Структура почв
Структура почвы— это отдельности или агрегаты, на которые способна распадаться почва. Эти агрегаты состоят из связанных между собой механических элементов или мелких агрегатов.
По Н.А. Качинскому структурой почвы называется совокупность агрегатов различной величины, формы, пористости, механической прочности и водопрочности, характерных для каждой почвы и ее отдельных горизонтов.
В зависимости от размеров выделяют три группы структурных отдельностей:
- Микроагрегаты —
- Мезоагрегаты — 0,25 – 10 (7) мм
- Макроагрегаты — < 10 (7) мм
В естественном сложении при невысокой влажности (состояние физической спелости) почва распадается на макроагрегаты и мезоагрегаты. Микроагрегаты состоят из зерен минералов, соединенных между собой минеральной тонкодисперсной плазмой, сгустками органического вещества с микропорами. Они сохраняют обособленную и повторяющуюся форму. Микроагрегаты, взаимно проникая друг в друга, обусловливают прочную связь мезоагрегатов или их частей (комочков).
Структура почвы отображает совокупность процессов почвообразования и поэтому каждый почвенный тип характеризуется определенной, присущей ему структурой.
Агрономически ценной структурой называется структура, где преобладают мезоагрегаты. Все остальные почвы называются бесструктурными. Если почва сыпучая, то она называется бесструктурная раздельночастичная. Если представляет собой сплошную массу, то она называется бесструктурная массивная. Все почвы полиагрегатны.
В разработке учения о морфологических свойствах почв большая заслуга принадлежит С.А. Захарову. Разработанная им классификация структурных отдельностей является основополагающей для нескольких поколений почвоведов многих стран мира. «В определенном смысле, — пишет Б.Г. Розанов, — система С.А. Захарова имеет генетическое значение, поскольку главные три выделенные им типа структуры связаны с тремя различными процессами почвообразования: округло-кубовидная структура — с гумусообразованием и гумусонакоплением, призмовидная — с иллювиальным процессом, плитовидная — с элювиальным».
| Роды | Виды | Размеры, см |
|---|---|---|
 Тип 1 Кубовидная структура — одинаковое развитие по трем осям | ||
 А. Грани и ребра выражены плохо, отдельности обычно сложные | ||
| 1. Глыбистая — неправильная форма и неровная поверхность | 1. Крупноглыбистая | более 10 |
| 2. Мелко глыбистая | 10–5 | |
| 2. Комковатая — неправильная форма и шероховатая поверхность | 3. Крупнокомковатая | 5–3 |
| 4. Комковатая | 3–1 | |
| 5. Мелкокомковатая | 1–0,5 | |
| 3. Пылеватая | 6. Пылеватая | менее 0,5 |
 Б. Грани и ребра хорошо выражены, агрегаты ясно оформлены | ||
| 4. Ореховатая — более или менее правильная форма; поверхность граней сравнительно ровная, ребра — острые | 7. Крупноореховатая | более 1,0 |
| 8. Ореховатая | 1,0–0,7 | |
| 9. Мелкоореховатая | 0,7–0,5 | |
| 5. Зернистая — более или менее правильная форма, иногда округлая, с гранями шероховатыми и матовыми или гладкими и блестящими | 10. Крупнозернистая (гороховатая) | 0,5–0,3 |
| 11. Зернистая (крупитчатая) | 0,3–0,1 | |
| 12. Мелкозернистая (порошистая) | ||
 Тип 2. Призмовидная — развитие отдельностей преимущественно по вертикальной оси | ||
 А. Грани и ребра плохо выражены, агрегаты сложные, слабо оформленные | ||
| 6. Столбовидная — форма неправильная со слабовыраженными гранями и ребрами | 13. Крупностолбовидная | более 5 |
| 14. Столбовидная | 5,0–3,0 | |
| 15. Мелкостолбовидная | менее 3,0 | |
 Б. Грани ребра хорошо выражены | ||
| 7. Столбчатая — с округлым верхом (с «головкой») и плоским основанием | 16. Крупностолбчатая (тумбовидная) | более 5,0 |
| 17. Столбчатая | 5,0–3,0 | |
| 18. Тонкостолбчатая | менее 3,0 | |
| 8. Призматическая — с плоскими, часто глянцеватыми гранями и острыми ребрами | 19. Крупнопризматическая | более 5,0 |
| 20. Призматическая | 5,0–3,0 | |
| 21. Тонкопризматическая | 3,0–1,0 | |
| 22. Карандашная | менее 1,0 | |
 Тип 3. Плитовидная — развитие преимущественно по горизонтальным осям | ||
 А. Грани горизонтальные выражены хорошо; ребра иногда слабо оформлены | ||
| 9. Плитчатая — слоеватая с более или менее развитыми горизонтальными плоскостями спайности | 23. Сланцевая | толщина более 0,5 |
| 24. Плитчатая | 0,5–0,3 | |
| 25. Пластинчатая | 0,3–0,1 | |
| 26. Листоватая | менее 0,1 | |
| 10. Чешуйчатая — с более или менее прогнутыми вверх плоскостями и часто острыми ребрами (некоторое сходство с подсыхающей чешуей рыбы) | 27. Скорлуповатая | толщина более 0,3 |
| 28. Грубочешуйчатая | 0,3–0,1 | |
| 29. Тонкочешуйчатая | менее 0,1 | |
В классификации структурных отдельностей С.А. Захарова выделены типы структуры по форме агрегатов, роды по характеру ребер и граней и виды структуры по размеру агрегатов. В агрономическом отношении наиболее ценной является водоустойчивая зернистая, ореховатая и зернисто-комковатая структура, обеспечивающая благоприятное сочетание водно-воздушного и питательного режима почвы. Такая структура характерна для гумусово-аккумулятивных горизонтов высокоплодородных почв: черноземов, каштановых почв, аллювиальных почв и т.д.
