Почва строение: Строение и состав почв — урок. География, 6 класс.

§ 59. Почва

§ 59. Почва

Вы узнаете

•Какой состав и свойства имеют почвы.

•Какие условия влияют на образование почв.

•Какие бывают типы почв.

Вспомните

•Что такое почва?

•Чем почвы отличаются от горных пород?

•Из чего образуется перегной?

•Зачем удобряют почву?

Обратитесь к электронному приложению Почва и её состав. Почва образуется на границе земной коры и атмосферы.

Почва — это поверхностный слой земной коры на суше, обладающий плодородием.

Почва состоит из твёрдой, жидкой и газообразной частей. Твёрдая часть почвы — это частички разрушенных горных пород и перегной, перемешанные друг с другом. Песчаные и глинистые частицы — неорганическая часть почвы, а перегной — органические вещества. Жидкая часть почвы — это вода с растворёнными в ней органическими и неорганическими веществами. Вода заполняет поры между твёрдыми почвенными частицами. Газообразная часть представляет собой почвенный воздух, который, как и вода, заполняет поры и пустоты между частицами почвы. Из почвы получают питательные вещества, воду и воздух растения. Русский учёный В. В. Докучаев создал науку о почве, законах её образования и сохранения плодородия — почвоведение.

Почва пронизана корнями растений и служит средой обитания для множества животных и микроскопических водорослей, грибов и бактерий (рис. 201). Именно в ней отмечается самое большое во всей биосфере сгущение жизни. В каждом грамме почвы микроскопических организмов больше, чем людей на Земле. Корни растений и почвенные организмы — такая же неотъемлемая часть почвы, как и частички пород, и перегной.

Условия образования почв. Образование почвы зависит от многих условий: состава горных пород, климата, поверхностных и подземных вод, растительности, животных.

Горные породы, на которых образуется почва, называются почвообразующими (материнскими). На песках формируются песчаные почвы, на глинах — глинистые, на россыпях камней — каменистые.

С климатом связано не только обеспечение почвы теплом и водой. От него зависят скорость выветривания горных пород и образование перегноя, характер растительности и животного мира.

Рис. 201. Почвенные организмы

Рис. 202. Горизонты почвы

Верхний почвенный горизонт — перегнойный. В нём накапливаются остатки отмерших растений и образуется перегной. Ниже находятся переходные горизонты. Здесь происходит переход от перегнойного горизонта к почвообразующей (материнской) породе. Самый нижний горизонт — это сама почвообразующая порода.

Почвы очень тесно связаны с живыми организмами. Отмирающие растения и их части с помощью микроорганизмов превращаются в перегной. Почвенные животные перерывают и перемешивают почву. Особенно велика роль дождевых червей.

Таким образом, почва — это особое природное тело, в котором живое и неживое вещество сливаются в единое целое.

Особые условия образования почв — время и хозяйственная деятельность человека. Формирование почвы происходит очень медленно. За 100 лет её толщина увеличивается всего на 0,5—2 см. В отличие от природных условий, воздействие человека на почву целенаправленно. Люди изменяют почву в соответствии со своими потребностями.

От чего зависит плодородие почв. Плодородие почв определяется их свойствами: содержанием перегноя, влаги, воздуха, а также составом почвообразующих пород. Каменистые и песчаные почвы неплодородны, так как из них легко вымываются минеральные вещества и перегной. Повышают плодородие почв путём внесения удобрений. Чем больше в почве перегноя, тем больше питательных веществ для растений. Самые плодородные почвы — чернозёмы — сформировались в степях.

Строение почв. В почве выделяется несколько горизонтов, напоминающих слои (рис. 202). Горизонты появляются постепенно, по мере образования почвы. Они не имеют резких границ и плавно переходят один в другой.

Почвенные горизонты отличаются друг от друга количеством перегноя, цветом, составом.

