Средняя оценка: 4
Всего получено оценок: 87.
Обновлено 10 Августа, 2021
Средняя оценка: 4
Всего получено оценок: 87.
Обновлено 10 Августа, 2021
Способы обработки почвы для получения урожая растений были известны ещё за 10 тыс. лет до н. э., когда люди перешли от кочевого к оседлому образу жизни. Сегодня почва — источник питания для населения планеты. Страны, где бедные почвы, испытывают недостаток продовольствия. В статье рассмотрим, что такое почва, что входит в состав почвы, каково её значение.
Почвой называется наружный слой земной коры, необходимый для земледелия. Главное свойство почвы — плодородие, то есть возможность обеспечить лучшие условия для растений. Взаимодействием почвы и растений занимается земледелие.
Посмотрим, из чего состоит почва.
- В почву должны поступать вода и воздух, поэтому важна пористость. Её обеспечивают частицы песка и гравия. Если в почве много глинистых частиц, она не пропускает воздух, легко заболачивается. Если много песка, в ней не задерживается вода.
- При перегнивании растительных и животных остатков образуется перегной, или гумус. Чем больше в почве гумуса, тем она темнее. Самая плодородная почва — чернозём, где содержание гумуса — 7–15% , в бедных пустынных почвах — менее 1 %.
Рис. 1. Чернозём.
Плодородие почвы зависит от всех веществ, которые входят в состав, и деятельности живых организмов.
В здоровой почве множество обитателей, которые перерабатывают остатки растений и животных. Это бактерии, грибы, дождевые черви, личинки насекомых, жуки, кроты.
Рис. 2. Крот европейский.
Для определения вида почвы почвоведы с помощью траншеи полностью вскрывают почвенный разрез.
- Сверху почва прикрыта опавшими листьями, засыхающей травой, мелкими веточками, погибшими насекомыми. Живые растения корнями связывают нижележащий грунт, образуя дёрн.
- Под дёрном располагается гумусовый слой. Его толщина колеблется от нескольких сантиметров до нескольких метров. С глубиной слой светлеет, так как гумус частично вымывается в нижележащий горизонт.
- Слой, куда поступают частицы из верхней части разреза, более плотный, немного светлее верхнего.
- Горная порода, на которой сформировалась почва.
В таёжной зоне, где достаточно осадков, под гумусовым слоем образуется серо-белый грунт под названием подзол. В нём отсутствуют все питательные вещества.
Рис. 3. Подзол.
В зависимости от того, какой состав имеет почва, выделяются следующие виды: чернозёмные, каштановые степные, серые и бурые лесные, подзолистые, тундровые, арктические.
Русский геолог и почвовед В. В. Докучаев в декабре 1887 года защитил диссертацию «Русский чернозём». Этот день считается началом современного почвоведения. Сегодня по решению ЮНЕСКО 5 декабря объявлено Всемирным днём почвы.
Значение почвы в природных процессах велико.
В почвенном слое обитают микроорганизмы, насекомые, звери. Почва обеспечивает растения питательными веществами, минеральными растворами.
Состав почвы влияет на качество материковых вод. От благополучия почвы зависит состав земной атмосферы, так как почвенные организмы выделяют кислород, азот, углекислый газ, сероводород и другие газы.
Почва обеспечивает человечество продуктами питания.
Почва — важнейший ресурс человечества. Сведения о том, из чего состоит почва, что даёт растениям, послужат основой доклада о почве или сообщения «Какие бывают почвы» для 3 класса по окружающему миру. В состав почвы входят частицы песка, гравия, глины, перегной.
Чтобы попасть сюда – пройдите тест.
- Пока никого нет. Будьте первым!
Средняя оценка: 4
Всего получено оценок: 87.
А какая ваша оценка?
