СОДЕРЖАНИЕ
Введение ………………………………………………………………………………………………………………….2
Раздел 1 Характеристика факторов почвообразования Ярославской области ……………………………………..3
Раздел 2 Морфологические свойства почв и процессы почвообразования ……………………………………….....8
Раздел 3 Методика заложения почвенных разрезов ………………………………………………………………….13
Раздел 4 Диагностика и классификация почв Ярославской области ……………………………………………….17
Раздел 5 Описание почвенного разреза ……………………………………………………………………………….18
Раздел 6 Составление карты почвенного покрова ……………………………………………………………………21
Раздел 7 Особенности почвы и растений как объектов исследований ……………………………………………..22
Раздел 8 Агрохимическое обследование почв и его использование ………………………………………………..24
Раздел 9 Методика постановки и проведения полевых опытов ……………………………………………………..25
Раздел 10 Организация работы почвенной и агрохимической лаборатории ……………………………………….26
Заключение ……………………………………………………………………………………………………………27
Список литературы ……………………………………………………………………………………………………28
Приложения ……………………………………………………………………………………………………………30
ВВЕДЕНИЕ
Агрохимия – это наука о взаимодействии растений, почвы и удобрений в процессе выращивания сельскохозяйственных культур, о круговороте веществ в земледелии и использовании удобрений для увеличения урожая, улучшения его качества и повышения плодородия почвы. Является основой химизации земледелия.
Цель агрохимии: создание наилучших условий питания для растений.
Главная задача: управление круговоротом и балансом химических элементов в системе «почва – система».
Почвообразующие породы.
Горные породы, из которых формируется почва, называются почвообразующими, или материнскими.
Почвообразующая порода является материальной основой почвы и передаёт ей свой механический, минералогический и химический состав, а так же физические, химические, физико-химические свойства, которые в дальнейшем постепенно изменяются в различной степени под воздействием почвообразовательного процесса.
Почвообразующие породы различаются по происхождению, составу, строению и свойствам.
Твёрдая оболочка Земли, или литосфера состоит из магматических, метаморфических и осадочных пород.
Магматические, или извержённые породы образовались из силикатных расплавов (магма), застывших в глубине земной коры (породы глубинные – эффузивные). Эти породы имеют кристаллическое или скрытокристаллическое строение, преимущественно плотное сложение, поэтому широко известно и другое их название – массивнокристаллические (граниты, пегматиты, дуниты и др.).
Магматические породы составляют 95% общей массы пород, слагающих литосферу, однако почвообразующими являются лишь в редких случаях, главным образом в горных областях.
Метаморфические породы – вторичные массивнокристаллические породы, образовавшиеся из магматических или осадочных пород в недрах земли в результате глубоких превращений (сланцы, гнейсы). Их значение в почвообразовании так же мало. Основная поверхность земли покрыта осадочными породами.
Осадочные породы – отложения продуктов выветривания массивнокристаллических пород или остатков различных организмов. Они подразделяются на обломочные, химические осадки и биогенные. Среди осадочных пород химического и биогенного происхождения важную роль в почвообразовании играют карбонатные отложения – известняки, мергели, доломиты, мел.
Выветривание – совокупность сложных и разнообразных процессов количественного и качественного изменения горных пород и слагающих их минералов под воздействием атмосферы, гидросферы и биосферы.
Горизонты горных пород, где протекают процессы выветривания, называются корой выветривания.
Физическое выветривание – механическое раздробление горных пород и минералов без изменения их химического состава.
Выветривание начинается с поверхности, здесь возникают большие градиенты суточных и сезонных температур. Постепенно выветривание захватывает более глубокие слои породы и затухает в поясе постоянных температур. Наиболее интенсивно оно протекает при больших амплитудах колебания температур; например, в жарких пустынях поверхность пород иногда нагревается до 60-70 0С.
Физическое выветривание ускоряется при наличии воды, которая проникая в трещины горных пород, создаёт капиллярное давление большой силы. Ещё сильнее разрушающая сила при замерзании.
В результате физического выветривания горная порода уже способна пропускать воздух и воду и задерживать некоторое её количество.
Химическое выветривание - процесс химического изменения и разрушения горных пород и минералов с образованием новых минералов и соединений.
