Основные свойства и режимы почв

Следовательно, можно подвести следующие итоги.
Водные свойства, наряду с климатом, погодными условиями, типом экосистемы, определяют водный режим почв и, следовательно, их экологическую функцию - водо-снабжение растений. Известно, что по отношению к воде все растения можно разделить на гигрофиты (обитающие в воде), гидрофиты (требующие увлажненных почвы), мезофи-ты (обитающие на почвах с достаточным увлажнением) и ксерофиты, произрастающие на сухих почвах. Именно в этих требованиях растений к воде скрыта основа глобальной зо-нальности растений. Формирование разных климатических поясов с разным водным ре-жимом почв приводит к произрастанию на этих почвах разных ассоциаций растений. Вы-деляют гумидный пояс (тундра и лесная зона умеренной зоны, тропические дождевые и муссонные леса, субальпий ...

ВВЕДЕНИЕ 3
1. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ОЦЕНКИ ПОЧВ РОССИИ 4
2. РЕЖИМЫ ПОЧВ, ИХ ОСОБЕННОСТИ, ПРОБЛЕМЫ 8
2.1. Оптимальные параметры свойств и режимов почв 8
2.2. Водный режим почв и его регулирование 9
2.3. Почвенный воздух и воздушный режим почв 10
2.4. Проблемы изменения физических, агрохимических свойств почвы при ее техногенном разрушении 12
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 15
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 16

Развитие адаптивно-ландшафтных систем земледелия диктует необходимость са-мого пристального внимания проблеме неоднородности почв и ее физических свойств. Именно агрофизическое состояние почвы определяет состояние биогеоценозов и продук-тивность сельскохозяйственных угодий, ведь физические свойства, формируя почвенные режимы, являются одним из центральных звеньев продукционного процесса.
Обработка почвы – один из основных элементов технологии возделывания сель-скохозяйственных культур, важнейшее средство регулирования почвенных режимов, вла-гообеспеченности растений, борьбы с сорняками, болезнями и вредителями, а также в создании благоприятных условий для роста и развития растений. Следует учитывать, что приемы основной обработки оказывают различное влияние на агрофизические свойства почвы и урожайность сельскохозяйственных культур.
В последние годы из-за постоянного роста цен на энергоносители сельхозтоваро-производители все чаще переходят на ресурсосберегающие способы основной обработки почвы, уменьшают число и глубину обработок, на смену глубокой вспашке плугами при-ходят поверхностные обработки дисковыми орудиями, а некоторые хозяйства переходят на прямой посев.
Минимальная обработка почвы состоит не только в том, чтобы сократить количе-ство применяемых приемов, но и свести к минимуму число проходов трактора по полю. Каждый проход трактора – это не только расход средств, связанный с его работой, но час-то избыточное уплотнение и распыление почвы.
Поэтому весьма актуально рассмотреть основные свойства и режимы почв.
Целью данной работы является изучение основных свойств и режимов почв.
В соответствии с целью исследования в работе поставлены перечисленные ниже задачи:
проанализировать краткую историю развития оценки почв России;
описать оптимальные параметры свойств и режимов почв;
рассмотреть водный режим почв и его регулирование;
охарактеризовать почвенный воздух и воздушный режим почв.

Теоретической основой оптимизации свойств и режимов почв являются законы и экологические принципы земледелия сформулированные в трудах Ю. Либиха, Г. Гельригеля, Э. Вольни, К.А. Тимирязева, В.Р. Вильямса, Э.А. Митчерлиха и др.
Закон незаменимости факторов жизни растений. Отсутствие одного из факторов (свет, вода, тепло, питание и др.) приостанавливает рост и развитие организма. Ни один из факторов жизни растений не может быть заменен другим.
Закон минимума, оптимума и максимума. Зона оптимума фактора жизни растений занимает определенный интервал, в границах которого рост и развитие растений, при обеспеченности их другими факторами, будут наиболее активными.
Закон совокупного действия и оптимального сочетания факторов. Изменение одного из факторов жизни растений влечет за собой изменениедействия других. Наибольшая эффективность действия — при оптимальном сочетании факторов.
Закон лимитирующего фактора. Недостаток одного фактора снижает положительное влияние всех других. Выявление и устранение лимитирующего фактора дает необходимый и наибольший эффект.
Закон соответствия (адекватности) культуры среде произрастания. Условия местообитания растений должны соответствовать биологическим требованиям растений.
Закон возврата. Вынос элементов питания с урожаем, а также другие потери веществ, связанные с деятельностью человека (эрозионные, усиление растворимости и вымывания и др.), приводят к снижению уровня плодородия и должны устраняться внесением соответствующих удобрений и другими агротехническими и мелиоративными приемами.
