Картография и почвоведения

        Растворы гуминовых  кислот и гуматов передвигаются  в электрическом поле (явление электрофореза), причем при всех значениях рН молекулы несут отрицательный заряд. Различные молекулы передвигаются с неодинаковой скоростью вследствие их гетерогенности.

        Не менее существенны  оптические свойства гуминовых кислот и гуматов. В видимой и ультрафиолетовой частях спектра они дают сплошной спектр с минимальным поглощением в ультрафиолетовой части его и с максимумом в синей. Видимую часть спектра гуминовых кислот называют оптической плотностью. Наиболее сложен инфракрасный спектр гуминовых кислот, на котором имеется ряд селективных полос поглощения, обусловленных отдельными компонентами молекулы.

         Основная масса  гуминовых кислот в любой почве  с рН более 5 находится в виде нерастворимых в воде органо-минеральных производных, а в почвах с кислой реакцией (рН менее 5)—в форме дегидратированных гелей и частично растворяется при действии щелочных растворов, образуя молекулярные и коллоидные растворы.

         Фульвокислоты —  высокомолекулярные азотсодержащие органические кислоты. Они растворимы в воде, кислотах, слабых растворах едких и углекислых щелочей, пирофосфата натрия и водном растворе аммиака с образованием растворимых солей — фульватов. Растворяются они также во многих органических растворителях. Выделенные из почвы препараты фульвокислот окрашены в светло-бурый цвет, а растворы их в зависимости от концентрации имеют окраску от соломенно-желтой до оранжевой. Фульвокислоты состоят из углерода, водорода, кислорода и азота, но меньше, чем гуминовые кислоты, содержат углерода и больше кислорода.

         Колебания элементного  состава в них таковы: С от 40 до 52%, Н от 4 до 6, О от 42 до 52, N от 2 до 6%,

         Кислотная природа  фульвокислот обусловлена карбоксильными и фенолгидроксильными группами, водород которых способен к обменным реакциям. Эти группы в фульвокислотах составляют 800—1000 м.-экв. на 100 г препарата. Водные растворы сильнокислые (рН 2,6—2,8). В молекуле фульвокислот найдены ароматические и алифатические группировки, аналогичные тем, что и в гуминовых кислотах, но ароматическая часть молекулы в фульвокислотах выражена менее ярко. Преобладающее значение имеют алифатические, углеводные и аминокислотные компоненты.

         Фульвокислоты легко  расчленяются на ряд фракций, различных  по составу и молекулярной массе. Еще И. Я. Берцелиус, а затем В. Р. Вильяме выделили две фракции — светлоокрашенную, содержащую несколько больше углерода (креновые кислоты), и темноокрашенную с меньшим содержанием углерода (апокриновые кислоты). В. В. Вильяме разделил Фульвокислоты на четыре фракции: фульвановую, фульвановую, фульвановую и лигнофульвановую кислоты, различающиеся по растворимости. С. С. Драгунов и Б. Г. Мурзаков разделили Фульвокислоты чернозема на 13 фракций очень различного элементарного состава, но все они содержали карбоксильные и фенолгидроксильные группы.

         Молекулярная масса  различных фракций фульвокислот колеблется от 200—300 до 30 000—50 000, что  также подтверждает высокую степень их гетерогенности.

      Фульвокислоты благодаря сильнокислой реакции  и хорошей растворимости в воде энергично разрушают минеральную часть почвы. Следует, однако, отметить, что степень разрушительного действия фульвокислот на минералы зависит также от количества гуминовых кислот в данной почве; чем меньше в ней гуминовых кислот, тем сильнее действие фульвокислот.

              Гумусовые кислоты, возникающие в почве, энергично взаимодействуют с ее минеральной частью, образуя различные органо-минеральные производные. Наиболее существенными компонентами почвы, участвующими в этих процессах, являются катионы аммония, щелочных и щелочноземельных металлов, находящиеся в почвенном растворе или в обменном состоянии, несиликатные формы полуторных окислов, создающие пленки на поверхности минеральных частиц, и глинистые минералы.При взаимодействии с катионами аммония, щелочных и щелочноземельных металлов гумусовые кислоты образуют соли за счет обменно-химической реакции между катионами металла и ионами водорода карбоксильных и фенолгидроксильные групп гумусовых кислот:

(СООН)_т  

Тема  5:  «Эрозия почв и меры борьбы с нею».

