Контрольная работа по "Почвоведенью "

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ

ИЗОП

КАФЕДРА БИОЛОГИИ 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по почвоведенью 
 
 
 

Выполнил:

Студент 2 курса, группа1А

Шахов Н.Н.

Шифр  А 28011 
 
 

Проверил(а): 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Новосибирск

2009

22.  Влияние условий почвообразования на характер и скорость гумусообразования. 

Превращение органического вещества в гумус  является сложным биохимическим  процессом, совершающимся в почве  при участии микроорганизмов, животных, воды и воздуха.

Превращение растительной биомассы в гумус - это  совокупность процессов разложения исходного органического вещества, синтеза вторичных форм микробной плазмы и их гумификации.

Процессы разложения и минерализации органических остатков  носят биокаталитический характер и протекают с участием ферментов.

Скорость процессов разложения и минерализации различных органических соединений неодинакова. Наиболее полно и интенсивно минерализуются растворимые сахара, крахмал, затем по скорости следуют белки и целлюлоза. Наиболее устойчивы к разложению и минерализации лигнин, смолы, воски. Скорости разложения – 25-50% за 6 месяцев.

Параллельно с разложением и минерализацией органических остатков идут процессы их гумификации. В результате процессов  гумификации образуются устойчивые против разложения органические соединения гумусовых веществ, накапливающиеся в почве при благоприятных условиях.

Многие  ученые рассматривают гумификацию  как конденсацию или полимеризацию  ряда промежуточных продуктов  разложения.

Основоположник  этой теории-А.Г.Трусов-считал, что  гумификация- это процесс окисления и конденсации пиррольных и бензольных соединений, которые образуются при разложении белков, с фенольными и хинонными производными, выделяющимися при разложении лигнина и дубильных веществ.

На скорость гумусообразования влияет водный и  воздушный режим. В аэробных условиях при достаточном количестве влаги и оптимальной температуре процессы разложения идут интенсивно. Но интенсивно идут и процессы разложения промежуточных продуктов гумусообразования и гумуса. В результате гумуса накапливается мало. При резком недостатке

влаги накапливается мало растительной органики, а процессы разложения и гумусообразования  протекают медленно. В аэробных условиях при избытке влаги, при низких температурах гумусообразование замедляется. Наиболее благоприятные процессы слагаются при оптимальном гидротермическом режиме и при периодически повторяющихся иссушениях. При этих условиях происходит постепенное разложение органики, она гумифицируется и закрепляется в почве.

Большое влияние на скорость гумусообразования  оказывают химический состав растительности и характер их поступления в почву. Существует разница между древесной и травянистой растительностью.

Влияют  механические и физико-химические свойства почв, химический и минералогический состав.

В составе  гумуса 2 большие группы веществ:

 а)  обширная группа негумифицированных  веществ, входящих в состав  органических остатков и промежуточных  продуктов разложения;

 б)  группа гумусовых веществ, главная  и специфическая часть гумуса. Поэтому принято считать, что  гумус – сложный динамический комплекс органических соединений, образующийся при разложении и гумификации органических остатков в почве. Его содержание в верхнем горизонте колеблется от 1 до 15%. С глубиной его количество постепенно достигает минимума вплоть до полного отсутствия.                                  

Негумифицированные  остатки составляют 10-15%. Для них  характерна динамичность как в качестве, так и в количестве вследствие непрерывно развивающихся различных процессов.

Гумусовые вещества представляют собой систему высокомолекулярных азотосодержащих органических соединений циклического строения и кислотной природы. Кислотная природа гумуса предопределяет их взаимодействие с минеральной частью и возможность их закрепления в почве.

Они делятся  на 2 группы: -

а) группа темноокрашенных гуминовых кислот, включающая собственно гуминовые кислоты и ульминовые кислоты;

б) группа фульвокислот (креновые и апокреновые  кислоты).

Между двумя этими группами существует генетическая связь, но характер этой связи недостаточно ясен. Соотношение между ними в разных почвах различно и обусловлено условиями почвообразования. Различают три формы гумусовых кислот в почвах:

а) свободные  гуминовые и фульвокислоты;

б) гуматы и фульваты щелочных и щелочноземельных металлов;

в) комплексные аллюмо - и железогуминовые соединения.

Часть гумусовых веществ, очень прочно связанных с минеральной частью почвы, называются гуминами. Гумусовые вещества, не связанные с минеральной частью почвы, образуют микроагрегаты в порах почвы.

     Участие в разложении гумусовых веществ микроорганизмов не подлежит сомнению. Иначе бы их количество постоянно росло. Гуминовые кислоты минерализуются медленнее, примерно 10% за год. Интенсивнее разлагаются фульвокислоты – 33% в год. На процессы разложения влияет комплекс условий: увлажнения, механический состав, растительность и т. д.

С гумусом  и прежде всего с фульвокислотами по почвенному профилю мигрируют такие элементы, как кальций, магний, калий. Реакция почвы под влиянием гумуса становится более кислой. Следовательно, увеличивается интенсивность химического выветривания

минералов. Это источник минеральных элементов  для растений. Определяет физические свойства почв и прежде всего структуру. Регулирует газовый состав почвенного воздуха (углекислый газ). 
 

