Сады Старой Руссы
Саженцы Садоводство Ярмарки Старая Русса
Главная » Каталог

Каталог саженцев и посадочного материала «Садов Старой Руссы»

Почва и ее плодородие


Понятие о почве и ее плодородии (стр. 1 из 6)

Понятие о почве и ее плодородии.

Почвой следует назвать «дневные» или наружные горизонты горных пород (все равно каких), естественно измененные совместным воздействием воды, воздуха и различного рода организмов, живых и мертвых . все почвы на земной поверхности образуются путем чрезвычайно сложного взаимодействия местного климата, растительности и животных организмов, состава и строения материнских горных пород, рельефа местности и, наконец, возраста почвы. Почва играет большую роль в природе и жизни человеческого общества. С одной стороны, благодаря тому что растения усваивают воду и элементы питания из почвы, она является необходимым условием развития растений, с другой – сами растения служат пищей для животных и человека. Следовательно, почва как продукт жизни одновременно служит условием дальнейшего развития жизни на Земле. Почва – основное средство сельскохозяйственного производства и объект труда. Основным свойством почвы является ее плодородие.

Плодородие почвы – это способность удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла для нормальной деятельности и формирования урожая.

Каждой почве свойственны определенные показатели плодородия (биологические, агрофизические и агрохимические). К биологическим показателям относятся органическое вещество и микрофлора почвы, а также наличие семян и вегетативных органов сорняков, зараженность почвы вредителями и возбудителями болезней; к агрохимическим – поглотительная - поглотительная способность почвы, реакция почвенного раствора, наличие в почве питательных веществ; у агрофизическим – механический состав, структура и плотность почвы, строение и мощность пахотного слоя. Эти показатели почвы определяют состояние водного, воздушного, теплового и питательных режимов почвы.

В условиях интенсификации сельского хозяйства научной задачей земледелия должно быть установление моделей плодородия по комплексной системе его показателей, определяющих величину урожая.

В.Р. Вильямс различал элементы плодородия – это факторы жизни растений, связанные с почвой, - питательные вещества и вода. Условия плодородия – такое состояние почвы, при котором обеспечивается наилучший приток и использование растениями элементов плодородия и устраняется антогонизм между ними. Это физические свойства почвы, ее реакция (кислотность, щелочность), чистота от семян и вегетативных органов сорняков, возбудителей болезней и вредителей. В процессе окультуривания необходимо регулировать условия плодородия почвы, обеспечивающее максимальное содержание в ней элементов плодородия.

Условия плодородия зависят не только от природных свойств почвы, они создаются человеком в процессе функционирования земли в качестве средства сельскохозяйственного производства, т.е. в результате окультуривания почвы. Окультуривание почвы – это процесс изменения природных свойств в благоприятную сторону путем применения научно обоснованных приемов воздействия на нее (мелиорация, известкование и гипсование, внесение удобрений, рациональная обработка, освоение севооборотов, борьба с засоренностью и зараженностью болезнями и вредителями и др.) в комплексе мероприятий зональной системы земледелия. Для окультуривания почвы используются методы биологического, химического и физического воздействия на нее.

Сохранение и воспроизводство плодородия почв – главная задача земледелия. Воспроизводство плодородия почвы – это программированное повышение плодородия, осуществляемое в системах земледелия на основе оптимальных моделей плодородия. Простое воспроизводство плодородия почвы – восстановление плодородия до исходного уровня, расширенное воспроизводство -повышение плодородия по сравнению с исходным уровнем. С помощью комплекса мероприятий системы земледелия необходимо обеспечивать в почве бездефицитный и положительный баланс гумуса.

Установлены различные понятия плодородия почвы. Различают естественное плодородие почвы, которое создавалось под влиянием естественных факторов почвообразования, и эффективное плодородие, которое является результатом совокупного влияния природных факторов и производственной деятельности человека, зависит от хозяйственного воздействия его на почву, характеризуется уровнем урожая. В настоящее время производственная деятельность человека оказывает все большее влияние на плодородие почвы. Таким образом, плодородие почвы — это не статическое (неподвижное) свойство, а динамическое, и при правиль­ном использовании почвы оно непрерывно возрастает.

С таким материалистическим пониманием плодородия почвы находится в полном противоречии «закон убываю­щего плодородия почвы», согласно которому каждая по­следующая затрата труда и средств производства на одном и том же участке земли дает все меньшую прибавку урожая.

Единственный довод в пользу закона представляет собой «бессодержательнейшую абстракцию, которая оставляет в стороне самое главное: уровень тех­ники, состояние производительных сил». И далее: «закон убывающего плодоро­дия почвы» вовсе не применим к тем случаям, когда тех­ника прогрессирует, когда способы производства пре­образуются; он имеет лишь весьма относительное и услов­ное применение к тем случаям, когда техника остается неизменном».

Условия плодородия - это такое состояние почвы, при котором обеспечивается наилучший приток и использование растениями элементов плодородия и устраняется антагонизм между ними. К условиям плодородия относятся физические свойства почвы, ее реакция, чистота зачатков сорняков, возбудителей болезней и вредителей.

Условие плодородия зависят не столько от природных свойств почвы, сколько создаются в процессе функционирования земли в качестве средства сельскохозяйственного производства, то есть в результате окультуривания почвы.

Окультуривание есть процесс изменения важных природных свойств почвы в благоприятную сторону путем применения научно обоснованных приемов воздействия на почву (мелиорация, изве­сткование и гипсование, внесение удобрений, обработка почвы, борьба с засоренностью и зараженностью и др.).

Для окультуривания почвы используются методы биологического, химического и физического воздействия.

Биологический метод заключается в регулировании процессов синтеза и разложения органического вещества в почве, правильном подборе возделываемых растений и их сортов, наилучшем со­отношении между ними и правильном чередовании их в севообороте.

Особенное влияние на баланс органического вещества в почве оказывает посев многолетних бобовых трав и травосмесей бо­бовых и злаковых. Посевы бобовых трав служат также наиболее дешевым и доступным способом обогащения почвы азотом путем фиксации его из атмосферного воздуха клубеньковыми бактерия­ми. Большое влияние оказывают также посевы бобовых растений на зеленое удобрение, использование различных приемов регулирования численности и состава микрофлоры. Разложение органического вещества в почве усиливается при более глубокой и свое­
временной обработке почвы, введении в севообороты пропашных
культур и чистых паров.

Химический метод предусматривает применение минеральных удобрении, известкование и гипсование почвы для пополнения запасов доступных растениям питательных веществ и устранения неблагоприятных химических свойств почвы и почвенного раствора
(кислотность, щелочность).

Физический метод состоит в физико-механических воздействи­ях на почву. Сюда относятся приемы обработки почвы, физико-химические методы создания почвенной структуры, приемы регу­лирования водного, воздушного и теплового режимов почвы, вклю­чая гидротехнические мелиорации.

Каждый из этих трех методов воздействует в той или иной степени на все свойства почвы и процессы в ней, но наилучшие результаты можно получить лишь при умелом сочетании всех трех методов.

Уровень плодородия и степень окультуренности почвы опреде­ляют по ряду показателей, которые условно можно разделить
на те же три группы, что и методы окультуривания. Показатели плодородия и окультуренности почвы. К биоло­гическим показателям относятся органическое вещество и микрофлора почвы. Органическое вещество почвы находится: а) в от­мерших телах растений, животных и микроорганизмов, внесенных в. почву органических удобрениях, находящихся на разных степе­нях разложения; б) в продуктах жизнедеятельности, выделяемых в почву обитающими в ней живыми организмами; в) в почвенном перегное.

Масса отмерших остатков растений в пахотном слое на гектаре колеблется от нескольких центнеров до 10 т и более и зависит от вида возделываемых растений и приемов агротехники. Масса отмерших микроорганизмов в течение одного года может дости­гать, по данным Н. А. Красильникова, 6 т на гектар.

Гумус является основным источником питательных веществ для растений. Он содержит от 3,5 до 5% азота.

Химический состав почв в основном зависит от почво- образующих пород. Однако есть и существенные различия между содержанием отдельных химических элементов в почве и в материнской породе. Прежде всего почвы содержат углерод и азот, входящие в состав гумуса, которого нет в породе (исключение составляют почвы, сформировавшиеся на торфяниках и разных погребенных органических отложениях). Кроме того, растения извле­кают корнями из глубоких горизонтов необходимые эле­менты питания, которые при отмирании растений акку­мулируются в пахотном слое. Наряду с этим многие элементы постепенно вытесняются из верхних горизонтов вследствие промывания почвы осадками.

Важнейшей составной частью почвы, определяющей ее свойства и плодородие, является перегной, или гумус. Это темное аморфное коллоидное вещество сложного химического состава, образовавшееся в резуль­тате разложения мертвых остатков растений и животных и последующих процессов новообразования органических веществ.

mirznanii.com

Глава 10. ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ

Глава 10. ПЛОДОРОДИЕ ПОЧВ

 

Значение почвы как основного средства сельскохозяйственного производства определяется ее основным свойством – плодородием. Плодородие – это способность почвы удовлетворять потребность растений во всех необходимых им условиях (элементах питания, воде, воздухе, тепле и др.) для нормального роста и развития.

Развитие учения о плодородии почв связано с именем русского почвоведа В.Р.Вильямса. Он изучил формирование и развитие плодородия в ходе процесса почвообразования, показал взаимосвязь со свойствами почв и пути его повышения при сельскохозяйственном использовании.

Плодородие – особое специфическое свойство почвы, являющееся главным качественным отличительным признаком ее от горной породы. Плодородия является результатом почвообразования, а при использовании в сельском хозяйстве - результатом окультуривания.

 

§1. Виды почвенного плодородия

 

Различают следующие виды плодородия: естественное (природное), искусственное, эффективное (экономическое) и потенциальное.  

Естественное плодородие – то плодородие, которым обладает почва в природном состоянии без вмешательства человека. Естественное плодородие в одном случае может быть сравнительно высоким, в другом весьма низким, но всегда определяется сочетанием и совместным влиянием природных факторов и процессов почвообразования. Естественным плодородием в чистом виде практически обладают лишь целинные земли. Оно определяется биологической продуктивностью, т.е. количеством растительной массы, создаваемой за год на единицу площади.

Искусственное плодородие – плодородие, которым обладает почва в результате целенаправленного воздействия человека (обработки, удобрения, мелиорации и других приемов по окультуриванию). С момента, когда целинный участок вовлекается в оборот и почва становится средством производства и продуктом труда человека, она наряду с естественным приобретает искусственное плодородие. В чистом виде оно возникает при создании субстратов для выращивания растений в теплицах, парниках и т.п.

Искусственное плодородие свойственно всем в той или иной мере окультуренным почвам. Однако как бы ни была высоко окультурена почва, она наряду с искусственным всегда обладает и естественным плодородием, обусловленным природными свойствами почвы. Чем выше культура земледелия, тем больше изменились первоначальные качества почв и тем сильнее выражено в ней искусственное плодородие. Однако определить, какая часть плодородия окультуренной почвы относится к ее естественному плодородию, а какая к искусственному, невозможно. Эти два вида плодородия неразрывно связаны между собой и формируют эффективное (экономическое) плодородие.

Эффективное (экономическое) плодородие представляет собой ту часть плодородия почвы, которая реализуется в виде урожая растений. Оно является реальным выражением искусственного и природного плодородия, вместе взятых, и представляет собой результат воздействия человека на почву в определенных социально-экономических условиях. Следовательно, к основным факторам, от которых зависит эффективное плодородие, относятся не только уровень природного плодородия, но в большей степени условия использования почв в производстве, уровень развития науки, техники и реализации их достижений, и растет вместе с ростом последних. Является частью потенциального плодородия почв.

Потенциальное плодородие – это суммарное плодородие почвы, определяемое ее приобретенными в процессе почвообразования или созданными (измененными) человеком свойствами. Характеризуется запасами элементов питания растений, формами их соединений и сложным взаимодействием всех других свойств, определяющих способность почвы в благоприятных условиях обеспечения растений другими факторами – водой, воздухом, теплом (а это возможно при окультуривании) – длительное время мобилизовать в необходимых для растений количествах элементы питания и поддерживать высокий уровень эффективного плодородия. Огромное потенциальное плодородие имеет, например, луговой торфяник, после осушения и освоения на нем получают очень высокие урожаи культурных растений за счет частичного расхода запасного фонда. Высоким потенциальным плодородием обладают черноземные почвы, низким – подзолистые.

Различные растения предъявляют неодинаковые требования к почвенным условиям. Поэтому говорят об относительном плодородии почв, т.е. по отношению к определенным видам растений или растительным формациям. Одна и та же почва может быть плодородной для одних и малопригодной для других растений. Например, болотные почвы высокоплодородны для болотной растительности и не подходят для степной, кислые подзолистые плодородны в отношении  лесной растительности, на солончаках хорошо произрастает галофильная растительность.

 

§2. Факторы и условия плодородия почв. Воспроизводство плодородия

 

Различают факторы и условия почвенного плодородия. К первым относятся элементы азотного и зольного питания растений, лучистая энергия, вода, воздух и тепло – необходимые земные факторы жизни и роста растений, ко вторым – совокупность свойств и режимов, сложное взаимодействие которых определяет возможность обеспечения растений земными факторами (физические и физико-химические свойства, наличие токсических веществ и др.).

Главные показатели (условия), определяющие уровень почвенного плодородия, можно объединить в следующие группы:

1) комплекс физических свойств почвы – механический состав, структура, физико-механические свойства, воздушные, водные и тепловые свойства;

2) комплекс химических свойств – гумусовый состав, минералогический и химический состав, количество подвижных форм макро- и микроэлементов, наличие токсических веществ, отсутствие избытка легкорастворимых солей;

3) комплекс физико-химических свойств – реакция, емкость поглощения, состав обменных катионов, степень насыщенности основаниями, окислительно-восстановительный потенциал;

4) комплекс биологический свойств – количество микроорганизмов, преобладание бактерий (нитрифицирующих, целлюлозоразрушающих, наличие азотфиксирующих), ферментативная активность, «дыхание» почвы, фитосанитарное состояние;

5) комплекс режимов почвы – благоприятные водно-воздушный, пищевой и тепловой.