Гость завершил
Тест «Вишнёвый сад»с результатом 15/16
Гость завершил
Тест «Старуха Изергиль»с результатом 7/11
Гость завершил
Тест «Недоросль»с результатом 16/18
Гость завершил
Тест Пушкин (8 класс)с результатом 2/10
Гость завершил
Тест Бактерии (5 класс)с результатом 10/10
Гость завершил
Тест «Дубровский»с результатом 11/16
Гость завершил
Тест Сказка 12 месяцевс результатом 3/7
Гость завершил
Тест «Обломов»с результатом 18/19
Гость завершил
Тест «Фауст»с результатом 15/16
Гость завершил
Тест «Горе от ума»с результатом 14/15
Не подошло? Напиши в х, чего не хватает!
Что такое почва и из чего она состоит?
Почва является неотъемлемой составляющей царства природы и играет большую роль в существовании всего живого на нашей планете. Именно в ней происходит взаимодействие всех оболочек Земли – водной, воздушной, подземной.
Наиболее ценной характеристикой этого природного образования выступает плодородие, которое обеспечивает растительность влагой и необходимыми питательными веществами. Что такое почва? Из чего она состоит и какое значение имеет для жизни на земном шаре?
Что такое почва?
Наиболее полное и обширное исследование почвы проводил русский геолог Василий Докучаев, открывший важнейшие закономерности в ее генезисе и географическом распространении.
Согласно его теории, почва представляет собой особое природное тело, которое формируется благодаря влиянию нескольких факторов – климатических особенностей того или иного региона, характера и возраста грунта, произрастающей на нем растительности.
В более современном понимании почва – это верхний слой литосферной оболочки планеты, образуемый путем деятельности живых организмов и выветривания горных пород. В различных районах земного шара толщина этого слоя составляет от нескольких сантиметров до 2–3 метров.
Состав почвы может меняться в зависимости от ее глубины. Если выкопать яму в земле, можно заметить, что сверху располагаются более плодородные черноземы, а снизу лежат так называемые материнские породы, из которых формируется верхний слой.
Из чего состоит почва?
Почва обладает неоднородной структурой и включает в себя частицы разных пород диаметром от 0,001 миллиметра до нескольких сантиметров. Что касается минералогического состава, то он может различаться в зависимости от ее состояния – твердого или жидкого. В твердой почве около 50–60 % объема занимают минеральные компоненты, такие как полевые шпаты, кварц, циркон, каолинит.
Значительную роль в почвообразовании играют гидроксиды железа, марганца, алюминия, карбонаты. Помимо минералов, в твердой почве содержатся органические вещества – гумус, остатки растительного и животного происхождения. Почва в жидком состоянии представляет собой раствор, в котором, помимо вышеуказанных компонентов, в больших количествах присутствует вода.
Как образуется почва?
Условно процесс почвообразования можно разделить на первичный и антропогенный. В первичной фазе формирования почвы происходит взаимодействие объектов органической и неорганической природы.
Иными словами, изначально она состоит из гумусовых и минеральных веществ, впоследствии ее пустоты заполняет почвенный воздух, в ней поселяются живые организмы, которые после гибели разлагаются и обогащают существующий состав органическими веществами.
Антропогенный процесс подразумевает хозяйственную деятельность человека. Люди возделывают почву, высаживают в нее сельскохозяйственные растения, а для получения хорошего урожая добавляют удобрения.
Какие бывают почвы?
В зависимости от преобладания того или иного почвообразующего фактора почвы могут подразделяться на черноземы, каштановые, лесные, подзолистые или слабоподзолистые, тундровые и многие другие.
Василий Докучаев выделял 10 типов верхнего слоя земли, но на сегодняшний день их известно более сотни. Для классификации почв существует целая иерархия, включающая в себя не только типы, но и подтип, род, вид, разряд.
Кто живет в почве?
Почва – благодатная среда обитания для огромного количества живых организмов. Всех существ, которые живут в верхнем слое земли, называют педобионтами.
К таковым относятся как одноклеточные, грибы, бактерии или водоросли, так и более крупные представители фауны – дождевые червяки, жучки, пауки. Большинство обитателей почвы питаются остатками сгнивших растений или грибницами.
Есть в грунте и позвоночные животные, например крот. Он идеально приспособлен для существования в темноте, поэтому обладает отличным слухом и практически не имеет зрения. Помимо кротов, среди млекопитающих почва является домом для слепышей, цокоров, слепушонков.
