Что такое почва? Это самый верхний твердый слой земной коры, на котором обитают и развиваются растения. Почва является основным условием жизни растений – источником воды и необходимых питательных веществ.
Чтобы успешно заниматься садоводством , огородничеством и цветоводством , необходимо понимать строение почвы – ведь она с успехом поддается обработке. А значит, при необходимости, мы можем менять состав почвы, приспосабливая ее для жизни наших растений.
Слои почвы
Почва состоит из четырех слоев.
Увлажняемый слой почвы
Это поверхностный слой почвы , он всего 3-7 сантиметров толщиной. Увлажняемый слой имеет темную окраску. В этом слое происходит бурная биологическая деятельность – ведь большинство почвенных организмов обитают именно здесь.
Гумусный слой почвы
Гумусный слой толще, чем увлажняемый – примерно 10-30 сантиметров. Именно гумус является основой плодородия растений. При толщине гумусного слоя 30 см. и выше почва считается очень плодородной.
Это слой также населен организмами – они перерабатывают растительные остатки на минеральные составляющие, которые в свою очередь растворяются в грунтовых водах, а потом всасываются корнями растений.
Предпочвенный слой
Предпочвенный слой называют также минеральным. В этом слое сосредоточенно огромное количество питательных веществ, а вот биологическая активность тут совсем не большая. Тем не менее в минеральном слое также обитают почвенные организмы, которые перерабатывают питательные вещества в пригодную для дальнейшего потребления растениями форму.
Материнские горные породы
Слой материнских пород биологически не активен. Он довольно хрупок – если не защищен предыдущими слоями, то очень быстро истончается, поскольку подвержен вымыванию и выветриванию.
Механический состав почвы
А их чего же состоят сами слои почвы? У них четыре составляющие: органические и неорганические твердые частицы, вода и воздух.
Твердые неорганические частицы
К твердым неорганическим частицам в составе почвы можно отнести песок, камень и глину. Глина является ключевым компонентом грунта, поскольку она способна связывать почву и удерживать в ней воду с растворенными питательными веществами.
Пространство между твердыми частицами почвы называют порами. Поры выполняют капиллярную роль, доставляя воду до корней растений, а также дренажную роль, выводя лишнюю жидкость, избегая ее застоя.
Твердые органические частицы
Органическая часть грунта – это перегной (гумус) и фауна почвы.
Почвенные бактерии и прочие организмы поглощают растительные остатки и органические отходы, перерабатывают и разлагают их, в результате чего высвобождаются простые минеральные соединения (прежде всего – азот), нужные для питания растений. Такой процесс разложения органических веществ в почве бактериями называется гумификацией.
Гумус – наиболее значимая часть почвы:
Гумус “отвечает” за превращение любых попавших в почву составляющих в доступную для питания растений форму.
В естественном состоянии гумус является иммунной системой почвы. Он улучшает здоровье растений и повышает их сопротивляемость болезнетворным организмам.
Перегной создает оптимальную рыхлую структуру почвы, в которой стабилизируются все процессы – кислородный и водный обмен.
Почвы, богатые перегноем, сохраняют тепло и быстрее прогреваются.
По степени содержания перегноя почвы делят на:
бедно гумусные (менее 1% гумуса),
умеренно гумусные (1-2%),
среднегумусные (2-3%),
гумусные (более 3%).
Для сельскохозяйственных нужд годятся только гумусные почвы.
Однако, следует уточнить, что если почву в течение многих лет неправильно обрабатывать и чрезмерно удобрять, то биологическая активность фауны почвы значительно снижается. Тогда количество гумуса может оставаться высоким, но почва при этом становится непригодной для посадок, не плодородной.
 |
Почвенная вода
Почвенная вода – это не просто чистая жидкость, это питательный раствор, в котором содержатся органические и неорганические вещества, свойственные почве. Вода поступает в почву с осадками, из воздуха, из грунтовых вод, а также с поливом (если речь идет о используемых человеком почвах).
Посредством почвенной воды растения получают питание.
Разные виды почвы имеют различную способность к поглощению и удержанию влаги.
Песчаные почвы лучше всего поглощают воду, но и удерживают они ее плохо – потому что расстояние между частицами (поры) в таких почвах является наибольшим.
Глинистые почвы плохо впитывают и плохо выводят воду – из-за своей твердой структуры и минимальными расстояниями между твердыми частицами.
