Самое важнейшее свойство почвы

Описание главных свойств почвы, от чего зависит и как формируется грунт

Почва – это уникальная субстанция, покрывающая тонким слоем большую часть суши на нашей планете. На разных участках она имеет различные физические и химические свойства, отличается биологической составляющей. Информация о главном свойстве почвы, важнейших физических и химических параметрах пригодится дачникам, фермерам и просто любознательным читателям.

Понятие о почве

Основное качество почвы, важнейшее для Земли — плодородие. Это способность верхнего слоя давать попавшим в нее семенам растений ресурсы для роста и развития. Оно зависит от нескольких факторов и может изменяться под воздействием природных условий или хозяйственной деятельности человека.

Плодородие зависит от соотношения минеральных и органических веществ в верхнем слое грунта, от способности впитывать и удерживать влагу, поглощать кислород. Человек за тысячелетия своего развития научился улучшать состав земли, искусственное формирование плодородного слоя (вспашка, внесение органических и минеральных удобрений) позволило обеспечить людей питанием и дало возможность расселиться на новых участках.

Понятие грунта и почвы различны. Минеральные вещества (песок, глина, скальные породы) — основа грунта на участке. Он может использоваться для строительных, дорожных и других видов работ. Незначительный процент органики делает такую землю неподходящей для возделывания и использования в сельском хозяйстве. Грунтом принято называть землю любого состава, почвой — только плодородную ее часть.

Основное минеральное вещество грунта влияет на плодородность почвы, изменчивость состава земли на участке достигается добавлением к ней смесей песка, торфа, органики.

Систематическое правильное внесение удобрений, организация полива, сезонная перекопка позволяют сделать плодородными участки, на которых ничего не росло, а неграмотное использование пестицидов, нарушения в системе орошения, опустынивание земель ввиду изменения климата делают непригодными для земледелия самые плодородные в прошлом участки.

Механический состав

Важными составляющими почвы являются частицы минералов. Они могут быть различного диаметра, частицы идентичного размера образуют фракцию. Преобладание в образцах грунта определенных частиц позволило разработать классификацию почв. Различают:

Каждая из разновидностей отличается способностью удерживать влагу и тепло, воздухопроницаемостью, степенью сложности возделывания.

Тяжелее всего обрабатываются суглинки и глинистая поверхность. Механический состав земли на участке определяется просто – следует смочить образец грунта и скатать из него «колбаску»:

1. Если сделать это не удается – земля на участке песчаная.
2. «Колбаска» получается, но быстро рассыпается — это супесчаник.
3. При попытке свернуть полученный жгутик в кольцо грунт рассыпается — в наличии суглинок.
4. Из земли получается «колбаска», которая без проблем сворачивается в кольцо — почва глинистая.

Песчаник и глинистая разновидность земли нуждаются в значительном внесении удобрений. Песок быстро нагревается и остывает, плохо удерживает влагу. Глина отлично удерживает тепло и воду. Обе разновидности грунта нуждаются во внесении большого количества органики, регулировке полива.

Какими физическими свойствами обладает

Существует несколько важнейших физических характеристик почвы, определяющих ее плодородность.

Скважность

Порозность, скважность или пористость — это количество пустот между механическими частицами почвы и агрегатами. Эти пустоты заполняются воздухом, водой, в них попадают корни растений. 40-60 % скважности являются оптимальными для растений. Показатель определяется лабораторным путем.

Различают капиллярную и некапиллярную скважность. Капиллярная определяет количество пор, заполненных водой, некапиллярная — воздухом. Скважность является уникальным показателем, определяющим водо- и воздухопроницаемость почвы. Он может изменяться в зависимости от влажности грунта.

Гранулометрический состав

Это количество механических элементов в образце абсолютно сухой почвы. Классификация по гранулометрическому составу зависит от соотношения в образце физического песка и физической глины.

Плотность

Это масса единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении. Зависит от механического, гранулометрического состава грунта, количества органики. Уменьшается сразу после механического воздействия на землю (перекопка, боронование, рыхление), через некоторое время приобретает статичные значения. Оптимальные значения – от 0,8 до 1.

