Свойства почвы, состав, виды и структура — читать в нашей статье онлайн

Что такое почва?

Это русское слово происходит от более древней — праславянской лексемы «подишв» (подшва). В последующих поколениях «подшв» стали воспринимать сначала как «подчв», а затем как «почв».

Итак, почва. Что это такое? Он относится к нескольким горизонтам, составляющим верхний слой земной поверхности. Выше находятся горизонты леса, а ниже — остывшие магматические породы.

ВАЖНО: Общий термин «поверхность Земли» не следует путать с более узким термином, о котором идет речь. Это связано с накоплением минеральных и органических веществ. Именно в них формируется жизнь.

Внешний уровень поверхности формируется в результате процессов эрозии возвышенностей, разложения флоры и фауны (включая человеческие останки), вулканической деятельности и седиментации проточных водоемов. За последние несколько тысячелетий деятельность человека (распашка, внесение удобрений, ирригация и т.д.) была фактором, формирующим почву.

Роль гумуса в процессе структурирования почвы

Помимо своей питательной ценности, гумус играет очень важную роль в изменении структуры почвы. Это схема формирования структуры почвы. Все, наверное, видели, как почва распадается на комочки разных форм и размеров. Эти шишки называются структурными деформациями. Они могут выглядеть как зерна, частицы, пучки пыли или грудки. В зависимости от содержания структурных частиц различают следующие типы структуры почвы: пылеватая, уплотненная, ореховатая и другие. Чем рыхлее почва, тем более пористыми и твердыми являются куски почвы, так как они содержат меньше пыли. Если почва рыхлая, в нее легче проникают воздух и вода, необходимые для растений, грибов и бактерий, а также некоторых обитающих на земле животных.

Богатые гумусом почвы состоят из пористых и прочных зерен. Они не впитывают воду и обеспечивают хорошую устойчивость к распылению при вспашке. Эта рыхлая почва хорошо пропускает воду и воздух. Почвы, обедненные гумусом, легко превращаются в пыль. Такие почвы покрываются коркой после дождя или полива и могут вызвать болезни и даже гибель растений.

Подробно про калий

Поэтому третье основное питательное вещество, входящее в состав первичных и вторичных минералов, недоступно для сельскохозяйственных культур. В почвенном растворе калий встречается в виде простых солей, на поверхности коллоидов в обменном состоянии. Из почвенного раствора калий легко попадает в клетки растений через корни. Овощи, корнеплоды, картофель, табак и культурные травы любят калий.

Перегной, или гумус

Образование почвы на нашей планете относится к тому времени, когда на планете появились первые живые существа, а их останки превратились в питательное вещество, перегной, или гумус. Это напрямую влияет на свойства почвы, особенно на ее плодородие. Гумус придает почве черный, сероватый или коричневый цвет. В одних типах почвы больше гумуса, в других его почти нет.

Гумус образуется из остатков микроорганизмов, животных и растений после их глубокого разложения. Останки под воздействием бактерий и грибков разлагаются и теряют часть своего вещества, теряют свой внешний вид и становятся более темными и коричневыми.

Подстилка состоит из различных частей, наиболее важными из которых являются гуминовые вещества, окрашивающие почву в черный цвет. Эти вещества не растворяются в воде. Почва, богатая гуминовыми веществами, чрезвычайно благоприятна для повышения урожайности сельскохозяйственных культур.

В почве также содержится гумус светлого цвета (кислота), представленный апокреновой и креновой кислотами. Они легко растворимы в воде, поэтому быстро выщелачиваются и с трудом удерживаются в почве. На состав гумуса влияют климат, растения, бактерии, животные и грибы, встречающиеся в том или ином регионе планеты.

Состав и структура почвы

Поскольку почва является продуктом взаимодействия живой и неживой природы в толще нашей планеты, ее состав неоднороден. В качестве базового слоя он имеет мягкие (осадочные) породы. Сверху вниз: глина, ил и песок. В верхней части находится перегной. Продукт того самого разложения, о котором говорилось выше. Гумус — это результат жизнедеятельности червей и личинок.

