Основы агрономии
Что такое почва и каковы ее свойства
Почва — образованный природными и геологическими процессами поверхностный слой земной коры, обладающий плодородием, т. е. пригодный для произрастания различных форм растений.
Именно этот относительно тонкий верхний слой человек использует для выращивания с.-х. культур, имеющих хозяйственное назначение. Для того, чтобы сохранить и повысить плодородие этого тонкого слоя коры, необходимо применять рациональные приемы и средства для обработки почвы, с учетом ее физических и технологических свойств, а также почвенно-климатических условий.
Как образовалась почва?
Почва — уникальное образование, тончайшим слоем устилающее поверхность многих районов нашей планеты. Она является одним из важнейших факторов развития и процветания жизни на Земле — как флоры, так и фауны.
Появление почвы связано с взаимодействием органической и неорганической природы, причем органика является главным образующим звеном, без наличия которого почвообразование невозможно.
Миллионы лет назад Земля представляла собой безжизненную планету, в недрах и на поверхности которой протекали бурные природные и геологические процессы, повлекшие образование различных минералов, воды и атмосферы.
С появлением на планете воды и атмосферы, как утверждают биологи, появились и первые живые организмы — одноклеточные и микроскопические животные и водоросли, довольствовавшиеся неорганической пищей — минералами, солями, газами и другими веществами на молекулярном уровне, растворенными в воде. Они были ничтожно крохотными и практически не влияли на процессы, протекающие в окружающем мире. Тем не менее, именно эти существа положили начало почвообразованию на Земле.
Природно-геологические процессы (извержения вулканов, потоки лавы, ветра, осадки, солнечные лучи и т. п.) подготовили минеральную компоненту почвы — частицы глины, песка, ила и т. п. Отмирающие организмы — вначале микробы, затем и более высокоразвитые — криль, медузы, рыбы, земноводные — оседали на дно водоемов и смешивались с неорганической «кожей» планеты, формируя гумус и жидкие органические компоненты. С отступлением водоемов, а также с началом освоения животными и растениями суши, почвообразование приняло более широкие масштабы.
Так появилась почва — плодородный слой нашей планеты. Вначале формирование почвы протекало очень медленно — ведь органики на Земле было мало, затем, по мере освоения планеты живыми существами, этот процесс стал ускоряться. Тем не менее, и в наше время формирование почвенного слоя даже в самых благоприятных районах — чрезвычайно медленный процесс — за столетие мощность почвенного слоя увеличивается не более чем на два сантиметра.
По утверждению классика агрономии — Юстуса Либиха (1803 – 1873) , почва — главное богатство любого государства, основа процветания и благополучия его граждан. Более того — падение и взлет наций этот немецкий ученый связывает именно с отношением к плодородному слою своей земли.
Свойства почвы
Для того, чтобы правильно обрабатывать и использовать почву для выращивания сельскохозяйственных (далее — с.-х.) культур, а также эффективно использовать с.-х. технику с соблюдением природоохранных требований, следует знать, что представляет собой почва, как таковая, ее свойства и характеристики, влияющие на плодородие, т. е. повышение урожайности.
Любая почва состоит из твердой, жидкой и газообразной составляющих частей, раздробленных и перемешанных между собой. От соотношения в почве газообразной и жидкой составляющих зависят ее технологические свойства (сухая, влажная, рыхлая, плотная и т. д.), т. е. возможность обработки.
Питательные свойства почвы во многом зависят от минералогического состава ее твердой составляющей, т. е. от первичных горных пород, из которых образована почва в данной местности, а также от количества в ней разложившейся органики — останков произраставших ранее растений и погибших животных. Оба эти фактора напрямую связаны с природно-климатическими условиями в регионе.
Основные физические свойства почвы:
— гранулометрический состав;
— скважность (порозность, пористость);
— плотность (объемная масса, или отношение массы образца к его объему);
— влажность.
Кроме основных свойств, почвы имеют дополнительные свойства:
— твердость;
— фрикционные свойства;
— липкость;
— удельное сопротивление почвы.
Гранулометрический состав — относительное содержание в почве первичных элементарных частиц (механических элементов) различного размера, которые подразделяют на фракции: камни (крупнее 3 мм), гравий (1-3 мм), песок (0,05-1 мм), пыль (0,001-0,05 мм), ил (0,0001-0,001 мм) и коллоидные частицы (менее 0,0001 мм). В основе классификации почв по гранулометрическому составу положено условное разделение элементарных почвенных частиц на две основные фракции: физическую глину (размер частиц менее 0,01 мм), и физический песок (размер частиц более 0,01 мм).
В зависимости от содержания физической глины все виды почвы подразделяют на:
— глинистые (содержание физической глины более 50 %);
— суглинистые (содержание физической глины от 20 до 50 %);
— супесчаные (содержание физической глины от 10 до 20 %);
— песчаные (содержание физической глины менее 10%).
Глинистые почвы хороши для питания растений, но очень тяжелы в обработке, особенно во влажном состоянии. Органика в них разлагается медленно. Глинистые почвы называют тяжелыми почвами.