Необходимо подчеркнуть, что плодородие проявляется как результат сложного взаимодействия и взаимовлияния свойств и режимов почвы. Свойства почвы могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на уровень ее плодородия. В таблице 13 перечислены основные лимитирующие факторы почв и соответствующие приемы их мелиорации.

Таблица 13.

Лимитирующие факторы плодородия и прием их ликвидации

Фактор

Мелиоративный прием

Избыточная кислотность

Известкование

Избыточная щелочность

Гипсование, внесение физиологически кислых удобрений

Избыток солей

Промывка на фоне дренажа сбросных и почвенно-грунтовых вод

Высокая глинистость

 

Высокая плотность

Недостаток тепла

Пескование, оструктуривание, глубокое рыхление

Оструктуривание, рыхление, травосеяние

Тепловые мелиорации: мульчирование поверхности, снегонакопление, лесополосы, пленочные укрытия

Недостаток воды

 Орошение, агротехнические приемы накопления воды в почве и защиты от испарения

Недостаток минерального питания

Избыток воды (заболоченность)

Недостаток аэрации

Минеральные и органические удобрения

 

Дренаж осушительный

Дренаж, оструктуривание, щелевание

Пестрота микрорельефа

Планировка поверхности

Большой уклон поверхности

Террасирование, полосно-контурная обработка, полосная посадка культур

Малый корнеобитаемый слой, ограниченный внутрипочвенными  прослоями

Постепенное углубление с применением плантажа, глубокого рыхления, взрывных мелиораций

Резко дифференцированный на горизонты профиль

Постепенное углубление корнеобитаемого слоя, ликвидация дифференциации глубокой обработкой

Токсикоз химический

Химические и агротехнологические мелиорации

Токсикоз биологический

Агротехнологические и биологические мелиорации, севооборот. парование

 

После освоения целинной почвы ее плодородие изменяется в зависимости от мероприятий по окультуриванию почвы. В ней происходят количественные и качественные изменения, которые могут протекать в благоприятном направлении (накопление элементов питания, улучшение водно-воздушного режима и др.) или в нежелательном (разрушение структуры, эрозия и др.). С урожаями культурных растений выносится много питательных элементов из почвы, и тем больше, чем выше урожай. Кроме того, большое количество теряется в результате вымывания осадками, эрозии и др., что приводит к снижению плодородия почв. Однако могут сложиться  условия и для стабильного уровня плодородия. Поэтому выделяют три вида воспроизводства почвенного плодородия: неполное, простое и расширенное.

При неполном воспроизводстве формируется плодородие ниже первоначального, возвращение к исходному уровню означает простое воспроизводство, при создании плодородия выше, чем начальное, – расширенное воспроизводство.

К основным приемам повышения эффективного плодородия относятся рациональное применение органических и минеральных удобрений, известкование и гипсование почв, система обработки, орошение и осушение, введение системы севооборотов, мероприятия по борьбе с эрозией и возделывание наиболее урожайных сортов растений и др. При этом необходимо выполнение следующего принципа землепользования: любая система земледелия должна быть обоснована экологически, т.е. соответствовать почвенно-климатическому природному комплексу.

 

§3. Бонитировка и оценка почв

 

Бонитировка (от лат. bonitоs – доброкачественность) почв – это специализированная научно-производственная классификация почв по их продуктивности. Строится на сопоставлении объективных природных свойств и режимов почв, наиболее важных для роста сельскохозяйственных растений со средней многолетней урожайностью основных сельскохозяйственных культур, возделываемых в региональной зоне.

Впервые на примере почв Нижегородской губернии В.В.Докучаев при участии Н.М.Сибирцева разработал научный метод бонитировки почв, на основании которого было показано, что каждая почва имеет большое число свойств, формирующих в совокупности плодородие почв. Однако не все признаки могут быть критериями бонитировки, а только те, которые мало подвержены изменениям во времени, надежно характеризуют уровень плодородия и коррелируют с урожайностью. Кроме того, учитывать необходимо и особенности природной зоны, ее агроклиматические показатели – термические условия и водный режим (сумма температур выше 10 оС, коэффициент увлажнения, степень континентальности климата), так как природные свойства, определяющие плодородие почв, различаются по почвенно-климатическим зонам.

В условиях гумидного климата (таежно-лесная, буроземно-лесная зона), где обеспечение влагой основных сельскохозяйственных культур достаточное, наибольшие корреляционные связи урожайности наблюдаются с содержанием гумуса в пахотном слое, рН солевой вытяжки, гидролитической кислотностью, содержанием физической глины, суммой поглощенных оснований, степенью насыщенности основаниями.

В условиях аридного климата (лесостепная, степная, сухостепная, полупустынная зоны) с недостаточным обеспечением влагой сельскохозяйственных культур свойствами, характеризующими бонитет почвы, являются: содержание гумуса в пахотном слое и запасы его во всей толще гумусового горизонта в т/га, степень насыщенности и емкость поглощения, гранулометрический состав (% физической глины). В засоленных почвах – наличие легкорастворимых солей, в солонцах – наличие поглощенного натрия.

На продуктивность почв, а соответственно, и урожайность культур оказывают влияние и другие факторы, которые сложно определить количественно (степень смытости или дефлированности, оглеености и др.). Такие факторы учитываются отдельно с помощью поправочных коэффициентов, которые вычисляются по сопоставлению урожайности на таких почвах.

Вышеперечисленный перечень признаков почв уточняется в соответствии с местными особенностями и традиционными подходами в оценочных работах. В условиях Беларуси такими признаками являются:

● генетический тип и разновидность почв, определяемые по степени проявления тех или иных процессов почвообразования, физико-химическим свойствам почвообразующих пород, морфологическому строению почвенного профиля,

● гранулометрический состав,

● основные агрохимические свойства – кислотность, степень насыщенности основаниями, содержание гумуса, подвижных форм фосфора и калия, количество общего и легкогидролизуемого азота, обменного кальция, микроэлементов и др.

В Беларуси используется 100-балльная оценочная шкала, где наилучшим почвам дается балл 100, наихудшим – минимальный. Для этого первоначально вычисляют баллы по каждому из выбранных свойств почвы по следующей формуле:

 

где Бi– балл, который характеризует почву по i-му свойству, Ci – количественный показатель i-го свойства, Cоп  – оптимальное значение этого свойства. Затем рассчитывается средний балл для всех свойств.

В соответствии с методикой, которая разработана в Белорусском научно-исследовательском институте почвоведения и агрохимии и Белорусском государственном проектном институте по землеустройству, оценка земель состоит из следующих частей: оценка плодородия (бонитировка) почв, оценка технологических свойств земельных участков, оценка месторасположения участков, общая оценка.

Оценка плодородия – заключается в выявлении возможностей почвы земельного участка для выращивания следующих сельскохозяйственных культур и групп культур: 1) озимая рожь, 2) озимая пшеница, 3) овес, 4) ячмень и яровая пшеница, 5) кормовой люпин, 6) горох, вика, пелюшка, 7) картофель, 8) корнеплоды, 9) лен, 10) кукуруза, 11) люцерна, клевер, 12) злаковые травы. Степень соответствия почв для выращивания этих культур определяется по 100-балльной шкале, в которой оценку 100 баллов получает самая лучшая почва для той или иной культуры. В случае, если почвы не соответствуют оптимальным параметрам по каким-либо показателям по оценочной шкале, вводят поправочные коэффициенты. В зависимости от величины баллов бонитета с учетом коэффициентов земельные участки разделяются на группы по их пригодности для выращивания разных культур: ● наиболее пригодные – > 70 баллов; ● пригодные – 40 – 70 баллов; ● малопригодные – 20 – 40 баллов; ● непригодные – < 20 баллов.

Оценка технологических свойств земельных участков заключается в определении степени благоприятности проведения полевых работ по выращиванию сельскохозяйственных культур по сравнению с оптимальными условиями. В качестве эталона принят прямоугольный рабочий участок пашни без камней, с длиной не менее 1000 м, углом наклона до 10, неизрезанный препятствиями и без кустов. Затраты на выполнение работ на эталонном участке принимается за единицу, а на рабочих участках с худшими условиями индекс затрат увеличивается в соответствии с ухудшением условий.

Оценка месторасположения рабочих участков определяется их отдаленностью от центральной усадьбы и производственных подразделений и качеством дорог. За эталон принимается отдаленность участка с асфальтированной дорогой не более 1 км.

Общая оценка предусматривает получение следующих экономических показателей:

1) индекс оценочных затрат на 1 га, который рассчитан по величине базовой урожайности, технологическим свойствам и месторасположению земельных участков по отношению к средним условиям. Для определения величины базисной урожайности используют балл бонитета почвы;

2) индекс оценочной себестоимости полученной продукции в отношении к средним условиям, которые получаются на основании оценочных затрат и урожайности сельскохозяйственных культур.

3) индекс дифференциации оценочного чистого дохода на 1 га в отношении к средним и худшим условиям. Этот индекс отражает сравнительную эффективность выращивания сельскохозяйственных культур, которая обусловлена качеством земли как средством производства.

Показатели общей оценки используются для определения денежной стоимости земли и налогов на нее, что важно в условиях рыночной экономики.

Бонитировка почв с кормовыми угодьями имеет два методических подхода. Если кормовые угодья являются улучшенными и культурными, то они оцениваются, как и пахотные почвы, по 100-балльной шкале. Оценка почв с естественными кормовыми угодьями, не подвергавшихся коренному улучшению, проводится по оценочной шкале, которая построена на основании фактической многолетней продуктивности:

где БК – бонитет кормовых угодий, ПК – многолетняя продуктивность (3 – 5 лет) в центнерах кормовых единиц с 1 га, 0,25 – цена балла в центнерах кормовых единиц с

1 га. Оценка земель является составной частью земельного кадастра, который содержит сведения о природном, хозяйственном и правовом состоянии земель. В его состав входят акт на право землепользования, кадастровая земельная карта и кадастровая земельная книга.

ebooks.grsu.by

Плодородие почвы ⋆ Земледелие

Оптимальные показатели плодородия достигаются применением комплекса агротехнических приемов и агрохимических средств. Почвенным институтом имени В.В. Докучаева предложены параметры показателей плодородия почв, обеспечивающие высокую урожайность культур.

Для дерново-подзолистых почв важным показателем является уровень кислотности, который определяется с учетом специализации севооборота, биологических особенностей культур, гранулометрического состава почвы, суммы и состава поглощенных катионов.

Одной из причин чувствительности растений к кислой реакции почвы является наличие и подвижность алюминия, причем культуры реагируют на содержание активных форм и на соотношение обменного кальция и алюминия или суммы кальция, магния и алюминия. Чем выше это соотношение, тем меньше проявлено действие алюминия.

Проблема оптимизации реакции почвенного раствора обусловлена применением физиологически кислых минеральных удобрений, приводящих к обеднению пахотного слоя кальцием. Поддержание оптимальной реакции среды кислых почв связано с научно обоснованной технологией известкования.

Первоочередно плодородие почвы определяется содержанием органического вещества. Установлены оптимальные параметры содержания гумуса в дерново-подзолистых почвах в зависимости от гранулометрического состава: в песчаных — 1,8-2,0, супесчаных — 2,0-2,5, суглинистых — 2,6-3,0. Для поддержания бездефицитного баланса гумуса необходимо ежегодно вносить соответственно 16-18 т/га, 13-15 т/га и 10-12 т/га навоза.

Для поддержания оптимального содержания гумуса в кислых дерново-подзолистых и серых лесных почвах сочетают известкование, внесение органических и азотных удобрений в дозах, покрывающих более 90% выноса азота культурами, включение в структуру посевных площадей бобово-злаковых травосмесей. Дозы органических удобрений определяют в зависимости от содержания гумуса и гранулометрического состава. Оценку азотного режима почв проводят по содержанию минерального азота.

universityagro.ru

Почва — Википедия

Почвенный профиль

Почва — природное тело, фор­ми­рую­щее­ся в ре­зуль­та­те пре­об­ра­зо­ва­ния по­верх­но­ст­ных сло­ёв суши Земли при со­вме­ст­ном воз­дей­ст­вии факторов почвообразования.

Почва со­сто­ит из поч­вен­ных го­ри­зон­тов, об­ра­зую­щих поч­вен­ный профиль, ха­рак­те­ри­зу­ет­ся плодородием[1][2]. Многообразие почв отражено в разных типах почв[3]. Почвы изучает особая наука — (почвоведение), а также агрономия, геология, грунтоведение, геохимия и другие научные направления. Почвы и подводные илы образуют особую оболочку Земли — педосфера, которая активно взаимодействует с соседними геосферами

До работ В. В. Докучаева почва рассматривалась как геологический и агрономический термин:

  • 1839 — Подлежащая, в виде пласта, горная порода называется постелью или подошвою (lit, sole)[4]. Почва вулканическая, Почва порфировая, Почва гранитовая.
  • 1863 — в Словаре В. И. Даля — Почва: земля, основание (от почивать, лежать).
  • 1882 — Верхний слой земли[5].

В. В. Докучаев с 1883 года[6] впервые рассматривает почву как самостоятельное природное тело, формирующееся под воздействием факторов почвообразования: «совокупностью причин (грунт, климат, рельеф, возраст и растительность)». Он подытоживает, что почва «есть функция (результат) от материнской породы (грунта), климата и организмов, помноженная на время»[7].

Горизонты в профиле почвы

Термины по ГОСТ 27593-88:

  • Почвенный профиль — совокупность генетически сопряжённых и закономерно сменяющихся почвенных горизонтов, на которые расчленяется почва в процессе почвообразования. Почвенный профиль- вертикальный разрез почвы от поверхности до материнской породы(грунтовой)[8].
  • Почвенный горизонт — специфический слой почвенного профиля, образовавшийся в результате воздействия почвообразовательных процессов[8].
  • Почвенный покров — совокупность почв, покрывающих земную поверхность[8].

В процессе почвообразования, прежде всего под действием вертикальных (восходящих и нисходящих) потоков вещества и энергии, а также неоднородности распределения живого вещества исходная порода расслаивается на генетические горизонты. Часто почвы формируются на исходно вертикально неоднородных двучленных породах, что откладывает отпечаток на почвообразование и сочетание горизонтов.

