Почва

Под ним располагается малоплодородный слой почвы в 10-50 сантиметров. из него вымывают кислота и вода, поэтому он называется горизонтом вымывания (выщелачивания). Здесь высвобождаются собственные элементы за счет химических, биологических, физических процессов, появляются глинистые минералы.

Глубже находится материнская порода. В ней тоже есть полезные элементы. Например, кальций, кремний, калий, магний, фосфор и прочие.

Давайте рассмотрим более подробно гумус, так как он играет в нашей жизни очень важную роль.

Гумус: образование, понятие

Почва образовалась в процессе выветривания горных пород и состоит из органических и неорганических компонентов. Кроме того, в ней присутствуют воздух и вода. Это лишь схема, а на самом деле каждый слой развивается отдельно в соответствии с определенными условиями. Наша земля только кажется однородной, она населена червями, насекомыми, бактериями.

Верхний слой почвы - это ее покров. В лесах он представлен органическими остатками и облетевшими листьями, на открытых участках - травянистой растительностью. Покров защищает землю от высыхания, града, холода. Под ним разлагаются останки насекомых, животных. В процессе этого разложения происходит обогащение почвы минеральными элементами естественным путем.

Гумус населен живыми организмами, пронизан корнями деревьев и растений, насыщен воздухом. Его структура рыхлая, в виде комочков. Здесь происходит образование и накопление питательных веществ корневыми системами.

Любой человек знает, что верхний слой почвы, а точнее, гумус, очень важен для плодородия. Черная субстанция содержит углерод и азот. Это своеобразная кухня, где готовится пища для посадок (активный гумус). Также в этом слое создается баланс питательных веществ, водного и воздушного режимов (стабильный гумус).

Что влияет на плодородный слой почвы

На верхний слой почвы влияет технология обработки, тип, климат, севооборот. В саду путем внесения органических добавок и перепревшего компоста можно значительно повысит стабильный гумус.

Для садоводства важен Он зависит от минерального состава. Овощные растения хорошо растут на нейтральных или слабокислых землях.

Существуют и показатели плодородия:

Общая кислотность.
Актуальная кислотность.
Катионный обмен.
Потребность в известковании.
Насыщение основаниями.
Содержание органики.
Содержание макроэлементов.

На плодородие влияет и показатель «плотность почвы». Высокие значения приводят к ухудшению воздушного режима, затрудненной мобилизации питательных веществ, недостаточному росту корней. Низкая плотность задерживает рост корневой системы из-за пустот и приводит к усиленному испарению влаги.

В настоящее время существуют удобрения и добавки, а также различные процедуры по улучшению качества плодородного слоя. Но земле надо и отдыхать. Помните об этом!

Верхний слой Земли, дающий жизнь обитателям планеты, - всего лишь тоненькая оболочка, покрывающая многокилометровые внутренние пласты. О скрытом строении планеты известно немногим больше, чем о космическом пространстве. Самая глубокая Кольская скважина, пробуренная в земной коре для изучения ее слоев, имеет глубину 11 тысяч метров, но это всего лишь четырехсотая часть расстояния до центра земного шара. Получить представление о происходящих внутри процессах и создать модель устройства Земли может лишь сейсмический анализ.

Внутренние и внешние слои Земли

Строение планеты Земля - это неоднородные слои внутренних и внешних оболочек, которые отличаются по составу и выполняемой роли, но тесно связаны между собой. Внутри земного шара расположены такие концентрические зоны:

Ядро - радиусом 3500 км.
Мантия - примерно 2900 км.
Земная кора - в среднем 50 км.

Внешние слои земли составляют газовую оболочку, которую называют атмосферой.

Центр планеты

Центральная геосфера Земли - это ее ядро. Если поставить вопрос о том, какой слой Земли изучен практически меньше всех, то ответом будет - ядро. Точные данные о его составе, структуре и температуре получить не представляется возможным. Все сведения, которые публикуются в научных трудах, достигнуты путем геофизических, геохимических методов и математических расчетов и представлены широкой публике с оговоркой «предположительно». Как показывают результаты анализа сейсмических волн, земное ядро состоит из двух частей: внутренней и внешней. Внутреннее ядро - наиболее неизученная часть Земли, так как сейсмические волны не достигают его пределов. Внешнее ядро представляет собой массу из раскаленного железа и никеля, с температурой около 5 тысяч градусов, которая постоянно находится в движении и является проводником электричества. Именно с такими его свойствами связывают происхождение магнитного поля Земли. Состав внутреннего ядра, по мнению ученых, более разнообразен и дополнен еще и более легкими элементами - серой, кремнием, возможно, и кислородом.

