Почвы, их происхождение, свойства и их роль в жизни

увлажнения различают теплые и холодные почвы.

Теплоемкость определяется количеством тепла в калориях, которое

необходимо затратить, чтобы поднять температуру единицы массы (1г) или

объема (1 см3) почвы на 1оС.

Из таблицы видно, что с увели чением влажности теплоемкость меньше

возрастает у песков, больше у глины и еще больше у торфа. Поэтому торф и

глина являются холодными почвами, а песчаные – теплыми.

| |Содержание воды (% от пористости) |

|Механический| |

|состав почв | |

|Глина……………. |0,24|0,36|0,42|0,47|0,59|0,65|0,71|0,83|

|Торф…………….. |0,15|0,3 |0,37|0,45|0,6 |0,68|0,75|0,91|

Теплопроводность и температуропроводность. Т е п л о п р о в о д н о с

т ь – способность почвы проводить тепло. Она выражается количеством тепла в

калориях, проходящего в секунду через площадь поперечного сечения 1 см2

через слой 1 см при температурном градиенте между двумя поверхностями 1оС.

Воздушно-сухая почва обладает более низкой теплопроводностью, чем

влажная. Это объясняется большим тепловым контактом между ьтдельными

частицами почвы, объединенными водными оболочками.

Наряду с теплопроводностью различают т е м п е р а т у р о п р о в о д

н о с т ь – ход изменения температуры в почве. Температуропроводность

характеризует изменен ие температуры на единице площади в единицу времени.

Она равна теплопроводности, деленной на объемную теплоемкость почвы.

При кристаллизации льда в порах почвы проявляется кристаллизационная

сила, вследствие чего закупориваются и расклиниваются почвенные поры и

возникает так называемое м о р о з н о е п у ч е н и е. Рост кристаллов

льда в крупных порах вызывает подток воды из мелких капилляров, где в

соответствии с уменьшающимися их размерами замерзание воды запаздывает.

Зависимость температуры замерзания воды от диаметра капилляров

(по Огиевскому)

|Диаметр капилляра (мм) |1,57 |0,24 |0,15 |0,06 |

|Температура |-6,4 |-13,3 |-14,5 |-18,5 |

|замерзания(оС) | | | | |

В связи с тем, что многие источники притока тепла и расходования его

исчисляются еще недостаточно точно, тепловой баланс определяется

приближенно по упрощенной формуле:

Е = А(приток) – Б(расход),

а также

Rб = B + L или Rб – V = B + L

где Rб – радиационный баланс (приход и расход лучистой энергии);

В – теплообмен в деятельном слое (почва + растения);

L – теплообмен в воздухе;

V – обмен тепла, связанный с влагооборотом – испарением и

конденсацией.

Источники поступающего в почву тепла и расходования его – неодинаковые

для различных зон, поэтому тепловой баланс почв может быть и положительным

и отрицательным. В первом случае почва получает тепла больше, чем отдает, а

во втором – наоборот. Но тепловой баланс почв любой зоне с течением времени

заметно изменяется.

Тепловой баланс почвы поддается регулированию в суточном, сезонном,

годичном и многолетнем интервале, что позволяет создать более благоприятный

термический режим почв.

Тепловым балансом почв природных зон можно управлять не только через

гидромелиорации, но и соответственными агромелиорациями и лесомелиорациями,

а также некоторыми приемами агротехники. Растительный покров усредняет

температуру почвы, уменьшая ее годовой теплооборот, способствуя охлаждению

приземного слоя воздуха вследствие транспирации и излучения тепла. Большие

водоемы и водохранилища умеряют температуру воздуха.

Весьма простые мероприятия, например культура растений на гребнях и

грядах, дают возможность создать благоприятные условия теплового,

светового, водно-воздушного режима почвы на Крайнем Севере. В солнечные дни

среднесуточная температура в корнеобитаемом слое почвы на гребнях на

несколько градусов выше, чем на выровненной поверхности. Перспективно

применение электрического, водяного и парового отопления, используя

промышленные отходы энергии и неорганические природные ресурсы.

Регулирование теплового режима и теплового баланса почвы вместе с

водно-воздушным имеет весьма большое практическое и научное значение.

Задача заключается в том, чтобы управлять тепловым режимом почвы, особенно

уменьшением промерзания и ускорением оттаивания ее.

