Агрохимические свойства почв

Агрохимические свойства почвы – это совокупность химических свойств почвы, определяющих режим питательных веществ, превращение внесенных удобрений и условия питания растений. Основными показателями являются: содержание подвижных форм макро- и микроэлементов, их валовые запасы, кислотность, окислительно-восстановительный потенциал, буферность, емкость поглощения, поглощенные катионы и степень насыщенности основаниями.

В таблице 5 приведены агрохимические свойства изучаемых почв.

Агрохимические показатели почв

Из приведенных данных можно сказать, что дерново-слабоподзолистые тяжелосуглинистые почвы содержат в пахотном слое гумуса 3,59%, имеют сумму обменных оснований 19,3 мэкв/100 г почвы, гидролитическую кислотность 5,2 мэкв/100 г почвы, при степени насыщенности основаниями более 80% и рН солевой вытяжки более 5,6.Обеспеченность растений на данных почвах подвижными элементами – азотом и фосфором слабая, калием слабо-средняя.

Результаты агрохимического анализа дерново-дерново-слабоподзолистых почв указывают, что данные почвы имеют сравнительно высокое природное плодородие по сравнению с дерново-сильно и дерново-среднеподзолистыми почвами, в известковании в большинстве случаев они не нуждаются.

Для получения высоких и устойчивых урожаев возделываемых культур на данных почвах необходимо вносить органические и минеральные удобрения.

Из таблицы видно, что дерново-карбонтаные почвы по сравнению с дерново-подзолистыми, обладают более высокими природным плодородием.

Гумуса в пахотном слое данные почвы содержат 4,4 – 6,6 %, сумма поглощенных оснований 22 – 43,5 мэкв/100 г. почвы. рН солевой вытяжки более 5,6 при степени насыщенности основаниями более 80%. Поэтому дерново-карбонтаные почвы в известковании не нуждаются.

Обеспеченность подвижным калием, и особенно подвижным фосфором слабая.

Являясь хорошими по агрохимическим показателям, дерново-карбонатные почвы имеют малую агрономическую ценность из-за смытости верхнего горизонта текучими водами.

Серые лесные тяжелосуглинистые – гумуса в пахотном слое содержится 6,5%, сумма поглощенных оснований 25,3 мэкв/100 г почвы, гидролитическая кислотность 4,8 мэкв/100г почвы. рН соляной вытяжки у серых лесных почв более 5,6.

Обеспеченность растений подвижным азотом слабо-средняя, подвижной фосфорной кислотой слабая, калием слабо-средняя.

Источник

Агрохимические свойства почв и мероприятия по их улучшению

Значение механического состава почв, классификации, связь механического состава с другими свойствами почв. Органическое вещество и гумус почвы. Водно-физические свойства почв, их значение. Расчет норм внесения удобрений на примере лесного питомника.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Из графика 4.1. видно, что плотность твёрдой фазы увеличивается с глубиной. Наибольшую плотность твёрдой фазы имеет горизонт (ВС) Наименьшее значение плотность твёрдой фазы достигает в минеральных горизонтах (С), которые содержат наименьшее количество гумуса, и больше всего минеральных веществ.

Объемная масса почвы зависит от минералогического и механического состава, структуры почвы и от степени гумусированности. Она определяется при помощи стального бура. Объемная масса вычисляется по формуле:

График 4.2 Изменение объемная масса почвы

По графику 4.2. можно оценить объемную массу. Из рисунка 4.2 видно, что наименьшая объемная масса находится в горизонте а0, т.к. это верхний органический горизонт, имеющий рыхлое строение. В этом горизонте много опада, в связи с этим большая пористость. В нижележащих горизонтах объемная масса увеличивается, это связано с более тяжелым механическим составом, т.е. с увеличением содержания физической глины в этих горизонтах. Оптимальные значения объемной массы для большинства сельскохозяйственных культур 1,1 — 1,2 г/см3 на суглинистых и 1,2 — 1,3 г/см3 на песчаных почвах. При плотности сложения > 1,25 г/см3 требуется внесение торфа.

Общая пористость и пористость аэрация.

Пористость зависит от механического состава, структурности, деятельности почвенной фауны, содержания органического вещества, в пахотных горизонтах — от частоты и приемов обработки почв. Общая пористость вычисляется по формуле: Р = 100 · (1 — ОМ/ ?), где ? — плотность твердой фазы почвы.

Рис.4.2.3 Изменение общей пористости

Пористость в почвенном профиле уменьшается при переходе от верхних горизонтов к нижним. Пористость в горизонте А0 (31,9%). Далее общая пористость по профилю уменьшается сверху вниз. Общая пористость в горизонте А2 равна 50 % — пористость удовлетворительная для пахотного слоя. Значение пористости в горизонте ВFe составляет 54 %, в горизонте В2 составляет 42%, в горизонте ВС составляет 54,4%, в горизонте С составляет 41% — эти значения считаются неудовлетворительными.