Мантия

Геосферу планеты, которая соединяет центральный и верхний слои Земли, называют мантией. Именно этот слой составляет около 70 % массы земного шара. Нижняя часть магмы - это оболочка ядра, его внешняя граница. Сейсмический анализ показывает здесь резкий скачок в плотности и скорости продольных волн, что говорит о вещественном изменении состава породы. Состав магмы - смесь тяжелых металлов, в которых преобладают магний и железо. Верхняя часть слоя, или астеносфера, представляет собой подвижную, пластичную, мягкую массу с высокой температурой. Именно это вещество пробивается через земную кору и выплескивается на поверхность в процессе извержения вулканов.

Толщина слоя магмы в мантии от 200 до 250 километров, температура - около 2000 о С. От нижнего шара земной коры мантию отделяет слой Мохо, или граница Мохоровичича, сербского ученого, который определил резкое изменение скорости сейсмических волн в этой части мантии.

Жесткая оболочка

Как называется слой Земли, который является самым твердым? Это - литосфера, оболочка, которая связывает мантию и земную кору, находится она над астеносферой, и зачищает поверхностный слой от ее горячего влияния. Основная часть литосферы входит в состав мантии: из всей толщины от 79 до 250 км, на земную кору приходится 5-70 км, в зависимости от места расположения. Литосфера неоднородна, она разделена на литосферные плиты, которые находятся в постоянном медленном движении, то расходясь, то приближаясь друг к другу. Такие колебания литосферных плит называют тектоническим движением, именно быстрые их толчки вызывают землетрясения, расколы земной коры, выплескивание магмы на поверхность. Перемещение литосферных плит ведет к образованию желобов или возвышенностей, застывшая магма образует горные хребты. Плиты не имеют постоянных границ, они соединяются и разделяются. Территории поверхности Земли, над разломами тектонических плит - это места повышенной сейсмической активности, где чаще, чем в других происходят землетрясения, извержения вулканов, образуются полезные ископаемые. На данное время зафиксировано 13 литосферных плит, самые большие из них: Американская, Африканская, Антарктическая, Тихоокеанская, Индо-Австралийская и Евроазиатская.

Земная кора

По сравнению с другими слоями, земная кора - самый тонкий и хрупкий пласт из всей земной поверхности. Слой, в котором живут организмы, который наиболее других насыщен химическими веществами и микроэлементами, составляет всего 5 % общей массы планеты. Земная кора на планете Земля имеет две разновидности: континентальная или материковая и океаническая. Материковая кора более твердая, состоит из трех пластов: базальтового, гранитного и осадочного. Океаническое дно составляют базальтовый (основной) и осадочный слои.

Базальтовые породы - это магматические окаменения, самые плотные из пластов земной поверхности.
Гранитный слой - отсутствует под океанами, на суше может приближаться к толщине в несколько десятков километров гранитных, кристаллических и других подобных пород.
Осадочный пласт образовался в процессе разрушения горных пород. В нем местами содержатся залежи полезных ископаемых органического происхождения: каменный уголь, поваренная соль, газ нефть, известняк, мел, соли калия и другие.

Гидросфера

Характеризуя слои поверхности Земли нельзя не упомянуть о жизненно важной водяной оболочке планеты, или гидросфере. Водный баланс на планете поддерживают океанические воды (основная водяная масса), подземные воды, ледники, материковые воды рек, озер и других водоемов. 97 % всей гидросферы приходится на соленую воду морей и океанов, и лишь 3 % - пресная питьевая вода, из которой основная масса находится в ледниках. Ученые предполагают, что количество воды на поверхности со временем будет увеличиваться за счет глубинных шаров. Гидросферные массы находятся в постоянном кругообороте, переходят из одного состояния в другое и тесно взаимодействуют с литосферой и атмосферой. Гидросфера оказывает большое влияние на все земные процессы, развитие и жизнедеятельность биосферы. Именно водяная оболочка стала средой для зарождения жизни на планете.

