2.Почвенная кислотность и щелочность. Мероприятия по регулированию реакции почвы

Всякая почва обладает определенной реакцией, которая проявляется при взаимодействии с водой или растворами солей и может быть кислой, щелочной и нейтральной.Кислотность почвы. Почвы, не насыщенные основаниями, обладают кислотностью, которая вызывается ионами водорода. В зависимости от того, в каком состоянии они находятся в почве, кислотность может быть активной, или актуальной, и потенциальной.Под активной кислотностью понимают концентрацию свободных водородных ионов в почвенном растворе.Источниками свободного водорода в почвенном растворе могут быть растворимые органические кислоты, образующиеся после разложения органических остатков, и углекислота, возникающая при растворении углекислого газа в воде. Углекислота, диссоциируя на Н+ и HCOj", подкисляет почвенный раствор. Активная кислотность частично вызывается и десорбцией обменных ионов водорода поглощающим комплексом.

Обменная кислотность наиболее ярко выражена в подзолистых почвах и красноземах. В почвах, имеющих слабокислую, нейтральную и щелочную реакцию, обменная кислотность не проявляется.Водородные ионы поглощающего комплекса, вытесняемые гидролитически щелочными солями (образованными сильными основаниями и слабыми кислотами), обусловливают гидролитическую кислотность.К гидролитически щелочным солям относятся, например, уксуснокислый натрий CH3COONa и уксуснокислый кальций Са(СН3С00)2. Эти соли в водных растворах гидролитически расщепляются на слабую кислоту и сильное основание, которое придает раствору щелочную реакцию, при этом происходит более полное вытеснение поглощенного водорода.Для определения гидролитической кислотности в лаборатории чаще всего используют уксуснокислый натрий.Уксуснокислый натрий в воде гидролитически распадается на щелочь и слабую уксусную кислоту.Гидролитически щелочные соли вытесняют из поглощающего комплекса водорода больше, чем нейтральные соли. Поэтому наиболее полное представление о количестве поглощенных водородных ионов в почве можно получить на основании определения гидролитической кислотности.Величину обменной и гидролитической кислотности почвы определяют титрованием солевой вытяжки щелочью (NaOH) и выражают в миллиграмм-эквивалентах на 100 г почвы. Обменную кислотность, кроме того, выражают в единицах рН путем определения концентрации водородных ионов в солевой вытяжке потенциомст-рически или колориметрически.

3.Современные представления о генезисе серых лесных почв,их строение,свойства и классификация

Серые лесные почвы по совокупности морфологических признаков и свойств занимают переходное положение от дерново-подзолистых почв южнотаёжной подзоны к чернозёмным почвам лесостепи. Они характеризуются большой гумусированностью по сравнению с дерново-подзолистыми почвами при наличии признаков и свойств, обусловленных проявлением подзолистого процесса, хотя и более ослабленной форме, чем в почвах южнотаёжной подзоны. В зависимости от интенсивности гумусирования и развития признаков оподзоливания тип серых лесных почв подразделяется на 3 подтипа - светло-серые, серые и темно-серые лесные почвы.

Тип серых лесных почв характеризуется следующим строением профиля. Целинные почвы с поверхности имеют горизонт лесной подстилки А или дернины А. В верхней части выделяется гумусовый слой, окраска которого изменяется от светло-серой до темно-серой при переходе от светло-серых почв к темно-серым.

Главная морфологическая особенность серых лесных почв - заметное разделение гумусового слоя на 2 горизонта - верхняя часть с наиболее интенсивной гумусовой окраской - гумусовый горизонт а1 и нижняя часть гумусового слоя - переходный, или гумусово-оподзоленный (гумусово-элювиальньш), горизонт А1А2, в разной степени окрашенный гумусом и имеющий одновременно признаки оподзоленности в виде более или менее обильной белесой присыпки, которая представляет собой мелкие фракции кварца и полевых шпатов. С поверхности их удалены пленки и гидроокиси железа. Затем следует переходный А_±В. Ниже залегает иллювиальный горизонт В с ореховатой или ореховато-призматической структурой, по граням которой встречаются примазки и лакировка, а также белесая присыпка. Горизонт В постепенно переходит в породу С. Она на некоторой глубине (120-200 см) обычно содержит карбонаты в виде прожилок и журавчиков. Химический состав и физико-химические свойства. Данные валового анализа (табл.66) серых лесных почв показывают, что верхние горизонты их обеднены полутораокисями и обогащены кремнекислотой. Эта закономерность изменения валового состава по профилю серых лесных почв указывает на заметную оподзоленность. Наиболее четко она выражена у светло-серых почв и в меньшей степени у темно-серых.

Содержание по профилю гумуса и азота свидетельствует о более интенсивном проявлении дернового процесса у темно-серых лесных почв и наиболее слабом его развитии у светло-серых.

Общие запасы гумуса в метровом слое в среднем 200 т/га с колебаниями от 100-150 т у светло-серых до 300 т у темно-серых почв.Физико-химические свойства серых лесных почв хорошо отражают особенности их генезиса (см. табл.66). Светлосерые почвы кислые, не насыщены основаниями (У=70 - 80%). Емкость поглощения в гумусовом горизонте суглинистых разновидностей составляет 14-18 м-экв. и возрастает в иллювиальном горизонте в связи с обогащением его илистой фракцией.

