Как человек влияет на формирование почвы

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 19.09.2024

Природа наградила человека множеством удивительных и бесценных подарков, одним из которых является почва. Мы пользуемся землёй безраздельно и не задумываемся над тем, сколько миллионов лет понадобилось для её формирования. Почва — источник всего живого на планете. Если бы поверхность Земли не была покрыта почвой, человек просто не смог бы здесь жить — не было бы растительности, животным было бы нечем питаться, люди не смогли бы добывать пищу для себя.

По определению учёных-почвоведов, почва — это поверхностный слой суши нашей планеты, который возник в результате воздействия на горные породы атмосферных явлений, солнечного света и различных живых организмов, что привело к значительным изменениям их структуры и состава. Почва считается уникальным природным образованием, обладающим только ей присущими свойствами, важнейшим из которых является плодородие. Именно наличием в своём составе необходимых для развития растений питательных веществ и запасов воды почва, как природное тело, отличается от других природных тел, например камня. Она выступает важнейшим компонентом практически всех биоценозов планеты — через почвенный покров проходят различные экологические связи большинства живых организмов и человека с гидросферой, литосферой и атмосферой.

Основные процессы почвообразования

Горные породы, покрывающие поверхность Земли с момента её образования, на протяжении миллионов лет разрушались под воздействием атмосферных явлений (ветер, солнечный свет, осадки). Массивные камни постепенно переходили в раздробленное состояние, менялся их минеральный и химический состав. Яркими примерами раздробленных пород могут служить песок и глина.

В результате таких преобразований породы приобретали новые свойства, становясь более проницаемыми для воздуха и воды. Раздробленные до мелкого состояния камни приобрели способность удерживать в себе влагу, что сделало их пригодными для жизнедеятельности различных бактерий и растительных организмов. Измельчённые горные породы постепенно обогащались продуктами их жизнедеятельности и отмершими растительными остатками, разложение которых под воздействием кислорода вызывало сложные биохимические процессы. Так происходило накопление зольной и азотной пищи на поверхности земной коры, что, собственно, и привело к образованию почвенного слоя. Таким образом, становится понятно, что состав почвы на сегодняшний день определяется минеральными компонентами, соответствующими составу коренных пород, а также зависит от характерных органических компонентов.

Наукой доказано, что на формирование почвы прямое воздействие оказывают те природные условия, в которых оно происходит. Сегодня выделяется несколько основных факторов, влияющих на образование почвенного слоя:

почвообразующие (материнские) породы
растительность и животные, характерные для той или иной местности
климатические условия и рельеф местности
действие грунтовых вод
человеческая деятельность

Все существующие сейчас типы почв образовались из горных пород, поэтому минеральная составляющая любой почвы, как правило, содержит элементы, входившие в состав материнской породы.

Климат также играет немаловажную роль в процессе формирования почвенного слоя. Среднегодовые температуры и количество осадков в определённый период времени обуславливают те или иные процессы почвообразования. А от природных условий зависит наличие той или иной растительности, а также обитание определённых видов животных.

Различные биологические и химические процессы, происходящие в почве, невозможны без воздействия воды. Именно поэтому грунтовые воды оказывают непосредственное влияние на почвообразующие процессы. Там, где они находятся высоко, меняется водный и воздушный режим, почва обогащается определёнными химическими соединениями. В переувлажнённой земле наблюдается недостаток кислорода, что негативно влияет на жизнедеятельность микроорганизмов и червей.

Активная хозяйственная деятельность человека на сегодняшний день, как правило, негативно сказывается на процессах образования почвы. Вырубка лесов, глубокая вспашка, применение огромного количества минеральных удобрений приводит к изменению химических и механических характеристик, в результате нарушаются естественные природные процессы, сильно снижается плодородие.

Почвенная структура и основные методы её улучшения

Состав почвы включает в себя четыре основных компонента:

минеральная основа составляет 50–60% от общего объёма
органическое вещество — около 10%
воздух — от 15 до 25%
вода содержится в почве в количестве от 25 до 35%

По определению современной науки, структура почвы — это её способность распадаться на частицы разной формы, величины и качественного состава. Структура почвы сегодня считается одним из основных показателей плодородия. Структурированная почва хорошо пропускает и удерживает влагу и кислород, что создаёт оптимальные условия для роста и развития огородных культур. Кроме того, структурированную почву нетрудно обрабатывать.

Проведите эксперимент — возьмите лопатой небольшой пласт земли, подбросьте его и снова поймайте на лопату. Почва рассыплется на отдельные кусочки, похожие на зерно или орех — это и будут её структурные элементы. Наиболее ценным показателем качества почвенного слоя являются частицы размером 0,25–10 мм, размер от 0,05 до 0,25 мм также говорит о неплохом показателе плодородия. В зависимости от этого почвы разделяют на структурные (суглинистые и супесчаные), малоструктурные и бесструктурные (тяжёлые глинистые почвы). О механическом составе почв мы поговорим немного позже.