Важнейшими факторами этого процесса являются вода, углекислый газ, и кислород. Вода - энергичный растворитель горных пород и минералов.
В результате химического выветривания изменяется физическое состояние минералов и разрушается их кристаллическая решётка. Порода обогащается новыми (вторичными) минералами и приобретает связность, влагоёмкость, поглотительную способность и другие свойства.
Биологическое выветривание - механическое разрушение и химическое изменение горных пород и минералов под действием организмов и продуктов их жизнедеятельности. При биологическом выветривании организмы извлекают из породы необходимые для построения своего тела минеральные вещества и аккумулируют их в поверхностных горизонтах породы, создавая условия для формирования почв. С поселением организмов на горной породе её выветривание значительно усиливается. Корни растений и микроорганизмы выделяют во внешнюю среду углекислый газ и различные кислоты (щавелевую, яблочную, янтарную и др.), которые оказывают разрушающее действие на минералы.
Значительное участие в биологическом выветривании массивных пород принимают лишайники, выделяя углекислоту и специфические кислоты.
ГУМУСОВО – АККУМУЛЯТИВНЫЙ ГОРИЗОНТ (А)
Он формируется в верхней части почвенного профиля. В нём накапливается (аккумулируется) наибольшее количество органического вещества (гумуса) и питательных веществ. Его окраска более тёмная по сравнению с другими горизонтами.
ГУМУСОВО – ЭЛЮВИАЛЬНЫЙ ГОРИЗОНТ (А1)
Он характеризуется тем, что здесь наряду с накоплением гумуса происходит разрушение минералов и частичный вынос продуктов разрушения.
ЭЛЮВИАЛЬНЫЙ ГОРИЗОНТ (А2)
Элювиальный горизонт – это горизонт, из которого в процессе почвообразования выносится ряд веществ в нижележащие горизонты или за пределы почвенного профиля. В разных почвах он имеет различные наименования (подзолистый – в подзолистых и дерново – подзолистых почвах, осолоделый – в солодях).
ИЛЛЮВИАЛЬНЫЙ ГОРИЗОНТ (В)
В нём частично откладываются вещества, которые вымываются из почвенных горизонтов, расположенных выше, а иногда приносятся боковым током почвенно – грунтовых вод с повышением элементов рельефа. В зависимости от состава мигрирования по профилю почв продуктов почвообразования иллювиальный горизонт может обогащаться различными соединениями – гумусом (Bh), илом (Bi), карбонатами (Вк), соединениями железа (BFe)/
МАТЕРИНСКАЯ ПОРОДА (С)
Она представляет собой незатронутую или слабо затронутую почвообразовательными процессами породу.
ПОДСТИЛАЮЩАЯ ПОРОДА ( D )
Она выделяется в том случае, когда почвенные горизонты образовались на одной породе, а ниже неё расположена порода с другими свойствами.
ГЛЕЕВЫЙ ГОРИЗОНТ ( G )
Он образуется в гидроморфных почвах. Вследствие длительного или постоянного увлажнения и недостатка свободного кислорода в почве происходят восстановительные процессы, что приводит к образованию закисных соединений железа и марганца, подвижных форм алюминия, дезагрегированию почвы и формированию глеевого горизонта.
Выбор места заложения разреза имеет самое непосредственное отношение к изучению морфологии почвы, имея в виду соотношение размеров и положений почвенных индивидуумов и соответствующих почвенных ареалов. Тщательный выбор места разреза и его оптимальные размеры служат гарантией обнаружения полного и репрезентативного профиля исследуемой почвы. Для этого лучше всего бы подходила длинная траншея, а не обычный разрез, поскольку в траншее можно достаточно точно определить размеры и положение почвенного индивидуума для каждой входящей в комплекс почвы. Однако это не всегда возможно вследствие большой трудоёмкости глубоких траншей, а также тем, что, во многих случаях, земельные угодья являются частной собственностью. Поэтому разрез является главной формой исследования почвенного профиля. Правильному выбору места заложения разреза способствует изучение характера поверхности, которая должна быть относительно однородной (типичной) без случайных микро повышений, понижений или иных форм. Почвенные разрезы не должны закладываться вблизи дорог, рядом с канавами. При рассмотрении и анализе устройства поверхности, микро или нано рельефа, следует убедиться в том, что разрез будет пересекать элементы неоднородности одного почвенного индивидуума, а не разные почвы микрокомплекса. Особо тщательным должен быть выбор места для разреза в условиях западинного рельефа, когда разные почвы сменяют друг друга на незначительных расстояниях.
