Температура почвы – основной показатель теплового режима почвы, который характеризует её тепловое состояние. Определяется притоком солнечной радиации и тепловыми свойствами самой почвы.
Влияние рельефа проявляется в неравномерном поступлении радиации на выровненные участки и склоны разной крутизны и экспозиции. Самые тёплые южные склоны, затем западные, восточные и наиболее холодные северные. Чем круче склон, тем больше разница в температуре почв на склонах разной экспозиции. Кроме того, почвы разных условий рельефа имеют различную влажность и неодинаковый снежный покров.
Снежный покров предохраняет почву от потери тепла и воздействия низких температур воздуха.
Растительный покров уменьшает приток солнечной радиации к поверхности почвы и тем самым понижает температуру её поверхностного слоя в летний период, а способствуя накоплению снега, сохраняет тепло в холодный период.
Тёмные почвы горячее и быстрее нагреваются, чем светлые. Почва начинает замерзать при температуре несколько ниже 00С. Наибольшая глубина промерзания почвы на выпуклых формах рельефа, наветренных склонах, где сдувается снег. Почвы северных склонов промерзают более глубоко. Чем влажнее почва, тем меньше она промерзает.
4 типа теплового режима почв (по В. Н. Диму, 1972):
1) Мерзлотный с отрицательной среднегодовой температурой профиля почвы.
2) Длительно сезоннопромерзающий с преобладанием положительной среднегодовой температуры почвенного профиля. Длительность промерзания не менее 5 мес., глубина проникновения отрицательных температур не менее 1 м.
3) Сезоннопромерзающий с преобладанием положительной среднегодовой температуры почвенного профиля. Сезонное промерзание не более 5 мес. Подстилающие породы немёрзлые.
4) Непромерзающий. Промерзание профиля почв и морозность не проявляются.
11. МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ
Первичные минералы слагают магматические породы, а в рыхлых породах и в почвах являются остаточным материалом выветривания горных пород. Частицы > 0,001 мм.
· Представлены в основном в крупных фракциях (песок, глина)
· Жёсткая неподвижная кристаллическая решётка
· Не способны поглощать и удерживать воду и растворённые вещества
· Большинство неустойчивы в условиях почвообразования
Кварц SiO2, полевые шпаты: калиевые (микроклин и ортоклаз), плагиоклазы (альбит, анортит). Слюды: мусковит, биотит. Оливины, пироксены (авгит), амфиболы (роговая обманка), апатиты.
Вторичные минералы возникли из первичных под воздействием климатических и биологических факторов.
· Глинистые – слоистые алюмосиликаты.
· Двуслойные силикаты – каолинит, галлуазит.
· Трёхслойные силикаты – монтмориллонит (смектит), вермикулит (Fe, Mg). Иллиты (гидрослюды) – калиевые.
· Оксиды и гидроксиды: гематит, гётит, бёмит, гиббсит, манганит, гидратированные оксиды.
· Соли: кальцит, гипс, миробилит, галит, сода.
Взаимосвязь химического, минералогического и гранулометрического состава почв:
Чем тяжелее порода по гранулометрическому составу, тем меньше в ней первичных и больше вторичных минералов, ниже содержание кремнезёма и выше содержание Fe2O3 и Al2O3.
12. ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ
Классификация частиц твёрдой фазы по размеру (Н. А. Качинский (не Лев Качинський – президент Польши с 2005 по 2010 год, который разбился на самолёте под Смоленском 10 апреля 2010 года)))):
Камни и гравий > 1 мм
Песок:
· Крупный 1 – 0,5 мм
· Средний 0,5 – 0,25 мм
· Мелкий 0,25 – 0,05 мм
Пыль:
· Крупная 0,05 – 0,01 мм
· Средняя 0,01 – 0,005 мм
· Мелкая 0,005 – 0,001 мм
Ил < 0,001 мм. Коллоиды < 0,0001 мм. Физическая глина < 0,01 мм.
Чтобы определить гранулометрический состав почвы, нужно рассчитать содержание (долю) физической глины в процентах от мелкозёма (частиц < 1 мм).
Если почва каменистая, то содержание крупнозёма/скелета (частиц > 1 мм) рассчитывается в % от общей массы почвы отдельно!
Классификация почв по гранулометрическому составу:
% частиц < 0,01 мм от
общей массы мелкозёма Наименование Полевой метод определения
0– 5 Песок рыхлый Шнур не образуется
5 – 10 Песок связный
10 – 20 Супесь Зачатки шнура
20 – 30 Лёгкий суглинок Дробление при раскатывании
30 – 40 Средний суглинок Распад кольца при свёртывании
40 – 50 Тяжёлый суглинок Кольцо с трещинами
50 – 65 Глина лёгкая
65 – 80 Глина средняя Шнур сплошной, кольцо стойкое
>80 Глина тяжёлая
Способы определения гранулометрического состава:
В полевых условиях – «метод шнура». Пипеточный, ареометрический метод, лазерная дифрактометрия.