1.Виды эрозии.

2.Меры борьбы с ветровой и водной эрозией почв

Тема 6: «Плодородие почв» .

1.Виды плодородия.

2.Элементы и условия плодородия.  

С давних времен человек при использовании  земли оценивал ее прежде всего с  точки зрения способности производить  урожай растений. Поэтому понятие  «плодородие почвы» было известно еще  до оформления почвоведения как науки и выражало наиболее существенное свойство земли как средства производства.Развитие учения о плодородии почв связано с именем В. Р. Вильямса. Он детально исследовал формирование и развитие плодородия почвы в ходе природного почвообразования, рассмотрел условия проявления плодородия в зависимости от ряда свойств почвы, а также сформулировал основные положения об общих принципах повышения плодородия почвы при их использовании в сельскохозяйственном производстве.Как уже отмечалось, под плодородием следует понимать способность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла и благоприятной физико-химической средой для нормальной деятельности.

Плодородие  является существенным качественным свойством  почвы, отличающим ее от горной породы. Понятие «почва и ее плодородие» неразрывны. Плодородие почвы — результат развития природного почвообразовательного процесса, а при их сельскохозяйственном.использовании также и процесса окультуривания.

                     Каждой почве присуще природное, или естественное, плодородие.  Важнейшими параметрами, по которым можно определить качественные особенности почвенного плодородия и его биологический уровень (продуктивность растения), являются конкретные показатели почвенных режимов: температурного, водно-воздушного, питательного, физикб-химического, биохимического, солевого и окислительно-восстановительного.Эти параметры, в свою очередь, определяются климатическими условиями, агрофизическими свойствами почв, их механическим, минералогическим и химическим составом, потенциальным запасом элементов питания, а также содержанием подвижных их форм, содержанием, составом и запасами гумуса, интенсивностью микробиологических процессов и т.д. Геохимические и геологические процессы могут также оказывать влияние на формирование почвенного плодородия (приток жестких или мягких, пресных или минерализованных грунтовых вод,  Однако не для всех свойств и режимов выявлены количественные показатели, позволяющие в целом дать установившуюся классификацию параметров почвенного плодородия. Для характеристики тепловых условий используют сумму температур выше 10 °С в почве на глубине 0—2(Гсм, длительность вегетационного периода (выше 10°С) на той же глубине, а также глубину и длительность промерзания почв. В соответствии с этими параметрами выделяются почвы: теплые, умеренно теплые, холодные, мерзлотные, а также длительно сезоннопромерзающие.Биохимический режим почв определяется жизнедеятельностью различных групп микроорганизмов, обусловливающих процессы гумификации и минерализации органического вещества и мобилизацию элементов питания растений в доступной для них форме. Как отмечено  важное значение в развитии этих явлений имеет и деятельность почвенной фауны.Питательный режим почв для развития растений формируется в зависимости от валового содержания в почве всех необходимых элементов питания и количества их доступных форм.  Установлено, что на развитие растений вредно влияет содержание водорастворимых солей в токсичных количествах, при этом выявлена роль отдельных катионов и анионов и разработаны параметры различных уровней их токсичности для разных растений. Земледельческое освоение почвы вносит существенные изменения в естественное развитие почвенных процессов и режимов.Эти изменения обусловлены обработкой, внесением удобрений, различными мелиорациями и т. п. Такое целенаправленное воздействие на почву формирует в ней искусственное плодородие, т.е. .изменения в режимах и свойствах, возникшие в результате приемов сельскохозяйственного использования почв. При выращивании сельскохозяйственных культур искусственное плодородие в совокупности с естественным проявляется как эффективное (экономическое) плодородие, которое измеряется величиной урожая. Оно зависит не только от уровня природного плодородия, но и в большей степени от условий использования почв в производстве, уровня развития науки и техники.К. Маркс писал, что развитие экономического плодородия зависит «... отчасти от развития земледельческой химии, отчасти — земледельческой механики... Поэтому, хотя плодородие и является объективным свойством почвы, экономически оно все же подразумевает известное отношение — отношение к данному уровню развития земледельческой химии и механики, а поэтому изменяется вместе с этим уровнем»*.