Кроме перечисленных законов существует ряд экологических принципов, которыми руководствуется научное земледелие: плодосмен, уничтожение и подавление конкурентов (сорных растений) возделываемых культур, защита сельскохозяйственных растений от вредителей и болезней, сохранение и восстановление структуры почвы и др., направленные на оптимизацию свойств почв и условий роста и развития растений, реализующихся в урожае.
Как уже отмечалось, многие оптимальные параметры могут различаться в зависимости от требований культуры или группы культур. Очевидна возможность различий оптимальных параметров для почв отдельных природных зон и даже элементов ландшафта в связи с разными климатическими, погодными и другими условиями. Например, известно, что в условиях южной тайги оптимальными для большинства культур являются легко- и среднесуглинистые почвы, а в лесостепи - глинистые. Очевидна необходимость дифференциации оптимальных параметров для почв разного гранулометрического состава и с разным содержанием гумуса.
Тем не менее, большинство культур, возделываемых человеком, обладает многими общими требованиями к почвенным условиям, что дает возможность определять диапазон оптимальных параметров свойств почв для преобладающего числа культур. Это можно объяснить тем, что основная часть урожая предназначена для питания человека и животных, и многовековой отбор культурных растений привел к общности их требований к почвенным условиям. Нахождение оптимальных параметров состава, свойств и режимов почв для отдельных групп и видов культур является одной из главных задач современного агрономического почвоведения.
2.2. Водный режим почв и его регулирование
Вода играет огромную роль в жизни нашей планеты: без нее нет жизни Она обладает большой подвижностью и способна передвигаться даже в твердом состоянии очень медленно в форме льда и более быстро в виде снега, переносимого ветром. В жидком состоянии она легко передвигается под влиянием силы тяжести, в парообразном— путем диффузии и пассивно вместе с воздухом. Благодаря большой подвижности и способности переносить различные вещества в растворенном или взмученном состоянии, вода играет большую роль в обмене веществ между природными телами.
Главным источником энергии, вызывающим передвижение воды, является лучистая энергия солнца, которая, превращаясь в другие виды энергии — тепловую, кинетическую, потенциальную и прочие, принимает участие в перемещении различных веществ.
Вода на своем пути неизбежно попадает в почву — тонкий поверхностный слой земной коры, пронизанный корнями растений. Значение почвы во влагообмене между различными природными телами чрезвычайно велико: на ее поверхности и в ее толще происходят резко выраженные изменения скорости и направления передвижения воды, изменения ее свойств, состава растворенных в ней веществ и т. д.
Поэтому почвенная влага является основным «источником влаги для всех сухопутных растений Она заслуживает большого внимания и изучения, наравне с влагой атмосферы, океанов, морей, озер и рек и подземной влагой.
Перечисленные формы влаги — предмет изучения метеорологии, океанологии, лимнологии, гидрологии, гидрогеологии. Почвенная же влага, связывающая между собой различные виды влаги, является предметом изучения почвоведения.
2.3. Почвенный воздух и воздушный режим почв
Воздушный режим представляет собой содержание и состав воздуха почвы за определённое время (сутки, сезон, год); важный фактор почвенного плодородия. Воздух в почве находится преимущественно в газообразном состоянии; небольшая часть его растворена в почвенной влаге и поглощена твёрдой частью почвы. Свободный почвенный воздух заполняет поры и др. пустоты, свободно перемещается в них и сообщается с атмосферой; защемлённый — находится в порах почвы, со всех сторон изолированных влагой, адсорбированный — поглощён почвенными частицами и удерживается на их поверхности в уплотнённом состоянии сорбционными силами. Для развития растений наибольшее значение имеет свободный воздух, содержание которого в почве непостоянно: в лесной почве от 0 до 30% (иногда более) её объёма. Количество воздуха в почве (в % от её объёма) определяется разностью между объёмом всех пор почвы и объёмом пор, занятых водой.
Основные воздушные свойства почвы: воздухоёмкость (в % от объёма почвы), воздухопроницаемость и аэрация (совокупность процессов обмена почвенного воздуха и его составляющих с атмосферным, т. е. воздухообмен и газообмен; в более узком понимании — поступление воздуха, особенно кислорода, из атмосферы в почву).
Газовая фаза почвы – почвенный воздух, его состав и состояния (свободный, адсорбированный, растворенный). Воздушные свойства почв: диффузия, воздухопроницаемость, воздухоемкость. Газообмен почвы с атмосферой, «дыхание почвы». Микрогазы в почвенном воздухе. Аэрация почвы. Воздушный режим и его регулирование. Экологическая роль почвенного воздуха.
Газовую фазу почвы формирует воздух, который заполняет все почвенные поры. Содержание воздуха в почве изменяется в зависимости от погодных условий и влажности почвы. Почвенный воздух отличается от атмосферного воздуха тем, что в нем меньше кислорода и больше углекислоты (табл. 2.1). Почвенный воздух  показатель интенсивности и направленности химических и биологических процессов почвы, интенсивности роста и развития сельскохозяйственных культур. Основными компонентами почвенного воздуха являются кислород и углекислый газ.
