Плодородие почв классификация плодородия

Глава 10. ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ

Значение почвы как основного средства сельскохозяйственного производства определяется ее основным свойством – плодородием. Плодородие – это способность почвы удовлетворять потребность растений во всех необходимых им условиях (элементах питания, воде, воздухе, тепле и др.) для нормального роста и развития.

Развитие учения о плодородии почв связано с именем русского почвоведа В.Р.Вильямса. Он изучил формирование и развитие плодородия в ходе процесса почвообразования, показал взаимосвязь со свойствами почв и пути его повышения при сельскохозяйственном использовании.

Плодородие – особое специфическое свойство почвы, являющееся главным качественным отличительным признаком ее от горной породы. Плодородия является результатом почвообразования, а при использовании в сельском хозяйстве — результатом окультуривания.

§1. Виды почвенного плодородия

Различают следующие виды плодородия: естественное (природное), искусственное, эффективное (экономическое) и потенциальное.

Естественное плодородие – то плодородие, которым обладает почва в природном состоянии без вмешательства человека. Естественное плодородие в одном случае может быть сравнительно высоким, в другом весьма низким, но всегда определяется сочетанием и совместным влиянием природных факторов и процессов почвообразования. Естественным плодородием в чистом виде практически обладают лишь целинные земли. Оно определяется биологической продуктивностью, т.е. количеством растительной массы, создаваемой за год на единицу площади.

Искусственное плодородие – плодородие, которым обладает почва в результате целенаправленного воздействия человека (обработки, удобрения, мелиорации и других приемов по окультуриванию). С момента, когда целинный участок вовлекается в оборот и почва становится средством производства и продуктом труда человека, она наряду с естественным приобретает искусственное плодородие. В чистом виде оно возникает при создании субстратов для выращивания растений в теплицах, парниках и т.п.

Искусственное плодородие свойственно всем в той или иной мере окультуренным почвам. Однако как бы ни была высоко окультурена почва, она наряду с искусственным всегда обладает и естественным плодородием, обусловленным природными свойствами почвы. Чем выше культура земледелия, тем больше изменились первоначальные качества почв и тем сильнее выражено в ней искусственное плодородие. Однако определить, какая часть плодородия окультуренной почвы относится к ее естественному плодородию, а какая к искусственному, невозможно. Эти два вида плодородия неразрывно связаны между собой и формируют эффективное (экономическое) плодородие.

Эффективное (экономическое) плодородие представляет собой ту часть плодородия почвы, которая реализуется в виде урожая растений. Оно является реальным выражением искусственного и природного плодородия, вместе взятых, и представляет собой результат воздействия человека на почву в определенных социально-экономических условиях. Следовательно, к основным факторам, от которых зависит эффективное плодородие, относятся не только уровень природного плодородия, но в большей степени условия использования почв в производстве, уровень развития науки, техники и реализации их достижений, и растет вместе с ростом последних. Является частью потенциального плодородия почв.

Потенциальное плодородие – это суммарное плодородие почвы, определяемое ее приобретенными в процессе почвообразования или созданными (измененными) человеком свойствами. Характеризуется запасами элементов питания растений, формами их соединений и сложным взаимодействием всех других свойств, определяющих способность почвы в благоприятных условиях обеспечения растений другими факторами – водой, воздухом, теплом (а это возможно при окультуривании) – длительное время мобилизовать в необходимых для растений количествах элементы питания и поддерживать высокий уровень эффективного плодородия. Огромное потенциальное плодородие имеет, например, луговой торфяник, после осушения и освоения на нем получают очень высокие урожаи культурных растений за счет частичного расхода запасного фонда. Высоким потенциальным плодородием обладают черноземные почвы, низким – подзолистые.