Заложение разреза. Глубина разреза определяется мощностью исследуемой почвы, особенностями почвообразующих и подстилающих пород, наличием грунтовых вод, целью исследования и т.д. На практике пользуются тремя типами разрезов:
- полный (основной) разрез, который вскрывает все почвенные горизонты и материнскую породу, обычно глубиной 150 – 250 см;
- полуразрез (полуяма) закладывают в случае однородности почвообразующих пород для выявления и уточнения основных морфологических признаков, отмеченных в полном разрезе. Его глубина может быть ограничена 100 – 125 см;
- прикопки, глубиной менее 100 см; закладывают для уточнения границ перехода одной почвы в другую, различающихся по мощности гумусовых горизонтов, гранулометрическому составу и другим показателям. Обычно они закладываются в местах предположительной смены одной почвы другой. Для заложения полного разреза на поверхности почвы намечают прямоугольник длиной 150 – 200 см и шириной 70 – 80 см. При этом передняя лицевая (рабочая) стенка должна располагаться так, чтобы к моменту описания и анализа профиля разреза она была обращена к солнцу. В процессе копки разреза почву выбрасывают на длинные стороны: гумусовые горизонты – на одну, например, левую сторону, а все нижележащие – на противоположную сторону. Поверхность почвы со стороны лицевой стенки не должна засыпаться извлекаемой почвенной массой, запрещается также при копке разреза находиться на этой поверхности – она должна оставаться в не нарушенном естественном состоянии.
После окончания морфологического анализа профиля и отбора образцов разрез следует закопать извлечённой почвенной массой в обратной последовательности, то есть в начале сбрасывается почвообразующая порода, затем – нижние слои почвы. Гумусовые горизонты засыпаются в последнюю очередь. На залежных участках, где имеется дернина, её укладывают в естественном положении корнями вниз, стараясь выдержать уровень поверхности местности.
Важным моментом при копке разреза является постоянное исследование морфологических признаков в процессе этой работы. После того, как разрез выкопан, чистой и острой лопатой выравнивают и зачищают лицевую (переднюю) стенку и затем приступают к её препарированию. Если переходы между горизонтами постепенные, то препарируют лишь часть передней стенки (20 – 40 см её ширины) на всю глубину разреза ножом для обнаружения естественной поверхности почвенных агрегатов. Вторая часть стенки должна оставаться гладкой, что даёт более чёткий профиль трещин, распространения корней, новообразованию, внутренних частей агрегатов, корочек, границ между горизонтами.
Уже в ходе препарирования можно установить границы почвенных горизонтов по различию их окраски, гранулометрического состава, структуры, плотности сложения, характера новообразований и т.д. Эти границы намечают остриём ножа. При последующем описании они будут уточняться. Затем на передней стенке закрепляют мерную ленту и определяют мощность горизонтов, глубину вскипания, залегания карбонатов, наличия новообразований и т.д.
Описание почвенного разреза
Почвы обладают внешними, так называемыми морфологическими признаками, по которым можно отличить одну почву от другой, судить о направленности и степени выраженности почвообразовательных процессов. В полевых условиях почву определяют по морфологическим признакам. Главные морфологические признаки почв: строение почвенного профиля, мощность почвы и её отдельных горизонтов, окраска, структура, гранулометрический состав, сложение, новообразования и включения.
Строение почвы – это определённая схема в вертикальном направлении её слоёв, или генетических горизонтов. Эти горизонты отличаются один от другого цветом, структурой, сложением и другими морфологическими признаками. Они имеют различный химический, а нередко и механический состав, в них по – разному протекают микробиологические процессы. То или иное строение почвы приобретают под влиянием природных процессов почвообразования и производственного использования земельных угодий. Совокупность генетических горизонтов образует генетический профиль почвы.
Каждый вид 8 почвы имеет вполне определённый характер почвенного профиля. Зная это, можно определить название почвы в поле.
