Физика почв

Введение
Физика почв - область почвоведения, изучающая физические свойства почв и протекающие в них физические процессы. Физические свойства почвы - совокупность свойств, характеризующих состояние почвы и её отношение к различным физическим воздействиям: гранулометрический и агрегатный состав, структурность, удельный и объемный вес, пористость, воздушные, водные, тепловые, электрические и радиоактивные свойства. В.Р. Вильямс считал, что почвоведение должно быть единым, и разделение его на физику, химию, географию почв и проч. - недопустимый разрыв науки на части. Более того, он считал, что почвоведение нельзя резко ограничивать от общего земледелия, поскольку между этими науками трудно провести границу. Оригинальной точки зрения придерживался И.Н. Антипов-Каратаев, предложивший выделить как самостоятельную научную дисциплину дисперсоидологию почв, в которую должны войти все разделы почвоведения кроме картографии, географии и биологии почв. Эта точка зрения, как явно необоснованная, не нашла сторонников и не получила признания в науке. Развитие современного почвоведения представляют собой результат критического анализа и синтеза вышеуказанных точек зрения. Для глубокого развития почвоведения необходимо, чтобы оно основывалось на комплексе естественноисторических дисциплин, таких как математика, физика, химия, геоморфология, геология, гидрогеология, ботаника, зоология. Базируясь на таком научном комплексе, почвоведение должно оставаться единой наукой, но вместе с тем, как и в других научных дисциплинах, оно должно дифференцироваться внутри себя на отдельные разделы: физику почв, химию почв, агрохимию, минералогию почв, биологию почв, географию почв и др. Развитию физики почв в составе почвоведения способствовало расширение сельскохозяйственного производства. 1 Механический и микро агрегатный состав почвМеханическим составом почвы называют относительное (в процентах) содержание в ней твердых частичек различного размера. Эти частички являются отдельными зернами минералов, обломками горных пород, продуктами взаимодействия органических и минеральных веществ - их называют механическими элементами.Микроагрегатный состав почвы--это содержание в почве водопрочных микроагрегатов (диаметром менее 0,25 мм) различного размера. Выражается в % от веса сухой почвы.1.1 Морфологическое строение почвМорфологические признаки - это внешние признаки почв. Для их исследования не нужно специальной лабораторной базы. Они изучаются органолептическим методом, т. е. с помощью органов чувств (зрения, обоняния, осязания и т. д.). По морфологическим признакам можно судить о направленности почвообразовательного процесса и классифицировать почвы.К основным морфологическим признакам относят: строение, мощность почвы и отдельных её горизонтов, цвет (окраску), структуру, гранулометрический состав, пористость, сложение, новообразования и включения.Под строением почвы понимают всю совокупность генетических горизонтов, последовательно сменяющих друг друга по профилю. Они отличаются друг от друга по структуре, цвету, уплотненности и т. д.Сверху вниз по профилю выделяют следующие горизонты:А д - дернинный горизонт, свойственен степным почвам, как правило, густо принизан корневой системой травянистой растительности. На темно-каштановых и черноземных почвах юга России его выделяют как «степной войлок».А пах - пахотный горизонт, выделяют во всех пахотных почвах. Он бывает разным по мощности, которая зависит от глубины обработки. Пахотный горизонт старопахотных почв отличается от своих более молодых аналогов или целинных почв целым набором приобретенных негативных признаков. В них активно протекает процесс слитизации, идет уплотнение почв и их обесструктуривание. Активно протекающий процесс выветривания, приводящий к обеднению почв элементами питания, разрушению первичных и перестройке вторичных минералов.А 0 - лесная подстилка, представляющая собой свежий и полуперепревший опад листьев или хвои.А 1 - гумусо-аккумулятивный горизонт, в котором преобладает процесс накопления органического вещества и элементов питания растений.А 2 - элювиальный горизонт, в котором преобладает процесс разрушения минеральной основы почв и вынос продуктов выветривания в низлежащие горизонты. Это приводит к обеднению горизонта первичными унаследованными минералами и обогащению кремнеземом.А В - переходный горизонт, характерный для хорошо развитых почв, имеющих слабодифференцированный профиль. Границы горизонта В не четко выражены и выделяют горизонт с признаками как элювиального, так и иллювиального горизонтов. В некоторых почвах (черноземы мощные) можно выделить два горизонта АВ.В - иллювиальный горизонт, т. е. горизонт вмывания и накопления продуктов выветривания. Здесь происходит новообразование вторичных минералов и он, как правило, более уплотнен, чем горизонт А. Процессы иллювиирования приводят к накоплению на разной глубине гипса и карбонатов и образованию горизонтов Вк, Вг и т. д.G - глеевый горизонт, который образуется в переувлажненных почвах. Вследствие развития анаэробной микрофлоры, окислительно-восстанови-тельные реакции смещаются в сторону восстановления, что приводит к образованию закисных соединений железа, марганца, подвижных форм алюминия, диспергированию, обесструктуриванию почвы и формированию глеевого горизонта. Он характеризуется сизовато-серой окраской с вкраплениями охристых пятен железа.В С - переходный горизонт между иллювиальным горизонтом и породой. Выделяется не во всех почвах и характеризуется затеками гумуса в виде слабовыраженных языков.С - материнская порода, не тронутая процессом почвообразования.Д - подстилающая порода - порода, залегающая под материнской породой. Выделяют её только в том случае, если она залегает на небольшой глубине и может косвенным образом влиять на почвообразование.1.2 Агрохимические свойстваАгрохимические 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.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-карбо-натные 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.Итоговый балл получился всего у дерново-карбонатной почвы, так как в ней больше всего содержится гумуса. Физической глины, у неё больше емкость катионного обмена. В связи с этим эта почва более плодородна.Самый маленький балл у дерново-слабоподзолистой, так как в ней меньше содержится гумуса и физической глины, реакция среды - кислая. Эта почва может быть пригодна для выращивания сельскохозяйственных культур, но в том случае, если провести известкование и вносить большие дозы удобрений.

