Лесные почвы, вне зависимости от того, какие деревья на них произрастают, обладают высокой плодородностью, так как азот и зола, содержащиеся в опавших листьях и хвое, возвращаются в почву. Это их отличает от полевых земель, где, как правило, вместе с урожаем вывозится растительная подстилка и тем самым нарушается естественный круговорот питательных веществ.
Главные составные части почвы, как она образуется и схема и строение
Хорошо развитая почва необходима для обеспечения роста и развития растений, что, в свою очередь, ведет к получению обильного урожая. Почва служит опорой для корневой системы растений, а также источником питания и влаги. Сложные органические вещества, находящиеся в почве, перерабатываются до простых минеральных форм, которые усваиваются растениями. Давайте детально рассмотрим основные компоненты почвы, её слои, процесс формирования, а также роль почвенных микроорганизмов в этом процессе.
Состав почвы включает несколько ключевых компонентов: органические и минеральные элементы, а также влагу и воздух.
Минеральная основа
Минеральная основа считается одной из главных характеристик почвы. Она представляет собой твердый компонент, сформированный из минералов, возникших в результате процессов выветривания горных пород. Формирование почвенного покрова происходит под влиянием физических, химических факторов и микроорганизмов. Основным компонентом минеральной части почвы являются кремнекислородные соединения, такие как оксид кремния. Также значительное количество железа и алюминия содержится в ферросиликатных и алюмосиликатных почвах.
Минеральная часть почвы включает как первичные, так и вторичные минералы. Первичные минералы преобладают в песчаных и супесчаных почвах, тогда как в суглинистых почвах содержатся как первичные, так и вторичные минералы. Глинистые почвы в основном состоят из вторичных минералов.
Также в почве находятся минеральные соли, такие как карбонаты, сульфаты, фосфаты, нитраты и хлориды, представляющие различные элементы. Вода растворяет эти соли, и в засоленных почвах их содержание превышает таковое в обычных. Не все соли растворимы — некоторые из них имеют низкую растворимость. Основным источником таких солей являются горные почвообразующие породы.
Органическая часть
Органические компоненты почвы находятся, как правило, в верхнем слое ее структуры. Это остатки органики, представляющие собой растительные и животные материалы, которые частично сохранили свою форму и структуру. Они находятся в виде органических или органоминеральных соединений. К этой категории также относится гумус, который является результатом образования азотсодержащих соединений с сложным строением.
Гумус составляет плодовитую часть почвы и состоит из гуминовых и фульвокислот, а также их солей. Гуминовые кислоты имеют плохую растворимость в воде и окрашены в черный или темно-коричневый цвет. В отличие от них, фульвокислоты отлично растворяются и придают почве желтоватый оттенок, играя важную роль в почвообразовательных процессах, особенно в подзолистых почвах. Кроме того, в гумусе содержатся разнообразные неспецифические вещества, такие как белки, аминокислоты, углеводы, моносахариды, пептиды, пурины, смолы, липиды, лигнин, органические кислоты, дубильные вещества, альдегиды и спирты.
Из каких еще слоев состоит почва?
Жидкая составляющая почвы представлена почвенным раствором, который является самой активной и подвижной частью. Растения получают воду и растворенные в ней питательные элементы именно из этого раствора. Состав и концентрация почвенного раствора варьируются в зависимости от происходящих в почве физико-химических и биологических процессов. Воздух присутствует в порах почвы; он содержит больше углекислоты и меньше кислорода, чем атмосферный воздух. Состав почвенного воздуха также не стабилен и зависит от газообмена между почвой и атмосферой.
Все составные компоненты почвы взаимосвязаны и влияют друг на друга, формируя подвижное равновесие. Повышение или изменение концентрации солей в почвенном растворе зависит от процессов выветривания и разрушения минералов, превращения органических остатков, а также от поступления минеральных удобрений извне. Схема профиля почвы демонстрирует, что верхние слои, как правило, насыщены влагой и воздухом в большей степени, чем нижние слои.
Как образуется?
Образование почвы — это длительный и непрерывный процесс. Минералы возникают из горных пород, которые постепенно разрушаются под воздействием воды, воздуха, тепла и микробной активности. Все указанные элементы напрямую влияют на состав почвы.