Самые хорошие по строению почвы – это смешанные гумусные, в которых структура наиболее сбалансирована, поэтому вода хорошо впитывается, удерживается и проводится к корням растений.
Почвенный воздух
Почвенный воздух также содержится между твердыми частицами почвы, наряду с водой. Он нужен, чтобы обеспечить дыхание почвенных организмов и корней растений. В отличие от надземной части растений, корни поглощают кислород, а вырабатывают углекислый газ. По этой причине углекислого газа в почвенном воздухе больше, по сравнению с атмосферным.
Чтобы обеспечить корни растений кислородом, используют рыхление почвы. Если кислорода в почвенном воздухе недостаточно, замедляется рост корневой системы растений, а также нарушается обмен веществ – растение не может полноценно поглощать воду и усваивать питательные вещества. К тому же при недостатке кислорода в почве вместо процесса гумификации происходит процесс гниения.
Этим объясняется тот факт, что даже в казалось бы хорошо увлажненной и питательной почве растения начинают чувствовать себя угнетенно – для полноценного питания и для здоровья им не хватает кислорода.
Почва - поверхностный слой литосферы Земли, обладающий плодородием и представляющий собой структурную систему, образовавшуюся в результате выветривания горных пород и жизнедеятельности организмов.
Морфология Почвенный профиль - совокупность генетически сопряжённых и закономерно сменяющихся почвенных горизонтов, на которые расчленяется почва в процессе почвообразования. Почвенный горизонт - специфический слой почвенного профиля, образовавшийся в результате воздействия почвообразовательных процессов. Почвенный покров[ - совокупность почв, покрывающих земную поверхность. Выделяются следующие типы горизонтов: Органогенные - (подстилка (A 0, O), торфяной горизонт (T), перегнойный горизонт (Ah, H), дернина (Ad), гумусовый горизонт (A) и т. д.) - характеризующиеся биогенным накоплением органического вещества. Элювиальные - (подзолистый, лессивированный, осолоделый, сегрегированный горизонты; обозначаются буквой E с индексами, либо A 2) - 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.
Твёрдая фаза почв Почва обладает большой суммарной поверхностью твёрдых частиц: от 3- 5 м²/г у песчаных до 300- 400 м²/г у глинистых. 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. 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 - ρb/ρs
Минеральная часть почвы Минеральный состав Около 50- 60 % объёма и до 90- 97 % массы почвы составляют минеральные компоненты. Минеральный 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. Более устойчивыми являются полевые шпаты, составляющие до 10- 15 % массы твёрдой фазы почвы. Чаще всего они представлены относительно крупными песчаными частицами.
Гранулометрический состав В почвах могут находиться частицы диаметром как менее 0, 001 мм, так и более нескольких сантиметров. Тяжёлые (глинистые) почвы могут иметь проблемы с воздухосодержанием, лёгкие (песчаные) - с водным режимом. 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,
Органическая часть почвы 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.
Почвенная структура Структура почвы - 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 - совокупность всех видов частиц, находящихся в почве в твёрдом состоянии при естественном уровне влажности. Поровое пространство в почве - разнообразные по размерам и форме промежутки между механическими элементами и агрегатами почвы, занятые воздухом или водой.
Новообразования и включения Новообразования - скопления веществ, образующиеся в почве в процессе её формирования. 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.
Почвенный воздух состоит из смеси различных газов: 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; углекислота, которая образуется в результате дыхания организмов почвы, то есть в результате окисления органических веществ; метан и его гомологи (пропан, бутан), которые образуются в результате разложения более длинных углеводородных цепей; водород; сероводород; азот; более вероятно образование азота в виде более сложных соединений (например, мочевины)
Живые организмы в почве Почва - это среда обитания множества организмов. Существа, обитающие в почве, называются педобионтами. Наименьшими из них являются бактерии, водоросли, грибки и одноклеточн ые организмы, обитающие в почвенных водах. В одном м³ может обитать до 10 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 он глухой и практически слепой.
Почвообразование Почвообразующие факторы Элементы природной среды: почвообразующие породы, климат, живые и отмершие организмы, возраст и рельеф местности, а также антропогенная деятельность, оказывающие существенное влияние на почвообразование.
Значение почв в природе Почва как среда обитания живых организмов Почва обладает плодородием - является наиболее благоприятной средой обитания для подавляющего большинства живых существ - микроорганизмов, животных и растений. Показательно также, что по их биомассе почва (суша Земли) почти в 700 раз превосходит океан, хотя на долю суши приходится менее 1/3 земной поверхности.