Горизонты рассматриваются как однородные (в масштабе всей почвенной толщи) части почвы, взаимосвязанные и взаимообусловленные, отличающиеся по химическому, минералогическому, гранулометрическому составу, физическим и биологическим свойствам. Комплекс горизонтов, характерный для данного типа почвообразования, образует почвенный профиль.

Для горизонтов принято буквенное обозначение, позволяющее записывать строение профиля. Например, для дерново-подзолистой почвы: A0-A0A1-A1-A1A2-A2-A2B-BC-C[9].

Выделяются следующие типы горизонтов[10]:

  • Органогенные — (подстилка (A0, O), торфяной горизонт (T), перегнойный горизонт (Ah, H), дернина (Ad), гумусовый горизонт (A) и т. д.) — характеризующиеся биогенным накоплением органического вещества.
  • Элювиальные — (подзолистый, лессированный, осолоделый, сегрегированный горизонты; обозначаются буквой E с индексами, либо A2) — характеризующиеся выносом органических и/или минеральных компонентов.
  • Иллювиальные — (B с индексами) — характеризующиеся накоплением вынесенного из элювиальных горизонтов вещества.
  • Метаморфические — (Bm) — образуются при трансформации минеральной части почвы на месте.
  • Гидрогенно-аккумулятивные — (S) — образуются в зоне максимального накопления веществ (легкорастворимые соли, гипс, карбонаты, оксиды железа и т. д.), приносимых грунтовыми водами.
  • Коровые — (K) — горизонты, сцементированные различными веществами (легкорастворимые соли, гипс, карбонаты, аморфный кремнезём, оксиды железа и др.).
  • Глеевые — (G) — с преобладающими восстановительными условиями.
  • Подпочвенные — материнская порода (C), из которой образовалась почва, и залегающая ниже подстилающая порода (D) иного состава.

Почва высокодисперсна и обладает большой суммарной поверхностью твёрдых частиц: от 3—5 м²/г у песчаных до 300—400 м²/г у глинистых. Благодаря дисперсности почва обладает значительной пористостью: объём пор может достигать от 30 % общего объёма в заболоченных минеральных почвах до 90 % в органогенных торфяных. В среднем же этот показатель составляет 40—60 %.

Плотность твёрдой фазы (ρs) минеральных почв колеблется от 2,4 до 2,8 г/см³, органогенных: 1,35—1,45 г/см³. Плотность почвы (ρb) ниже: 0,8—1,8 г/см³ и 0,1—0,3 г/см³ соответственно. Пористость (порозность, ε) связана с плотностями по формуле:

ε = 1 — ρbs

Минеральная часть почвы[править | править код]

Шлиф почвенного агрегата под микроскопом
Минералогический состав

Около 50—60 % объёма и до 90—97 % массы почвы составляют минеральные компоненты. Минералогический состав почвы отличается от состава породы, на которой она образовалась: чем старше почва, тем сильнее это отличие.

Минералы, являющиеся остаточным материалом в ходе выветривания и почвообразования, носят название первичных. В зоне гипергенеза большинство из них неустойчиво и с той или иной скоростью разрушается. Одними из первых разрушаются оливин, амфиболы, пироксены, нефелин. Более устойчивыми являются полевые шпаты, составляющие до 10—15 % массы твёрдой фазы почвы. Чаще всего они представлены относительно крупными песчаными частицами. Высокой стойкостью отличаются эпидот, дистен, гранат, ставролит, циркон, турмалин. Содержание их обычно незначительно, однако позволяет судить о происхождении материнской породы и времени почвообразования. Наибольшую устойчивость имеет кварц, который выветривается за несколько миллионов лет. Благодаря этому в условиях длительного и интенсивного выветривания, сопровождающегося выносом продуктов разрушения минералов, происходит его относительное накопление.

Почва характеризуется высоким содержанием вторичных минералов, образованных в результате глубокого химического преобразования первичных, или же синтезированных непосредственно в почве. Особенно важна среди них роль глинистых минералов — каолинита, монтмориллонита, галлуазита, серпентина и ряда других. Они обладают высокими сорбционными свойствами, большой ёмкостью катионного и анионного обмена, способностью к набуханию и удержанию воды, липкостью и т. д. Этими свойствами во многом обусловлена поглотительная способность почв, её структура и, в конечном счёте, плодородие.

Высокое содержание минералов-оксидов и гидроксидов железа (лимонит, гематит), марганца (вернадит, пиролюзит, манганит), алюминия (гиббсит) и др., также сильно влияющие на свойства почвы — они участвуют в формировании структуры, почвенного поглощающего комплекса (особенно в сильно выветрелых тропических почвах), принимают участие в окислительно-восстановительных процессах. Большую роль в почвах играют карбонаты (кальцит, арагонит см. карбонатно-кальциевое равновесие в почвах). В аридных регионах в почве нередко накапливаются легкорастворимые соли (хлорид натрия, карбонат натрия и др.), влияющие на весь ход почвообразовательного процесса.

Гранулометрический состав
Треугольник Ферре

В почвах могут находиться частицы диаметром как менее 0,001 мм, так и более нескольких сантиметров. Меньший диаметр частиц означает большую удельную поверхность, а это, в свою очередь — большие величины ёмкости катионного обмена, водоудерживающей способности, лучшую агрегированность, но меньшую порозность. Тяжёлые (глинистые) почвы могут иметь проблемы с воздухосодержанием, лёгкие (песчаные) — с водным режимом.

Для подробного анализа весь возможный диапазон размеров делят на участки, называемые фракциями. Единой классификации частиц не существует. В российском почвоведении принята шкала Н. А. Качинского. Характеристика гранулометрического (механического) состава почвы даётся на основании содержания фракции физической глины (частиц менее 0,01 мм) и физического песка (более 0,01 мм) с учётом типа почвообразования.

В мире также широко применяется определение механического состава почвы по треугольнику Ферре: по одной стороне откладывается доля пылеватых (silt, 0,002—0,05 мм) частиц, по второй — глинистых (clay, <0,002 мм), по третьей — песчаных (sand, 0,05—2 мм) и находится место пересечения отрезков. Внутри треугольник разбит на участки, каждый из которых соответствует тому или иному гранулометрическому составу почвы. Тип почвообразования при этом не учитывается.

Органическая часть почвы[править | править код]

В почве содержится некоторое количество органического вещества. В органогенных (торфяных) почвах оно может преобладать, в большинстве же минеральных почв его количество не превышает нескольких процентов в верхних горизонтах.

В состав органического вещества почвы входят как растительные и животные остатки, не утратившие черт анатомического строения, так и отдельные химические соединения, называемые гумусом. В составе последнего находятся как неспецифические вещества известного строения (липиды, углеводы, лигнин, флавоноиды, пигменты, воск, смолы и т. д.), составляющие до 10—15 % всего гумуса, так и образующиеся из них в почве специфические гумусовые кислоты.

Гумусовые кислоты не имеют определённой формулы и представляют собой целый класс высокомолекулярных соединений. В советском и российском почвоведении они традиционно разделяются на гуминовые и фульвокислоты.

Элементный состав гуминовых кислот (по массе): 46—62 % C, 3—6 % N, 3—5 % H, 32—38 % O. Состав фульвокислот: 36—44 % C, 3—4,5 % N, 3—5 % H, 45—50 % O. В обоих соединениях присутствуют также сера (от 0,1 до 1,2 %), фосфор (сотые и десятые доли %). Молекулярные массы для гуминовых кислот составляют 20—80 кДа (минимальная 5 кДа, максимальная 650 кДа), для фульвокислот 4—15 кДа. Фульвокислоты подвижнее, растворимы на всём диапазоне pH (гуминовые выпадают в осадок в кислой среде). Отношение углерода гуминовых и фульвокислот (Cгк/Cфк) является важным показателем гумусового состояния почв.

В молекуле гуминовых кислот выделяют ядро, состоящее из ароматических колец, в том числе азотсодержащих гетероциклов. Кольца соединяются «мостиками» с двойными связями, создающими протяжённые цепи сопряжения, обуславливающие тёмную окраску вещества[11]. Ядро окружено периферическими алифатическими цепями, в том числе углеводородного и полипептидного типов. Цепи несут различные функциональные группы (гидроксильные, карбонильные, карбоксильные, аминогруппы и др.), что является причиной высокой ёмкости поглощения — 180—500 мг-экв/100 г.

О строении фульвокислот известно значительно меньше. Они имеют тот же состав функциональных групп, однако более высокую ёмкость поглощения — до 670 мг-экв/100 г.

Механизм формирования гумусовых кислот (гумификация) до конца не изучен. По конденсационной гипотезе[12] (М. М. Кононова, А. Г. Трусов) эти вещества синтезируются из низкомолекулярных органических соединений. По гипотезе Л. Н. Александровой[13] гумусовые кислоты образуются при взаимодействии высокомолекулярных соединений (белки, биополимеры), затем постепенно окисляются и расщепляются. Согласно обеим гипотезам в этих процессах принимают участие ферменты, образуемые преимущественно микроорганизмами. Есть предположение о чисто биогенном происхождении гумусовых кислот. По многим свойствам они напоминают тёмноокрашенные пигменты грибов.

Почвенная структура[править | править код]

Термины по ГОСТу:

Структура почвы[8] — физическое строение твёрдой части и порового пространства почвы, обусловленное размером, формой, количественным соотношением, характером взаимосвязи и расположением как механических элементов, так и состоящих из них агрегатов.

Твёрдая часть почвы[8] — совокупность всех видов частиц, находящихся в почве в твёрдом состоянии при естественном уровне влажности.

Поровое пространство в почве[8] — разнообразные по размерам и форме промежутки между механическими элементами и агрегатами почвы, занятые воздухом или водой.

Минеральные частицы почвы всегда объединяются в агрегаты различной прочности, размеров и формы. Вся совокупность агрегатов, характерных для почвы, называется её структурой. Факторами образования агрегатов являются: набухание, сжатие и растрескивание почвы в ходе циклов увлажнения-иссушения и замерзания-оттаивания, коагуляция почвенных коллоидов (наиболее важна в этом роль органических коллоидов), цементация частиц малорастворимыми соединениями, образование водородных связей, связей между нескомпенсированными зарядами кристаллической решётки минералов, адсорбция, механическое сцепление частиц гифами грибов, актиномицетов и корнями растений, агрегация частиц при прохождении через кишечник почвенных животных.

Структура почвы оказывает влияние на проникновение воздуха к корням растений, удержание влаги, развитие микробного сообщества. В зависимости только от размера агрегатов урожай может меняться на порядок. Оптимальна для развития растений структура, в которой преобладают агрегаты размером от 0,25 до 7—10 мм (агрономически ценная структура). Важным свойством структуры является её прочность, особенно водоустойчивость.

Преобладающая форма агрегатов является важным диагностическим признаком почвы. Выделяют[14] округло-кубовидную (зернистую, комковатую, глыбистую, пылеватую), призмовидную (столбовидную, призмовидную, призматическую) и плитовидную (плитчатую, чешуйчатую) структуру, а также ряд переходных форм и градаций по размеру. Первый тип характерен для верхних гумусовых горизонтов и обуславливает большую порозность, второй — для иллювиальных, метаморфических горизонтов, третий — для элювиальных.

Новообразования и включения[править | править код]

Новообразования — скопления веществ, образующиеся в почве в процессе её формирования.

Широко распространены новообразования железа и марганца, чья миграционная способность зависит от окислительно-восстановительного потенциала и контролируется организмами, в особенности бактериями. Они представлены конкрециями, трубками по ходам корней, корками и др. В некоторых случаях происходит цементация почвенной массы железистым материалом. В почвах, особенно аридных и семиаридных регионов, распространены известковые новообразования: налёты, выцветы, псевдомицелий, конкреции, корковые образования. Новообразования гипса, также характерные для аридных областей, представлены налётами, друзами, гипсовыми розами, корками. Встречаются новообразования легкорастворимых солей, кремнезёма (присыпка в элювиально-иллювиально дифференцированных почвах, опаловые и халцедоновые прослои и коры, трубки), глинистых минералов (кутаны — натёки и корочки, образующиеся в ходе иллювиального процесса), часто вместе с гумусом.

К включениям относят любые объекты, находящиеся в почве, но не связанные с процессами почвообразования (археологическое находки, кости, раковины моллюсков и простейших, обломки породы, мусор). Неоднозначно отнесение к включениям, либо новообразованиям копролитов, червоточин, кротовин и прочих биогенных образований.

Жидкая фаза почв, называемая иначе Почвенный раствор, является водным раствором различных минеральных и органических веществ, в котором взвешены разнообразные коллоидные частицы. Состав почвенных растворов очень сильно варьируется в зависимости от типа почв, погоды и других факторов.

Почвенный раствор является средой, из которой получают минеральное питание растения, а также средой обитания многочисленных почвенных микроорганизмов.

Состояния воды в почве[править | править код]

В почве различают воду связанную и свободную. Первую частицы почвы настолько прочно удерживают, что она не может передвигаться под влиянием силы тяжести, а свободная вода подчинена закону земного притяжения. Связанную воду в свою очередь делят на химически и физически связанную.

Химически связанная вода входит в состав некоторых минералов. Эта вода конституционная, кристаллизационная и гидратная. Химически связанную воду можно удалить лишь путём нагревания, а некоторые формы (конституционную воду) — прокаливанием минералов. В результате выделения химически связанной воды свойства тела настолько меняются, что можно говорить о переходе в новый минерал.

Физически связанную воду почва удерживает силами поверхностного натяжения. Поскольку величина поверхностной энергии возрастает с увеличением общей суммарной поверхности частиц, то содержание физически связанной воды зависит от размера частиц, слагающих почву. Частицы крупнее 2 мм в диаметре не содержат физически связанную воду; этой способностью обладают лишь частицы, имеющие диаметр менее указанного. У частиц диаметром от 2 до 0,01 мм способность удерживать физически связанную воду выражена слабо. Она возрастает при переходе к частицам меньше 0,01 мм и наиболее выражена у предколлоидных и особенно коллоидных частиц. Способность удерживать физически связанную воду зависит не только от размера частиц. Определённое влияние оказывает форма частиц и их химикоминералогический состав. Повышенной способностью удерживать физически связанную воду обладает перегной, торф. Последующие слои молекул воды частица удерживает со все меньшей силой. Это рыхло связанная вода. По мере отдаления частицы от поверхности притяжение ею молекул воды постепенно ослабевает. Вода переходит в свободное состояние.