Различные растения предъявляют неодинаковые требования к почвенным условиям. Поэтому говорят об относительном плодородии почв, т.е. по отношению к определенным видам растений или растительным формациям. Одна и та же почва может быть плодородной для одних и малопригодной для других растений. Например, болотные почвы высокоплодородны для болотной растительности и не подходят для степной, кислые подзолистые плодородны в отношении лесной растительности, на солончаках хорошо произрастает галофильная растительность.

§2. Факторы и условия плодородия почв. Воспроизводство плодородия

Различают факторы и условия почвенного плодородия. К первым относятся элементы азотного и зольного питания растений, лучистая энергия, вода, воздух и тепло – необходимые земные факторы жизни и роста растений, ко вторым – совокупность свойств и режимов, сложное взаимодействие которых определяет возможность обеспечения растений земными факторами (физические и физико-химические свойства, наличие токсических веществ и др.).

Главные показатели (условия), определяющие уровень почвенного плодородия, можно объединить в следующие группы:

1) комплекс физических свойств почвы – механический состав, структура, физико-механические свойства, воздушные, водные и тепловые свойства;

2) комплекс химических свойств – гумусовый состав, минералогический и химический состав, количество подвижных форм макро- и микроэлементов, наличие токсических веществ, отсутствие избытка легкорастворимых солей;

3) комплекс физико-химических свойств – реакция, емкость поглощения, состав обменных катионов, степень насыщенности основаниями, окислительно-восстановительный потенциал;

4) комплекс биологический свойств – количество микроорганизмов, преобладание бактерий (нитрифицирующих, целлюлозоразрушающих, наличие азотфиксирующих), ферментативная активность, «дыхание» почвы, фитосанитарное состояние;

5) комплекс режимов почвы – благоприятные водно-воздушный, пищевой и тепловой.

Необходимо подчеркнуть, что плодородие проявляется как результат сложного взаимодействия и взаимовлияния свойств и режимов почвы. Свойства почвы могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на уровень ее плодородия. В таблице 13 перечислены основные лимитирующие факторы почв и соответствующие приемы их мелиорации.

Лимитирующие факторы плодородия и прием их ликвидации

Источник

Плодородие почв и его категории

Рациональное освоение земель и специализация отраслей земледелия возможны только на базе глубокого знания особенностей почвенного покрова, специфики плодородия почв, их экологических свойств. Нет почв вообще плодородных, а есть почвы конкретно плодородные для отдельных культур или группы растений.

Эффективное использование почвенного плодородия, его расширенное воспроизводство возможны только в условиях экологического единства растения и почвы. Земледелие располагает большим опытом по почвенно-экологической оценке отдельных растений. Практика сельского хозяйства учитывает, на каких почвах и что лучше сажать или сеять для получения высокого урожая качественной продукции.

В процессе почвообразования происходит накопление гумуса и других сложных органических соединений. Почвы обогащаются также биогенными вторичными алюмосиликатными и силикатными минералами, биофильными элементами и, таким образом, приобретают специфическое свойство — плодородие. Как следствие плодородия, почвенный покров обладает способностью обеспечивать рост и продуктивность растений, т. е. производить урожай. Это свойство почвы служит основным условием продуктивности фитоценозов и сельского хозяйства со всеми его отраслями.

В почвах происходят различные явления очень интенсивного разрушения сложных химических соединений как органической, так и минеральной природы. В них постоянно аккумулируются, одновременно закрепляются и переходят в подвижное состояние химические элементы, обеспечивающие жизнь. Важнейшая особенность почвы, основа ее плодородия — избирательное накопление необходимых элементов в почвенных слоях, которое возможно только при участии живых организмов и, главным образом, растений. Их корни ищут эти элементы глубоко в породах, перехватывают каждую частицу вещества, необходимого для жизни. Нежные корневые волоски смогут выбрать нужный химический элемент, они его поглотят, усвоят. В этом заключается важнейшая закономерность биологического поглощения, здесь начинается великолепный процесс биологической аккумуляции химических элементов жизни.