Плодородие почв

Плодородие – способность почв обеспечивать потребность растения в

элементах питания, воде, воздухе, тепле, рыхлости для корней и прочих

благоприятных условий произрастания. в то же время оно тесно связано с

растениями. Плодородие – это результат почвообразовательного процесса.

Почва и плодородие неотделимы одно от другого.

Плодородие постоянно развивается, претерпевая заметные изменения,

которые связаны с природными и социально-экономическими факторами.

Урожай в значительной степени зависит от климатических условий, уровня

агротехники и мелиоративного состояния почв. Абсолютная величина урожая на

разных по плодородию почвах заметно сглаживается системой удобрений. Но

урожай различных культур определяется многими факторами, условиями и

элементами плодородия.

К элементам плодородия относятся конкретные свойства почвы,

определяющие высоту урожаев, такие, как водно-воздушные,. физические и

химические свойства, содержание и состав солей и органического вещества в

почве, характер почвенного поглощающего комплекса, емкость и насыщенность

почвы основаниями, буферная способность и др., а также состав, строение и

структурное состояние почвы, мощность Ап, сложение и плотность его и т.д.

Плодородие зависит от содержания и соотношения элементов зольного

питания и азота в почве, от содержания и состава микроэлементов и веществ,

изменяющих свойства почв (известкование, гипсование), а также от управления

водным, воздушным, тепловым, питательным и биологическим режимами почвы.

Категории плодородия

Различают следующие категории плодородия: а) естественное – природное

(зональное), б) искусственное – эффективное (актуальное), экономическое, в)

потенциальное.

Плодородие неразрывно с самой почвой развивается по стадиям,

соответствующим процессам почвообразования.

К. Маркс по этому поводу писал: «Хотя плодородие и является

эффективным свойством почвы, экономически оно все же постоянно

подразумевает известное отношение – отношение к данному уровню развития

земледельческой химии и механики, а поэтому и изменяется вместе с этим

уровнем развития».

К. Маркс. Капитал, т. III, ч. II, 1955, стр. 664

Стадии развития почв и плодородия

|Почвообразован|Почвы |Плодородие |

|ие | | |

| | |Действительное |Потенциальное |

| | | | |

| Природное | Природные | Природное |Потенциальное |

| | (зональные) | |природное |

|Антропогенное:| | | |

| а) |Окультуренные с|Искусственное |Потенциальное |

|экстенсивное, | | | |

| |признаками |актуальное, |искусственное |

|наложенное на | | |I |

| |зональных |эффективное | |

|природное | | | |

| б) |Культурные, |Искусственное |Потенциальное |

|интенсивное |утрачи- | | |

| |вающие признаки|культурное |искусственное |

|культурное | | |II |

| |зональных | | |

| | | | |

Всякая почва всегда обладает также потенциальным (скрытым)

плодородием, которое выражает максимальные возможности в повышении

продуктивности на основе конкретного состава, строения и всех свойств ее,

могущих проявиться в наиболее благоприятных условиях. Потенциальное

плодородие почвы зависит от запаса в данное время и доступности питательных

веществ в ней, а также от ее водно-физических, химических, биологических и

прочих условий произрастания растений. Наибольшая степень использования

этого плодородия предусматривает мобилизацию всех ресурсов и скрытых

источников плодородия почвы путем улучшения состава, строения и всех ее

свойств.

Потенциальное плодородие развивается вместе с почвой и отражает

состояние ее на данной стадии развития. Но развитие потенциального

плодородия идет не всегда соответственно и параллельно природному и

эффективному плодородию. Уровень потенциального плодородия можно установить

системой физико-химических, биологических и других анализов, а также

данными о мелиоративном состоянии почвы (в настоящий момент и в

перспективе), прогнозируя ход почвообразования путем программирования

известных и возможных параметров в их динамике. Скрытые возможности

повышения плодородия почв проявляются при освоении и окультуривании их и

конкретно выражаются в возрастающем эффективном плодородии.

Эффективное плодородие возрастает по мере развития мелиорации,

агротехники и агрохимии. Оно стремится приблизиться и выровняться с

потенциальным плодородием. По мере окультуривания почв интервал между ними

как показатель степени окультуривания уменьшается. Большой разрыв между

эффективным и потенциальным плодородием указывает на неудовлетворительное

мелиоративное состояние почв, находящихся в сельскохозяйственном

производстве.