Самый тонкий плодородный слой Земли под названием почва, или грунт, вместе с водяной оболочкой имеет самую большую значимость для существования растений, животных и человека. Возник этот шар на поверхности в результате размывания горных пород, под действием органических процессов разложения. Перерабатывая остатки жизнедеятельности, миллионы микроорганизмов создали слой перегноя - самый благоприятный для посевов всевозможных наземных растений. Один из важных показателей высокого качества почвы - плодородие. Самыми плодородными считаются почвы с равным содержанием песка, глины и гумуса, или суглинки. Глинистые, каменистые и песчаные почвы относятся к наименее пригодным для земледелия.

Тропосфера

Воздушная оболочка Земли вращается вместе с планетой и неразрывно связана со всеми процессами, происходящими в земных пластах. Нижняя часть атмосферы через поры проникает глубоко в тело земной коры, верхняя постепенно соединяется с космосом.

Слои атмосферы Земли неоднородны по своему составу, плотности и температуре.

На расстоянии 10 - 18 км от земной коры простирается тропосфера. Эта часть атмосферы нагревается от земной коры и воды, поэтому с высотой становится все холоднее. Понижение температуры в тропосфере происходит приблизительно на полградуса каждые 100 метров, и в наивысших точках достигает от -55 до -70 градусов. Эта часть воздушного пространства занимает самую значительную долю - до 80 %. Именно здесь формируется погода, собираются бури, облака, формируются осадки и ветры.

Высокие слои

Стратосфера - озоновый слой планеты, который поглощает ультрафиолетовое излучение Солнца, не давая ему погубить все живое. Воздух в стратосфере разрежен. Озон сохраняет стабильную температуру в этой части атмосферы от - 50 до 55 о С. В стратосфере незначительная часть влаги, поэтому облака и осадки для нее не характерны, в отличие от значительных по скорости воздушных течений.
Мезосфера, термосфера, ионосфера - воздушные слои Земли над стратосферой, в которых наблюдается снижение плотности и температуры атмосферы. Слой ионосферы - место возникновения свечения заряженных газовых частиц, которые именуют полярным сиянием.
Экзосфера - сфера рассеивания газовых частиц, размытая граница с космосом.

Почва - это верхний плодородный слой литосферы, обладающий рядом свойств, присущих живой и неживой природе.

Образование и существование этого природного тела нельзя представить без живых существ. Поверхностные слои горной породы являются лишь исходным субстратом, из которого под воздействием растений, микроорганизмов и животных образуются различные виды почв.

Основоположник почвоведения русский ученый В. В. Докучаев показал, что

почва - это самостоятельное природное тело, образовавшееся на поверхности горных пород под воздействием живых организмов, климата, воды, рельефа, а также человека.

Это природное образование создавалось тысячелетиями. Процесс почвообразования начинается с поселения на голых скалах, камнях микроорганизмов. Питаясь углекислым газом, азотом и парами воды из атмосферы, используя минеральные соли горной породы, микроорганизмы выделяют в результате жизнедеятельности органические кислоты. Эти вещества постепенно изменяют химический состав горных пород, делают их менее прочными и в конечном итоге разрыхляют поверхностный слой. Затем на такой породе поселяются лишайники. Неприхотливые к воде и питательным веществам, они продолжают процесс разрушения, одновременно обогащая породу органическими веществами. В результате деятельности микроорганизмов и лишайников горная порода постепенно превращается в субстрат, пригодный для заселения растениями и животными. Окончательное преобразование исходной породы в почву происходит за счет жизнедеятельности этих организмов.

Растения, поглощая из атмосферы углекислый газ, а из почвы воду и минеральные вещества, создают органические соединения. Отмирая, растения обогащают почву этими соединениями. Животные питаются растениями и их остатками. Продукты их жизнедеятельности - экскременты, а после смерти и их трупы также попадают в почву. Вся масса мертвой органической материи, накопившаяся в результате жизнедеятельности растений и животных, служит кормовой базой и местом обитания для микроорганизмов и грибов. Они деструктируют органические вещества, минерализуют их. В результате деятельности микроорганизмов образуются сложные органические вещества, составляющие гумус почвы.