Типичная ореховатая структура наблюдается в серых и бурых лесных почвах. Для иллювиальных горизонтов солонцов и солонцеватых почв характерна призмовидная и столбчатая структура. В элювиальных горизонтах дерново-подзолистых, серых лесных, осолоделых почв формируется плитовидный тип структуры. Под сильным влиянием живых организмов, особенно дождевых червей и насекомых, почвенные горизонты приобретают биогенную структуру с четко различающимися копролитами, камерами, заполненными мелкоземом, обладающую специфической пористостью и рассыпчатостью. В природе наблюдаются смешанные формы структуры. При описании применяются такие характеристики, как ореховато-зернистая, пылевато-комковатая, призмовидно-комковатая, ореховато-зернисто-порошистая, листовато-столбчатая и т.д. Преобладающий тип структуры ставится на последнее место.
Почва – состав, виды, механическая структура и формирование
Бесплатные экскурсии в музей Пиявки!
Международный Центр Медицинской Пиявки приглашает посетить музей и узнать о пользе и вреде пиявок, их выращивании, гирудотерапии, лечебной косметике и многом другом. Подробнее >>>
АгроБиоФерма «Велегож» в Подмосковье приглашает!
Принимаются организованные группы школьников и родители с детьми (от 12 до 24 чел.) по учебно-познавательной программе “Введение в природопользование” Подробнее >>>
Зимние учеты птиц России!
Приглашаем биологические кружки, профессиональных орнитологов и просто любителей птиц принять участие в программах зимних учетов птиц “Parus” и “Евроазиатские Рождественские учеты” в зимний сезон 2020-2021 годов. Подробнее >>>
Биологический кружок ВООП приглашает!
Биологический кружок при Государственном Дарвиновском музее г.Москвы (м.Академическая) приглашает школьников 5-10 классов на занятия в музее, экскурсии по вечерам, учебные выезды в природу по выходным и дальние полевые экспедиции в каникулы! Подробнее >>>
Соревнования по полевой ботанике “ВЕСЕННЯЯ ФЛОРА” пройдут в мае-июне 2020 года в онлайн-формате (определение растений по фотографиям). К участию в соревновании приглашаются школьники и взрослые любители природы, проживающие в средней полосе Европейской части России. Подробнее >>>
Международные дни наблюдений за птицами!
Союз охраны птиц России приглашает российских любителей птиц принять участие в акции и загрузить результаты своих наблюдений на www.biodat.ru Подробнее >>>
Здесь может быть бесплатно размещено Ваше объявление о проводимом Всероссийском конкурсе, Слёте, Олимпиаде, любом другом важном мероприятии, связанном с экологическим образованием детей или охраной и изучением природы. Подробнее >>>
Мы публикуем на нашем сайте авторские образовательные программы, статьи по экологическому образованию детей в природе, детские исследовательские работы (проекты), основанные на полевом изучении природы. Подробнее >>>
| [ sp ] : ml об : |
Часть 1. СВОЙСТВА, КЛАССИФИКАЦИЯ, РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПОЧВ
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ
Структура почвы является важным и характерным признаком, имеющим большое значение при определении генетической и агропроизводственной характеристики почв. Под структурностью почвы подразумевают ее способность естественно распадаться на структурные отдельности и агрегаты, состоящие из склеенных перегноем и иловатыми частицами механических элементов почвы. Форма структурных отдельностей зависит от свойств самой почвы.
Морфологические типы структур почвенной массы хорошо разработаны С. А. Захаровым, чью классификацию структурных отдельностей мы приводим (рис. 4, табл. 4).
Рис. 4. Типичные структурные элементы почв (по С. А. Захарову)
I тип: 1) крупнокомковатая, 2) среднекомковатая, 3) мелкокомковатая, 4) пылеватая, 5) крупноореховатая, 6) ореховатая, 7) мелкоореховатая, 8) крупнозернистая, 9) зернистая, 10) порошистая.
II тип: 11) столбчатая, 12) столбовидная, 13) крупнопризматическая, 14) призматическая, 15) мелкопризматическая, 16) тонкопризматическая.
III тип: 17) сланцевая, 18) пластинчатая, 19) листоватая, 20) грубочешуйчатая, 21) мелкочешуйчатая
Таблица 4. Классификация структурных отдельностей почв (С. А. Захаров, 1929)
| Типы | Роды | Виды | Размеры |
| I. Кубовидный |
Каждому типу почв и каждому генетическому горизонту свойственны определенные типы почвенных структур. Для гумусовых горизонтов, например, характерна зернистая, комковато-зернистая, порошисто-комковатая структура; для элювиальных горизонтов — плитчатая, листоватая, чешуйчатая, пластинчатая; для иллювиальных — столбчатая, призматическая, ореховатая, глыбистая и т. д.
В поле, у разреза, определяют структуру почв следующим образом. На передней стенке из исследуемого горизонта ножом вырезается небольшой образец грунта и подбрасывается несколько раз на ладони (или лопате) до тех пор, пока он не распадется на структурные отдельности. Рассматривая эти структурные элементы, определяют степень их однородности, размер, форму, характер поверхности. Данные наблюдений заносят в почвенный дневник.
Если структура неоднородна, то для ее характеристики пользуются двойными названиями (комковато-зернистая, ореховато-призматическая и т. д.), последним словом указывая преобладающий вид структуры.
При изменении характера распределения структурных элементов внутри горизонта в почвенном дневнике обязательно отмечается это различие.
Большое значение для агрономической характеристики почвы имеет водопрочность ее структуры, т. е. образование прочных, неразмываемых в воде отдельностей. Такая структура образуется в результате скрепления механических элементов органоминеральными коллоидами, скоагулированными необратимо. Почвы, обладающие водопрочной структурой, имеют благоприятный для развития растений водно-воздушный режим, хорошие механические свойства и т. д. Почвы, не имеющие водопрочной структуры, быстро заплывают, становятся непроницаемыми для воды и воздуха, а при высыхании растрескиваются на крупные глыбы. Водопрочность структуры (в почвах, насыщенных водой) должна отражаться в почвенном дневнике.
- Определение понятия «почва», ее место в природе и жизни
- Структура почвы
- Почвы: формирование, свойства, плодородие
- Почвы: их роль, проблемы и охрана
- Анализ почвенного покрова прибрежной зоны озера Б. Лебединое
- Почвы, растительность и животный мир России (общий обзор)
- Почвы и растительность Евразии
- Почвы и растительность Северной Америки
- Почвы и растительность Южной Америки
- Почвы и растительность Африки
- Почвы и растительность Австралии и Океании
В разделе Природа в фотографиях размещены также тысячи научных фотографий грибов, лишайников, растений и животных России и стран бывшего СССР, а в разделе Природные ландшафты мира – фотографии природы Европы, Азии, Северной и Южной Америки, Африки, Австралии и Новой Зеландии и Антарктики.
