Pagina 15 din 24
Compoziția și proprietățile solului
Solul constă din părți minerale și organice care se află într-o stare solidă, lichidă, gazoasă și o componentă biologică care influențează activ calitatea sa. Raportul lor nu este același nu numai în diferite soluri, ci și în diferite orizonturi ale aceluiași sol. Firește reducerea substanțelor organice și a organismelor vii din orizonturile superioare și inferioare pentru a crește componentele de conversie de intensitate ale rocii mamă a subteranului la partea de sus, Figura 5 prezintă variația acestor parametri, care se manifestă prin schimbarea culorii și a altor caracteristici ale orizontului.
Totalitatea proceselor de formare a anumitor orizonturi ale solului au fost numite procese elementare ale solului:
- formarea de pâslă de stepă, gunoi de pădure, turbă (acumularea de reziduuri organice pe suprafața solului);
- procesul humus-acumulator (acumularea de compuși organominerali și elemente de cenușă în orizonturile superioare);
- salinizarea solului (mișcarea sărurilor într-o stare dizolvată, urmată de precipitarea din soluție);
- desalinizarea (îndepărtarea sărurilor dizolvate în orizonturile inferioare sau în afara solului);
- oglinivanie, adică transformarea mineralelor primare în minerale secundare de argilă (descompunerea mineralelor primare și sinteza mineralelor secundare);
- procese illuviale (dizolvarea diferitelor substanțe în orizonturile superioare ale solului, soluționarea unor orizonturi profunde cu precipitarea anumitor substanțe și acumularea lor);
- levivazh - mișcarea sub influența gravitației celor mai mici particule solide în compoziția suspensiei;
- (refacerea elementelor cu valență variabilă, în principal a fierului și a manganului și structurarea asociată a solului);
- solonetzation, solodization, podzolization, ferruginization, ferilization, pedokriogenesis, etc.
Figura 5 - Orizonturi ale solului
În partea solidă predomină substanțele minerale. Compoziția include, de asemenea, o porțiune solidă a materiei organice - din care 80-90% este reprezentat de humus, și de asemenea compuși de origine vegetală, animală și de origine microbiană, care conține celuloză, lignină, proteine, zaharuri, gume, grăsimi, taninuri, etc. și produsele intermediare ale descompunerii acestora.
La descompunerea substanțelor organice din sol conținute în acesta trece în forme de azot accesibile plantelor. În condiții naturale, acestea sunt principala sursă de nutriție cu azot a organismelor vegetale. Multe substanțe organice participă la crearea unităților structurale organo-minerale (bucăți). Rezultatul așa-zis. structura solului determină în mare măsură proprietățile sale fizice, precum și regimurile de apă, aer și căldură. compus organic mineral săruri reprezentate, complexe argilă humus și compuși chelați complexe (chelate) ale acizilor humici cu un număr de elemente (inclusiv Al și Fe). În aceste forme acestea se mișcă în sol.
Partea vie a solului constă din microorganisme din sol (bacterii, ciuperci, actinomicete, alge etc.) și reprezentanți ai multor grupe de nevertebrate - protozoare, viermi, moluște, insecte și larvele lor, vertebrate care sapa și rolul dr.Aktivnaya organismelor vii în formarea solului. determină apartenența sa la organismele naturale biosocioase - cele mai importante componente ale biosferei.
În funcție de raportul de argilă fizică (particulele mai mici de 0,01 mm) și nisip fizic (mai mare de 0,01 mm) din compoziția de cereale la sol sunt împărțite în grupe (specii): nisip în vrac și coezive, argilos nisipos, argilos și mediu liniștit, lumina lut, mediu și greu. O diviziune mai detaliată se efectuează în funcție de predominanța dintre particule de pietriș, nisip, praf grosier, praf și praf.
Solidele în prezența naturală nu umple întregul volum al masei solului, ci doar o parte din acesta; cealaltă parte este porii - goluri de diferite mărimi și forme între particule și agregatele lor. Volumul total al porilor se numește porozitatea solului. Pentru cele mai multe soluri minerale această valoare variază de la 40 la 60%. În solurile organogene (turbă) crește până la 90%, în minerale bogate, gleate, scade la 27%.
Proprietățile de apă ale solului (permeabilitatea apei, capacitatea de ridicare a apei, capacitatea de umiditate) și densitatea solului depind de porozitate. Porozitatea solului joacă un rol important în viața microorganismelor. Suprafața dezvoltată ajută la creșterea punctelor de atașare a acestora, a fluxului de substrat necesar activității vitale și a fluxului de produse ale activității vitale.