Некоторые животные, такие как суслики, тушканчики и барсуки, питаются на поверхности земли, а в почве зимуют, размножаются и спасаются от врагов.
ПО́ЧВА
Авторы: Г. В. Добровольский, С. А. Шоба (Внешние функции почв)
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.
Факторы почвообразования
Факторы почвообразования (по Докучаеву): климат, материнская почвообразующая порода, живые организмы, рельеф, геологич. возраст территории. Климат влияет на характер выветривания горных пород, обусловливает тепловой и водный режимы П., в значит. степени определяет состав растит.
покрова, животный мир и характер хозяйств. использования П. Материнская порода в процессе почвообразования превращается в П., наследующую от неё гранулометрич. и минералогич. составы. Растительность воздействует на П. непосредственно – корни извлекают из неё минер.
элементы, рыхлят и способствуют оструктуриванию (агрегатированию) почвенной массы. Под влиянием биологических, физич., физико-химич., химических процессов из почвенных частиц в П.
образуются почвенные агрегаты, различающиеся по устройству (простые и сложные), форме (угловатые, пластинчатые, округлые, неправильной формы) и размерам (глыбы, комки, пыль). В естеств. условиях на поверхность П. поступают органич. и минер. вещества в виде корневого и наземного растит. опада.
Под воздействием почвенной микрофлоры опад минерализуется на 80–90% с образованием и накоплением в П. гумуса. Представители почвенной фауны (гл. обр. беспозвоночные, живущие в верхних горизонтах П. и растит.
остатках на её поверхности) в процессе жизнедеятельности значительно ускоряют разложение органич. веществ и также способствуют формированию почвенных органо-минеральных агрегатов (структуры почвы). Осн. влияние рельефа заключается в перераспределении климатических (тепла, влаги) и др.
факторов почвообразования. Возраст территории определяет как возраст почвы, так и степень выветренности почвообразующей породы. Сформулированная И. П. Герасимовым неодокучаевская парадигма (теория) позволяет предсказывать распространение П.
по земной поверхности, а также их поведение во времени на основе схемы: факторы почвообразования – почвообразоват. процессы – свойства почвы. В совр. развёрнутом виде: факторы почвообразования – внутр. процессы в П. – свойства П. – внешние функции П.
В последние десятилетия к факторам почвообразования причисляют и антропогенную трансформацию почв, не являющуюся обязат. фактором, в отличие от пяти вышеперечисленных. Хозяйств. деятельность человека влияет или на факторы почвообразования (напр., на растительность – вырубка леса и замена его на травянистые сообщества), или непосредственно на П. путём её механич. обработки, мелиорации, внесения органич. и минер. удобрений и т. п.
Состав почвы
П. состоит из твёрдой, жидкой, газообразной и живой частей. Их соотношение различно не только в разных П., но и в разных горизонтах одной П. Вниз по почвенному профилю закономерно уменьшается количество живых организмов и содержание органич.
веществ, а также интенсивность процессов выветривания. Твёрдая фаза П. состоит из минер. и органич. частей. Почвенные минералы подразделяются на первичные (унаследованные от породы – кварц, полевые шпаты, слюды и др.
) и вторичные (глинистые, сформировавшиеся в ходе трансформации или вторичного синтеза из растворов – монтмориллонит, гидрослюды и др., а также биогенные – скелеты и раковины почвенных организмов). Соотношение первичных и вторичных минер.
компонентов в почве зависит от интенсивности почвообразования и возраста П.: чем старше П. и интенсивнее процессы внутрипочвенного выветривания, тем больше в ней глинистых минералов. В большинстве П. первичные минералы образуют крупные (каменистые, гравийные, песчаные) гранулометрич. фракции П.
, вторичные минералы – более тонкие (от пылеватых до коллоидных фракций). Органич. часть представлена остатками тканей растений и животных разной степени разложения, индивидуальными органич. соединениями (кислотами, углеводами, аминокислотами и др.), а также гумусом. В твёрдой части П.