Важной характеристикой почвенной структуры считается её пористость, обеспечивающая благоприятный водный и воздушный режимы. Оптимальным показателем пористости является значение в 50% от объёма почвы. Чем ниже этот показатель, тем меньше земля содержит воздуха и влаги, и тем хуже в ней условия для роста растений.

Структурная почва — рыхлая, имеет небольшую плотность и значительную пористость, её обработка не требует больших физических усилий. Частицы здесь характеризуются наличием некапиллярных пор, способствующих отличному проведению и сохранению влаги. Промежутки между частицами в структурной почве всегда заполнены кислородом. В такой земле быстро всходят семена и приживается рассада, растения не испытывают недостатка питательных веществ, воздуха и влаги.

В бесструктурной почве все элементы лежат очень плотно друг к другу, здесь образуются лишь капиллярные поры. Поэтому вода проникает внутрь крайне медленно, значительная часть её испаряется. В такой земле, как правило, наблюдаются две крайности — либо избыточное, либо недостаточное увлажнение. Переизбыток воды влечет за собой отсутствие кислорода. В этих условиях происходят анаэробные процессы, приводящие к потере азота и выработке вредных для растений закисей железа, марганца и фосфора. А при недостаточном увлажнении воздуха в почве много, а влага практически отсутствует, что также негативно влияет на рост культур.

Для улучшения почвенной структуры необходимо проводить определённые мероприятия, направленные на изменение механического состава, например, в песчаные почвы вносить глину, а в глинистые — песок.

Характеристика почв по механическому составу

Главной задачей любого огородника является получение стабильного качественного урожая с минимальным вложением времени, сил и материальных средств. Для того чтобы растения чувствовали себя хорошо, необходимо, в первую очередь, понять, каков механический состав почвы на вашем участке. От этого будут зависеть основные приёмы агротехники выращивания и выбор наиболее подходящих культур. По механическому составу сегодня выделяют такие основные типы почв:

глинистые
суглинистые и супесчаные
песчаные
известняковые
торфяные

Для того чтобы определить, какой тип почвы преобладает на огороде, необходимо понаблюдать за землёй в период сильных ливней или в момент засухи. Следует отметить, что на многих земельных наделах иногда встречается сочетание нескольких типов, поэтому крайне важно изучить особенности каждого их них.

Глинистые почвы

Основной характеристикой этого типа является его малосруктурность или полное отсутствие структуры. Такую землю крайне сложно рыхлить, а в дождливый период вообще невозможно, так как она расплывается под ногами. Сроки работ весной здесь ограничены по причине того, что глинистая почва медленно прогревается и просыхает. Учитывая бесструктурность, растения постоянно испытывают либо недостаток влаги, либо её переизбыток, что негативно влияет на их рост и развитие.

На участках с глинистой почвой хорошо чувствуют себя только те растения, которые любят лишнюю влагу, например, некоторые сорта роз, малина, брюква, вишни. Высаживать же овощи на такой земле рекомендуется только после проведения мероприятий по улучшению почвенной структуры.

Улучшить глинистую почву можно путем внесения в неё золы и крупного песка, что поспособствует разрыхлению. Внесение органических удобрений, компоста, мульчирование и сидерация сделают глинозём более плодородным и структурированным. На обработанных таким образом глинистых землях прекрасно чувствуют себя фасоль, горох, практически все виды капусты, картофель, большинство кустарников и плодовых деревьев.

Суглинистые и супесчаные почвы

Эти типы почв считаются наиболее плодородными и подходящими для выращивания, как различных овощных культур, так и закладки садов и виноградников. Если после дождя вода впитывается в землю достаточно быстро, и, при этом, влажность держится на протяжении длительного времени, то можно говорить о том, что почва на вашем огороде суглинистая или супесчаная. Суглинки состоят из глины и песка в процентном соотношении 70 к 30 соответственно. Наиболее качественной считается почва, где присутствуют крупинки песка большого размера и частички ила.

Супесчаная земля состоит из глины приблизительно на 20%, а из песка на 80–90%. Это является также неплохой комбинацией, однако, следует учитывать, что если количество песка превышает указанные показатели, то качество почвы значительно снижается.

Суглинки и супеси отличаются высокоструктурированным составом, хорошей воздухо- и водопроницаемостью. Эти типы почв богаты необходимыми для растений минеральными веществами, что способствует получению высоких качественных урожаев. Работать на такой земле — одно удовольствие, она замечательно рыхлится, имеет тёмный цвет и богата гумусом. На ощупь влажные суглинки и супеси зернисты и немного мажут руки.

