Современные методы изучения почв, и характеристика. Значение докучаевского почвоведения для физической географии.

Сравнительно-географический метод. Сущность этого метода заключается в сопряженном изучении разных типов почв и факторов почвообразования, исследовании закономерностей пространственной изменчивости почв, анализе структуры почвенного по — крова на разных уровнях его организации. Составными частями сравнительно-географического метода являются картографический и аэрокосмические методы.

Морфогенетический метод. Основу этого метода составляет изучение морфологического строения почвенного профиля в целом и на разных иерархических уровнях его организации. Для каждого уровня организации почв используются свои особые методы исследования.

Кристалло-молекулярный, или молекулярно-ионный, уровень организации исследуют методами электронной микроскопии, изучают строение и состав гумусовых веществ, морфологические признаки разрушения и синтеза почвенных минералов, органо-минеральные взаимодействия, трансформацию органического вещества.

Уровень почвенных агрегатов включает микро-, мезо — и макроагрегаты, новообразования растворимых солей, извести, гипса, железа и марганца. Описываются и изучаются форма, размер, структура, состав агрегатов. Применяются методы световой микроскопии.

Уровень почвенных горизонтов изучают в полевых условиях (морфологические признаки: мощность, цвет, структура, строение и др.) и в ходе камеральных исследований с применением стандартных шкал, оптических приборов, совмещенных с компьютером.

Сравнительно-исторический метод. Этот метод базируется на принципе актуализма, согласно которому в строении и свойствах современной почвы заложены возможности исследования эволюции почв, геологического прошлого, палеоклимата и палеоландшафтов. Сравнительно-исторический метод широко используется в палеопочвоведении и археологическом почвоведении.

Сравнительно-аналитический метод. Он заключается в сравнении вещественного состава и свойств твердой фазы почвенных горизонтов, с одной стороны, и материнской породы — с другой

(минералогического и химического составов, органического вещества, почвенных растворов, воздуха, почвенных животных и микроорганизмов).

Для определения вещественного состава почв используются инструментальные методы исследования, в том числе потенциометрические, вольт-амперометрические, кондуктометрические, термогравиметрические, методы молекулярной спектрофотометрии, атомной и рентгенофлюоресцентной спектроскопии, масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой, магнитно-ядерного резонанса и др.

Полевые методы исследования. Полевые методы предназначены для изучения почвенных режимов, водного и теплового балансов, структуры почвенного покрова, почвенного мониторинга, картирования почв, земельного кадастра. Включают маршрутные и стационарные методы, а также методы почвенных ключей.

Методы моделирования. Эта группа методов включает физическое и математическое моделирование. Они предназначены для экспериментального воспроизведения различных явлений и процессов в контролируемых условиях почвообразования и применяются как в полевых, так и в лабораторных условиях.

Геостатистические методы и геоинформационные системы. Для исследования закономерностей пространственного варьирования свойств почв используют геостатистические методы, геоинформационные системы (ГИС).

Развитие получает педотрансферный метод изучения гидрофизических функций почвы. Он основан на выявлении зависимостей между фундаментальными почвенными свойствами и гидрофизическими параметрами почв.

Метагеномика. Все большее внимание почвоведов привлекают методы метагеномики, используемые для исследования метагенома почвы, в связи с серьезной проблемой деградации почв и необходимостью их реабилитации. Метагеном почвы представляет собой геномы почвенных микроорганизмов, некультивируемых в лаборатории. Для выявления метогенома выделяются и секвенируются ДНК микробных ассоциатов из почвенных горизонтов.