Основной источник органики — это растения и их остатки, которые перерабатываются бактериями и прочими микроорганизмами. В формировании почвы также активно участвуют насекомые, дождевые черви и другие мелкие организмы, обитающие в почве. Эти биологические существа перерабатывают органические частицы, перемешивая их с грунтом, разрыхляя почву и улучшая её структуру.
Различные типы почвы варьируются по своей структуре, физическим свойствам, а также содержанию гумуса и питательных веществ, и это напрямую определяет уровень их плодородия.
Все процессы, происходящие в почве, взаимосвязаны. Если один из них нарушен, это негативно сказывается на всей экосистеме. Ухудшение состояния почвы приводит к проблемам с растениями и, как следствие, снижению урожайности. Для оценки плодородия почвы необходимо учитывать её химический состав, уровень кислотности, воздухо- и влагопроницаемость.
Что входит в состав почвы
Почва — это сложная система, включающая в себя минеральные и органические компоненты. Она выполняет роль субстрата для роста растений. Знания о специфике и процессах формирования почвы необходимы для успешного сельского хозяйства, так как это поможет повысить её плодородие и, следовательно, имеет большое экономическое значение.
Основные компоненты почвы можно выделить следующим образом:
1) минеральные вещества;
2) органические вещества;
3) воздух;
4) вода, которую более корректно называть почвенным раствором, так как она всегда содержит растворённые вещества.
Органическое вещество, как правило, составляет небольшую долю по объему, однако именно оно играет ключевую роль в определении многих свойств почвы. Органическое вещество является основным источником элементов питания для растений, таких как фосфор, азот и сера. Оно также способствует образованию почвенных агрегатов, что особенно важно для тяжелых почв, так как это улучшает их водопроницаемость и аэрируемость. Кроме того, органическое вещество является питательной средой для почвенных микроорганизмов. Оно подразделяется на детрит, представляющий собой мертвую органику (MOB), и живую биоту.
Гумус или перегной — это органический материал, образующийся при неполном разложении MOB. Существенная часть гумуса связывается с неорганическими молекулами, преимущественно с частицами глины. В паре с ними гумус формирует так называемый поглощающий комплекс почвы, который играет критически важную роль во всех физических, химических и биологических процессах, происходящих в почве, включая удержание воды и питательных веществ.
Среди почвенных организмов особенно выделяются дождевые черви. Эти детритофаги, поглощая большое количество минералов вместе с MOB, значительно улучшают структуру почвы благодаря своему перемешиванию. Кроме того, их ходы способствуют улучшению аэрации и дренажа почвы. Лучше всего дождевые черви развиваются в нейтральной и слабокислой среде, их репрезентативные образцы почти не встречаются при pH ниже 4,5.
Информация, представленная на сайте, не заменяет консультацию лечащего врача и предназначена исключительно для ознакомления.
Более подробную информацию можно найти в пользовательском соглашении.
Органические компоненты почвы в основном сосредоточены в гумусе. Эти сложные органические соединения содержат элементы такие как:
Жидкая часть почвы
К жидкой части почвы относится вода, которая заполняет пространство пор и также попадает в почву от дождя и снега, а также из грунтовых вод. Однако жидкую фазу не стоит называть просто водой. Из-за наличия большого количества растворённых органических и минеральных веществ, её принято называть «почвенный раствор». Этот раствор обеспечивает питание растений. Он представляет собой динамическую среду, причем период обновления составляет всего одну сутки. Почвенный раствор играет основную роль в обмене веществ в почве как на вертикальном, так и на горизонтальном уровнях.
Воздух
Газообразная фаза почвы состоит из воздуха, который заполняет пустоты, не занятые водой. Компоненты почвенного воздуха по сути совпадают с составом атмосферного: это смесь газов, таких как кислород и углекислый газ. Однако стоит обратить внимание на то, что в почвенном воздухе пропорции этих газов изменяются, что делает их не столь стабильными. Зачастую наблюдается преобладание углекислого газа, поскольку за счёт разложения органических веществ в почве корни растений активно используют кислород, что приводит к выделению углекислого газа.
Поэтому в почве может накапливаться углекислый газ в виде пузырьков. Чем более глинистая структура почвы, тем хуже становятся её показатели аэрации, поскольку мельчайшие частицы затрудняют проход воздуха. Период обновления газовой фазы аналогичен периоду обновления жидкой.
