Происхождение и строение Земли

Водоподъемная способность играет определенную роль в почвообразовании (процессах формирования почвенного профиля, передвижения солей по профилю) и в водном балансе почв. Однако подъем грунтовых вод может вызвать засоление почвы. Это происходит в случае высокой их минерализации. При низком залегании грунтовых вод благодаря капиллярному поднятию может возникнуть переувлажнение почвенной среды и создание анаэробных условий. Как засоление, так и анаэробныеусловия отрицательно влияют на плодородие почвы, что необходимо учитывать при орошении посевов.

Итак, водный режим почв определяется совокупностью явлений, обусловливающих поступление влаги в почву, ее передвижение, связывание (удерживание) и потери. Количественноводный режим почв характеризуется водным балансом, который зависит от многих факторов, и прежде всего от атмосферных осадков, глубины залегания грунтовых вод, инфильтрации воды, интенсивности ее испарения и водоудерживающей способности почв, рельефа местности. Водный баланс почв рассматривается как итог, учитывающий начальные и конечные запасы воды в почве, все статьи расхода и притока влаги в почву. Водный баланс разных почв в одинаковых климатических зонах имеет свои отличительные особенности.

Типы водного режима почв. Климатические  условия существенно влияют на водный баланс почв, численное значение которого прежде всего определяется соотношением величин инфильтраций и испарения воды из почвы. Г. Н. Высоцкий — основоположник учения о типах водного режима — выделяет в зависимости от почвенно-климатических зон такие типы водного режима: промывной, непромывной, периодически промывной и выпотной. При промывном (пермацидном) типе водного режима испарение меньше инфильтрации воды в почву. Вода осадков проникает вплоть до грунтовых вод (например, лесная зона,, подзолистые почвы). При непромывном (замкнутом) типе испарение равно инфильтрации. Влага осадков распределяется в. верхних горизонтах почвы, она находится как бы в подвешенном состоянии (степная зона, черноземные почвы). При периодически промывном типе чередуется ограниченное промачивание почвенного профиля со сквозным промачиванием. Характерен он для лесостепной зоны (серые лесные, некоторые оподзоленные почвы). Наконец, при выпотном (экссудативном) типе преобладает восходящий ток от грунтовых вод. Влага в почвенном профиле находится в виде поднятой от грунтовых вод капиллярной каймы (капиллярно подпертая влага). Такой тип водного режима обусловливает первичное засоление почв и характерен для засушливой зоны (гидроморфные солончаки, пойменные, плавневые и некоторые другие почвы). Особенности этого типа водного режима следует учитывать при поливах, чтобы не вызвать вторичного засоления поливных почв.

Закон Дарси — Закон фильтрации Дарси устанавливает линейную зависимость между объемным расходом жидкости или газа и гидравлическим градиентом (уклоном, перепадом давления) в пористых средах, например, в мелкозернистых, песчаных и глинистых грунтах. Дарси закон обычно используют при расчетах режимов разработки нефти и газа.

 

Капиллярное поднятие воды в грунтах происходит под действием поверхностной энергии минеральных частиц грунта и, следовательно, зависит от их удельной поверхности. 

Капиллярное поднятие воды в тонкой стеклянной трубке вызвано тем, что вода хорошо смачивает стекло, и в трубке образуется вогнутый мениск. 

Скорость капиллярного поднятия воды указана в мм / 10 мин. Сорта бумаги с несколько большей толщиной и прочностью - рекомендуются для двумерного хроматографирования. 

Явления капиллярного поднятия воды в пластах горных пород имеют большое практическое значение. В засушливых областях, например, с ними связано развитие процессов засоления почвы. Капиллярная влага, как известно, способна к устойчивому восходящему движению на участках неглубокого залегания уровня подземных вод. При этом процессе влага, достигающая поверхности земли, испаряется, а в результате накапливания при этом в почвенном слое солей образуются солончаки. 

