Биологические факторы почвообразования 3 страница

По степени уплотненности в полевых условиях почвы разделяют на: рыхлые, рассыпчатые, уплотненные, плотные и слитые.

Рыхлая почва — почвенная масса свободно распадается на отдельные гранулометрические элементы (пылинки, песчинки).

Рассыпчатая почва — почвенная масса распадается на структурные агрегаты (зерна, орехи, комки), образованные из отдельных сцементированных гранулометрических элементов.

Уплотненная почва — лезвие ножа входит в стенку разреза почти полностью с небольшим усилием.

Плотная почва — лезвие ножа входит в почвенную массу частично (необходимо большое усилие).

Слитая почва — почвенная масса не поддается действию ножа. Для препарирования слитой почвы приходится прибегать к помощи стамески, долота или кирки.

Новообразования в почвенной массе представляют собой ясно видимые скопления различных веществ, имеющих вторичное происхождение, в пустотах почвы или на поверхности структурных агрегатов. Они генетически связаны с почвой и могут выпадать в осадок из почвенных растворов.

Все новообразования можно разделить прежде всего на две разные по характеру и количеству группы — минеральные и органические. Все минеральные новообразования по химическому составу в свою очередь разделяются на несколько групп.

Минеральные новообразования. Оксиды кремния — кремнеземистая присыпка — белый мучнистый налет (пудра) на поверхности структурных элементов или на изломе почвы; гнездовые скопления — мелкие белесые мучнистые пятнышки, вьщеляющиеся на фоне горизонта; прослои или целые горизонты, представляющие собой белую мучнистую аморфную массу.

Окисное железо — бурые и ржаво-бурые пятна, вьщеляющиеся на общем фоне горизонта или по отдельным пустотам, характеризуют начальную стадию накопления оксидных форм железа; рудяковые зерна — плотные стяжения, конкреции размером до 1 мм, свободно отделяющиеся от основной массы почвенного мелкозема (сцементированы они очень плотно и разрушаются с большим усилием); ортштейны — сцементированные рудяковые зерна, слившиеся в ноздреватую или сплошную массу камнеподобного вида (очень прочные, действию ножа или лопаты не поддаются, пробиваются ломом или киркой); ортзанды — плотные коричнево-бурые прослои, состоящие из песчаных частиц, сцементированных оксидами железа (практически водонепроницаемые, разрушаются с большим трудом); псевдофибры — извилистые мраморовидные тонкие желто-бурые прослойки, выделяющиеся на светлом фоне почвенной массы. Ортзанды и псевдофибры свойственны почвам песчаного гранулометрического состава.

Закисное железо — голубовато-сизые пятна, языки и разводы, выделяющиеся на общем фоне горизонта; сизоватые прожилки закисного железа по мелким порам.

Нередко в полевых условиях под действием кислорода воздуха закисное железо окисляется и переходит в форму трехвалентного. Вследствие этого сизый цвет относительно быстро меняется на ржаво-бурый или бурый.

Группа новообразований углекислого кальция и магния (карбонаты). Характерный признак этих новообразований — выделение диоксида углерода при взаимодействии с НС1, что дает эффект вскипания («вскипание карбонатов»). Карбонатная плесень — белый мучнистый налет на поверхности структурных агрегатов или на изломе почвы; карбонатные трубочки — выделения карбонатов по порам, заметные на общем фоне почвенной массы в виде белых нитей или точек; карбонатный псевдомицелий или карбонатная лжегрибница — массовое скопление карбонатных трубочек, образующих сложную причудливую сетку; карбонатная белоглазка — мучнистые стяжения углекислого кальция и магния, выделяющиеся на фоне горизонта в виде белых пятен, от почвенной массы практически неотделимы; карбонатные журавчики — плотные стяжения причудливой формы размером от 3 — 5 мм и более, свободно отделяющиеся от почвенной массы.

Группа новообразований легко и среднерастворимых солей. Солевые выцветы — белый или желтовато-белый мелкокристаллический налет на поверхности структурных агрегатов или на поверхности почвы; солевая корочка — преимущественно белая тонкая (1 — 2 мм) сплошная или прерывистая корочка на поверхности почвы; кристаллы — обычно желтого или чисто белого цвета, состоящие из сернокислого кальция (гипса); розы или друзы —скопление кристаллов гипса, имеющих причудливую форму и свободно отделяющихся от почвенной массы. Новообразования этой группы в отличие от карбонатных новообразований с НС1 не реагируют.

