Изучение свойств, структуры, агрономического значения почвы верховых и низинных болот, путей улучшения плодородия. Анализ поверхностных слоев земной коры, которые образуются и развиваются в результате взаимодействий живых микроорганизмов и горных пород.
Соответствующая экосистема характеризуется накоплением в верхних горизонтах субстрата мертвых неразложившихся растительных остатков, во временем превращающихся в торф. Болота возникают при зарастании озер, в результате переувлажнения почвы, при неглубоком залегании грунтовых вод и т.д. Болота возникают при зарастании озер, в результате переувлажнения почвы, при неглубоком залегании грунтовых вод и т.д. Тип этих почв подразделяют на два подтипа: - болотные верховые торфяно-глеевые почвы имеют мощность торфяного слоя от 20 до 50 см, развиваются на периферии верховых болот или в относительно небольших бессточных понижениях водоразделов; Торф этих почв слабо гумифицирован; гумусовые вещества составляют 10-15% общего углерода, в их составе преобладают ФК.Почва - колоссальное природное богатство, обеспечивающее человека продуктами питания, животных - кормами, а промышленность сырьем. Чтобы правильно использовать почву, надо знать, как она образовывалась, ее строение состав и свойства. Почва обладает особым свойством - плодородием, она служит основой сельского хозяйства всех стран. Однако ценность почвы определяется не только ее хозяйственной значимостью для сельского, лесного и других отраслей народного хозяйства; она определяется также незаменимой экологической ролью почвы как важнейшего компонента всех наземных биоценозов и биосферы земли в целом. Болота представляют собой сложный природный комплекс, который можно рассматривать как систему вода - растительность - торф.
Введение
Почва - это поверхностный слой земной коры, который образуется и развивается в результате взаимодействий, живых микроорганизмов, горных пород и является самостоятельной экосистемой.
Важнейшим свойством почвы является плодородие почвы, т.е. способность обеспечить рост и развитие растений. Это свойство представляет исключительную ценность для жизни человека и других организмов. Почва является составной частью биосферы и энергии в природе и поддерживает газовый состав атмосферы.
Болото - участок земной поверхности, постоянно или большую часть года насыщенный водой и покрытый специфической болотной растительностью. Соответствующая экосистема характеризуется накоплением в верхних горизонтах субстрата мертвых неразложившихся растительных остатков, во временем превращающихся в торф. Болота возникают при зарастании озер, в результате переувлажнения почвы, при неглубоком залегании грунтовых вод и т.д. Различают верховые, низинные и переходные болота.
Агрономическое значение плодородия почв очень велико, оно выходит на первое место среди таких показателей как климат, рельеф и др., но оно так же носит относительный характер по отношению к различным культурам.
Почвы верховых и низинных болот. Свойства, пути их улучшения.
Болото - участок земной поверхности, постоянно или большую часть года насыщенный водой и покрытый специфической болотной растительностью.
Соответствующая экосистема характеризуется накоплением в верхних горизонтах субстрата мертвых неразложившихся растительных остатков, во времени превращаются в торф.
Болота возникают при зарастании озер, в результате переувлажнения почвы, при неглубоком залегании грунтовых вод и т.д.
Различают верховые, низинные и переходные болота. По преобладающей растительности различают лесные, кустарничковые, травяные, моховые болота; по микрорельефу различают бугристые, плоские и выпуклые болота.
Болотные торфяные верховые почвы расположены преимущественно в тундровой зоне и в под зонах северной и средней тайги. Образуются чаще всего на водоразделах в условиях застойного увлажнения атмосферными водами. Основная растительность - сфагновые мхи, полукустарнички (морошка, клюква, багульник, голубика и др.), а также угнетенные древесные породы (ель, сосна, береза).
Тип этих почв подразделяют на два подтипа: - болотные верховые торфяно-глеевые почвы имеют мощность торфяного слоя от 20 до 50 см, развиваются на периферии верховых болот или в относительно небольших бессточных понижениях водоразделов;
- болотные верховые торфяные почвы отличаются более мощным торфяным слоем (>50см), занимают основную часть верховых болот.