Гумус почвы - это смесь устойчивых органических соединений, образующихся при разложении растительных и животных остатков и продуктов их жизнедеятельности с участием микроорганизмов.

В почве происходят распад первичных минералов и образование глинистых вторичных минералов. Таким образом, в почве протекает круговорот веществ.

Влагоемкость - это способность почвы удерживать воду.

Почва, в которой много песка, плохо удерживает воду и обладает низкой влагоемкостью. Глинистая почва, наоборот, удерживает много воды и обладает высокой влагоемкостью. В случае обильных осадков вода заполняет все поры в такой почве, препятствуя прохождению воздуха вглубь. Рыхлые, комковатые почвы лучше удерживают влагу, чем плотные.

Влагопроницаемость - это способность почвы пропускать воду.

Почва пронизана мельчайшими порами - капиллярами. По капиллярам вода может передвигаться не только вниз, но и во все стороны, в том числе снизу вверх. Чем выше капиллярность почвы, тем выше ее влагопроницаемость, тем быстрее вода проникает в почву и поднимается из более глубоких слоев вверх. Вода «прилипает» к стенкам капилляров и как бы ползет вверх. Чем тоньше капилляры, тем выше по ним поднимается вода. При выходе капилляров на поверхность вода испаряется. Песчаные почвы обладают высокой влагопроницаемостью, а глинистые - низкой. Если после дождя или полива на поверхности почвы образовалась корка (со множеством капилляров), вода испаряется очень быстро. При рыхлении почвы капилляры разрушаются, это уменьшает испарение воды. Недаром рыхление почвы называют сухим поливом.

Почвы могут иметь различную структуру, т. е. состоять из различных по форме и величине комочков, в которые склеены почвенные частицы. У лучших почв, например черноземов, структура мелкокомковатая или зернистая. По химическому составу почвы могут быть богатыми или бедными элементами питания. Показателем плодородия почвы служит количество гумуса, так как в нем есть все основные элементы питания растений. Так, например, черноземные почвы содержат до 30 % гумуса. Почвы могут быть кислыми, нейтральными и щелочными. Наиболее благоприятны для растений нейтральные почвы. Для уменьшения кислотности их известкуют, а для уменьшения щелочности в почву вносят гипс.

Механический состав почв. По механическому составу почвы подразделяются на глинистые, песчаные, суглинистые и супесчаные.

Глинистые почвы обладают высокой влагоемкостью и лучше всего обеспечены элементами питания.

Песчаные почвы маловлагоемки, хорошо влагопроницаемы, но бедны гумусом.

Суглинистые - наиболее благоприятные по своим физическим свойствам для земледелия, со средней влагоемкостью и влагопроницаемостью, хорошо обеспечены гумусом.

Супесчаные - бесструктурные почвы, бедные гумусом, хорошо водо- и воздухопроницаемы. Чтобы использовать такие почвы, необходимо улучшать их состав, вносить удобрения.

Типы почв. В нашей стране наиболее распространены следующие типы почв: тундровые, подзолистые, дерново-подзолистые, черноземные, каштановые, сероземные, красноземные и желтоземные.

Тундровые почвы находятся на Крайнем Севере в зоне вечной мерзлоты. Они переувлажнены и крайне бедны гумусом.

Подзолистые почвы распространены в тайге под хвойными, а дерново-подзолистые - под хвойно-широколиственными лесами. Широколиственные леса растут на серых лесных почвах. Все эти почвы содержат достаточно гумуса, хорошо структурированы.

В лесостепной и степной зонах расположены черноземные почвы. Они образовались под степной и травянистой растительностью, богаты гумусом. Перегной придает почве черный цвет. Они имеют прочную структуру и обладают высоким плодородием.

Каштановые почвы находятся южнее, они образуются в более сухих условиях. Для них характерен недостаток влаги.

Сероземные почвы характерны для пустынь и полупустынь. Они богаты питательными веществами, но бедны азотом, не хватает здесь и воды.