Рис. 203. Чернозём и подзолистая почва

Сравните строение подзолистой почвы и чернозёмной. Найдите черты сходства и различия.

Из-за разнообразия условий образования выделяют много типов почв, имеющих разное строение и свойства. В России наиболее распространены подзолистые почвы. Они образуются под пологом хвойных и смешанных лесов. А на юге нашей страны под степной травянистой растительностью сформировались чернозёмы (рис. 203). Как вы уже знаете, это самые плодородные почвы.

Вопросы и задания

1.Какие части входят в состав почвы?

2.Какие условия влияют на формирование почв?

3.Какова роль климата и живых организмов в формировании почв?

4.От каких свойств почвы зависит её природное плодородие? Как можно повысить плодородие почв?

5.Какое строение имеют почвы? Почему верхний почвенный горизонт называется перегнойным?

6.По рисунку 203 расскажите об отличиях подзолистых почв и чернозёмов.

7.Почему почву называют бесценным природным богатством?

Почва как специфическая среда жизни. Строение почвы. — Студопедия

Поделись  

Общая характеристика. Почва— основа природы суши. Можно до бесконечности поражаться самому факту, что наша планета Земля единственная из известных планет, которая имеет удивительную плодородную пленку — почву. Как произошла почва? На этот вопрос впервые ответил великий русский ученый-энциклопедист М. В. Ломоносов в 1763 г. в своем знаменитом трактате «О слоях земли». Почва, писал он, не первозданная материя, а произошла она «от согнития животных и растительных тел… долготою времени». В. В. Докучаев (1846—1903) в классических работах о почвах России впервые стал рассматривать почву как динамическую, а не инертную среду. Он доказал, что почва не мертвый организм, а живой, населенный многочисленными организмами, она сложна по своему составу. Им было выявлено пять главных почвообразующих факторов, к которым относятся климат, материнская порода (геологическая основа), топография (рельеф), живые организмы и время.

Очень сложные химические, физические, физико-химические и биологические процессы протекают в поверхностном слое горных пород на пути их превращения в почву. Н. А. Качинский в своей книге «Почва, ее свойства и жизнь» (1975) дает следующее определение почвы: «Под почвой надо понимать все поверхностные слои горных пород, переработанные и измененные совместным воздействием климата (свет, тепло, воздух, вода), растительных и животных организмов, а на окультуренных территориях и деятельностью человека, способные давать урожай. Та минеральная порода, на которой почва образовалась и которая как бы родила почву, называется материнской породой».

По Г. Добровольскому (1979), «почвой следует называть поверхностный слой земного шара, обладающий плодородием, характеризующийся органо-минеральным составом и особым, только ему присущим профильным типом строения. Почва возникла и развивается в результате совокупного воздействия на горные породы воды, воздуха, солнечной энергии, растительных и животных организмов. Свойства почвы отражают местные особенности природных условий». Таким образом, свойства почвы в своей совокупности создают определенный экологический режим ее, основными показателями которого служат гидротермические факторы и аэрация.

В состав почвы входят четыре важных структурных компонента: минеральная основа (обычно 50 — 60% общего состава почвы), органическое вещество (до 10%), воздух (15 —25%) и вода (25—35%).

Минеральная основа (минеральный скелет) почвы — это неорганический компонент, образовавшийся из материнской породы в результате ее выветривания. Минеральные фрагменты, образующие вещество почвенного скелета, различны — от валунов и камней до песчаных крупинок и мельчайших частиц глины. Скелетный материал обычно произвольно разделяют на мелкий грунт (частицы менее 2 мм) и более крупные фрагменты. Частицы меньше 1 мкм в диаметре называют коллоидными. Механические и химические свойства почвы в основном определяются теми веществами, которые относятся к мелкому грунту.

Структура почвы определяется относительным содержанием в ней песка и глины. На рис. 5.37 изображен стандартный «треугольник почвенной структуры» и указаны границы одиннадцати структурных классов.