Первые слои молекул воды, то есть гигроскопическую воду, частицы почвы притягивают с громадной силой, измеряемой тысячами атмосфер. Находясь под столь большим давлением, молекулы прочно связанной воды сильно сближены, что меняет многие свойства воды. Она приобретает качества как бы твердого тела. Рыхло связанную воду почва удерживает с меньшей силой, её свойства не так резко отличны от свободной воды. Тем не менее сила притяжения ещё настолько велика, что эта вода не подчиняется силе земного притяжения и по ряду физических свойств отличается от свободной воды.

Капиллярная скважность обусловливает впитывание и удержание в подвешенном состоянии влаги, приносимой атмосферными осадками. Проникновение влаги по капиллярным порам в глубь почвы осуществляется крайне медленно. Водопроницаемость почвы обусловлена в основном некапиллярной скважностью. Диаметр этих пор настолько велик, что влага не может в них удерживаться в подвешенном состоянии и беспрепятственно просачивается в глубь почвы.

При поступлении влаги на поверхность почвы сначала идет насыщение почвы водой до состояния полевой влагоемкости, а затем через насыщенные водой слои возникает фильтрация по некапиллярным скважинам. По трещинам, ходам землероек и другим крупным скважинам вода может проникать в глубь почвы, опережая насыщение водой до величины полевой влагоемкости.

Чем выше некапиллярная скважность, тем выше и водопроницаемость почвы.

В почвах кроме вертикальной фильтрации существует горизонтальное внутрипочвенное передвижение влаги. Поступающая в почву влага, встречая на своем пути слой с пониженной водопроницаемостью, передвигается внутри почвы над этим слоем в соответствии с направлением его уклона.

Взаимодействие с твёрдой фазой[править | править код]

Почвенный поглощающий комплекс

Почва может удерживать поступившие в неё вещества по разным механизмам (механическая фильтрация, адсорбция мелких частиц, образование нерастворимых соединений, биологическое поглощение), важнейшим из которых является ионный обмен между почвенным раствором и поверхностью твёрдой фазы почвы. Твёрдая фаза за счёт сколов кристаллической решётки минералов, изоморфных замещений, наличия карбоксильных и ряда других функциональных групп в составе органического вещества заряжена преимущественно отрицательно, поэтому наиболее ярко выражена катионообменная способность почвы. Тем не менее, положительные заряды, обуславливающее анионный обмен, в почве также присутствуют.

Вся совокупность компонентов почвы, обладающих ионообменной способностью, называется почвенным поглощающим комплексом (ППК). Входящие в состав ППК ионы носят название обменных или поглощённых. Характеристикой ППК является ёмкость катионного обмена (ЕКО) — общее количество обменных катионов одного рода, удерживаемых почвой в стандартном состоянии — а также сумма обменных катионов, характеризующая природное состояние почвы и не всегда совпадающая с ЕКО.

Отношения между обменными катионами ППК не совпадают с отношениями между теми же катионами в почвенном растворе, то есть ионный обмен протекает селективно. Предпочтительнее поглощаются катионы с более высоким зарядом, а при их равенстве — с большей атомной массой, хотя свойства компонентов ППК могут несколько нарушать эту закономерность. Например, монтмориллонит поглощает больше калия, чем протонов водорода, а каолинит — наоборот.

Обменные катионы являются одним из непосредственных источников минерального питания растений, состав ППК отражается на образовании органоминеральных соединений, структуре почвы и её кислотности.

Почвенная кислотность

Почвенный воздух состоит из смеси различных газов:

  1. кислород, который поступает в почву из атмосферного воздуха; содержание его может меняться в зависимости от свойств самой почвы (её рыхлости, например), от количества организмов, использующих кислород для дыхания и процессов метаболизма;
  2. углекислота, которая образуется в результате дыхания организмов почвы, то есть в результате окисления органических веществ;
  3. метан и его гомологи (пропан, бутан), которые образуются в результате разложения более длинных углеводородных цепей;
  4. водород;
  5. сероводород;
  6. азот; более вероятно образование азота в виде более сложных соединений (например, мочевины).

И это далеко не все газообразные вещества, которые составляют почвенный воздух. Его химический и количественный состав зависят от содержащихся в почве организмов, содержания в ней питательных веществ, условий выветривания почвы и др.

Почва — это среда обитания множества организмов. Существа, обитающие в почве, называются педобионтами. Наименьшими из них являются бактерии, водоросли, грибки и одноклеточные организмы, обитающие в почвенных водах. В одном м³ может обитать до 10¹⁴ организмов. В почвенном воздухе обитают беспозвоночные животные, такие как клещи, пауки, жуки, ногохвостки и дождевые черви. Они питаются остатками растений, грибницей и другими организмами. В почве обитают и позвоночные животные, одно из них — крот. Он очень хорошо приспособлен к обитанию в абсолютно тёмной почве, поэтому у него очень хороший слух и он практически слепой.

Неоднородность почвы приводит к тому, что для организмов разных размеров она выступает как разная среда.

  • Для мелких почвенных животных, которых объединяют под названием нанофауна (простейшие, коловратки, тихоходки, нематоды и др.), почва — это система микроводоемов.
  • Для дышащих воздухом несколько более крупных животных почва предстает как система мелких пещер. Таких животных объединяют под названием микрофауна. Размеры представителей микрофауны почв — от десятых долей до 2-3 мм. К этой группе относятся в основном членистоногие: многочисленные группы клещей, первичнобескрылые насекомые (коллемболы, протуры, двухвостки), мелкие виды крылатых насекомых, многоножки симфилы и др. У них нет специальных приспособлений к рытью. Они ползают по стенкам почвенных полостей при помощи конечностей или червеобразно извиваясь. Насыщенный водяными парами почвенный воздух позволяет дышать через покровы. Многие виды не имеют трахейной системы. Такие животные очень чувствительны к высыханию.
  • Более крупных почвенных животных, с размерами тела от 2 до 20 мм, называют представителями мезофауны. Это личинки насекомых, многоножки, энхитреиды, дождевые черви и др. Для них почва — плотная среда, оказывающая значительное механическое сопротивление при движении. Эти относительно крупные формы передвигаются в почве либо расширяя естественные скважины путём раздвигания почвенных частиц, либо роя новые ходы.
  • Мегафауна или макрофауна почв — это крупные землерои, в основном из числа млекопитающих. Ряд видов проводит в почве всю жизнь (слепыши, слепушонки, цокоры, кроты Евразии, златокроты Африки, сумчатые кроты Австралии и др.). Они прокладывают в почве целые системы ходов и нор. Внешний облик и анатомические особенности этих животных отражают их приспособленность к роющему подземному образу жизни.
  • Кроме постоянных обитателей почвы, среди крупных животных можно выделить большую экологическую группу обитателей нор (суслики, сурки, тушканчики, кролики, барсуки и т. п.). Они кормятся на поверхности, но размножаются, зимуют, отдыхают, спасаются от опасности в почве. Целый ряд других животных использует их норы, находя в них благоприятный микроклимат и укрытие от врагов. Норники обладают чертами строения, характерными для наземных животных, но имеют ряд приспособлений, связанных с роющим образом жизни.

В природе практически не бывает таких ситуаций, чтобы на много километров простиралась какая-нибудь одна почва с неизменными в пространстве свойствами. При этом различия почв обусловлены различиями в факторах почвообразования.

Закономерное пространственное размещение почв на небольших территориях называется структурой почвенного покрова (СПП). Исходной единицей СПП является элементарный почвенный ареал (ЭПА) — почвенное образование, внутри которого отсутствуют какие-либо почвенно-географические границы. Чередующиеся в пространстве и в той или иной степени генетически связанные ЭПА образуют почвенные комбинации.

Пять факторов почвообразования установленные В. В. Докучаевым.

Почвообразующие факторы[8]:

  • Элементы природной среды: почвообразующие породы, климат, живые и отмершие организмы, возраст и рельеф местности,
  • а также антропогенная деятельность, оказывающие существенное влияние на почвообразование.

Первичное почвообразование[править | править код]

В российском почвоведении приведена концепция[15], что любая субстратная система, обеспечивающая рост и развитие растений «от семени до семени», есть почва. Идея эта дискуссионная, поскольку отрицает докучаевский принцип историчности, подразумевающий определённую зрелость почв и разделение профиля на генетические горизонты, но полезна в познании общей концепции развития почв.

Зачаточное состояние профиля почв до появления первых признаков горизонтов можно определять термином «инициальные почвы»[16]. Соответственно выделяется «инициальная стадия почвообразования» — от почвы «по Вески» до того времени, когда появится заметная дифференциация профиля на горизонты, и можно будет прогнозировать классификационный статус почвы. За термином «молодые почвы» предложено закрепить стадию «молодого почвообразования» — от появления первых признаков горизонтов до того времени, когда генетический (точнее, морфолого-аналитический) облик будет достаточно выраженным для диагностики и классификации с общих позиций почвоведения.

Генетические характеристики можно давать и до достижения зрелости профиля, с понятной долей прогностического риска, например, — «инициальные дерновые почвы»; «молодые проподзолистые почвы», «молодые карбонатные почвы». При таком подходе номенклатурные трудности разрешаются естественно, на базе общих принципов почвенно-экологического прогнозирования в соответствии с формулой Докучаева-Йенни[en] (представление почвы как функции факторов почвообразования: S = f(cl, o, r, p, t …)).

Антропогенное почвообразование[править | править код]

В научной литературе для земель после горных работ и других нарушений почвенного покрова закрепилось обобщённое название «техногенные ландшафты», а изучение почвообразования в этих ландшафтах оформилось в «рекультивационное почвоведение»[17]. Был предложен также термин «технозёмы»[18], по сути представляющий попытку объединить Докучаевскую традицию «-зёмов» с техногенными ландшафтами.

Отмечается, что логичнее применять термин «технозём» к тем почвам, которые специально создаются в процессе технологии горных работ путём разравнивания поверхности и насыпания специально снятых гумусовых горизонтов или потенциально плодородных грунтов (лёсса). Использование этого термина для генетического почвоведения вряд ли оправданно, так как итоговым, климаксным продуктом почвообразования будет не новый «-зём», а зональная почва, например, дерново-подзолистая, или дерново-глеевая.

Для техногенно-нарушенных почв предлагалось использовать термины «инициальные почвы» (от «нуль — момента» до появления горизонтов) и «молодые почвы» (от появления до оформления диагностических признаков зрелых почв), указывающие на главную особенность таких почвенных образований — временные этапы их эволюции из недифференцированных пород в зональные почвы.

Единой общепринятой классификации почв не существует. Наряду с международной (Классификация почв ФАО и сменившая её в 1998 году WRB) во многих странах мира действуют национальные системы классификации почв, часто основанные на принципиально разных подходах.

В России к 2004 году специальной комиссией Почвенного института им. В. В. Докучаева, руководимой Л. Л. Шишовым, подготовлена новая классификация почв, являющаяся развитием классификации 1997 года. Однако российским почвоведами продолжает активно использоваться и классификация почв СССР 1977 года.

Из отличительных особенностей новой классификации можно назвать отказ от привлечения для диагностики факторно-экологических и режимных параметров, трудно диагностируемых и часто определяемых исследователем чисто субъективно, фокусирование внимания на почвенном профиле и его морфологических особенностях. В этом ряд исследователей видят отход от генетического почвоведения, делающего основной упор на происхождении почв и процессах почвообразования. В классификации 2004 года вводятся формальные критерии отнесения почвы к определённому таксону, привлекается понятие диагностического горизонта, принятое в международной и американской классификациях. В отличие от WRB и американской Soil Taxonomy, в российской классификации горизонты и признаки не равноценны, а строго ранжированы по таксономической значимости. Бесспорно важным нововведением классификации 2004 года стало включение в неё антропогенно-преобразованных почв.

В американской школе почвоведов используется классификация Soil Taxonomy, имеющая распространение также в других странах. Характерной её особенностью является глубокая проработка формальных критериев отнесения почв к тому или иному таксону. Используются названия почв, сконструированные из латинских и греческих корней. В классификационную схему традиционно включаются почвенные серии — группы почв, отличных лишь по гранулометрическому составу, и имеющие индивидуальное название — описание которых началось ещё при картировании Почвенным бюро территории США в начале XX века.

Термины по ГОСТ 27593-88(2005)[19]:

Классификация почв — система разделения почв по происхождению и (или) свойствам.

  • Тип почвы — основная классификационная единица, характеризуемая общностью свойств, обусловленных режимами и процессами почвообразования, и единой системой основных генетических горизонтов.
    • Подтип почвы — классификационная единица в пределах типа, характеризуемая качественными отличиями в системе генетических горизонтов и по проявлению налагающихся процессов, характеризующих переход к другому типу.
      • Род почвы — классификационная единица в пределах подтипа, определяемая особенностями состава почвенно-поглощающего комплекса, характером солевого профиля, основными формами новообразований.
        • Вид почвы — классификационная единица в пределах рода, количественно отличающаяся по степени выраженности почвообразовательных процессов, определяющих тип, подтип и род почв.
          • Разновидность почвы — классификационная единица, учитывающая разделение почв по гранулометрическому составу всего почвенного профиля.
            • Разряд почвы — классификационная единица, группирующая почвы по характеру почвообразующих и подстилающих пород.

Бывают такие профили: чернозем, подзолистая, тундровая почвы

Климат как фактор географического распространения почв[править | править код]

Климат — один из важнейших факторов почвообразования и географического распространения почв — в значительной степени определяется космическими причинами (количеством энергии, получаемой земной поверхностью от Солнца). С климатом связано проявление самых общих законов географии почв. Он влияет на почвообразование как непосредственно, определяя энергетический уровень и гидротермический режим почв, так и косвенно, воздействуя на другие факторы почвообразования (растительность, жизнедеятельность организмов, почвообразующие породы и т. д.).