Песчаные почвы

Если земля быстро впитывает влагу, но также быстро её и испаряет, то следует говорить о песчаном типе почвы. Такие почвы имеют как достоинства, так и недостатки.

К основным достоинствам можно отнести небольшую трудоёмкость при обработке — они практически не нуждаются в рыхлении. Хорошая воздухопроницаемость обеспечивает доступ кислорода к корням, что положительно сказывается на развитии корневой системы. Песчаные почвы очень тёплые, они прогреваются гораздо раньше, чем все остальные, поэтому идеально подходят для выращивания ранних овощей и фруктов.

Недостатки песчаников следующие: песок плохо удерживает влагу, которая не задерживается в районе корней, а просачивается либо глубже, либо испаряется. Недостаток дождей или поливов очень быстро приводит к засухе. Отличная воздухопроницаемость способствует разложению питательных веществ в минеральные составляющие в недоступной для растений форме, а дожди и поливы легко вымывают органические вещества, и гумус не накапливается. Из песчаных почв также легко вымываются соли металлов и щелочей, что приводит к их сильному закислению. Более подробно о химическом составе почв поговорим чуть позже.

Повысить плодородие песчаников поможет внесение биологических удобрений в достаточно больших количествах. Высадка сидератов улучшит структуру почвы и насытит её дополнительными органическими остатками, воспрепятствует вымыванию питательных веществ. Сберечь почвенную влагу поможет мульчирование любыми имеющимися под рукой материалами, причём слой мульчи в данном случае должен быть не менее 7 см.

Песчаную почву можно превратить в супесчаную путём внесения в неё глины из расчёта 3 ведра на 2 кв. м каждый год на протяжении 5–6 лет. Глина должна быть в порошкообразном сухом состоянии, иначе она не смешается с песком должным образом. Такой способ улучшения — задача, требующая больших затрат времени, сил и денежных средств.

На хорошо обработанных описанным выше способом песчаных почвах прекрасно растёт картофель, различные сорта лука, практически все корнеплоды. Помидорам тут тоже понравится.

Известковые почвы

Этот тип почв можно определить по следующим признакам: быстрое впитывание воды после ливней, а при наступлении сухой жаркой погоды земля приобретает грязно-белый или сероватый оттенок.

По структуре и свойствам известковая почва напоминает песчаную. Она также не удерживает влагу, а вымывание питательных веществ сильно снижает плодородие. От песчаников известковая почва отличается наличием большого количества солей кальция, проще говоря, извести, и имеет выраженную щелочную реакцию.

Внесение органических удобрений и сидерация поможет пополнить количество питательных веществ и улучшить почвенную структуру, толстый слой мульчи сбережёт влагу. Работать на этой земле легко — она, как и песчаная, практически не требует рыхления.

Известковые почвы при достаточном количестве органических удобрений и соответствующей обработке пригодны для выращивания большинства видов растений, исключения составляет лишь картофель, предпочитающий почвы с немного повышенной кислотностью.

Торфяные почвы

Этот тип почв встречается на огородах и приусадебных участках крайне редко, там, где раньше были болота. При идеальной обработке торфяники могут давать стабильные урожаи на протяжении длительного времени.

Осушенные торфяные почвы богаты органикой, но бедны на азот и другие минеральные вещества в доступной для растений форме. Для ускорения преобразования минералов в такую почву необходимо добавить песок и глину из расчета на 10 кв. м — 20 ведер глины и 40 ведер песка. Глина, как и при улучшении структуры песчаных почв, должна иметь сухую порошкообразную консистенцию. Для ускорения преобразования азота также рекомендуется добавлять в торфяную землю компост (10–15 кг на 10 кв. м).

Торфяники имеют пористую структуру и замечательно сохраняют влагу, такая земля практически не требует рыхления, однако, повышенная кислотность торфяной почвы может вызвать возникновение ряда таких опасных грибковых заболеваний, как кила крестоцветных.

Что такое кислотность и как ее определить

Кислотность является наиболее важной характеристикой химических свойств грунтов различного типа. Повышенная или, наоборот, пониженная кислотность может стать причиной плохого самочувствия многих огородных культур.

Кислотность измеряется единицей pH (уровень кислотности), в зависимости от которого почвы подразделяют на кислые (pH 4–6,5), нейтральные (pH 6,5–7) и щелочные (pH 7–9). Данная шкала имеет крайние значения от 1 до 14, однако на территории Европы такие показатели фактически не встречаются.

Как же практически определить кислотность почвы на приусадебном участке? Можно, конечно, отнести её образцы в лабораторию. Но не всегда и не у каждого такая возможность имеется. Можно также приобрести в садовых центрах специальный прибор для определения кислотности (pH тестер) и провести замеры с его помощью.

