- •Практикум по агропочвоведению Учебное пособие
- •Красноярск 2013
- •Раздел 1. Свойства и оценка почв ………………………………….. 6
- •Раздел 2. Система применения удобрений ……………………… 132
- •Введение
- •Раздел 1. Свойства и оценка почв История развития науки
- •Основные этапы развития науки:
- •Периоды:
- •Теории происхождения почвы:
- •Основные понятия о почве и почвоведении
- •Функции почв
- •Свойства почв ← факторы почвообразования
- •Свойства почв ← процессы ← факторы почвообразования Почвенные процессы
- •1. Гранулометрический состав почв
- •Основные теоретические положения
- •Содержание работы:
- •Индивидуальные задания к разделу Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Вариант 16
- •Вариант 17
- •Вариант 18
- •Вариант 19
- •Вариант 20
- •Задачи и упражнения
- •2. Морфологические признаки почв
- •Основные теоретические положения
- •Выделяют пять показателей плотности:
- •Показатели пористости:
- •Показатели трещиноватости:
- •Химические новообразования:
- •6. Глей – образуется в условиях повышенного увлажнения, диагностируется по окраске: ржавая, охристая, сизая, зеленовато-голубоватая. Биологические новообразования:
- •Содержание работы
- •3. Основы классификации почв. Буквенные индексы горизонтов. Строение почвенного профиля
- •Основные теоретические положения Ключевые принципы классификации почв
- •Термины по госТу:
- •Буквенные индексы горизонтов и их свойства
- •Содержание работы
- •4. Органическое вещество почв
- •Основные теоретические положения Функции органического вещества. Значение
- •Основные функции:
- •Источники органического вещества и гумуса
- •Химический состав органических остатков
- •Структура органического вещества. Состав и свойства гумуса
- •Процессы превращения органических остатков в почве
- •Факторы минерализации
- •Гумусное состояние почв и приемы его регулирования
- •Мероприятия по регулированию гумусного состояния почв
- •Содержание работы По данной теме студенты знакомятся с теоретическим блоком и готовятся к семинарскому занятию по следующим вопросам. Вопросы к семинару по теме "Органическое вещество почв"
- •5. Почвенные коллоиды и поглотительная способность почв. Реакция почвенной среды. Кислотность и щелочность.
- •Основные теоретические положения Понятие поглотительной способности, ее значение
- •Значение поглотительной способности
- •Происхождение, состав и свойства почвенных коллоидов Происхождение почвенных коллоидов
- •Состав почвенных коллоидов
- •Свойства почвенных коллоидов
- •Строение коллоидной мицеллы. Физико-химическая поглотительная способность (обменная). Закономерности поглощения Строение коллоидов
- •Виды поглотительной способности почв
- •Состав обменных катионов и анионов в различных почвах и их влияние на свойства почв
- •Основные обменные катионы в почве:
- •Основные обменные анионы в почве:
- •Примерный состав обменных катионов в почвах:
- •Показатели, оценивающие поглотительную способность почв
- •Контрольные вопросы
- •Содержание работы
- •6. Общие физические и водно-физические свойства почв
- •Основные теоретические положения Агрофизика. Структура почвы
- •Структура почвы
- •1. Плотность сложения (плотность почвы)
- •2. Плотность твердой фазы
- •3. Пористость почвы
- •Вода в почве. Водные свойства, гидрологические константы и режимы
- •Водные свойства почв
- •Почвенные гидрологические константы
- •Категории, формы и виды почвенной влаги
- •Типы водного режима
- •Регулирование водного режима
- •Содержание работы
- •7. Характеристика почв земледельческой части Красноярского края
- •Основные теоретические положения Природно-климатические особенности Красноярского региона
- •Структура и основные особенности почвенного покрова и почв
- •Вопросы к семинару по теме "Почвы Красноярского края"
- •8. Бонитировка почв Основные теоретические положения
- •Содержание работы
- •Контрольные вопросы:
- •Раздел 2. Система применения удобрений Физиологическая роль элементов питания Основные теоретические положения
- •9. Реакция почв и способы ее мелиорации (практическое занятие № 9) Основные теоретические положения
- •Различают актуальную и потенциальную кислотность:
- •Гидролитическая кислотность - это та часть потенциальной кислотности, которая определяется при взаимодействии с почвой раствора гидролитически щелочной соли сн3сооNa (ацетата натрия) с рН 8,2.