Влажность

Этот показатель определяет процентное содержание воды относительно массы сухой почвы. Поскольку переувлажнение грунта ведет к гибели культур, показатель очень важен, рекомендуемая влажность для овощей — 60-70 %, кормовых трав — 70-80 %, злаков — до 85 %.

Твердость

Значение показывает способность грунта к сжатию и расклиниванию (сопротивление проникновению в почву механических инструментов). Измеряется твердометром, влияет на всхожесть семян, водные, воздушные и тепловые режимы при возделывании участка, сопротивление при машинной обработке.

Липкость

Определяет возможность частиц грунта слипаться друг с другом и частями машин при обработке. Влияет на качество обработки земли, производительность сельскохозяйственных машин и работающего персонала.

Конечно, при покупке дачного участка обычно ограничиваются визуальным осмотром, характеристиками грунта на территории садового товарищества. Приобретение в аренду или собственность значительных площадей не обходится без заказа почвоведческой экспертизы, при проведении которой учитываются физические, химические и биологические параметры грунта.

Источник

Состав, основные свойства и характеристики почвы

Грунт представляет собой обособленную систему с отличительным ритмом развития. Экономический ресурс используется для выращивания продуктов питания, поэтому аграрии обращают внимание на основные свойства почвы. Любая земля отличается структурой, физическими характеристиками, механическим составом и химическими показателями. Свойства грунтов изменяются из-за загрязнения, вырубки лесов, неправильной обработки.

Понятие о почве

Структурным называется грунт, содержащий в составе воду и воздух одновременно. Влага располагается внутри капилляров и комков, воздух содержится в пустотах между элементами. Такая почва отличается повышенными тепловыми свойствами, что может указать на благоприятные условия для полезных микроорганизмов. В структурной почве разложение животных останков происходит тщательнее, внутри комков накапливается перегной. В составе грунта содержатся несколько компонентов:

• материнская порода в виде минеральной части;
• гумус или органическая часть;
• почвенный воздух и вода;
• живые микроорганизмы;
• другие включения.

Количество гумуса влияет на плодородие грунта. В почве находится множество организмов (от микроскопических бактерий до клещей или земляных червяков). Млекопитающие также проживают в почве, например, кроты.

Не все почвы в природе отличаются достаточной структурностью для обеспечения большого урожая. Аграрии применяют насыщение кальцием (известь или гипс) и закладывают в пашню перегной. Имеет значение увлажнение и введение в севооборот многолетних бобовых и злаковых культур. Мощная система корней разделяет почву на отдельные элементы, и грунт обогащается азотом и гумусом.

Своевременная вспашка влияет на показатели урожайности поля. При перекопке сухой земли структура разрушается (распыляется), обработка водянистого грунта становится причиной раздавливания и смазывания комков. Поле распахивается при среднем показателе влажности, когда он составляет 55—70%, так достигается лучшая по качественным характеристикам структурная пашня.

Механический состав

В земле присутствуют элементы разной величины, в том числе камни, вкрапления пород и минералов. Почва содержит и мелкие частицы, которые различаются только приборами. Свойства субстрата зависят от габаритов включений. Грунты делятся на классы:

Глинистые почвы наполовину состоят из горных осадочных пород, например, каолинита, монтмориллонита, алюмосиликата. Состояние образца земли характеризуется вязкостью, тяжестью и липкостью. Вода медленно просачивается через грунт, остается на поверхности. Липкая глина пристает к садовым инструментам и затрудняет обработку огорода.

Супесчаные пробы растираются между пальцами, в их составе невооруженным взглядом просматриваются песчинки, пылеватые частицы. Такие грунты содержат песка до 80%, а намоченный образец не скатывается в шнурок. Почвы плохо впитывают влагу, обладают рассыпчатостью и не слишком пригодны для земледелия.

Бессвязные песчаные грунты содержат до 95% зерен, появившихся в результате разрушения твердых пород, например, кварца. Такие грунты именуются просто песком и применяются в строительстве и другой промышленности.

Суглинистые почвы бывают легкие и тяжелые в зависимости от состава и крупности зерен. Рыхлые остатки образуются на континентах, содержат 30—50% осадочных пород и 70—60% песка. Диаметр глиняных частиц составляет до 0,005 мм, вкрапления влияют на физические характеристики почвы. Различают следующие суглинки:

• пылеватые грунты;
• глинопесчаные почвы;
• мелкодисперсные земли.