Красноземы и желтоземы образуются в субтропиках в условиях влажного и теплого климата. Они хорошо структурированы, достаточно влагоемки, но имеют более низкое содержание гумуса, поэтому для повышения плодородия в эти почвы вносят удобрения.

Для повышения плодородия почв нужно регулировать в них не только содержание питательных веществ, но и наличие влаги и аэрацию. Пахотный слой почвы должен всегда быть рыхлым для обеспечения доступа воздуха к корням растений.

| |
§ 23. Рельеф земного шара 4. Водная оболочка земли

Что такое почва? Это самый верхний твердый слой земной коры, на котором обитают и развиваются растения. Почва является основным условием жизни растений – источником воды и необходимых питательных веществ.

Чтобы успешно заниматься садоводством , огородничеством и цветоводством , необходимо понимать строение почвы – ведь она с успехом поддается обработке. А значит, при необходимости, мы можем менять состав почвы, приспосабливая ее для жизни наших растений.

Слои почвы

Почва состоит из четырех слоев.

Увлажняемый слой почвы

Это поверхностный слой почвы , он всего 3-7 сантиметров толщиной. Увлажняемый слой имеет темную окраску. В этом слое происходит бурная биологическая деятельность – ведь большинство почвенных организмов обитают именно здесь.

Гумусный слой почвы

Гумусный слой толще, чем увлажняемый – примерно 10-30 сантиметров. Именно гумус является основой плодородия растений. При толщине гумусного слоя 30 см. и выше почва считается очень плодородной.

Это слой также населен организмами – они перерабатывают растительные остатки на минеральные составляющие, которые в свою очередь растворяются в грунтовых водах, а потом всасываются корнями растений.

Предпочвенный слой

Предпочвенный слой называют также минеральным. В этом слое сосредоточенно огромное количество питательных веществ, а вот биологическая активность тут совсем не большая. Тем не менее в минеральном слое также обитают почвенные организмы, которые перерабатывают питательные вещества в пригодную для дальнейшего потребления растениями форму.

Материнские горные породы

Слой материнских пород биологически не активен. Он довольно хрупок – если не защищен предыдущими слоями, то очень быстро истончается, поскольку подвержен вымыванию и выветриванию.

Механический состав почвы

А их чего же состоят сами слои почвы? У них четыре составляющие: органические и неорганические твердые частицы, вода и воздух.

Твердые неорганические частицы

К твердым неорганическим частицам в составе почвы можно отнести песок, камень и глину. Глина является ключевым компонентом грунта, поскольку она способна связывать почву и удерживать в ней воду с растворенными питательными веществами.

Пространство между твердыми частицами почвы называют порами. Поры выполняют капиллярную роль, доставляя воду до корней растений, а также дренажную роль, выводя лишнюю жидкость, избегая ее застоя.

Твердые органические частицы

Органическая часть грунта – это перегной (гумус) и фауна почвы.

Почвенные бактерии и прочие организмы поглощают растительные остатки и органические отходы, перерабатывают и разлагают их, в результате чего высвобождаются простые минеральные соединения (прежде всего – азот), нужные для питания растений. Такой процесс разложения органических веществ в почве бактериями называется гумификацией.

Гумус – наиболее значимая часть почвы:

Гумус “отвечает” за превращение любых попавших в почву составляющих в доступную для питания растений форму.

В естественном состоянии гумус является иммунной системой почвы. Он улучшает здоровье растений и повышает их сопротивляемость болезнетворным организмам.

Перегной создает оптимальную рыхлую структуру почвы, в которой стабилизируются все процессы – кислородный и водный обмен.

Почвы, богатые перегноем, сохраняют тепло и быстрее прогреваются.

По степени содержания перегноя почвы делят на:

бедно гумусные (менее 1% гумуса),

умеренно гумусные (1-2%),

среднегумусные (2-3%),

гумусные (более 3%).

Для сельскохозяйственных нужд годятся только гумусные почвы.

Однако, следует уточнить, что если почву в течение многих лет неправильно обрабатывать и чрезмерно удобрять, то биологическая активность фауны почвы значительно снижается. Тогда количество гумуса может оставаться высоким, но почва при этом становится непригодной для посадок, не плодородной.