Поэтому одной из ключевых характеристик почвы является плодородный слой, который обеспечивает рост и развитие растительных организмов.
Значение почвы в жизни нашей планеты сложно переоценить, так как она является незаменимым элементом земной коры, который способствует существованию как растительных, так и животных организмов.
Поверхностный слой земли активно участвует в множестве жизненно важных процессов, таких как круговорот воды и органических веществ, и служит связующим звеном между атмосферой, литосферой и гидросферой. И именно в верхнем слое почвы происходят разложение и преобразование химических соединений. Так, растительная биомасса, разлагаясь вместе с другими органическими веществами, преобразуется в полезные ископаемые, такие как уголь, нефтяные ископаемые, торф и нефть.
Почва также выполняет значительные защитные функции, способствуя нейтрализации различных потенциально опасных для жизни веществ (что особенно актуально в условиях современного роста загрязнения почвы). Это касается, прежде всего, токсичных химических соединений, радиоактивных веществ, а также патогенных бактерий и вирусов. Стоит отметить, что прочность верхнего слоя земли имеет свой предел, и продолжение загрязнения может привести к тому, что почва перестанет выполнять свои защитные функции.
Почва преимущественно состоит из минеральных компонентов различного размера: от крупных камней до мелкозема. Мелкозем, в свою очередь, делится на глину, ил и песок в порядке увеличения размеров частиц. Механический состав почвы определяется соотношением песка, ила и глины, содержащимися в ней.
Какое значение имеет в природе почва
Существование жизни в том виде, в каком мы его знаем, стало возможным благодаря образованию почвы на Земле. Главное значение почвы заключается в том, что она служит источником питания для растений, что, в свою очередь, делает возможным существование животных и человека.
Наличие почвы или её отсутствие оказывает решающее влияние на окружающую среду. Она эффективно впитывает дождевую воду, тем самым предотвращая наводнения и, в итоге, снижая риск засух. Кроме того, почва выполняет функцию фильтра, очищая воду от вредных примесей.
Почва также способствуют стабилизации климата за счет связывания углерода. Даже в самых засушливых районах цианобактерии, лишайники и мхи поглощают значительное количество углерода в ходе фотосинтеза. Упадок состояния почвенного слоя может привести к переходу углерода из связанного состояния в свободное, что в свою очередь увеличивает парниковый эффект и содействует глобальному потеплению.
Поверхность и глубины почвы представляют собой среду обитания многих организмов, включая человека. Без почвы существование значительной части биосферы стало бы невозможным.
Поэтому все больше предпринимается мер по охране и восстановлению почв. Только повышение уровня защиты почвы от природных и антропогенных разрушительных факторов поможет обеспечить нормальное существование на планете будущим поколениям.
Лесные почвы, даже если на них растут разные виды деревьев, остаются плодородными, поскольку азот и зола, содержащиеся в опавших листьях и хвое, возвращаются в грунт. Это принципиально отличает их от полей, где вместе с урожаем зачастую вывозится и растительная подстилка.
Органические компоненты почвы
Основная масса органических компонентов сосредоточена в гумусе. Эти органические соединения часто бывают сложными и содержат такие элементы, как:
Большая часть органических компонентов содержится в растворённом виде в почвенной влаге.
Что касается газового состава почвы, это воздух, пропорции которого можно описать следующим образом:
Компоненты воздуха и воды определяют такой ключевой показатель, как пористость почвы, и могут составлять от 27 до 90% от общего объема почвы.
Определение гранулометрического состава грунта
Гранулометрический (или механический) состав грунта — это соотношение частиц почвы различных размеров, без учета их химического или минералогического происхождения. Эти группы частиц объединяются во фракции.
Гранулометрический состав почвы имеет существенное значение при оценке её плодородия и других ключевых характеристик.
В зависимости от размеров, частицы грунта делятся на две основные категории:
1) частицы с диаметром более 0.001 мм;
2) частицы с диаметром менее 0.001 мм.
Первая группа частиц образована разнообразными минеральными образованиями и обломками пород, тогда как вторая категория формируется при выветривании глинистых минералов и органических остатков.
