Из чего состоит почва? Узнайте состав почвы

Из чего состоит почва? Узнайте состав почвы

Из чего состоит почва? Казалось бы, простой вопрос. Все мы знаем, что это такое. Ежедневно мы ходим по ней, высаживаем в нее растения, которые дают нам урожай. Мы удобряем землю, перекапываем ее. Иногда можно услышать о том, что земля неплодородна. Но что нам известно о почве на самом деле? В большинстве случаев только то, что это самый верхний слой земной поверхности. А это не так уж и много. Давайте разберемся, из каких компонентов состоит земля, какой она может быть и как образуется.

Состав почвы

Итак, почва – это верхний плодородный слой земли. Она состоит из различных компонентов. В нее, помимо твердых частиц, включают воду и воздух, и даже живые организмы. Собственно последние играют важнейшую роль в ее формировании. От микроорганизмов зависит и степень ее плодородия. В общем, почва состоит из фаз: твердой, жидкой, газообразной и «живой». Разберем, какие компоненты их формируют.

К твердым частицам относят различные минеральные вещества и химические элементы. В состав почвы входит практически вся таблица Менделеева, но в различных концентрациях. От составляющей твердых частиц зависит степень плодородия земли. Жидкие компоненты также называют почвенным раствором. Это вода, в которой растворяются химические элементы. Жидкость есть даже в пустынных почвах, но ее там мизерные количества.

Итак, из чего состоит почва, помимо этих основных составляющих? Пространство между твердыми частицами заполняют газообразные компоненты. Почвенный воздух состоит из кислорода, азота, углекислого газа и органических соединений. Благодаря ему в земле происходят различные процессы, например дыхание корней растения и гниение. Живые организмы – грибы, бактерии, беспозвоночные и водоросли – активно участвуют в процессе почвообразования и существенно изменяют ее состав, внося химические элементы.

Механическая структура почвы

Из чего состоит почва, теперь понятно. Но однородна ли ее структура? Не секрет, что почва бывает разной. Она может быть песчаной и глинистой или же каменистой. Итак, грунт состоит из частиц разного размера. В его структуру могут входить огромные валуны и мельчайшие песчинки. Обычно частицы, входящие в почву, делят на несколько групп: глина, ил, песок, гравий. Это имеет важное значение для сельского хозяйства. Именно структура почвы определяет степень усилий, которые необходимо приложить, чтобы ее обработать. Также от этого зависит то, насколько хорошо земля будет впитывать влагу. Хорошая почва содержит в равных процентных соотношениях песок и глину. Такая земля называется суглинистой. Если песка чуть больше, то грунт рассыпчатый и легко поддается обработке. Но при этом такая почва хуже удерживает воду и минеральные вещества. Глинистая земля сырая и клейкая. Она плохо дренируется. Но при этом именно в ней содержится больше всего питательных веществ.

Роль микроорганизмов в образовании почвы

От того, из каких компонентов состоит почва, зависят ее свойства. Но не только это определяет ее качества. Из отмерших останков животных и растений в почву попадают органические вещества. Это происходит благодаря микроорганизмам – сапрофитам. Они играют важнейшую роль в процессах разложения. Благодаря их активной деятельности в почве накапливается так называемый гумус. Это субстанция темно-коричневого цвета. В состав гумуса входят эфиры жирных кислот, фенольные соединения и карбоновые кислоты. В почве частички этого вещества склеиваются с глиной. Получается единый комплекс. Гумус улучшает качества земли. Повышается ее способность удерживать влагу и минеральные вещества. В болотистой местности образование гумусовой массы протекает очень медленно. Органические остатки постепенно спрессовываются в торф.

Процесс почвообразования

Почва формируется очень медленно. Для того чтобы произошло полное обновление ее минеральной части приблизительно на глубину 1 метр, необходимо не менее 10 тысяч лет. То, из чего состоит почва, — это продукты постоянной работы ветра и воды. Так откуда же появляется грунт?

В первую очередь это частички горных пород. Именно они служат основой почвы. Под влиянием климатических факторов они разрушаются и измельчаются, оседая на землю. Постепенно эта минеральная часть почвы заселяется микроорганизмами, которые, перерабатывая органические останки, формируют в ней гумус. Беспозвоночные, постоянно прорывая в ней ходы, рыхлят ее, способствуя хорошей аэрации.

Со временем структура почвы меняется, она становится плодороднее. Также на этот процесс влияют и растения. Произрастая, они вносят в почву органические вещества, меняя ее микроклимат. На формирование почвы влияет и деятельность человека. Он возделывает и обрабатывает землю. А если почва состоит из неплодородных компонентов, то человек удобряет ее, внося как минеральные, так и органические подкормки.

Классификация почв по составу

Вообще, общепринятой классификации почв в настоящее время не существует. Но все же принято разделять их по механическому составу на несколько групп. Такое разделение особенно актуально в сельском хозяйстве. Итак, классификация основывается на том, насколько почва состоит из глины:

— рыхлые песчаные (менее 5%);

— связные песчаные (5-10%);

— глинистые (более 60%).

Что означает термин «плодородные» почвы?

То, из каких частей состоит почва, влияет на степень ее плодородия. Но что же делает землю таковой? Состав почвы напрямую зависит от множества факторов. Это и климат, и обилие растений, и наличие живых организмов, которые в ней обитают. Все это влияет на химический состав грунта. От того, какие именно компоненты содержатся в почве, и зависит степень ее плодородности. Очень полезными для высокой урожайности считаются такие минеральные компоненты, как кальций, азот, медь, калий, магний, фосфор. Эти вещества попадают в землю при разложении органических остатков. Если почва богата минеральными соединениями, то она плодородна. На ней будут буйно цвести растения. Такая почва идеально подходит для выращивания овощных и плодовых культур.