Органические новообразования. К ним относятся гумусовые потеки — серые или буровато-серые полосы преимущественно вертикального направления, выделяющиеся на общем фоне почвенной массы; гумусовая пленка или гумусовый налет - серая, темно-серая или коричнево-серая пленка или корочка на поверхности структурных агрегатов (во влажном состоянии блестящая — лакированная); копролиты — структурные комочки или зернышки, пропущенные через кишечник дождевых червей и насекомых; кротовины — пятна, резко очерченные или расплывчатые, хорошо выделяющиеся на общем фоне почвенной массы. Образуются в результате перемещений землероев.

Включения в почве представлены инородными телами, резко отличающимися по внешнему виду и составу от почвенной массы и не принимающие непосредственного участия в почвообразовании.

К включениям относятся раковины, остроугольные каменистые обломки пород — щебень, гравий и окатанный материал — галька, дресва. К числу включений можно отнести также попадающиеся в почве кусочки древесного угля или обломки кирпича, черепки и т.п. Последние относятся к так называемым антропогенным включениям и в известной мере позволяют судить об относительном возрасте породы и почвы.

3. Органическое вещество и органические профили почв

Потенциальными источниками органического вещества почвы можно считать все компоненты биоценоза, которые попадают на поверхность почв или в толщу почвенного профиля и участвуют в процессах почвообразования. Органическое вещество (ОБ) — это совокупность живой биомассы и органических остатков растений, животных, микроорганизмов, продуктов их метаболизма и специфических новообразованных органических веществ почвы — гумуса (рис. 9).

В разных природных зонах запасы биомассы биоценозов неодинаковы. Наземный и корневой опад и продукты метаболизма высших растений дают основной материал, из которого формируется органическое вещество почв.

Гумусообразование (гумификация). Гумификация — сложный биологический и физико-химический процесс трансформации промежуточных высокомолекулярных продуктов разложения органических остатков в особый класс органических соединений — гумусовые кислоты: фульвокислоты, гуминовые кислоты и гумин.

Гуминовые кислоты (ГК) легко осаждаются водородом минеральных кислот и двух—трехвалентными катионами (Са²⁺, Mg²⁺, Fe³⁺, Al³⁺) из растворов. Гуминовые кислоты, выделенные из почвы в виде сухого препарата, имеют темно-коричневый или черный цвет, среднюю плотность 1,6 г/см³. Элементный состав гуминовых кислот в процентах по массе составляет: С — 50—62; Н — 2,8 — 6,6; О — 31—40; N — 2 — 6. Содержание углерода максимально в черноземах и уменьшается по мере продвижения в сторону гумидных и аридных почв. Молекула ГК имеет сложное строение.

Фульвокислоты (ФК) — группа гумусовых кислот, остающихся в растворе после осаждения гуминовых кислот. Это высокомолекулярные азотсодержащие органические кислоты. От ГК отличаются светлой окраской, более низким содержанием углерода, растворимостью в кислотах и способностью к кислотному гидролизу.

Негидролизуемый остаток — гумин — это совокупность ГК и ФК, прочно связанных с минеральной частью почвы, а также труд-норазлагаемых компонентов остатков растений: целлюлозы, лигнина, углистых частиц.

Распад органического вещества — сложный и длительный процесс частичного или полного превращения сложноорганизован-ных структур и молекул в более простые, в том числе в продукты полной минерализации (С0₂, NH₃, H₂0 и др.).

Минерализация органического вещества — комплекс физико-химических и биохимических окислительно-восстановительных микропроцессов, приводящих к полному разложению органических остатков и собственно гумусовых веществ до конечных продуктов окисления — окислов и солей. Этот процесс — составная часть круговорота углерода, так как обусловливает освобождение и переход в доступную форму основных элементов минерального питания растений.