Динамика плодородия

Плодородие почв непрерывно изменяется, нормально возрастая и лишь на

некоторых этапах развития почв убывает. Эффективное плодородие меняется в

зависимости от способов использования почвы, погодных условий, от свойств

выращиваемых культур, от приемов агротехники, вносимых удобрений и т. д.

Почва и ее плодородие не являются неисчерпаемыми, тем более, если

истощать, неограниченно извлекая элементы питания, например, беспрерывно

отчуждая зерно и не возвращая в почву дефицитных элементов питания.

Увеличение населения городов и снабжение их сельскохозяйственными

продуктами создают усиленный отток из почвы элементов питания растений

вместе с продуктами. В целях предотвращения подобного истощения почв

необходимо противопоставить усиленный приток элементов питания растений в

форме минеральных удобрений, заводских и фабричных отходов, городских

брикетированных отбросов, микробных удобрений и т. д.

Почва, как основное средство сельскохозяйственного производства, в

отличие от прочих средств производства характеризуется неизнашиваемостью.

Неизнашиваемость почвы, как средства производства, и улучшение ее в

процессе высокоразвитого производства – залог и источник материального

благополучия человечества.

Рост урожае и плодородия почв является важным показателем возрастающей

производительности труда в сельском хозяйстве. С ростом эффективного

плодородия создается новый уровень его, который становится как бы новым

свойством окультуренной почвы. Окультуренная, а затем на базе ее возникшая

почва является не только результатом почвообразования, но и продуктом

труда.

Почва в процессе развития обладает исключительной способностью

наращивать свое плодородие. Возрастание плодородия как аксиома лежит в

определении понятия о почве как природном развивающемся теле.

Плодородие и урожай – производные от свойств почв. Улучшая свойства

почвы, мы тем самым повышаем ее плодородие и «Чем более всеобщим является

улучшение земли, тем большее количество сортов земли оно будет захватывать»

(К. Маркс, Ф. Энгельс. Избранные письма, стр. 44, 1947. Письмо от 7 января

1851 г.). Повсеместная мелиорация почв теперь необходима как один из

приемов сельскохозяйственного производства.

Для обеспечения высокого плодородия почв необходимо коренным образом

улучшать все элементарные свойства, начиная с физических, химических,

физико-химических и биологических. Но мелиорация этим не ограничивается,

она включает в свой комплекс также мероприятия по воздействию на состав и

строение почв, от которых зависит им плодородие.”

И.И. Плюснин

Роль почвы в жизни

Земля-кормилица. Мы так часто слышим эти слова, что почти не придаем

им значения. А ведь правильнее было бы сказать, что растут деревья и трава,

шумят леса и колышется в поле пшеница только благодаря тому, что у нас есть

земля, а точнее почва.

Образование почвы началось с появлением на Земле первых живых существ,

так что именно им мы обязаны жизнью, и не только генетически.

“С давних времен люди знали, что окружающий их мир обладает

удивительным свойством, которое было названо плодородием. Наиболее заметно,

наиболее повседневно близко и понятно людям проявляла это свойство почва,

которой своим существованием и развитием обязан современный растительный и

животный мир. Она является необходимым условием для жизни растений,

животных, человека.

Возделывая сельскохозяйственные культуры, люди обратили внимание на

то, что урожай, выращенный из семян одного и того же растения, оказывается

неодинаковым на различных земельных участках. Еще в глубине веков узнали о

том, что существуют различные почвы и научились по внешним признакам

определять, на каких участках можно при меньшей затрате труда получить

больший урожай. Такими признаками были прежде всего состав и мощность

развития естественной растительности, окраска почвы, мощность окрашенного

в темные тона почвенного профиля, характер более глубоких, подстилающих

верхние слои почвы, горизонтов. Накопленный опыт в дальнейшем был

проанализирован и обобщен учеными ранних эпох. Так, уже в трудах

древнекитайских ученых приводятся сведения о почвах. Почва обеспечивает

растения комплексом факторов, необходимых для их жизни – минеральными и

органическими питательными веществами, водой, кислородом. Это свойство

называется плодородием почвы. Именно почвенное плодородие в далеком

прошлом, еще неосознанно, ценой многочисленных удач и еще более

многочисленных неудач было замечено и использовано людьми на самых ранних

этапах развития земледелия.”