Состав и свойства почвы: как определить состав почвы

Состав и свойства почвы: как определить состав почвы. Почвой называют поверхностный слой земли, обладающий плодородием, то есть способностью производить урожай. Характерной особенностью плодородной почвы является гумус, или перегной, который образуется в результате разложения органических веществ. Вещества, которые содержаться в перегное, являются основными элементами питания растений. Поэтому чем больше перегноя в почве, тем она плодороднее. В то время как нижний слой почвы служит для закрепления корней растений и обеспечивает их водой. Качество почвы имеет решающее значение для того, чтобы растения росли здоровыми и крепкими. Почва должна быть без комков, достаточно воздухо- и водопроницаемой. Растениям может повредить как чрезмерное наличие влаги, так и ее нехватка, а также большая концентрация солей, вызванная многократным применением минеральных удобрений. Еще почва может служить источником различных болезней растений.

По генетическому типу почвы делятся на: песчаные и супесчаные, глинистые, суглинистые, торфяно-болотные, дерново-карбонатные, дерново-подзолистые, серые лесные, торфяные (болотные), пойменные, черноземные и др.

Основанием для деления почв по механическому составу служит количественное соотношение содержащихся в почве глинистых (размером менее 0,01 мм) и песчаных (размером более 0,01 мм) минеральных частиц.

Лучшими почвами под сады и ягодники считаются дерново-подзолистые, светло-серые, серые и темно-серые лесные суглинистого механического состава с подпочвой лесовидных суглинков. Подпочвы супесчаного и песчаного механического состава абсолютно не подходят под сады. Хорошая почва — благо для сада. Ее состав определяет рост и развитие растений, в ней они закрепляются корнями, получают воду и необходимые питательные вещества.

Чтобы получить со своего участка хороший урожай, надо определить вид почвы. Можно собрать почву на глубине 30 см в десяти различных местах участка (примерно 500 г) и отослать на анализ в лабораторию. Если на участке встречаются места с резко отличающейся по своим внешним признакам почвой, то отослать на анализ надо несколько образцов.

Как определить состав почвы вручную

Если почва легко просыпается сквозь пальцы, то она песчаная. Суглинистая почва легко сдавливается, она крошится и к пальцам не прилипает. Сред нетяжелая суглинистая почва плохо просыпается сквозь пальцы и оставляет на ладони темные следы.

Если почва легко сдавливается рукой, легко принимает заданную форму, имеет блестящую, маслянистую поверхность, а на ладонях остается тонкий темный налет — почва тяжелая глинистая.

Определить состав дерново-подзолистой почвы можно и по-другому. Надо взять пригоршню земли из пахотного слоя, добавить туда воды и перемешать до пастообразного состояния. Затем из этой смеси скатать палочку и согнуть ее в кольцо. Если кольцо трескается — почва суглинистая, нет — глинистая. Если даже тесто не получается — почва песчаная или супесчаная. Скатать жгут из такой почвы невозможно.

Состав почвы может меняться, поэтому анализ почвы лучше всего проводить через определенные промежутки времени (один раз в несколько лет).

Копая землю, вы должны заметить, что самый верхний ее слой имеет более темную окраску, далее почва становится более светлой.

Часто встречающиеся почвы

Песчаные и супесчаные почвы — легкие. Они состоят из бесчисленного количества песчаных частичек, через которые легко просачивается влага. Такие почвы бедны питательными веществами. Они легко прогреваются, но и быстро теряют тепло. Их легко обрабатывать. Они достаточно влагоемки. Песчаные почвы без дополнительной обработки не могут обеспечить высокий урожай садово-огородных культур. Вследствие большой влагопроницаемости питательные вещества из песчаных почв легко вымываются, органические вещества — разлагаются. На песчаных землях растения обычно страдают от «недоедания» и нехватки воды. Вот почему такие почвы необходимо обогащать гумусом и связывающими веществами — компостом и порошком торфа. Песчаные почвы, как правило, имеют небольшую примесь глины, их легко обрабатывать.

Улучшить плодородие песчаных почв можно путем искусственного создания плодородного слоя или же многократного внесения органических удобрений. Вносить удобрения лучше весной и небольшими дозами, но значительно чаще, чем в глинистые почвы. Прием создания плодородного слоя — глинование. Он заключается в том, что насыпают слой глины или глинистой почвы толщиной 5—б см (5–6 ведер на 1 м 2 ), тщательно выравнивают его и затем насыпают слой супесчаной, торфяной, суглинистой почвы, взятой со стороны. Слой насыпанного грунта должен быть не менее 20–25 см, чтобы при перекапывании лопатой слой глины не вывернуть наружу.

При внесении органических удобрений и достаточного количества влаги на песчаных почвах хорошо растут и развиваются плодовые деревья.

Глинистые почвы по своим характеристикам противоположны песчаным. Отличаются большой связностью, слабо пропускают влагу, медленно прогреваются и плохо проницаемы для воздуха. Эти почвы с трудом поддаются обработке, поздно просыхают. Структура глинистых почв тяжелая и плотная. Они водонепроницаемые и сырые. Корень с трудом проникает в эту вязкую и сырую массу. При дожде на глинах застаивается вода, а в засуху земля делается твердой, как кирпич.

Глинистые почвы также нуждаются в окультуривании. Прием называется пескованием. Чтобы их сделать более рыхлыми и менее связными, в почву добавляют обыкновенный кварцевый песок, древесные опилки, навоз, торф. Тогда почва по своему составу начинает напоминать супесчаную. Однако работа очень трудоемкая — при рыхлении подмешивать песок (40 кг на 1 м 2 ) с внесением органических удобрений (10 кг на ту же площадь).

Повышает плодородность глинистых почв и известкование. Ежегодно надо вносить на один квадратный метр 3–4 кг органических удобрений, 200–300 г извести.

Известковые и органические удобрения заделывают в почву на глубину до 25 см путем глубокой перепашки.

Овощные культуры на глинистых почвах целесообразно выращивать на грядах и гребнях. Семена высевают на небольшую глубину, картофель садят мелко на глубину от б до 8 см. Рыхлят почву часто и не менее двух раз окучивают растения. За счет такой обработки почвы становятся влаго- и воздухопроницаемыми, быстро заселяются микроорганизмами, которые обогащают почву перегноем и гумусом.