Выделяют три рода верховых торфяных почв: -обычные - торфяной слой состоит из сфагнового или кустарниково-пушицевого торфа;
- переходные остаточно-низинные засфагненные характеризуются более разложившимся торфом нижней его части;
- гумусово-железистые развиваются на песках и имеют под слоем торфа сильно о железненный коричневый или ржаво-коричневый гумусово-железистый горизонт.
На виды подразделяются: - по мощности торфяного слоя - на торфянисто-глеевые (Т от 20 до 30 см), торфяно-глеевые (Т 30-50 см), торфяные на мелких торфах (Т 50-100 см), торфяные на средних торфах (Т 100-200 см) и торфяные на глубоких торфах (Т > 200 см);
- по степени разложения торфа (верхние 30-50 см) - на торфяные-степень разложения < 25%, перегнойно-торфяные - 25 - 45%.
Болотные низинные торфяные почвы развиваются в понижениях рельефа на водоразделах, надпойменных террасах, поймах, в приозерных понижениях под травянистой растительностью (осоки, тростник, камыш и др.) в условиях избыточного увлажнения жесткими водами.
Разделяются на следующие четыре подтипа: - низинные обедненные торфяно-глеевые;
- низинные обедненные торфяные;
- низинные (типичные) торфяно-глеевые;
- низинные (типичные) торфяные.
Первые два подтипа формируются при переувлажнении слабоминерализованными водами и развиты преимущественно в северной и средней тайге, вторые (низинные типичные) - под действием жестких грунтовых вод и распространены в южной тайге и лесостепи. Деление на роды связано с гидрогенной аккумуляцией в торфяных горизонтах карбонатов, соединений железа и т.д.
Выделяют следующие роды: - нормально зональные
- карбонатные
- солончаковые
- вивианитовые
- сульфатнокислые
- оруденелые
- заиленные.
Разделение на виды аналогично верховым торфяным почвам.
Особенности состава и свойств болотных торфяных почв определяют показателями состава и свойств торфяных горизонтов. Состав глеевых горизонтов разнообразен и в значительной степени зависит от гранулометрического, минералогического и химического составов пород и почв, на которых сформировались торфяные почвы. Общими их особенностями являются неблагоприятные физические свойства (дезагрегированность и уплотненность) и наличие закисных форм железа.
Генетическую и агрономическую оценку торфяных почв проводят по мощности торфяного слоя и следующим показателям торфа: - степени разложения, важную характеристику торфа - определяют по относительному содержанию (%) продуктов распада тканей, утративших клеточное строение. Ее устанавливают специальными анализами торфа, изучением строения растительных остатков под микроскопом. В полевых условиях степень разложения можно определить глазомерно. Чем выше степень разложения торфа, тем ценнее агрономические качества торфяных почв как объекта возможного земледельческого освоения. Торф верховых болотных почв имеет слабую или среднюю степень разложения, а низинных - чаще всего высокую;
- ботаническому составу;
- составу органического вещества, где основную часть (в среднем 85-95%) торфа. В верховых болотных почвах оно представлено преимущественно целлюлозой, гемицеллюлозой, лигнином и воскосмолами. Торф этих почв слабо гумифицирован; гумусовые вещества составляют 10-15% общего углерода, в их составе преобладают ФК. Торф низинных болотных почв хорошо гумифицирован, в нем до 40-50% гумусовых веществ, в составе которых преобладают гуминовые кислоты;
- содержанию азота, торф болотных почв богат азотом (от 0,5-2,0% в верховых и до 3-4% в низинных почвах), но он содержится в трудно мобилизуемых формах. В торфе верховых болотных почв азот представлен в различных азотсодержащих соединениях исходных растительных остатков, в торфе низинных почв - в значительной части и азотом гумусовых веществ. По запасам и формам соединений азота низинные болотные почвы более ценны по сравнению с верховыми как объект освоения и использования торфа для приготовления удобрений;