Комплексообразование и миграция продуктов гумификации включает процессы взаимодействия образующихся при гумификации органических кислот специфической (гумусовой) природы и неспецифических соединений с минеральной частью почвы, приводящие к ее частичной или полной мобилизации. Мобилизация минеральных соединений может происходить за счет образования истинных солевых растворов щелочных и щелочноземельных металлов, растворов комплексных соединений, или хелатов. При этом в качестве катиона, образующего комплексы, в основном выступают ионы железа и алюминия, а также коллоидные растворы — золи кремния и алюминия.

Часто мигрирующие органические и органо-минеральные вещества в пределах почвенного профиля закрепляются на различных биогеохимических барьерах процессами иммобилизации, например, надмерзлотное осаждение органических и органоминеральных соединений в почвах тундр и северной тайги.

Органические профили почв. В результате действия совместно протекающих биогенно-аккумулятивных процессов образуются однотипные (по запасам органического вещества, его распределению внутри и на поверхности почвы, степени разложения, типу гумуса и др.) сопряженные органогенные и/или органоминеральные зоны, которые принято называть органическими профилями почв.

Согласно данным А. Е. Черкинского и О. А. Чичаговой, все разнообразие этих профилей почв мира сводится к семи основным типам.

1. Аккумулятивно-детритовый — характеризует органогенные и органогенно-глеевые почвы в широком диапазоне биоклиматических условий: от тундр до тропиков (торфяные, торфяно-глеевые, лугово-болотные, маршевые, болотные и т.д.). Этот тип органического профиля характеризуется поверхностным накоплением слаборазложившегося ОВ, практически не связанного с минеральной массой почвы (торф), фульватного или гуматно-фульватного состава. Радиоуглеродный возраст ОВ — несколько тысяч лет. Запасы ОВ — более 30 кг/м², но могут достигать и более 100 кг/м².

2. Аккумулятивно-детрито-гумусовый — представлен в почвах хвойных северотаежных лесов (глееподзолистые торфянистые, подзолы железисто-гумусовые, торфянистые и т.д.). Для этого типа характерно как поверхностное накопление слаборазложившегося ОВ, так и внутрипрофильное бимодальное распределение гумуса с возможным его накоплением в иллювиальных горизонтах. Образующиеся специфические гумусовые вещества непрочно связаны с минеральной массой почвы через полуторные окислы железа и алюминия (мор, мор-модер фульватного или гуматно-фульватного состава). Время разложения и минерализации подстилки замедлено (первые сотни лет). Радиоуглеродный возраст гумуса иллювиальных горизонтов — 2—3 тыс. лет и более. Запасы ОВ средние — 10-15 кг/м².

3. Аккумулятивно-изогумусовый — распространен в почвах степей, саванн, переменно-влажных лесов и редколесий (черноземы, коричневые, темно-каштановые, красно-коричневые и т.д.). Он характеризуется внутрипрофильным инситным накоплением О В при высокой степени его гумификации. Скорость разложения и минерализации подстилки — от нескольких лет до первых десятков лет. Образующиеся специфические гумусовые вещества прочно связаны с минеральной массой почвы через ионы Са²⁺ (мюлль, гуматного или фульватно-гуматного состава). Радиоуглеродный возраст — до нескольких тысяч лет. Запасы ОВ — 15 — 30 кг/м², его распределение внутри профиля равномерно убывающее.

4. Элювиалъно-иллювиалъно-гумусовый — характерен для почв боре-альных, суббореальных и субтропических лесных областей (дерново-подзолистые, серые лесные, буроземы типичные, желтоземы и красноземы и т.д.). Этот тип органопрофиля отличает накопление ОВ с высокой и средней степенью гумификации в основном в верхней минеральной части профиля и относительно слабое накопление на поверхности с последующим перемещением на некоторую глубину в пределах почвенного профиля (модер или мюлль с гу-матно-фульватным или фульватно-гуматным составом). Скорость разложения подстилки и обновления гумуса высокая — максимум десятки лет (радиоуглеродный возраст — современный или первые сотни лет). Запасы ОВ — 10—15 кг/м²; сосредоточены в верхней части органопрофиля при убывающем его распределении.

