ВАРИАНТ № 1 Выполнил: ст. группы ГКз-12 Готкина П.М. Лабораторная работа № 1 «МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ПОЧВ» Цель занятия: Изучить морфологические признаки основных типов почв по коробочным образцам. Контрольные вопросы к заданию: 1. Перечислить морфологические признаки почвы. Основными морфологическими признаками почвенного профиля являются: строение, мощность слоя почвы и ее отдельных горизонтов, окраска, структура, сложение, новообразования, включения. Признаки: - строение почвенного профиля (профиль любой почвы подразделяется на генетические горизонты, которые обозначаются большими буквами латинского алфавита сверху вниз по профилю почвенного разреза. При достаточном различии каждый горизонт может быть подразделен на под горизонты, для чего используют дополнительные буквенные и цифровые индексы). - мощность почвы (это толщина почвы от ее поверхности вглубь до слабо затронутой почвообразовательными процессами материнской породы. Мощность различных почв неодинакова и колеблется от 40 до 150 см и более). - окраска (цвет) почвы (цвет почвы является важным внешним признаком, отличающим одни типы почв от других, а также горизонты и под горизонты друг от друга). Достаточно сказать, что многие почвы получили название по их цвету: черноземы, красноземы, желтоземы, сероземы и др. Окраска почв зависит от ее химического состава, условий почвообразования, влажности. Верхние горизонты окрашены гумусом в темные цвета. Чем больше гумуса содержит почва, тем темнее окрашен горизонт. Наличие железа и марганца придает почве бурые, охристые, красные тона. Белесые, белые тона предполагают наличие процессов оподзоливания (вымывания продуктов разложения минеральной части почвы), осолодения, засоления, окарбоначивания, т. е. присутствие в почве кремнезема, коалина, углекислого кальция и магния, гипса и других солей. Обычно окраска почв довольно сложная и состоит из нескольких цветов (например, серо - бурая, белесовато - сизая, красновато - коричневая и т. д.), название преобладающего цвета ставится на последнем месте, после обозначения оттенков. Таким образом, для определения окраски почвенного горизонта необходимо: а) установить преобладающий цвет; б) установить насыщенность этого цвета (темно - , светлоокрашенный); в) отметить оттенки основного цвета (например, буровато светло - серый, коричневато - бурый, светлый, серовато - палевый и т. д.). Почва во влажном состоянии и в крупных комках всегда имеет более темную или интенсивную окраску, чем в сухом и растертом состоянии. - структура почвы (это важный и характерный признак, имеющий большое значение при определении генетической и агропроизводственной характеристики почвы). Под структурностью почвы подразумевают ее способность естественно распадаться на структурные отдельности и агрегаты, состоящие из склеенных перегноем и иловатыми частицами механических элементов почвы. Форма структурных отдельностей зависит от свойств почвы. Каждому типу почв и каждому генетическому горизонту свойственны определенные типы почвенных структур. Для гумусовых горизонтов характерна зернистая, комковато - зернистая, порошисто - комковатая структура; для элювиальных горизонтов - плитчатая, листовая, чешуйчатая, пластинчатая; для иллювиальных - столбчатая, призматическая, ореховатая, глыбистая и т. д. В зависимости от наличия и степени выраженности структуры различают структурные и бесструктурные почвы. Бесструктурные - это большей частью песчаные и супесчаные почвы, нередко пахотные слои суглинистых и глинистых почв, распыляющиеся при обработке. Между структурными и бесструктурными почвами выделяют переходные почвы со слабо выраженной структурой. В почвенных горизонтах структура чаще всего бывает неоднородной, или смешанной, так как структурные отдельности имеют разные формы и размеры (комковато - зернистая, комковато - порошистая и т. д.). - сложение (это внешнее проявление плотности и пористости почвы). По степени плотности (силе связывания почвенных частиц) различают следующие виды сложения: слитное (очень плотное) - почва не поддается копке лопатой; плотное лопата входит в почву с большим трудом; рыхлое - лопата входит в почву легко; рассыпчатое - лопата входит в почву без усилий. По пористости (размеру и характеру пор) различают следующие типы сложения почвы: тонкопористые - диаметр пор менее 1 мм, пористые - диаметр 5 - 10 мм, ячеистые - диаметр пор более 10 мм, трубчатые - полости соединяются в канальцы. Сложение зависит от механического и химического состава, структуры и влажности почвы. Оно влияет на воздухо - и водопроницаемость почвы, а также на глубину проникновения корневой системы растений. От сложения зависит степень сопротивления почвы обрабатывающим орудиям. - новообразования (это более или менее хорошо выраженные и четко ограниченные выделения и скопления различных веществ, которые возникли в процессе почвообразования). По составу, цвету и форме они резко отличаются от окружающей их почвенной массы. Различают новообразования химического и