Почвенная вода

Почвенная вода – это не просто чистая жидкость, это питательный раствор, в котором содержатся органические и неорганические вещества, свойственные почве. Вода поступает в почву с осадками, из воздуха, из грунтовых вод, а также с поливом (если речь идет о используемых человеком почвах).

Посредством почвенной воды растения получают питание.

Разные виды почвы имеют различную способность к поглощению и удержанию влаги.

Песчаные почвы лучше всего поглощают воду, но и удерживают они ее плохо – потому что расстояние между частицами (поры) в таких почвах является наибольшим.

Глинистые почвы плохо впитывают и плохо выводят воду – из-за своей твердой структуры и минимальными расстояниями между твердыми частицами.

Самые хорошие по строению почвы – это смешанные гумусные, в которых структура наиболее сбалансирована, поэтому вода хорошо впитывается, удерживается и проводится к корням растений.

Почвенный воздух

Почвенный воздух также содержится между твердыми частицами почвы, наряду с водой. Он нужен, чтобы обеспечить дыхание почвенных организмов и корней растений. В отличие от надземной части растений, корни поглощают кислород, а вырабатывают углекислый газ. По этой причине углекислого газа в почвенном воздухе больше, по сравнению с атмосферным.

Чтобы обеспечить корни растений кислородом, используют рыхление почвы. Если кислорода в почвенном воздухе недостаточно, замедляется рост корневой системы растений, а также нарушается обмен веществ – растение не может полноценно поглощать воду и усваивать питательные вещества. К тому же при недостатке кислорода в почве вместо процесса гумификации происходит процесс гниения.

Этим объясняется тот факт, что даже в казалось бы хорошо увлажненной и питательной почве растения начинают чувствовать себя угнетенно – для полноценного питания и для здоровья им не хватает кислорода.

Почва не является однородной структурой. Она состоит из нескольких почвообразующих компонентов. Но наибольшее различие наблюдается если посмотреть на почву в разрезе. Слои почвы в разрезе представлены различными горизонтами.

Что такое почвенный горизонт? С генетической точки зрения, почвенный горизонт — это определенный слой, отличающийся собственным цветом, плотностью, структурой и другими качествами.

Горизонты находятся друг над другом параллельно к поверхности почвы и составляют вместе профиль почвы. Формирование почвенных горизонтов занимает многие годы. Количество горизонтов почвы, в зависимости от системы классификации, составляет 15-16 штук.

Почва выполняет очень важные функции для растений. По сути, она является их пищеварительной системой — множество почвенных микроорганизмов перерабатывают органические и минеральные субстанции, подготавливая их для растений. Сами растения не могут выполнять таких функций.

Через почву корни растения получают воду и кислород. Почва удерживает растения в вертикальном положении и защищает их корни от вредителей и неблагоприятных климатических условий.

Наибольший интерес представляет верхний плодородный слой почвы, он же — верхний горизонт почвы.

Верхний слой почвы это комплекс верхних почвенных горизонтов, обеспечивающих плодородие. Он состоит из нескольких горизонтов.

Это различные останки животного и растительного происхождения: трава, листья, грибки, насекомые и другие погибшие мелкие организмы. Создает укрытие для семян и предкорневых частей растений.

Данная почвенная прослойка имеет глубину до двадцати сантиметров. Содержит в себе переработанные насекомыми и червями органические массы и частицы недоеденных растений и животных организмов. Это самый ценный питательный слой для растений.

Минеральный слой

Источник минеральных веществ для растений. Данный слой образуется на протяжении долгих лет и содержит в себе минеральные элементы, оставшиеся в процессе сложных длительных преобразований органической и неорганической материи. Содержит в себе растворенные газы, воду, азот, углерод и другие важнейшие компоненты, необходимые растениям.

Гумусный слой

В этом слое тоже происходят процессы биосинтеза из органических отходов, но из-за специфических условий эти процессы проходят по-другому — не так как в верхних слоях. В результате биосинтеза в гумусном слое образуются горючие газы, которые являются источником энергии и тепла.

Подпочвенный слой

Состоит из глины. Регулирует процессы обмена влагой и газами между поверхностными и глубинными почвенными слоями.