, за исключением торфяных и перегнойных П., преобладают минер. вещества. Твёрдые частицы в естеств. залегании заполняют не весь объём почвенной массы; др. часть составляют поры, суммарный объём которых называется пористостью.
От неё зависят водные свойства (водопроницаемость, водоподъёмная способность, влагоёмкость) и плотность П. (масса абсолютно сухой П., взятой с ненарушенным сложением в единице объёма). Величина плотности П. зависит от её гранулометрич., минералогич.
, структурного состава, содержания и состава органич. вещества в ней, типа корневой системы растительности и почвенной фауны. Для органогенных горизонтов П. (подстилки, войлока, торфяного) значения плотности составляют 0,04–0,5 г/см3, для минеральных – 0,8–1,8 г/см3, с глубиной плотность П.
обычно увеличивается. П. представляет собой полидисперсное тело с высокой поверхностной активностью. С дисперсностью сопряжена большая удельная поверхность твёрдых частиц: 3–5 м2/г – у песчаных П., 30–150 м2/г – у супесчаных и суглинистых, до 300–400 м2/г – у глинистых. Состав глинистых минералов в П.
влияет на её поверхностную активность: напр., удельная поверхность каолинита 5–15 м2/г, смектитов – 600–800 м2/г. Ещё больше (до нескольких тысяч м2/г) удельная поверхность гумусовых веществ. Благодаря этому частицы П., особенно её коллоидная и илистая фракции, обладают поверхностной энергией, которая проявляется в поглотительной способности и буферной способности почвы.
Жидкая часть, почвенный раствор, – активный компонент П., осуществляющий перенос веществ внутри неё, вынос из П. и снабжение растений водой и растворёнными элементами питания. Почвенная влага ведёт себя в П. по-разному: напр., гигроскопич. влага покрывает частицы П.
бимолекулярным слоем, её содержание находится в равновесии с влажностью воздуха (полное удаление гигроскопич. влаги возможно только при высушивании П. при 105 °C). Капиллярно-подвешенная – удерживается в П. в тонких капиллярах за счёт капиллярных сил; она, как и гигроскопич.
влага, недоступна растениям, но её могут использовать микроорганизмы. Капиллярно-подпёртая влага поднимается по крупным капиллярам от водоносного горизонта вверх на неск. метров по профилю П.; эта влага доступна растениям. Гравитац.
влага свободно движется по почвенному профилю в крупных порах под действием силы тяжести. Почвенная влага находится в динамич. равновесии с твёрдой фазой и воздухом почв.
Газообразная часть П. (почвенный воздух) заполняет не занятые водой поры. Состав почвенного воздуха непостоянен и зависит от характера протекающих в П. химич., биохимич. и биологич.
процессов; в него входят N2, O2, CO2, в меньших количествах – благородные газы и летучие органич. соединения, в гидроморфных П. – также СН4 и Н2. Напр.
, количество CO2 в почвенном воздухе существенно варьирует в годовом и суточном циклах вследствие разл. интенсивности выделения газа микроорганизмами и корнями растений.
Газообмен между почвенным воздухом и атмосферой происходит в результате диффузии CO2 из П. в атмосферу и O2 в противоположном направлении, а также конвективного переноса газов и их транспортировки в растворённом виде.
Живая часть П. состоит из почвенных микроорганизмов (бактерий, грибов, актиномицетов, водорослей и др.), представителей мн. групп беспозвоночных животных (простейших, червей, моллюсков, насекомых и их личинок), роющих позвоночных и др.
Благодаря полидисперсности и гетерогенности П. предоставляет огромное количество местообитаний для микроскопич. живых существ. В 1 г плодородной П. обнаруживается 108–1010 бактерий, 103–106 водорослей и столько же грибов. В П. обитает ок. 1 млн.
видов живых существ (больше 90% от всех известных видов).
Процессы в почве
Процессы в почве делятся на неспецифические и специфические почвообразоват. процессы. Неспецифические – простые физич., химич. и биохимич. процессы, связанные с поступлением, потерей, перемещением и преобразованием вещества в П., – могут происходить в любой среде, а не только в П.
