Почва — четырехфазная система
Почва состоит из четырех фаз: твердой, жидкой, газовой и живой. Твердая фаза почвы — это полидисперсная органоминеральная система, состоящая из первичных, вторичных минералов и органических веществ растительного и животного происхождения, а также продуктов их взаимодействия. Она наименее динамична и образует каркас для других фаз, характеризуется определенными морфологическими признаками, гранулометрическим, минералогическим и химическим составом.
Жидкая фаза почвы— это вода, занимающая часть порового пространства, поступающая в виде атмосферных осадков и из грунтовых вод, содержащая растворенные органические и минеральные вещества и потому названная почвенным раствором. Почвенный раствор характеризуется определенным химическим составом, кислотно-щелочными и окислительно-восстановительными параметрами и другими показателями. Ему принадлежит ведущая роль в химических, биологических, биохимических и других процессах, протекающих в почвах в вертикальном и латеральном (боковом) переносе веществ. Он является непосредственным источником питания растений. Жидкая среда динамична, продукты ее функционирования обновляются в течение суток.
Газовая фаза почвы — это почвенный воздух, заполняющий поровое пространство, свободное от воды. Так же, как и атмосферный, почвенный воздух в основном состоит из азота, кислорода и углекислого газа, но в отличие от атмосферного содержание в нем кислорода и углекислого газа сильно изменяется во времени и в пространстве. Скорость обновления продуктов функционирования газовой фазы в целом сопоставима со скоростью обновления жидкой фазы.
Живая фаза почвы (почвенная биота) — это населяющие почву организмы. К ним относятся микроорганизмы, бактерии, грибы, водоросли, представители почвенной микрофауны; простейшие, насекомые, дождевые черви и др. Отнесение обитающих в почве корней растений к живой фазе почв, так же как и млекопитающих, остается дискуссионным, хотя их вклад в почвообразование очень существенный.
Согласно современным представлениям почва является сложной системой, имеющей многоуровневую структурную организацию. На базе системного подхода были определены иерархические уровни структурной организации почвы (Б.Г. Розанов, 1988). Наиболее низким уровнем является атомарный (радиоактивные изотопы, естественная и искусственная радиоактивность). Следующий уровень — кристалло-молекулярный, или молекулярно-ионный (молекулы и ионы твердой, жидкой, газообразной и живой фазы почв). Третий уровень структурной организации почвы — уровень элементарных почвенных частиц — это фракции разного размера, выделяемые при гранулометрическом анализе (песок крупный, средний, мелкий; пыль крупная, средняя, мелкая; ил). Эти частицы различаются не только размером, но и составом и свойствами. Четвертый уровень — почвенные микро- и макроагрегаты, или структурные отдельности, включающие кроме агрегированных (склеенных) элементарных почвенных частиц специфические новообразования (конкреции, стяжения, пленки и др.). Клеящим веществом в агрегатах являются новообразованные гумусовые вещества, соединения кальция, железа и др.
Пятый уровень организации — почвенный горизонт. Морфологические признаки, состав, строение и свойства генетических горизонтов позволяют диагностировать почвенные процессы и почвенные разности.
Шестой уровень структурной организации — это почвенный профиль (почвенный индивидуум), характеризующий почву как особое природное тело, состоящий из закономерного сочетания генетических горизонтов.
Седьмой и последующие уровни являются уровнями почвенного покрова: элементарный почвенный ареал — участок территории, занятый одной почвой, почвенные комбинации, структуры, включающие два или несколько элементарных почвенных ареалов (сочетания, вариации, комплексы и др.). К последнему уровню следует отнести почвенный покров, или педосферу в целом, как отдельную геосферу Земли, имеющую общепланетарные функции.
Каждый из перечисленных уровней организации требует специальных методов исследования и способов контроля и управления.
Почвы образуются в результате взаимодействия факторов почвообразования. В.В. Докучаевым было установлено пять глобальных факторов почвообразования: климат, растительность и животный мир (биологический фактор), почвообразующие породы, рельеф и возраст страны (время). Впоследствии были добавлены хозяйственная деятельность человека (фактор, ставший в настоящее время глобальным) и ряд локальных факторов, таких как почвенно-грунтовые и грунтовые воды, поверхностные воды половодий и паводков в поймах рек, вулканический фактор в областях действующих вулканов.
Почвоведение изучает почву не только как особое природное тело, но и как средство производства, как предмет труда и как продукт труда. Это связано с тем, что главным функциональным свойством почвы является плодородие, обеспечивающее жизнь на Земле и являющееся результатом жизни. Под плодородием понимается способность почв обеспечивать растения земными факторами жизни, а это: элементы питания, вода, почвенный воздух, стимулирующая способность, теплорегулирующая способность, кислотно-щелочные и окислительно-восстановительные условия, энергетические поля, каркас для корневых систем. Кроме того следует различать космические факторы жизни растений (солнечная энергия, свет и тепло) и атмосферные факторы (кислород, углекислый газ, элементы питания).