В разделе Методические материалы Вы также можете познакомиться с описаниями разработанных экологическим центром “Экосистема” печатных определителей растений средней полосы, карманных определителей объектов природы средней полосы, определительных таблиц “Грибы, растения и животные России”, компьютерных (электронных) определителей природных объектов, полевых определителей для смартфонов и планшетов, методических пособий по организации проектной деятельности школьников и полевых экологических исследований (включая книгу для педагогов “Как организовать полевой экологический практикум”), а также учебно-методических фильмов по организации проектной исследовательской деятельности школьников в природе. Приобрести все эти материалы можно в нашем некоммерческом Интернет-магазине. Там же можно приобрести mp3-диски Голоса птиц средней полосы России и Голоса птиц России, ч.1: Европейская часть, Урал, Сибирь.
Особенности и определение механического состава почвы
Грунт состоит из массы органических веществ, минералов, газов и жидкостей, главная функция которых заключается в поддержании жизни для растений. Поэтому так важно определить его структуру. В статье пойдет речь об особенностях и определении механического состава почвы.
Что это такое?
После естественного распада горных пород и минералов образуется разрыхленная масса, состоящая из мельчайших частичек почвы, различающихся между собой разными диаметрами. Такие частицы носят название механических элементов. Если частички имеют идентичный друг другу размер, то составляют фракцию. Группировка таких фракций по идентификационным признакам называется классификацией механических элементов.
Механический состав почвы определяется как процентное содержание в них механических элементов. Зависит он прежде всего от породы, из которой образована почва, а также от ряда процессов, повлиявших на ее формирование.
Классификация почв по механическому составу
Для изучения фракций профессором Н. А. Качинским была разработана классификация, подразумевающая деление почвы на несколько видов. Они бывают:
- песчаные;
- супесчаные;
- суглинистые;
- глинистые.
Все они различаются между собой свойствами, а также разным восприятием к возможности что-либо вырастить на конкретном участке земляного покрова. К примеру, относительно механического вмешательства они делятся на легкие и тяжёлые. В связи с этим легче всего контактировать с песчаными и супесчаными почвами, следовательно, значительно сложнее с глинистыми, суглинистыми.
По своему строению песочные крупицы имеют отличную водонепроницаемость, но слабую влагоудерживающую способность. Поэтому в условиях повышенной влажности они теряют свою основную пластичность, способность к связыванию, липкость. В высушенном состоянии крупицы обладают большей пористостью, сыпучи, легко отделяются друг от друга. У них полностью отсутствует способность к объединению в единую группу. Не менее важной физической характеристикой является воздухопроницаемость земляного покрова. Чем выше температура воздуха, тем она будет ниже. А также она падает при резком повышении влажности грунта.
По сравнению с песком частицы глины, наоборот, обладают плохой водопроницаемостью, хорошо удерживают любой объем воды, имеют ярко выраженную пластичность, липки, хорошо связываются между собой. В присутствии влаги они увеличиваются в объеме, разбухая, а при высыхании теряют большую часть массы. При этом физическая глина имеет отличную способность к агрегации. В отличие от песка глина обладает низкой воздухопроницаемостью.
Гранулометрический состав земли напрямую связан с ее свойствами, так как в значительной мере влияет на агрономические характеристики. Песчаные и супесчаные почвы самые легкие, не имеют большого количества влажности, а также имеют хорошую воздухопроницаемость, легко восприимчивы к нагреванию. Любые полезные, питательные вещества из такой почвы сразу же исчезают, а органические превращаются в минеральные частицы. Следовательно, благодаря гранулометрическому анализу известно, что для данного вида покрова необходимо использовать больше органических удобрений и намного меньше минеральных, чтобы не навредить ее структуре.
Глинистые и суглинистые почвы бывают тяжелыми и умеренно тяжелыми. Умеренно тяжелые почвы имеют главное отличие от тяжелых – обладают наиболее выгодными физическими свойствами: отличной воздухопроницаемостью, влагопроницаемостью, легко поддаются культивированию. Еще одной отличительной чертой является образование гумуса из переработанных органических остатков. В отличие от предшественников у тяжелых грунтов не такие хорошие физические свойства. К примеру, они способны связывать молекулы воды, но не имеют достаточной воздухопроницаемости. Влага в них удерживается, но зачастую не доходит до растений, которые в связи с этим практически не растут в такой почве. А также недостатком является образование трещин, появляющихся после испарения влаги и высыхания.
Следовательно, гранулометрический состав в большей степени описывает плодородие почвы. От него зависят все жизненно важные процессы, происходящие в земле.
Что такое почва – состав, типы и их характеристика
Что такое почва? Каков ее состав, какова ее роль и свойства?
Что такое почва? Каков ее состав, какова ее роль и свойства?
Как образуется слов земли, содержащий в себе минералы, жидкости и газы, органические вещества?
Обо всем, что касается темы «Почва» пойдет речь в данной статье.
Что такое почва
Почва – сложное соединение органических и неорганических веществ, верхний слой земной коры.
Продукт бесчисленных поколений живых организмов, основа биосферы планеты – вот, что такое почва. Её строение, химический состав, свойства – изучает наука почвоведение.
Состав почвы
Слагается из двух частей – минеральной и органической. Неорганический субстрат составляют глинистые, пылевые и песчаные компоненты, образованные в результате эрозии горных пород. Органическая часть представлена животными и растительными остатками и гумусом.
Гумус представляет собой органический материал, разложившийся до последней степени и остающийся в стабильном состоянии многие годы. Он является источником питательных веществ, необходимых для жизнедеятельности растений.
В зависимости от концентрации почвенных элементов меняются физические свойства почвы:
- плотность – отношение твёрдого вещества к эквивалентному объёму воды;
- объёмная масса – масса кубического сантиметра почвенного вещества, без учёта воды;
- пористость – содержание пустот в почве относительно её объёма в целом.