Непосредственное влияние климата на географию почв проявляется в разных типах гидротермических условий почвообразования. Тепловой и водный режимы почв оказывают влияние на характер и интенсивность всех физических, химических и биологических процессов, протекающих в почве. Ими регулируются процессы физического выветривания горных пород, интенсивность химических реакций, концентрация почвенного раствора, соотношение твёрдой и жидкой фазы, растворимость газов. Гидротермические условия влияют на интенсивность биохимической деятельности бактерий, скорость разложения органических остатков, жизнедеятельность организмов и другие факторы, поэтому в разных районах страны с неодинаковым тепловым режимом скорость выветривания и почвообразования, мощность

ru.wikipedia.org

Плодородие почвы - Живая земля

Что такое плодородие почвы?

Что мы сейчас понимаем под плодородием? В основном, питательные вещества и гумус, но плодородие — не качество состава смеси компонентов или черный цвет (черная земля) — это качество биосферы Земли.

Плодородная почва — это здоровая почва, это живая почва. Здоровая почва обладает следующими качествами:

  1. Сбалансированным биоразнообразием, создающим устойчивую, самодостаточную экосистему.
  2. Способностью самоочищаться от загрязняющих веществ, в том числе от пестицидов.
  3. Супрессивностью, то есть способностью почвенного микробного сообщества сопротивляться и подавлять патогенные организмы.
  4. Способностью сохранять стабильность всех своих свойств и защищать себя от сдувов, оползания, выщелачивания.

Эти качества создаёт «полезная» почвенная микрофлора — та, что занимается почвообразованием и помогает растениям.

Все обитатели и элементы почвы, определяющие ее плодородие, прямо или косвенно связаны. Отними что-то — и всё разваливается.

  • Отними микробов — и самому приходится подавлять патогенов, разлагать органику, доставлять растениям азот и минералы.
  • Отними структуру — и нет воздуха, воды, хиреют корни, дохнут микробы, уходит живность.
  • Отними органику — и нет ни живности, ни микробов, ни влагоёмкости, ни пористости.
  • Отними растения и живность — и нет органики, нет структуры, нет ничего, кроме глины и песка.

Гумус — любое органическое вещество, которое достигло точки стабильности, когда оно не будет изменяться  далее, и может, если условия не изменятся, оставаться стабильным на протяжении веков, если не тысячелетий. Гумус существенно влияет на текстуру почвы и способствует сохранению влаги и питательных веществ.

Что такое деградированная почва?

В погоне за урожаем не все думают о будущем, поэтому в большинстве своём наши почвы больны, деградированы. В широком смысле деградированные — это почвы с ухудшенным плодородием.

Наука (см. novostinauki.ru, hi-news.ru и др.) только в последние годы убедительно доказала, что причина быстрой деградации земель — в резком уменьшении числа почвенных микроорганизмов и снижении органических веществ в почве.

Ежегодная отвальная пахота, многократное дискование, прикатывание и боронование, а также неправильное чередование культур распыляют почву, оголяют ее и подставляют под безжалостные порывы ветра. Вода не способна задерживаться в такой почве.

Использование монокультуры (выращивание одного растения, на одном и том же месте каждый год) приводит к тому, что всем растениям нужны одни и те же питательные вещества для роста в одно и то же время, год за годом происходит накопление болезней и вредителей конкретной культуры, провоцируется активный рост связанных с возделываемой культурой сорных растений.

Для получения больших урожаев или в силу безысходности (неплодородная земля, большое количество вредителей и сорняков) используется большое количество химических удобрений, пестицидов и гербицидов.

Все это приводит к подавлению, уменьшению почвенных организмов. Увеличивается количество гнилей и патагенов. Растения становятся беззащитны к вредителям и болезням. Одновременно снижается содержание гумуса, снижаются физико-химических показателей почвы, а следовательно почва становится безжизненной, деградированной. Больная, выпаханная почва истязает растения. В ней нет симбионтов — нужных микробов. Нет движения влаги и путей для роста корней.

Химические подкормки и обработки растений приводят к изменению химического состава растения, в результате чего меняется вектор воздействия растения на человека, который становится трудно предсказать.

Во многих человеческих культурах  к земле относятся как к матери. И мы, получив почву, должны подумать о будущем устойчивом землепользовании.

«Пищеварение» земли

У земли, как и у человека, есть свой процесс пищеварения. Если пищеварение земли нарушено, то даже самая полезная органика останется в неусвоенном виде и не перейдёт к растению в виде питательных элементов. Состояние почвы во многом определяется составом микрофлоры. Работы, проделанные учёными (Тероу Хига, Шаблин и др.) позволили выявить группы бактерий, определяющих общий вектор развития почвенной флоры. Признаки преобладания эффективных микроорганизмов – наличие молочно-кислого брожения в процессе пищеварения почвы; патогенные бактерии – дают гнилостные реакции при разложении.

В здоровой почве — бактерии защищают корень от гнилей, в плохой — гнили побеждают и паразитируют на корне.

На здоровой почве, если внести органику, она не гниет, а молниеносно перерабатывается в стабильный гумус полезными почвенными микроорганизмами.

Органика положенная тонким слоем на песок высохнет, закопанная глубоко — загниет.

Пищеварение почвы — это живой процесс превращения энергии солнца, органических веществ через корм для почвенной живности, которая, поедая органику, а затем друг друга, накапливают в почве продукты своего обмена: мочевину, минералы, аминокислоты, антибиотики, витамины, гормоны, соединяясь химическими связями с «матрицей» (минералами пород, песком и глиной).  Поэтому можно сказать, что способность почвы «переваривать» органику определяет стабильность дальнейшего плодородия.

 

Биоразнообразие живых организмов — главный ресурс почвы

Если после сбора урожая сообщество почвенных организмов сохраняется или прирастает, почва будет саморегулироваться в долгосрочной перспективе, плодородие увеличиваться. Чем выше биоразнообразие почвенной биоты, тем лучше работают почвенные инженеры, создавая поры и микрогранулы почвы, увеличивая в сотни раз площадь обитания микроорганизмов и среду обитания корней. Возникает замкнутый круг — биота и растения совершенствуют друг друга, помогают друг другу, создают для себя новую почву.

Некоторые растений даже практически не растут без нужных им микроорганизмов. При первичном возделывании козлятника его семена нужно обязательно обрабатывать культурой клубеньковых бактерий (которые отсутствуют в нечерноземной почве).

Воздействуя на численность и качество почвенных микроорганизмов мы можем влиять на плодородие почвы.

Ризосфера — почвенный сервис растений

Всасывающие корешки растений окружены ризосферой — содружеством разных микросимбионтов. Ризосферные бактерии множатся и движутся вместе с корешками. Тут же корешки срастаются с грибами, образуя микоризу — «грибо-корень». Численность и видовой состав ризосферы управляется корневыми выделениями — растение постоянно кормит своих микробов. Насколько они важны для растения? Им отдаётся до 40% всех продуктов фотосинтеза, вот насколько. Корни просто сочатся сахарами, аминокислотами и сигнальными веществами! Кроме того, они выделяют огромную массу слизистых веществ. А природа ничего не тратит просто так.

Н.А. Красильников считал, что ризосферные микробы — аналог пищеварительной микрофлоры животных. Это не натяжка: ворсинки нашего кишечника точно так же не могут усваивать питание без микробов «гастросферы», как и корневые волоски. Микробы готовят — мы всасываем готовое.

В здоровой почве почвенные макро- и микроорганизмы вместе с живыми корнями растений и их секретами приступают к очень быстрому и эффективному повышению плодородия наших почв.

  • Одни перерабатывают почвенную матрицу, улучшая её агрегатное состояние и добывая из неё минеральные соли.
  • Другие — участвовуют в кругообороте элементов питания, преобразовывают питательные вещества в более доступные формы и перемешивают слои почвы естественным образом.
  • Третьи — помогают корням усваивать эти элементы, вступая с ними в симбиоз.
  • Четвёртые — увеличивают капиллярность почвы, улучшая проникновение воды как сверху, так и снизу, и сохраняют эту воду в коллоидном состоянии вокруг микрогранул почвы.
  • Пятые — нейтрализовывают токсичные вещества, охраняя растения от болезней.

В выпаханной почве нужных микробов дефицит — и ризосфера дефицитная. Растение лишается главного: возможности управлять своим питанием. Как всё живое, они тонко сканируют среду и сами решают, когда, чего и сколько им надо. Более того: они не просто добывают питание — они воздействуют на среду и управляют симбионтами, получая от них необходимое.

Растения питаются как прямо, так и симбиотично — с помощью микробов и грибов. В живой почве оно само регулирует своё питание, кормя и стимулируя корневыми выделениями разных микробов ризосферы — поставщиков тех или иных веществ. Половина всех бактерий и многие грибы поставляют и гормоны роста, стимулируя ростовые процессы. Так же растение контролирует и микрофлору на листьях.

Как повысить плодородие почвы?

Любое вмешательство в окружающую среду меняет экосистему и она саморегулируется. Почва в процессе эксплуатации всегда меняется, качество этих изменений зависит от садовода.

Не лопата создает рыхлую почву

В почве живут бесчисленные наши помощники — экосистемные инженеры, которые изменяют физические свойства почвы. Именно они создают устойчивые почвенные структуры и ходы. Поры и микротоннели служат местообитанием для почвенных организмов меньшего размера. Крупные и мелкие червячки, сороконожки, клещи поддерживают высокий уровень аэрации и пористости почвы.

В 15 см верхнего слоя почвы живут аэробные бактерии, далее – анаэробные. Аэробным бактериям для жизни требуется кислород; для анаэробных бактерий – кислород является ядом. Глубокая вспашка земли переворачивает верхний слой с аэробными бактериями вниз – в бескислородное пространство, а анаэробных бактерий отправляет в кислородную среду. В результате регулярной пахоты, микрофлора земли значительно сокращается, и вместо того, чтобы в симбиозе с корнями повышать урожай наших растений, эта живность тратит время и энергию на восстановление среды обитания.

Любые корни и культурных растений, и сорняков растут на большую глубину за водой и минералами, а погибая, оставляют каналы с перегноем в которых кипит почвенная жизнь. Все животные, поедая мертвые корешки, делают свои мельчайшие ходы и каналы и откладывают в них копролиты. После тяпки рыхлой земля сохраняется до первого полива и дождя, а от работы корней сорняков и других сопутствующих им почвенных инженеров структурной почва остается круглый год. Так корни сорняков становятся катализаторами жизни и сохраняют плодородие.

Внесение в почву органики, без запашки, поверхностно

Если мы получили новый участок, на котором почва убита предыдущей неправильной эксплуатацией, органики в ней нет, сложившегося равновесия почвенной жизни нет, она заражена пестицидами и патогенными микроорганизмами, однократно вскопав, насыпав навоз под перекопку, мы не запустим процессы самовосстановления почвы, наоборот, в закопанном навозе усиленно будут размножаться вредители и болезни.

«Доктор, а что надо давать нашим детям, чтобы восстановить погибшую флору кишечника, чтобы не было «дисбактериоза?» …..ничего не надо давать из препаратов. Просто обеспечьте ребенку правильное экологическое питание и образ жизни. И нарушенная микрофлора кишечника быстро придет у вашего ребёнка к норме.Распопов Г.Ф.

2-х летний конский навоз, что может быть лучше для создания здоровой почвы?

Почву надо предварительно вылечить, а лечить ее следует компостами, вытяжками из компоста, чередуя с АКЧ (аэрированный компостный чай), посадками устойчивых к корневым гнилям растений (сидератов).

Пока почва бедная, вносить органику следует немного, любую, слоями не более 3-5 см и поливать ее.

  • Скошенная свежая трава — азотистое быстродействующее удобрение.
  • Высохшая трава — лигнин (долгоиграющая энергия углерода, приводит к накоплению гумуса).
  • Навоз неизвестного качества это рассадник болезней, если его поместить в анаэробные условия.
  • Дроблёные тонкие веточки лиственных деревьев. В них не много азота, растения они не накормят, а базидиомицеты начнут развиваться, и они переработают лигнин из щепы в долгоиграющий гумус.
  • Перепревший навоз не пища для растений, а лекарство для почвы. Это корм для грибов, бактерий и почвенных инженеров.
  • Свежий навоз рекомендуется вносить только на здоровую почву, оставлять его перепревать или делать компосты.
  • Дрожжи; кисломолочные бактерии; настои из трав, навоза, компоста — быстродействующее удобрение, пища для микроорганизмов.

Чтобы создать почвенную экосистему нового, более высокого порядка, недостаточно просто вносить на грядки любую органику. Качество органики определяется качеством биоты, в ней содержащейся.

Обычно по запаху органики можно сразу же определить, преобладают ли в ней полезные микроорганизмы или нет. Приятный запах (например: земли — хлеба) — правильный индикатор.

Внесение эффективных микроорганизмов

Основа основ – забота о ризосфере растений. Именно тот тончайший слой микробов почвы, который окружает корневые волоски растений, который растения сами создают, привлекают своими корневыми выделениями, поставляет растениям активные гормональные вещества и антибиотики и делает их максимально устойчивыми к вредным воздействиям среды.

В почве, особенно истощенной сельским хозяйством, не всегда содержатся все полезные микроорганизмы. Поэтому для восстановления почвы мы будем использовать АКЧ (аэрированный компостный чай, на основе готового компоста с высоким содержанием бактерий, грибов и других микроорганизмов), а также сам компост.

Наша задача работая с АКЧ — создать условия, чтобы растения сами формировали дружественную флору.

АКЧ готов к использованию

Когда мы используем АКЧ, мы вносим вместе с раствором не только эффективные микроорганизмы, которые будут перерабатывать органику, и делать ее доступной для питания растений (как в случае с покупными ЭМ препаратами), а что важнее, стимулировать рост корней и создавать очень активную ризосферу в прикорневой зоне. Это поможет растениям вступать в симбиоз с микроорганизмами, симбионтными грибами, за счёт усиления секреции углеводов корнями. Процесс почвообразования в прикорневой зоне ускоряется в разы. Корни будут усиленно выделять и углекислый газ, угольная кислота совместно с микробами и грибами будет разрушить маточную породу и делать минералы доступными для питания,  азотофиксаторы, используя корневые секреты, усваивать и накапливать в почве азот из воздуха. Таким образом, наши растения не только будут потреблять питание из почвы, а даже накапливать его для последующих поколений.