- зольности торфов имеет важное агрономическое значение, так как в составе золы присутствуют зольные элементы питания (Р, К, Са, Mg и др.). В то же время повышенное содержание оксидов железа, водорастворимых солей в составе золы торфа резко снижает его качество. Зольность торфов верховых болотных почв наиболее низкая (2-5%), низинных - составляет от 5-10% у обедненных (переходных) до 30-50% у высокозольных;
- составу зольных элементов в верховых болотных почвах состав и содержание зольных элементов определяются зольностью исходных растительных остатков, а в низинных в большой мере зависит от гидрогенной аккумуляции веществ и степени заиления торфа. Наиболее важными компонентами золы являются фосфор, калий, кальций. Фосфор в торфе содержится в основном в органической форме и в небольших количествах (0,1-0,4%), за исключением некоторых травянистых и ольшаниковых болот, в торфе которых фосфор может накапливаться в виде вивианита до 2-8% на сухое вещество торфа. Все виды торфа бедны калием. Содержание кальция в торфе верховых болот невелико, а в торфе низинных почв - в среднем 2-4%, достигая в карбонатных родах 30% и выше. В торфе определенных видов содержится значительное количество железа (5-20% и более в пересчете на Fe2O3), в засоленных торфяных почвах содержится до 2% водорастворимых солей;
- реакции и физические свойства, торфяные горизонты болотных почв имеют специфические физические свойства: низкие показатели плотности, высокую влагоемкость, слабую водопроницаемость и теплопроводность. Влагоемкость низинного торфа колеблется от400 до 900%, верхового - от 1000 до 1200%. Реакция торфа верховых болотных почв кислая, а низинных колеблется от слабокислой до слабощелочной (в низинных карбонатных почвах). Лишь сульфатные низинные торфяные почвы имеют крайне кислую реакцию (PHKCL 1,1-3,0). Все виды торфа имеют высокую емкость поглощения катионов (от 80-90 до 130-200 мг * экв), но различаются по гидролитической кислотности и насыщенности основаниями. У верховых почв V= 10-30%, а у низинных - 70-100%.
Торфянистые почвы по своим физическим свойствам очень разнообразны. Они имеют рыхлую водопроницаемую структуру, не требующую особенного улучшения. Но все они содержат мало фосфора, магния и особенно калия, в них не хватает многих микроэлементов, в первую очередь меди.
В зависимости от их происхождения и мощности образующего их торфяного слоя торфянистые почвы делятся на низинные, переходные и верховые.
Наиболее пригодны для выращивания садовых и огородных растений низинные торфяники, чаще расположенные в широких ложбинах со слабым уклоном. Эти почвы имеют хороший растительный покров. Торф на таких торфяниках хорошо разложился, поэтому он почти черный или темно-коричневый, комковатый. Кислотность торфяного слоя на таких участках слабая или даже близкая к нейтральной.
Низинные торфяники имеют достаточно высокий запас питательных веществ по сравнению с переходными и особенно верховыми торфяниками. В них содержится много азота и гумуса, так как растительные остатки хорошо разложены, кислотность почвы слабее, в них достаточно воды, которую надо отвести в канавы.
Но, к сожалению, этот азот находится в низинных торфяниках в почти недоступной для растений форме и только после проветривания может стать доступным для растений. Всего 2-3% азота от общего количества находится в виде нитратных и аммиачных соединений, доступных растениям.
Ускорить переход азота в доступное для растений состояние можно путем осушения торфяной почвы и усиления деятельности микроорганизмов, способствующих разложению органического вещества, за счет внесения в почву небольшого количества навоза, спелого компоста или перегноя.
Верховые торфяники обычно избыточно увлажнены, поскольку имеют довольно ограниченный сток дождевых и талых вод. Они сильно волокнисты, поскольку в них нет условий для более значительного разложения растительных остатков. Это приводит к сильному закисанию торфа, чем и объясняется его очень высокая кислотность. Такие торфяники имеют светло-бурую окраску.
Элементы питания в верховом торфе, которых в любой торфяной почве и так мало, находятся в недоступном для растений состоянии. А почвенные микроорганизмы, способствующие поддержанию плодородия почвы, в них часто просто отсутствуют.