Плодородие — это способность почвы удовлетворять потребность конкретных растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы воздухом и теплом. Питание, вода, воздух, тепло — главнейшие слагаемые плодородия почв. Здесь необходимо подчеркнуть следующее. Под почвенным питанием понимается обеспечение растений минеральными формами Р, К, Са, Mg, Na и практически всеми другими химическими элементами, имеющимися в природе. Однако основная масса живого вещества планеты построена из химических элементов, имеющих атмосферное происхождение. Ведущие компоненты атмосферы: N₂ , СО₂ , Н₂О — это газы. Именно из них строятся органические вещества живых организмов, в которых по массе господствуют С, О, Н, N. Академик В. И. Вернадский подчеркивал, что «. почти все вещества организмов создаются из газов. Еще ярче эта связь выражена в факте, что все земные газы (исключая вулканические эманации) так или иначе связаны с организмами и процессами жизни». Почва считается плодородной, если растения на ней не страдают от холода и перегрева, а корневые системы получают в нужном количестве элементы питания, воду, не испытывают недостатка в кислороде воздуха. Недостаток или избыток одного из слагаемых компонентов плодородия ограничивает возможности получения урожая и часто приводит к гибели растений. Плодородие почвы — интегрирующая системная способность почвенных процессов и свойств с заложенным в нем результатом длительного периода почвообразования, это многопараметровые свойства, включающие как количественные, так и качественные характеристики, отражающие особенности функционирования конкретной почвы, ее внутреннюю структуру и внешние связи.

Виды (категории) почвенного плодородия.Возникновение плодородия связано с естественным почвообразованием, поэтому каждой почве присущеприродное, илиестественное плодородие. Если почва распахивается либо используется под кормовые угодья, она включается в трудовой процесс. Ее природное плодородие начинает проявляться в продуктивности сельскохозяйственных угодий. Этот вид плодородия часто называютэффективным, в котором объединеныестественное и искусственное плодородие.

Искусственное плодородие создается человеком, его разносторонним воздействием на природу почвы. Однако человек по-разному влияет на почву. Известно много примеров, когда благодаря его деятельности и культурной растительности, естественные малопродуктивные ландшафты пустынь, болот, солончаков, солонцов были преобразованы в плодородные пахотные земли. В цветущие сады превратились болота Колхиды, плодородными стали земли Фландрии, Голодной степи, оазисы Хорезма и Сахары, высокие урожаи риса получают в дельте Кубани и т. д. Все это иллюстрирует положительное влияние человека на естественные свойства почв. Искусственное плодородие проявляется по отношению к природному в высоком эффективном плодородии. Но часто земледелец по незнанию или из-за нерадивого хозяйствования, пренебрежительного отношения к почве снижает естественный уровень плодородия, что приводит к деградации почвенного покрова. Наиболее распространенные формы нарушения естественного плодородия — эрозия и дефляция почв, засоление и осолонцевание, химическое загрязнение, машинная деградация и т. д.

Плодородие почв проявляется в двух формах. Во-первых,плодородие выражается в продуктивности (урожайности) произрастающих растений, количестве синтезируемой фитомассы. Плодородная почва должна давать высокий урожай сельскохозяйственных растений. Примером могут служить черноземы Кубани, обладающие превосходными естественными свойствами для культурной растительности и по праву считающиеся плодороднейшими почвами мира.

Однако высокая урожайность растений может быть достигнута за счет увеличения искусственного плодородия. Нечерноземные почвы Прибалтийских стран Западной Европы — рекордсмены мира по урожайности зерновых культур. Поэтому плодородие разных почв, их бонитет сравнивается по многолетней урожайности культурных растений, но обязательно — при равных экономических затратах на получение урожая.