Можно определить уровень кислотности следующим образом: выкопать ямку шириной и глубиной на штык, по всему периметру которой срезать тонкий слой земли, хорошо её перемешать и увлажнить дождевой или дистиллированной водой. Затем землю нужно сжать вместе с лакмусовой бумагой в руке. Если бумага станет красная — почва сильнокислая, если розовая — среднекислая, а жёлтый цвет будет показателем слабокислой почвы. Если лакмусовая бумага станет зелёно-голубой, можно смело утверждать, что уровень pH приближается к нейтральному, синий цвет означает нейтральную кислотность, а зелёный говорит о том, что земля на огороде щелочная.

Кислотность почв можно достаточно точно выяснить по некоторым видам сорняков, растущим на участке. Кислую почву, например, любит щавель, лютик ползучий, подорожник, хвощ полевой, фиалка трёхцветная. Если на огороде вы заметили ромашку лекарственную, пырей, мать-и-мачеху, клевер и осот, то кислотность, скорее всего, нейтральная или слабокислая. Вьюнок полевой, мак, живокость указывают на щелочную почву.

Все растения, которые мы высаживаем на приусадебных участках, относятся к разному уровню pH по-разному. По этому принципу выделяют четыре группы:

Культуры, предпочитающие нейтральную или слабощелочную землю и не переносящие кислых почв — смородина всех сортов, любой вид капусты, свекла.
Растения, которые хорошо себя чувствуют на почвах со слабокислой реакцией — бобовые (горох, фасоль и т. д.), лук, огурцы, шиповник.
Огородные культуры, спокойно переносящие почву умеренной кислотности — помидоры, морковь, тыква, репа, крыжовник, малина.
Повышенную кислотность любит щавель и картофель.

Для нейтрализации почв с повышенной кислотностью рекомендуется проводить известкование раз в 4–5 лет с внесением в почву гашеной извести, доломитовой муки, печной золы. Эти материалы вносят осенью из расчета на кв. м:

супесчаные и суглинистые почвы — 3 кг;
тяжелые суглинки и глинистая почва — 4,5–5 кг.

Следует отметить, что проводить известкование одновременно с внесением навоза нельзя, так как подобное сочетание будет способствовать потере азота, в больших количествах содержащегося в навозе.

Бывают случаи, когда почву на огороде необходимо подкислить, например, если земля известкового типа. Это особенно актуально при высадке картофеля или хвойных растений. Для повышения кислотности в посадочные ямы или борозды можно добавить верховой торф или хвойную землю из леса.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что для получения качественного высокого урожая нужно не только соблюдать необходимые для каждого конкретного вида культурных растений приемы агротехники, но и внимательно изучить химический и механический состав почвы, ее структуру и характеристики. Только внимательное и бережное отношение к земле позволит вам из года в год баловать семью экологически чистыми овощами и фруктами.

Видео по теме

В.В. Докучаев выделял пять факторов почвообразования: материнская (почвообразующая) порода; климат; растения; животные организмы; рельеф и время. В настоящее время они пополнились еще двумя: водами (почвенными и грунтовыми) и хозяйственной деятельностью человека.

Почвообразующие породы (или материнские) – это горные породы, из которых почвы формируются. Почвообразующая порода является материальной основой почвы и передает ей свой механический, минералогический и химический состав, а также физические, химические и физико-химические свойства, которые в дальнейшем постепенно изменяются в различной степени под воздействием почвообразовательного процесса придавая определённую специфику каждому виду почв.

Почвообразующие породы различаются по происхождению, составу, строению и свойствам. Они делятся на магматические, метаморфические и осадочные горных пород.

Минералогический, химический и механический состав пород определяет условия произрастания растений, оказывает большое влияние на гумусонакопление, оподзоливание, оглеение, засоление и другие процессы. Так, карбонатность пород в таежно-лесной зоне создает благоприятную реакцию среды, способствует формированию гумусового горизонта, его оструктуренности. На кислых породах эти процессы идут значительно медленнее. Повышенное содержание водорастворимых солей приводит к образованию засоленных почв. В зависимости от механического состава, характера сложения породы различаются по водопроницаемости, влагоемкости, пористости, что предопределяет в процессе развития почв их водный, воздушный, тепловой режимы.

Значение рельефа в формировании почв и развитии почвенного покрова велико и разнообразно. Рельеф выступает как главный фактор перераспределения солнечной радиации и осадков в зависимости от экспозиции и крутизны склонов и оказывает влияние на водный, тепловой, питательный, окислительно-восстановительный и солевой режимы почв.