Песчаные почвы бедны элементами питания растений, плохо удерживают влагу, но очень легки в с.-х. обработке, поэтому их и называют легкими почвами. Органика в легких почвах разлагается быстро.
Наиболее удобными для выращивания с.-х. культур считаются суглинистые и супесчаные почвы, поскольку они легки в обработке, содержат достаточно большое количество питательных веществ, неплохо удерживают влагу, т. е. обладают хорошим плодородием.
Еще одно важное качество почвы — структурность.
Различают песчаные бесструктурные почвы, глинистые почвы со сплошной структурой и почвы с агрегатной структурой, т. е. состоящие из почвенных комочков, образованных склеиванием мелких частиц и элементов. Структурные агрегатные почвы (с максимальным содержанием комочков величиной 0,25 — 7 мм) считаются наиболее благоприятными для с.-х. земледелия, поскольку обеспечивают хорошее питание, воздушный и водный режимы растениям.
Скважность почвы (пористость, порозность) – отношение объема пустот в образце почвы к общему объему этого образца и выражается в процентах. Скважность почвы зависит от размеров почвенных частиц, и составляет для песчаных и супесчаных почв — 40-50%, для глинистых и суглинистых почв — 50-60 %, для торфяников — 80-90 %.
Плотность почвы — отношение массы почвенного образца к его объему, причем образец берется без нарушения естественного сложения почвы (без разрыхления, уплотнения и т. п. ).
Плотность почвы напрямую зависит от ее гранулометрического состава и скважности. Чем пористей и рыхлей почва — тем выше ее плодородные свойства и ниже плотность. Обычно плотность различных почв варьирует в пределах от 0,9 до 1,8 г/см 3 .
Для разных видов с.-х. культур существует наиболее оптимальная плотность почв, например:
— зерновые колосовые культуры — 1,1 — 1,3 г/см 3 ;
— картофель и подсолнечник — 1,0 — 1,2 г/см 3 ;
— сахарная свекла — 1,1 — 1,5 г/см 3 и т. д.
Влажность почвы — характеризуется наличием в ее составе воды, как в связанном, так и в свободном состоянии. На технологические свойства почвы (в т. ч. липкость, пластичность) влияет только свободная вода, доступная корням растений. При оптимальном количестве влаги в почве она легко крошится на частицы, и для ее обработки необходим минимум затрат энергии. Такое состояние почвы называют ее физической спелостью.
Влажность почвы оценивают по абсолютной составляющей и относительной составляющей.
Абсолютная влажность — соотношение между сухой составляющей почвы и влагой, содержащейся в ней (в %).
Относительная влажность — соотношение между абсолютной влажностью образца почвы и максимальной влагоемкостью этого образца, т. е. до предела насыщенного водой (в %).
Физическая спелость почвы наступает при абсолютной влажности 15-30 % и относительной влажности — 40-70 %.
Твердость почвы — ее способность сопротивляться смятию. Обычно твердость измеряют специальным прибором — твердомером, имеющим плунжер-конус, вдавливаемый в образец почвы. Полученный отпечаток измеряют и по формулам определяют твердость образца в н/см 2 . Фрикционные свойства почвы — качественная характеристика, выражающаяся в трении почвы о поверхность рабочих органов машин при обработке или внутреннем трении между слоями почвы.
Липкость почвы — способность частиц почвы склеиваться и прилипать к различным предметам, в т. ч. и к рабочим органам машин. Липкость, в основном, зависит от гранулометрического состава почвы и ее влажности, а также материала рабочего органа машины. Повышенная липкость существенно снижает качество обработки почвы и повышает тяговое усилие при обработке, что сказывается на повышении затрат.
Удельное сопротивление почвы — усилие, необходимое для обработки (например, вспашки) единицы площади поперечного сечения пласта. По затрачиваемому усилию почвы подразделяют на тяжелые, среднетяжелые, средние и легкие.
Небольшой видеоролик рассказывает о том, что такое почва, как она образуется и какие типы почвы встречаются в нашей стране. Фильм предназначен для школьников, однако будет интересен и тем, кто изучает основы агрономии.
Важно: для просмотра фильма необходимо, чтобы на вашем компьютере была установлена программа просмотра видеоматериалов из Интернета Adobe Flash Player (если у вас ее нет, можно бесплатно скачать здесь), ну и, конечно же, достаточная скорость.