При закладке на таких почвах садов и огородов для их окультивации требуются большие затраты. Чтобы такие почвы стали пригодными для выращивания садово-огородных растений, в них надо внести известь, речной песок, глину, перепревший навоз, минеральные удобрения.
Известь снизит кислотность, песок улучшит структуру, глина увеличит вязкость и добавит питательных веществ, а минеральные удобрения обогатят почву дополнительными элементами питания. В результате разложение растительных остатков торфа ускорится, и создадутся условия для выращивания культурных растений.
А в чистом виде верховой торф практически можно использовать только как подстилку для скота, поскольку он хорошо впитывает навозную жижу.
Для всех типов торфянистых почв характерна низкая теплопроводность, поэтому они медленно оттаивают и прогреваются весной, значительно чаще подвергаются воздействию возвратных заморозков, что задерживает начало весенних работ.
Считается, что температура таких почв в среднем за период вегетации на 2-3 градуса ниже по сравнению с температурой минеральных почв. На торфяных почвах позднее кончаются заморозки весной и раньше начинаются осенью. Создать более благоприятный температурный режим на таких почвах можно только одним способом - путем отвода избыточной воды и созданием рыхлой структурной почвы.
Торфяные почвы в их естественном состоянии почти непригодны для выращивания садовых и огородных растений. Но в связи с наличием в них большого количества органического вещества они обладают значительным «скрытым» потенциалом плодородия, все четыре «ключа» от которого находятся в ваших руках.
Эти ключами являются снижение уровня грунтовых вод, известкование почвы, внесение минеральных добавок и использование органических удобрений. А теперь попробуем чуть подробнее ознакомиться с этими «ключами».
Структура почв, агрономическое значение
Почва - это слой вещества, лежащий поверх горных пород земной коры, особое природное образование, играющее очень важную роль в наземных экосистемах. Почва является связующим звеном между биотическим и абиотическим факторами биогеоценоза.
В состав почвы входят четыре важнейших компонента: - минеральная основа (50-60 % от общего объема)
- органическое вещество (до 10 %)
- воздух (15-25 %)
- вода (25-35 %)
Почвы состоят из частиц различного размера, начиная от крупных валунов и заканчивая мелким грунтом (частицы мельче 2 мм в диаметре) и коллоидными частицами (< 1 мкм). Обычно частицы, составляющие почву, делят на глину (мельче 0,002 мм в диаметре), ил (0,002-0,02 мм), песок (0,02-2,0 мм) и гравий (больше 2 мм). Механическая структура почвы имеет очень важное значение для сельского хозяйства, определяет усилия, требуемые для обработки почвы, необходимое количество поливов и т. п. Хорошие почвы содержат примерно одинаковое количество песка и глины; они называются суглинками. Преобладание песка делает почву более рассыпчатой и легкой для обработки; с другой стороны, в ней хуже удерживается вода и питательные вещества. Глинистые почвы плохо дренируются, являются сырыми и клейкими, но зато содержат много питательных веществ и не выщелачиваются. Каменистость почвы (наличие крупных частиц) влияет на износ сельскохозяйственных орудий.
В состав почвы входят песок и алеврит (формы кварца (кремнезема) SIO2 с добавками силикатов (Al4(SIO4)3, Fe4(SIO4)3, Fe2SIO4) и глинистых минералов (кристаллические соединения силикатов и гидроксида алюминия).
Агрономическое значение плодородия почв очень велико, оно выходит на первое место среди таких показателей как климат, рельеф и др., но оно так же носит относительный характер по отношению к различным культурам.
Относительное плодородие - это плодородие почвы (ландшафта) по отношению к определенному виду растений, растительной ассоциации или группе культур. Требования отдельных видов или групп культур к почвенным условиям могут существенно различаться. Свойства почв, благоприятные для одних растений, могут лимитировать урожайность других. Например, мох сфагнум прекрасно себя чувствует на верховых болотных почвах с сильнокислой реакцией среды и высокой влажностью, но его нельзя вырастить на почвах с нейтральной или щелочной реакцией среды и с нормальными для большинства культур условиями увлажнения.