Рис. 5.37. Треугольная диаграмма классов почв (по Б. Небелу 1993).

Идеальная почва должна содержать приблизительно равные количества глины и песка с частицами промежуточных размеров. В этом случае образуется пористая, крупитчатая структура, и почва называется суглинками. Они обладают достоинствами двух крайних типов почв и не имеют их недостатков. Средне- и мелкоструктурные почвы (глины, суглинки, алевриты) обычно более пригодны для роста растений благодаря содержанию в достаточном количестве питательных веществ и способности удерживать воду.

В почве, как правило, выделяют три основных горизонта, различающиеся по морфологическим и химическим свойствам:

1. Верхний перегнойно-аккумулятивный горизонт (А), в котором накапливается и преобразуется органическое вещество и из которого промывными водами часть соединений выносится вниз.

2. Горизонт вымывания, или иллювиальный (В), где оседают и преобразуются вымытые сверху вещества. 3. Материнскую породу или горизонт (С), материал которой преобразуется в почву. В пределах каждого горизонта выделяют более дробные слои, также сильно различающиеся по свойствам (рис. 5.38).



Структура почвы | Почвы. Часть 2. Физические свойства почвы и почвенной воды

Структура почвы  относится к расположению отдельных частей почвы в единицы, называемые почвой  агрегаты . Заполнитель обладает твердыми частицами и поровым пространством. Агрегаты разделены плоскостями ослабления, в них преобладают глинистые частицы. Частицы ила и мелкого песка также могут быть частью заполнителя. Заполнитель действует как более крупная частица ила или песка в зависимости от его размера.

Расположение почвенных агрегатов в различных формах придает почве ее структуру. Естественные процессы, способствующие образованию агрегатов:

1) увлажнение и высыхание,

2) замораживание и оттаивание,

3) микробная деятельность, способствующая разложению органического вещества,

4) деятельность корней и почвы животные и

5) адсорбированные катионы.

Смачивание/высыхание и замораживание/оттаивание, а также активность корней или животных перемещают частицы вперед и назад, образуя агрегаты. Разлагающиеся растительные остатки и микробные побочные продукты покрывают частицы почвы и связывают частицы в агрегаты. Адсорбированные катионы помогают образовывать агрегаты всякий раз, когда катион связан с двумя или более частицами.

Агрегаты характеризуются формой, размером и устойчивостью. Типы агрегатов чаще всего используются при обсуждении структуры ( Таблица 2.3, Рисунок 2.5 ).

Рисунок 2.5. Структурные типы почвы.

Таблица 2. 3. Тип конструкции и описание

Структура – ​​одна из определяющих характеристик почвенного горизонта. Почва имеет только одну структуру на почвенный горизонт, но разные горизонты в почве могут иметь разные структуры. Все факторы почвообразования, особенно климат, влияют на тип структуры, которая развивается на каждой глубине. Зернистая и комковатая структура обычно располагается у поверхности почвы в горизонте А. Недра, преимущественно горизонт В, имеют шаровидно-глыбовое, глыбовое, столбчатое или призматическое строение. Плитчатая структура может быть обнаружена на поверхности или в недрах, в то время как однозернистая и бесструктурная структура чаще всего связана с горизонтом С. Перейдите к Почвы — Часть 1  для определения структуры различных горизонтов почв Холдреджа, Норы, Шарпсбурга и Валентайна.

Заполнители играют важную роль в почве, поскольку они влияют на объемную плотность, пористость и размер пор. Поры внутри агрегата довольно малы по сравнению с порами между агрегатами и между отдельными частицами почвы. Этот баланс крупных и мелких пор обеспечивает хорошую аэрацию, проницаемость и водоудерживающую способность почвы.