Так, в горах возникает вертикальная зональность климата, растительности и почв вследствие понижения температуры воздуха с высотой и изменения в увлажнении. Воздушные массы, приближаясь к горам, медленно поднимаются, и постепенно охлаждаются, что способствует достижению точки росы и выпадению осадков. Перевалив через горы, те же воздушные массы, опускаясь, нагреваются и становятся сухими. Различия в увлажнении вызывают изменения питательного, окислительно-восстановительного и солевого режимов.

Поверхности разного наклона и экспозиции получают в течение гола неодинаковое количество солнечной радиации, что отражается на условиях температурного и водного режима.

Все это приводит к возникновению различных растительных формаций, и следовательно неодинаковым условиям гумусонакопления и разложения органического вещества, изменению почвенных минералов и, в конечном счете, к образованию разных почв в различных условиях рельефа.

В настоящее время в зависимости от положения в рельефе и особенностям увлажнения выделяют следующие группы почв, которые называются рядами увлажнения.

Автоморфные почвы – формируются на ровных поверхностях и склонах в условиях свободного стока поверхностных вод, при глубоком залегании грунтовых вод (глубже 6 м).

Полугидроморфные почвы – формируются при кратковременном застое поверхностных вод или при залегании грунтовых вод на глубине 3-6 м (капиллярная кайма может достигать корней растений).

Гидроморфные почвы – формируются в условиях длительного поверхностного застоя вод или при залегании грунтовых вод на глубине менее 3 м (капиллярная кайма может достигать поверхности почвы).

Рельеф оказывает большое влияние на развитие эрозионных процессов (особенно на склонах с крутизной более 3 0 . В условиях склоновых форм рельефа возможно проявление водной эрозии, т.е. смыва и размыва почвы. На выровненных территориях в условиях засушливого климата большее значение имеет ветровая эрозия.

Рельеф выступает и как фактор эволюции растительности и почв при его изменении. Например, при постепенном врезе русла реки, пойменная терраса превращается в надпойменную. Это приводит к изменению режима увлажнения (прекращению пойменных и аллювиальных процессов, понижению грунтовых вод) и, как следствие, к развитию почв не в гидроморфных или полугидроморфных условиях, а в автоморфных.

Биологический фактор в образовании каждой почвы является ведущим. Почва могла возникнуть лишь после появления живых организмов. Почвообразование происходит благодаря глубокому и сложному взаимодействию между растительными, животными организмами и внешними факторами. При этом происходит значительное преобразование материнской породы. Главным условием, обеспечивающим непрерывность этого процесса, является приток лучистой солнечной энергии на поверхность Земли.

В формировании почв принимает участие растительность, животные и микроорганизмы, перерабатывающие минералы горных пород и атмосферные газы. Энергетической основой почвообразовательного процесса является солнечная радиация. На земной поверхности мертвая минеральная природа переходит в органическую и живую, а последняя, отмирая и разлагаясь, снова переходит в мертвую минеральную материю. В процессе постоянного взаимодействия между мертвой и живой природой, а также при их переходе друг в друга в поверхностном слое литосферы происходит формирование разнообразных почв и развивается основное и специфическое свойство каждой почвы – ее плодородие.

Роль растительности. Зеленые растения служат основным поставщиком почв свежими органическими веществами. Вместе с биомассой в почвах аккумулируется солнечная энергия, количество которой может равняться 9,33 ккал на 1 г углерода, что при средней величине накопления растительных остатков 10 т/га составляет 9,33.107 ккал солнечного тепла. Такие огромные ресурсы энергии включаются в естественные процессы почвообразования, а также могут использоваться людьми.

Растительные сообщества извлекают из материнских пород (а в дельнейшем из почв) элементы питания, синтезируют биомассу и тем самым переводят эти легкоподвижные химические элементы в состав сложных органических соединений (гумус), а также возвращают в формирующуюся почву эти соединения в виде отмирающего наземного опада и корней.

Леса характеризуются наибольшей биомассой по сравнению с остальными фитоценозами. Но в лесах (за исключением субтропиков) ежегодный прирост ее меньше, чем в луговых степях, причем в травянистых сообществах до 85 % биомассы составляют корни, органические вещества здесь почти целиком возвращаются в почву. Поэтому под луговыми травянистыми ассоциациями почвы бывают более плодородные, чем под лесами и сухими степями.

В лесных фитоценозах происходит глубокое промачивание почвенной толщи, в результате чего из почвы элювируются (вымываются) растворимые формы органических и минеральных соединений. В травянистых фитоценозах обильные ежегодные растительные остатки концентрируются в верхней части почвенного профиля, образуя перегнойно-аккумулятивный горизонт. Под моховым покровом накапливаются растительные остатки в виде торфа (из-за переувлажнения и медленного разложения их).

Процесс разложения органических остатков зависит также от химического состава: в хвойных лесах зольность опада составляет 1-2 %, в лиственных – увеличивается до 4 %, в степях и полупустынях – 2-4 %, а в опаде галофитной растительности солончаковых пустынь она достигает 14 %.