44. Понятие о структурности и структуре почвы. Виды структуры и её основные показатели (форма, размеры, водопрочность, пористость). 

Структурой  называют отдельности (агрегаты) различной  величины и формы, на которые может  распадаться почва. Структура почвы - взаимное расположение в почвенном теле структурных отдельностей определённой формы и размеров.

  Способность почвы распадаться на такие отдельности называется структурностью. Структурность почвы - способность почвы распадаться в естественном состоянии при механическом воздействии (выкапывании) на агрегаты определенного размера и формы. Если небольшой пласт почвы подбросить на лопате и снова поймать, он рассыплется на отдельные мелкие кусочки размером с орех, которые и являются структурными элементами. Такие частицы не склеиваются между собой, благодаря чему в почву свободно проникают вода и воздух, необходимые для развития растений.

Структура влияет на ряд важных в агрономическом отношении свойства почвы, что сказывается на плодородии и других экологических свойствах. В структурных почвах по сравнению с бесструктурными, создаются более благоприятные условия водного, воздушного, теплового и питательного режимов. Наиболее благоприятная в агрономическом смысле комковато-зернистая структура с размером агрегатов 0,25-10,0 мм. Важным свойством структуры является ее водопрочность.

Водопрочность – это способность агрегатов противостоять размывающему действию воды. Водопрочная структура под действием воды или не разрушается, или лишь частично распадается на микроагрегаты. Неводопрочная структура под действием

воды  распадается на составляющие ее частицы. Если водопрочная структура имеет рыхлую упаковку и, следовательно, высокую пористость (больше 45%), то почва легко воспринимает воду, а в их поры свободно проникают корневые волоски и организмы. При плотной упаковке пористость почв низкая (30-40%), поры тонкие, в них с трудом проникает вода и корневые волоски, организмы.

Различают водопрочность истинную и условную.

Истинная  – если агрегаты в воздушно-сухом состоянии при быстром погружении в воду не теряют форму и не разрушаются до размеров меньше 0,25 мм.

 Условная – если агрегаты не разрушаются в воде, будучи смоченными перед погружением в воду. Условная водопрочность одних и тех же агрегатов всегда выше истинной.

В бесструктурной почве наблюдаются два крайних  состояния увлажнения: избыточное и недостаточное:

     а) все промежутки почвы заполнены  водой, а воздух отсутствует, развиваются анаэробные процессы, корни не получают кислорода;

     б) в почве много воздуха  и кислорода, но имеется недостаток  в воде.

В структурной  почве вода рассасывается по комкам, а промежутки между комками заполнены воздухом. Воздух содержится и в порах аэрации, которые расположены внутри комков. Таким образом, в структурной почве одновременно присутствуют в достаточном количестве вода и воздух.

Структурная почва богаче и доступными для  растений питательными веществами. Структурная почва имеет хорошую водопроницаемость, в ней слабо выражен поверхностный сток, т. е она лучше противостоит эрозии. Вода в ней меньше испаряется.

В формировании структуры различают два основных процесса:

механического разделения почвы на агрегаты (комки), т.е. процесс ее крошения и процесс образования прочных, не размываемых в воде отдельностей, т. е. образование водопрочной структуры.

Разделение  почвы на комки осуществляется в  результате изменения объема почвы при переменном высушивании и увлажнении, промерзании и оттаивании, вследствие давления корней, деятельности копающих животных, червей, рыхлящих орудий.

Водопрочность приобретается в результате сцепления  механических частиц и микроагрегатов коллоидными веществами (органическими и минеральными).

На формирование почвенной структуры большое влияние оказывают растительность, дождевые черви, промораживание почвы. Травы оказывают наиболее сильное оструктуривающее влияние. Созданная под травами структура наиболее устойчива и лишь постепенно утрачивает водопрочность.

Роль  растительности двойная:

а) под  влиянием корневых систем происходит разделение почвы на комки и их уплотнение;

б) разлагаясь, трава образует гумус.

Деятельность  червей в структурообразовании общеизвестна. Частички почвы, проходя через кишечный тракт червей, уплотняются и выбрасываются в виде небольших комочков – капролитов, обладающих высокой водопроницаемостью.

При замораживании  вода находящаяся в почве расширяется  и давит на стенки комков, при этом участки с незамерзающей водой (внутри комков) уплотняются, часть воды из них выжимаются в более крупные капилляры. Промораживание способствует разрыхлению почвы, образованию агрегатов, но водопрочность при этом не создается. Особая положительная роль промораживания сказывается только при промораживании оптимально влажной почвы (не более 90% полной влагоемкости).

Большое влияние на формирование почвенной  структуры оказывает обработка почв сельскохозяйственными орудиями. При механической обработке почв вместе с образованием структуры происходит ее разрушение.

В зависимости  от количества и качества органического  вещества, механического состава, применяемых орудий, влажности почв и других условий, при которых происходит обработка, могут преобладать процессы или создания или разрушения структуры.