Абиотические факторы почвы

По определению почвоведа В.Р. Вильямса. «Почва – это рыхлый горизонт суши, способный производить урожай растений».

Почва является гигантской экологической системой, которая наряду с Мировым океаном оказывает решающее влияние на всю биосферу. Почва активно участвует в круговоротах веществ и энергии в природе, поддерживает газовый состав атмосферы. Почва – это трехфазная среда, включающая твердую, жидкую и газообразные фазы, которые формируются в процессе взаимодействия климата, растений, животных и микроорганизмов.

Существует большое разнообразие типов почв: подзолистые, пески, глина, чернозем и др. Выделяют пять слоев (пластов) почвы (рис. 5.4).

А₁ – Этот горизонт называют гумусовым, он формируется при содействии растений и микроорганизмов. Количество гумуса определяет плодородие почвы.

А₀ – расположен (но не всегда есть) выше гумусового слоя. Называется этот слой «подстилка» или «дернина». Он состоит из растительных остатков, степного войлока, корневищ трав. Дернина влияет на тепловой и воздушный режимы корневой системы растений: защищает корни от перегрева и переохлаждения.

А₂ – горизонт вымывания – залегает под горизонтом А₁ и является малоплодородным подзолистым горизонтом. На черноземных почвах он, как правило, отсутствует. Горизонт характеризуется выносом основных химических веществ в более глубокие горизонты.

Еще глубже залегает горизонт В –иллювиальный слой. В нем накапливаются минеральные вещества из вышележащих слоев. Имеет бурую окраску и высокую плотность.

С – материнская горная порода, на которой формируется почва.

Основные свойства почвы:

1. Химический состав почвы: почвенная среда состоит из живой и косной материй; это слой материнский породы с живыми организмами и продуктами их жизнедеятельности.

Средний состав почвы:

- 50% – кремнезем (SiO₂),

- 25% – глинозем (Al₂O₃),

- 10% – оксиды железа (Fe₂O₃),

- на остальные вещества приходится около 15%, это: оксиды магния, калия, фосфора и кальция (MgO, K₂O, P₂O₅, CaO).

2. Механический состав почвы – важное физическое свойство. Различают четыре градации почв по механическому составу: песок, супесь, суглинок и глина. От градации зависит водопроницаемость почвы, ее плотность, способность проникновения в почву корней растений, аэрация, т.е. насыщенность почвы кислородом.

3. Состав растворенных в почве ионов, от которого зависят биохимические свойства почвы. Некоторые ионы для растений являются ядом, другие – жизненно необходимы. Особенно важны ионы водорода, определяющие кислотность почвы. Концентрация в нормальной почве ионов водорода (рН) должна быть близка к нейтральной (5.5). Известковые почвы с рН≥9, торфяные с рН≤4 являются непригодными для земледелия. Среди растений, однако, существуют ацедофильные организмы, которые требуют кислых почв (ель, щавель, мхи) и базофильные организмы – требуют известкования почв (ясень, люцерна). Основная масса организмов является нейтрофильными – предпочитают нейтральную почву (основные растения).

Существуют почвы с большим количеством растворенной в ней соли, особенно хлористого натрия. На таких почвах способны жить только растения-галофиты. Безразличны к питательности почвы все птицы, млекопитающие и человек.

4. Содержание биомассы. В почве обитают множество растительных и животных организмов, грибов, бактерий, водорослей. В среднем, биомасса живых организмов в пахотном слое, снятом с 1 гектара, равна (в кг): бактерий - 1000–7000; микрогрибов 100–1000; водорослей – 100–300; червей – 350–1000. Культурные растения в процессе роста изымают из почвы биогенные вещества. Потери восстанавливаются за счет внесения удобрений. Но удобрения непосредственно, как правило, растениями не усваиваются. В биологически доступную форму они трансформируются микроорганизмами почвы – без них почва неплодородна.