Плодородный слой почвы: состав и характеристики
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.
Чтобы избежать выветривания и размыва, рекомендуется укрыть снятый слой почвы какими-либо подручными средствами, например, нетканым или тканым материалом, ветками от деревьев.
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.
Источник
Плодородие и почва
Земля берет труд, а отдает пуд
Специалисты считают, что можно сделать плодородной любую имеющуюся природную землю, ведь почва таит в себе огромные резервы плодородия — задача человека заключается в умелом их использовании.
Дерново-подзолистые характеризуются низким содержанием гумуса (0,5–2 %), небольшим плодородным слоем (10–20 см), кислой реакцией среды (ph 4–5). Такие почвы преобладают в средней полосе России. За Уралом они встречаются только отдельными островками.
Повысить плодородие дерново-подзолистых почв можно, если регулярно вносить минеральные и органические удобрения, известь; важен также правильный севооборот.
Дерново-карбонатные почвы обладают более высоким плодородием (содержат до 4 % гумуса), меньшей кислотностью (реакция близка к нейтральной), лучше обеспечены доступными для растений питательными веществами. Для получения на этих почвах высоких урожаев плодовых, ягодных и овощных культур необходимо применять высокие дозы органических и минеральных удобрений.
Серые лесные почвы характеризуются содержанием гумуса до 5 %, средней или слабой кислотностью, требуют известкования, внесения органических и минеральных (преимущественно фосфорных и азотных) удобрений.
Песок или глина?
Все виды почв (кроме торфяных) делятся на глинистые, песчаные, суглинистые и супесчаные в зависимости от того, каково соотношение в почве глинистых (размером менее 0,01 мм) и песчаных (размером более 0,01 мм) минеральных частиц.
Надо взять немного влажной почвы и скатать ладонями. Если комок скатывается в палочку или колбаску, которая при свертывании в кольцо не растрескивается, то это глинистая почва. Если же на сгибе образуются трещинки или образец ломается, то почва суглинистая. А из песчаных почв скатать колбаску не получится.
Песчаные и супесчаные почвы называют легкими и теплыми: они быстрее прогреваются, их легко обрабатывать. Глинистые и суглинистые почвы, наоборот, холодные и тяжелые. Песчаные почвы можно улучшить, если искусственно создать плодородный слой: на участке, где предполагается выращивать плодовые и овощные культуры, насыпать слой глины или глинистой почвы толщиной 5–6 см (5–6 ведер на кв. м), тщательно выровнять, а затем насыпать слой суглинистой, торфяной или дерновой почвы.
Слой грунта должен быть не менее 20–25 см, чтобы при вскапывании лопатой не вывернуть наружу слой глины.
Глина обладает хорошей водоудерживающей способностью, так что органические и минеральные удобрения не будут вымываться.
Плотные глинистые почвы с трудом поддаются обработке. Эти почвы нужно сделать более рыхлыми для повышения воздухопроницаемости, для чего применяют пескование: под вспашку или перекопку вносят обыкновенный речной песок.
Известкование кислых почв применяется для повышения плодородия и снижения кислотности. Уровень кислотности почвы обозначают условным знаком ph и соответствующей цифрой: ph до 4 — очень сильнокислые почвы; 4,1–4,5 — сильнокислые; 4,6–5,0 — среднекислые; 5,1–5,5 — слабокислые; 5,6–6,0 — близок к нейтральному; 6,0–7,0 — нейтральная почва; 7,0–8,0 — щелочная.
Для того чтобы определить, сколько именно вносить известковых материалов, надо определить уровень кислотности. Сделать это можно с помощью приборов (ph-метров), которые есть у специалистов агрохимцентров, которые и дадут рекомендации по нейтрализации кислых почв. Вносить надо гашеную известь, доломитовую муку, мел, древесную золу и т. п. Причем нормы внесения на разных по типу почвах будут разными. Например, на супесчаных почвах с ph 5,0 на 10 кв. м надо внести 20 кг известкового материала, а на суглинистых с тем же ph — не менее 40 кг на 10 кв. м.
Действовать «на глазок» в данном вопросе нельзя!