Растения обладают избирательной поглотительной способностью, которая выражается в том, что их корни извлекают из минерального субстрата химические элементы в нужных соотношениях. Например, в золе растений (особенно в злаках, осоках, хвощах, диатомовых) скапливается очень много кремнезема, в то время как почвенный раствор содержит его ничтожно малое количество. В растениях пустынь накапливается большое количество минеральных солей.

Роль животных в почвообразовании неотделима от существенного влияния растительности и микроорганизмов. Почва является жизненной средой для огромного числа позвоночных и беспозвоночных животных организмов. В процессе питания они измельчают растительную массу и перемещают ее в нижележащие горизонты, перемешивая органические вещества с минеральной частью.

Позвоночные животные (суслики, хомяки, сурки, кроты, слепыши, мыши, тушканчики, ящерицы, змеи, ужи и др.) создают в почвах свои норы и гнезда. Землерои перемещают минеральную массу из глубины почвенного профиля и выносят ее на поверхность. Например, в степной полосе в местах поселения этих животных образовались перерытые черноземы, каштановые и другие почвы.

Особенно большую работу по преобразованию органических остатков в почве производят дождевые черви, а также отчасти личинки многочисленных насекомых. Они осуществляют механическую и химическую переработку органо-минеральной части почвы.

Распространение животных в природе подчиняется закону зональности и имеет тесную связь с характером растительного покрова, климатом, почвообразующими породами.

Все организмы растительного и животного происхождения активно участвуют в малом биологическом круговороте веществ, и, находясь в тесном взаимодействии между собой и с минеральной частью, они способствуют развитию почвенного плодородия.

Климат является одним из важнейших факторов почвообразования и географического распространения почв. От угла наклона солнечных лучей к земной поверхности зависит поступление на нее солнечного тепла. На экваторе такой приток максимальный, а на полюсах Земли – минимальный. В связи с этим совокупность погодных условий на различных географических широтах подчиняется закону климатической зональности.

На почвообразование климат влияет как прямо (определяя энергетический уровень и гидротермический режим почвы), так и косвенно, воздействуя на изменение почв через растительность, жизнедеятельность животных и микроорганизмов.

Многолетний режим погоды (климат) зависит от высоты над уровнем моря и форм рельефа.

Различают две формы проявления климата – макроклимат и микроклимат. Из элементов климата на образование почв наибольшее влияние оказывают температура, атмосферные осадки, ветер. Различные соотношения между элементами климата и другими рассмотренными факторами почвообразования способствуют формированию пестрого почвенного покрова.

С климатом тесно связаны водные, воздушные и тепловые свойства почв. Именно тепловой режим почв определяет общую широтно-зональную закономерность распространения их на равнинных территориях. В горных условиях вертикальная зональность почв зависит от высоты местности и экспозиции склонов. С притоком на земную поверхность солнечного излучения тесно связан тепловой режим почв и энергетика почвообразования.

Совершенно особый фактор почвообразования – время. Длительность процессов почвообразования накладывает определенный отпечаток на свойства и облик каждой почвы, развивающейся из конкретной горной породы. В связи с этим почвы могут различаться по абсолютному и относительному возрасту.

Абсолютный возраст почв связан с геологическим прошлым в каждом регионе. С тех пор, когда любая конкретная территория стала сушей и на ней поселились растения и животные, началось наземное почвообразование. Однако в определении понятия абсолютного почвенного возраста следует также учитывать подводный период почвообразования, который связан с возрастом материнских пород.

Относительный почвенный возраст характеризуется разновременностью и различными скоростями протекания биологических, физико-химических и других процессов в сравниваемых почвах. Относительный возраст почв тесно связан с сельскохозяйственной деятельностью человека. Учет почвенного возраста важен для оценки результатов мелиорации земель, а также перспективных возможностей в деле повышения почвенного плодородия.

Хозяйственная деятельность человека – один из факторов почвообразования. В настоящее время почти не осталось девственных почв в зоне деятельности человека. Механическая обработка (вспашка), удобрение, осушение, орошение, сенокошение, выпас скота, вырубка лесов и другие приемы резко изменяют как направление и скорость естественного почвообразования, так и качество почвы. Человек теперь может сознательно управлять естественными процессами почвообразования, улучшая почвенное плодородие в антропогенном ландшафте. С развитием научно-технического прогресса и общественных отношений усиливается использование почв и их преобразование.

Т.о., сложная взаимосвязь всех перечисленных факторов почвообразования обусловливает формирование пестрого почвенного покрова. Взаимодействие живых организмов и продуктов их жизнедеятельности с материнской породой обычно проявляется по-разному. Но во всех случаях почвообразование является следствием биологического круговорота веществ в природе.