Высоту капиллярного поднятия воды Нъ определяют лабораторным путем. 

Положение зоны капиллярного поднятия воды в грунтах находится в зависимости от сезонных и многолетних колебаний стояния уровня грудтовых вод, поэтому возможность изменения природной влажности грунтов в слое сезонного промерзания следует определять по материалам гидрогеологических изысканий и прогнозов, выполняемых на основе специальных расчетов. 

За толщину слоя капиллярного поднятия воды принимается расстояние от уровня подземной воды до горизонта, где влажность глинистого грунта не превышает влажности на границе раскатывания. 

Для устранения же капиллярного поднятия воды из песка дюны в песок ящиков латунные сетки дна ящиков были пропарафинированы. 

Ж. Жюрен открыл закон подъема  жидкости в капиллярных трубках, названный его именем (закон Жюрена). Обратная пропорциональная зависимость  высоты подъема жидкости в капиллярах диаметру капилляра была известна еще  в 1670 г.

 

 

Роль микроорганизмов  в круговороте зольных элементов  в системе почва- растения. Микориза и ее значение в питании древесных  растений азотом и зольными элементами.

 

 

Микроорганизмы. (Роль микроорганизмов  в почвообразовании не менее значительна, чем роль растений. Несмотря на малые размеры, они в силу своей многочисленности имеют огромную суммарную поверхность и потому активно соприкасаются с почвойу По данным Е.Н. Мишустина, на 1 га пахотного слоя почвы площадь активной поверхности бактерий достигает 5 млн м². Вследствие кратковременности жизненного цикла и высокой размножаемости микроорганизмы сравнительно быстро обогащают почву значительным количеством органического вещества) По подсчетам И. В. Тюрина, ежегодное поступление в почву сухого микробного вещества может составлять 0,6 тга. (Эта биомасса, богатая протеинами, содержащая много азота, фосфора, калия, имеет большое значение для почвообразования и формирования плодородия почвы. 
Микроорганизмы являются тем активным фактором, с деятельностью которого связаны процессы разложения органических веществ и превращения их в почвенный перегной. Микроорганизмы осуществляют фиксацию атмосферного азота. Они выделяют ферменты, витамины, ростовые и другие биологические вещества. От деятельности микроорганизмов зависит поступление в почвенный раствор элементов питания растений, а следовательно, плодородие почвы. 
Наиболее распространенным видом микроорганизмов почв являются бактерии. Их количество колеблется от нескольких сотен тысяч до миллиардов в 1 г почвы. В зависимости от способа питания бактерии подразделяют на гетеротрофные и автотрофные. 
Гетеротрофные бактерии используют углерод органических соединений, разлагая органические остатки до простых минеральных соединений. 
Автотрофные бактерии усваивают углерод из углекислоты воздуха и окисляют недоокисленные минеральные соединения, образующиеся в процессе деятельности гетеротрофов. 
По типу дыхания бактерии делят на аэробные, развивающиеся при наличии молекулярного кислорода, и анаэробные, не требующие для своей эволюции свободного кислорода. 
Подавляющее большинство бактерий лучше всего развивается при нейтральной реакции среды. В кислой среде они малодеятельны. 
Актиномицеты (лесневидные бактерии, или лучистые грибы) содержатся в почвах в меньших количествах, чем другие бактерии; однако они очень разнообразны, и им принадлежит важная роль в почвообразовательном процессе. Актиномицеты разлагают клетчатку, лигнин, перегнойные вещества почвы, участвуют в образовании гумуса. Они лучше развиваются в почвах с нейтральной или слабощелочной реакцией, богатых органическим веществом и хорошо обрабатываемых.