В прямом соответствии этим факторам колеблется насыщенность почвы влагой, воздухом и живыми организмами.
Вода в поверхностном слое земли образует почвенный раствор, являющийся питательной средой для растений. Пустоты, заполненные воздухом, обеспечивают дыхательные процессы жителей плодородного слоя.
Особую часть почвенной системы составляют её непосредственные обитатели – насекомые, черви, микробы. Они играют ключевую роль в сохранении и наращивании своей жизненной среды.
Главное свойство почвы
Плодородие – основное свойство почвы.
Определение плодородной земли возможно, когда:
- она способна обеспечить растения питательными веществами и водой в количествах, достаточных для роста и воспроизводства;
- в ней отсутствуют вредные примеси, препятствующие жизнедеятельности растений.
Разные виды растений могут существенно отличаться по терпимости к условиям среды. Тип земли плодородный для одного вида сельскохозяйственных культур подходит, для жизни другого бывает непригоден.
Однако в большинстве ситуаций почва является плодородной, если:
- её толщина достаточна для роста корней и поглощения ими воды;
- проницаемость земли способствует отводу излишков влаги и доступу воздуха к корням;
- содержание органических веществ обеспечивает сохранение структуры почвы и образование почвенного раствора;
- кислотность почвы (pH) находится в пределах 5,5 – 7;
- достигается необходимая концентрация питательных элементов растений в доступной для поглощения форме;
- наличествует спектр микроорганизмов, поддерживающих развитие растений.
Возделываемые земли нуждаются в постоянной поддержке их плодородия. Процессы истощения и эрозии здесь проявляются острее, чем на земле, не затронутой человеком.
Основные виды почв и их характеристика
Различаются почвы как по их механической составляющей, так и по преобладанию органической части.
Неорганическое описание видов включает:
- глинозём;
- суглинок;
- песчаник;
- супесь.
Глинозём. Отличается плотностью из-за высокого содержания глинистых частиц. Вследствие этого вода застаивается на поверхности глинозёма, количество пор невелико. Такая субстанция легко слипается, отличается тяжестью по сравнению с другими типами почв. Слепленный из глинозёма комок держит форму и с усилием поддаётся разрушению. Окультуривается сложно.
Суглинок. Преобладание глинистых частиц разбавлено значительной долей песка. Более рыхлый тип, чем глинозём, суглинок отличается оптимальной водопроницаемостью, содержит приемлемое количество пор. Хорошо подходит для огородничества. Землю легко слепить в комок, но при внешнем воздействии ком рассыпается.
Песчаник. Концентрация песчаных частиц подразумевает увеличенную сыпучесть и проницаемость. Структура предоставляет слабую поддержку корням и не способствует поддержанию стабильной питательной среды. Сжатая в горсти земля не может сформировать комок и распадается.
Супесь. Преимущество песчаных частиц снижено с увеличением присутствия глинистых. За счёт более вязкой структуры проницаемость супеси ниже, чем у песчаника – питательные вещества и влага удерживаются лучше. Комок земли после сжатия может некоторое время удерживать форму. Пригодность для земледелия – хорошая.
Классификация органическая состоит из:
- бурых и красных почв;
- серозёмов;
- чернозёмов.
Бурая почва. Также называется лесной, образуется в районах преимущественного произрастания лиственных пород деревьев – дубов, буков, ясеней. Основным источником органики здесь выступает палая листва.
Серозём. Земля степных полупустынных зон. Формирование гумусового слоя осуществляется за счёт отмёрших стеблей травянистых растений – осоки, мятлика, ячменя.
Чернозём. Образуется как результат многолетнего накопления органики на богатых травянистой растительностью луговых равнинах. Погодные условия, в которых происходит формирование чернозёма, и сама земля представляют превосходные предпосылки к окультуриванию.
Для кого подходит почвенная среда обитания
По величине жители почвы классифицируются на:
- Отличающуюся наибольшей величиной мегафауну. Организмы, чья длина превышает 8 см. К таковым относятся кроты, змеи, некоторые виды насекомых, норные животные.
- Стоящую ступенью ниже макрофауну. Их длина колеблется от 0,4 см до 8 см. Представители – улитки, черви, насекомые.
- Идущую следующей в сторону уменьшения группу мезофауны. Сюда входят некоторые членистоногие, отдельные виды червей. Величина – меньше 4, но больше 0,2 мм.
- Невидимую невооружённым взглядом микрофауну. По большей части это одноклеточные организмы, но сюда относятся и некоторые многоклеточные, меньше 0,2 мм.
Разнообразие видов не уступает по численности животным поверхности. В числе тех, кто живёт в земле, по биомассе абсолютно доминируют беспозвоночные.
По степени адаптации различают:
- Геобионтов – чья жизнь полностью проводится в земляной среде. Как, например, дождевые черви.
- Геофилов – проводящих в земле только часть жизни. В основном это остающиеся под землёй в личиночной стадии насекомые.
- Геоксенов – к ним относятся животные, укрывающиеся в земле при устройстве логова. В основном это обитатели нор – лисы, кролики, барсуки.
Вклад фауны в формирование и поддержку почвенной экосистемы сравним с вкладом растений.
Животным отведены две ключевые функции:
- Переработка. До того как органическая часть почвы становится пригодной для усвоения растениями, она должна быть разложена до определённой степени. Процесс проходит в несколько ступеней, от поедания остатков растений более крупными животными, до разложения продуктов их жизнедеятельности микроорганизмами.
- Перемешивание. Двигаясь в толще земли, осуществляя свою жизнедеятельность, почвенные организмы способствуют равномерному распределению органики. При этом улучшается пористость земли, необходимая для нормального развития растений.
Как образуется почва
Формирование почвы начинается как геология процессов выветривания, когда каменная горная порода разрушаются до уровня осадочной. С достаточным насыщением водой и элементами питания эта минеральная основа становится приемлемой средой для поселения автотрофных бактерий.
Со сменой поколений автотрофов они извлекают из субстрата связанные элементы, фиксируют атмосферный азот, который изначально не входит в состав породы. В результате воспроизводятся условия для роста неприхотливых растений. Их жизненный цикл вносит в среду органические остатки.