În porii sunt soluția de sol și aerul din sol. Raportul se schimbă continuu datorită admiterii la etapa de precipitare, uneori irigare și a apelor subterane, precum și fluxul de umiditate - scurgerile de sol, evaporare, desuktsii (rădăcinile plantelor de aspirație). Spațiul expulzat din apă este umplut cu aer. Aceste fenomene determină regimurile de aer și apă ale solului.
Cu cat mai multi pori sunt umpluti cu umiditate, cu atat mai dificil este schimbul de gaze (in special O2 si CO2) intre sol si atmosfera, cu atat procesele de oxidare mai lent in masa solului si procesele de recuperare mai rapide. Poorii locuiesc și în microorganismele din sol. Densitatea solului (sau a masei în vrac) în adaosul neperturbat este determinată de porozitatea și densitatea medie a fazei solide. Densitatea solurilor minerale de la 1 la 1, 6 g / cm 3. Mai puțin de 1,8 g / cm 3. Umedă - până la 2 g / cm 3. Turbă - 0,1 - 0,2 g / cm2.
Cu mare suprafață totală de dispersie conjugată a particulelor solide: 3-5 m2 / g în solurile nisipoase, 30-150 m2 / g în nisip argilos și humă, la 300-400 m2 / g pentru argilă. Cu aceste particule de sol, în special coloidal și argilă fracțiunile au energie de suprafață, care se manifestă în capacitatea de absorbție a solului.
Compoziția mineralogică a părții solide a solului determină în mare măsură fertilitatea sa. Particulele organice (rămășițele de plante) sunt puține și numai solurile de turbă sunt aproape în întregime compuse din ele. Substanțele minerale includ: Si, Al, Fe, K, N, Mg, Ca, P, S; mult mai puțin conține oligoelemente: Cu, Mo, I, B, F, etc.
Marea majoritate a elementelor sunt în formă oxidată. În multe soluri, mai ales în zonele aride sol conține o cantitate semnificativă de CaCO3 (mai ales în cazul în care acestea sunt formate pe roci carbonate), în solurile din regiunile aride - CaSO4 și alte săruri mai solubile. Solurile regiunilor tropicale umede sunt îmbogățite în Fe și Al. Cu toate acestea, punerea în aplicare a acestor modele generale depinde de compoziția rocilor-mamă, solurile de vârstă, topografie, climă, etc. De exemplu, pe roci vulcanice de bază formată din sol mai bogat Al, Fe, alcalino-pământoase și metale alcaline și roci compoziția de acid - Si. La tropice umede pe tinere cruste la intemperii sol oxizi de mult mai sărace din fier și aluminiu, decât în vârstă și conținut similar cu solurile din latitudini temperate.
Pe pante abrupte unde eroziunea este foarte activă, compoziția părții solide a solului este puțin diferită de compoziția rocilor mamă. În ser fiziologic solurile conțin multe cloruri și sulfați (mai puțin nitrați și bicarbonați) de calciu, magneziu, sodiu, care este asociat cu salinitatea inițială a rocii-mamă, cu primirea acestor săruri din apele subterane sau sol ca rezultat.
Partea solidă a solului include materie organică, partea principală (80 - 90%) fiind reprezentată de un complex complex de substanțe humice sau de humus. Substanțele organice constau, de asemenea, din compuși de origine vegetală, animală și microbiană care conțin fibre, lignină, proteine, zaharuri, rășini, grăsimi, tanini și produse intermediare ale descompunerii lor
Partea lichidă a solului, soluția solului, este componenta activă a solului, care efectuează transportul substanțelor din interiorul acestuia, îndepărtându-l din sol și furnizând plante apă și substanțe nutritive dizolvate. De obicei conține ioni, molecule, coloizi și particule mai mari, uneori transformându-se într-o suspensie.
Partea gazoasă, sau aerul din sol, umple porii care nu sunt ocupați de apă. Cantitatea și compoziția aerului din sol, care include N2. O2. CO2. compuși organici volatili și alte substanțe gazoase nu sunt constante și sunt determinate de natura multitudinii de procese chimice, biochimice, biologice care au loc în sol. De exemplu, cantitatea de CO2 din aer se modifică semnificativ în ciclurile anuale și zilnice datorită intensității diferite a evoluției gazului de către microorganisme și rădăcini de plante. Schimbul de gaz între aerul din sol și atmosferă apare în principal ca rezultat al difuzării CO2 din sol în atmosferă și O2 din atmosferă în sol.