биологического происхождения. Химические новообразования в почве - результат химических процессов, вследствие которых возникают новые соединения. Последние могут или осаждаться на месте образования, или, перемещаясь с почвенным раствором, выпадать на некотором расстоянии от места своего возникновения. Химические новообразования по форме делят на выцветы и налеты, корочки, примазки и потеки, прожилки и трубочки, конкреции. Новообразования биологического происхождения (животного и растительного) встречаются в следующих формах: червоточины - ходы дождевых червей; копролиты экскременты дождевых червей; кротовины - пустые или заполненные землей ходы крупных землероев (сусликов, сурков, кротов и Др.); корневины - сгнившие крупные корни растений; дендриты - узоры мелких корешков на поверхности структурных отдельностей. Новообразования являются важным признаком, по которому судят о происхождении почв, их составе и свойствах. Так, выделения углекислой извести в виде плесени указывают на процессы перемещения ее в почвенном профиле. Сизоватые или ржаво - охристые пятна свидетельствуют, что почвы сформировались в условиях некоторого заболачивания. - включения (предметы, механически включенные в массу почвы и не связанные с ней генетически, называются включениями). В их число входят обломки горных пород, не связанных с материнской породой, раковины моллюсков, кости современных и вымерших животных, остатки золы, углей, древесины, остатки материальной культуры человека (обломки кирпича, посуды и археологические находки). 2. Какими веществами обусловлена окраска почвы? По преобладающему цвету многие почвы получили свое название: чернозём, краснозём, желтозём, коричневая, красная, бурая, подзолистая, серая почвы. Окраска почвы обычно довольно сложная и состоит из многих цветов. Для определения окраски генетических горизонтов используются следующие показатели: преобладающий цвет, степень однородности и насыщенности, оттенки, распределение по горизонту. Название преобладающего цвета ставится на последнее место, например, «серо-бурая», «белесовато-сизая». Выделяется два типа распределения окраски почвенных горизонтов: однородная (горизонт однообразно окрашен в какой-либо цвет, иногда тон и интенсивность могут постепенно меняться) и неоднородная (горизонт окрашен в различные цвета при разной геометрии пятен). Неоднородная окраска бывает пятнистой, крапчатой, полосчатой, мраморовидной. Окраска почв указывает на тип почвообразования и состав почв. Окраска почв определяется в первую очередь их химическим и минералогическим составом и может быть связана с содержанием и составом гумуса. Черная окраска характерна для черноземов. Она обусловлена преобладанием в составе почвы гуминовых кислот, связанных с кальцием. Кроме гумуса черную окраску горизонту могут придавать сульфиды железа, оксиды марганца, а также древесный уголь, не которые минералы почвообразующей породы (магнетит, роговая обманка). Например, почвы, формирующиеся на элювии шунгитов в Карелии, имеют черную окраску. Белая окраска почвы связана главным образом с присутствием кварца, каолинита, извести, водорастворимых солей. Красная окраска обусловлена наличием негидратированных оксидов железа. Желтая окраска является результатом накопления в почве гидратированных оксидов железа, прежде всего, лимонита. Бурая окраска вызвана высоким содержанием глинистых минералов, а также оксидов железа. Сизая окраска почвы определяется присутствием закисных форм железа. По характеру окраски почвенных горизонтов можно судить о многих почвенных процессах. Сизая, синяя, оливковая, зеленоватая окраска почв связана с переувлажнением почвы и глеевым процессом. Кофейный цвет горизонта обусловлен иллювиально-гумусовым процессом, при котором происходит осаждение железа и алюминия в форме органоминеральных комплексов. Белая или белесая окраска образуется в почвах в результате процессов разрушения минералов при кислотном гидролизе и остаточном накоплении кварца, снятия пленок железа и глинистых минералов с первичных минералов, аккумуляции карбонатов и засоления. Красная или желтая окраска связана с накоплением оксидов железа, образованием пленок на зернах минералов. Черная окраска может быть обусловлена гумусово-аккумулятивным процессом. Пестрая окраска, как правило, образуется при участии двух или более почвенных процессов. Например, большое количество мелких коричневатых пятен на белом фоне связано с двумя процессами: оподзоливанием и образованием железисто-марганцевых конкреций. Важное диагностическое значение для определения типа почвообразования имеют характер изменения окраски в почвенном профиле и различные комбинации участков (пятен) разного цвета. 