Что влияет состав почвы

ПО́ЧВА

В книжной версии

Том 27. Москва, 2015, стр. 306-308

Скопировать библиографическую ссылку:

• 
• 
• 
• 
• 

ПО́ЧВА, при­род­ное те­ло, фор­ми­рую­щее­ся в ре­зуль­та­те пре­об­ра­зо­ва­ния по­верх­но­ст­ных сло­ёв ли­то­сфе­ры под со­вме­ст­ным воз­дей­ст­ви­ем во­ды, воз­ду­ха и жи­вых ор­га­низ­мов. Со­сто­ит из поч­вен­ных го­ри­зон­тов , об­ра­зую­щих поч­вен­ный про­филь ; ха­рак­те­ри­зу­ет­ся пло­до­ро­ди­ем. Пред­став­ле­ние о П. как о са­мо­сто­ят. при­род­ном об­ра­зо­ва­нии, ко­то­рое фор­ми­ру­ет­ся в ре­зуль­та­те взаи­мо­дей­ст­вия фак­то­ров поч­во­об­ра­зо­ва­ния, сформулировано в по­след­ней четв. 19 в. В. В. До­ку­чае­вым . Про­ис­хо­ж­де­ние, свой­ст­ва, функ­цио­ни­ро­ва­ние, рас­про­стра­не­ние и ис­поль­зо­ва­ние П. ис­сле­дуют­ся в рам­ках поч­во­ве­де­ния ; вме­сте с тем поч­вен­ный слой по­па­да­ет в об­ласть ин­те­ре­сов та­ких на­ук, как аг­ро­но­мия, ин­же­нер­ная гео­ло­гия, грун­то­ве­де­ние, гео­хи­мия ланд­шаф­та и др., в со­от­вет­ст­вии с за­да­ча­ми ко­то­рых из­ме­ня­ет­ся и объ­ём по­ня­тия «П.». Напр., в ши­ро­ком смыс­ле к П. от­но­сят не толь­ко ес­теств. при­род­ные те­ла на по­верх­но­сти Зем­ли, но и на­сып­ные грун­ты, ис­кусств. или по­кры­тые ас­фаль­том го­род­ские П., поч­во­по­доб­ные об­ра­зо­ва­ния на зда­ни­ях и ство­лах ста­рых де­ревь­ев, вы­хо­ды гор­ных по­род, за­се­лён­ные ли­шай­ни­ка­ми и во­до­рос­ля­ми, на­хо­дя­щие­ся на не­боль­шой глу­би­не под­вод­ные оса­доч­ные по­ро­ды, на ко­то­рых воз­мож­но раз­ви­тие со­су­ди­стых рас­те­ний, а так­же рых­лые ре­го­ли­ты др. пла­нет. В клас­сич. по­ни­ма­нии П. фор­ми­ру­ет­ся в ес­теств. рых­лых гор­ных по­ро­дах на по­верх­но­сти Зем­ли и хо­тя бы часть вре­ме­ни не по­кры­та во­дой. Мощ­ность П. так­же оп­ре­де­ля­ет­ся в за­ви­си­мо­сти от по­став­лен­ных за­дач: в поч­вен­но-ге­не­тич. ра­бо­тах она ог­ра­ни­чи­ва­ет­ся глу­би­ной вы­де­ле­ния мор­фо­ло­ги­че­ски вы­ра­жен­ных поч­вен­ных го­ри­зон­тов и варь­и­ру­ет от не­сколь­ких см до 2–3 м; в аг­ро­но­мич. ис­сле­до­ва­ни­ях час­то П. на­зы­ва­ют верх­ний па­хот­ный го­ри­зонт (ниж­ние го­ри­зон­ты на­зы­ва­ют под­поч­вой); в гео­хи­мич. и гео­эко­ло­гич. ра­бо­тах ис­сле­ду­ют поч­вен­ный ре­го­лит (сы­пу­чие ос­кол­ки гор­ной по­ро­ды ме­ж­ду слоя­ми П. и под­сти­лаю­щей по­ро­дой) на глу­би­ну до де­сят­ка мет­ров.

Источник

Механический, химический, гранулометический и минеральный состав почвы. Что входит в состав почвы?