Накопление органики стимулирует размножение перерабатывающих её микроорганизмов. Возникают условия формирования гумуса. Полная минерализация части органической массы доходит до стадии воды, углекислого газа, ионов, повышая потенциальное плодородие.
С достижением возможности для поселения сложных растений, их корневые системы, а также локальный водный цикл способствуют разграничению слоёв грунта. Зарождается и стабилизируется схема горизонтов почвы. После их окончательного формирования, состав и свойства земли уже не переживают кардинальных изменений, оставаясь постоянными в течение многих лет.
Понятие скорости почвообразования зависит от климатических особенностей регионов. В тропическом поясе процесс проходит в разы быстрее, чем в зонах умеренного климата.
[advice]Знаете ли Вы, что: на наращивание 1 см земли уходит от 50 до 200 лет. Возникновение толщи пригодной для вспашки, а это порядка 20 см и больше, занимает 2-9 тысяч лет.[/advice]
Какое значение имеет в природе почва
Существование жизни в её современном состоянии возможно только за счёт возникновения почвы на Земле. Главный вклад почвы в поддержание биосферы планеты – она является прямым источником питания для растений и опосредованным для животных и человека.
Наличие или отсутствие почвы оказывает критическое воздействие на окружающую среду. Впитывая и задерживая дождевую воду, земля предотвращает сначала наводнения, а в дальнейшем засуху. Ещё одна особенность земли – функция фильтра, очищающего воду от посторонних примесей.
Земля влияет на стабилизацию климата, связывая в своём составе углерод. Даже в пустынных районах цианобактерии, лишайники и мхи поглощают существенное количество углерода в процессе фотосинтеза. Деградация почвенного слоя способствует переходу углерода из связанного состояния в свободное. Это увеличивает парниковый эффект, одну из причин глобального потепления.
Поверхность и толща земли являются средой обитания огромного количества видов, включая человека. Без почвы существование значительной части биосферы планеты станет невозможным.
Именно поэтому растёт количество мер, предпринимаемых для охраны почвы. Только повышение качества защиты почвы от естественных и антропогенных разрушительных процессов позволит продолжить жизнь на Земле будущим поколениям.
Типы почв и их особенности
Почва — это сложный биологический комплекс, включающий в себя минеральную (механическую) и органическую части, почвенные воздух, воду, микрофлору и микрофауну. От данного комплекса и совокупности влияющих факторов, таких как климатические условия, сроки посадки, сорт, своевременность и грамотность агротехнических приемов зависит качество выращивания садово-огородных культур на вашем приусадебном участке. Также не менее важным при закладке сада, газона или разбивке огорода является тип почвы. Он определяется по содержанию минеральных и органических частиц.
От того, какой вид почвы преобладает на вашем участке, зависит выбор культур, их размещение, а в конечном счете и урожай. В зависимости от этого вырабатывается конкретный комплекс по поддержанию плодородия путем правильной обработки и внесением необходимых удобрений.
К основным видам почв, с которыми чаще всего сталкиваются владельцы приусадебных и дачных участков, относятся: глинистая, песчаная, супесчаная, суглинистая, известковая и болотистая. Более точная классификация выглядит следующим образом:
Каждая почва имеет как положительные, так и отрицательные свойства, а значит отличается в рекомендациях по улучшению и подбору культур. В чистом виде они встречаются редко, в основном в комбинации, но с преобладанием определенных характеристик. Рассмотрим подробно каждый тип.
Песчаная почва (песчаники)
Песчаники относятся к легким видам почв. Они рыхлые, сыпучие, легко пропускают воду. Если горсть такой земли взять в руки и попробовать сформировать комок, то он будет рассыпаться.
Достоинство таких почв — они быстро прогреваются, хорошо аэрируются, легко обрабатываются. Но вместе с тем, быстро охлаждаются, пересыхают, слабо удерживают в зоне корней минеральные вещества — и это недостаток. Питательные элементы вымываются водой в глубинные слои грунта, что приводит к снижению наличия полезной микрофлоры и пригодности для выращивания культур.
Песчаники
Для поднятия плодородия песчаников необходимо постоянно заботиться об улучшении их уплотняющих и связующих свойств. Добиться этого можно путем внесения торфа, компоста, перегноя, глиняной или буровой муки (до двух ведер на 1 м²), применением сидератов (с заделкой в почву), качественным мульчированием.
Более нестандартным методом облагораживания данных почв является создание искусственного плодородного слоя путем глинования. Для этого, на месте грядок, необходимо устроить глинистый замок (выложить глину слоем в 5 – 6 см) и на него насыпать 30 – 35 см. супесчаной или суглинистой почвы.
На начальном этапе обработки допускается выращивние следующих культур: моркови, лука, дыни, клубники, смородины, плодовых деревьев. Несколько хуже на песчаниках будут себя чувствовать капуста, горох, картофель и свекла. Но, если удобрять их быстродействующими удобрениями, в малых дозах и достаточно часто, то можно добиться хороших результатов.
Супесчаная почва (супеси)
Супеси — это еще один вариант легких по механическому составу грунтов. По своим качествам они схожи с песчаником, но содержат немного больший процент глинистых включений.
Основные достоинства супесей — они обладают лучшей удерживающей способностью к минеральным и органическим веществам, быстро прогреваются и относительно долго его удерживают, меньше пропускает влагу и медленнее пересыхает, хорошо аэрируется и легко поддается обработке.
Супесчаная почва
При обычных методах и выборе районированных сортов на супесчаной почве может расти все. Это один из неплохих вариантов для садов и огородов. Однако приемы повышения и поддержания плодородия для данных почв так же приемлемы. Это предполагает внесение органики (в обычных дозах), высев сидеральных культур, проведение мульчирования.
Глинистая почва (глинозем)
Глиноземы относятся к тяжелым почвам с преобладанием в составе глинистых и лессовых (илистых) осадочных пород. Их трудно обрабатывать, в них мало воздуха и они холоднее песчаных почв. Развитие растений на них несколько запаздывает. На поверхности очень тяжелых почв может застаиваться вода из-за низкого коэффициента водопоглощения. Поэтому выращивать на ней культуры достаточно проблематично. Однако, если глинистую почву грамотно окультурить, она способна стать достаточно плодородной.