Плодородие почв — предмет изучения одного из главных направлений прикладного почвоведения — агропочвоведения. Оно зависит от состава и свойств почв, формируется и развивается вместе с развитием почвы в результате взаимодействия факторов почвообразования, поддается количественной оценке и регулированию.
Источник
Почва — четырехфазная система
Почва состоит из четырех фаз: твердой, жидкой, газовой и живой. Твердая фаза почвы — это полидисперсная органоминеральная система, состоящая из первичных, вторичных минералов и органических веществ растительного и животного происхождения, а также продуктов их взаимодействия. Она наименее динамична и образует каркас для других фаз, характеризуется определенными морфологическими признаками, гранулометрическим, минералогическим и химическим составом.
Жидкая фаза почвы— это вода, занимающая часть порового пространства, поступающая в виде атмосферных осадков и из грунтовых вод, содержащая растворенные органические и минеральные вещества и потому названная почвенным раствором. Почвенный раствор характеризуется определенным химическим составом, кислотно-щелочными и окислительно-восстановительными параметрами и другими показателями. Ему принадлежит ведущая роль в химических, биологических, биохимических и других процессах, протекающих в почвах в вертикальном и латеральном (боковом) переносе веществ. Он является непосредственным источником питания растений. Жидкая среда динамична, продукты ее функционирования обновляются в течение суток.
Газовая фаза почвы — это почвенный воздух, заполняющий поровое пространство, свободное от воды. Так же, как и атмосферный, почвенный воздух в основном состоит из азота, кислорода и углекислого газа, но в отличие от атмосферного содержание в нем кислорода и углекислого газа сильно изменяется во времени и в пространстве. Скорость обновления продуктов функционирования газовой фазы в целом сопоставима со скоростью обновления жидкой фазы.
Живая фаза почвы (почвенная биота) — это населяющие почву организмы. К ним относятся микроорганизмы, бактерии, грибы, водоросли, представители почвенной микрофауны; простейшие, насекомые, дождевые черви и др. Отнесение обитающих в почве корней растений к живой фазе почв, так же как и млекопитающих, остается дискуссионным, хотя их вклад в почвообразование очень существенный.
Согласно современным представлениям почва является сложной системой, имеющей многоуровневую структурную организацию. На базе системного подхода были определены иерархические уровни структурной организации почвы (Б.Г. Розанов, 1988). Наиболее низким уровнем является атомарный (радиоактивные изотопы, естественная и искусственная радиоактивность). Следующий уровень — кристалло-молекулярный, или молекулярно-ионный (молекулы и ионы твердой, жидкой, газообразной и живой фазы почв). Третий уровень структурной организации почвы — уровень элементарных почвенных частиц — это фракции разного размера, выделяемые при гранулометрическом анализе (песок крупный, средний, мелкий; пыль крупная, средняя, мелкая; ил). Эти частицы различаются не только размером, но и составом и свойствами. Четвертый уровень — почвенные микро- и макроагрегаты, или структурные отдельности, включающие кроме агрегированных (склеенных) элементарных почвенных частиц специфические новообразования (конкреции, стяжения, пленки и др.). Клеящим веществом в агрегатах являются новообразованные гумусовые вещества, соединения кальция, железа и др.
Пятый уровень организации — почвенный горизонт. Морфологические признаки, состав, строение и свойства генетических горизонтов позволяют диагностировать почвенные процессы и почвенные разности.
Шестой уровень структурной организации — это почвенный профиль (почвенный индивидуум), характеризующий почву как особое природное тело, состоящий из закономерного сочетания генетических горизонтов.
Седьмой и последующие уровни являются уровнями почвенного покрова: элементарный почвенный ареал — участок территории, занятый одной почвой, почвенные комбинации, структуры, включающие два или несколько элементарных почвенных ареалов (сочетания, вариации, комплексы и др.). К последнему уровню следует отнести почвенный покров, или педосферу в целом, как отдельную геосферу Земли, имеющую общепланетарные функции.
Каждый из перечисленных уровней организации требует специальных методов исследования и способов контроля и управления.
Почвы образуются в результате взаимодействия факторов почвообразования. В.В. Докучаевым было установлено пять глобальных факторов почвообразования: климат, растительность и животный мир (биологический фактор), почвообразующие породы, рельеф и возраст страны (время). Впоследствии были добавлены хозяйственная деятельность человека (фактор, ставший в настоящее время глобальным) и ряд локальных факторов, таких как почвенно-грунтовые и грунтовые воды, поверхностные воды половодий и паводков в поймах рек, вулканический фактор в областях действующих вулканов.
Почвоведение изучает почву не только как особое природное тело, но и как средство производства, как предмет труда и как продукт труда. Это связано с тем, что главным функциональным свойством почвы является плодородие, обеспечивающее жизнь на Земле и являющееся результатом жизни. Под плодородием понимается способность почв обеспечивать растения земными факторами жизни, а это: элементы питания, вода, почвенный воздух, стимулирующая способность, теплорегулирующая способность, кислотно-щелочные и окислительно-восстановительные условия, энергетические поля, каркас для корневых систем. Кроме того следует различать космические факторы жизни растений (солнечная энергия, свет и тепло) и атмосферные факторы (кислород, углекислый газ, элементы питания).