Но что делать, если вы копаете под землей? Затем лопата натыкается на камни. Базальт и гранит. Они указывают на то, что землекопы достигли затвердевшего слоя магмы (уже другого слоя земной коры).

Влияние гранулометрического состава на развитие растений

Продуктивность растений в значительной степени зависит от механического состава почвы, который влияет на ее свойства. Наиболее подходящий гранулометрический состав зависит от технологии обработки почвы и условий ее увлажнения. Почвы с низким содержанием влаги (например, пески и супеси) приводят к значительному снижению урожайности почвы. С другой стороны, если почва хорошо увлажнена, аэрация лучше, что благотворно влияет на рост и развитие растений. Возделывание бедных питательными веществами почв с избыточным орошением приводит к повышению урожайности.

Классификация почв по составу

В целом, в настоящее время не существует общепринятой классификации почв. Но принято разделять их на несколько групп в зависимости от их текстуры. Это разделение особенно важно в сельском хозяйстве. Таким образом, классификация основана на том, сколько глины содержится в почве:

— рыхлый песчаный (менее 5%);

— связный песчаный (5-10%);

— супесчаный суглинок (11-20%);

— легкий суглинок (21-30%);

— средняя глина (31-45%)

— тяжелый глинистый суглинок (46-60%);

— глинистые (более 60%).

Из каких веществ состоит почва, что не входит в состав почвы

Почва, которая используется в сельском хозяйстве для выращивания сельскохозяйственных культур, не является полностью твердой. Количество твердых частиц пропорционально количеству пор, содержащих воду и воздух. Наиболее важными твердыми веществами для плодородия почвы являются глины и соединения живых организмов. Плодородная почва содержит поры и твердые частицы в равных пропорциях. В состав органических соединений верхнего слоя почвы входят разнообразные бактерии, мелкие животные и корни растений.

Неорганические компоненты включают:

• Состав песка и глины. Все почвы основаны на песке и глине;
• Молекулы воздуха. Они обеспечивают дыхание корневой системе и животным, живущим в почве;
• Вода с элементами минеральных солей. Растения поглощают воду и соли через свои корни, опьяняются ими и набираются сил для роста;
• Гумус или перегной. Содержание минеральных солей в почве чрезвычайно мало, и каждое растение постоянно потребляет соли. Для восполнения этого элемента останки животных и растений образуют гумус. Постепенно она превращается в минеральную соль;
• Гранит не является частью почвы.

Роль микроорганизмов в образовании почвы

Именно состав почвы определяет ее качество. Но он определяет не только свойства почвы. Органические вещества попадают в почву из мертвых животных и растительных остатков. Это происходит благодаря сапрофитным микроорганизмам. Они играют очень важную роль в процессе разложения. Благодаря их активной работе почва содержит гумус. Это вещество имеет темно-коричневый цвет. Гумус состоит из эфиров жирных кислот, фенольных соединений и карбоновых кислот. В почве молекулы этого вещества прилипают к глине. Он образует целый комплекс. Гумус улучшает качество почвы. Он повышает способность почвы накапливать воду и минералы. В болотистой местности образование гумуса происходит очень медленно. Органические остатки постепенно уплотняются в торф.

Средний состав почвенных ингредиентов (в процентах)

• 45% Минералы: минералы включают глину, песок, ил, гравий и камни. Эти минералы придают почве текстуру.
• 25% воды: количество воды зависит от удерживающей способности почвы и количества осадков.
• 25% воздуха: воздух и вода занимают поры почвы. Это важно для роста растений и выживания других живых организмов в почве.
• 5% органического вещества Гумус: Гумус состоит из мертвых растений и животных, а также миллиардов микроорганизмов.

Механические свойства

Самым важным свойством почвы является ее плодородие. Но это также связано с механическими характеристиками описываемого вещества. Гумус является его самым мягким слоем. Это разрыхленный перегной растений и живых существ. Корни флоры могут свободно расти между мелкими зернами гумуса из семян. Под слоем осадочных пород находится вода. Они вымыты.