Почвенный профиль можно условно разделить на четыре функциональных зоны (сверху вниз):
1) аккумулятивную (зону накопления, горизонт А),
2) элювиальную (зону вымывания, горизонт А2),
3) иллювиальную (зону «вмывания», горизонт В) и
4) зону незатронутую почвообразованием (горизонты С и D). В первой зоне происходят процессы накопления органических остатков, их превращение в гумус и накопление гумуса.
Во второй зоне происходит разрушение органических и минеральных веществ и вымывание их в нижележащие слои почвы.
В третьей зоне происходит закономерное (слоями) накопление вымытых из второй зоны веществ.
Четвертая зона представляет собой не преобразованную почвообразовательным
процессом минеральную основу почвы.
Существует много систем выделения почвенных горизонтов и их буквенных обозначений. Независимо от выбранной системы обозначения почвенных горизонтов почвовед должен также применять и словесные названия: гумусовый, подзолистый, глеевый, торфянистый, солонцовый, иллювиально-гумусовый, погребенный, и т.д.
Разделение профиля почвы на горизонты – наиболее трудный и ответственный момент описания разреза.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ………………………………………………………………………………………………………………….2
Раздел 1 Характеристика факторов почвообразования Ярославской области ……………………………………..3
Раздел 2 Морфологические свойства почв и процессы почвообразования ……………………………………….....8
Раздел 3 Методика заложения почвенных разрезов ………………………………………………………………….13
Раздел 4 Диагностика и классификация почв Ярославской области ……………………………………………….17
Раздел 5 Описание почвенного разреза ……………………………………………………………………………….18
Раздел 6 Составление карты почвенного покрова ……………………………………………………………………21
Раздел 7 Особенности почвы и растений как объектов исследований ……………………………………………..22
Раздел 8 Агрохимическое обследование почв и его использование ………………………………………………..24
Раздел 9 Методика постановки и проведения полевых опытов ……………………………………………………..25
Раздел 10 Организация работы почвенной и агрохимической лаборатории ……………………………………….26
Заключение ……………………………………………………………………………………………………………27
Список литературы ……………………………………………………………………………………………………28
Приложения ……………………………………………………………………………………………………………30
ВВЕДЕНИЕ
Агрохимия – это наука о взаимодействии растений, почвы и удобрений в процессе выращивания сельскохозяйственных культур, о круговороте веществ в земледелии и использовании удобрений для увеличения урожая, улучшения его качества и повышения плодородия почвы. Является основой химизации земледелия.
Цель агрохимии: создание наилучших условий питания для растений.
Главная задача: управление круговоротом и балансом химических элементов в системе «почва – система».
Основные направления исследований в агрохимии
1. Изучение физиологических и биохимических механизмов адаптации высших растений к широко распространённым в мире разновидностям минерального стресса: дефициту микроэлементов и избытку алюминия;
2. Идентификация маркерных признаков, эффективно утилизирующих микроэлементы генотипов растений с целью их отбора и интродукции в высокопродуктивные агроэкосистемы;
3. Исследование механизмов мобилизации микроэлементов в семенах на ранних стадиях развития растений;
4. Выделение источников хозяйственно ценных признаков зерновых культур (овса, ржи, ячменя) и создание признаковых коллекций для целенаправленного их использования в практической селекции (совместно с Всероссийским институтом растениеводства);
5. Изучение взаимодействия растений с почвенными организмами (бактериями, грибами, беспозвоночными животными);
6. Разработка способов повышения эффективности симбиотических систем с целью улучшения использования культурными растениями минеральных ресурсов и повышения продуктивности агроценозов;
7. Диагностика агроэкологического состояния растений, почв и природных вод.
Почвоведение – это наука о почве, её составе, свойствах, происхождении, развитии и рациональном использовании. Современное почвоведение, научные основы которого были заложены В.В. Докучаевым, рассматривает почву как самостоятельное естественно – историческое биокосное природное тело, возникшее и развивающееся на поверхности Земли по действием биотических, абиотических и антропогенных факторов.
К числу важнейших актуальных направлений исследований в почвоведении относятся:
1) работы по биогеоценотическим и глобальным функциям почв;
2) создания научно обоснованной системы рационального использования и охраны природных ресурсов.