Почва – это один из наиболее важных элементов биосферы, который определяет условия обитания человека. Это также неотъемлемое звено в кругообороте веществ в природе. Почва – природная лаборатория, в которой происходит синтез и разрушение органовеществ, жизнь бактерий и различных простейших животных, развитие растительности и образование полезных ископаемых. Состав почвы влияет на потребляемые человеком продукты питания растительного и животного происхождения, а также питьевую воду. Почва – поверхностная часть минерально-органической оболочки Земли – литосферы.

Что входит в состав почвы

Можно выделить четыре основных компонента в составе почвы:

— минеральная основа, которая составляет основную часть от всего объема (50-60%);

— органические вещества составляют наименьшую часть (всего 10% от общего объема);

Почва обычно состоят из различного по размеру частиц, начиная от мелкозернистого грунта и коллоидных частиц, заканчивая крупными валунами.

Механический состав почвы

В зависимости от соотношения содержащихся в почве песка, ила и пыли различают почвы суглинистые, глинистые, песчаные и супесчаные. Песком принято называть почвы с диаметром частиц от 0,05 до 3 мм. Крупная пыль, или тонкий (пылеватый) песок – это почва с диаметром зерен от 0,01 до 0,05 мм. Пыль состоит из частиц размером 0,001-0,01 мм, ил – менее 0,001 мм. Если механический состав почвы содержит частицы размером до 0,01 мм, то их объединяют в подгруппу глины физической. В песчаной почве содержится менее 10% физической глины, в супесчаной – от 10% до 20%. в суглинистой – 20-50%, в суглинистой – более 50%. Гранулометрический состав почвы – это важный параметр, влияющий на качество грунта, в том числе и его плодородие.

Метод Качинского для определения состава почвы

Чтобы определить гранулометрический состав почвы, т.е. содержание в грунте тех или иных механических элементов, можно воспользоваться методом Качинского, который заключается в следующем. небольшой комочек почвы необходимо смочить водой и размять, пока она не станет похожей на тесто. Размяв ее в ладонях, нужно скатать из нее шнур толщиной примерно в 3 мм. Из полученного «шнура» делается кольцо (3 см в диаметре). Из песчаной почвы скатать шнур не получается совершенно. Шнур из супесчаной почвы неустойчив. Легкосуглинистая почва скатывается, однако распадается на дольки. Из среднесуглинистой удается скатать шнур, но не получается свернуть его в кольцо. При использовании тяжелосуглинистой удается замкнуть кольцо, которое трескается. А глинистая почва не растрескивается при замыкании шнура в кольцо.

Влияние механического состава на свойства почвы

В зависимости от того, какой состав почвы, изменяются и ее свойства, к примеру, водопроницаемость. Наиболее низкая проницаемость воды отмечается в грунте, содержащем много физической глины и небольшое количество песка (тяжелосуглинистые и глинистые). Чем больше в почве песка, тем выше ее водопроницаемость (между сравнительно крупными частичками песка влага с легкостью проходит).

Еще одно свойство грунта – влагоемкость (способность удерживать воду), на которую также в значительной мере влияет состав почвы. Тяжелые глинистые и суглинистые земли удерживают большое количество воды, а супесчаные — совсем незначительное. Чем больше мелких частиц, тем выше влагоемкость.

Способность грунта задерживать питательные вещества называется поглотительной. На нее также влияет состав почвы. Как правило, более мелкие частицы обладают наивысшей поглощающей способностью. В таком грунте отлично закрепляются питательные вещества, определяющие минеральный состав почвы. Легкий грунт также хорошо пропускают воздух, что благоприятно сказывается на росте и развитии растений.

Влияние гранулометрического состава на развитие растений

Продуктивность растений во многом зависит от механического состава грунта, влияющего на его свойства. Наиболее приемлемый гранулометрический состав зависит от технологии возделывания почвы и ее условий влагообеспеченности. Так, например, земля с низким запасом влаги (пески и супеси) приводит к значительному понижению урожайности почвы. Если же грунт хорошо увлажняется, то и аэрация происходит более качественно, что благотворно сказывается на росте и развитии растений. Возделывание бедных почв с внесением в них питательных веществ и при условии избыточного полива приводит к повышению урожайности.