Также обогатить почву влагой помогает зелень, выращенная на такой почве для запахивания. Глубоко проникающие корни образуют пустоты, заполненные воздухом. Компосты и мульча постепенно накопят богатый гумусом поверхностный слой — источник урожайной силы земли.

Суглинистые почвы обладают хорошей структурой и богаты доступными растениям питательными веществами. Они способны накапливать воду и питательные вещества, хорошо накапливать и сохранять тепло, а также содержать кальций, необходимый для поддержания нормальной кислотности почвы. Почвы урожайны, пригодны для выращивания всех овощных культур при систематическом удобрении. Их надо постоянно снабжать компостом и покрывать мульчей.

Глинистые и суглинистые почвы называют холодными и тяжелыми. Суглинистые и супесчаные почвы являются лучшими почвами для выращивания садовых и огородных культур.

Торфяно-болотные почвы состоят не из минеральных частиц, а из полуразложившегося органического вещества. Они формируются в условиях переувлажнения и делятся на низинные, переходные и верховные. Для огородов и садов наиболее подходят почвы, образованные на низинных и переходных болотах, вокруг озер, в долинах рек. Они характеризуются высоким естественным плодородием, содержат много азота (2–4 %), но мало фосфора и калия, имеют нейтральную или же слабокислую реакцию, большую влажность и отличаются сильной степенью разложения торфа. При систематическом внесении фосфорных и калийных удобрений, а также извести и микроэлементов такие почвы можно использовать для выращивания любых холодостойких овощных культур, картофеля, ягодников и даже садов.

Верховные торфяники содержат очень мало питательных веществ, формируются на повышенных местах главным образом за счет разложения сфагновых мхов, которые не требовательны к минеральному питанию. Состоят они в основном из слаборазложившегося кислого торфа. Для выращивания садовых и огородных культур они малопригодны. Почву такого типа используют для приготовления компостов, для выращивания рассады и овощных культур в теплицах и парниках. Почву верховных торфяников надо тщательно перекапывать, удобрять перегноем, навозом и другими органическими и минеральными удобрениями, известковать.

Существуют также почвы переходного типа. Возвышенные части таких почв покрыты растительностью, свойственной верховным торфяникам (сфагновыми мхами), а пониженные — растительностью, типичной для низинного торфяника.

Освоение торфяников (как низинных, переходных, так и верховных) требует много усилий и времени.

По диким растениям можно судить о почве. На тяжелых растет львиный зев и полевая мята, а на почвах, бедных калием, — ромашка. Если на участке растут злаковые травы — это признак хороший, и оснований для жалоб нет. Такие растения создают хорошие запасы гумуса.

Дикие травы — не только индикатор состояния почвы, они своими корнями рыхлят ее и запасают в ней питательные вещества, восстанавливают почвенное плодородие. Поэтому в старые времена земле, с которой сняли три урожая, давали возможность отдохнуть — оставляли на год необработанной.

По диким растениям можно определить кислотность почвы. Для кислых почв типичны такие представители флоры, как щавель малый, пикульник, хвощ, белоус, подорожник, мята, вереск. Слабые почвы любят ромашка непахучая, бодяк огородный, вьюнок полевой, пырей ползучий.

Разделение почвы по признакам

Наши предки делили почву по другим признакам. Они связывали почву с возделываемой на ней той или другой овощной культуры. Всего такая классификация включала в себя восемь разновидностей огородной земли.

Рассадная— черная, тучная, хорошо прогреваемая и достаточно влажная почва, с большим содержанием перегноя. Предназначалась для заправки парников и выгонки всех видов рассады.

Огуречная— подобна рассадной земле, но более теплая и влажная. При недостатке старого перегноя ее заправляют свежим навозом.

Луковая— песчаная, рыхлая, умеренно влажная земля с глинистой подпочвой и запасом старых перегнойных веществ.

Петрушечная— черная, рыхлая, умеренно влажная земля с большой примесью песка (желательно, чтобы песок был кварцевый).

Морковная— суглинистая, сырая, хорошо удобренная; рыхлый слой простирается на 35–45 см.

Цикорная— несырой суглинок или супесь с рыхлой подпочвой. Эта же почва подойдет и для выращивания свеклы, репы, редиса.

Картофельная— худшая из огородных почв, но непременно теплая и сухая.

Капустная— почва холодных низин, может быть илистой, суглинистой или супесчаной. На ней не вырастут другие овощи, а капуста даст урожай. Это, прежде всего, места с продолжительным застоем вешних вод.

Конечно, каждая из этих разновидностей почв сама по себе крайне редко встречается в природе, и огороднику приходится создавать ее своими руками из того, что имеется в наличии. Можно окультурить глину, песок, суглинок, илистые земли, торф и даже подзол.

Лучшая земля (для рассадников) готовилась ежегодно из дерна или перепрелых листьев. Дерн нарезали весной или летом. Небольшие пласты раскладывали травой вниз на открытом месте, мелко рубили лопатой и раза два за лето перемешивали, чтобы к осени получилась однородная рыхлая масса. Заготовка листьев проводилась только осенью, когда их собирали в большие кучи, прикрывали от ветра хворостом и оставляли до весны. Массу, полученную из перепревшего дерна и листьев, перед засыпкой в парники просеивали на металлической сетке с ячейками 0,6–0,7 см для удаления крупных комков земли и растительных остатков.

В глинистую почву вносили песок и торф, от которых земля становилась рыхлой и рассыпчатой. Исправленная таким образом земля быстрее прогревается и хорошо пропускает влагу. В ней легче перепревают навоз и растительные остатки. Песок вносится один раз в достаточном количестве или каждый год понемногу. Добавка торфа проводится один раз в 3–4 года, причем действие его подобно органическому удобрению. Хорошо действует на песок добавка торфа, создавая дополнительный запас плодородия.