1. Характеристика факторов почвообразования Ярославской области
Климатические условия. Умеренно континентальный, со снежными зимами и коротким жарким летом. Средняя температура января -10 0С, июля +18 0C.
Осадков около 600 мм в год(максимум-летом). Вегетационный период165-170 дней. Город Ярославль находится в зоне умеренно континентального климата, смягчающее влияние Атлантического океана велико.
Зима продолжается более пяти месяцев. Средняя температура января -11 0C, июля+18 0C. Зима умеренно холодная, умеренно снежная. Средняя температура января в Ярославле -11 0C. В отдельные зимы морозы достигают -35 0C. Высота снежного покрова - 35 - 50 см, в отдельные зимы она достигает 70см, иногда едва превышает 20 см. Снежный покров устанавливается во второй половине ноября и сохраняется в течение 140 дней. Преобладают ветры южных и западных направлений. Средняя скорость ветра - 4,2 м/с, сильные ветры, более 8 м/с, и метели наблюдаются в основном в декабре - январе месяцах до 8-10дней.
Весна характеризуется малыми осадками. Средняя температура апреля в Ярославле около +4 0С. Сход снежного покрова происходит в первой половине апреля. Осадки в апреле невелики - около 40 мм. Увеличение осадков начинается с мая, когда их выпадает 50-60 мм. В мае отмечается наименьшая в году влажность - около 70%.
Лето умеренно тёплое, влажное, с наибольшим количеством осадков в году - до 80 мм в месяц. Средняя температура июля в Ярославле +18 0C. В отдельные жаркие дни лета максимальные температуры днём достигали +37 0C. В июле выпадает наибольшее количество осадков в году- 80-90 мм в месяц. Дожди преимущественно ливневые, часто с грозами (в июне-июле месяцах до 6-8 дней с грозой). Преобладают ветры западных и северных направлений. Средняя скорость 2.5-3,5 м/с.
Осень характеризуется резким увеличением пасмурного неба-до 18 дней в месяц и возрастанием относительной влажности до 85%. Средняя температура октября в Ярославле +3 0С. Количество осадков уменьшается, но характер их меняется - идут обложные дожди и возникают туманы.
Рельеф. Рельеф равнинный. Преобладают дерново-подзолистые почвы. 40% территории занимают хвойные и смешанные леса. На востоке равнина переходит в низину (Ярославско-Костромскую и Ростовскую), на северо-западе в Малого - Шекснинскую (по названию рек). А с юго-запада на северо-восток тянутся возвышенности: Углическая, Даниловская и др. На юго-востоке область захватывает рельефную окраину Клинско - Дмитровской гряды.
Растительность. Дикорастущая флора области насчитывает около 1130 видов растений. Из них 252 вида встречаются редко, 63 видам треная охрана, 9 видов занесены в Красную книгу России. Это: венерин башмачок настоящий, ятрышник шлемоносный, офриснасекомоносный, надбородник безлистный, борец Флёрова, липарис Лезеля, палцекорник Траунштейнера, полушник озёрный и полушник щетинистый.
За последние 50 лет из флоры Ярославского Поволжья исчезли венерин башмачок крапчатый, водяной орех, неоттиантаклобучковая и некоторые другие, сократились запасы сон-травы, люки двулистной, ландыша, валерианы и др. В связи с вырубкой лесов и осушением болот сокращаются запасы обычных видов (клюквы, голубики, лещины). В растительном покрове области существенное место занимает болотная растительность. Болотами занято 95,6 тыс. га. На болотных массивах произрастают около 90 редких для области видов, среди которых немало реликтов доледникового периода и ценных молодых (водянка, лосняк Лезеля, берёза карликовая, тайник сердцелистный, малина хмелелистная, ива черниковидная, пальцекорник Траунштейнера и др.)
Флора области богата видами растений, имеющими большое практическое значение: древесно-целлюлозно-бумажные и декоративные, дубильные, пищевые и пряноароматические, лекарственные и ядовитые, кормовые, медоносные, перганосные и сорно-полевые.