«Источники плодородия»

Одним из важнейших условий увеличения продуктивности земледелия,

пастбищного хозяйства и лесоводства является сохранение почвенного покрова

и повышение плодородия почв. Без почвенно-экологических систем и без

воспроизводства биомассы биосфера как система не может существовать.

Практическое использование почвенного покрова в разных областях хозяйства

должно быть рассчитано на сохранение и расширение биогеохимических функций

живого вещества и почв на планете. Поэтому перед человечеством стоит как

задача охраны почвенных ресурсов планеты, так и задача постоянного

увеличения их производительности для удовлетворения растущего спроса на

продукты питания и сырье. Современные экологические знания приводят к

выводу об абсолютной незаменимости роли почвенного покрова в живой природе

планеты, а также во многих отраслях деятельности человека (сельское,

лесное, водное хозяйство, строительство городов, поселений, дорог).

Экосистемы и гумусовая оболочка суши и мелководий играют роль

общепланетного фиксатора, аккумулятора и распределителя энергии, прошедшем

через биосинтез растений, и являются экраном, удерживающим в биосфере

важнейшие элементы от геохимического стока в Мировой океан и в пустыни.

Почвенный покров вместе с его микромиром исполняет функции универсального

биологического поглотителя, разрушителя и нейтрализатора различных

загрязнений. Все это делает необходимым сохранение функций почвенного

покрова, который является очень хрупким и легко уязвимым.

Освоение новых территорий для земледелия нуждается в тщательном и

всестороннем анализе. Лучшие угодья уже освоены, оставшиеся требуют

огромных капиталовложений и перемещения масс населения. Придется улучшать и

превращать в продуктивные ландшафты для хозяйственного использования

пустыни (безводные, жаркие и мерзлотные), пески и каменистые территории,

горные склоны, солончаковые равнины и др., но при этом следует учитывать

экономический фактор и сохранение слаженности процессов обмена веществ в

биосфере. Как естественноисторическое образование почвы и почвенный покров

в своем строении, свойствах, химическом и минералогическом составе

сохраняют реликтовые черты прошлой истории и признаки, приобретенные при

взаимодействии с биогеографической средой настоящего.

Почвенный покров Земли (педосфера) является важнейшим компонентом

экологических систем суши и биосферы планеты в целом. Почвенная оболочка

представляет собой незаменимую часть механизма биосферы. Если это звено

будет разрушено или уничтожено на больших пространствах, то общий механизм

биосферы будет глубоко и подчас необратимо нарушен, с опасностью

катастрофических последствий.

Живые организмы, растения и животные, фиксируют и сохраняют

космическую (солнечную) энергию в форме фито-зообиомассы; эта энергия может

использоваться или потребляться человеком. Приблизительно такое же

количество (или на порядок выше) органического вещества и запасов связанной

энергии аккумулируется и сохраняется в почвах в форме гумуса и органических

остатков.

Углерод в органическом

веществе осадочных пород

n. 1016т

Углерод в живом веществе

n.109 – 10n

Углерод в отмершем

органическом веществе

n.1012т

Углерод в ископаемых горючих

n.1013 – 14т

Углерод в почвенном гумусе

n.1012т

Полезная энергия ископаемых

горючих всех видов (Zimen, 1978)

174 – 433.1021Дж

Энергия биомассы(n.1019ккал)

420.1020Дж

Энергия почвенного

органического вещества (n.1020ккал)

420.1021Дж

Современный почвенный покров формировался на протяжении тысячелетий, в

условиях, которые в настоящее время полностью изменились. Отсюда неизмеримо

возрастает значение правильного и эффективного использования и сохранения

почвенных ресурсов.

Достижение экономической независимости и удовлетворение растущих

потребностей населения той или иной страны в жилье, продуктах питания и

одежде составляют важнейшие условия подлинной политической независимости и

залог прогресса в социальной и культурной сферах жизни народа.

В области удовлетворения спроса на продовольствие, корма, местное

топливо, древесину и биологические сырьевые материалы наиболее существенным

фактором выступают почвенные ресурсы и их рациональное использование.”