Во-вторых,плодородие почвы выражается в богатстве элементами питания, гумусом, в растительно-экологических свойствах и их количественно-качественных особенностях. В данном случае плодородие определяется содержанием в почвах азота, фосфора, калия и других биогенных элементов, необходимых для питания растений и поддержания их различных физиологических функций. Большое значение имеют также свойства почвы, ее характеристики, создающие определенные экологические условия, среду для жизнедеятельности растений. К ним относят реакцию среды (рН), физические свойства, содержание солей, гранулометрический состав, каменистость, солонцеватость, увлажненность и др.

Источник

Понятие о почве и плодородии. Виды плодородия.

Понятие о почве и плодородии. Виды плодородия.

Плодородие почвы — способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, влаге и воздухе, а также обеспечивать условия для их нормальной жизнедеятельности. Это эмерджентное свойство почвы. При взаимодействии компонентов почвы появляется плодородие. Почва состоит из перегноя, воды, воздуха, глины и песка. На её плодородие существенно влияет содержание азота, фосфора, калийных солей и других веществ.

С давних пор человек оценивает почву главным образом с точки зрения её плодородия. Именно от плодородия зависит урожай.

Почва — сложная система, которая живёт и развивается по своим законам, поэтому под плодородием нужно понимать весь комплекс почвенных свойств и процессов, определяющих нормальное развитие растений. Все процессы, происходящие в почве, связаны между собой. Исключение или ослабление какого-либо составляющего ведёт за собой изменение всего состава почвы и потере ценных её качеств. Деградация почвы — цепная реакция, которую трудно остановить. Ухудшение земель снижает продуктивность растений. Почва в этом случае становится подвержена эрозии и вымыванию полезных веществ, что опять ведёт к снижению численности растений. Мероприятия по возобновлению плодородия почв долговременны, очень дорогостоящи и сложны, поэтому так важно следить за состоянием почвы, не допуская её сильного истощения или загрязнения.

Различают следующие виды плодородия: естественное (природное), искусственное, потенциальное, эффективное и экономическое.

Естественное (природное) плодородие — это плодородие, которым обладает почва (ландшафт) в естественном состоянии. Оно характеризуется продуктивностью естественных фитоценозов.

Искусственное плодородие (естественно-антропогенное, по В.Д. Мухе) — плодородие, которым обладает почва (агроландшафт) в результате хозяйственной деятельности человека. По многим показателям оно наследует естественное. В чистом виде — характерно для тепличных грунтов, рекультивированных (насыпных) почв.

Потенциальное плодородие — способность почв (ландшафтов и агроландшафтов) обеспечивать определенный урожай или продуктивность естественных ценозов. Эта способность не всегда реализуется, что может быть связано с погодными условиями, хозяйственной деятельностью. Характеризуется потенциальное плодородие составом, свойствами и режимами почв. Например, высоким потенциальным плодородием обладают черноземные почвы, низким – подзолистые, однако в засушливые годы урожайность культур на черноземах может быть ниже, чем на подзолистых почвах.

Эффективное плодородие — часть потенциального, реализуемая в урожае сельскохозяйственных культур при определенных климатических (погодных) и агротехнологических условиях. Эффективное плодородие измеряется урожаем и зависит как от свойств почв, ландшафта, так и от хозяйственной деятельности человека, вида и сорта выращиваемых культур.

Экономическое плодородие — это эффективное плодородие, измеряемое в экономических показателях, учитывающих стоимость урожая и затраты на его получение.

Гумус, его состав и значение.

Гумус (лат. humus «земля, почва») — основное органическое вещество почвы, содержащее питательные вещества, необходимые высшим растениям. Гумус составляет 85—90 % органического вещества почвы и является важным критерием при оценке её плодородности. В весовом составе верхнего слоя почвы содержание гумуса варьирует от долей процента (бурые пустынно-степные почвы) до 10-15 % (чернозёмы).

Гумус составляют индивидуальные (в том числе специфические) органические соединения, продукты их взаимодействия, а также органические соединения, находящиеся в форме органо-минеральных образований.