Материальная основа почв

Почва является полидисперсной системой, которая имеет в своем составе:

1) твердую фазу, состоящую из минеральных и органических частиц,

2) жидкую фазу, представленную почвенным раствором,

3) газовую фазу, состоящую из почвенного воздуха,

4) живую фазу, представленную живыми организмами.

Твердая фаза составляет основу почв, ее матрицу. Это – полидисперсная и поликомпонентная органо-минеральная система. Частички почвы различной степени дисперсности составляют своеобразный скелет почвы, промежутки между которыми заняты воздухом и (или) водой, т.е. в почве одновременно присутствуют все три фазы почвы.

Жидкая фаза почвы – вода в почве, почвенный раствор, исключительно динамичная по объему и составу часть почвы, заполняющая ее поровое пространство. Содержание и свойства этой фазы зависят от водно-физических характеристик почвы и состояния в данный момент в соответствии с условиями увлажнения и погоды. В холодный сезон влага может переходить в твердое состояние, превращаясь в лед, при повышении темепературы часть воды может перейти в газообразное состояние. Жидкая фаза – «кровь почвенного тела», служащая основным фактором дифференциации почвенного профиля, так как вертикальное либо латеральное перемещение веществ происходит в виде суспензий или растворов.

Газовая фаза – воздух, заполняющий поры, свободные от воды. Его состав очень динамичен во времени и существенно отличается от атмосферного. Воздуха больше в сухой почве, вода и воздух – антагонисты в почве.

Живая фаза – населяющие почву организмы, непосредственно участвующие в процессе почвообразования. К ним относятся микроорганизмы, представители микро- и мезофауны, корневые системы растений.

Соотношение этих четырех фаз имеет решающее значение в создании плодородия почв и условий жизни живых организмов. Отсутствие или уменьшение ниже определенных пределов жидкой или газообразной фаз исключает возможность использования почв для обычных биологических процессов.

Твердая фаза образуется из горной породы под влиянием сложных процессов – выветривания. Простейшее – физическое, которое идет благодаря различному объемному расширению при нагревании и охлаждении. этот процесс особенно интенсивно идет в континентальном климате. Замерзающая вода играет роль своеобразных клиньев, расширяя трещины и раздвигая обломки. Химическое выветривание идет в основном благодаря воде, содержащей растворенный кислород и углекислоту, что способствует растворению минералов. Тот вид выветривания лежит в основе зонального для таежной зоны процесса подзолообразования. Биологическое выветривание представляет собой разрушение твердых пород продуктами жизнедеятельности микроорганизмов.

Твердая фаза почвы характеризуется минералогическим, химическим и гранулометрическим составом.

Минералогический состав почвы. Почвообразующие породы представляют собой смесь продуктов химического и физического выветривания, т.е. смесь первичных и вторичных минералов. Первичныеминералы обладают различной устойчивостью против разрушения, поэтому в составе рыхлых пород они могут встречаться в различных соотношениях.

Минерал – это однородное в химическом отношении тело, обладающее постоянством химического состава и определенными физическими свойствами.

По физическому состоянию минералы бывают твердые, жидкие и газообразные. Многие минералы имеют определенную форму и являются кристаллическими. Большинство минералов аморфны. Кристаллы ряда минералов анизотропны, т.е. различаются по своим свойствам в различных направлениях (твердость, теплопроводность и электропроводность и др.). В горных породах минералы встречаются в определенных сочетаниях различными группами, образовавшимися в однородных условиях. Количество первичных минералов, встречающихся в изверженных породах, достигает более 3000. Содержание того или иного минерала в рыхлой породе зависит от их физических и химических свойств (табл.2.2.1).

Таблица 1. Средний минералогический состав изверженных и осадочных горных пород (по Кларку)

Почва — основа всего

Как подготовить почву к посадке овощей? Как улучшить качество почвы? Как проверить качество почвы?

Первое научное определение почвы дал основоположник почвоведения В. Докучаев: «Почвой следует называть «дневные», или наружные, горизонты горных пород, естественно измененные совместным воздействием воды, воздуха и различного рода организмов, живых и мертвых». В современном понимании почва — это особое природное образование, возникшее в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным воздействием воды, воздуха, климатических факторов и живых организмов. Именно поэтому изменение состава почв имеет сходную топографию с климатическими поясами.

Довольно важным показателем качества почв является ее механический состав.

Как определить механический состав почвы

Определить его довольно просто, достаточно взять образец почвы, смешать с водой до консистенции теста и размять. Затем хорошо размятый комок почвы раска­тать на ладони в шнур диаметром около 3 мм и свернуть его в виде колечка диаметром около 3 см . Если:

— шнур не образуется, почва песчаная;

— шнур формируется неустойчиво, почва су­песчаная;

— шнур распадается на дольки, почва легко­суглинистая;

— шнур при свертывании в колечко разламы­вается — среднесуглинистая;

— шнур свертывается в колечко и оно треска­ется, почва тяжелосуглинистая;

— шнур свертывается в колечко и при этом трещин не образуется, почва глинистая.

В почвоведении принято выделять довольно боль­шое количество типов почв и классифицировать их по различным признакам, описывать их все не имеет смыс­ла, как, например, почвы Крайнего Севера. Поэтому мы вкратце остановимся на тех из них, которые широко распространены и имеют наибольшее практическое значение.

Типы почв. Кислотность почв

Зона с умеренным климатом, так называемая нечерноземная зона, характеризуется достаточным количеством выпадающих осадков и умеренным тепловым режи­мом. Для этой зоны наиболее типичными являются дерново-подзолистые почвы. Этот тип почв широко распространен на территории России по обеим сторонам Уральских гор. Он отличается относительно небольшим гумусосодержащим слоем (3- 8 см ), под которым залегает слабоструктурированный светлый подзолистый слой. Толщина подзолистого слоя колеблется от 5 до 15 см . Для подзолистого слоя характерно низкое содержание питательных веществ, особенно органического происхождения (0,5-1,0 %), и микроэлементов. Эти почвы имеют повышенную кислотность (рН—3,6-5), низкую воздухо- и водопроницаемость. Поэтому они нуждаются в предварительной подготовке — известковании и внесении органических удобрений.