5. Элювиально-гумусовый — встречается в основном в субтропических и тропических грунтово-глеевых подзолах. Характеризуется быстрым разложением непрерывно поступающего опада (в течение одного года). Образующиеся в небольшом количестве гумусовые вещества выносятся за пределы почвенного профиля без заметного в нем накопления (модер фульватного или гуматно-фуль-ватного состава). Запасы ОВ низкие — 5—10 кг/м², с резко убывающим его распределением внутри профиля.

6. Минерализационно-изогумусовый — представлен в почвах полупустынь, сухих степей, сухих саванн (светло-каштановые, красно-бурые, бурые, серо-бурые и другие почвы). В этом профиле при довольно значительном поступлении опада отсутствует его накопление вследствие быстрой минерализации отмерших растительных остатков как на поверхности, так и внутри профиля. Наибольшее количество специфических гумусовых веществ, связанных с минеральной массой (мюлль фульватно-гуматного или гуматно-фульватного состава), обновляется с высокой скоростью (радиоуглеродный возраст современный). Запасы ОВ низкие — 5—10 кг/м².

7. Безгумусовый — характерен для почв, формирующихся при низких температурах, сильном выдувании ветром, на бедных поч-вообразующих породах под разреженной растительностью (глее-вые тундровые мерзлотные, такыры, арктические пустынные, песчаные и т.д.). В этом типе органического профиля в результате очень малого поступления в почву растительных остатков практически отсутствуют органосодержащие горизонты. Малое количество гумуса (меньше 1 %), прочно связанного с минеральной массой почвы (типа мюлль-модер фульватного или гуматно-фульватного состава) более или менее равномерно распределено внутри профиля и обновляется с незначительной скоростью (радиоуглеродный возраст может достигать первых тысяч лет). Запасы ОВ очень низкие — менее 5 кг/м².

4. Минералогический состав почв

Основную долю вещественного состава рыхлых почвообразующих пород, характерных для Северного полушария, таких, как моренные отложения, лессы, покровные и лессовидные суглинки, флювио-гляциальные пески и супеси, за исключением торфяных, образуют минеральные частицы. В зависимости от происхождения и размеров их подразделяют на две основные группы. Одну из них составляют зерна первичных минералов, перешедших в мелкозем из разрушенных плотных изверженных, метаморфических или осадочных пород, другую — тонкодисперсные частицы главным образом глинистых минералов, которые представляют собой продукт трансформации первичных минералов или новообразование в ходе выветривания и почвообразования.

Унаследованные минералы неслоистой структуры (первичные минералы) почти полностью сосредоточены в крупных фракциях, что обусловлено максимальными пределами их дробления при механических и температурных воздействиях. В рыхлых отложениях в составе первичных минералов доминирует кварц. По сравнению с плотными магматическими породами они содержат меньше полевых шпатов, пироксенов, амфиболов. Обусловлено это тем, что рыхлые почвообразующие породы представляют собой продукт многократного переотложения и длительного изменения материала плотных пород, протекающего под действием химических и биохимических агентов, что и приводит к относительному накоплению кварца.

Первичные минералы составляют 90 — 98 % массы мелкозема песков (50—80 % суглинков и 10—12 % глин). Не обладая поглотительной способностью, первичные минералы существенно влияют на формирование ряда свойств почв и даже на их генезис.

Унаследованные (первичные глинистые) и новообразованные (вторичные) слоистые алюмосиликатные минералы, в том числе глинистые, целиком сосредоточены в тонкодисперсных гранулометрических фракциях меньше 0,001 мм и представлены минералами групп каолинита, гидрослюд, смектита, монтмориллонита, смешаннослойных минералов, хлорита, а также минералами оксидов железа и алюминия, аллофанами, минералами-солями.

Несмотря на общие для всех глинистых минералов свойства (слоистое кристаллическое строение, высокая дисперсность и поглотительная способность) отдельные их группы могут существенно влиять на свойства почв.

Минералы группы каолинита — слоистые алюмосиликаты (рис. 10) с жесткой кристаллической решеткой. ЕКО не превышает 25 мг-экв/100 г почвы. Они не набухают. Содержание каолинита в почве обычно незначительно за исключением почв субтропической и тропической зон, а также почв на древних корах вьшетривания. К группе каолинита относится минерал галлуазит, отличающийся значительным содержанием межслоевой воды а также большей ЕКО (40-60 мг-экв/100 г).