Как определить глинистую почву? После перекопки она имеет крупнокомковатую плотную структуру, увлажненная липнет к ногам, плохо впитывает воду, легко слипается. Если из горсти влажного глинозема скатать длинную «колбаску», то ее можно легко согнуть в кольцо, при этом она не станет рассыпаться на части или трескаться.
Глинистый вид почвы
Для облегчения обработки и обогащения глинозема, рекомендуется периодическое внесение таких веществ, как крупнозернистого песка, торфа, золы и извести. А повысить биологические качества можно с помощью навоза и компоста.
Внесение в глинистую почву песка (не более 40 кг на 1 м 2 ) позволяет снизить показатели влагоемкости и таким образом повысить ее теплопроводность. После пескования она становится пригодной для обработки. Кроме того, возрастает ее способность к прогреванию и водопроницаемости. Зола обогащает питательными элементами. Торф разрыхляет и увеличивает водопоглощающие свойства. Известь снижает кислотность и улучшает воздушный режим почвы.
Рекомендуемые деревья для глинистых почв: граб, груша, дуб черешчатый, ива, клен, ольха, тополь. Кустарники: барбарис, барвинок, боярышник, вейгела, дерен, калина, кизильник, лещина, магония, смородина, снежноягодник, спирея, хеномелес или айва японская, чубушник или жасмин садовый. Из овощей на глине неплохо себя чувствуют картофель, свекла, горох и топинамбур.
Для остальных культур можно порекомендовать высокие грядки, посадку на гребнях, применение меньшей глубины заделки семян и клубней в почву, высадку рассады наклонным способом (для лучшего прогревания корневой системы).
Особое внимание на глинистых почвах необходимо уделять рыхлению и мульчированию.
Суглинистая почва (суглиники)
Суглинистая почва — самый подходящий вид для выращивания садово-огородных культур. Она легко поддается обработке, содержит большой процент питательных элементов, имеет высокие показатели воздухо- и водопроводимости, способна не только сохранять влагу, но и равномерно распределять ее по толще горизонта, хорошо удерживает тепло.
Определить суглиник можно, взяв пригоршню данного грунта в ладони и скатать его. В результате можно легко сформировать колбаску, но при деформировании она разрушиться.
Суглинистая почва
Благодаря совокупности имеющихся свойств, суглинистую почву не нужно улучшать, а необходимо только поддерживать ее плодородие: мульчировать, периодически вносить органические и минеральными удобрениями.
Выращивать на суглиниках можно все виды культур.
Известковая почва
Известковая почва относится к категории бедных почв. Обычно она имеет светло-коричневый цвет, большое количество каменистых включений, плохо отдает растениям железо и марганец, может иметь тяжелый или легкий состав. При повышенных температурах она быстро нагревается и пересыхает. У выращиваемых культур на такой почве желтеет листва и наблюдается неудовлетворительный рост.
Известковая почва
Чтобы улучшить структуру и повысить плодородие известковых почв необходимо регулярно вносить органические удобрения, мульчировать, высевать сидераты, применять калийные удобрения.
Выращивать на данном виде грунтов, можно все, но при частом рыхлении междурядий, своевременных поливах и продуманном применении минеральных и органических удобрений. От слабой кислотности будут страдать: картофель, томаты, щавель, морковь, тыква, редька, огурцы и салаты. Поэтому подкармливать их нужно удобрениями, склонными подкислять (сульфатом аммония, мочевиной), а не подщелачивать почву, например.
Болотистая почва (торфяник)
Болотистые (торфяные) почвы не редкость на садовых участках. К сожалению, назвать их хорошими для выращивания культур сложно. Это обусловлено минимальным содержании в них элементов питания для растений. Такие почвы быстро впитывают воду, так же быстро ее и отдают, плохо прогреваются, часто имеют высокий показатель кислотности.
Единственное достоинство болотистых почв — они хорошо задерживают минеральные удобрения и легко поддаются окультуриванию.
Болотистая почва
Чтобы улучшить плодородие болотистых почв необходимо обогатить землю песком или глиняной мукой. Также можно применять известкование и удобрение.
Для закладки сада на торфяных почвах лучше высаживать деревья либо в ямы, с индивидуально заложенным под культуру грунтом, либо в насыпные холмы, высотой от 0,5 до 1 метра.
Используя в качестве огорода, торфяник нужно тщательно окультуривать или, как в варианте с песчаными почвами, закладывать глиняную прослойку и уже на нее засыпать перемешанный с торфом суглинок, органические удобрения и известь. Для выращивания крыжовника, смородины, черноплодной рябины и садовой земляники можно ничего не делать, только поливать и выпалывать сорняки, так как данные культуры на таких почвах произрастают и без окультуривания.
Черноземы
Черноземы – это почвы высокого потенциального плодородия. Устойчивая зернисто-комковатая структура, высокое содержание гумуса, большой процент кальция, хорошие водопоглощающие и водоудерживающие способности позволяют рекомендовать их, как лучший вариант для выращивания сельскохозяйственных культур. Однако, как и любые другие почвы они имеют свойство истощаться от постоянного использования. Поэтому уже через 2 – 3 года после их разработки, на грядки рекомендуется вносить органические удобрения, высевать сидераты.
Чернозем
Черноземы сложно назвать легкими почвами, поэтому их часто разрыхляют внесением песка или торфа. Так же они могут быть кислыми, нейтральными и щелочными, что так же нужно контролировать. Чтобы определить чернозем, необходимо взять гость земли и сжать ее в ладони. В результате должен остаться черный жирный отпечаток.
Сероземы
Для формирования сероземов необходимы лессовидные суглинки и лессы с подстилкой из галечника. Равнинные сероземы образуются на глинистых и тяжелосуглинистых делювиальных и аллювиальных породах.
Для растительного покрова зон с сероземами характерна ярко выраженная поясность. На нижнем уровне, как правило, возникает полупустыня с мятликом и осокой. Он постепенно переходит в следующий пояс с полупустыней и представляющими ее мятликом, осокой, маком и ячменем. Более высокие районы предгорий и низкогорий занимают в основном пырей, ячмень другие культуры. На участках речных пойм растут ивы и тополя.
