Цель практической работы: Закрепление знаний о физических и физико-химических свойствах почв.
Форма выполнения работы: Студенты выполняют наиболее типичные расчеты, связанные со свойствами почв и применяемыми в почвоведении: определение массы пахотного горизонта, пористости, запасов влаги, запасов гумуса, емкости поглощения, степени насыщенности почв основаниями.
Задание. Заполните таблицу 20, для чего определите массу пахотного горизонта (т/га), пористость (%), запасы влаги в слое 0–50 см (т/га), запасы гумуса в слое 0–50 см (т/га), емкость поглощения (катионного обмена) почв (T, м-экв/100 г почвы), степень насыщенности основаниями (V,%), используя оптимальные параметры свойств почв Беларуси (табл. 21).
Таблица 20
Характеристика почвенных зон мира
Природная зона
Зональные
почвы
Страна, для которой они характерны
Почвообразующие породы
Почвообразовательные процессы
Строение и мощность профиля
Реакция среды
Содержание
гумуса, %
Плодородие и использование
почв
Арктических пустынь
Тундровая
Мерзлотно-таежная
Таежно-лесная
Смешанных лесов
Широколиственных лесов
Степей
Сухих степей
(Полу) пустынь
Влажных субтропических лесов
Ксерофитных лесов и кустарников
Субтропических
(полу) пустынь
Влажных тропических лесов
Тропических саванн
Тропических (полу) пустынь
Засоленные почвы аридных зон
Твердая фаза почв характеризуется следующими основными физическими свойствами: структурой, общими физическими, физико-механическими и тепловыми.
Удельная масса (плотность твердой фазы) почвы – отношение массы твердой фазы к массе воды в том же объеме при 4ºС. Для органических веществ плотность твердой фазы изменяется от 0,2 до 1,4, для минеральных – от 2,1 до 5,1 г/см3. Для минеральных горизонтов почв этот показатель обычно близок к 2,65, органогенных от 1,4 до 1,8 г/см3.
Плотность почвы (объемная масса) – масса единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении. Она зависит от минералогического и гранулометрического состава, структуры, содержания органического вещества. Обработка почвы уменьшает плотность, проход техники – увеличивает. Плотность почвы сильно влияет на поглощение влаги, газообмен в почве, развитие корней, микробиологические процессы. Оптимальная плотность пахотного горизонта – 1,0–1,2 г/см3 , при 1,2–1,3 г/см3 почва уплотнена, при 1,3–1,4 – сильно уплотнена, 1,4–1,6 г/см3 – типичные величины для подпахотных горизонтов, 1,6–1,8 – для иллювиальных горизонтов.
Пористость (скважность) почвы – суммарный объем всех пор между частицами твердой фазы почвы. Выражается в % от общего объема почвы и вычисляется по плотности сложения (ОМ) и плотности твердой фазы (УМ) почв:
Робщ = (1-ОМ/УМ)*100.
Пористость зависит от гранулометрического состава, структурности, содержания ОВ, приемов обработки и окультуривания почвы. Поры образуются между отдельными механическими элементами, агрегатами и внутри агрегатов. В минеральных горизонтах она обычно составляет 25–60%, в торфяных достигает 90%. Особенно низкая порозность в оглеенных (су) глинистых горизонтах – 25–30%. Различают общую пористость, капиллярную и некапиллярную. Поры могут быть заполнены водой и воздухом. Некапиллярные поры обеспечивают водопроницаемость и воздухообмен, капиллярные поры создают водоудерживающую способность почвы, то есть обеспечивают запас доступной для растений влаги.
Для создания устойчивого запаса влаги в почве при хорошем воздухообмене необходимо, чтобы некапиллярная пористость составляла 55–65% общей. Если она менее 50%, то могут возникнуть анаэробные процессы в почве. В агрономическом отношении важно, чтобы почвы имели наибольшую капиллярную пористость, заполненную водой, и одновременно пористость аэрации не менее 15% объема в минеральных и 30–40% в торфяных почвах. При пористости более 65% почва избыточно пористая, вспушена; при 55-65 – отличная пористость, при 50–55 – удовлетворительная, менее 50 – неудовлетворительная, 25–40 – характерна для уплотненных иллювиальных горизонтов.
Важной характеристикой почв является поглотительная способность – явление поглощения и удержания почвой веществ, растворенных в почвенном растворе, а также в виде коллоидных частиц, газов и паров. Поглотительная способность почвы зависит от ее гранулометрического состава, структурных свойств, содержащихся в ней химических соединений и живых организмов. В зависимости от характера процесса поглощения различают механическую, физическую, химическую, физико-химическую и биологическую поглотительные способности.
Самой важной для питания растений является физико-химическая (обменная) – свойство обменивать некоторую часть содержащихся в твердых фазах почвы катионов на эквивалентное количество катионов, находящихся в почвенном растворе. Эта поглотительная способность может быть охарактеризована через ЕКО – емкость катионного обмена, состав обменных катионов, но в наиболее простом варианте поглотительную способность характеризуют через размеры емкости поглощения Т (итог суммирования показателей суммы поглощенных оснований и гидролитической кислотности, то есть некислых и кислых катионов) и степень насыщенности ее основаниями (V).
Масса пахотного горизонта представляет собой произведение объемной массы (плотности) почв на его мощность.
Пористость (порозность) определяется через отношение массы почвы, не занятой твердой фазой (разность между удельной и объемной массами), к удельной массе почв и выражается в процентах;
Запасы влаги и гумуса определяются в гумусовом (пахотном) слое и в слое 0-50 см перемножением содержания влаги (или гумуса, соответственно) на объемную массу (плотность) почвы и мощность слоя; данные переводятся в т/га и оцениваются по отношению к оптимуму (табл. 59).
Емкость поглощения (катионного обмена) почв в упрощенном виде определяется через сумму поглощенных оснований (S) и кислотных компонентов (гидролитическая кислотность).
Степень насыщенности основаниями определяется через отношение поглощенных оснований к емкости поглощения и выражается в процентах.
Таблица 21
Оптимальные параметры некоторых свойств почв Беларуси
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав!Последнее добавление