В настоящее время все сельскохозяйственные культуры по отношению к условиям питания разделены на три группы: 1) культуры невысокого выноса питательных веществ: зерновые, плодовые;
2) культуры повышенного выноса: зернобобовые, корнеплоды, картофель, саженцы плодовых;
3) культуры большого выноса: овощные, некоторые технические культуры, чай, цитрусовые, виноград.
Соответственно их требованиям к условиям питания дифференцированы группировки почв по содержанию элементов питания. Известно отношение многих групп культурных растений к реакции среды, окислительно-восстановительным условиям, содержанию водорастворимых солей, повышенной плотности и др. внутри каждой группы сельскохозяйственных культур (зерновые, овощные, плодовые) также существуют различия отдельных культур в требованиях к почвенным условиям. Например, из зерновых культур озимая пшеница характеризуется высокой требовательностью к почвенным условиям, а овес - низкой; из овощных, соответственно - огурцы, томаты и редька, редис. Для большинства пропашных культур оптимальной является нейтральная и близкая к нейтральной реакция среды, а для картофеля - слабокислая. Это создает определенные сложности в регулировании почвенного плодородия, поскольку, как правило, культуры выращиваются в условиях севооборотов, и почвы каждого поля севооборота должны отвечать потребностям всех культур севооборота. Оптимальное сочетание требований культур и особенностей почвенных условий лучше всего может реализоваться в адаптивно-ландшафтных системах земледелия, в которых на первое место ставится задача не изменения свойств почв в соответствии с требованиями культур, а подбор культур для определенных почвенных условий. В качестве примера можно привести многовековой положительный опыт выбора участков под плодовые насаждения, чайные плантации, виноградники, сенокосы и пастбища и др.
Вывод
Почва - колоссальное природное богатство, обеспечивающее человека продуктами питания, животных - кормами, а промышленность сырьем. Веками и тысячелетиями создавалась она. Чтобы правильно использовать почву, надо знать, как она образовывалась, ее строение состав и свойства. Почва обладает особым свойством - плодородием, она служит основой сельского хозяйства всех стран. Почва при правильной эксплуатации не только не теряет своих свойств, но и улучшает их, становится более плодороднее.
Однако ценность почвы определяется не только ее хозяйственной значимостью для сельского, лесного и других отраслей народного хозяйства; она определяется также незаменимой экологической ролью почвы как важнейшего компонента всех наземных биоценозов и биосферы земли в целом.
Болота представляют собой сложный природный комплекс, который можно рассматривать как систему вода - растительность - торф. Ведущим фактором служит избыток влаги, обусловливающий развитие специфической влаголюбивой растительности и определенный тип почвообразования с формированием торфяной залежи.
Болотам принадлежит важная роль в природе. Они увлажняют воздух окружающих территорий, питают реки, являются местами произрастания ценных видов растений (клюквы, морошки, голубики и др.) и обитания многих видов животных, особенно птиц. Люди используют болота. На них разрабатывают торф, который применяется в качестве топлива, удобрения и химического сырья.
На болотах собирают ягоды, лекарственные растения. Частично низинные болота осушают и превращают в сельскохозяйственные угодья, которые отличаются высоким плодородием. Но следует помнить, что не все болота подлежат осушению, часть из них надо сохранять, чтобы не нарушить сложившихся в природе взаимосвязей. Это касается прежде всего верховых болот, поскольку велико их гидрологическое влияние на речной сток, особенно тех рек, средние и нижние отрезки которых лежат в зонах недостаточного увлажнения.
Список литературы
агрономический почва плодородие кора
1. Любушкина С.Г. Общее землеведение: Учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по спец. "География" / С.Г. Любушкина, К.В. Пашканг, А.В. Чернов; Под ред. А.В. Чернова. - М.: Просвещение, 2004. - 288 с.
2. Кауричев И. С., Панов Н. П., Розов Н. Н., Стратонович М. В., Фокин А. Д. Почвоведение. М., 1989
3. Мир болот. Учебное пособие / Под ред. Проф. Доктора технологических наук А.М. Черняева. - Екатеринбург.- Банк культурной информации, 2001
4. Денисенков В. П. Основы болотоведения: Учебное пособие. Санкт Петербург., 2000 г.