Подзолистые суглинки имеют неприятное свойство сильно уплотняться и образовывать на поверхности почвы твердую корку. Эта корка еще больше затрудняет доступ кислорода в грунт и воды из грунта, что может привести к загниванию корневой системы растений. Для предотвращения его появления в почву следует вносить разрыхляющие компоненты, например песок.

Подзолистые супесчаные и песчаные почвы более рыхлые, но по сравнению с суглинистыми бедны калием и магнием.

Большинство дерново-подзолистых почв характеризуется низким содержанием азота и фосфора в легкодоступных для растений формах.

Улучшение физических свойств. Это достигается внесением органических удобрений.

Южнее черноземных областей в зоне сухих степей наиболее распространены каштановые и бурые почвы.

Толщина гумусного слоя этих типов почв небольшая и составляет 35- 45 см , рН-реакция почвенного раство­ра — слабощелочная или нейтральная и составляет рН 7-7,2.

Довольно часто в зоне каштановых почв встречаются участки с повышенным содержанием натрия — это так называемые солончаки. Окультуривание таких участков довольно дорогостояще и трудоемко.

Каштановые бурые почвы также содержат много калия, но он находится в труднодоступной для растений форме. Повышение плодородия таких почв следует осуществлять с помощью органических удобрений.

В областях пустынь и полупустынь наиболее распространены сероземы. Эти почвы имеют слабо выраженную структурность, рН-реакция — щелочная и рав­на рН 7-8. Количество гумуса, содержащегося в почве, невелико — всего 1-3 %. Поэтому для повышения ее плодородия необходимо вносить большое количество азотных и фосфатных удобрений как органического, так и неорганического происхождения. Калий в серозе­мах содержится в достаточном количестве.

Состав почвы

Почва является средой и основным условием развития растений. В почве растения укореняются и из нее черпают все необходимые для жизнедеятельности питательные вещества и воду. Под понятием почва подразумевается самый верхний слой твердой земной коры, пригодный для обработки и выращивания растений, который в свою очередь состоит из достаточно тонких увлажняемого и гумусного слоев. Увлажняемый слой темного цвета, имеет незначительную толщину в несколько сантиметров, содержит наибольшее число почвенных организмов, в нем идет бурная биологическая деятельность. Гумусный слой толще; если его толщина достигает 30 см, можно говорить об очень плодородной почве, в нем обитают многочисленные живые организмы, перерабатывающие растительные и органические остатки на минеральные составляющие, в результате чего они растворяются грунтовыми водами и всасываются корнями растений. Ниже располагаются минеральный слой и материнские породы. Минеральный слой, или подпочвенный горизонт, обладает ограниченной биологической активностью, в нем действует меньше живых почвенных организмов, но содержится огромное количество питательных минеральных веществ. Минеральные вещества перерабатываются почвенными организмами и приобретают форму, доступную для усвоения растениями. Слой материнских горных пород биологически мало активен, какие-либо органические процессы в нем весьма ограничены, породы подвержены медленному вымыванию и выветриванию.

Почва состоит из различных твердых частиц, воздуха и воды. Чем больше пространство между частицами, тем более проницаемой для воздуха и воды является почва. Твердые частицы по сути и являются основной почвенной массой и могут быть органического и неорганического происхождения. Твердые частицы почвы неорганического происхождения это песок, каменистые остатки и глина. Глинистые частицы в оптимальном

количестве очень важны для качества почвы, они обладают способностью связывать почву, создавая более крупные комковатые образования, и удерживать воду с растворенными в ней питательными веществами. Органическая часть почвы состоит из гумуса, или перегноя, и так называемой фауны почвы. Перегной, что следует из названия этой субстанции, образуется в результате разложения органических и растительных остатков бактериями и другими почвенными организмами. Сам этот процесс является основой жизни почвы и, значит, укорененных в ней растений, так как только живые почвенные организмы способны в процессе жизнедеятельности переработать органические остатки в доступную и пригодную для потребления растениями форму. Процесс разложения органических веществ в почве называется гумификацией, и конечным его результатом становится такой продукт, как гумус, который и определяет степень плодородности почвы. В упрощенном виде данный процесс можно описать следующим образом: почвенные бактерии и другие организмы разлагают растительные и органические остатки, в результате чего высвобождаются минеральные соединения, жизненно важные для развития растений. Важно, чтобы процесс разложения происходил при достаточном доступе кислорода, иначе он приобретет форму гниения.

По степени содержания гумуса (перегноя) почвы подразделяются на бедно тал незначительно гумусные (1% гумуса и меньше), умеренно гумусные (до 2 % гумуса), среднегумусные (2—3 %) и, наконец, гумусные, содержащие более 3% перегноя. Благоприятными для разведения любых сельскохозяйственных культур считаются почвы, содержащие не менее 3—5 % гумуса.

Важной составляющей почвы является почвенная вода, заполняющая пространства между твердыми частицами. В ней в растворенном виде содержатся питательные вещества почвы, так что по сути это уже не вода в чистом виде, а некий почвенный раствор. Вода поступает в почву посредством осадков, из воздуха, в незначительной степени в результате подпитки грунтовыми водами или путем целенаправленного полива. Снабжение почвы водой является основным условием развития всех жизненных процессов в ней. Пространства, или поры, между твердыми частицами почвы заполняются водой и вследствие действия капилляров служат проводниками воды до корней растений, а также выполняют роль дренажа, препятствующего процессам избыточного накопления и застоя воды.

/. Увлажняемый слой почвы, скрепленный корнями растений, его толщина составляет не более нескольких сантиметров.

2. Гумусный слой, являющийся основой плодородия почвы, толщиной 100 см.

3. Подпочвенный слой характеризуется пониженной активностью биологической жизни.