Содержание химических веществ

Химический состав почвы определяет количество содержащихся в ней химических элементов. Наибольший объем составляет окись кремния. Затем – окись алюминия, железо, калий и натрий. Окись кальция и магния в значительном количестве содержится в карбонатных почвах, в засоленных – хлористый натрий и калий.

В наименьшем количестве в земле содержатся микроэлементы: марганец, йод, кобальт, цинк, фтор, никель, бром, барий, литий и другие. Образуются неорганические соединения благодаря остаткам материнской почвообразующей породы, останкам животных и растений, разлагающимся под действием микроорганизмов. Химический состав почвы (недостаток или переизбыток макро- и микроэлементов в почвенном покрове) через цепь питания может оказывать огромное значение на жизнь и здоровье человека и животных.

Перегной, или гумус

Почвообразование на планете началось еще с тех времен, когда на ней появились первые живые существа, останки которых превращаются в питательную среду – гумус, или перегной. Он непосредственно влияет на свойства почвы, в частности, на ее плодородие. Перегной придает земле черный, сероватый или коричневый цвет. В одних типах грунта гумуса содержится больше, в других – практически не имеется.

Перегной образуется из останков микроорганизмов, животных и растений после их глубоко разложения. Останки истлевают под воздействием бактерий и грибков, утрачивают некоторые свои вещества, теряя при этом внешний вид, темнея и бурея.

Перегной состоит из разнообразных частей, наиболее значимая из которых – гуминовые вещества, окрашивающие землю в черный цвет. Эти вещества плохо растворимы в воде. Почва, богатая гуминовыми веществами, чрезвычайно способствует повышению урожайности растений.

Также в грунте содержится светлоокрашенный (кислый) гумус, представленный апокреновой и креновой кислотами. Они легко растворимы в воде, поэтому быстро вымываются и практически не задерживаются в почве. На состав перегноя влияет климат, растения, бактерии, животные и грибы, которые распространены в той или иной зоне планеты.

Значение гумуса (перегноя)

Вместе с водой растения в процессе своего развития берут из грунта все необходимые для жизни питательные вещества: фосфор, калий, азот, серу, железо, кальций, медь, марганец, кислород, кремний, водород, бор, алюминий. Все эти микро- и макроэлементы необходимы для нормального развития растений. Одни вещества содержатся в достаточном количестве, а другие приходится вносить искусственным способом. Источник всех питательный веществ – это перегной.

Растения в процессе своего роста и развития забирают из земли питательные вещества, которые после отмирания и полного разложения растения возвращаются обратно в почву и снова участвуют в процессе питания. Также при разложении растительного покрова образуются различные кислоты, например, угольная. Они способствуют быстрому растворению минеральных солей, которые также участвуют в процессе развития растений.

Роль гумуса в процессе структурирования почвы

Перегной, помимо своей питательности, имеет и другое важное значение – он влияет на структурный состав почвы. Схема образования почвенной структуры состоит в следующем. Пожалуй, каждый видел, как земля распадается на комочки разной формы и величины. Эти кусочки называют структурными отдельностями. Внешне они могут напоминать зернышки, крупинки, пылинки, грудки. В зависимости от содержания структурных отдельностей выделяют следующие типы почвенных структур: пылеватая, комковатая, ореховатая и другая. Почва тем рыхлее, чем пористее и прочнее ее кусочки, поскольку в них содержится меньшее количество пыли. Если же грунт рыхлый, то в него проще проникает воздух и вода, которые жизненно необходимы растениям, грибам и бактериям, а также некоторым животным, обитающим в земле.

Почвы, богатые перегноем, состоят из пористых и прочных зернышек. Они не размокают в воде, оказывают хорошее сопротивление распылению при пахоте. Такая рыхлая земля отлично пропускает воду и воздух. Обедненные гумусом почвы легко превращаются в пыль. Такой грунт покрывается коркой после дождя или полива, что может привести к болезни или даже гибели растений.