Гумус образуется в почве в результате преобразования растительных и животных органических остатков — гумификации. Процесс почвообразования, характеризующийся накоплением гумуса, называется гумусонакоплением, активное гумусообразование называется дерновым процессом.

Луговые почвы. Образование состав, свойства, использование и улучшение.

Интрозональнегидроморфные почвы лесостепной и частично степной, таежнолесной зоны, формирующиеся в условиях повышенного поверхствного увлажнения и близкого залегания ГВ ( 1 до 3 м). Тип водного режима-промывной. Холодные, анаэробные воздушным режимом. Основные процессы почвообразования: дерноый и глеевый.

Высокое содержание гумуса, неравномерное его распределение..Тип гумуса гуматный. Признаки оглиение в АВ, В. В соста ППК) кальций, магний-солончаковых и солонцеватых, кальций магний натрий не засолленых. От нейтральной до щелочной

-черноземно-луговые оычные почвы-пашни под ограниченый набор культур

-все лговые и черноземно-луговые засоленого ряда-сенокосно пастбищное угодие

Мероприятие: регулирование теплового, воздушного и водного режима, вненсение удобрений и подбор удобрений для соли или солонцов устройчивых культур.

1)Чернозено-луговые (уровень ГВ 1,5-3 м гв) В2 ВС 2)Луговые 1-1,5 С поверхности

· Обычные · Карбонат(вскипает в гор.А) · Выщелоченные (имеют ВС, бесгумусный, безкарбонатный) · Осолоделлые (белесая присыпка и наличие А и А1А2) · Солочаковые (соли 0-30см) · солочаковатые( 30-150 см)

По мощности гумусвого слов А+АВ -очень маломощные до 25 -маломощ 25-40 -среднемощные 40-80 -мощные больше 80 По содерж гумуса в А · Слабогумифицированные до 4% · Малогумусные (4-6) серые · Среднегумусные (6-9) темно-серые · Многогумусные больше 9-черные По глуб солонце гор (для солонцватыхпоча) · Мелкосолонцеватые (А 10-12 · Среднесолонцеватые 18-13 · Глубокосолонцеватые 18 По ГМС А.

А-гумусово-аккумалятивный,серый, темно-серый, однородный, комковато -пылеватый

АВg-гумусовый, серый, темно-серый, комковато-пылеватый, признаки огглеения в виде сизых и ржавых пятен.

B1g- иллювиальный, темно-бурый, бурый, с потеками гумуса, признаки оглеения.

Сgк-поп, сизо-бурого, безгумусный, карбонатный, оглееный

Солончаки. Образование, состав, свойства, использование, улучшение и лесорастительные свойства.

Солончак — тип почвы, характеризующийся наличием в верхних горизонтах легкорастворимых солей в количествах, препятствующих развитию большинства растений, за исключением галофитов (солерос, солянка, сведа, петросимония, аджерек, кермек и др.), которые также не образуют сомкнутого растительного покрова. Формируются в аридных или полуаридных условиях при выпотном водном режиме, характерны для почвенного покрова степей, полупустынь и пустынь. Распространены в Центральной Африке, Азии, Австралии, Северной Америке, России (Прикаспийская низменность),Украине (Херсонской области), Казахстане и Средней Азии.

Профиль почв имеет следующее морфологическое строение:

А — гумусовый горизонт, выраженность гумусонакопления сильно варьируется от почти неразличимого до заметного, бурой, светло-бурой или серой окраски; иногда с поверхности выделяются остатки дернины в виде серого прерывистого горизонта, густо переплетённого корнями; с поверхности горизонта залегает слой обильного скопления солей в виде солевой корочки или пухлого слоя ярко-белого, белёсого или белёсо-серого цвета;

B(Bg) — под гумусовым горизонтом или под верхним солевым горизонтом выделяются однородный слой или серия слоев, иногда переходный горизонт В;

G — глеевый горизонт разной степени выраженности.