4. Материнские горные породы

Способность различных видов почв впитывать и сохранять влагу не одинакова. Лучше всего впитывают влагу песчаные почвы, где пространство между почвенными частицами является наибольшим, но они вследствие этого же фактора не способны удержать ее. Глинистые почвы из-за своей плотной структуры и незначительных пространств между твердыми частицами хуже впитывают воду и плохо избавляются от ее избытка, вследствие невозможности образования капилляров в слипшейся массе почвы. Глинистые почвы наиболее подвержены застойным процессам. Идеальным вариантом являются гумусные почвы, которые обладают сбалансированной структурой с оптимальным соотношением твердых частиц и пространства между ними, они хорошо впитывают влагу, удерживают ее внутри и через систему капилляров поставляют корням растений.

Почвенная влага, кроме того, играет роль регулятора температуры почвы и поддерживает температурный баланс. Чем больше увлажнена почва, тем медленнее она нагревается и медленнее охлаждается. В этом сказывается компенсирующее влияние воды.

Гумус — наиболее ценная органическая и биологически активная часть почвы. Для растений гумус является основным источником питательных веществ, которые, растворяясь в воде, поступают в растение через корни и насыщают его прежде всего азотом. Гумус образуется как результат процессов гумификации продуктов разложения органических остатков, осуществляемого почвенными бактериями и другими микроорганизмами.

Питательные вещества в гумусе переработаны таким образом, что становятся доступными для всасывающих корней растений, а значит, могут быть целиком усвоены растением. Кроме того, находясь в связанном состоянии, они не вымываются из почвы.

Высокое содержание гумуса в почве означает богатые резервы азота, крайне необходимого для жизни растений.

Гумус оказывает стабилизирующее влияние на все реакции и процессы в почве, в том числе на процессы кислородного и водного обмена.

Гумус связывает твердые частицы почвы, превращая их в рассыпчатые комочки с порами, создает оптимальную рыхлую структуру почвы, что в значительной степени повышает ее способность к поглощению и задержанию влаги, а также оказывает решающее воздействие на воздухопроницаемость почвы.

Гумус обладает темно-коричневым до черного цветом, что придает ему способность аккумулировать и сохранять тепло. Гумусные почвы значительно быстрее прогреваются.

Почвенный воздух также содержится в полостях между твердыми частицами почвы и определяет степень жизнеспособности определенной почвенной среды. Почвенный воздух содержит больше углекислого газа, чем атмосферный, что объясняется спецификой жизнедеятельности корней растений, которые для дыхания используют кислород и вырабатывают углекислый газ. В результате наличия продуктов обмена доля углекислого газа в почвенном воздухе возрастает. Воздух необходим почве, чтобы обеспечить дыхание корневой системы растений и почвенных организмов. Недостаток кислорода в почве сдерживает рост корневой системы, отрицательно влияет на поглощение растениями почвенной влаги и на усвоение ими питательных веществ, растворенных в воде. Поэтому даже в почве с достаточной степенью увлажнения рост растений

может быть подавлен вследствие недостатка почвенного воздуха и затрудненного в этой связи усвоения питательных веществ. Почвенный воздух содержит около 90 % водяных паров, поэтому в жаркую погоду снижается содержание водяных паров в почвенном воздухе и температура почвы начинает приближаться к температуре атмосферного воздуха. Вследствие этого в засуху растения испытывают экстремальную нехватку влаги.

Гумус называют иммунной системой почвы, так как благодаря его действию сохраняется и улучшается структура почвы, поддерживаются ее основные функции и обеспечивается здоровье почвенной среды. Гумус активизирует естественную сопротивляемость растений заболеваниям и вредителям, предотвращает массовое развитие болезнетворных организмов.

Благодаря оптимальному балансу гумуса в почве поддерживаются и улучшаются ее фильтрующие и связывающие способности. Питательные вещества удерживаются в органическом поверхностном слое почвы с развитой корневой системой, вредные вещества распадаются или в составе коллоидов дезактивируются и не представляют опасности для почвенной фауны и растений.

Внесение неоправданно высоких доз различных минеральных удобрений и нерациональное ведение хозяйства отражается на биологическом состоянии гумуса, которое является главным критерием его ценности. Из этого следует, что количественная оценка содержания гумуса в почве еще не является показателем ее плодородия. Существенным при оценке гумуса является его биогенное состояние или показатель собственно гумуса. В почвах с относительно высоким содержанием гумуса в результате многолетней неправильной обработки может наблюдаться очень низкое биогенное состояние гумуса, поэтому только абсолютное содержание гумуса совместно с его биологической ценностью могут представить истинную картину баланса гумуса в почве.

Почва – основа высокого урожая

На прошлой неделе, на одном семинаре в Беларуси, моя коллега из Института защиты растений рассказала историю о том, как ее пригласили в одно крупное хозяйство внедрить новые, прогрессивные методы защиты от вредителей и повышения продуктивности. Однако почва оказалась настолько истощена и запущена, что растения просто пытались выжить и давали весьма скудный урожай. Поэтому, тонкие технологии и методы оказались бесполезными.

Эта история навела меня на мысль, что мы часто пытаемся использовать новые, нестандартные приемы, позволяющие повысить урожайность наших огородных и садовых культур, иногда забывая об базовых, основополагающих условиях формирования высокого урожая. Главный из них – это почва, на которой растут растения, ее состав, структура и обеспеченность необходимыми питательными веществами.

Богатая, гумусная почва. © NRCS Soil Health

Попробуем обобщить основные простые приемы оценки качества почвы и повышения ее плодородия, которые могли бы применить садоводы- и овощеводы-любители. Это же могло бы быть полезным и для ландшафтного дизайна, поскольку спектр применяемых растений здесь значительно шире. Возможно, для многих они покажутся тривиальными, о их совокупность позволит обеспечить здоровую основу будущего урожая.

Внимательно присмотритесь к почве в Вашем саду, если необходимо, выкопайте яму. Земля на вашем участке состоит из камней (гравия), песка или глины, гниющей органики, а возможно и мела.