                 В составе экономического плодородия  различают его эффективную и  потенциальную части. Эффективная  часть — это те возможности  естественного и .искусственного плодородия, которые реализуются в урожае сельскохозяйственных культур данного года. Потенциальная часть — это то, что остается для последующих урожаев.М а р кс К. Капитал, т. III, ч. 2, 1955, с. 664.Приемы окультуривания почв направлены, с одной стороны, нл повышение урожаев, а с другой — на улучшение агрономических свойств самих почв (их гумусового состояния, структуры, режимов и т.д.).К. Маркс отмечал, что «Земля постоянно улучшается, если правильно обращаться с нею»*.Поэтому в условиях интенсивного земледелия важнейшая задача рационального использования почвы — обеспечить расширенное воспроизводство почвенного плодородия, т. е. одновременный рост как эффективного, так и потенциального плодородия.

                Все факторы жизни равнозначны  для растения. Ни один из них ие может быть заменен другим. Поэтому эффективное плодородие почвы зависит от способности почвы обеспечивать растение всеми необходимыми условиями в максимально потребных количествах.Из этих положений вытекает чрезвычайно важный вывод, сформулированный В. Р. Вильямсом: в целях повышения плодородия почвы и получения высоких и устойчивых урожаев необходимо одновременно воздействовать на все факторы жизни и роста растений. При этом важно выявить основной фактор (или группу факторов), воздействие на который стимулирует и максимальную эффективность остальных. Например, в засушливых зонах ведущий фактор — обеспечение растений водой. Поэтому важнейшее значение в этих зонах приобретают мероприятия по накоплению и продуктивному расходованию влаги.В таежно-лесной зоне особое значение приобретает правильное и систематическое применение удобрений и известкование почв. Для почв избыточного увлажнения в первую очередь необходимо регулировать их водно-воздушный режим. В этом случае максимальный эффект дают удобрения и другие приемы повышения плодородия почв.В зоне орошаемого-земледелия важнейшее значение имеет правильное орошение, исключающее возможность заболачивания и вторичного засоления почв.

              Таким образом, одновременное  воздействие на все факторы, определяющие урожай растений, требует дифференцированных приемов повышения плодородия почв в различных зонах. Поэтому важное значение, приобретают материалы почвенно-агро-номических исследований: почвенные карты, картограммы содержания доступных растениям элементов питания — фосфора, калия, азота; картогрммы кислотности засоленности, эродированности, заболоченности почв. Одностороннее воздействие на какой-либо фактор жизни растений, без изменения других, приводит к постепенному уменьшению эффекта от такого воздействия, а при определенных условиях может и снизить урожай. Одностороннее воздействие на один фактор (воду) на определенном этапе привело к ухудшению снабжения корней растений кислородом, что и сказалось на снижении урожая, а при увлажнении, равном полной влагоемкости, привело к гибели растений. Уменьшение эффекта от прибавки последующего равновеликого количества фактора буржуазные ученые считают «законом убывающего плодородия почв».

                    «Закон убывающего плодородия  почв» впервые (XVIII в.) был сформулирован французским экономистом Тюрго и в общей форме гласит, что каждое добавочное вложение труда в землю сопровождается не соответствующей, а уменьшающейся прибавкой количества добываемого продукта. Несостоятельность этого лжезакона доказал В. И. Ленин: «закон убывающего плодородия почвы» вовсе неприменим к тем случаям, когда техника прогрессирует, когда способы производства преобразуются; он имеет лишь весьма относительное и условное применение к тем случаям, когда техника остается неизменной»*.Направленное воздействие на все факторы жизни растений с применением достижений науки и техники создает условия непрерывного возрастания урожая в соответствии с прибавками факторов.Наука и практика выработали широкий комплекс приемов воздействия на свойства почвы, обеспечивающий регулирование питательного, водного, теплового и солевого режимов почвы и ее реакции.

    Основные приемы повышения эффективного  плодородия почв и максимального  использования ее естественного  плодородия связаны с рациональным применением органических и минеральных удобрений, известкованием и гипсованием почв, системой их обработки, орошением и осушением,. созданием полеаащахных.лесных полос, введением правильных севооборотов, с мероприятий ТО оорьбе с эрозией и возделыванием наиболее урожайных сортов растений. Конкретный характер приемов в системе этих мероприятий определяется особенностями почв хозяйства и требованиями возделываемых культур.