Минералы группы гидрослюд — минералы группы иллита. Они представляют собой трехслойные алюмосиликаты с нерасширяющейся решеткой. ЕКО — 45 — 50 мг-экв/100 г почвы. Содержат значительное количество калия (6—8 % К₂0), частично усвояемого растениями. Гидрослюды широко распространены в осадочных породах и в разных количествах присутствуют почти во всех почвах, особенно в подзолистых и сероземах. К гидрослюдам близок минерал вермикулит с расширяющейся кристаллической решеткой и большей ЕКО (до 100 мг-экв/100 г почвы).

Минералы группы смектита— минералы, характеризующиеся трехслойным строением с сильно расширяющейся при увлажнении кристаллической решеткой. Поэтому они способны поглощать воду и сильно набухать. Смектиты сильно дисперсны (содержание фракций менее 0,2— 0,3 мкм достигает 40—50% от общего количества частиц менее 0,001 мм). ЕКО 80-120 мг-экв/ 100 г почвы. Минералы этой группы чаще свойственны почвам, имеющим нейтральную и слабощелочную реакцию — черноземного и каштанового типов, солонцам. Смектита много в слитых почвах и некоторых почвах ферраллитного состава.

Группа смешаннослойных минералов — минералы, наиболее распространенные в почвах умеренного и холодного гумидного климата, а также в почвах арктического пояса, где они на 30 — 80% представлены этой группой. К ним относятся: гидрослюда — монтмориллонит, хлорит — вермикулит, глинистые минералы группы хлорита.

Минералы гидроксидов железа и алюминия представлены гематитом и гетитом из минералов группы железа и гиббситом, бёмитом из минералов группы алюминия. Доминируют в иллювиальных горизонтах желтоземов, красноземов, ферраллитных, железистых и подзолистых почв экваториального гумидного пояса.

Аллофаны — самостоятельная группа минералов. Образуются они при взаимодействии кремнекислоты и гидрооксидов алюминия, высвободившихся при разрушении первичных минералов, а также из золы растительных остатков. Типичны для вулканических почв, особенно зон тропического пояса (андосолей).

Минералы-соли характерны для почв аридных и семиаридных зон. Представлены карбонатами — кальцитом, доломитом, содой, гипсом, ангидритом, мирабилитом.

5. Химические свойства почв

Почва наследует химический состав коры выветривания. Однако при влиянии на кору выветривания живого вещества химический состав ее существенно изменяется. Если представить себе почву в общем виде как систему атомов химических элементов, то эта система будет практически полностью состоять из атомов кислорода и кремния.

Поскольку основная масса почвы, за исключением гумуса и органических остатков, представлена минеральными частицами, валовой химический состав почвы в основном определяется составом и количественным соотношением формирующих ее минералов.

Химические элементы в почва. Кремний — определяется содержанием в почве кварца и в меньшей степени первичных и вторичных силикатов и алюмосиликатов. В ряде случаев присутствует и в больших количествах аморфный кремнезем в виде опала или халцедона, генезис и накопление которых в почве связаны с биогенными (опаловые фитолита-рии, панцири диатомовых водорослей) или гидрогенными (окрем-нение) процессами. Валовое содержание Si0₂ колеблется от 40 до 70 % в глинистых почвах и до 90 — 98 % в песчаных.

Алюминий — обусловлен присутствием полевых шпатов, глинистых минералов и других богатых алюминием первичных минералов, например слюд, эпидотов, граната, корунда. В почве может содержаться и свободный глинозем в виде бёмита, гидраргилита в аморфной или кристаллической форме. Валовое содержание А1₂0₃ в почвах обычно колеблется от 1 —2 до 15 —20 %, а в ферраллитных почвах тропиков и бокситах может превышать 40 %.