 

Микориза. Значительную роль в жизни  лесных деревьев играет микориза, выполняющая  во многих случаях функции корневых волосиков. Большинство лесных древесных  пород микотрофны. Микоризу на корнях древесных растений образуют высшие шляпные грибы, поэтому имеется связь в размещении этих грибов с определенными видами деревьев. Микориза — характерное явление для леса. После рубки исчезают и сопутствующие лесным деревьям шляпные грибы. Микориза, представляя собой симбиоз гриба и корня, может способствовать эффективному усвоению лесными древесными растениями зольных элементов и азота и, следовательно, ускорению роста растений. Существует и более широкий набор ферментов в растениях, лучшая обеспеченность их витаминами и водой благодаря микоризе.

Большинство полученных данных свидетельствуют  о полезности микоризы. Однако имеются  и некоторые данные о ее отрицательном  влиянии или о положительном  и отрицательном влияниях миризы. Это свидетельствует о целесообразности дальнейшего изучения взаимоотношений грибов в микоризообразовании древесных растений в различных лесах и лесорастительных условиях.

В практике лесоводства микориза получила признание при разведении некоторых  древесных пород, прежде всего дуба и сосны, в степях и полупустынях на черноземных и каштановых почвах путем добавления лесной почвы богатой микоризой. Еще в 1902 г. Г. Н. Высоцкий рекомендовал брать микоризу из дубового леса и вносить ее при разведении дуба в степи. Широкое распространение микоризация получила в нашей стране в 1949—1953 гг. в связи с развернувшимися работами по степному лесоразведению. При этом наряду с положительными результатами, выразившимися в увеличении приживаемости, лучшем развитии и состоянии сеянцев и саженцев, устранении хлороза и т. д., выявилась в ряде случаев и малая эффективность микоризации внесением лесной почвы. Оказалось, что при достаточной влажности микориза может образоваться при степных посадках леса и без этого мероприятия.

Исследования А. В. Баранея, Е. Н. Мишустина и О. И. Пушкинской, Н. М. Шемахановой и других показали, что внесение лесной почвы намного эффективнее влияет на развитие дуба в условиях каштановых, чем черноземных почв. Н. М. Шемаханова считает полезным внесение лесной почвы также и в некоторые черноземы в зоне сухих степей. Она же показала более высокую, чем на черноземе, эффективность микоризации на солонцах. На основе многолетних исследований Н. М. Шемаханова пришла к выводу, что использование лесной почвы — самый реальный путь внесения микоризообразующих грибов, причем дозы лесной почвы для черноземов около 30, а для каштановых почв 50 г на лунку.

Это не означает, однако, универсальности  микоризации. Микориза — лишь один из факторов, благоприятствующих приживаемости  и росту древесных пород. Надо учитывать комплекс экологических условий. При всем положительном значении микоризы нельзя ее и переоценивать.

 

      Методы  учета и борьбы с сорной  растительностью

 

Показатели засоренности по преобладающим  биологическим группам сорняков наносят на план полей севооборота или участков лесных культур. Для этого каждую группу сорняков на плане окрашивают в определенный цвет, а степень засоренности показывают различной штриховкой. Так, группу малолетних однодольных сорняков окрашивают в зеленый цвет, малолетних двудольных — в желтый; многолетних однодольных — оранжевый; многолетних двудольных — в красный. При наличии карантинных сорняков на плане соответствующего поля ставят красный крест. Чистые площади на карте оставляют незаштрихованными и неокрашенными. Карта засоренности снабжается пояснительной запиской, в которой приводятся таблицы обобщенных данных засоренности полей с выводами о ее причинах. Пояснительная записка должна заканчиваться сводным планом мероприятий по борьбе с сорняками. 
Обработке гербицидами подлежат поля, обследование которых показало, что на 1 м2 встречается один многолетний сорняк и больше, или они произрастают куртинами; малолетних — 6 шт. и более, а малолетних низкостебельных — 16 шт. и более. 
Для более детального картографирования и составления прогнозов развития сорной