3. Дать определение структуры и структурности почвы. Перечислить типы и виды структуры. Структурой почвы называют совокупность различных по величине, форме и качественному составу отдельностей (агрегатов), на которые способна распадаться почва. Почвенные агрегаты состоят из соединенных между собой механических элементов. Способность почвы распадаться на агрегаты называют структурностью. Каждый тип структуры в зависимости от характера ребер, граней и размера подразделяют на более мелкие единицы: роды и виды. 4. Что называют сложением почвы? Перечислить типы сложения по степени плотности, характеру пор и трещин. Сложение почвы — это физическое состояние почвенной массы в отдельном горизонте или почвенном профиле в целом. По степени плотности различают: слитное (очень плотное), плотное, рыхлое и рассыпчатое сложение. По характеру пор внутри структурных отдельностей различают следующие виды сложения: тонкопористое – почвенная масса пронизана порами менее 1 мм, пористое – почвенная масса пронизана порами в 1-3 мм, губчатое – в почве много пустот от 3 до 5 мм, ноздреватое – почвенная масса содержит полости от 5 до 10 мм, ячеистое – пустоты крупнее 10 мм, трубчатое – почва пронизана каналами, прорытыми крупными землероями. Рыхлая упаковка комков, структурных отдельностей обеспечивает почвенной массе высокую некапиллярную пористость. По характеру пор между структурными отдельностями в сухом состоянии выделяют следующие виды сложения: тонкотрещиноватое – полости шириной менее 3 мм, трещиноватое – полости размером 3-10 мм, щелеватое – полости ширенной более 10 мм. 5. Дать определение новообразованиям. Перечислить химические и биологические новообразования. Новообразования — скопления веществ различной формы и химического состава, которые образуются и откладываются в горизонтах почвы в результате почвообразовательных процессов. Химические новообразования: Гумусовые вещества – диагностируется по темной (черной, темно-серой окраске) Легкорастворимые соли – хлориды, сульфаты и др., образуются и накапливаются в почвах засушливых областей как в результате химического осаждения Кремнеземистая присыпка – результат подзолистого процесса, окраска светлосерая, белесая, цвета печной золы Карбонаты – обнаруживаются при реакции (вскипание) с соляной кислотой Гипс – белые пятна, обычно на глубине 1,0-1,5 м (в черноземе южном, каштановой почве) Глей – образуется в условиях повышенного увлажнения, диагностируется по окраске: ржавая, охристая, сизая, зеленовато-голубоватая. Биологические новообразования: Червоточены – каналы, прорытые дождевыми червями Капролиты – экскременты дождевых червей, биогумус Кротовины – пустоты или ходы почвенных животных Корневины – сгнившие крупные корни растений Дендриты – узоры мелкие корешков на поверхности агрегатов 6. Что называют включениями? Перечислить виды включения. Включения – инородные тела в почве, не имеющие отношения к почвообразовательным процессам: обломки кирпича, обрывки полиэтиленовой пленки, клочки бумаги, резина, уголь Каменистые включения – обломки горных пород, находящиеся в почве вследствие особенностей материнской породы. По форме они делятся на угловатые и окатанные. Среди угловатых форм различают дресву, щебень и глыбы. Окатанные обломки делятся на гравий, гальку и валуны. Появляются в почвах, формирующихся на щебнистом элювии горных пород, аллювиальных и моренных отложениях. Остатки животных и растений в виде раковин, костей, корней, обрывков листьев, хвои, не потерявших еще анатомического строения; могут встречаться в различных почвах. Включения антропогенного происхождения – обломки кирпича, кусочки угля, черепки посуды и различные археологические находки. При определении включений необходимо отмечать их количество (много, мало). 7. Какие процессы обуславливают формирование элювиального и иллювиального горизонтов. Элювиальные горизонты. Образуются в верхней части профиля за счет вымывания из них различных веществ и остаточного накопления самых устойчивых труднорастворимых минералов (кварц, К-Na-полевые шпаты, циркон, рутил). Имеют светлую белесую окраску, более легкий гранулометрический состав по сравнению с другими горизонтами профиля. Иллювиальные горизонты. Формируются в средней и нижней частях профиля за счет вмывания в них из верхней части относительно подвижных продуктов почвообразования (минеральных, органо-минеральных или органических веществ). Часто более тяжелого гранулометрического состава, чем вышележащие горизонты и почвообразующие породы, более плотные. Различаются по составу аккумулирующихся веществ. 8. Каким образом определяют наличие в почве карбонатов (солей углекислого кальция)? Для обнаружения карбонатов берут небольшое количество почвы (1 г) и помещают в фарфоровую чашку. Из пипетки на образец почвы добавляют 5 капель 10%-го раствора соляной кислоты. Если почва содержит карбонат-ион, то под действием кислоты начнется выделение углекислого газа: Na2CO3 + 2HCl = 2 NaCl + CO2 + H2O или уравнение в ионном виде: CO32- + 2H+ = CO2 + H2O. Выделяющийся углекислый газ приводит к «окислению» почвы. Почвы, вскипающие от 10%-го раствора соляной кислоты, являются карбонатными. Кислоту добавляют до прекращения выделения пузырьков СО2. Интенсивность выделения углекислого газа (бурное, среднее, слабое) и количество израсходованного раствора HCl дают предварительную оценку содержания карбонат-ионов в почве.