Обработка почвы, падающие капли дождя и уплотнение в первую очередь ответственны за разрушение агрегатов. Когда режущая кромка почвообрабатывающего орудия проходит через почву, срезающее действие в точке контакта разрушает агрегаты. Если обработка почвы проводится на одну и ту же глубину в течение нескольких лет, может образоваться пахотный поддон. Это одна из форм уплотнения. Частицы, которые когда-то были частью агрегатов, могут переориентироваться и образовать пластинчатые структуры. Степень разрушения агрегатов в результате обработки почвы зависит от количества энергии, которую почвообрабатывающее орудие отдает в почву. Полевой культиватор имеет небольшое прижимное давление и разрушает небольшое количество агрегатов. Однако диск имеет как режущее действие из-за вращения диска, так и срезающее действие. Вместе происходит значительное прижимное давление и разрушение.

Агрегаты на поверхности почвы могут разрушаться под воздействием дождевых капель. Отдельные частицы, которые когда-то были частью заполнителя, могут легко образовывать корку при высыхании почвы. Корка очень похожа на корку, образовавшуюся на луже после дождя. Воде очень трудно проникнуть в корку, а проросткам трудно протиснуться сквозь корку. Таким образом, полевые работы, приводящие к разрушению агрегатов на поверхности почвы, имеют пагубные побочные эффекты. Частицы также могут разрушаться, если они отделяются от осадков.

Уплотнение может привести к разрушению заполнителей на поверхности почвы и подпочвы, если приложенная сила от колесного движения, движения животных или движения людей превышает силу, удерживающую заполнитель вместе. Полевые наблюдения показали, что уплотнение может привести к разрушению зернистой структуры на поверхности почвы и преобразованию ее в блочную структуру, а блочная или субугловатая блочная структура в недрах почвы станет бесструктурной.

Агрегации способствуют рост корней и добавление органического материала. Корни выделяют соединения, которые используются микроорганизмами в качестве пищи. Кроме того, по мере того как корни поглощают воду и высушивают почву, вдоль ослабленных поверхностей образуются трещины. Наконец, когда корни загнивают, корневые каналы служат проводниками для воды, которые облегчают смачивание/высыхание и замерзание/оттаивание.

Органический материал может быть добавлен в виде растительных остатков, навоза, шлама и сидератов. Эти добавки обычно вносятся в поверхностный слой почвы и имеют решающее значение для развития зернистой и комковатой структуры. Поскольку органический материал включается в почву, почвенных животных и микроорганизмы, он способствует развитию структуры недр.

Предыдущая страница

Следующая страница

Структура почвы – Введение в почвоведение

Перейти к содержимому

Эмбер Андерсон

• Определение структур почвы и факторов, влияющих на их развитие
• Предсказать, какая структура может присутствовать, учитывая дополнительную информацию, такую ​​как состояние почвы или горизонт
• Объясните, как структура может влиять на рост растений или другие функции почвы
• Предсказать, как факторы управления могут повлиять на структуру

Ключевые слова: Структура, агрегация, зернистая, плитчатая, глыбовая, призматическая, столбчатая, массивная

Структура:

Даже в одной и той же почве или районе методы управления могут влиять на структуру

Структура почвы — это форма, в которой частицы почвы группируются вместе и образуют агрегаты. Почвенный агрегат или конгломерат песка, ила, глины, а иногда и органического материала может иметь самые разные формы.

Структура важна, потому что она позволяет критическим областям открытого пространства, жизненно важным для движения воды, роста корней и почвенных организмов. Представьте классную комнату или пространство, в котором вы в данный момент просматриваете это: когда материалы эффективно объединены, это дает пространство для взаимодействия. Если только куча строительных материалов, пространство не выполняет ту же функцию.

Факторы, влияющие на агрегацию

Различные факторы влияют на то, как частицы почвы агрегируют или группируются вместе. Ожидается, что биологическая активность, органические добавки, циклы смачивания/сушки, циклы замораживания/оттаивания увеличат агрегацию, тогда как обработка почвы, уплотнение и химические свойства, такие как натрий, уменьшат агрегацию.