Проверьте тип Вашей почвы

Возьмите немного почвы с глубины 7-15 см (чем почва светлее, тем с большей глубины надо брать образцы). Сожмите образец в ладони;

• если почва слипается в липкий ком, пачкается, значит она глинистая;
• если почва сжимается хорошо, но комок не липкий и не блестящий, то это плодородная почва;
• если проб рассыпается – это песок, присутствие в нем белых камешков означает, что почва известковая.

Проверьте тип Вашей почвы. © USDA NRCS

Камни и песок.

Высокий процент камней, гравия или песка означает, что хотя почва и хорошо дренируется, но очень бедна элементами питания. Необходимы добавки органических удобрений.

Мел (известь).

Корням растений трудно из такой почвы получать влагу, а верхний плодородный слой обычно тонкий. Перекопайте такую почву на глубину 60 см с компостом или органическими удобрениями.

Глина.

Частицы такой почвы плоские, они слипаются и удерживают влагу подобно двум листам стекла, положенным один на другой. Такие почвы богатые, однако летом, на солнце они спекаются, а осенью и весной скользкие, что затрудняет дренирование. Добавление извести (гидроксида кальция) или гипса (сульфата кальция) способно через процесс флокуляции позволяет раздробить такую почву, помещая между пластинами гранулы, облегчая ее обработку. К сожалению, улучшение такой почвы продержится недолго и не проникнет глубоко, процесс необходимо проводить регулярно, не забывая насыщать ее компостом и органикой.

Кислотно-щелочной состав почвы

Почва бывает кислая, нейтральная или щелочная, что влияет на рост растений, их устойчивость к болезням и продуктивность. Уровень кислотности измеряет в показателях рН: 4-5 – кислая, 7 – нейтральная, 8-9 – щелочная. Крайние значения – плохо для растений, наилучшая – около 6 рН. Торфяная почва почти всегда кислая, известковая – щелочная. Определить кислотность почвы можно разными способами. Еще приобретая участок, присмотритесь: калина свидетельствует о щелочной почве, а папоротник-орляк – о кислой. Лучшие результаты по определению получаются с помощью специального прибора – рН-метра, однако удовлетворительные результаты дают и специальные тестирующие полоски бумаги, которые меняют цвет в водном растворе почвы.

Рулон универсальной индикаторной бумаги. © Bordercolliez

Относительно легко сделать почву более щелочной, добавив известь, обычно ее вносят осенью. Значительно сложнее сделать почву более кислой, помогает внесение навоза. Однако лучше разводить растения (особенно декоративные), согласуясь с естественными ограничениями, которые создает почва.

Важным качеством почвы является ее обеспеченность питательными веществами, об этом мы расскажем в одной из следующих публикаций.

Основы агрономии

Что такое почва и каковы ее свойства

Почва — образованный природными и геологическими процессами поверхностный слой земной коры, обладающий плодородием, т. е. пригодный для произрастания различных форм растений.
Именно этот относительно тонкий верхний слой человек использует для выращивания с.-х. культур, имеющих хозяйственное назначение. Для того, чтобы сохранить и повысить плодородие этого тонкого слоя коры, необходимо применять рациональные приемы и средства для обработки почвы, с учетом ее физических и технологических свойств, а также почвенно-климатических условий.

Как образовалась почва?

Почва — уникальное образование, тончайшим слоем устилающее поверхность многих районов нашей планеты. Она является одним из важнейших факторов развития и процветания жизни на Земле — как флоры, так и фауны.
Появление почвы связано с взаимодействием органической и неорганической природы, причем органика является главным образующим звеном, без наличия которого почвообразование невозможно.

Миллионы лет назад Земля представляла собой безжизненную планету, в недрах и на поверхности которой протекали бурные природные и геологические процессы, повлекшие образование различных минералов, воды и атмосферы.
С появлением на планете воды и атмосферы, как утверждают биологи, появились и первые живые организмы — одноклеточные и микроскопические животные и водоросли, довольствовавшиеся неорганической пищей — минералами, солями, газами и другими веществами на молекулярном уровне, растворенными в воде. Они были ничтожно крохотными и практически не влияли на процессы, протекающие в окружающем мире. Тем не менее, именно эти существа положили начало почвообразованию на Земле.

Природно-геологические процессы (извержения вулканов, потоки лавы, ветра, осадки, солнечные лучи и т. п.) подготовили минеральную компоненту почвы — частицы глины, песка, ила и т. п. Отмирающие организмы — вначале микробы, затем и более высокоразвитые — криль, медузы, рыбы, земноводные — оседали на дно водоемов и смешивались с неорганической «кожей» планеты, формируя гумус и жидкие органические компоненты. С отступлением водоемов, а также с началом освоения животными и растениями суши, почвообразование приняло более широкие масштабы.

Так появилась почва — плодородный слой нашей планеты. Вначале формирование почвы протекало очень медленно — ведь органики на Земле было мало, затем, по мере освоения планеты живыми существами, этот процесс стал ускоряться. Тем не менее, и в наше время формирование почвенного слоя даже в самых благоприятных районах — чрезвычайно медленный процесс — за столетие мощность почвенного слоя увеличивается не более чем на два сантиметра.

По утверждению классика агрономии — Юстуса Либиха (1803 – 1873) , почва — главное богатство любого государства, основа процветания и благополучия его граждан. Более того — падение и взлет наций этот немецкий ученый связывает именно с отношением к плодородному слою своей земли.

Свойства почвы

Для того, чтобы правильно обрабатывать и использовать почву для выращивания сельскохозяйственных (далее — с.-х.) культур, а также эффективно использовать с.-х. технику с соблюдением природоохранных требований, следует знать, что представляет собой почва, как таковая, ее свойства и характеристики, влияющие на плодородие, т. е. повышение урожайности.

Любая почва состоит из твердой, жидкой и газообразной составляющих частей, раздробленных и перемешанных между собой. От соотношения в почве газообразной и жидкой составляющих зависят ее технологические свойства (сухая, влажная, рыхлая, плотная и т. д.), т. е. возможность обработки.
Питательные свойства почвы во многом зависят от минералогического состава ее твердой составляющей, т. е. от первичных горных пород, из которых образована почва в данной местности, а также от количества в ней разложившейся органики — останков произраставших ранее растений и погибших животных. Оба эти фактора напрямую связаны с природно-климатическими условиями в регионе.