Изменение состава почвы с течением времени

Состав, а, следственно, и свойства почвенного покрова, не остаются неизменными. Со временем происходит их размывание водой, дробление, образование одних минералов и разрушение других. Грибы, растения и животные, бактерии появляются, живут и отмирают, изменяя химический состав земли. Воздух и вода, контактирующие с почвой, также изменяют свой состав изо дня в день. Ну и, конечно же, на состав почвенного покрова постоянно влияет человек. В процессе его обработки он вносит те или удобрения, применяет различные средства окультивирования, что влияет на свойства грунта.

Источник

Состав почвы

Почва – это сложная динамическая система. Она состоит из минеральных и органических веществ. Минеральные компоненты поступают в почву, в первую очередь, из материнской породы , на которой она образовалась. Органические вещества появляются и развиваются благодаря живым организмам, населяющим почвенный покров. Взаимодействие минералов и органики создает сложный комплекс разных соединений.

В этом разделе мы расскажем, из чего состоит почва. Вы узнаете о ее фазах и их особенностях. Также вы прочитаете о минеральном и органическом составах покрова, их соотношении и характеристиках.

Фазы почвы

Прежде всего мы поговорим о фазах почвы.

Выделяют четыре основных части:

Все они взаимосвязаны и активно влияют друг на друга.

К твердой фазе относятся органические и минеральные вещества. Это частицы разного размера и формы, которые неплотно примыкают друг к другу (глыбы, обломочные породы, глина, песок, пыль и другие). Тем не менее, они создают твердый почвенный каркас, на котором размещаются другие части. Эта фаза определяет петрографический (гранулометрический) состав, структуру, сложение и пористость почвенного покрова.

Сама по себе тве р дая часть является малодинамичной системой. Она же самая объемная – занимает 45-60% покрова. С ней связаны многие физические, физико-химические и химические свойства материала.

Подробнее об этом читайте на нашей странице Твердая фаза почвы.

Жидкая часть – это вода и растворенные в ней соли. Данная фаза формируется из атмосферных осадков, грунтовых вод, конденсации водяных паров. Она составляет около 25% от всего объема почвенного покрова.

Эта фаза считается самой динамичной. Именно из нее растения усваивают питательные вещества. Ведь без достаточного количества влаги нормальное развитие флоры и почвенных микроорганизмов невозможно. Кроме того, жидкая фаза участвует в таких процессах как гумификация и минерализация органических остатков, выветривание, перемещение веществ внутри покрова и формирование почвенного профиля.

Вода является и терморегулирующим фактором. Она определяет расход тепла из почвы и растений вследствие испарения и транспирации. С влажностью покрова тесно связаны его физико-механические свойства (твердость , крошение, липкость и другие). Стоит отметить, что передвижение влаги в почве и по ее поверхности также влияет и на отрицательно сказывающиеся на плодородии процессы. Среди них эрозия и вынос из верхних слоев питательных элементов.

Подробнее об этом читайте на нашей странице Жидкая фаза почвы.

Газообразная часть – это почвенный воздух. Он занимает все поры в почве, не занятые водой.

Эта фаза, как и жидкая, является динамической. Она покрывает 20-25% от общего объема почвы. В отличие от атмосферного воздуха, почвенный беден на кислород. В нем много углекислот. Это объясняется деятельностью микроорганизмов и растений: чем их больше в почве, тем больше кислорода они потребляют и углекислого газа выделяют.

Также в составе почвенного воздуха постоянно присутствуют нелетучие органические соединения (углеводороды жирного и ароматического рядов, сложные альдегиды, спирты и другие). Они , пусть и в небольшом количестве, тоже образуются в процессе жизнедеятельности почвенных микроорганизмов. Эти вещества поглощаются корнями, способствуя росту растений и повышению их жизнедеятельности.

Подробнее об этом читайте на нашей странице Газообразная фаза почвы.

Все фазы взаимодействуют друг с другом, активно переходят из одной в другую. Это возможно благодаря деятельности живых организмов. Они являются четвертой, живой фазой почвенного покрова. К ней относятся растения, грибы, бактерии, простейшие, мелкие животные. Высокая активность этих организмов доказывает, что все естественные процессы, которые происходят в почве, прямо или косвенно являются биохимическими по своей природе.

Подробнее об этом читайте на нашей странице Живая фаза почвы.