Экономическое значение Почву часто называют главным богатством любого государства в мире, поскольку на ней и в ней производится около 90 % продуктов питания человечества. Деградация почв сопровождается неурожаями и голодом, приводит к бедности государств, а гибель почв может вызвать гибель всего человечества. Также земля применялась в древности в качестве строительного материала.
История изучения Описанию свойств почв и их классификации человек уделял внимание со времени возникновения земледелия. Тем не менее, появление почвоведения как науки произошло лишь в конце XIX века и связано с именем В. В. Докучаева. В. И. Вернадский также внёс вклад в почвоведение. Он называл почву биокосным образованием, то есть состоящим из живого и неживого
Почва не является однородной структурой. Она состоит из нескольких почвообразующих компонентов. Но наибольшее различие наблюдается если посмотреть на почву в разрезе. Слои почвы в разрезе представлены различными горизонтами.
Что такое почвенный горизонт? С генетической точки зрения, почвенный горизонт — это определенный слой, отличающийся собственным цветом, плотностью, структурой и другими качествами.
Горизонты находятся друг над другом параллельно к поверхности почвы и составляют вместе профиль почвы. Формирование почвенных горизонтов занимает многие годы. Количество горизонтов почвы, в зависимости от системы классификации, составляет 15-16 штук.
Почва выполняет очень важные функции для растений. По сути, она является их пищеварительной системой — множество почвенных микроорганизмов перерабатывают органические и минеральные субстанции, подготавливая их для растений. Сами растения не могут выполнять таких функций.
Через почву корни растения получают воду и кислород. Почва удерживает растения в вертикальном положении и защищает их корни от вредителей и неблагоприятных климатических условий.
Наибольший интерес представляет верхний плодородный слой почвы, он же — верхний горизонт почвы.
Верхний слой почвы это комплекс верхних почвенных горизонтов, обеспечивающих плодородие. Он состоит из нескольких горизонтов.
Это различные останки животного и растительного происхождения: трава, листья, грибки, насекомые и другие погибшие мелкие организмы. Создает укрытие для семян и предкорневых частей растений.
Данная почвенная прослойка имеет глубину до двадцати сантиметров. Содержит в себе переработанные насекомыми и червями органические массы и частицы недоеденных растений и животных организмов. Это самый ценный питательный слой для растений.
Минеральный слой
Источник минеральных веществ для растений. Данный слой образуется на протяжении долгих лет и содержит в себе минеральные элементы, оставшиеся в процессе сложных длительных преобразований органической и неорганической материи. Содержит в себе растворенные газы, воду, азот, углерод и другие важнейшие компоненты, необходимые растениям.
Гумусный слой
В этом слое тоже происходят процессы биосинтеза из органических отходов, но из-за специфических условий эти процессы проходят по-другому — не так как в верхних слоях. В результате биосинтеза в гумусном слое образуются горючие газы, которые являются источником энергии и тепла.
Подпочвенный слой
Состоит из глины. Регулирует процессы обмена влагой и газами между поверхностными и глубинными почвенными слоями.
Под ним располагается малоплодородный слой почвы в 10-50 сантиметров. из него вымывают кислота и вода, поэтому он называется горизонтом вымывания (выщелачивания). Здесь высвобождаются собственные элементы за счет химических, биологических, физических процессов, появляются глинистые минералы.
Глубже находится материнская порода. В ней тоже есть полезные элементы. Например, кальций, кремний, калий, магний, фосфор и прочие.
Давайте рассмотрим более подробно гумус, так как он играет в нашей жизни очень важную роль.
Гумус: образование, понятие
Почва образовалась в процессе выветривания горных пород и состоит из органических и неорганических компонентов. Кроме того, в ней присутствуют воздух и вода. Это лишь схема, а на самом деле каждый слой развивается отдельно в соответствии с определенными условиями. Наша земля только кажется однородной, она населена червями, насекомыми, бактериями.
Верхний слой почвы - это ее покров. В лесах он представлен органическими остатками и облетевшими листьями, на открытых участках - травянистой растительностью. Покров защищает землю от высыхания, града, холода. Под ним разлагаются останки насекомых, животных. В процессе этого разложения происходит обогащение почвы минеральными элементами естественным путем.
Гумус населен живыми организмами, пронизан корнями деревьев и растений, насыщен воздухом. Его структура рыхлая, в виде комочков. Здесь происходит образование и накопление питательных веществ корневыми системами.