Подтип серые лесные почвы также характеризуется кислой реакцией и некоторой ненасыщенностью основаниями, хотя и в несколько меньшей степени, чем светло-серые почвы. Емкость поглощения в зависимости от механического состава и содержания гумуса в горизонте Аг (А_п) колеблется " пределах 18-30 м-экв.

Более благоприятны физико-химические свойства у темно-серых ночи. Емкость поглощения в верхнем горизонте составляет от 15 - 20 до 35-45 м-экв. Они имеют более высокую насыщенность основаниями (V=80-90 /о). Реакция солевой вытяжкики чаще слабокислая. В отличие от светло-серых ночв серые и темно-серые почвы характеризуются наибольшей емкостью поглощения в верхних горизонтах, что связано с большей гумусированностью и меньшим обеднением илом верхних горизонтов.

Гидролитическая кислотность у типа серых лесных почв. обычно 2-5 м-экв. на 100 г почвы.

Физические и водно-физические свойства. Плотность твердой фазы серых лесных почв увеличивается вниз по профилю, что связано с уменьшением содержания гумуса. Темно-серые почвы, отличаясь большей гумусированностью, имеют и меньшую плотность твердой фазы. Плотность наименьшая у темно-серых почв благодаря их лучшей оструктуренности и большей гумусированности. Все серые лесные почвы характеризуются высокой плотностью уплотненных иллювиальных горизонтов (1,5-1,65 г/см³). Общая пористость изменяется от 50-60 % в верхних горизонтах до 40 - 45 % в иллювиальных и породе. В светло-серых почвах капиллярная пористость резко преобладает над некапиллярной.

Неблагоприятные физические свойства светло-серых почв определяют их заметно худшую водопроницаемость по сравнению с другими подтипами. Темно-серые почвы благодаря лучшим физическим свойствам характеризуются большей влагоемкостью и большим содержанием доступной для растений влаги.

В классификации Н.М. Сибирцева (1895) лесостепные почвы были выделены в самостоятельный тип чернолесных почв ("лесные земли") с подразделением на 2 подтипа - темно-коричневых и коричневато-серых почв.

Впоследствии классификация Н.М. Сибирцева детализировалась И. К - Фрайбергом, К.Д. Глинкой, С.А. Захаровым, А.А. Завалишиным, И.В. Тюриным и другими учеными.

В настоящее время тип серых лесных почв разделяется на подтипы: светло-серые, серые и темно-серые лесные почвы.

Подтипы выделяются с учетом фациальных особенностей ("Классификация и диагностика почв СССР", 1977): в теплой западно - и южноевропейской фации - светло-серые лесные (серые и темно-серые) теплые промерзающие; в умеренной восточноевропейской фации - светло-серые лесные (серые и темно-серые) умеренно теплые промерзающие; в западносибирской фации - светло-серые лесные (серые и темно-серые) умеренно длительно промерзающие; в среднесибирской фации - светло-серые лесные (серые и темно-серые) умеренно холодные длительно промерзающие и в восточносибирской фации - серые лесные (темно-серые) холодные длительно промерзающие.

В подтипах выделяют следующие роды: обычные, остаточно-карбонатные, с вторым гумусовым горизонтом, контактно-луговатые, пестроцветные.

Гумусово-оподзоленный горизонт А1 А2 имеет четкие признаки оподзоленности - ясный белесоватый оттенок, чешуйчатую, пластинчатую или плитчато-ореховатую структуру с обильной белесой присыпкой.

Горизонт А₂В характеризуется или плитчато-орехова-той, или ореховатой структурой с белесой присыпкой и постепенно переходит в иллювиальный горизонт В с заметной присыпкой и буровато-коричневыми примазками по граням ореховато-призматической структуры.

Постепенно иллювиальный горизонт переходит в породу С. Обычно в конце второго метра профиля встречаются карбонаты в виде журавчиков или известковых трубочек и прожилок.

Темно-серые лесные почвы по своим признакам и свойствам близки к черноземам. Гумусовый горизонт а1 у них более мощный, чем у серых лесных почв, и более темной окраски. Структура его комковатая или комковато-ореховатая. Горизонт А1А2 довольно интенсивно прокрашен гумусом, имеет ореховатую структуру с белесой присыпкой.

Иллювиальный горизонт выделяется темно-бурой окраской, заметной уплотненностью, отчетливо выраженной ореховато-призматической структурой. В отличие от светло-серых и серых почв белесая присыпка в горизонте В необильная, иногда даже отсутствует. Обычно па глубине 120-150 см залегают карбонаты в виде мицелия и журавчиков.

Серые лесные глеевые почвы - этот тип почв встречается среди массивов серых лесных почв, на участках с повышенным увлажнением (в западинах, на шлейфах склонов, на слабодренированных плоских водоразделах), под переувлажненными лесами или влажными вторичными лугами. У серых лесных глеевых почв строение профиля сходно с серыми лесными почвами, отличаясь от последних наличием признаков избыточного увлажнения в виде охристых и сизоватых пятен, марганцовисто-железистых конкреции пли примазок. В самостоятельный тип выделены недавно. В более ранних классификациях рассматривались на уровне рода серых лесных почв. По сравнению с типом серых лесных почв характеризуются повышенной гумусированностью, более высокой кислотностью, неблагоприятным водно-воздушным режимом в период повышенного увлажнения. Разделяются на подтипы: серые лесные поверхностно-глееватые, серые лесные грунтово-глееватые и серые лесные грунтово-глеевые.