Таблица 2.1 - Состав почвенного и атмосферного воздуха (в % по объему)
Компоненты
Атмосферный воздух
Почвенный воздух
Азот
Кислород
Диоксид углерода
78
2,1
0,03
78-80
0,1-20
0,1-15
Кислород необходим для дыхания микроорганизмов и корней растений, поддержания условий окислительно-восстановительных процессов, углекислый газ  для фотосинтеза растений. Почвенный воздух подвержен постоянному изменению в результате колебания барометрического давления, влажности и температуры воздуха в суточном и сезонном режиме. Постоянный воздухообмен между почвой и атмосферой называется дыханием почвы. Дыхание почвы сопровождается выделением углекислоты и связано с биологи-ческими и биохимическими процессами. Поэтому интенсивность выделения из почвы углекислоты служит критерием оценки биогенности почвы и почвенного плодородия. Количество воздуха изменяется и в зависимости от типа почвы. В черноземе его содержится от 8 до 36 %, подзоле  от 15 до 35 %. На паровых полях воздуха больше, чем под посевами культур. Меньше всего содержится кислорода на уплотненной целинной почве. Интенсивность дыхания изменяется в связи с изменением температуры и влажности почвы. В глубь почвы содержание углекислоты увеличивается до 10-19 %, кислорода уменьшается до 10-12 %. Установлено, что 1 га древесных насаждений фильтрует лиственным аппаратом 500 тыс. м3 воздуха. За вегетационный период 1 га лесных насаждений очищает воздух от 10 тонн токсичных газов и осаждает 18 тонн пыли. Причем продолжительность жизни березы оценивается в 250 лет, клена и ясеня  500, сосны  600, тополя  1000 лет и т.д.
Наиболее важными воздушными свойствами почвы являются воздухоемкость, воздухопроницаемость и воздухообмен. Воздухоемкость почвы характеризует максимально возможное количество воздуха, которое содержится в сухой почве ненарушенного строения. Она выражается в процентах к объему почвы. Воздухопроницаемость (или газопроницаемость) характеризует способность почвы пропускать через себя воздух. Это газообмен между почвой и атмосферой. Воздухообмен (газообмен) осуществляется между почвенным воздухом и атмосферой. Воздушные свойства почвы, также как и водные, находятся в зависимости от механического состава, структуры, порозности и сложения почвы.
Воздушный режим почвы – это совокупность всех явлений поступления воздуха в почву, его передвижения и расхода, а также явлений обмена газами между почвенным воздухом, твердой и жидкой фазами, потребления и выделения отдельных газов биотой почвы. Воздушный режим – это изменение содержания и состава почвенного воздуха во времени.
При рассмотрении воздушного режима чаще всего во внимание берут два основных компонента – это кислород и углекислый газ. При нормальном газообмене сумма этих двух газов близка к сумме их в атмосфере и составляет 21%. Соотношение их меняется во времени и различно для разных типов почв. Наиболее высокое содержание углекислого газа наблюдается на торфяных, дерново-подзолистых, черноземных почвах в теплый период года, что объясняется интенсивной деятельностью микроорганизмов, дыханием корней и усилением других биологических процессов. В почвенном профиле с глубиной увеличивается содержание углекислого газа. Самые низкие концентрации СО2 в почвенном воздухе весной после снеготаяния и зимой. Максимальное накопление СО2 летом.
Воздушный режим почвы оказывает влияние на состав почвенного раствора и на поступление питательных веществ в корни растений, на состав обменных оснований в почвенном поглощающем комплексе. Его регулирование проводится обработкой почв (вспашка, щелевание и др.), мелиоративными мероприятиями, такими как дренаж, орошение, известкование, улучшение водно-физических свойств, внесение удобрений. Регулирование воздушного режима почв сезонно затапливаемых рисовых полей осуществляется периодическим проветриванием.
2.4. Проблемы изменения физических, агрохимических свойств почвы при ее техногенном разрушении
Угрожающе быстро растущие темпы антропогенной деградации естественных и искусственных природных сообществ, характерные для нашего времени, оказывают комплексное воздействие на все компоненты почвы. В результате техногенного нарушения происходит изменение или же разрушение многих природных систем, в том числе и почв, что, в конечном счете, приводит и к потере ими своих экологических и производственных функций, а также плодородия – главного и наиболее ценного их свойства.
Воздействие человека на почвы приобрело пугающие масштабы, самыми яркими примерами которых на территории Европейской части СНГ являются антропогенные пустыни Черные земли и Алешковские пески [3], появившиеся в результате нерегулированной хозяйственной деятельности. Число земель, подвергающихся ежегодно эрозии, опустыниванию, засолению, заболачиванию крайне велико [2].