Формы:

Гранулированный

Этот лесной горизонт А имеет преимущественно зернистую структуру, с небольшими глыбами. Фото: Эмбер Андерсон

Эти округлые группы частиц плохо упаковываются друг в друга, что дает больше пространства для прохождения воды. Они чаще всего встречаются в горизонтах А с более высоким уровнем

.

л органического вещества, здоровый рост корней, без значительного уплотнения.

Хотя здесь можно увидеть хрупкую, плитчатую структуру, особенно около 7-8 см, поскольку линии в почве проходят горизонтально, а не вертикально.

Пластина

Естественные изломы в этой почве, обычно встречающиеся в горизонтах Е, горизонтальные, а не вертикальные. Они легко уничтожаются при обработке почвы. Обратите внимание, что это отличается от «пластин», образуемых работающим оборудованием, когда почва влажная. Хотя они выглядят несколько похожими, эта структура естественным образом формируется с течением времени.

Здесь можно увидеть влияние обработки почвы: более блочная структура обнаружена в правом, возделываемом ядре, тогда как более зернистая структура обнаружена в левом ядре, взятом с постоянного пастбища. Фото предоставлено Эмбер Андерсон

Блочный

Блочные структурные единицы часто встречаются в горизонте В или культурном горизонте А. Они могут быть сгруппированы либо угловатыми глыбовыми, имеющими острые углы, вероятно встречающимися в более глинистых грунтах, либо субугловатыми глыбовыми, с более закругленными углами.

Очень крупная призматическая структурная единица, найденная на северо-западе Миннесоты. Фото: Эмбер Андерсон

Prismatic

У них более длинные естественные разрывы в почве по вертикали, а не по горизонтали. Как и в случае с этой большой призмой на фото (справа), они обычно встречаются в горизонте В. Вода и корни в этой почве, скорее всего, будут двигаться преимущественно через промежутки между этими участками.

Столбчатый

Столбчатая конструкция на почве, подвергшейся воздействию натрия, в Южной Дакоте. Значительное накопление натрия над оранжевым ногтем на глубине около 25 см.

Столбчатые структуры представляют собой особый тип структур, образующихся при воздействии натрия на призматическую структуру. Внешний вид «кекса» или «попкорна» на вершине призмы возникает из-за диспергирующих частиц натрия. Это агрономически сложные почвы. И вода, и корни, скорее всего, будут иметь проблемы с легким перемещением через эту почву.

Эта поверхность почвы является «неструктурной», поэтому ее можно определить как массивную. Фото Кредиты Эмбер Андерсон

Массивная или однозернистая

Эти «неструктурные» единицы указывают на то, что с момента отложения в этой почве произошли ограниченные изменения. В материалах ледникового тилла большой кусок, скорее всего, сломается между точками приложенного давления, а не развалится по заранее определенным линиям. Почва Среднего Запада на глубине примерно в пять футов может не иметь развитой структуры, потому что на нее требуется какое-то воздействие. Корни, замораживание-оттаивание, увлажнение-высыхание и другие факторы действуют здесь менее активно, замедляя изменения.

Для однозернистых почв отсутствие мелких частиц или органического вещества означает, что нет значительных сил, удерживающих песчинки вместе. Это эффект, который вы, возможно, видели в песочнице или на пляже, так как небольшое волнение заставит песок рассыпаться на отдельные песчинки.

Влияние управления:

Поскольку рост растений приводит к увеличению структуры почвы, чем больше рост растений, тем лучше структура. В экосистемах прерий ожидается прочная зернистая структура.

Обработка почвы может оказать негативное воздействие на структуру почвы, особенно если она проводится в плохих (как правило, слишком влажных) условиях. Рассмотрим конструкцию здания из предыдущего примера в этом обсуждении. При строительстве из этой кучи строительных материалов стена удаляется или повреждается, поэтому ее необходимо сначала восстановить, что замедляет прогресс.