Серозем
В профиле сероземов выделяются следующие горизонты:
- Гумусовый (толщиной от 12 до 17 см.).
- Переходный (толщиной от 15 до 26 см.).
- Карбонатный иллювиальный (толщиной от 60 до 100 см.).
- Пылевато-суглинистый с включениями на глубине более 1,5 м. мелкокристаллического гипса.
Для сероземов характерно сравнительно низкое содержание гумусовых веществ – от 1 до 4%. Кроме того, они отличаются повышенным уровнем карбонатов. Это щелочные почвы с незначительными показателями поглотительной способности. В их составе присутствует некоторое количество гипса и легкорастворимых солей. Одним из свойств сероземов является биологическое скапливание калия и фосфора. Почвы такого типа содержат достаточно много легкогидролизуемых азотных соединений.
В сельском хозяйстве сероземные грунты можно использовать при условии проведения специальных оросительных мероприятий. Чаще всего на них выращивают хлопчатник. Помимо этого, на участках с сероземами можно успешно возделывать свеклу, рис, пшеницу, кукурузу и бахчевые.
Для улучшения качества сероземных грунтов, кроме орошения, рекомендуются меры, направленные на предотвращение вторичного засоления. Потребуются также регулярное внесение органических и минеральных удобрений, формирование глубокого пахотного слоя, применение метода люцерно-хлопкового севооборота и высевание сидератов.
Бурые почвы
Бурые лесные грунты образуются на пестроцветных и красноцветных щебнисто-суглинистых, пролювиальных, аллювиальных и аллювиально-делювиальных породах равнин, располагающихся в предгорьях под лиственными, буково-грабовыми, дубово-ясеневыми, буково-дубовыми и дубовыми лесами. В восточной части России они локализованы на предгорных и межгорных равнинах и располагаются на глинистых, суглинистых, аллювиальных и элювиально-делювиальных основаниях. На них часто произрастают смешанные, еловые, кедровые, пихтовые, кленовые и дубовые леса.
Бурые почвы
Процесс формирования бурых лесных почв сопровождается выходом из толщи почвенного профиля продуктов почвообразования и выветривания. Они обычно имеют минеральную, органическую и органо-минеральную структуру. Для формирования грунта указанного типа особое значение имеет так называемый опад (опавшие части растений), являющийся источником зольных компонентов.
Можно выявить следующие горизонты:
- Лесная подстилка (толщиной от 0,5 до 5 см).
- Грубогумусный перегнойный.
- Гумусовый (толщиной до 20 см).
- Переходный (толщиной от 25 до 50 см).
- Материнский.
Основные характеристики и состав бурых лесных почв значительно изменяются от одного горизонта к другому. В целом это грунты, насыщенные гумусом, содержание которого достигает 16%. Значительную часть его составляющих занимают фульвокислоты. Грунты представленного типа являются кислыми или слабокислыми. В них нередко происходят процессы оглинения. Иногда верхние горизонты бывают обеднены илистыми компонентами.
В сельском хозяйстве бурые лесные почвы традиционно используют для выращивания овощных, зерновых, плодовых и технических культур.
Чтобы определить, какой тип почвы преобладает на вашем участке, лучше всего обратиться к специалистам. Вам помогут узнать не только вид почвы по содержанию минеральных веществ, но и наличие в ней фосфора, калия, магния и других полезных микроэлементов.
Механический состав и структура почвы.
Почва – многофазная дисперсная среда, состоящая из твердых, жидких и газообразных частиц, перемешанных между собой в различных соотношениях. Как объект обработки почва является материалом, обладающим разнообразными свойствами в зависимости от ее вида, структуры и состояния. Свойства почвы имеют решающее значение для оценки качественных и энергетических показателей технологических процессов, происходящих в почве под воздействием рабочих органов почвообрабатывающих машин.
Механический состав. В зависимости от размеров твердые частицы почвы подразделяются на каменистые включения (размер частиц более 1 мм) и мелкозем (частицы размером менее 1 мм). При определении типа почвы по механическом составу анализируют только мелкозем и ориентируются на процентное содержание в почве физического песка и физической глины. Частицы размером менее 0,01 мм относят к почвенной глине, а более 0,01 мм – к физическому песку. По содержанию физической глины почвы получили различные наименования: глинистые (более 50% ‑ глина), суглинистые (50%-20% глины), супесчаные (20%-10% глины) и песчаные (менее 10% глины).
Чем больше в почве содержится физической глины, тем труднее она обрабатывается. Суглинистые и супесчаные почвы по своим свойствам занимают промежуточное положение и сравнительно легко крошатся, хорошо поглощают и удерживают влагу, обладают высоким плодородием.
Структура почвы. В процессе почвообразования происходит коагуляция и слипание первичных частиц, в результате чего образуются новые, более крупные агрегаты различного размера. Структурные образования размером 0,25 мм условно принято называть микроагрегатами, а более крупные – макроагрегатами почвы. Считается, что при механической обработке почвы нельзя допускать ее разрушения до частиц менее 0,25 мм, так как это приводит к разрушению структурных агрегатов и ветровой эрозии почв.
2. Физико-механические свойства почвы.
Применительно к целям обработки различают физические свойства почвы. Основные физические свойства почвы – влажность, скважность, плотность, структура, каменистость и т.д.
Коэффициент структурности почвы служит ее оценкой после обработки. Он определяется так:
где и – соответственно массы агрегатов размером 0,25…7 мм и остальной части почвы.
Абсолютная плотность почвы представляет собой отношение массы ту абсолютно сухой искусственно уплотненной почвы к ее объему V, то есть:
Объемная масса представляет собой отношение массы тн абсолютно сухой почвы с ненарушенным сложением (включая поры) к ее объему V, то есть:
Действительная объемная масса представляет собой отношение массы почвы тв с имеющейся в ней влагой к ее объему V, то есть:
Очевидно, что объемная масса и действительная объемная масса находятся в зависимости:
где W – весовая влажность в долях.
У культурной пашни среднее значение плотности ρ=1,0…1,1 г/см 3 и зависит от количества перегноя в ней. При ρ=1,2 г/см 3 – почва уплотнена, а при 1,3…1,4 г/см 3 сильно уплотнена.