(замерзание и оттаивание, набухание и сжатие, окисление и восстановление и др.). Под собственно почвенными процессами (именуемыми иногда элементарными почвенными процессами) подразумеваются характерные только для П. или даже их отд. групп.
Некоторые из этих процессов протекают быстро, в течение нескольких часов и суток, напр. высадка солей и их растворение, другие – занимают десятки и сотни тыс. лет, напр. выветривание устойчивых силикатов. Мн. элементарные почвенные процессы получили собств.
названия: образование степного войлока, лесной подстилки, торфонакопление – аккумуляция органич. остатков на поверхности П.; гумусово-аккумулятивный (дерновый) процесс – накопление гумуса в верхних горизонтах; засоление – выпадение солей из раствора в П.
; рассоление – вынос растворённых солей в нижние горизонты или за пределы профиля П.; также альфегумусовый процесс, лессиваж, оглеение, ожелезнение, криотурбации и др.
Свойства почвы
Свойства почвы принято делить на физические, физико-химические и биологические. Состав и свойства П. определяют с помощью почвы анализа. Физич. свойства П. преим. связаны с её агрегатным и гранулометрич. составом. Среди физич. свойств изучают реологические (плотность, твёрдость, пластичность, хрупкость, липкость и др.
); соотношение твёрдой фазы П. и пор определяет большинство водных и возд. свойств П. (влагопроводность, водоудерживающая способность, влагоёмкость, воздухопроводность и др.). Исследуют также электрические (электропроводность), магнитные (магнитная восприимчивость), тепловые (теплоёмкость, теплопроводность) и оптич.
(спектральная отражающая способность) свойства П. Химич. свойства П. включают ряд интенсивных (напр., кислотность, концентрации элементов) и экстенсивных (напр., запасы) показателей, связанных с содержанием и доступностью ряда элементов в П. К биологич. свойствам П. относится их биологич.
активность, которая проявляется в обилии всех или определённых групп организмов, интенсивности дыхания П. (суммарное выделение П. CO2, свидетельствующее об интенсивности распада органич. веществ, а также ритмичный газообмен между П. и атмосферой), ферментативной активности и фитотоксичности П.
, а также в биологическом (генетич.) разнообразии в почве.
Внешние функции почв
Внешние функции почв определяются прежде всего их значением для поддержания жизни на Земле. П.
обеспечивают оптимальные условия для произрастания растений естественных и агроценозов, создавая благоприятное соотношение воды и воздуха для корней и поставляя элементы минер. питания. П. обеспечивают разнообразие экологич.
условий для обитающих в них организмов, служат глобальным регулятором и фильтром гидросферы. П. регулируют (за счёт дыхания и поглощения газов) состав атмосферы, они являются связующим звеном большого геологич. и малого биологич.
круговоротов, а также депонируют прочно или обменно загрязняющие вещества. Наконец, П. служат своего рода «памятью биосферы», записывая в своём профиле условия окружающей среды сменяющихся эпох.
Изменчивость в пространстве и во времени факторов почвообразования приводит к разнообразию П. в природе. Они могут быть сгруппированы в классы, сходные по строению профиля и по происхождению (генетич. типы по В. В. Докучаеву), в др.
классификациях их принято называть группами или большими группами. Единая междунар. классификация П. не разработана. Созданы нац. почвенные классификации, некоторые из которых (США, Франция) включают все П. мира.
На основе первой попытки создания мировой системы П. при составлении Междунар. почвенной карты мира ФАО/ЮНЕСКО (1968–74) разработана Мировая реферативная база почвенных ресурсов.
Ныне также разрабатывается Всеобщая почвенная классификация, выход которой запланирован на 2018.
Почва – это… Что такое Почва?