А). Песчаные почвы

Песчаные почвы часто очень сухие, имеют дефицит питательных веществ, и через них легко просачивается вода. В них вода с трудом поднимается из более глубоких слоев с помощью капиллярного транспорта, либо это совсем невозможно. Поэтому агротехнические мероприятия таких видов почв весной должны сводиться к минимуму для удерживания влаги в семенном ложе. Органо- и водоудерживающая способность может быть улучшена при помощи добавления органического материала

Б). Илистые почвы с содержанием глины 0-10%

Эти почвы отличаются от песчаных большей склонностью к образованию корки, которая зачастую очень тверда. Если они распаханы, они могут слиться, и это уменьшит их возможность пропускать через себя воду во влажные периоды. В засушливые периоды такие почвы могут стать тяжело-возделываемыми. Однако они достаточно легко обрабатываются и могут сохранять немалый запас воды. Илистые почвы требуют хорошего уплотнения, но нужно избегать обработки почвы при влажных условиях.

В). Глинистые почвы с содержанием глины – 10-25%

Отличие глинистых почв от вышеописанных состоит в том, что коркообразование может быть очень интенсивным. Корка часто настолько твердая, что её приходится разбивать. При низком содержании глины и органического вещества структура оставляет желать лучшего.

Г). Глинистые почвы с содержанием глины 25-40%

Эти почвы имеют хорошую возможность поднимать воду из глубоких слоев капиллярным методом, но скорость процесса слишком мала, поэтому потребность растений в воде не удовлетворяется капиллярной влагой. Эти виды почв имеют более темную окраску, их структура более рыхлая. Данная агрегация уменьшает риск коркообразования. Для легкой культивации подобные земли нужно обрабатывать во время подходящего уровня воды в почве. Это риск образования комков, при засушливой погоде, или размытия, если слишком влажно. Описываемые почвы могут улучшаться за счет действия климата, корней и т.д.

Д). Глинистые почвы, с содержанием глины >40%

Тяжелые глины имеют высокую водоудерживающую способность, но большая часть воды сцеплена и недоступная для растений. Содержание гумуса обычно выше, чем в других минеральных почвах. Они не образуют корку при высыхании. Структура этого типа почвы может улучшаться с помощью, например, замораживания\размораживания и высушивания\увлажнения. В холодные зимы глина замерзает кусками и формирует очень благоприятный состав в верхнем слое. Если глина высыхает без промерзания, она может стать очень плотной и тяжелой для обработки. В увлажненном состоянии эти почвы могут быть липкими и трудно-проницаемыми для воды. Благодаря высокому содержанию глины, велик и уровень питательных веществ. Тяжелые глины требуют сильного уплотнения вокруг семени, когда они сухие, но не в увлажненном и пластичном состоянии. Опасность обработки их в насыщенном водой состоянии заключается в возможном уплотнении почвы.

В.В. Докучаев отмечал, что почва- это поверхностно лежащие минерально-органические образования, которые всегда более или менее сильно окрашены гумусом и постоянно являются результатом взаимной деятельности следующих агентов: живых и отживающих организмов (как растений, так и животных), материнской горной породы, климата и рельефа местности».

Самое главное в докучаевском определении почвы, сыгравшем столь выдающуюся роль в развитии новой науки, — это то, что оно:

во-первых, ставит почву в ряд самостоятельных природных тел, качественно отличающихся от всех иных тел природы.

во-вторых, согласно докучаевскому определению, почва — это явление историческое, имеющее свой возраст и историю образования.

третье — это подчеркнутое в самом определении наличие функциональных связей между почвой и всеми другими природными телами и явлениями.

Почва - это верхний плодородный слой земли, который видоизменен и изменяется под действием факторов почвообразования. Факторы почвообразования: почвообразующая порода, климат, растительность, рельеф, хозяйственная деятятельность человека. Докучаев развил учение о происхождении почвы, определяющая взаимосвязь факторов почвообразования.

Факторы почвообразования - внешние по отношению к почве компоненты природной среды, под воздействием и при участии которых образуется почва. Основатель генетического почвоведения В.В. Докучаев положил начало учению о факторах почвообразования, выразив функциональную зависимость почвы от климата, горной породы, организмов, рельефа и времени формулой П= f(К.Г.О.Р).Т.