Объем почвы, не занятой твердыми частицами, заполнен водой и воздухом. Наличие влаги оказывает большое влияние на свойства почвы и характер ее деформации под воздействием рабочих органов. Если вода заполняет ¾ имеющихся в почве капиллярных скважин, то такая почва находится в благоприятном для крошения состоянии, которое называют «спелостью» почвы.
Абсолютная влажность почвы Waхарактеризуется содержанием воды в единице веса сухого вещества и определяется по формуле:
где и ‑ масса, соответственно влажной и сухой почвы, г.
Относительная влажность Wo определяется при сравнении влажности почв разного механического состава по формуле:
где Wn ‑ полевая влагоемкость почвы – это количество воды, удерживаемая в себе обильно смоченная почва после стекания гравитационной влаги.
Оптимальной влажностью при обработке почвы можно считать: для подзолистой песчаной 12%, дерновоподзолистых суглинистых – 12…22%; черноземов – 17…30%.
Скважность (пористость) – это объем пустот в почве, заполненных водой и воздухом и определяемый из отношения объема пустот к общему объему исследуемой почвы:
Чем меньше диаметр твердых частиц, образующих почву, тем больше ее скважность. У глины и суглинистых почв она составляет 50…60%, у песчаных почв 40…45%, у торфяников – 80…90%.
3. Технологические свойства почвы.
Свойства почвы, которые проявляются только в процессе ее обработки и оказывают влияние на закономерности и характер протекания технологического процесса, называются технологическими. К ним относятся: способность к крошению, твердость, коэффициенты внешнего и внутреннего трения, сопротивления различного рода деформациями и т.д.
Способность почвы к крошению выражается отношением массы комков размером меньше 50 мм к массе почвы в пробе, выраженным в процентах. Пределом нецелесообразности обработки почвы считают количество пылевых частиц, близкое к 30% по объему.
Идеальной считается такая обработка почвы, когда на глубине заделки семян ее составные части достигают размеров 0,25-7 мм, что возможно только в состоянии физической спелости, то есть при оптимальной влажности.
Твердость почвы – способность сопротивляться внедрению в нее под давлением какого-либо твердого тела в виде конуса цилиндра или шара. Твердость – сравнительный показатель механических свойств почвы.
Для измерения твердости почв служат приборы – твердомеры (рис. 1).
Рисунок 1 – Твердомер:
а) схема твердомера: 1 – штанга; 2 – пружина; 3 – рукоятка; 4 – деформатор (наконечник); 5 – опора; б) диаграмма твердомера: 1 – с цилиндрическим наконечником; 2 – с коническим наконечником.
Для твердомеров стандартом предусматривается применение наконечников конической формы двух размеров: с площадью основания 1 см 2 и углом при вершине 2α=22°30’ – для твердых почв и с площадью основания 2 см 2 и углом 2α=30° ‑ для рыхлых почв. Твердомеры снабжаются пишущим устройством, которое вычерчивает диаграмму Р=f(h) при внедрении наконечника в почву. На данной диаграмме (рис. 2) можно выделить характерные участки. На участке ОА сопротивление почвы растет пропорционально ее деформации (точка А – предел пропорциональности). На участке АВ возрастание деформации не вызывает увеличения силы, то есть почва продолжает деформироваться без увеличения давления на нее (точка В – предел текучести). На участке ВС смятие и уплотнение почвы происходит под воздействием на нее конусообразного ядра из сильно уплотненной почвы, который расклинивает нижерасположенные слои, встречая постоянное сопротивление (точка С – предел пластичности).
Рисунок 2 – Диаграмма твердомера.
По данным этой диаграммы определяется стандартная твердость почвы по формуле:
где h – средняя ордината диаграммы твердомера, определяемая методом планиметрирования, см;
qп – жесткость пружины, определяемая тарировкой, Н/см;
S – площадь основания конуса, см 2 .
По диаграмме твердомера, кроме твердости почвы можно определить предельное значение удельного давления или несущую способность почвы:
и коэффициент объемного смятия:
где Ра и Рв – силы, отвечающие соответственно пределу пропорциональности и пределу текучести.
la – погружение плунжера в пределах пропорциональности, см.
Для жнивья, паров, лугов q = 5…10 Н/см 3 , для грунтовой дороги q = 50…90 Н/см 3 .
Трение почвы ‑ это сопротивление скольжению одного тела относительно другого, с ним соприкасающегося (внешнее трение), или одних частиц одного и того же тела относительно других (внутреннее трение). Трение характеризуется силой трения или силой реакции, вызванной внешней силой, стремящейся создать скольжение одной поверхности относительно другой при нормальном давлении.
Сила трения определяется по формуле:
где – нормальная сила, Н;
и – соответственно коэффициент и угол трения.
Коэффициент трения для разных почв колеблется от 0,25 до 0,90, угол трения от 14° до 42°. Для ориентировочных расчетов принимают f=0,5, что соответствует углу трения =26°30′.
Удельное сопротивление почв k принято в качестве показателя трудности обработки почв и определятся по формуле:
где Р ‑ общее сопротивление плуга, измеренное динамометром, Н;
а ‑ глубина пахоты, см;
b ‑ ширина захвата корпуса см;
п ‑ число корпусов плуга.
Удельное сопротивление почвы зависит от ее механического состава, структуры, степени уплотненности, задернелости, влажности и т. п.
Почвы с удельным сопротивлением до 3 Н/см 2 считаются легкими, от 3 до 5 – средними, от 5 до 7 – среднетяжелыми и от 7 до 12 Н/см 2 – тяжелыми.
Липкость почвы ‑ это способность почвы склеиваться и прилипать к различным поверхностям. Липкость характеризуется усилием, отнесенным к 1см 2 соприкасающейся с почвой стальной поверхности, необходимым для ее отрыва. Липкость зависит от влажности почвы, дисперсности, свойств материала рабочего органа, чистоты его поверхности и удельного давления. С увеличением дисперсности липкость почвы увеличивается. Поэтому глинистые почвы наиболее липкие.
Дата добавления: 2017-03-12 ; просмотров: 4607 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