Профиль пахотной каштановой почвы, Волгоградская область, Россия
По́чва — поверхностный слой литосферы Земли, обладающий плодородием и представляющий собой полифункциональную гетерогенную открытую четырёхфазную (твёрдая, жидкая, газообразная фазы и живые организмы) структурную систему, образовавшуюся в результате выветривания горных пород и жизнедеятельности организмов.[1] Её рассматривают как особую природную мембрану (биогеомембрану), регулирующую взаимодействие между биосферой, гидросферой и атмосферой Земли. Почвы являются функцией от климата, рельефа, исходной почвообразующей породы, микроорганизмов, растений и животных (то есть биоты в целом), человеческой деятельности и изменяются со временем.
Почва (определение по ГОСТ 27593-88) — самостоятельное естественноисторическое органоминеральное природное тело, возникшее на поверхности Земли в результате длительного воздействия биотических, абиотических и антропогенных факторов, состоящее из твёрдых минеральных и органических частиц, воды и воздуха и имеющее специфические генетико-морфологические признаки, свойства, создающие для роста и развития растений соответствующие условия.[2]
Почвоведение — наука, занимающаяся изучением почвы.
Морфология
Профиль
Основные статьи: Почвенный профиль, Почвенный горизонт
Термины по ГОСТ 27593-88:
Почвенный профиль[2] — совокупность генетически сопряжённых и закономерно сменяющихся почвенных горизонтов, на которые расчленяется почва в процессе почвообразования.
Почвенный горизонт[2] — специфический слой почвенного профиля, образовавшийся в результате воздействия почвообразовательных процессов.
Почвенный покров[2] — совокупность почв, покрывающих земную поверхность.
В процессе почвообразования, прежде всего под действием вертикальных (восходящих и нисходящих) потоков вещества и энергии, а также неоднородности распределения живого вещества исходная порода расслаивается на генетические горизонты. Часто почвы формируются на исходно вертикально неоднородных двучленных породах, что откладывает отпечаток на почвообразование и сочетание горизонтов.
Горизонты рассматриваются как однородные (в масштабе всей почвенной толщи) части почвы, взаимосвязанные и взаимообусловленные, отличающиеся по химическому, минералогическому, гранулометрическому составу, физическим и биологическим свойствам. Комплекс горизонтов, характерный для данного типа почвообразования, образует почвенный профиль.
Для горизонтов принято буквенное обозначение, позволяющее записывать строение профиля. Например, для дерново-подзолистой почвы: A0-A0A1-A1-A1A2-A2-A2B-BC-C[3].
Выделяются следующие типы горизонтов[4]:
- Органогенные — (подстилка (A0, O), торфяной горизонт (T), перегнойный горизонт (Ah, H), дернина (Ad), гумусовый горизонт (A) и т. д.) — характеризующиеся биогенным накоплением органического вещества.
- Элювиальные — (подзолистый, лессированный, осолоделый, сегрегированный горизонты; обозначаются буквой E с индексами, либо A2) — характеризующиеся выносом органических и/или минеральных компонентов.
- Иллювиальные — (B с индексами) — характеризующиеся накоплением вынесенного из элювиальных горизонтов вещества.
- Метаморфические — (Bm) — образуются при трансформации минеральной части почвы на месте.
- Гидрогенно-аккумулятивные — (S) — образуются в зоне максимального накопления веществ (легкорастворимые соли, гипс, карбонаты, оксиды железа и т. д.), приносимых грунтовыми водами.
- Коровые — (K) — горизонты, сцементированные различными веществами (легкорастворимые соли, гипс, карбонаты, аморфный кремнезём, оксиды железа и др.).
- Глеевые — (G) — с преобладающими восстановительными условиями.
- Подпочвенные — материнская порода (C), из которой образовалась почва, и залегающая ниже подстилающая порода (D) иного состава.
Твёрдая фаза почв
Почва высокодисперсна и обладает большой суммарной поверхностью твёрдых частиц: от 3—5 м²/г у песчаных до 300—400 м²/г у глинистых. Благодаря дисперсности почва обладает значительной пористостью: объём пор может достигать от 30 % общего объёма в заболоченных минеральных почвах до 90 % в органогенных торфяных. В среднем же этот показатель составляет 40—60 %.