Земля не должна пустовать

Чем больше корней культурных растений, сидератов, сорняков пронизывают почву, тем больше органики корневых выделений и отмерших корней поступает в почву, тем быстрее и в большем объеме нарастает почвенная биота, и тем быстрей прирастает плодородие ваших почв.

Любые корни культурных растений, и сорняков растут на большую глубину за водой и минералами, а погибая, оставляют каналы с перегноем в которых кипит почвенная жизнь. Все организмы, поедая мертвые корешки, делают свои мельчайшие ходы и каналы и откладывают в них копролиты. Так корни сорняков становятся катализаторами жизни и сохраняют плодородие.

Каждый сидерат обладает своими качествами и полезен по-своему для почвы и в хозяйстве человека. Любой сидерат — это бывший сорняк, но в силу полезности его использования на полях или огородах стал «зеленым удобрением».

Как пример использование донника белого и желтого, который является фитосанитаром. Его корни выделяя свойственные ему вещества, создают условия для жизни соответствующих микроорганизмов, которые подавляют патогены в почве. Также донник обладает высокой конкурентной способностью подавлять сорную растительность, высокой азотофиксацией, не допускает развития эрозионных процессов, способствуют разуплотнения почвы благодаря своей глубокой корневой системе.

Если земля стоит без растительного покрова (чистый пар, черный пар), то практически вся почвенная влага, находящаяся в верхних слоях почвы, испаряется в атмосферу. Если почва теряет влагу, то она теряет и жизнь в ней.

Если вспахивать поле каждый год и ничего не сеять на ней, то через какое-то время земля превратится либо в грязь, либо в пустыню в зависимости от района.

Также для защиты почвы от иссушения, подавления сорной растительности и как дополнительное органическое удобрение использует мульчу.

Мульча – это любой материал, укрывающий почву сверху. Она сохраняет влагу, держит прохладу или тепло в зависимости от района, проводит воздух и создает комфорт живым рыхлителям почвы. Перегнойная мульча к тому же – корм для этой живности, источник питания и углекислого газа. Голая почва – умирающая открытая рана.

Внесение минеральных удобрений по всей площади угнетает почвенные микроорганизмы

Минеральное удобрение, внесённое в почву по всей поверхности, увеличивает урожай на первое время, но в отдалённой перспективе угнетает почвенные организмы и ухудшает почвенное плодородие. Более того, минеральные удобрения являются основным источником загрязнения почв тяжёлыми металлами и токсичными элементами. Это связано с содержанием в сырье, используемом для производства минеральных удобрений, стронция, урана, цинка, свинца, ртути, ванадия, кадмия, лантаноидов и других химических элементов.

В природе полезные вещества для растения (минералы, органика) всегда находятся в отдельных сгустках или вкраплениях, отдельными кучками или полосами, т.е. локально. И растения научились извлекать максимум пользы из этого. Корни находят «локальные подкормки» адаптируются к ним и потребляют нужные минералы в нужных количествах. Корни способны потреблять азот фосфор калий раздельно, если они сами находят «залежи» этих солей, а не мы «делаем капельницы» на весь объем корней. Поэтому при локальных подкормках корни и листья растут одновременно, сбалансировано, без волн и стрессов. Почвенная биота на 90% площади не угнетается «избыточной химией», а главное, высокосолевые корни, потребляя дефицитный азот, и имея неугнетенные листья и большой объем низкосолевых корней, начинают всей массой этих остальных корней выделять секреты и формировать ризосферу.

Необходимо смотреть на минеральные удобрения не как на питание для растений, а   как на корригирующие (улучшающие, подправляющие) добавки для разных культур. Поэтому имеет смысл вносить удобрение локально: поверхностно (навоз) или в лунки (органическое минеральное удобрение).

Без плодородия удобрения не эффективны. Потому что почва — не субстрат.Курдюмов Н.И.

Видео о плодородии почвы


Биодинамическое земледелие Органическое земледелие Пермакультура Природное земледелие

pobeda.life

5.1 Почва и ее плодородие

5 Геоэкология почв и рациональное использование земельных ресурсов

Еще Френсис Бэкон отметил: «Три вещи делают нацию великой и благоденствующей: плодоносная почва, деятельная промышленность и легкость передвижения людей и товаров».

Почва - это природное тело, сформировавшееся из продуктов разрушения горных пород под влиянием живых организмов и природных факторов (климата, рельефа, растительности) и обладающее плодородием, т.е. способностью обеспечивать растения необходимыми для их жизнедеятельности условиями, питательными веществами, водой, воздухом и теплом /28, 43 – 50/. Поскольку климатические условия на земном шаре неодинаковы, то и почвы отличаются большим разнообразием и зональностью.

Наиболее оптимальные условия для формирования почв создавались в зоне луговых степей, где при сравнительно ровном рельефе выпадало достаточное количество атмосферных осадков (500-600 мм/год), климат был умеренно теплым

иразвивалась обильная травянистая растительность. Здесь и образовались наиболее плодородные почвы - черноземы.

Ксеверу от зоны луговых степей влаги в почву поступало еще больше, но тепла не хватало и формировалась в основном лесная растительность. Там, где вода застаивалась из-за наличия глин и низкой испаряемости, развивались болотные растения. В лесной зоне получили распространение темно-серые, серые

исветло-серые почвы, подзолы, дерново-подзолистые, болотные почвы и торфяники. Различные виды болотных почв преобладают и в тундровой зоне.

Всухих степях и полупустыне достаточно тепла, но не хватает влаги, поэтому растительных органических остатков в почву поступает мало. Формируются каштановые, бурые, серо-бурые почвы, сероземы, солонцы и солончаки.

Впочве, в отличие от горных пород, имеется органическое вещество - перегной, образующийся из остатков отмерших растений под влиянием деятельности микроорганизмов. Растительные остатки содержат углеводы, белки, жиры, лигнин, пектины, сахара. Микробы и простейшие животные, обитающие в почве, используют эти вещества в качестве пищи, разлагают их, переводя в глюкозу, аминокислоты, глицерин, полифенолы, хиноны. Одновременно при помощи своих ферментов микробы синтезируют новую форму органического вещества - почвенный перегной, а также углекислый газ, воду, аммиак, окислы азота и т.д. Процесс преобразования породы в почву является частью биологического круговорота веществ /13,122,140,141/. Главными элементами

питания растений являются азот, углерод, калий и фосфор, поступающие из перегноя. Азота в почве содержится 0,1-2 %, фосфора - 0,008 %, калия – 1 %, кальция – 2 %, углерода – 5 % и т.д. Азот и углерод входят в состав белка.

studfile.net

как его сохранить и повысить

Главная > Часто задаваемые вопросы > Применение грунтов > Плодородность почвы

Плодородие почвы – это ее способность обеспечить необходимые условия для развития растений. Если на вашем участке заметно снизилась урожайность, возможно причина этого кроется в истощении почвы. Ведь далеко не все садоводы задумываются о сохранении плодородия. Нерациональное использование минеральных удобрений и глубокая перекопка с помощью агротехники лишь ускоряют деградацию почвы.

Рано или поздно земля теряет свои ценные свойства – то есть истощается.

Чтобы избежать этого, нужно знать:

  • От чего зависит плодородность
  • Как ее определить
  • Как правильно ее сохранить и повысить

В этой статье мы подробно рассмотрим все эти аспекты. Начнем по порядку.

От чего зависит плодородие почвы

Плодородная почва – это живая и здоровая земля, которая обладает следующими свойствами:

  • Самоочищение, то есть способность избавляться от загрязняющих элементов, включая пестициды
  • Сбалансированное биологическое разнообразие, что создает самодостаточную и устойчивую экологическую систему
  • Стабильность свойств и защита от выщелачивания и сдувания верхнего слоя с посевным материалом
  • Способность микробов сопротивляться и угнетать патогенные микроорганизмы

Кроме того, существуют определенные факторы плодородия почвы:

  • Содержание гумуса
  • Кислотность
  • Влажность, способность впитывания воды
  • Насыщенность воздухом и проветривание
  • Питательность
  • Бактерии и грибы

Разберем каждый из них.

Содержание гумуса

Гумус – это вещество, которое определяет плодородие почвы. Его особая роль обусловлена многосторонним воздействием на свойства почвы. Гумус содержит основные питательные элементы – фосфор и азот. Он помогает формировать водопрочную структуру земли. Благодаря ему в почве создается благоприятный температурный режим, достаточное содержание воздуха и воды. А это необходимые условия для хорошего развития корней и роста растений. Содержание гумуса напрямую влияет на поглотительную способность грунта. Чем его больше, тем она выше, соответственно, почва плодороднее и хорошо удерживает питательные элементы.

Таким образом, гумус является главнейшим веществом, влияющим на почвенное плодородие. Все остальные факторы – вторичны!

Кислотность

На плодородие большое влияние оказывает кислотность почвы. Низкий или высокий уровень может спровоцировать токсичность или дефицит элементов в культурах. Разным растениям нужен разный рН, и чтобы не навредить им, нужно уметь определять кислотность почвы.

Почему это важно? Дело в том, что от кислотности зависит усвояемость растениями различных питательных веществ. Даже при высоком содержании гумуса почва может быть неплодородна из-за уровня pH.

Влажность, способность впитывания воды

Грунт, который хорошо впитывает и удерживает влагу, будет плодородным и богатым полезными элементами. Если же вода не задерживается в почве, корни растений перестают получать питательные вещества. В итоге это может привести к их гибели.

Насыщенность воздухом и проветривание

Процесс циркуляции воздуха оказывает огромное влияние на плодородие грунта. Это объясняется тем, что от нормального движения и фильтрации воздушных масс зависит как насыщение микроорганизмами и бактериями кислородом, так и наличие болезней и вредителей в грунте.

Питательность

Под питательностью почвы понимается присутствие в ней минералов, витаминов, биологических элементов, которые способствуют правильному росту и развитию растений. Если почву постоянно нагружать высадками растений, она истощится. Исправить ситуацию можно обогащением земли натуральными добавками и минералами.

Бактерии и грибы

Плодородие почвы невозможно без микроорганизмов и грибов. Причем именно грибы на 80-95% отвечают за разложение природной органики. Плодородность также зависит от бактерий, которые окисляют минералы и органику, участвуют в фотосинтезе. Без грибов и бактерий растения страдают и чахнут.

Определение плодородности почвы

Далее мы расскажем о том, какими способами можно узнать, насколько плодородна ваша земля.

Но для начала обозначим признаки, указывающие на низкий уровень плодородия:

  • Отсутствие хорошей рыхлости и обогащения кислородом
  • Мало полезных природных элементов
  • Много минералов и солей
  • Дефицит биологических организмов для достаточной аэрации и нагрева

Каждый этот фактор – вместе и по отдельности – проверяется в ходе проведения исследований по выяснению плодородия почвы в лабораторных условиях.

Лабораторные анализы

Рассмотрим, какие анализы проводятся в лаборатории для выяснения степени плодородия земли:

  • Химический анализ почвы
  • Физическая проверка почвы
  • Термический анализ грунта
  • Биологический анализ почвы

Химический анализ почвы

В лаборатории в первую очередь проводят именно химический анализ состава земли. Качество плодородия определяют такие элементы как калий, фосфор и гумус. Если в грунте их не хватает, как и легкорастворимых элементов, солей, кальция, то почва не плодородна и не насыщенна.

Физическая проверка почвы и проведение экспертизы

Это исследование подразумевает тщательный осмотр наполненности и структуры земли, ее фактуры и пористости. Также выясняется наличие грунтовых вод и элементов, способствующих качественному движению и аэрации земли. Плодородная почва имеет много пор, хорошо удерживает воду, насыщенна воздухом.

Термический анализ грунта

Это проверка способности грунта прогреваться и удерживать тепло во время вегетации растений. Термический анализ считается одним из главных исследований. Объясняется это тем, что если грунт не может удерживать тепло, то в нем будет плохой посев и слабый рост культур. Кроме того, анализ помогает выявить оптимальную степень влажности грунта во время роста растений, после паводков и выпадения осадков.

Биологический анализ почвы

Он позволяет узнать, какие полезные минералы, микроэлементы и микроорганизмы присутствуют в земле. Такие вещества влияют на удержание влаги, разрыхление, проветривание, прогревание и аэрацию грунта. Когда биологических бактерий и организмов в грунте мало, его не стоит использовать в сельскохозяйственных целях.

Итак, лабораторные исследования помогут всесторонне изучить почву. Правда, стоит это недешево, поэтому нет смысла проводить их регулярно. Как правило, анализ нужен тогда, когда вы только что приобрели земельный участок и еще не знаете степень плодородности грунта на нем. Также следует провести лабораторную экспертизу в том случае, если вы заметили резкое снижение урожайности.

Самостоятельное определение плодородия почвы

Определить процентное содержание полезных элементов в грунте «на глаз» невозможно. Однако есть несколько способов, чтобы установить примерный уровень плодородия.

Обратите внимание на следующее:

  • Цвет почвы
  • Наличие червей
  • Кислотность

Разберем эти пункты по порядку.

Цвет

Чем более темной выглядит земля, тем больше в ней гумуса. И наоборот. Поэтому самая плодородная почва – чернозем – имеет насыщенный черный оттенок с жирным блеском.

Рекомендуем прочитать статью Как выглядит чернозем. Там мы подробно описали внешний вид этого материала. Если почва на вашем участке имеет похожие характеристики, значит вам повезло – она высокоплодородна.

Черви

Казалось бы, черви никак не связаны с почвенным плодородием. Но это не так. Чем их больше, тем лучше. Дело в том, что обычный дождевой червь способен производить гумус в неограниченном количестве. О том, как это работает, мы расскажем чуть позже.