Упомянутый выше (осадочный) уровень гораздо сложнее, поскольку черви больше не живут под потоками воды. Корни деревьев также не достигают этой глубины. Этот «пол» — переход от живой природы к неживой. Подземные воды циркулируют между двумя описанными горизонтами почвы. Поэтому верхние глины стали мягче из-за воды, но они больше не хрупкие. Они пластиковые. Нижние — трудные.

Оба горизонта являются липкими — они обладают способностью прилипать. Они могут уменьшаться (осыпаться) под воздействием дождевой воды. Или из-за близости грунтовых вод.

Физические свойства

Характеристики включают плотность и пористость, от которых зависит впитываемость и способность к вегетации. Для каждого типа они разные. Некоторые типы почв (чернозем) являются наиболее низкоплотными, но с более высокой пористостью. А каштановые и горные почвы обладают противоположными признаками. Плотность и пористость имеют обратную зависимость. Плотность — это количественное отношение твердой фракции к массе воды. Пористость — это объем, полученный из суммы пор твердой фракции. Чернозем является наиболее плодородной почвой благодаря описанным свойствам. Такая почва быстрее впитывает полезные для жизни материалы и, благодаря своей особой мягкости, способствует более быстрому прорастанию семян. Другие типы имеют меньшую емкость.

Физико-химическая поглотительная способность почвы — это уровень «способности» ее раствора (грунтовых вод) поглощать катионы и анионы и адсорбировать частицы. И здесь черные почвы играют главную роль.

Минеральный состав почвы

Минеральные вещества составляют 80-90% от общего объема почвенного покрова. Они попадают в почву двумя путями — из подстилающей породы и в результате разложения живыми организмами. Первичные минералы попадают в почву из горных пород. Первичные минералы являются кристаллическими и трудно усваиваются растениями. Вторичные минералы аморфны и могут набухать и удерживать воду. Они являются источником питательных веществ для почвы.

В составе почвы присутствуют почти все известные химические элементы. Процентное соотношение основных из них вы найдете в таблице ниже (средние значения).

Основные химические элементы почвы	Процентное содержание (от общего количества всех химических элементов)
Кислород (O)	49%
Кремний (Si)	33%
Алюминий (Al)	7,13%
Железо (Fe)	3,8%
Углерод (C)	2%
Кальций (Ca)	1,37%
Калий (К)	1,36%
Натрий (Na)	0,63%
Магний (Mg)	0,6%

Кроме того, примерно 1-3% составляют фосфор, марганец, хлор, азот, сера и микроэлементы (кобальт, фтор, йод, медь, цинк, молибден). Все элементы состоят из оксидов, гидроксидов, растворимых и нерастворимых солей. Для роста и развития флоры наиболее важными элементами являются калий, фосфор, азот и в меньшей степени кальций и магний. Но растениям нужны и другие элементы в небольших количествах.

Первым источником всех минералов в почвах являются магматические породы. Они составляют 95% всей литосферы. Осадочные породы составляют оставшиеся 5%. Метаморфические породы, с другой стороны, рассматриваются как материалы, из которых они были сформированы. Поэтому здесь они не рассматриваются.

Химический состав почв находится в состоянии постоянного изменения. Это связано с непрерывными процессами выветривания и образования почвы.

Как образуется почва?

Почва является результатом взаимодействия многих факторов в течение длительного периода времени. Этими факторами являются климат, живые организмы, расположение ландшафта и горные породы.

1. Климат

Климат является основным фактором, определяющим состав почвы. Климат определяет, какие виды растений и животных могут существовать в данной почвенной экосистеме. Климат влияет на температуру почвы, химическое выветривание и осадки. Теплый и влажный климат, например, в тропиках, ускоряет рост растений и производство органических веществ, по сравнению с холодным климатом, где рост происходит медленно и осторожно. Дождь вызывает выщелачивание или высыхание минералов, в результате чего они уходят глубоко в почву. Климатические условия, такие как дождь, замораживание и оттаивание, вызывают разрушение материала материнской породы.