1. Неправильное применение удобрений и пестицидов. Внесение высоких доз азотных удобрений иногда отрицательно влияет на почвенную структуру и снижает противоэрозионную устойчивость почв.

2. Мелиоративные работы. При неправильной технологии таких работ снижается гумусовый слой почвы, плодородный слой почвы засыпается почвообразующей породой.

3. Лесозаготовки. Повреждаются и уничтожаются подлесок, травянистый покров, подстилка и верхний гумусовый слой почвы. Особенно большой вред почве наносят тракторные волоки и транспортировка леса по временным дорогам.

4. Раскорчевка леса. Вместе с корнями деревьев из почвы выносится большое количество гумуса.

5. Лесные пожары. Вместе с лесом уничтожается лесная подстилка и трава. Действие огня распространяется на гумусовый слой почвы, происходит деградация лесных почв.

6. Пожары на осушенных торфяных почвах. На пастбищах и пахотных массивах выгорает полностью органический слой почвы.

Деградация почвы включает процессы эрозии, сопровождается изменениями почвенной флоры и фауны, снижением плодородия, неблагоприятными изменениями в напочвенном растительном покрове, формированием бесплодных, пустынных земель. Различают также, ветровую (дефляционную) , ледниковую, оползневую, речную, биологическую и другие виды эрозии.

Засоление почв при орошении (накопление растворимых солей в почве) ;

Переувлажнение и заболачивание (совокупность явлений, возникающих в почве при постоянном увлажнении) .

Опустынивание – это уменьшение или уничтожение биологического потенциала земельного пространства, сопровождающееся сокращением его водных ресурсов, исчезновением сплошного растительного покрова, обеднением и перестройкой фауны и возникновением других условий, близких или аналогичных условиям пустыни.

Вторичное засоление, подщелачивание и подтопление орошаемых земель.

Ущерб от эрозии почв характеризуется следующими показателями. На слабоэродированных черноземах Русской равнины снижение толщины гумусового горизонта почвы на 1 см уменьшает урожай зерновых приблизительно на 1 ц/га. Полная и повсеместная компенсация потерь гумуса невыполнима из-за недостатка органических удобрений (а если была бы возможна, обошлась бы в миллиарды рублей в год) . С эрозией ежегодно теряется в 1,5 раза больше питательных веществ, чем вносится в виде минеральных удобрений. Смывается 30–50 % объема этих удобрений.

Экологический ущерб причиняется искажением потоков твердого и растворенного вещества в ландшафтах (заиление рек и озер, заморы рыбы в водоемах и т. п. ) , а вне непосредственного контакта с эродируемыми землями – множественными нарушениями природной среды при добыче, переработке и перевозке минеральных удобрений.

Какие условия влияют на формирование?

Почва — природная оболочка земли, верхний слой суши, покрывающей поверхность нашей планеты. Почвообразование происходило на протяжении многих миллионов лет под действием внешних природно-климатических факторов на горные породы. Земля обладает своим уникальным составом и строением. Почва является одной из важнейших составляющих биоценоза, именно в ней осуществляется поддержание экологических связей живых существ с жидкой, газообразной и твердой оболочкой Земли.

На процессы почвообразования прямо влияют внешние природные факторы, в которых он протекает, а также их сочетания.

Остановимся подробнее на каждой составной части схемы почвообразования.

Почвообразующие породы. Весь почвенный покров на нашей планете сформировался из горных пород, именно поэтому их химический состав играет определяющую роль в формировании свойств земли и ее качества. На направленность процесса почвообразования влияют такие свойства материнских пород, как их плотность, пористость, теплопроводность и габариты микрочастиц.
Климат. Воздействие климата на формирование грунтов многообразно. Ключевыми факторами становятся тепловой режим и уровень влажности, а также перераспределение воздушных масс в пространстве. От климата косвенно зависит и плодородие, поскольку определяет присутствие растительных сообществ особых типов.
Флора и фауна. По мере развития корневая система растений пронизывает материнскую породу и доставляет на поверхность грунта минеральные вещества. Соединяясь с продуктами жизнедеятельности животных, они формируют органические соединения и обуславливают плодородие земли.
Рельеф. Это косвенный фактор. Он влияет не на сам процесс почвообразования, а на перераспределение тепла и влаги в окружающей материнскую породу среде. Так, в низинах скапливается вода, а на возвышенностях и холмах она не задерживается — уровень влаги влияет на скорость разложения растительных остатков в земле. Южные склоны обычно получают больше тепла, чем северные — в теплой среде почвенные микроорганизмы более активны. На высоких участках более выражены процессы выветривания, а значит, горные породы быстрее растрескиваются и рассыпаются.
Возраст почвы. Почвенный покров, как любое другое природное тело, постоянно развивается, изменяет свой состав и структуру. Тот тип грунта, который мы видим сейчас — лишь один из этапов непрерывного процесса почвообразования. Даже если внешние факторы останутся неизменными, то верхний слой земли все равно будет подвергаться преобразованиям. Возраст может быть абсолютным и относительным. Под абсолютным подразумевается время с момента образования почвенного покрова до нынешней ступени развития. Однако далеко не все части суши на протяжении истории своего формирования были ею, многие образованы на месте бывших морей и океанов. Относительный возраст рассчитывают как разницу в развитии плодородного верхнего слоя в рамках одной территории.