Кислотность

Мы уже говорили, что в кислой среде большинство растений не имеют доступа к питательным веществам. Если вы хотите иметь стабильный урожай, нужно следить за уровнем pH почвы на участке.

Причины снижения плодородия

В природе в земле постоянно происходит круговорот жизнедеятельности микроорганизмов. Остатки травы и листья, которые покрывают ее толстым слоем, не дают влаге сильно испаряться. Это способствует созданию идеальных условий для жизни и развития микроорганизмов, перерабатывающих органику в питательные элементы. Почва остается воздушной и рыхлой.

Если земля используется для сельскохозяйственных целей, со временем она теряет свои свойства из-за таких факторов как:

  • Глубокая перекопка участка с помощью лопаты
  • Уплотнение сельскохозяйственной техникой
  • Удобрение веществами, которые влияют на структуру, химический состав
  • Посадки культур без учета их совместимости

В продолжении статьи мы поговорим о том, что нужно делать, чтобы земля не истощилась.

Как сохранить плодородность почвы

Какой бы плодородной ни была земля, со временем она теряет свои качества. Чем интенсивнее вы ее эксплуатируете, тем быстрее протекает этот процесс. Поэтому важно предпринимать ряд мер по поддержанию плодородия почвы.

К ним относятся:

  • Правильный полив
  • Истребление вредителей
  • Использование плоскореза Фокина

Ниже подробно рассмотрим каждый из способов.

Правильный полив

Чтобы земля теряла как можно меньше полезных элементов, нужно ее правильно поливать. Для этого заведите себе график полива. Он составляется индивидуально для каждого вида растений. Чередование обильного орошения и длительного отсутствия полива приведет к замедлению роста и даже гибели растений.

Ниже представлен график для популярных садовых культур. Вы можете воспользоваться им.

Истребление вредителей

Пагубными для плодородия почвы считаются возбудители заболеваний и вредители. В этом плане самое опасное время – лето. Если не заняться предотвращением заражения земли, то плодородие снизится, а урожая не будет.

Чтобы этого избежать, нужно:

  • Использовать инсектициды, которые уничтожают не просто вредителей, но и яйца насекомых.
  • Перекапывать почву осенью, убирать мусор, так как в нем могут укрываться и развиваться вредоносные грибки, бактерии и насекомые.

Есть мнение, будто опавшая листва повышает плодородные свойства почвы. Отчасти это действительно так. Если вы соберете листья и оставите их перегнивать в компостной яме, то через пару лет получите отличное удобрение. Но просто так оставлять опавшую листву на земле не рекомендуется. В ней заводятся личинки вредителей, которые в дальнейшем могут поразить почву.

Использование плоскореза Фокина

Уже доказано, что использование лопаты для рыхления земли приносит только вред. В верхнем слое (15 см) обитают аэробные бактерии, дальше – анаэробные. Первым нужен кислород, вторые от него погибают. Если начать копать лопатой, то верхний слой переворачивается вниз, а слой с анаэробными бактериями вверх. Это приводит к тому, что микрофлора почвы сокращается. Вместо того чтобы вместе с корнями улучшать состояние земли, организмы занимаются восстановлением среды обитания.

Плоскорез Фокина работает по-другому. Он взрыхляет землю так, что она не переворачивается, ее структура и полезные микроорганизмы сохраняются. Плоскорез позволяет повысить плодородие почвы, сохранить ее умеренно увлажненной, насытить питательными элементами и кислородом.

Способы повышения плодородности почвы

Часто бывает так, что нужно не просто сохранить, но и повысить плодородные качества земли на участке.

Есть несколько эффективных способов:

  • Дождевые черви
  • Мульчирование
  • Натуральные удобрения
  • Капельная система полива
  • ЭМ-препараты
  • Отдых
  • Ил
  • Термическая обработка
  • Кирпичная крошка
  • С помощью растений

Далее мы расскажем более подробно о каждом из этих методов.

Дождевые черви

Самыми плодородными почвами считаются те, которые содержат много гумуса. А высокоценные формы гумуса с высокой микробиологической активностью создают дождевые черви.

Есть несколько видов дождевых червей, которые максимально подходят для повышения плодородия почвы:

  • Обычные кольчатые
  • Калифорнийские
  • Старатели

Черви, перемещаясь под землей, раздвигают ее частицы. Если почва плотная и твердая, то они захватывают кусочек земли и глотают его. Затем вылезая на поверхность, червь выделяет обработанную почву. Тем самым, он пропускает через кишечник землю с отмершими частичками растений. Дождевые черви обогащают почву своей кишечной микрофлорой, в которой присутствуют биологически активные вещества – витамины, антибиотики, аминокислоты, ферменты. В процессе переваривания червями органики образуются гуминовые кислоты. Они, смешиваясь с минеральными компонентами земли, формируют экологически чистое удобрение – биогумус.

Мульчирование

Мульчирование почвы улучшает структуру земли. Со временем мульча перемешивается с верхним слоем грунта. В результате он начинает хорошо пропускать воздух и влагу, становится рыхлым. Его не нужно перекапывать и рыхлить. Под слоем мульчи корням растительных культур не страшен перегрев, а в засушливый период им почти не нужен полив, поскольку влага испаряется минимально.

В качестве мульчи можно использовать разные средства:

  • Опилки
  • Солому
  • Листву
  • Шелуху
  • Стружку

Натуральные удобрения

Внесение органических удобрений – это экологический способ.

В качестве источников питательных элементов используют:

Схема внесения и пропорции удобрений зависят от многих факторов. Например, есть разные виды навоза, соответственно, и соотношение компонентов для приготовления удобрения будет разным.

Капельная система полива

Система капельного полива положительно сказывается на плодородии почвы. Она предотвращает засоление и заболачивание участков земли, не уплотняет почву и не ухудшает ее структуру.

Также капельное орошение:

  • Подает воду растениям равномерно
  • Снижает негативное влияние пестицидов
  • Не дает развиваться почвенной гнили
  • Обеспечивает попадание воды сразу на корни культур

ЭМ-препараты

Преимущество использования ЭМ-препаратов заключается в восстановлении и поддержании плодородности земли. Аббревиатура «ЭМ» расшифровывается как эффективные микроорганизмы, без которых в принципе невозможно плодородие почвы. Живые культуры грибков и бактерий выращивают в лабораторных условиях. ЭМ-препараты – микроорганизмы в концентрированном виде с питательной средой. Это единственное средство, способное быстро поднять плодородие почвы и восстановить полностью загубленный грунт в огородах, садах и пашнях. Микроорганизмы нормализуют кислотность, убивают патогенную микрофлору, делают землю плодородной и комковатой, разрушают ядохимикаты.

В продаже можно встретить следующие препараты:

  • Байкал ЭМ-1
  • Возрождение
  • Восток ЭМ-1
  • Гумат ЭМ
  • Сияние

Отдых

Это эффективный способ, но далеко не все его используют. Обычно те, у кого есть огород, уже ранней весной начинают перепахивать и засаживать участок. И продолжается это до глубокой осени. Почве просто некогда отдохнуть, и это крайне негативно сказывается на ее состоянии.  Земля сама показывает, что ей нужен отдых. Если в течение 2 сезонов подряд при отсутствии вредителей, регулярном удобрении и хороших погодных условиях нет урожая, значит земля истощена. Ей требуется отдых. В среднем достаточно одного сезона для восстановления и оздоровления грунта.

Для тех, кто не может себе позволить простой участка даже на один сезон, можно предложить следующий вариант. Разбейте огород, к примеру, на 10 частей. В первом сезоне засадите 5 из них, а 5 оставьте отдыхать. На следующий сезон сделайте наоборот.

Ил

Много полезных элементов и микроорганизмов содержится в иле, который при внесении в почву притягивает к себе вредные элементы, не давая им переходить в культуры. Эталоном считается озерный ил, но для улучшения свойств почвы подходит и прудовой, и канавный. Многие боятся, что вместе с ним на участок будут занесены тяжелые металлы и ядовитые вещества. Но если брать ил только из незагрязненных прудов, водосборников и канав с чистой водой, которые расположены вдали от производств, никакого вреда не будет.

Схема внесения следующая: при перекопке осенью или весной на 1 м2 раскидывают 2-8 кг ила.

Термическая обработка

Такой метод радикален и используется редко, в основном в теплицах, парниках и маленьких огородах. Во-первых, он трудоемок. Во-вторых, вместе с вредными насекомыми и бактериями гибнут и полезные микроорганизмы. Но последние восстанавливаются быстрее. По этим причинам термическую обработку лучше проводить только в очень запущенных случаях.

Есть два способа пропаривания:

  1. Снимите верхний слой с грядки и поместите его в емкость, которую закрепите над тарой с кипящей водой. Процедура длится 1-1,5 часа. После рассыпьте землю обратно.
  2. Покройте почву маленьким слоем соломы и подожгите ее. В этом случае особое внимание уделяется безопасности проведения работ.

Кирпичная крошка

Иногда огородники используют кирпичную крошку для улучшения качества почвы. Для этого мелко раскрошенный кирпич рассыпают по участку слоем в 10 см. Крошку можно заменить угольным шлаком. Только слой должен быть уже в 2 см.

С помощью растений

Корни любых растений прорастают на большую глубину, чтобы добраться до минералов и воды. Насекомые, которые поедают мертвые корни, делают каналы и оставляют там свои отходы жизнедеятельности – основные составляющие плодородной почвы. Таким образом, корни растений выступают в роли катализаторов жизни и повышают плодородность почвы.

Рассмотрим способы повышения с помощью:

  • Сидератов
  • Севооборота
  • Смешанных посадок

Сидераты

Сидераты еще называют зелеными удобрениями. И все потому, что они насыщают землю кальцием, азотом, калием и фосфором. А еще они снижают кислотность грунта, помогают ему получать необходимое количество влаги, не дают возможности размножаться сорнякам и вредным микроорганизмам, привлекают полезные бактерии.

Лучшими сидератами признаны:

  • Редька
  • Рожь
  • Горчица
  • Бобовые
  • Ячмень
  • Гречиха
  • Пшеница

Севооборот

Многолетнее выращивание одних и тех же растений обедняет землю, снижает ее физические и химические свойства. В почве скапливаются колины – побочные продукты жизнедеятельности культур. Особенно это происходит при постоянном высаживании капусты, огурцов, моркови, сладкого перца, помидор.

Если на участке каждый год высаживать капусту, то это приведет к увеличению кислотности почвы, лук – повышает рост популяций нематод. Для того чтобы почва смогла самостоятельно восстанавливаться и поддерживать нормальный состав полезных элементов, надо каждый год чередовать разные культуры.

Ниже мы разместили таблицу совместимости.

Читать ее просто:

  1. Найдите в первом столбце нужное растение, которое вы планируете высадить в новом сезоне
  2. В столбцах напротив его названия указаны культуры, с которыми можно чередовать высадку

Например, если вы хотите высадить огурцы, то не стоит их размещать там, где в предыдущем сезоне росли тыквы. Лучше всего посадить огурцы на место, где раньше располагался лук, капуста, сельдерей, сидераты или помидоры. Если там была какая-нибудь зелень или свекла, то такое место тоже подойдет.

Таблица совместимости культур

Смешанные посадки

Хороший способ улучшения состояния почвы – это посадка нескольких культур рядом. К примеру, укроп улучшает вкус лука и свеклы, петрушка благотворно влияет на помидоры, а мята – на картофель.

Здесь важно придерживаться правила, которое запрещает высаживать рядом культуры из одного семейства. Кроме того, не рекомендуется соседство низкорослых и высокорослых растений: ведь последние будут заслонять солнечный свет. Нужно учитывать и то, что те или иные растения предпочитают тень или солнце, поэтому рядом высаживать надо культуры с одинаковой потребностью в солнечном свете.

Ниже представлена таблица, в которой сопоставлены различные культуры и растения, рядом с которыми они хорошо приживутся.

Таблица смешанных посадок

Таким образом, уровень плодородности земли – это то, от чего во многом зависит состояние растений и урожай. Регулярно следя за почвой, можно вовремя распознать истощение грунта и повысить его плодородие с помощью одного или нескольких вышеописанных методов.

Список всех страниц по теме вы можете найти в разделе Применение грунтов.

Хотите знать больше?

О том, какие грунты бывают, в чем их особенности, какими свойствами они обладают, читайте на странице Грунты.

Рекомендуем также ознакомиться со следующими статьями раздела:

gruntovozov.ru

Плодородие почвы (стр. 1 из 3)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Чувашский Государственный университет имени И.Н. Ульянова»

Историко-географический факультет

Кафедра природопользования и геоэкологии

КУРСОВАЯ РАБОТА

Плодородие почвы

Выполнила: Лисова Н.

Проверил: к.г.н. Васюков С.В.

Чебоксары 2010

Содержание

Введение

1.Гумусность

2. Плодородие почвы

2.1 Виды плодородия почвы

2.2 Факторы, лимитирующие плодородие почвы

2.3 Воспроизводство плодородия почв

2.4 Методики исследования плодородия почв

3. Оценка динамических свойств почв с помощью космических методов

4. Динамика плодородия почв в Чувашии

Заключение

Список используемой литературы

Приложение

Введение

В своей работе я бы хотела рассказать о плодородии почв. Плодородие почвы – это важнейшее свойство почвы, без которого почву можно считать не пригодной и бесполезной. Поэтому я считаю целесообразным рассмотреть более подробно эту тему.

Цель моей работы: определить значение плодородия почвы для растений и для сельского хозяйства.

Задачи:

- Изучение видов плодородия почв;

- Определение факторов, лимитирующих плодородие;

- Роль гумуса для плодородия почв;

- Изучение плодородия почв с помощью космических методов;

- Изучение динамики свойств Чувашской республики.

С давних времен человек при использовании земли оценивал ее прежде всего с точки зрения способности производить урожай растений. Поэтому понятие плодородие почвы было известно еще до становления почвоведения как науки и выражало наиболее существенное свойство земли как средства производства.

Почвоведение – наука о почвах, их образовании (генезисе), строении, составе и свойствах; о закономерностях их географического распространения; о процессе взаимосвязи с внешней средой, определяющих формирование и развитие главнейшего свойства почв – плодородия; о путях рационального использования почв в сельском и народном хозяйстве и об изменении почвенного покрова в агрикультурных условиях.