Основные физические свойства почвы:
— гранулометрический состав;
— скважность (порозность, пористость);
— плотность (объемная масса, или отношение массы образца к его объему);
— влажность.

Кроме основных свойств, почвы имеют дополнительные свойства:
— твердость;
— фрикционные свойства;
— липкость;
— удельное сопротивление почвы.

Гранулометрический состав — относительное содержание в почве первичных элементарных частиц (механических элементов) различного размера, которые подразделяют на фракции: камни (крупнее 3 мм), гравий (1-3 мм), песок (0,05-1 мм), пыль (0,001-0,05 мм), ил (0,0001-0,001 мм) и коллоидные частицы (менее 0,0001 мм). В основе классификации почв по гранулометрическому составу положено условное разделение элементарных почвенных частиц на две основные фракции: физическую глину (размер частиц менее 0,01 мм), и физический песок (размер частиц более 0,01 мм).

В зависимости от содержания физической глины все виды почвы подразделяют на:
— глинистые (содержание физической глины более 50 %);
— суглинистые (содержание физической глины от 20 до 50 %);
— супесчаные (содержание физической глины от 10 до 20 %);
— песчаные (содержание физической глины менее 10%).

Глинистые почвы хороши для питания растений, но очень тяжелы в обработке, особенно во влажном состоянии. Органика в них разлагается медленно. Глинистые почвы называют тяжелыми почвами.

Песчаные почвы бедны элементами питания растений, плохо удерживают влагу, но очень легки в с.-х. обработке, поэтому их и называют легкими почвами. Органика в легких почвах разлагается быстро.
Наиболее удобными для выращивания с.-х. культур считаются суглинистые и супесчаные почвы, поскольку они легки в обработке, содержат достаточно большое количество питательных веществ, неплохо удерживают влагу, т. е. обладают хорошим плодородием.

Еще одно важное качество почвы — структурность.
Различают песчаные бесструктурные почвы, глинистые почвы со сплошной структурой и почвы с агрегатной структурой, т. е. состоящие из почвенных комочков, образованных склеиванием мелких частиц и элементов. Структурные агрегатные почвы (с максимальным содержанием комочков величиной 0,25 — 7 мм) считаются наиболее благоприятными для с.-х. земледелия, поскольку обеспечивают хорошее питание, воздушный и водный режимы растениям.

Скважность почвы (пористость, порозность) – отношение объема пустот в образце почвы к общему объему этого образца и выражается в процентах. Скважность почвы зависит от размеров почвенных частиц, и составляет для песчаных и супесчаных почв — 40-50%, для глинистых и суглинистых почв — 50-60 %, для торфяников — 80-90 %.

Плотность почвы — отношение массы почвенного образца к его объему, причем образец берется без нарушения естественного сложения почвы (без разрыхления, уплотнения и т. п. ).
Плотность почвы напрямую зависит от ее гранулометрического состава и скважности. Чем пористей и рыхлей почва — тем выше ее плодородные свойства и ниже плотность. Обычно плотность различных почв варьирует в пределах от 0,9 до 1,8 г/см 3 .
Для разных видов с.-х. культур существует наиболее оптимальная плотность почв, например:
— зерновые колосовые культуры — 1,1 — 1,3 г/см 3 ;
— картофель и подсолнечник — 1,0 — 1,2 г/см 3 ;
— сахарная свекла — 1,1 — 1,5 г/см 3 и т. д.

Влажность почвы — характеризуется наличием в ее составе воды, как в связанном, так и в свободном состоянии. На технологические свойства почвы (в т. ч. липкость, пластичность) влияет только свободная вода, доступная корням растений. При оптимальном количестве влаги в почве она легко крошится на частицы, и для ее обработки необходим минимум затрат энергии. Такое состояние почвы называют ее физической спелостью.

Влажность почвы оценивают по абсолютной составляющей и относительной составляющей.
Абсолютная влажность — соотношение между сухой составляющей почвы и влагой, содержащейся в ней (в %).
Относительная влажность — соотношение между абсолютной влажностью образца почвы и максимальной влагоемкостью этого образца, т. е. до предела насыщенного водой (в %).
Физическая спелость почвы наступает при абсолютной влажности 15-30 % и относительной влажности — 40-70 %.

Твердость почвы — ее способность сопротивляться смятию. Обычно твердость измеряют специальным прибором — твердомером, имеющим плунжер-конус, вдавливаемый в образец почвы. Полученный отпечаток измеряют и по формулам определяют твердость образца в н/см 2 . Фрикционные свойства почвы — качественная характеристика, выражающаяся в трении почвы о поверхность рабочих органов машин при обработке или внутреннем трении между слоями почвы.

Липкость почвы — способность частиц почвы склеиваться и прилипать к различным предметам, в т. ч. и к рабочим органам машин. Липкость, в основном, зависит от гранулометрического состава почвы и ее влажности, а также материала рабочего органа машины. Повышенная липкость существенно снижает качество обработки почвы и повышает тяговое усилие при обработке, что сказывается на повышении затрат.

Удельное сопротивление почвы — усилие, необходимое для обработки (например, вспашки) единицы площади поперечного сечения пласта. По затрачиваемому усилию почвы подразделяют на тяжелые, среднетяжелые, средние и легкие.

Небольшой видеоролик рассказывает о том, что такое почва, как она образуется и какие типы почвы встречаются в нашей стране. Фильм предназначен для школьников, однако будет интересен и тем, кто изучает основы агрономии.
Важно: для просмотра фильма необходимо, чтобы на вашем компьютере была установлена программа просмотра видеоматериалов из Интернета Adobe Flash Player (если у вас ее нет, можно бесплатно скачать здесь), ну и, конечно же, достаточная скорость.