Содержание и запас продуктивной влаги. При вычислении запасов продуктивной влаги следует подставлять в формулу средневзвешенные значения объемной массы почвы и содержания доступной влаги для слоя 100 см. Их рассчитывают по формулам:

ОМср = ОМ1 * Н1 + ОМ2 * Н2 + ….+ ОМn * Hn (г/см3) =

= 0,2*6 +0,81*37+1,85*29+1,71*28 (г/см3) = 1,26(г/см3)

Wдост = ОМ1 · Н1 · W1 + ОМ2 · Н2 · W2 + ….+ ОМn · Hn · Wn (%) =

ОМ1 · Н1 + ОМ2 · Н2 + ….+ ОМn · Hn

Рассчитаем запасы продуктивной влаги в слое почвы 0 — 100 см по формуле:

Где Z100 — запас продуктивной влаги в толще 100 см, мм/га;

ОМ — объемная масса почвы, г/см3;

0,1 — коэффициент перевода запасов влаги из м3/га в мм водного слоя;

H — мощность слоя почвы, для которого рассчитывают запас продуктивной влаги, в данном случае 100 см;

Wдост — содержание доступной влаги, %;

Z100 = 0,1*6,8*113*103,68=7966

Таблица 4.2.1 Расчет запасов продуктивной влаги в толще почвы

Мощность горизонта, см

Объемная масса, г/см3

Содержание доступной влаги, %

Запас влаги (Z), м3/га

Таблица 4.2.2. Оценка запаса продуктивной влаги в слое почвы 0-100 см (по И.М.Ващенко)

Запас продуктивной влаги, м3/га

Сравнив показатели, можно сделать вывод, что наша почва имеет очень хороший запас продуктивной влаги.

4.3 Содержание гигроскопической влаги в почве и ее значение. Показатель Кв и его значение

Гигроскопическая влага — это вода, адсорбированная поверхностью почвенных частиц, а гигроскопической влагой называют ту воду, которая поглощается (сорбируется) сухой почвой из водяных паров атмосферного воздуха. Содержание гигроскопической влаги в почве зависит от степени влажности воздуха, температуры и от механического состава почвы. В воздухе при данной температуре может содержаться строго определённое количество водяных паров. Выше этого количества водяные пары конденсируются и выпадают в виде росы. Чем выше относительная влажность воздуха и чем мелкоземистее почва, т. е. чем больше ее общая поверхность, тем выше гигроскопическая влажность.

Различают две разновидности гигроскопической воды: максимальную и неполную. Под максимальной гигроскопичностью подразумевают наибольшее количество воды, поглощаемой почвой из полностью насыщенного водяными парами воздуха, т. е. при относительной влажности, равной 100%. Под неполной гигроскопичностью, или просто гигроскопичностью, понимают количество влаги, которое имеет почва в воздушно-сухом состоянии.

Количество гигроскопической влаги определяют высушивая бюкс с предварительно взвешенной навеской почвы в сушильном шкафу при t = 100-105 °С в течение 5 часов. Затем бюкс закрывают крышкой и помещают в эксикатор для остывания. После этого бюкс взвешивают, и по потере массы по формуле определяют содержание гигроскопической влаги.

Гигроскопическая влага рассчитывается по уравнению

ГВ = ((а — в)/(в — с)) * 100%

Где а — масса бюкса с почвой до высушивания в граммах;

в — масса бюкса после высушивания ( t =105 градусов Цельсия) в граммах;

с- масса пустого бюкса в граммах.

ГВ находится в равновесии с парообразной водой атмосферы и характеризует влажность воздушно-сухой почвы.

Результаты анализа пересчитывают на сухую почву, умножая полученное значение на коэффициент Кв:

Рисунок 4.3.1 Распределение гигроскопической влаги в профиле почвы

В ходе анализа получается, что наибольшая гигроскопическая влажность наблюдается в горизонте А0, что объясняется его органогенностью. В горизонте A2 происходит снижение гигроскопической влажности — гумусово-элювиальный горизонт, из которого вымывается физическая глина и гумус, адсорбируя на своей поверхности воду. В горизонты Вfe происходит вмывание физической глины и гумуса из верхнего горизонта. Существует зависимость распределения по почвенному профилю физической глины и гигроскопической воды, чем больше глины, тем больше влаги. Это объясняется тем, что поглощающая площадь поверхности коллоидных частиц больше, чем у крупных частиц и поэтому влаги в глине больше, чем в верхних горизонтах нашей почвы.

В заключении о физических свойствах почвы следует сказать, что общая пористость в норме, а пористость аэрации выше нормы. Так же наша почва имеет высокое значение объемной массы и очень хороший запас продуктивной влаги.

Глава 5: Содержание органического вещества и химические свойства почвы

5.1 Органическое вещество почвы

Органическое вещество является непременной составляющей почвы. Оно находится в виде слаборазложившихся органических остатков лесной подстилки, торфа или в виде хорошо разложившегося, утратившего свою клеточную структуру перегноя или гумуса.

Гумус — это сложный комплекс органических веществ, находящихся в тесном взаимодействии с минеральной частью почвы, от которой его можно отделить только при химической обработке или прокаливании.