Примерное соотношение всех фаз почвы показано на диаграмме ниже.

Следующее, о чем мы поговорим, – это химический состав почвенного покрова. Он представлен минеральными и органическими веществами. Они сконцентрированы в твердой и жидкой фазах. В синтезе химических соединений принимают активное участие живые организмы.

Минеральный состав почвы

Минеральные вещества составляют 80-90% от общего объема покрова. Они поступают в почву двумя путями – из материнской породы и при полном разложении живых организмов. Из горной по р оды в почву попадают первичные минералы. Они имеют кристаллическое строение и практически не усваиваются растениями. Вторичные минералы аморфные, способны набухать и задерживать воду. Именно они являются источником питательных элементов почвы.

В составе почвы содержатся практически все известные химические элементы. Процентное содержание основных вы найдете в таблице ниже (средние значения).

Кроме того, около 1-3% составляют фосфор, марганец, хлор, азот, сера и микроэлементы (кобальт, фтор, йод, медь, цинк, молибден). Все элементы входят в состав оксидов, гидроксидов, растворимых и нерастворимых солей. Для роста и развития флоры наибольшее значение имеют калий, фосфор, азот, в меньшей мере – кальций и магний. Но в небольших количествах растениям требуются и другие элементы.

Первоисточником всех минералов в почве являются магматические породы. Они составляют 95% от общей толщи литосферы. На долю осадочных пород приходятся оставшиеся 5%. Метаморфические же причисляются к тем материалам , из которых они образовались. Поэтому здесь они в расчет не принимаются.

Подробно о влиянии горных пород на почву и процессы формирования почвенного покрова вы сможете узнать в нашей статье Почвообразующая порода как фактор почвообразования.

Химический состав почв находится в состоянии постоянного изменения. Это связано с непрерывностью процессов выветривания и почвообразования.

Органический состав почвы

Органические вещества составляют от 1-2% до 10-15% почвы. Они образуются при частичном разложении растений, животных и микроорганизмов. В состав почвы входят белки, углеводы, смолы, воски, лигнин, липиды и продукты их распада (спирты, аминокислоты, пептиды, моносахариды). Эти вещества составляют около 10% от всей органики, являются источником минералов и питательной средой для почвенной фауны, бактерий, грибов.

Скорость разложения растительных остатков зависит от содержащихся в них веществ. Так, древесина и хвоя содержат много лигнина, смол и дубильных веществ, но мало белков. Их разложение идет медленно. Остатки же бобовых трав, богатые белками, разлагаются быстро.

Основную часть почвенной органики (80-90%) составляют гуминовые вещества. Они и определяют плодородие грунта.

В группу входят:

• Гуминовые кислоты
  Это вещества темного цвета. Они образуют нерастворимые соли с железом и алюминием. Гуминовые кислоты способны поглощать и задерживать в верхних слоях почвы воду и питательные элементы , затем постепенно их высвобождать. Они участвуют в превращении химических соединений в доступную для растений форму. Эти кислоты играют главную роль в формировании структуры почвы и ее плодородия.
• Фульвокислоты
  Это растворимые вещества желтого цвета. Они быстро вымываются в нижние горизонты, плохо задерживают влагу и минералы, подкисляют почву.
• Гумины
  Это инертные вещества, связывающие минералы. Они не участвуют в почвообразовании.

Помимо соединений, органические остатки всегда содержат некоторый объем зольных элементов. Их количество и состав варьируются в зависимости от вида организмов и условий среды их обитания. В состав золы входят калий, кальций, магний, кремний, фосфор, сера, железо и многие другие элементы, содержащиеся в незначительных количествах. Очень низкая зольность характерна для древесины. Большое количество зольных элементов содержат остатки травянистой растительности.

Знание минерального и органического состава почвы и ее фаз помогает лучше разобраться в свойствах материала, его применении. Отсюда также становится понятно, какими способами можно улучшить плодородие почвенного покрова. Об этом мы у же писали в нашей статье Плодородность почвы: как ее сохранить и повысить. Возможно вам также будет полезна наша статья о кислотности почв. В ней подробно рассказано, как можно регулировать такой показатель как кислотность почвенного покрова, делать почву более кислой или щелочной.

Источник