Почвоведение как научная дисциплина оформилась в нашей стране в конце 19 столетия благодаря трудам выдающихся русских ученых В.В. Докучаева, П.А. Костычева, Н.М. Сибирцева.

Первое научное определение почвы дал В.В. Докучаев: «Почвой следует называть «дневные» или наружные горизонты горных пород (все равно каких), естественно измененные совместным воздействием воды, воздуха и различного рода организмов, живых и мертвых». Он установил, что все почвы на земной поверхности образуются путем «чрезвычайно сложного взаимодействия местного климата, растительности и животных организмов, состава и строения материнских горных пород, рельефа местности и, наконец, возраста страны». Эти идеи В.В. Докучаева получили дальнейшее развитие в представлениях о почве как о биоминеральной («биокосной») динамической системе, находящейся в постоянном материальном и энергетическом взаимодействии с внешней средой и частично замкнутой через биологический круговорот.

Развитие учения о плодородии почв связано с именем В.Р. Вильямса. Он детально исследовал формирование и развитие плодородия почвы в ходе природного почвообразования, рассмотрел условия проявления плодородия в зависимости от ряда свойств почвы, а также сформулировал основные положения об общих принципах повышения плодородия почв при их использовании в сельскохозяйственном производстве.

1. Гумусность

Важнейшая характеристика почв – содержание в ней гумуса. Гумус— это совокупность органических соединений, находящихся в почве, но не входящих в состав живых организмов или их остатков, сохраняющих анатомическое строение. Гумус составляет 85-90 % органического вещества почвы и является важным критерием при оценке её плодородности. Гумус придает определенные химические и физические свойства почве. В почвенном гумусе аккумулируется энергия, ассимилированная в растениях при фотосинтезе. Гумусовые кислоты, воздействуя на первичные и вторичные минералы почв, вызывают их распад и способствуют образованию органо-минеральных веществ. Благодаря гумусовым соединениям отдельные части почвы склеиваются в структурные агрегаты.

Количество и характер надземных и подземных остатков, направленность гумусообразования и свойства гумусовых веществ в значительной мере зависят от типа растительности и гидротермических условий ее произрастания. Так, наибольшая биомасса характерна для лесной растительности (до 4000-5000 ц/га). В саваннах, степях и кустарничковых тундрах величина находится в пределах 250-260 ц/га. Минимальная общая биомасса отмечается в полярных и тропических пустынях – мене 50 ц/га.

От всего вышесказанного можно сделать небольшой вывод: наибольшая плодородность характерна для лесной зоны, а наименьшая – в полярных и тропических пустынях. плодородие почва гумус

2. Плодородие почвы

Плодородие почвы - способность почвы удовлетворять потребности растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла и благоприятной физико-химической средой для нормальной деятельности. Именно это важнейшее качество почвы, отличающее ее от горной породы, подчеркивал В.Р. Вильямс, определяя почву как «поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений». Понятие почва и ее плодородие неразрывны. Плодородие почвы – результат развития природного почвообразовательного процесса, а при сельскохозяйственном использовании – также процесса окультуривания.

Развитие почв и почвенного покрова, как и формирование их плодородия, тесно связано с конкретным сочетанием природных факторов почвообразования многообразным влиянием человеческого общества, с развитием его производственных сил, экономических и социальных условий.

Особая роль в почвообразовании принадлежит живым организмам, прежде всего зеленым растениям и микроорганизмам. Благодаря их воздействию осуществляется важнейшие процессы превращения горной породы в почву и формирование ее плодородия: концентрация элементов зольного и азотного питания растений, синтез и разрушение органического вещества, взаимодействие продуктов жизнедеятельности растений и микроорганизмов с минеральными соединениями породы и т.п. в познании биологической сущности почвообразования особый вклад внесли В.Р. Вильямс и В.И. Вернадский.

Находясь в состоянии непрерывного обмена веществом и энергией с атмосферой, биосферой, гидросферой и литосферой, почвенный покров выступает как незаменимое условие поддержания между всеми ее сферами сложившегося на Земле равновесия, столь необходимого для развития и существования жизни на нашей планете во всех ее многообразных формах.

Вместе с тем, обладая свойством плодородия, почва выступает как основное средство производства в сельском хозяйстве. Используя почву как средство производства, человек существенно изменяет почвообразование, влияя как непосредственно на свойство почвы, ее режимы и плодородие, так и на природные факторы, определяющие почвообразование. Посадка и вырубка лесов, возделывание сельскохозяйственных культур изменяют облик естественной растительности; осушение и орошение меняют режим увлажнения и т.п. не менее резкие воздействия на почву вызывают приемы ее обработки, применение удобрений и средств химической мелиорации (известкование, гипсование).

Важное условие плодородия почв – отсутствие в почве избыточного количества легкорастворимых солей, главным образом, хлоридов и сульфатов натрия и отчасти магния, кальция и других катионов.

Для устранения избытка солей применяют промывание почвы и для предупреждения накопления солей – правильный поливной режим, дренаж и др. Плодородие почвы сильно снижается при накоплении в ней вредных химических соединений (закислых соединений железа, подвижных соединений алюминия), накапливающихся обычно в условиях застойного переувлажнения. Регулирование запасов влаги в почве достигается с помощью сыротехнических и гидротехнических мероприятий (зяблевая вспашка, снегозадержания, ранневесеннее борование, междурядная обработка посевов, орошение, осушение и др…).

Наиболее высоким и эффективным плодородием почвы характеризуется почвы, которые наряду с достаточным количеством влаги имеют хорошую аэрацию. А так же при правильном использовании почв их плодородие не только не снижается, но и постоянно увеличивается.

2.1 Виды плодородия почв

Различают следующие виды плодородия: естественное (природное), искусственное, потенциальное, эффективное и экономическое.

Естественное (природное) плодородие – это плодородие, которым обладает почва (ландшафт) в естественном состоянии. Оно характеризуется продуктивностью естественных фитоценозов.

Искусственное плодородие (естественно-антропогенное, по В.Д. Мухе) – плодородие, которым обладает почва (агроландшафт) в результате хозяйственной деятельности человека. По многим показателям оно наследует естественное. В чистом виде – характерно для тепличных грунтов, рекультивированных (насыпных) почв.

Почва обладает определенными запасами элементов питания (запасной фонд), которые реализуются при создании урожая растений путем частичного его расхода (обменный фонд). Из этого представления вытекает понятие о потенциальном плодородии.

Потенциальное плодородие – способность почв (ландшафтов и агроландшафтов) обеспечивать определенный урожай или продуктивность естественных ценозов. Эта способность не всегда реализуется, что может быть связано с погодными условиями, хозяйственной деятельностью. Характеризуется потенциальное плодородие составом, свойствами и режимами почв. Например, высоким потенциальным плодородием обладают черноземные почвы, низким – подзолистые, однако в засушливые годы урожайность культур на черноземах может быть ниже, чем на подзолистых почвах.

mirznanii.com

Почва и её состав. Видеоурок. Окружающий мир 3 Класс

Знаете ли вы, каково главное свойство почвы? Главное свойство почвы – ее плодородие. Почва – это верхний плодородный слой земли. То есть это слой, содержащий вещества, которые необходимы для роста и развития растений, без которых не бывает и плодов. Чтобы узнать, что растения получают из почвы, давайте изучим ее состав, проделав опыты с почвой.

Почва темного цвета. Если мы рассмотрим образец почвы через лупу, то мы увидим остатки полусгнивших корешков и листочков растений, части тел червяков, насекомых и других мелких животных (рис. 1).

Рис. 1. Почва (Источник)

Если в стакан с водой опустить кусочек сухой почвы, как объяснить появление пузырьков воздуха в воде? Этот опыт показывает, что в состав почвы входит воздух.

После того как опустить почву в стакан с водой, нужно размешать и дать ей отстояться. С помощью пипетки берется несколько капель этой воды и помещается на предметное стекло. Теперь нужно нагреть стекло над огнем свечи. После испарения воды на стекле остался тонкий белый налет, это минеральные соли. Этот опыт показал, что почва содержит минеральные соли, которые могут растворяться в воде.

Можно положить почву в крышечку, затем следует ее нагреть над пламенем свечи. Над почвой держится стекло. Стекло сначала становится влажным, а потом на нем появляются капельки воды. Это вода, которая содержится в почве, при нагревании она испаряется. Водяной пар поднимается вверх, встречает на своем пути холодное стекло, охлаждается и превращается в мельчайшие капельки воды (рис. 2).

Рис. 2. Опыты над почвой (Источник) 

Этот опыт показывает, что в почве присутствует вода. Если продолжать нагревать почву, то вскоре появится дым и неприятный запах. Это сгорает часть почвы, которая состоит из перегнивающих остатков растений и мелких животных. Это составная часть почвы – перегной. Если очень долго прокаливать почву на огне, то перегной полностью сгорит и почва приобретет серый цвет. Это доказывает, что перегной придает почве темный цвет.

Если вы опустите немного почвы в стакан с водой, перемешаете и дадите отстояться, то увидите, как на дно осядет слой песка, поверх него – слой глины, а сверху слой темного цвета – это перегной. Это доказывает, что в почве содержится песок и глина (рис. 3).

Рис. 3. Опыты над почвой (Источник)

Каковы же результаты проведенных опытов и наблюдений? Мы узнали, что в состав почвы входят воздух, вода, минеральные соли, перегной, песок и глина.

В почве всегда есть и живая природа: корни растений, бактерии, дождевые черви, муравьи, жуки-навозники и многие другие. Они грызут корни растений, что-то измельчают, перетаскивают, собирают.

Что же получают растения из почвы? Во-первых, воздух, корни растений дышат воздухом, который находится в почве. Во-вторых, воду. Растения вместе с водой поглотают питательные вещества. Остатки погибших растений и животных перерабатывают бактерии и насекомые, которые находятся в почве. Так, почва постоянно пополняется перегноем и минеральными солями. Это настоящая кладовая питательных веществ для растений. Кроме того, животные, обитающие в почве, рыхлят ее, и в почву лучше проникают воздух и вода.

Когда говорят, что земля – кормилица, имеют в виду почву. Растения берут из почвы воду и растворенные в ней питательные вещества. Растениями питаются очень многие животные. Насекомые едят корни растений, стебли, листья (рис. 4), зерноядные птицы лакомятся плодами. Растительный корм поедают коровы, лошади, лоси.

Рис. 4. Майский жук (Источник) 

Растительноядные животные становятся добычей для хищников. Следовательно, хищные животные зависят от плодородия почв.

Человек на земле выращивает зерновые, овощные, бобовые, плодово-ягодные и декоративные растения. Плодородная почва обеспечивает людей одеждой из хлопка и льна, домашних животных – кормом, а они дают человеку молоко, мясо, яйца, мед, шерсть и многие другие продукты. Почва – это важнейшее богатство страны, поэтому земледельцы заботятся о повышении ее плодородия и охраняют ее.

Как люди заботятся о почве? Для того чтобы почва лучше пропускала воздух и удерживала воду, ежегодно ее перекапывают и рыхлят. При осенней перекопке после сбора урожая комья земли не разбиваются, зимой между ними задерживается снег, поэтому весной почва лучше пропитывается водой. Рыхлят почву весной, перед самым посевом (рис. 5). В рыхлой земле лучше прорастают семена, быстрее пробиваются наружу ростки, хорошо развивается корневая система.

Рис. 5. Рыхление почвы (Источник) 

В почве очень мало растворенных солей, поэтому необходимо ежегодно пополнять запасы солей. На заводах производят удобрения, которые содержат все необходимые для роста растений минеральные соли. Но есть и очень хорошие природные удобрения, это торф и навоз. Их наносят на почву осенью. Чем богаче почва перегноем, тем она плодороднее. Благодаря темному цвету, почва лучше прогревается под солнечными лучами.

Что наносит вред почве? Вред почве причиняют овраги (рис. 6), сильные ветры, ливневые дожди, колеса проезжающих автомобилей, бытовой мусор. Но люди научились бороться с оврагами, например, их склоны распахивают не вдоль, а поперек.

Рис. 6. Овраги (Источник) 

Ростки задерживают воду, и она не стекает вниз по склону и не размывает почву. Еще, чтобы остановить рост оврагов, высаживают кустарники и деревья на вершинах и склонах оврага. В тех местах, где сильные ветры частые, люди высаживают лесозащитные полосы и сеют травы.

Сегодня на уроке вы получили знания о составе почвы. Также вы узнали значение почвы для жизни человека.

 

Список литературы

  1. Вахрушев А.А., Данилов Д.Д. Окружающий мир 3. – М.: Баллас.
  2. Дмитриева Н.Я., Казаков А.Н. Окружающий мир 3. – М.: ИД «Федоров».
  3. Плешаков А.А. Окружающий мир 3. – М.: Просвещение.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Krugosvet.ru (Источник).        
  2. Zaiko-mich.narod.ru (Источник).    
  3. Схемо.РФ (Источник).     

 

Домашнее задание

  1. Каково главное свойство почвы?
  2. Состав почвы?
  3. Как люди заботятся о почве?

interneturok.ru

6 экологически безопасных способов повысить плодородие почвы

В большинстве случаев письма приходят в течение одной минуты, но иногда для этого требуется до 10 минут. Возможно письмо еще не успело прийти. Проверьте пожалуйста внимательно папку Входящие (Inbox). В некоторых случаях письмо может попасть в папку Спам (Spam).

  Логин или e-mail: Или войдите с помощью этих сервисов:

www.ogorod.ru

Земля в теплице истощилась? Мы подскажем, как восстановить ее плодородие

В большинстве случаев письма приходят в течение одной минуты, но иногда для этого требуется до 10 минут. Возможно письмо еще не успело прийти. Проверьте пожалуйста внимательно папку Входящие (Inbox). В некоторых случаях письмо может попасть в папку Спам (Spam).

  Логин или e-mail: Или войдите с помощью этих сервисов:

www.ogorod.ru


Смотрите также


Телефоны:
Санкт-Петербург
+7 (921) 442-69-72
Старая Русса
+7 (81652) 327-90