2. Материнская порода

Материнская порода состоит из минералов, таких как вулканический пепел, выветрившиеся породы и осадочные породы, отложенные воздухом и водой, которые разрушаются, образуя почву. Это объясняет название «родитель», поскольку эти материалы дают начало своему потомству — почве. Почва развивается быстро, если породы более проницаемы для воды, чем глинистые породы.

3. Живые организмы

Когда листья, ветки, кора или плоды опадают с растения, они превращаются в гумус в результате естественного разложения. Они разлагаются микроорганизмами, грибами, бактериями и дождевыми червями, в результате чего выделяются азот и сера, которые могут быть использованы растениями. Это делает почву богатой питательными веществами. Гумус и корни растений помогают удерживать частицы почвы вместе, предотвращая эрозию.

4. Ландшафтные позиции

Крутизна, форма и длина склонов определяют, как вода попадает в почву или уходит из нее. Если уклон слишком крутой, вода начинает стекать с почвы, разрушая верхний гумусовый слой и делая почву менее питательной для роста растений. На больших высотах почва может быть слишком сухой, а в более влажных районах в почве может отсутствовать правильный баланс кислорода, питательных веществ и воды.

5. Время

Время отвечает за формирование горизонта. Чем дольше почва подвергается воздействию перечисленных выше почвообразующих факторов, тем большее развитие и состав она приобретает. Почвы на крутых склонах и в ветреных районах формируются дольше из-за постоянной эрозии по сравнению с более старыми и физически стабильными участками.

Метод Качинского для определения состава почвы

Для определения гранулометрического состава почвы, т.е. ее механического состава, можно использовать метод Качинского, который заключается в смачивании небольшого шарика почвы водой и разминании его до тех пор, пока он не станет напоминать тесто. После разминания в руках его нужно раскатать в нитку толщиной около 3 мм. Сделайте кольцо (3 см в диаметре) из этой «нитки». Невозможно прикатать струну из песчаной почвы. Струна из песчано-суглинистой почвы неустойчива. Легкая глинистая почва будет скатываться, но распадаться на дольки. Средняя глинистая почва будет сворачивать шпагат, но не сможет свернуть его в кольцо. Тяжелая глинистая почва успевает замкнуть кольцо, которое разрушается. Но глинистая почва не ломается при замыкании струны в кольцо.

Фосфор в почвах

Он поступает в органическое вещество почвы и встречается в почве в виде солей фосфорной кислоты в сочетании с железом, алюминием и кальцием. Из органического вещества фосфор переходит в доступную для растений форму в процессе минерализации после переработки органических остатков микроорганизмами. Фосфор необходим растениям, прежде всего для правильного развития корней и улучшения качества плодов.

Слои почвы по порядку, от чего зависит цвет почвы

Цвет почвенного слоя зависит от содержания гумуса в почве. Если в почве имеется лишь небольшое количество гумуса, почва имеет светлый цвет. Чем больше гумуса в почве, тем темнее она будет.

На плодородие также влияет количество гумуса. Наиболее плодородные почвы называются черноземами. Он называется так потому, что имеет самый темный, почти черный цвет. Это указывает на большое количество гумуса.

Порядок слоев почвы всегда один и тот же, но только на верхнем, вспаханном уровне выращиваются сельскохозяйственные культуры. Плодородие почвы повышается за счет рыхления и крошения. Эти задачи выполняют обитатели почвы. Это могут быть кроты, черви, мыши и медведки.

Значение гумуса (перегноя)

В процессе развития растения берут из почвы все необходимые для жизни питательные вещества: фосфор, калий, азот, серу, железо, кальций, медь, марганец, кислород, кремний, водород, бор и алюминий. Все эти микро- и макроэлементы необходимы для правильного развития растений. Некоторые из них поступают в достаточном количестве, а другие должны поступать искусственно. Источником всех питательных веществ является гумус.

Растения во время своего роста и развития берут питательные вещества из почвы, которые после отмирания и полного разложения возвращаются в почву и снова берут питательные вещества. При разложении растительного покрова также образуются различные кислоты, например, угольная кислота. Они способствуют быстрому растворению минеральных солей, которые также участвуют в росте растений.

Читайте также: Калийные удобрения: значение для растений, способы внесения