Железо — присутствует в почвах в составе первичных и вторичных минералов как компонент магнетита, гематита, глауконита, роговых обманок, биотита, хлоритов, глинистых минералов, минералов группы оксидов железа. Много в почвах и аморфных соединений железа (гетит, гидрогетит и др.). Валовое содержание Fe₂0₃ колеблется в очень широких пределах — от 0,5— 1 % в кварцево-песчаных почвах и 3 — 5 % в почвах на лессах до 8—10 % на элювии плотных ферромагнезиальных пород и 20—50% в ферраллитных почвах и латеритах тропиков. Наблюдаются и железистые конкреции и слои.

Соединения железа в почве представлены в следующих формах:

1) силикатное железо, входящее в состав кристаллических решеток первичных минералов и вторичных (глинистых) минералов;

2) несиликатное {свободное) железо: окристаллизованное (слабо или сильно) оксидов и гидрооксидов; аморфных соединений (железистых и гумусово-железистых); подвижных соединений (обменных и водно-растворимых).

Кальций — содержание СаО в бескарбонатных суглинистых почвах составляет 1 — 3 % и определяется присутствием глинистых минералов тонкодисперсных фракций, а также гумусом и органическими остатками, в связи с чем наблюдается тенденция к биогенному обогащению кальцием верхней части профиля. Кальций содержится также в обломках карбонатных пород.

В почвах сухостепной и аридной зон в процессе почвообразования идет накопление вторичного кальцита или гипса. Много кальция аккумулируется в почвах гидрогенным путем вплоть до образования известковых или гипсовых кор.

Магний — по содержанию близок к СаО, что обусловлено присутствием монтмориллонита, вермикулита, хлорита. В крупных фракциях магний сосредоточен в обломках доломитов, роговых обманок, пироксенах. В почвах аридной зоны много магния аккумулируется при засолении почв в виде хлоридов и сульфатов.

Калий — содержание К₂0 в почвах составляет 2—3 %. Он присутствует в тонкодисперсных фракциях, особенно в гидрослюдах, а также в составе первичных минералов — биотита, мусковита, калиевых полевых шпатов. Калий — чрезвычайно необходимый для растений элемент (рис. 11).

Натрий — содержание Na₂0 в почвах составляет около 1 — 3 %, преимущественно в натриисодержащих полевых шпатах. В аридных почвах натрий присутствует в основном в виде хлоридов. Дефицита натрия в почвах, как правило, не наблюдается, но его избыток обусловливает неблагоприятные физические свойства почв.

Титан, марганец и сера — присутствуют в почвах в ограниченном количестве.

Углерод, азот, фосфор — важнейшие органогены. Углерод сосредоточен главным образом в гумусе, а также в органических остатках и карбонатах. Азот также связан с гумусом и наряду с фосфором играет очень важную роль в плодородии почв. В почвах, как правило, наблюдается дефицит фосфора, его валовое количество незначительно и в основном его содержат гумус и органические остатки.

Микроэлементы — никель, кобальт, цинк, медь, свинец, литий и др. — присутствуют в почвах в небольших количествах. Однако дефицит или избыток любого из них негативно отражается на выращиваемых сельскохозяйственных культурах.

Кислотность и щелочность почв

Попадая в почву, атмосферная влага начинает растворять минеральные и органические вещества, взаимодействовать с почвенными коллоидами, с живыми организмами почвы, почвенным воздухом и превращаться в раствор.

Почвенные растворы представляют собой подвижную систему; состав их изменяется по мере того, как они перемещаются из одного почвенного горизонта в другой. Концентрация и состав растворенных веществ обусловливают ту или иную реакцию почвенного раствора, которая определяется соотношением свободных ионов Н⁺ и ОН" в почвенном растворе.

Концентрация свободных ионов Н⁺ выражается рН — отрицательным логарифмом концентрации {активности) водородных ионов. рН чистой воды равен 7, что свидетельствует о нейтральной реакции. При увеличении концентрации водородных ионов значения рН понижаются, а при уменьшении концентрации — повышаются. Значения рН ниже 7 указывают на кислую реакцию почвенного раствора, а выше 7 — на его щелочную реакцию.

Величина рН характеризует так называемую актуальную кислотность, или щелочность, почвы. Актуальной кислотностью называется кислотность почвенного раствора. Выделяют также потенциальную кислотность, характерную для твердой фазы почвы. Она имеет сложную природу. Ее носители — обменные катионы Н⁺ и А1³⁺ почвенных коллоидов. В зависимости от характера вытеснения различают две формы потенциальной кислотности — обменную и гидролитическую.