Любой человек знает, что верхний слой почвы, а точнее, гумус, очень важен для плодородия. Черная субстанция содержит углерод и азот. Это своеобразная кухня, где готовится пища для посадок (активный гумус). Также в этом слое создается баланс питательных веществ, водного и воздушного режимов (стабильный гумус).
Что влияет на плодородный слой почвы
На верхний слой почвы влияет технология обработки, тип, климат, севооборот. В саду путем внесения органических добавок и перепревшего компоста можно значительно повысит стабильный гумус.
Для садоводства важен Он зависит от минерального состава. Овощные растения хорошо растут на нейтральных или слабокислых землях.
Существуют и показатели плодородия:
- Общая кислотность.
- Актуальная кислотность.
- Катионный обмен.
- Потребность в известковании.
- Насыщение основаниями.
- Содержание органики.
- Содержание макроэлементов.
На плодородие влияет и показатель «плотность почвы». Высокие значения приводят к ухудшению воздушного режима, затрудненной мобилизации питательных веществ, недостаточному росту корней. Низкая плотность задерживает рост корневой системы из-за пустот и приводит к усиленному испарению влаги.
В настоящее время существуют удобрения и добавки, а также различные процедуры по улучшению качества плодородного слоя. Но земле надо и отдыхать. Помните об этом!
Под словом почва подразумевается биофизическая, биологическая, биохимическая среда или почвенный субстрат. Многие биологи утверждают, что почва представляет собой живое существо, называя ее желудком растений. Некоторые же привыкли называть ее легкими всего растительного мира. Почва является средой, в которой находится корневая система большинства растений. При помощи нее они способны держаться в вертикальном положении.
Особенности
Плодородный слой почвы будет зависеть от биофизического и физического состояния, куда следует отнести плотность, рыхлость, пористость. Биохимический и химический состав, наличие первичных химических элементов и тех элементов, которые входят в состав минеральных органических углеводородных цепей, также отражается на плодородности грунта. Плодородный слой почвы может быть также минеральным, искусственным, химическим. Также принято выделять естественное биологическое плодородие.
Почва является тонким слоем, уникальным компонентом биосферы, который разделяет твердую и газовую среду биосферы нашей планеты. В плодородном слое почвы происходят все процессы жизнеобеспечения животного и растительного мира. От состояния почвы будет зависеть полноценная жизнь всего живого на Земле. Безграничное, естественное плодородие создают:
- останки растительной органики, например, трава, сено, опилки, солома, ветки;
- останки покойной, отжившей животной органики, например, бактерии, микроорганизмы, микрогрибы, насекомые, черви и другие организмы;
- микро- и нанорастения, куда относятся водоросли.
Около 20 % почвенной массы представляет собой мертвую минеральную часть. Живая микрофауна и микрофлора плодородного слоя почвы формирует живые органические вещества растений.
Если же говорить о верхних плодородных слоях почвы, то их имеется пять. Каждый год эти слои утолщаются, растут, расширяются, перемещаются от одного в другой. Благодаря этому создается плодородный слой из чернозема и минеральной глины.
Мульча
Мульча, как правило, состоит из животных и растительных останков. Если произвести снятие плодородного слоя почвы мульчи, то можно заметить там траву, лиственный опад, плесень, мертвых микроживотных и животных. Помимо этого, там имеются различные микроорганизмы, грибы.
Под слоем мульчи живут разнообразные микронасекомые и микроживотные: черви, блохи, жуки и мошки. Количество этих особей в плодородном слое почвы может доходить до нескольких тонн при расчете на 1 гектар земли. Вся эта живность перемещается, передвигается, ест и пьет, справляет свои естественные нужды, размножается и умирает. Мертвые организмы, микробы, бактерии, черви, вирусы, насекомые и животные, которые живут в почве, начинают разлагаться до своего изначального биоминерального и биогазового состояния.
При этом стоит отметить, что трупы насекомых и других живых организмов состоят из большого количества азотных соединений. Также в состав тел входит аммиак, который начинает выделяться при разложении и поглощается корневой системой растений. Поэтому при использовании плодородного слоя почвы для выращивания каких-либо культур не всегда надо вносить удобрение, так как в грунте может уже содержатся большое количество разнообразных и живых бактерий, насекомых, микрогрибов.