«Почвенный покров»

Заключение

Почва и ее плодородие составляют материальную базу и основное

богатство страны. Поэтому улучшение почв и повышение плодородия – одна из

важнейших народохозяйственных задач. В решении ее весьма большое значение

приобретают почвенные мелиорации, характер которых определяется основными

почвенно-климатическими показателями природных зон.

Мелиоративные мероприятия, направленные на коренное улучшения почв,

позволяют реализовать внутренние ресурсы и новые производственные

возможности, скрытые в потенциальном плодородии.

К. Маркс писал, что все человеческое общество и нации, пользующиеся

землею, «…должны оставить ее улучшенной последующим поколениям»

(К. Маркс и Ф. Энгельс. Соч. изд. 2-е, т. 25, ч. II, стр. 337).

В сложном взаимодействии космических и земных факторов возникла и

сформировалась почва. Развитие почвенного покрова Земли продолжается и в

современный период. В этом процессе неразрывно выступают становление и

разрушение почвы. Повсюду, где есть зеленые растения, происходит ее

накопление. Одновременно под влиянием кинетической энергии воды и ветра она

разрушается.

Когда интенсивность накопления превышает интенсивность разрушения,

происходит увеличение почвенного слоя, если же разрушение более интенсивно,

то мощность его уменьшается. Под влиянием диалектического единства этих

противоположных процессов формируется почва.

Многие аспекты сезонной динамики почв и их взаимодействия с живыми

организмами, и гидросферой еще изучаются. Поэтому крайне необходимы

локальный, региональный и комплексный мониторинг, изучение и оценка

тенденций изменения свойств почв и экосистем.

Почвенный покров и экологические системы Земли неодинаковы в различных

континентах, природных зонах и регионах. однако территории со сходными

природно-климатическими условиями, топографией, геологическим строением и

историей обнаруживают сходство и даже аналогию почвенного покрова. Это

становится очевидным при составлении почвенных карт, что облегчает задачу

применения в сходных условиях достижений науки и практики в сельском

хозяйстве, лесоводстве и животноводстве.

Эффективное сельскохозяйственное производство диктует необходимость

глубоких знаний почвенных ресурсов, создания соответствующих

административных и научных учреждений, подготовки специалистов и проведения

последовательной государственной политики в области сельского хозяйства и

земельных ресурсов. В прошлом это положение во многих странах

недопонималось, было неизвестно или попросту игнорировалось в погоне за

прибылью. Часто это приводило к губительным срывам в осуществлении крупных

проектов, несло гибель и разрушение древним цивилизациям (Индийский

субконтинент, Север Африки, долина Тигра и Евфрата).

Имеющиеся трудности в достижении необходимого баланса продовольствия в

глобальном и локальном масштабах связаны в основном с существованием

устаревших и изживших себя феодально-капиталистических форм собственности

на землю, с пренебрежительным отношением к почвам, их истощению и

деградации. Мировое производство продуктов питания можно было бы удвоить и

даже утроить. И это исторически необходимо. Однако для этого требуются

аграрные реформы, бережное использование национальных почвенных богатств,

глубокое знание самих почв, методов их улучшения, рациональных приемов

обработки и удобрения, возделывания наиболее выгодных сельскохозяйственных

культур и систем полевого и пастбищного оборота.

Чем более высокую производительность мы стремимся получить от земли,

тем более глубоким и точным должно быть наше знание почв, методов

мелиорации и агротехники и тем более рациональной и четкой должна быть

организация сельскохозяйственного производства и общая культура в области

землепользования и сохранения земельных угодий.

Усилия в национальном и международном плане должны быть направлены на

изучение, оценку, эффективное практическое использование и сохранения

почвенного покрова планеты.

Список использованной литературы:

1. “Мелиоративное почвоведение” И.И.Плюснин. Издательство «Колос», Москва

1971г.

2. “Мелиоративное почвоведение” И.И.Плюснин, А.И.Голованов. Издательство

«Колос», Москва 1983г.

3. “Агроклиматический справочник по Ульяновской области”

, Ленинград 1958г. – почвенная карта.

4. “Почвенный покров. Его улучшение, использование и охрана”, В.А.Ковда.

Издательство «Наука», Москва,1981г.

5. “Истоки плодородия”, М.И.Калинин. Издательское объединение «Вища

школа», 1986г.

Страницы: 1, 2, 3, 4