Источник
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Важнейшее свойство — почва
Важнейшие свойства почвы : водопроницаемость, влагоем-кость, набухаемость, структура, рН почвенного раствора и другие — определяются соотношением между адсорбированными катионами. Например, почвы, содержащие в составе адсорбированных катионов значительное количество Na, приобретают особые, так называемые солонцеватые свойства. Они отличаются высокой дисперсностью, плотным сложением, высокой щелочностью, повышенной набухаемостью, вязкостью и ничтожной водопроницаемостью. [1]
Важнейшие свойства почвы : водопроницаемость, влагоемкость, набухаемость, структура, рН почвенного раствора и др. — опре-деляются соотношением между адсорбированными катионами. Например, почвы, содержащие в составе адсорбированных катионов значительное количество Na, приобретают особые, так называемые солонцеватые свойства. Они отличаются высокой дисперсностью, плотным сложением, высокой щелочностью, повышенной набуха-емостью и вязкостью и ничтожной водопроницаемостью. Эти почвы трудно обрабатываются и, несмотря на большой запас в них питательных веществ, малоплодородны. Если же в состав адсорбированных катионов почвы входят преимущественно Са2, то такие почвы обладают хорошей структурой, малой распыленностью, большой прочностью отдельных частичек против разрушающего действия воды, хорошей водо — и воздухопроницаемостью. [2]
Важнейшие свойства почвы ( коагель): водопроницаемость, набухае-мость, структура — определяются катионами диффузного слоя. Например, почвы, содержащие значительное количество ионов Na, приобретают неприятные солонцеватые свойства. Они обладают слабой водопроницаемостью, повышенной набухаемостью, бесструктурны — плывут, одним словом пептизируются. В почвах, содержащих преимущественно двухзарядные ионы Саа ( черноземные почвы), диффузный слой сильно сжат, и силы притяжения между частицами преобладают над силами отталкивания. [3]
Важнейшим свойством почвы считают ее плодородие — способность обеспечивать высокие урожаи выращиваемых культур. [4]
Важнейшим свойством почвы является плодородие, то есть способность обеспечивать растения в период их жизнедеятельности водой, питательными веществами и воздухом. Способствуют этому живые организмы ( растения, животные и микробы), связанные с почвой и составляющие вместе с ней сложные экологические системы — биогеоценозы. [5]
Важнейшим свойством почвы считают ее плодородие — способность обеспечивать высокие урожаи выращиваемых культур. [6]
Еще одним важнейшим свойством почвы , в котором проявляется специфическое геохимическое воздействие организмов, является усиление способности у почвенного раствора и фильтрующихся через почву осадков растворять породы и минералы. Оно происходит в результате увеличения концентрации СО2 в почвенном растворе, выделяющегося при дыхании живых организмов и корневой системы в почве и биохимическом распаде органических остатков. В результате этого концентрация СО2 возрастает от 0 033 %, свойственной атмосферному воздуху, до 1 % в почвенном воздухе и выше ( в тяжелых почвах концентрация СО2 в почвенном воздухе достигает иногда 10 %), придавая тем самым раствору сильное агрессивное действие по отношению к породам. [7]
Морфогенетические классификации основаны на важнейших свойствах почв , но включают также анализ условий почвообразования. [8]
Как показали многочисленные исследования, важнейшие свойства почвы — водопроницаемость, влагоемкость, набухаемость, липкость, связность, структура, рН почвенного раствора-находятся в прямой зависимости от состава поглощенных катионов. Причем адсорбированные катионы могут изменять плодородие почвы не только путем изменения ее водно-физических свойств, но, как впервые показал К. К. Гедройц, оказывают непосредственное влияние на рост и развитие культурных растений. Так, полное насыщение почвенного поглощающего комплекса ионами Na, K и Mg2 приводит к гибели растений. Наличие этих катионов в небольшом количестве в почвенном поглощающем комплексе, наоборот, весьма благоприятно сказывается на росте и развитии растений. [9]
С производственной точки зрения, как указывал В. Р. Вильяме ( 1936), главным, важнейшим свойством почвы является ее структурность. [10]
Является гигантской экологической системой, активно участвует в круговороте веществ и энергии в природе, поддерживает газовый состав атмосферы. Важнейшее свойство почвы — плодородие ( способность обеспечить рост и размножение растений) нарушается в результате антропогенной деятельности: выпас скота, вспахивание, выращивание монокультур, уплотнение, нарушение гидрологического режима ( уровня грунтовых вод), загрязнение. Строительство дороги в результате указанных выше причин приводит к снижению плодородия почв. [11]
В результате взаимодействия геологических, климатических, биологических факторов верхний тонкий слой литосферы превратился в особую среду — почву, где происходит значительная часть обменных процессов между живой и неживой природой. Важнейшим свойством почвы является плодородие — способность обеспечивать рост и развитие растений. [12]
Это важнейшее свойство почвы играет первостепенную роль в жизни человека, но ее уникальная ценность не ограничивается сферой сельскохозяйственного производства. [13]
В сельском хозяйстве земля является главным средством производства, и растениеводство непосредственно связано с возделыванием земли. Почва является той питательной средой, на которой выращиваются сельскохозяйственные культуры. Важнейшим свойством почвы является ее плодородие, т.е. ее способность удовлетворять потребности возделываемых растений и тем самым обеспечивать выход нужной продукции. Как средство производства земля в сельском хозяйстве выполняет различные функции. Она выступает в качестве и предмета труда, и средства труда. В условиях перехода к рыночной экономике сельскохозяйственных товаропроизводителей проблема эффективного использования земельных ресурсов еще более обостряется. [14]
Источник