Более легкие суглинки содержат значительный объем кварца, а в тяжелых субстратах присутствует много глинистых минералов. Водорастворимые соли и органические примеси часто обнаруживаются в таких почвах, если они находятся в аридных областях.

Физические свойства

Плотность — это главное свойство почвы. Индекс показывает, сколько весит 1 кубический сантиметр образца почвы в естественном состоянии. Плотность зависит от взаимного положения элементов, имеет свободное пространство между частицами. На показатель влияют свойства минералов, размер вкраплений, структура земли. От плотности зависит способность грунта к поглощению влаги, степень газообмена. Структуры почв в зависимости от определения показателя:

1. Слитое или плотное уложение препятствует механической обработке, лезвие лопаты входит в глубину на 1 см. Такие земли называются столбчатыми солонцами.
2. Плотная структура позволяет лопате войти в грунт на 4—5 см, образец трудно разламывается. Почвы называются тяжелыми, глиняными, иногда встречаются на необработанных участках.
3. Рыхлые грунты применяются в сельском хозяйстве, структура позволяет обрабатывать поле инструментом. К категории относятся супесчаные почвы и верхние горизонты суглинков.
4. Рассыпчатое сложение отличается высокой подвижностью зерен, связь между обособленными частицами почти отсутствует. Грунты называются супесчаными или бесструктурными субстратами.

Пористость дает характеристику свободного пространства между частицами грунта. Выражается коэффициент процентным отношением воздуха к общему объему образца. Показатель находится в пределах 27—80% для минеральных сельскохозяйственных грунтов.

Земляные поры отличаются формой и размерами, поэтому субстраты делятся на некапиллярные и капиллярные типы. В первом случае берутся параметры только крупных промежутков, во втором дополнительно учитываются капилляры. Пористость также относится к группе важнейших свойств почвы и зависит от структуры, плотности и состава.

Аграрии находят соотношение показателей в нормативных таблицах сборников, что помогает выбрать оптимальный вариант обработки поля. Если бесструктурная почва высыхает, то на площади образуется твердая корка, которая плохо влияет на состояние корневой системы растений.

Показатели урожайности

Концентрации песка и глины можно назвать свойствами, которые сказываются на количестве и качестве полученного сбора. Рассыпчатые или вязкие грунты не способствуют повышению урожайности, если растение чудом там приживется. Самыми приемлемыми считаются черноземы с дополнительным внесением органики и минеральных компонентов. Если вести речь о том, какое основное свойство почвы, то можно выделить следующие показатели, влияющие на урожай:

• плодородие и поглотительная способность;
• кислотная реакция;
• водопоглощение и способность удерживать влагу;
• воздухоемкость;
• тепловые характеристики.

Почва относится к самостоятельным природным формированиям, обладающим определенной структурой, составом. Земля обеспечивает взаимодействие химических элементов, дает корневой системе питание и благоприятные условия.

Плодородие земли

Характеристика грунта говорит о способности обеспечивать нормальный рост. Плодородие проявляется при сольватации компонентов, на него влияет состав, содержание азота, концентрация фосфора, калия и других химических веществ. Процессы в почве взаимосвязаны, поэтому изменение одной составляющей ведет к инверсии ценных качеств.

Если происходит деградация плодородного слоя, то реакцию трудно прекратить. Начинается эрозия грунта, происходит вымывание эффективных компонентов, что приводит к плохому развитию культур. Восстановительные мероприятия стоят дорого, длятся не один год, поэтому важно следить за состоянием поля, подкармливать и очищать.

Биологическая способность к поглощению зависит от деятельности почвенных организмов и растений. Бионты поглощают минералы, перерабатывают их в органику и предупреждают выщелачивание земли. Микроорганизмы и растения отмирают, разлагаются, происходит гумификация. Интенсивность протекания зависит от влажности, своевременного перепахивания, количества удобрений. Биологическое поглощение способствует закреплению минерального азота в грунте, чего нельзя достичь при других процессах.