Обменная кислотность проявляется при обработке почвы раствором нейтральной соли. В результате реакции обмена часть катионов нейтральной соли поглощается твердой фазой почвы, а взамен ее в растворе появляется эквивалентное количество ионов водорода и алюминия, находившихся в адсорбированном состоянии.

При обработке почвы раствором нейтральной соли вытесняются не все поглощенные ионы водорода. Более полное вытеснение ионов водорода возможно при обработке почвы раствором щелочной соли сильного основания и слабой кислоты. При этом кислотность называется гидролитической и она выше обменной.

Степень насыщенности почв основаниями — это количество обменных оснований (обычно Са и Mg), выраженное в процентах отЕКО: V = S • 100/Е = S • 100/(S + Н), где V - степень насыщенности основаниями (%); S — сумма обменных оснований, Е — емкость катионного обмена; Н — гидролитическая кислотность 1(ммоль(+)/100 г). I

Таким образом, ненасыщенность почв основаниями есть разница между ЕКО при избранном значении рН и содержанием в 3почве обменных оснований. J

Для сельскохозяйственных растений наиболее благоприятна 1 слабокислая или слабощелочная реакция почвенного раствора; I отрицательно сказываются на развитии растений сильнокислая и особенно сильнощелочная реакция. С реакцией почвенного раствора связаны процессы превращения компонентов минеральной и органической частей почв: растворение веществ, образование осадков, возникновение и устойчивость комплексных соединений, а следовательно, миграция и аккумуляция веществ в почвенном профиле.

В многолетней практике лабораторных исследований почв приняты следующие значения рН для определения степени кислотности или щелочности почвы: 3,0 — 4,5 — сильнокислые; 4,6—5,0 — кислые; 5,1 — 5,5 — слабокислые; 5,6—6,0 — близкие к нейтральным; 6,1 — 7,0 — нейтральные; 7,1 — 7,5 — слабощелочные; 7,6— 8,5 — щелочные; 8,6 и выше — сильнощелочные.

5. Гумус, карбонаты и водно-растворимые соли

Гумус определяют по содержанию в нем углерода С. Для этого почву сжигают или окисляют какой-либо сильной кислотой. Углерод при этом сгорает и по разнице между исходной и прокаленной массой почвы узнают количество углерода.

При определении содержания гумуса в почве можно руководствоваться следующими цифрами: очень высокое — больше 10 %; высокое — 6—10%; среднее — 4—6%; низкое — 2—4%; очень низкое — меньше 2 %.

Карбонаты. Содержание в почве углекислых солей кальция и магния (карбонатов) узнают путем определения в ней С0₂. Общеизвестно, что соли обладают разной степенью растворимости. Наиболее труднорастворимы углекислые соли, или карбонаты, среднерастворимы сернокислые соли, легкорастворимы хлоридные соединения.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что если в почве нет карбонатов, то, несомненно, отсутствуют сульфаты и хлориды как наиболее подвижные.

Водно-растворимые соли определяют в водной вытяжке, которая характеризует качественный и количественный состав почвенного раствора. Сама водная вытяжка представляет собой как бы искусственно приготовленный почвенный раствор. Данные анализа водной вытяжки выражают в процентах или миллиграмм-эквивалентах (ммоль(+)/100 г) данного элемента. В засоленных почвах количество и состав солей варьируют в широких пределах. Критерии для отнесения засоленных почв к той или иной группе по степени и типу засоления приведены в табл. 14. По величине плотного остатка и распределению его в профиле почвы судят также о солончаковатости почвы. За критерий принято содержание солей в количестве не менее 1 %. Если в пределах 0 — 30 см солей не менее 1 %, то почва солончаковая; на глубине 30—80 см — солончаковатая; в пределах 80—120 см — глубоко солончаковая; глубже 120 см — незасоленная.

Группы почв по степени и типам засоления (содер. солей, % от массы абсолютно сухой почвы): Слабозасоленные, Среднезасоленные, Сильнозасоленные, Очень сильнозасоленные