Основным и первичным источником органического вещества почвы является растительный опад. Отличительной чертой растительного опада на севере является несколько факторов: количество растительного опада (в основном иголки от хвойных пород), качество растительного опада (содержание смол, воска, клетчатки, дубильных веществ и других сложных органических соединений), суровый холодный климат. Количество растительного опада в северных почвах очень мало, т. к. опад хвойных деревьев и кустарничков очень мал. Качество растительного опада низкое, т. к. состоит из сложных органических соединений.

Распад исходных органических соединений — первый этап гумификации. Второй этап — синтез новых высокомолекулярных гумусовых соединений, не свойственных живым организмам.

Содержание гумуса в разных горизонтах различно, больше всего его в лесной подстилке из-за растительного опада. С глубиной количество гумуса резко уменьшается, т. к. источниками гумуса являются отметшие корни, микроорганизмы, дождевые черви и т. д., которых в глубине значительно меньше.

Качество и количество гумуса в северных почвах на много ниже, чем в черноземах. Все это в значительной мере сказывается на низком плодородии северных почв и на преобладающую растительность. Качество и количество гумуса можно регулировать агротехническими и лесоводственными приемами, к числу которых относятся: механическая обработка, внесение органических удобрений, травосеяние, известкование кислых и гипсование щелочных почв.

Схема изображающая строение гумуса представлена на рис. 5.1.1.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.5.1.1- Состав гумуса (по Орлову, 1985г.)

Потерей при прокаливании (ППП) называют убыль в весе после прокаливания навески почвы до постоянного веса при температуре 900 °С. При прокаливании почва теряет органическое вещество, СО2 карбонатов, гигроскопическую и химически связанную воду, адсорбированный газы и частично хлориды.

Существует три формы гумуса.

Мор — почти неразложившаяся или слаборазложившиеся остатки преимущественно растительного происхождения. К ним относятся: лесная подстилка, степной войлок, торф.

Модер — остатки глубокого преобразования представленные в виде однородной рыхлой черной массы -перегноя.

Муль — совокупность органического вещества, гумусовых веществ, которые цементируют и склеивают минеральные частицы почвы, образуя мульподобную форму гумуса.

Величину ППП (рис.5.1.2) используют для вычисления общего содержания минеральных веществ в почве, для вычисления химически связанной воды и для пересчета содержания элементов минеральной части почвы на прокаленную навеску.

Величину потери при прокаливании вычисляют по формуле:

%, ППП = А — В · 100 · КВ

А — масса тигля с воздушно-сухой почвой, г;

В — масса тигля с прокаленным остатком, г;

С — масса тигля, Г;

Кв — коэффициент пересчета на абсолютно-сухую навеску;

Рис.5.1.2-График величины ППП

ППП лесной подстилки равна 6,36 % , потому что в ней находится много органогенных соединений, они при высокой температуре сгорают. В подзолистом горизонте ППП равна 1,01 %, потому что из него вымыты все органогенные и минеральные элементы и остается один кремнезем. Следующие горизонты обладают меньшей ППП, т. к. химические элементы уходят с грунтовыми водами. А в вмывном горизонте ППП увеличивается.

Углерод определяем методом мокрого сжигания по Тюрину. Метод И. В. Тюрина основан на учёте кислорода, необходимого для окисления органического вещества почвы раствором дихромата калия в серной кислоте.

Углерод лесной подстилки равен 45,8 % , потому что в ней находится много органогенных соединений, они при высокой температуре сгорают. В подзолистом горизонте углерод равен 0,50 %, потому что из него вымыты все органогенные элементы и остается один кремнезем. Далее содержание практически не меняется, только в ВС и С содержание углерода увеличивается за счет вмывания.

Рис. 5.1.3. Содержание углерода в почве

5.2 Кислотность почвы

Кислотность почвы — это способность почвы подкислять почвенный раствор или растворы солей вследствие наличия в составе почвы кислот, а также обменных ионов водорода и катионов, образующих при их вытеснении гидролитически кислые соли. Различают актуальную кислотность (рис.5.2.1), определяемую значением рН почвенного раствора или водной вытяжки, и потенциальную кислотность, носителем которой являются ионы Н и Al? , находящаяся в твердой фазе почвы в обменно-поглощенном состоянии, но подкисляющие почвенный раствор в результате обменных реакций при увеличении в нем концентрации электролитов.

По способу определения потенциальной кислотности различают обменную и гидролитическую кислотности.

Обменную кислотность (рис.5.2.1) определяют количеством титруемых ионов Н и Al? в вытяжке, приготовленной с помощью раствора нейтральной соли — 1 н. KCl.

Гидролитическую кислотность определяют по методу Кеппена, титрованием кислоты в солевой вытяжке, приготовленной на основании ацетата натрия.

(ППК)Н + 2СН3СООNa (ППК)Na +2CH3COOH + 2H2O

Рис.5.2.1- График актуальной и обменной кислотности.

Активную кислотность почвы можно оценить по величине водородного показателя водной вытяжки из таблицы 5.2.1

Источник