Кислотность грунта

Этот показатель говорит о способности земли проявлять особенности кислот. Субстрат дает кислую реакцию, когда в почвенном растворе присутствуют ионы водорода или в комплексе есть частицы алюминия при неполноценной нейтрализации. Различается следующая кислотность растворов:

1. Актуальная — измеряется субацидностью водной вытяжки из образца. Если pH равняется 7, то грунт нейтральный, снижение говорит о кислой реакции, повышение переводит землю в щелочную группу.
2. Потенциальная — учитывает влияние катионов, изменяющих показатели твердого грунта.
3. Обменная — вызывается катионами алюминия и водорода при действии нейтральных солей. Показатель pHKC подзолистых почв находится в диапазоне 3,6—5,1, а у лесных бурых и серых грунтов значительно повышается.
4. Гидролитическая — вытяжка из образца делается с помощью щелочного вещества, определяется ионами, вытесняемыми при взаимодействии. Насыщенность земли химическими основаниями влияет на величину индекса.

Повышенная кислотность плохо действует на рост культур, в таких грунтах не растворяются микроэлементы. В земле увеличивается лизис токсичных соединений, что также ухудшает урожайность. Известкование грунта снижает этот показатель.

Характеристика водопроницаемости

Проходимость грунта для влаги зависит от текстуры и конструкции массы, гранулометрического состава, однородности, пористости. Коэффициент фильтрации снижается в условиях повышенного геостатического давления. Нарастание окружающей температуры ведет к улучшению водопроницаемости.

Влагоемкость характеризует способность субстрата поглощать и удерживать внутри воду без последующего стекания. Отношение массы впитанной влаги к весу образца, выраженное в процентах и миллиметрах водяного столба, является индексом свойства. Виды влагоемкости:

1. Максимальная — включает наибольший объем связанной влаги, удерживаемой своими силами.
2. Капиллярная — показывает влагу, находящуюся в менисковых протоках грунта. Индекс зависит от удаленности почвенных вод и толщины слоя. В малоструктурных грунтах быстрее поднимается и испаряется жидкость, иногда накапливается в верхнем слое и растворяет вредные вещества.
3. Наименьшая — показывает количество влаги, содержащееся в природе, когда нет дополнительного притока и испарения. Зависит от плотности, минерального и химического состава грунта.
4. Полная — характеризует общий объем воды, накопленной в промежутках и капиллярах.

Влагоемкость рассчитывается с учетом пористости. Значения используются для определения пользовательских характеристик земли и влияют на урожайность.

Насыщение воздухом

Сухая земля содержит большой объем воздуха в промежутках между частицами. Элементы впитывают атмосферу, такой объем называется поглощенным и малоподвижным. Если молекулы находятся в крупных порах, то воздух считается свободным и обладает определенной скоростью перемещения.

Произвольный объем вытесняется из грунта или растворяется в почвенных жидкостях, обогащая субстрат кислородом. Озон соединяется с веществами и употребляется бактериями, служит для разложения и окисления органики. Взамен выделяется углекислота при дыхании микроорганизмов и тлении останков.

Происходит регулярный обмен почвенного воздуха с внешней средой за счет изменения температуры грунта, насыщения осадками, выдувания ветром. Развитие культурных растений требует высокого грунтового воздухообмена и постоянного образования кислорода.

Тепловые особенности

Земля нагревается от солнца, внутренних теплых слоев или термальных источников. Небольшая часть энергии поступает при дыхании микроорганизмов и разложении органики. Темные земли с перегноем нагреваются быстрее, чем сырые и светлые почвы. Грунты на южных склонах быстрее повышают температуру, северные и восточные скосы получают мало живительной энергии.

Совокупность всех явлений по увеличению и расходованию температуры в грунте называется тепловым режимом. Значение имеют эндо- и экзотермические реакции в земле химического и физического характера. Поступление и преобразование энергии зависит от теплопроводности, теплоемкости субстрата и климатических условий.

На картах точки грунта с аналогичными температурными показателями соединяются общими кривыми линиями. В России области с положительной среднегодовой температурой идут с северо-запада и следуют на юго-восток. Участки с отрицательными показателями располагаются в регионах многолетней мерзлоты.

Источник