В почвенном профиле выделяются соли в виде мелкокристаллических скоплений — прожилок, крапинок, гнездышек как ярко белого, так и бурого цвета, блестящих. На разной глубине почвенного профиля наблюдаются сизые и ржаво-охристые пятна оглеения; иногда они обнаруживаются по всему профилю, но могут и отсутствовать. В нижней части почвенного профиля нередко отмечается омергелеванность.

Профиль солончаков обычно слабодифференцированный. С поверхности залегает солончаковый (солевой) горизонт, содержащий от 1 до 15 % легкорастворимых солей (по данным водной вытяжки). При высыхании на поверхности почвы появляются солевые выцветы и корки. Вторичные солончаки, образующиеся при подъёме минерализованных грунтовых вод в результате искусственного изменения водного режима (чаще всего из-за неправильного орошения), могут иметь любой профиль, на который накладывается солончаковый горизонт.

Реакция почвенного раствора нейтральная или слабощелочная, почвенный поглощающий комплекс насыщен основаниями. Содержание гумуса в верхнем горизонте от нуля (сульфидные или соровые солончаки) до 4 и даже 10—12 % (тёмные солончаки), чаще всего 1—2 %. Часто встречается оглеение как в нижних горизонтах, так и по всему профилю.

В зависимости от химизма засоления солончаковый горизонт приобретает определённые свойства. При большом количестве гигроскопических солей (CaCl2, MgCl2) почва всегда влажная на ощупь, имеет тёмную окраску. В этом случае говорят о мокром солончаке. Пухлый солончак разрыхляется благодаря накоплению глауберовой соли (мирабилита, Na2SO4·10H2O), увеличивающейся в объёме при кристаллизации. При содовом засолении натрий увеличивает подвижность органического вещества почвы, которое накапливается на поверхности в виде чёрных плёнок, формируя чёрный солончак. Такыровидный солончак имеет на поверхности частично отмытую от солей корку, разбитую трещинами, корковый — солевую корку. В классификации морфология солончакового горизонта учитывается на разных уровнях — от вида (мокрый, пухлый) до подтипа (такыровидный).

При мелиорации солончаков необходимо решить две проблемы: поддержание грунтовых вод на уровне, не допускающем вторичного засоления, и удаление уже накопившихся в почве солей. Первая решается с помощью создания дренажной системы, вторая — с помощью различных приёмов, целесообразность применения каждого из которых зависит от свойств солончака.

При слабом и неглубоком засолении, ограниченным приповерхностным слоем почвы, допускается запашка солей, равномерно распределяющая их по пахотному горизонту. При этом необходимо чтобы полученные концентрации солей были ниже препятствующих росту культурных растений. При наличии поверхностной солевой корки её необходимо механически удалить в первую очередь. На почвах тяжёлого гранулометрического состава проводятся поверхностные промывки — многократное затопление участка, растворение солей в промывных водах и их сброс. На слабозасолённых автоморфных почвах возможно вмывание солей в нижние горизонты, однако исключить возможность вторичного засоления можно только при сквозной промывке — вымывание солей из всей почвенной толщи в грунтовый поток и его удаление с помощью дренажа.

После мелиоративных работ на солончаке могут выращиваться некоторые культурные растения, возделываемые в данном регионе.

Солоди. Образование, состав, свойства, использование, улучшение и лесорастительные свойства.

Солоди – формируются в лесостепях и степях.

1.Максимальное содержание ила, физической глины и полуторных окислов наблюдается в гор. В

2. кремнеезём накапливается в гор. А1, А2, А2В, максимально в А2

3. состав ППК: Ca, Mg, Na, H реакция среды от кислой до щелочной

4. ЕКО от 0-20 в гор. А2, 30-40 в АВ

5. соли содержащие в небольших количествах по всему профилю, максимально в гор. В и С.

Использование: почвы лесного фонда – т.к. они маломощные, часто не заглееные и кислые.

Понятие о почве и плодородии. Виды плодородия.

Источник