Плотность твёрдой фазы (ρs) минеральных почв колеблется от 2,4 до 2,8 г/см³, органогенных: 1,35—1,45 г/см³. Плотность почвы (ρb) ниже: 0,8—1,8 г/см³ и 0,1—0,3 г/см³ соответственно. Пористость (порозность, ε) связана с плотностями по формуле:
ε = 1 — ρb/ρs
Минеральная часть почвы
Шлиф почвенного агрегата под микроскопом
Минеральный состав
Около 50—60 % объёма и до 90—97 % массы почвы составляют минеральные компоненты. Минеральный состав почвы отличается от состава породы, на которой она образовалась: чем старше почва, тем сильнее это отличие.
Минералы, являющиеся остаточным материалом в ходе выветривания и почвообразования, носят название первичных. В зоне гипергенеза большинство из них неустойчиво и с той или иной скоростью разрушается. Одними из первых разрушаются оливин, амфиболы, пироксены, нефелин.
Более устойчивыми являются полевые шпаты, составляющие до 10—15 % массы твёрдой фазы почвы. Чаще всего они представлены относительно крупными песчаными частицами. Высокой стойкостью отличаются эпидот, дистен, гранат, ставролит, циркон, турмалин.
Содержание их обычно незначительно, однако позволяет судить о происхождении материнской породы и времени почвообразования. Наибольшую устойчивость имеет кварц, который выветривается за несколько миллионов лет.
Благодаря этому в условиях длительного и интенсивного выветривания, сопровождающегося выносом продуктов разрушения минералов, происходит его относительное накопление.
Почва характеризуется высоким содержанием вторичных минералов, образованных в результате глубокого химического преобразования первичных, или же синтезированных непосредственно в почве.
Особенно важна среди них роль глинистых минералов — каолинита, монтмориллонита, галлуазита, серпентина и ряда других. Они обладают высокими сорбционными свойствами, большой ёмкостью катионного и анионного обмена, способностью к набуханию и удержанию воды, липкостью и т. д.
Этими свойствами во многом обусловлена поглотительная способность почв, её структура и, в конечном счёте, плодородие.
Высоко содержание минералов-оксидов и гидроксидов железа (лимонит, гематит), марганца (вернадит, пиролюзит, манганит), алюминия (гиббсит) и др.
, также сильно влияющие на свойства почвы — они участвуют в формировании структуры, почвенного поглощающего комплекса (особенно в сильно выветрелых тропических почвах), принимают участие в окислительно-восстановительных процессах. Большую роль в почвах играют карбонаты (кальцит, арагонит см.
карбонатно-кальциевое равновесие в почвах). В аридных регионах в почве нередко накапливаются легкорастворимые соли (хлорид натрия, карбонат натрия и др.), влияющие на весь ход почвообразовательного процесса.
Гранулометрический состав
Треугольник Ферре
Основная статья: Гранулометрический состав
В почвах могут находиться частицы диаметром как менее 0,001 мм, так и более нескольких сантиметров.
Меньший диаметр частиц означает большую удельную поверхность, а это, в свою очередь — большие величины ёмкости катионного обмена, водоудерживающей способности, лучшую агрегированность, но меньшую порозность.
Тяжёлые (глинистые) почвы могут иметь проблемы с воздухосодержанием, лёгкие (песчаные) — с водным режимом.
Для подробного анализа весь возможный диапазон размеров делят на участки, называемые фракциями. Единой классификации частиц не существует. В российском почвоведении принята шкала Н. А. Качинского.
Характеристика гранулометрического (механического) состава почвы даётся на основании содержания фракции физической глины (частиц менее 0,01 мм) и физического песка (более 0,01 мм) с учётом типа почвообразования.
В мире также широко применяется определение механического состава почвы по треугольнику Ферре: по одной стороне откладывается доля пылеватых (silt, 0,002—0,05 мм) частиц, по второй — глинистых (clay,
Состав почвы – что входит в состав почвы
Главная > Часто задаваемые вопросы > 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:
- Твердая
- Жидкая
- Газообразная
- Живая
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 твердая 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 породы 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 уже 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.
Загрузка...