Плодородие почв — предмет изучения одного из главных направлений прикладного почвоведения — агропочвоведения. Оно зависит от состава и свойств почв, формируется и развивается вместе с развитием почвы в результате взаимодействия факторов почвообразования, поддается количественной оценке и регулированию.
Источник
Из каких фаз состоит почва, описания 4 основных и их влияние на растения
Почва представляет собой природное гетерогенное тело, которое отличается сложной структурой. Она включает целый ряд компонентов. Существует несколько фаз почвы, каждая из которых обладает определенными особенностями. Их соотношения отличаются в зависимости от типа грунта. Также возможны разные пропорции с учетом почвенного горизонта одной и той же земли.
Из каких фаз состоит почва
Существует несколько составляющих почвы, каждая из которых обладает определенными особенностями и характеристиками.
Твердая
Эта фаза грунта включает следующие составляющие:
- минеральная часть – на ее долю приходится 90-99,5 %;
- органика – составляет 0,5-10 %.
Под минеральной частью понимают обломки или фрагменты первичных пород и минералов. Также в структуру грунта входят вторичные вещества. К ним относят вновь образованные минералы, соли, оксиды и прочие элементы, которые формируются при выветривании и формировании грунта. К минеральным компонентам относятся все зольные вещества.
Органическая часть представляет собой остатки растительных и животных микроорганизмов. Также в структуру этих элементов входят продукты разложения и неосинтеза. Основную часть среди них составляет гумус.
Практически 93 % твердой фазы земли составляют: кислород, алюминий, железо и кремний. 4,6 % составляют кальций и калий, а 2,5 % – оставшиеся компоненты. При этом азот присутствует только в полностью органической части, тогда как кислород, фосфор, сера и углерод есть и в минеральных, и в органических компонентах.
Жидкая
Эту фазу также называют почвенным раствором. Она представляет собой раствор, который включает минералы и газообразные вещества, растворимые в воде. Эта фаза считается самой активной и динамичной. Из нее растения хорошо поглощают полезные элементы и взаимодействуют с подкормками и мелиорантами.
В составе почвенного раствора имеются катионы и анионы. Также он содержит водорастворимые органические вещества и газы. Поступление ионов в грунтовой раствор осуществляется из твердой и газообразной фаз, подкормок, мелиорантов.
Газообразная
Эта фаза представляет собой результат взаимодействия атмосферного воздуха и газов, которые вырабатываются в грунте. В его составе присутствует больше углекислого газа, чем в атмосферном воздухе. Этот показатель составляет 0,3-1 % или даже 2-3 %. При этом грунт характеризуется меньшим количеством кислорода.
Данный элемент почвы считается более подвижным. Причем на это влияет много условий – количество органического компонента, климат, особенности растительности и многие другие факторы.
При достаточном уровне кислорода в грунте создаются благоприятные условия для активности аэробных микроорганизмов. При этом его дефицит благоприятен для анаэробных бактерий, которые считаются патогенными для растений.
Количество почвенного воздуха пребывает в динамическом равновесии с жидкой фазой. Чем больше воды в ней содержится, тем меньше объем воздуха. Газообмен в структуре грунта происходит постоянно вследствие разложения органических веществ, микроорганизмов, дыхания корневой системы растений. Также на это влияют отдельные химические реакции.
Вследствие газообмена происходит обогащение надпочвенного воздуха углекислым газом, что провоцирует улучшение условий фотосинтеза. При взаимодействии вещества с водой наблюдается небольшое подкисление почвенного раствора.
Как следствие, отдельные минеральные вещества твердой фазы преобразуются в форму, доступную для растений. При этом избыточное количество углекислого газа провоцирует дефицит кислорода и приводит к появлению анаэробных условий. Это связано с избыточным увлажнением и уплотнением почвы.
Дефицит кислорода в составе грунта приводит к остановке роста и развития микроорганизмов, нарушает усвоение полезных веществ.
Живая
Ее также называют почвенной биотой. Она включает организмы, которые населяют грунт. К ним относятся бактерии, грибки, водоросли, черви, простейшие. Все эти элементы оказывают существенное воздействие на развитие культур.
Влияние фаз на растения
Все фазы почв тесно взаимодействуют друг с другом, формируя единую биокосную систему – грунт. Самые благоприятные пропорции между твердыми, жидкими и газообразными элементами составляют 50:35:15 % от общего объема грунта. Почвенные фазы тесно взаимодействуют друг с другом и оказывают значительное влияние на развитие культурных растений.
Фазы почвы считаются важными параметрами, которые нужно учитывать при занятиях сельским хозяйством. Чтобы выращивание растений было успешным, важно принимать во внимание соотношение различных компонентов.
Источник