Биогумус
Биогумус представляет собой выделения, фекалии, отходы жизнедеятельности, принадлежащие различным насекомым и микроживотным. Толщина этого плодородного слоя почвы может составлять от 20 и более сантиметров. Биогумус - это переработанные в желудках различных насекомых и червей останки отмершей корневой системы растений, животных и растительные органические останки. Сюда также следует отнести останки еды микронасекомых и микроживотных.
Биогумус является для растений некем молозивом. Этот тип почвы дает культурам через их корневую систему хорошее питание, которое поспособствует развитию, а также стимулирует и развивает иммунную систему растения.
Биоминеральный слой
Биоминеральный почвенный слой включает в себя природные останки растительного и животного органического биогумуса. Этот плодородный слой почвы на протяжении многих лет формируется микрорастениями, микроорганизмами, микроживотными из верхних матирующих слоев и слоя биогумуса. В верхний слой мульчи свободно попадает атмосферная влага, например, роса, туман, морось, а также атмосферная вода в виде растаявшего снега, дождя.
Помимо этого, здесь содержатся растворенные атмосферные газы: азот, кислород, водород, углерод, окислы углерода и азота. Все эти газы способны хорошо поглощаться атмосферной влагой и водой. Растворенные газы и вода совместно начинают проникать во все низнаходящиеся почвенные слои.
Гумусовый слой
Гумус образуется благодаря различным микроорганизмам, покойной растительной и живой органике при ограниченном доступе в уплотненные, низнаходящиеся почвенные слои. Также в гумусе присутствует атмосферная влага и вода, в которой имеются растворенные атмосферные газы.
Процесс формирования гумуса в почве принято называть биосинтезом с образованием перегноя из растений. Во время биосинтеза также образуются энергонасыщенные углеводородные соединения и некоторые горючие биогазы, например, метановый газовые ряд и углекислый газ.
Гумус для культур играет роль источника углеводородной энергии. Гумус, находящийся в нижних слоях почвы, обеспечивает культуры теплом. Углеводородные соединения способны согревать растения от холода. Метан и углекислый газ поглощаются корневой системой культур.
Подпочва и глина
Пятый слой плодородной почвы включает в себя глинистый грунт, который располагается на глубине от 20 см и больше от поверхности. Глинистый слой участвует в регулярном влагообмене и газообмене других слоев, а также ниженаходящихся грунтов.
Снятие и сохранение плодородного слоя почвы
Если на территории планируется производить какие-либо работы, то снимать плодородный слой рекомендуется в теплое время года. Если слой почвы будет сниматься в мерзлом состоянии, то необходимо в обязательном порядке его разрыхлить. Снимается плодородный слой почвы при помощи бульдозера, после этого перемещается в отвал, где будет находиться некоторое время.
Рабочим проектом удаление слоя почвы предусматривается на участках при:
- разработке траншеи при строительстве нефтепровода;
- размещении отвалов минеральных грунтов;
- долгосрочной аренде, которая необходима для размещения знаков, опор КИПов и постоянных переездов.
Рекультивация плодородного слоя почвы
Рекультивация земель осуществляется для того, чтобы восстановить их для лесохозяйственных, сельскохозяйственных, строительных, водохозяйственных, природоохранных, рекреационных и санитарно-оздоровительных целей. Эта процедура требует восстановления плодородия почвы, а осуществляется последовательно в 2 этапа: технический и биологический.
Первый при этом представляет собой планировку, снятие и нанесение плодородного слоя почвы, формирование откосов, обустройство мелиоративных и гидротехнических сооружений, захоронение токсичных грунтов, а также осуществление других работ, которые создают требуемые условия для дальнейшего применения рекультивированных почв по целевому назначению или же для организации мероприятий, которые направлены на улучшение плодородия.
Биологический этап подразумевает проведение фитомелиоративных и агротехнических мероприятий, которые направлены на улучшение агрохимических, агрофизические, биохимических и других свойств грунта.
Земли, подлежащие рекультивации
Рекультивироваться могут те земли, которые были нарушены при добыче нефти, разработке месторождений полезных ископаемых подземным или открытым способом. Также это может делаться при закладке трубопровода, проведении мелиоративных, строительных, лесозаготовительных, испытательных, геологоразведочных, эксплуатационных, проектно-изыскательных и других работ, которые связаны с нарушением земляного покрова.
Рекультивация может проводиться и при ликвидации военных, промышленных, гражданских и других объектов и строений, а также при захоронении и складировании промышленных, бытовых и иных отходов.
Целью проведения рекультивации считается восстановление продуктивности водоемов и нарушенных грунтов, а также улучшение состояния окружающей среды.