Значение гранулометрического состава:
1) Водные и тепловые свойства почв
2) Структурное состояние почв
3) Твёрдость и удельное сопротивление почв при сельхоз обработке
4) Поглотительная способность почв
5) Потенциальный резерв элементов минерального питания
13. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧВ. МАКРО- И МИКРОЭЛЕМЕНТЫ
Роль макроэлементов:
Кремний – основа минеральной части почв, необходимый элемент для растений
Алюминий – компонент алюмосиликатов, участие в формировании потенциальной кислотности почв
Железо – формирование окраски и структуры почв
Кальций – участвует в закреплении гуминовых кислот, в формировании структуры, реакции среды
Натрий – растения поглощают его из почвы в форме HNO3 и NH4
Фосфор – представлен неорганическими H3PO4 в составе специфических и неспецифических органических соединений.
Мнемотехника: Кислого кремня за алкоголь жёстко кАрала мать: «на-ка, аморальщина, смекту и фосфалюгель!»
Микроэлементы
Все элементы 5, 6 и 7 периода системы Менделеева, некоторые 2 и 4 периода.
Содержатся в микроколичествах (мг/кг). Недостаток или избыток элементов обусловлен биогеохимическими особенностями почв и ландшафтов и/или техногенных потоков вещества.
Цинк. Низкая токсичность. Техногенные источники: гальваника, сплавы, краски, батареи, фармацевтика, стройиндустрия и др. Среднее содержание в почвах мира – 17-125 мг/кг.
Медь. Добыча меди более 5000 лет, элемент широко применяется в разных отраслях. Среднее содержание в почвах мира – 6-60 мг/кг.
Бор. Неметалл. Метаболизм растений и микроудобрение. Среднее содержание в почвах мира – 10 мг/кг.
14. ЖИДКАЯ ФАЗА ПОЧВЫ: ФОРМЫ ВОДЫ В ПОЧВАХ
Жидкая фаза может занимать все поры почвы, 40 – 60% от её объёма. Почва полностью насыщается водой, а почвенный раствор занимает максимально возможный объём, представлена в форме плёнок, окружающих почвенные частицы.
1. Кристаллизационная вода. Входит в структуру минералов (гипс) – твёрдая фаза.
2. Твёрдая вода – лёд.
3. Парообразная вода – часть газовой фазы.
4. Жидкая вода
4.1. Связанная:
· Прочносвязанная (гигроскопическая). Максимальное содержание = максимальная гигроскопичность (МГ). Влажность устойчивого завядания растений = 1,5 МГ.
· Рыхлосвязанная (плёночная) – удерживается силами молекулярного притяжения сверх МГ. Максимальное содержание = максимальная молекулярная влагоёмкость (ММВ).
4.2. Свободная:
· Капиллярная
· Капиллярно-подвешенная. Максимальное содержание = наименьшая полевая влагоёмкость (НВ) (20 – 30%). Влажность разрыва капилляров (ВРК) (60 – 70%).
· Капиллярно – подпёртая.
· Гравитационная. Течёт через почву транзитом.
15. ПОЧВЕННЫЙ РАСТВОР И ПОЧВЕННЫЙ ВОЗДУХ, ИХ СОСТАВ И ФУНКЦИИ
Роль почвенного раствора:
Генезис, плодородие, преобразование минеральных и органических соединений, питание растений.
Химический состав: углерод, кальций, магний, калий, натрий, гидрокарбонат, хлор, сульфат.
У Камы мама колу наливала, гидрокарбонат, хлеб, суфле нарезала.
Воздушная фаза (почвенный воздух) – наиболее динамичная составная часть почвы. Это смесь газов и летучих органических соединений, заполняющих почвенные поры.
Состав почвенного воздуха:
O2 10 – 20%
CO2 0,2 – 0,5% (до 1% кароч), в заболоченных почвах до 5 – 10%.
Газообразные продукты разложения растительных остатков: NH3; H2S; CH4; H2.
16. ПЕРЕЧИСЛИТЬ МОРФОЛОГИЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ПОЧВ
· Строение почвы
· Мощность почвы и отдельных её горизонтов
· Окраска
· Гранулометрический состав
· Структурность
· Сложение
· Новообразования
· Включения
Строение почвенного профиля – его внешний облик, обусловленный определённой сменой горизонтов в вертикальном направлении.
17. СТРУКТУРА ПОЧВЫ: ТИПЫ ПОЧВЕННОЙ СТРУКТУРЫ, ЗНАЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ПОЧВ