Факторы почвообразования
Основы учения о факторах почвообразования заложены В.В. Докучаевым, который установил, что почва, как особое природное тело формируется в результате тесного взаимодействия следующих факторов - климата, растительности, почвообразующих пород, рельефа местности и возраста страны (времени). Сочетание факторов почвообразования – это комбинация экологических условий развития почвообразовательного процесса и почв. Изучение каждого фактора почвообразования предусматривает его характеристику по определённым параметрам и оценку его роли в почвообразовании.
Наряду с указанными пятью природными факторами почвообразования выделяется ещё шестой – производственная деятельность человека, оказывающая как прямое, так и косвенное влияние на почвообразование и почвенный покров.
Почвообразующие породы.
Горные породы, из которых формируется почва, называются почвообразующими, или материнскими.
Почвообразующая порода является материальной основой почвы и передаёт ей свой механический, минералогический и химический состав, а так же физические, химические, физико-химические свойства, которые в дальнейшем постепенно изменяются в различной степени под воздействием почвообразовательного процесса.
Почвообразующие породы различаются по происхождению, составу, строению и свойствам.
Твёрдая оболочка Земли, или литосфера состоит из магматических, метаморфических и осадочных пород.
Магматические, или извержённые породы образовались из силикатных расплавов (магма), застывших в глубине земной коры (породы глубинные – эффузивные). Эти породы имеют кристаллическое или скрытокристаллическое строение, преимущественно плотное сложение, поэтому широко известно и другое их название – массивнокристаллические (граниты, пегматиты, дуниты и др.).
Магматические породы составляют 95% общей массы пород, слагающих литосферу, однако почвообразующими являются лишь в редких случаях, главным образом в горных областях.
Метаморфические породы – вторичные массивнокристаллические породы, образовавшиеся из магматических или осадочных пород в недрах земли в результате глубоких превращений (сланцы, гнейсы). Их значение в почвообразовании так же мало. Основная поверхность земли покрыта осадочными породами.
Осадочные породы – отложения продуктов выветривания массивнокристаллических пород или остатков различных организмов. Они подразделяются на обломочные, химические осадки и биогенные. Среди осадочных пород химического и биогенного происхождения важную роль в почвообразовании играют карбонатные отложения – известняки, мергели, доломиты, мел.
Выветривание – совокупность сложных и разнообразных процессов количественного и качественного изменения горных пород и слагающих их минералов под воздействием атмосферы, гидросферы и биосферы.
Горизонты горных пород, где протекают процессы выветривания, называются корой выветривания.
Физическое выветривание – механическое раздробление горных пород и минералов без изменения их химического состава.
Выветривание начинается с поверхности, здесь возникают большие градиенты суточных и сезонных температур. Постепенно выветривание захватывает более глубокие слои породы и затухает в поясе постоянных температур. Наиболее интенсивно оно протекает при больших амплитудах колебания температур; например, в жарких пустынях поверхность пород иногда нагревается до 60-70 0С.
Физическое выветривание ускоряется при наличии воды, которая проникая в трещины горных пород, создаёт капиллярное давление большой силы. Ещё сильнее разрушающая сила при замерзании.
В результате физического выветривания горная порода уже способна пропускать воздух и воду и задерживать некоторое её количество.
Химическое выветривание - процесс химического изменения и разрушения горных пород и минералов с образованием новых минералов и соединений.
Важнейшими факторами этого процесса являются вода, углекислый газ, и кислород. Вода - энергичный растворитель горных пород и минералов.
В результате химического выветривания изменяется физическое состояние минералов и разрушается их кристаллическая решётка. Порода обогащается новыми (вторичными) минералами и приобретает связность, влагоёмкость, поглотительную способность и другие свойства.
Биологическое выветривание - механическое разрушение и химическое изменение горных пород и минералов под действием организмов и продуктов их жизнедеятельности. При биологическом выветривании организмы извлекают из породы необходимые для построения своего тела минеральные вещества и аккумулируют их в поверхностных горизонтах породы, создавая условия для формирования почв. С поселением организмов на горной породе её выветривание значительно усиливается. Корни растений и микроорганизмы выделяют во внешнюю среду углекислый газ и различные кислоты (щавелевую, яблочную, янтарную и др.), которые оказывают разрушающее действие на минералы.
Значительное участие в биологическом выветривании массивных пород принимают лишайники, выделяя углекислоту и специфические кислоты.
Дата: 2019-02-25, просмотров: 277.