Заключение

Изучение физических свойств почв происходит с древнейших времен и до настоящего времени. Тесная связь физики почв с земледелием предполагает и дальнейшее освоение физических свойств почв и совершенствование методологического аппарата. Современные возможности позволяют производить определение физических свойств почв в кратчайшие сроки. Развитие компьютерных технологий помогает упростить процесс изучения свойств почв как в научных, так и в прикладных целях.К биологическим приемам регулирования физико-механических свойств почвы относят: - Совершенствование севооборотов, включающее увеличение доли многолетних трав в структуре посевных площадей;- Применение сидеральных культур; - Увеличение объёма вносимых органических удобрений; - Оптимизацию обработки почвы, направленную на уменьшение интенсивности и глубины рыхлений с целью снижения темпов минерализации органического вещества почвы и распыления структуры
.Список использованной литературы
1. Вильямс В. Р. Почвоведение.Избранные сочинения. - М.:Юрайт,2020. - 345 с.3. Глинка К. Д. Почвоведение. — М.: Юрайт, 2019. -722 с.3. Докучаев В. В. Лекции о почвоведении. Избранные труды / В. В. Докучаев. - М.: Издательство Юрайт, 2019. - 369 с.4. Докучаев В. В. Лекции о почвоведении. Избранные труды. - М.: Юрайт, 2020. - 465 с.5. Иванова Т. Г. География почв с основами почвоведения: учеб. пособие для академического бакалавриата / Т. Г. Иванова, И. С. Синицын. -М.: Издательство Юрайт, 2019. - 250 с.6. Иванова Т. Г. География почв с основами почвоведения. - М.: Юрайт, 2020. - 251 с.7. Казеев К. Ш. Почвоведение. - М.: Юрайт, 2020. - 428 с.8. Костычев П. А. Почвоведение / П. А. Костычев; под ред. В. Р. Вильямса. - М.: Издательство Юрайт, 2019. -315 с.9. Курбанов С. А. Почвоведение с основами геологии. Учебное пособие для СПО, 1-е изд. - М.: Лань, 2020. - 288 с.10. Матюк Н. С., Беленков А. И., Мазиров М. А. и др. Экологическое земледелие с основами почвоведения и агрохимии. Учебник. - М.: Лань, 2014. - 248 с.