растительности определяют степень  засоренности почвы семенами сорняков. С этой целью почвенным буром  берут пробы почвы на глубину  пахотного горизонта. Отбор осуществляется согласно методике по агрохимическому обследованию почв, осенью после вспашки или ранней весной. Количество проб на площади до 50 га равно 10; 50—100 га — 20; более 100 га — 25—30. После отбора индивидуальных проб составляют объединенную пробу почвы массой около 2 кг. Для выделения семян сорняков почву промывают водой на ситах с отверстиями 0,25 мм. Оставшиеся на сите семена высушивают, затем определяют их количество и видовой состав, для чего пользуются коллекциями или рисунками семян сорных растений

  Планируя мероприятия по борьбе с сорняками, необходимо учитывать состав и биологические особенности каждого вида. На каждом угодье обычно преобладает какой-то один из них. Именно на уничтожение этого вида сорняка следует обращать особое внимание при истреблении сорной растительности.Засоренность полей принято делить на типы:1. Малолетний (семенной) тип засоренности, при котором над другими сорняками преобладают однолетние и двулетние сорняки.

2. Корнеотпрысковый, когда на поле распространены в основном многолетние растения – такие, как бодяк полевой, горчак ползучий, осот полевой, латук татарский, ластовень острый.

3. Корневищный, при котором преобладают многолетние сорняки – такие, как гумай, кострец, пырей ползучий, свинорой пальчатый, хвощ плевой, мать-и-мачеха.

4. Смешанный (сложный), где сочетаются виды растений трех предыдущих групп.

В зависимости от принадлежности сорных растений к определенному типу применяют  различные способы их уничтожения  и подавления. Выделяют агротехнический, биологический и химический способы борьбы с сорняками.

Агротехнические способы включают в себя следующие мероприятия:

1. Провокация семян сорняков.

Под этим методом понимается создание благоприятных условий для прорастания  семян сорных растений с последующим  массовым уничтожением их ростков и всходов. Этот метод применяют на сильно засоренных полях в теплое время года при отсутствии на поле посевов культурных растений.

2. Механическое уничтожение.

Сорные растения подрезают или  выравнивают вручную и орудиями обработки почвы. Метод применяется при истреблении всех биологических групп растений в системе основной, предпосевной и послепосевной обработки. При этом необходимо учитывать биологические особенности растений. Например, подрезание многолетних растений после интенсивного биосинтеза питательных веществ и локализации их в глубоких слоях корней приводит к еще большей засоренности почвы.

3. Истощение.

Регулярно подрезаются вегетативные органы растений, вследствие чего увеличивается  расход питательных веществ сорняков на развитие новых ростков, что способствует их дальнейшему вымиранию. Метод широко применяется на участках с корнеотпрысковой засоренностью многолетними и двулетними сорняками в системе зяблевой обработки почвы.

4. Удушение.

Корни сорняков измельчают орудиями обработки почвы с последующей глубокой запашкой отрезков в почву. Этот метод в основном применяют на полях с корневищной засоренностью в системе зяблевой обработки почвы.

5. Высушивание (перегар).

Корневища сорных растений измельчают и подвергают воздействию солнечных  лучей в сухую, жаркую погоду. Высушивание длится 15–30 дней в сухую погоду, пока растение полностью не потеряет жизнеспособность. Этот способ широко применяется в южных (засушливых) районах европейской части России.

6. Вымораживание.

При глубокой вспашке корни многолетних сорняков извлекаются на поверхность почвы для того, чтобы при низких температурах они погибали. Метод используется в районах с малоснежными, морозными зимами.

7. Сжигание.

Метод широко применяется для истребления  сорняков всех видов и их семян

К биологическим способам относят:

1. Внедрение в севооборот культур, способных подавлять определенные виды сорняков.

2. Использование насекомых, питающихся сорными растениями (фитофагов). Этот метод особенно эффективен в борьбе с такими злостными и трудно искореняемыми вредителям, как амброзия полыннолистная, горчак ползучий, осот полевой, заразиха, вьюнок полевой и др