În procesul de formare a solului, roca mamă este împărțită în orizonturi de sol care formează un profil de sol. În orizonturile de suprafață se acumulează materie organică, azot și fosfor, se schimbă compuși de aluminiu, calciu, magneziu, potasiu, sodiu; în multe cazuri apare pierderea compușilor silicați (cu excepția silicei sub formă de cuarț).
Sub influența factorilor de formare a solului în sol, apar diverse procese care pot fi combinate în următoarele grupuri principale:
- schimbul de substanțe și energie între sol și alte organisme naturale;
- procesele de transformare a substanțelor și a energiei care apar în corpul solului, fără mișcarea substanțelor;
- procesele de mișcare a substanțelor și a energiei în sol.
Primul grup include:
- schimbul multilateral de gaze, umiditate și particule solide în atmosferă - sol - vegetație (sisteme aeriene);
- schimbul bilateral de gaze și umiditate cu substanțe dizolvate în acesta în sistemul sol-sol (roci situate sub sol, inclusiv formarea de sol și substrat);
- schimbul de radiații de undă scurtă și lungă în sistemul de soare - vegetație - sol - atmosferă - spațiu cosmic;
- schimb multilateral de energie termică în atmosferă - vegetație - sol - sistem sol;
- schimbul bilateral de cenușă zburătoare, compuși de azot, CO2 și O2 în solul sistemului - vegetație mai mare;
- fluxul predominant unilateral al umidității din sol către plante (prin rădăcini);
- o aprovizionare unilaterală a materiei organice sintetizate de plante superioare în sol, purtând în ea însăși energie acumulată.
Al doilea grup include un număr foarte mare de procese foarte diverse: descompunerea compușilor organici și sinteza substanțelor humice; sinteza și descompunerea plasmei microbiene;
- formarea și descompunerea compușilor organo-minerali, adică procesele asociate cu ciclul de carbon (descompunerea carbohidraților, taninelor, ligninei etc.);
- procesele asociate ciclului de azot - amonificare, nitrificare și denitrificare, fixarea azotului atmosferic;
- descompunerea și transformarea mineralelor primare și secundare și sinteza secundară;
- oxidarea și reducerea, în special a fierului și a manganului;
- înghețarea și decongelarea umidității solului, evaporarea intrasoilului, condensarea etc.
- mișcarea aerului din sol sub influența variației presiunii și temperaturii;
- mișcarea difuză a gazelor și a vaporilor de apă, mișcarea soluției solului sub influența forțelor gravitaționale, capilare, sorbție și osmotice;
- mișcarea masei solului prin împrăștierea animalelor, sub influența presiunii rădăcinilor etc.
Procesele solului apar în strânsă interconexiune și interdependență, acoperind întregul strat de sol sau concentrându-se în părți separate. Acestea au un caracter ciclic, asociat cu periodicitatea și intensitatea intrării energiei radiației pe suprafața solului (cicluri zilnice, anuale și perene) și cu ciclicitatea biologică a organismelor vii. Ciclicitatea proceselor nu înseamnă o întoarcere completă a solului la starea inițială. Ca urmare a proceselor care apar în masa solului încă de la începutul formării, se determină formarea, dezvoltarea și evoluția acestuia. Esența proceselor, intensitatea lor în orizonturi diferite ale solului nu este aceeași, distanța de la suprafață are o mare influență asupra lor. Solul, ca sistem deschis, este, de asemenea, legat de alte sisteme naturale (atmosferă, sol, organisme vii) metabolism reciproc și multilateral.
Totalitatea proceselor de formare a anumitor orizonturi ale solului a fost numită procese elementare ale solului:
- formarea de pâslă de stepă, gunoi de pădure, turbă (acumularea de reziduuri organice pe suprafața solului);
- procesul humus-acumulator (acumularea de compuși organominerali și elemente de cenușă în orizonturile superioare);
- salinizarea solului (mișcarea sărurilor într-o stare dizolvată, urmată de precipitarea din soluție);
- reinstalarea (îndepărtarea sărurilor dizolvate în orizonturile inferioare sau dincolo de sol);
- oglinivanie, adică transformarea mineralelor primare în minerale secundare de argilă (descompunerea mineralelor primare și sinteza mineralelor secundare);
- procese illuviale (dizolvarea diferitelor substanțe în orizonturile superioare ale solului, soluționarea unor orizonturi profunde cu precipitarea anumitor substanțe și acumularea lor);
- levivazh - mișcarea sub influența gravitației celor mai mici particule solide în compoziția suspensiei;
- gleying (reconstituire cu elemente de valență variabilă, în principal fier și mangan, iar obesstrukturivanie asociat masei de sol), alcalinizare, solodization, podzolization, ferrugination, ferralitizatsiya, pedokriogenez et al.