Способы обработки почвы
Как правило, в крупных хозяйствах осенью вспахивают огороды трактором, весной культивируют мотоблоком, иногда с боронованием. На небольших участках используют, как правило, простую лопату или вилы. Обработка почвы — это прежде всего механическое воздействие на неё орудиями: плугами, лопатой, вилами…
Основная обработка проводится в августе–сентябре — зяблевая вспашка. Почему почву нужно перекапывать осенью? Во-первых, это способствует накоплению и удержанию влаги в почве, ведь чем больше влаги, тем больше урожай. Если перекопать почву осенью, то весь накопленный за зиму снег растает и впитается в неровную рыхлую почву. Если не перекапывать, то большая часть влаги убежит по плотной поверхности почвы в овраги или к соседям. Во-вторых, зимой почва проходит естественную дезинфекцию. Если разрыхлить почву на глубину 20–25 см, то от промораживания погибают многие возбудители болезней и личинки насекомых-вредителей. Вывернутые на поверхность куколки и личинки вредителей поедаются грачами, скворцами и другими птицами. При этом происходит оборачивание почвы: верхняя часть слоев перемещается вниз, а нижняя наверх. Это очень важно для заделки растительных остатков, зеленых удобрений (сидератов), компостов и других органических удобрений, а также известковых и других минеральных удобрений.
Кроме того, образуются более крупные поры, необходимые для воздухопроницаемости. При зяблевой вспашке происходит равномерное распределение по всему пахотному слою питательных элементов, продуктов разложения растительных остатков и микроорганизмов, так что все полезные вещества будут использованы максимально. А вот на тяжелых заплывающих почвах или на затопляемых весной участках правильнее весенняя перекопка.
При перекопке, вспашке происходит весьма важный и полезный процесс — изменение размеров почвенных частиц, так называемое крошение: почва приобретает рыхлое, комковатое состояние. Такая структура почвы наиболее благоприятна для развития корневой системы растений. Наиболее агрономически ценная почва — это почва с диаметром комочков от 0,25 до 10 мм. К тому же такая почва в меньшей степени подвержена водной и ветровой эрозии, распылению, да и обрабатывать её в дальнейшем гораздо легче, что доказано на практике.
При зяблевой обработке помимо крошения происходит еще и перемешивание. Это изменение взаимного расположения почвенных частиц и удобрений, обеспечивающее однородное состояния обрабатываемого слоя почвы. Перемешивание приводит к более равномерному распределению элементов питания растений — это важно при внесении органических и минеральных удобрений, извести, гипса. Также происходит равномерное распределение продуктов разложения растительных остатков, микроорганизмов по всему пахотному слою почвы, что способствует лучшему использованию труднодоступных питательных веществ.
При минимальной (поверхностной) обработке почвы можно уменьшить механическое воздействие на почву, ведь глубокая перекопка за несколько лет приводит к истощению почвы, потере гумуса и разрушению пористой структуры. Использование минимальной обработки позволяет защитить гумусный (плодородный) слой почвы от его минерализации и предотвратить снижение плодородия почвы. То есть чем мельче обработка почвы, тем лучше сохраняется ее плодородие.
При такой щадящей обработке весной и осенью почва рыхлится на глубину всего 5–7 см. Тогда на поверхности остаются растительные остатки, предохраняющие верхний слой от ветровой и водной эрозии; уменьшается испарение влаги, улучшается проникновение воды, воздуха, тепла и питания в почву.
Минимальную обработку почвы целесообразно проводить на слабозасоренных и окультуренных почвах, т. е. когда можно отказаться от механической обработки как средства борьбы с сорняками. При минимальной обработке почвы для борьбы с сорняками используют внесение гербицидов.
Но у этого метода есть и недостатки: могут со временем усилиться засоренность и развитие некоторых болезней; повышается дефицит минерального азота; возникает избыточное количество послеуборочных остатков, что создает препятствия для качественной заделки семян и получения дружных всходов. Кроме того, в результате разложения послеуборочных остатков на поверхности почвы образуются токсичные соединения: этилен, аммиак, органические кислоты.
Надо понимать, что выбор формы обработки почвы во многом зависит от возможностей хозяйства. Но всегда учитывайте, что использовать плоскорезную обработку вместо перекопки можно только на небольших участках, если есть соответствующие условия для такой минимальной обработки; и не слишком увлекайтесь гербицидами.
Источник