- •9.1 Мелиорация солонцовых почв
- •Агротехнические и агробиологические способы улучшения солонцовых почв
- •Содержание работы
- •Задачи и упражнения
- •9.2. Мелиорация кислых почв
- •Содержание работы
- •Задачи и упражнения
- •10. Пищевой режим и плодородие почв. (Практическое занятие № 10)
- •10.1 Оценка обеспеченности почв азотом. Потребность сельскохозяйственных культур в азотных удобрениях
- •Основные теоретические положения
- •Агротехнический метод определения обеспеченности полевых культур азотом
- •Основные требования по применению удобрений под овощные культуры:
- •Содержание работы
- •10.2 Оценка обеспеченности почв фосфором. Потребность сельскохозяйственных культур в фосфорных удобрениях Основные теоретические положения
- •10.3 Оценка обеспеченности почв калием и определение потребности полевых культур в калии Основные теоретические положения
- •Контрольные вопросы
- •11. Рациональное распределение удобрений в севообороте
- •Основные теоретические положения Биологические особенности культур в потреблении питательных элементов
- •Почвенные факторы эффективности удобрений
- •Погодно-климатические условия
- •Рациональное распределение удобрений в севообороте с учетом потребности в удобрениях
- •Особенности питания полевых культур
- •Содержание работы
- •Индивидуальные задания к разделу «Рациональное распределение удобрений в севообороте»
- •Вопросы к коллоквиуму
- •Тестовые задания Тема «Морфологические признаки почв»
- •Тема «Строение почвенного профиля»
- •Тема «Поглотительная способность почв»
- •Тема «Химическая мелиорация почв»
- •Тема «Пищевой режим почв»
- •Тема «Характеристика минеральных удобрений»
- •Тема «Характеристика органических удобрений»
- •Тема «Система применения удобрений»
- •Заключение
- •Приложения
- •Литература
Строение коллоидной мицеллы. Физико-химическая поглотительная способность (обменная). Закономерности поглощения Строение коллоидов
Основу коллоидной частицы, называемой коллоидной мицеллой, составляет ее ядро. Ядро в химическом отношении представляет сложное соединение и имеет аморфное или кристаллическое строение. У минеральных коллоидов ядро состоит из алюмо-магниевых и других силикатов, иногда кремнезема, окислов железа и алюминия. У органических коллоидов ядро состоит из гуминовых и фульвокислот, протеина, клетчатки и других сложных веществ. У органо-минеральных коллоидов ядро образуется в результате взаимодействия органических и минеральных компонентов. На поверхности ядра расположен прочно удерживаемый слой ионов, несущий заряд – слой потенциалопределяющих ионов (рис. 17). Ядро мицеллы вместе со слоем потенциалопределяющих ионов называется гранулой.
Между гранулой и раствором, окружающим коллоид, возникает термодинамический потенциал, под влиянием которого из раствора притягиваются ионы противоположного знака (компенсирующие ионы). Так, вокруг ядра коллоидной мицеллы образуется двойной электрический слой, состоящий из слоя потенциалопределяющих и слоя компенсирующих ионов.
Компенсирующие ионы в почвоведении называются обменными или поглощенными, а сумма этих катионов составляет емкость катионного обмена.
Рисунок 17 - Строение коллоидной мицеллы (по Н.И. Горбунову)
Компенсирующие ионы. В свою очередь, располагаются вокруг гранулы двумя слоями. Один – неподвижный слой, прочно удерживаемый электростатическими силами потенциалопределяющих ионов. Гранула вместе с неподвижным слоем компенсирующих ионов называется коллоидной частицей. Между коллоидной частицей и окружающим раствором возникает электрокинетический потенциал (дзете-потенциал), под влиянием которого находится второй (диффузный) слой компенсирующих ионов.
Физико-химическая (обменная) поглотительная способность – способность почвы поглощать преимущественно катионы в результате эквивалентного обмена катионов, находящихся в почвенном растворе, на катионы диффузного слоя коллоидов. Поглощение преимущественно катионов обусловлено тем, что у большинства почв в поглощающем комплексе преобладают ацидоиды (заряженные коллоиды), в диффузном слое которых в качестве противоионов находятся катионы, способные к эквивалентному обмену.
Физико-химическое поглощение имеет ряд закономерностей:
Поскольку поглощающий (коллоидный) комплекс в целом заряжен отрицательно, обменно поглощаются преимущественно катионы.
Обмен катионов почвенного раствора на катионы диффузного слоя коллоидов происходит в строго эквивалентном количестве. При этом устанавливается динамическое равновесие между почвой и раствором.
Реакция обмена катионов происходит исключительно быстро (за первые 3-5 минут сорбируется до 85% катионов).
Энергия обменного поглощения различных катионов зависит от валентности, а при одинаковой валентности – от атомной массы иона. Энергия поглощения и закрепления катиона в коллоидном комплексе почвы возрастает с увеличением валентности и атомной массы. Это выражает ряд разновалентных катионов:
Li+<Na+<K+<NH4+<<Mg2+<<Ca2+<H+<Al3+
Интенсивность поглощения катионов зависит от концентрации реагирующего с почвой раствора, а при одинаковой концентрации – от количества раствора. Чем выше концентрация раствора, тем более активно поглощаются из него катионы.
Поглощение и закрепление катионов зависит от свойств почвы.