоторые органические соединения повышают поверхностное натяжение воды, вызывая явление отрицательной физической адсорбции, при которой концентрация данных веществ уменьшается по мере приближения к поверхности частицы. Понижение поверхностного натяжения достигается в данном случае избирательной адсорбцией молекул воды, а не растворенных в ней веществ.

 

5. Физико-химическая, или обменная, поглотительная способность — способность почвы поглощать и обменивать ионы, находящиеся на поверхности коллоидных частиц, на эквивалентное количество ионов раствора, взаимодействующего с твердой фазой почвы. Это свойство почвы обусловлено наличием в ее составе так называемого почвенного поглощающего комплекса (ППК), связанного с почвенными коллоидами.

 

 

 

 

26. Мероприятия по регулированию состава обменных катионов и реакции почвы.

 

Приемы регулирования катионного состава почвенного поглощающего комплекса, определяющего кислую или щелочную реакцию, разработаны К.К. Гедройцем. Это известкование кислых и гипсование щелочных почв (химическая мелиорация), теоретической основой которых является учение о поглотительной способности.

В агрономической практике степень кислотности или щелочности почв характеризуют по величинам обменной кислотности и актуальной щелочности (табл. 1).

 

1. Агрономические уровни кислотности и щелочности почв

рН	Почва по уровню кислотности или щелочности	Почвы с указанными уровнями кислотности или щелочности
Ниже 4,0	Очень сильнокислая	Подзолистые, красноземы, болотно-подзолистые, болотные
4,01 – 4,50	Сильнокислая	Подзолистые, дерново- подзолистые, болотно- подзолистые, болотные, краснеземы
4,51 – 5,00	Среднекислая	То же, и светло-серые лесные
5,01 – 5,50	Слабокислая	Дерново- подзолистые и краснеземы (неокультуренные и окультуренные), серые лесные
5,51 – 6,00	Близкая к нейтральной	Серые лесные, лесостепные черноземы, окультуренные дерново-подзолистые и красноземы
6,01 – 7,01	Нейтральная	Серые лесные, черноземы
7,01 – 7,50	Слабощелочная	Каштановые, южные черноземы, бурые, сероземы
7,51 – 8,50	Среднещелочная	Солонцы, солончаки, солонцеватые каштановые и сероземы
Выше 8,51	Сильнощелочная	Содовые солонцы, солончаки

 

Для борьбы с кислотностью почв проводят известкование, вносят известь (СаСО3), которая взаимодействует с ППК по следующей схеме:

.

Почвенный поглощающий комплекс насыщается Са2+, почвенная кислотность нейтрализуется. Потребность в известковании определяется с использованием степени насыщенности почв основаниями. Например, при pHKCl = 4,51 – 5,50.

 

Степень насыщенности основаниями, %              Потребность почв в известковании

                  Ниже 50                                Сильно нуждаются

50—70                                 Средне нуждаются

70—80                                 Слабо нуждаются

Более 80                                Не нуждаются

Дозу извести (т/га) рассчитывают по величине гидролитической кислотности:

,

где НГ – величина гидролитической кислотности в мг ∙ экв/100 г почвы; 0,05 – коэффициент для пересчета на СаСО3 (для СаО он равен 0,028); h – мощность мелиорируемого слоя, см; dv – плотность мелиорируемого слоя почвы, г/см3.

В расчетную дозу извести должны быть внесены поправки на процентное содержание действующего вещества, влажность и тонину помола известкового материала.

Кальций является химическим аналогом стронция, в том числе 90Sr, который появляется в почве при радионуклидном ее загрязнении. Обогащение почвы Са2+ путем известкования способствует уменьшению поступления 90Sr в растения. В связи с этим известкования рекомендуют проводить в зонах загрязнения радиоактивными выпадениями.

На основе четких корреляционных зависимостей между рН солевой вытяжки и гидролитической кислотностью разработаны таблицы, позволяющие определять дозы извести, используя значения рНKCl без показателей гидролитической кислотности (табл. 2).

2. Дозы извести, т/га, в зависимости от рНKCl

Гранулометрический состав	рНKCl
	4,5	4,6	4,8	5,0	5,2	5,4 – 5,5
Песчаный	2,5	2,1	1,6	1,3	1,0	0,7-0,5
Супесчаный	3,5	3,0	2,5	2,0	1,5	1,2-1,0
Легкосуглинистый	4,5	4,0	3,5	3,0	2,5	2,0
Среднесуглинистый	5,5	5,0	4,5	4,0	3,5	3,0
Тяжелосуглинистый	7,0	6,5	6,0	5,5	5,0	4,5
Глинистый	8,0	7,5	7,0	6,5	6,0	5,5