В последнее столетие большое влияние на почвообразование влияет человек. Мелиоративные мероприятия, культивация полей, вырубка лесов, выбросы химических отходов — все это вносит свою лепту в изменение структуры и химического состава земли.

Как образуется почва?

Вопросы о том, как и в какой последовательности происходило образование почвы, занимает не одно поколение ученых-исследователей. Известно, что наша планета имеет плотное ядро, окруженное раскаленной мантией с вязкой структурой. Выше расположена внешняя кора, она состоит из горных пород. Около 4 миллиардов лет назад планета начала остывать, это сопровождалось выходом магмы на поверхность. В этом месте образовывались базальты, а под ними — граниты. На протяжении миллионов лет под действием внешних факторов происходил синтез новых веществ и изменял первичную материнскую породу.

После того как в земной атмосфере появился кислород, началось активное формирование осадочного слоя. В результате сильного нагрева горных пород в дневное время и последующего резкого охлаждения ночью происходило интенсивное выветривание. Оно привело к появлению трещин, со временем они углублялись и расширялись. В них проникала вода и замерзала, приводя к еще большему разрушению породы изнутри. Все эти физические воздействия приводят к тому, что горные породы дробились на обломки разной величины, постепенно они становились рыхлыми. Таким образом сформировались пески, гипс, известняк, а также глины.

Согласно данным исследований, в тот период на планете уже существовали простейшие одноклеточные и бактерии. Они питались атмосферным азотом и углеродом, поглощали минеральные компоненты материнской породы и довольно легко приспосабливались к изменяющимся условиям внешней среды.

В ходе жизнедеятельности они выделяли особые ферменты, способные растворять горные породы. Постепенно на их месте появлялись мхи и лишайники, которые продолжали разрушать горные породы. Отмирая, низшие растения разлагались микроорганизмами — это дало начало формированию первых плодородных горизонтов.

В этом слое содержались микро- и макроэлементы, необходимые для полноценного питания высших древесных и травянистых растений. Отмирающие части растений становились пищей для животных и бактерий. В процессе переработки они выделяли еще больше органических веществ, разрушающих горную породу. Благодаря этому в верхних слоях земли накапливался перегной. Таким образом, попадание растительных остатков в землю влекло за собой обогащение верхнего слоя биологически важными для растений элементами. Именно так происходила окончательная трансформация горных пород в землю. Этот процесс продолжается и по сей день.

В процессе биологических, физических и химических процессов формируется структура почвы — ее внутреннее строение из земляных комочков разной величины. Самые плодородные земли имеют мелкокомковатую или зернистую структуру, комочки в ней не превышают 1 см. В таких почвах образуется много пустот, они создают условия для поступления влаги и воздуха, что стимулирует усиленный рост числа полезных бактерий. Такой структурой отличаются черноземные грунты и близкие к ним почвы.

Какова роль живых организмов?

Большую роль в формировании почвы играют животные и растения. Листья, травинки, хвоя и ветки деревьев, попадая на землю, скапливались в верхнем слое. Они довольно быстро разлагаются и уже спустя 6 месяцев превращаются в удобрение высокого качества. В таком виде они расходуются растениями, а затем снова возвращаются в почву — происходит так называемый почвенный круговорот, который связывает в единое целое живую и неживую природу.

В процессе почвообразования активно участвуют и животные — полевки, кроты, суслики, а также черви и насекомые. По мере передвижения по грунту они разрыхляют землю и смешивают ее с гниющими растительными остатками. В результате улучшается химический состав почвы, она становится плодородной. Исследователи подсчитали, что, к примеру, кроты, прокапывая глубокие ходы, выкидывают на поверхность землю, богатую магнием, кальцием, железом и другими минералами.

За год в березовом лесу кроты поднимают наверх до 10 т гумусной земли на каждый гектар площади. Кроме того, в кротовинах накапливается вода, которая увлажняет землю и ускоряет процесс разложения растительных остатков.

Совокупность животных и растительных сообществ оказывает существенное влияние на почвообразование, улучшая структуру грунта, насыщая полезными веществами и тем самым повышая плодородие земли.

Читайте также: