Почвообразование, плодородие и бонитировка почв, мелиорация, защита почв от эрозии

ботинировка плодородие почва Почвообразование — это сложный биофизико-химический природный процесс преобразования материнской горной породы в почву, ее становления и эволюции под воздействием комплекса факторов. Преобразование горной породы в почву происходит в результате одновременно идущих процессов — выветривания и почвообразования. Они тесно связаны между собой, но обычно первый процесс предшествует. Физическое и химическое выветривание подготавливают породу к почвообразованию — доводят до состояния рухляка, в котором может содержаться некоторое количество влаги и элементов питания в доступной форме.

Общая схема почвообразования состоит из следующих основных стадий:

• 1) привнесение химических элементов и соединений с атмосферными осадками, почвенными животными и растениями в почвообразующую породу;
• 2) элементарные процессы содействуют преобразованию, перемещению и аккумуляции химических элементов по профилю почвы и формированию генетических горизонтов;
• 3) частичный вынос химических элементов за пределы почвенного профиля с участием атмосферных осадков.
• 1 стадия — привнесение химических элементов и соединений с атмосферными осадками, почвенными животными и растениями в почвообразующую породу. Почвообразование начинается с поселения на продуктах выветривания горной породы микроорганизмов, растений, животных. Сначала поселяются одноклеточные организмы (фотои хемосинтезирующие авторофы), микроскопические водоросли. Они добывают из породы труднодоступные элементы и связывают азот — тем самым создают условия для поселения более сложных растительных организмов. Зеленые растения поглощают из породы необходимые химические элементы, осуществляют фотосинтез и создают органические вещества. Органические остатки отмерших организмов разлагаются микроорганизмами. Из большей части остатков, после их частичного разложения, синтезируется новое стойкое вещество — гумус, а остальная часть полностью минерализуется до конечных продуктов разложения — СО2, Н2О, ионы. Гумус постепенно накапливается в верхней части породы, придавая ей темную окраску и новые свойства. Одновременно с образованием гумуса идет и процесс его разложения микроорганизмами.

В результате постоянно идущих процессов синтеза и разложения органического вещества происходит круговорот углерода, азота и элементов зольного питания в системе почва — растение — почва. Его обычно называют малым или биологическим круговоротом веществ. Благодаря биологическому круговороту в верхних слоях почвы накапливаются элементы питания растений N, К, Р, Са, S, и др. В результате порода приобретает качественно новое свойство — плодородие.

Вместе с малым круговоротом веществ в природе имеет место и так называемый большой, или геологический, круговорот веществ. С ним связан процесс выноса из почвы взмученных и растворенных веществ в ручьи, реки, моря, океаны с образованием на дне водоема осадочных пород.

В результате геологических изменений земной коры они вновь могут выйти на дневную поверхность и попасть под влияние континентального выветривания. Очевидно, что для поддержания плодородия почвы необходимо стремиться содействовать проявлению биологического круговорота веществ и ограничивать геологический.

Отличительной чертой почвообразовательного процесса является синтез минеральных соединений — глинистых минералов, солей под воздействием организмов, продуктов их распада, атмосферных факторов. Одновременно идут и процессы разрушения минералов. В итоге минералогический состав почвы может существенно отличаться от минералогического состава материнской породы.

2 стадия — преобразование, перемещение и аккумуляция химических элементов по профилю почвы и формирование генетических горизонтов.

Почвообразование сопровождается взаимодействием минеральных и органических веществ с образованием сложной системы органо-минеральных соединений.

Характерная черта почвообразовательного процесса — перераспределение части минеральных и органических веществ по вертикальному профилю с помощью воды и корневых систем растений и возникновение генетических горизонтов.

В начальной фазе образования почвы возникают фрагментарные почвенные горизонты. В период зрелой фазы формируется почвенный профиль и устанавливаются показатели состава и свойств почв.

3 стадия — частичный вынос химических элементов за пределы почвенного профиля с участием атмосферных осадков. Эта стадия начинается когда почва уже сформирована (наличие почвенного профиля, определенного состава и свойств почвы).

В результате общей схемы почвообразования формируется новая регулирующая, открытая биокосная система, для которой характерны цикличный и поступательный характер почвообразования. Скорость почвообразования зависит от величины используемых энергетических ресурсов. Поэтому почвообразование во влажных экваториальных лесах в девять раз происходит быстрее, чем в зоне тундры. Использование энергии на почвообразование в тундре составляет 8 МДж/см2 почвообразования в год, а в тропиках — 240−280 МДж/см2 в год. Соотношение энергии, используемой на процессы следующие: 100 частей идет на испарение, одна часть — на биохимические процессы, 0,01 части — на выветривание.

Изменчивость в пространстве и во времени факторов почвообразования, а значит и процессов, которые имели место в прошлом и действуют в настоящее время, обусловливает закономерности географического распространения почв на земной поверхности, их развитие, эволюцию.

При изменении экологических условий (климат, растительность и др.) почва вступает в фазу эволюционного развития — в ней возникают новые признаки и свойства, соответствующие изменившимся экологическим факторам.

Плодородие почвы — способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, влаге и воздухе, а также обеспечивать условия для их нормальной жизнедеятельности. При взаимодействии компонентов почвы появляется плодородие. Почва состоит из перегноя, воды, воздуха, глины и песка. На её плодородие существенно влияет содержание азота, фосфора, калийных солей и других веществ.

С давних пор человек оценивает почву главным образом с точки зрения её плодородия. Именно от плодородия зависит урожай.

Почва — сложная система, которая живёт и развивается по своим законам, поэтому под плодородием нужно понимать весь комплекс почвенных свойств и процессов, определяющих нормальное развитие растений. Все процессы, происходящие в почве, связаны между собой. Исключение или ослабление какого-либо составляющего ведёт за собой изменение всего состава почвы и потере ценных её качеств. Деградация почвы — цепная реакция, которую трудно остановить. Ухудшение земель снижает продуктивность растений. Почва в этом случае становится подвержена эрозии и вымыванию полезных веществ, что опять ведёт к снижению численности растений. Мероприятия по возобновлению плодородия почв долговременны, очень дорогостоящи и сложны, поэтому так важно следить за состоянием почвы, не допуская её сильного истощения или загрязнения.

Для определения плодородия почвы необходимо обратить внимание на её состав, кислотность, отношение к воде и кислороду. Обладая наблюдательностью и элементарными знаниями по биологии можно определить состояние почв и предпринять необходимые меры по улучшению или поддержанию почвенных свойств.

Бонитировка почв (от латинского bonitas — доброкачественность) — сравнительная оценка качества почв, их потенциального плодородия и производительной способности. Бонитет почв — показатель их качества, выраженный в баллах по отношению к почве с наиболее высоким потенциальным плодородием, балл которой принимается, обычно, равным 100%.

Оценку качества почв проводят по их свойствам, коррелирующим с урожайностью сельскохозяйственных культур. Отношение величины урожайности культуры или группы культур, в среднем за ряд лет, к баллу бонитета почвы представляет собой урожайную цену балла бонитета, которая является косвенным показателем уровня интенсивности и культуры земледелия.

Бонитировка почв развивалась вместе с наукой о почве. Научные основы бонитировки почв были разработаны В. В. Докучаевым и Н. М. Сибирцевым, которые в ее основу положили природные свойства почв. В России большое распространение получили региональные методы бонитировки, которые учитывали наряду с общерегиональными свойства почв отдельных регионов, в наибольшей степени коррелирующие с урожайностью сельскохозяйственных культур. При этом В. В. Докучаев указывал, что свойства почв носят зональный характер, и в разных зонах свойства, используемые для оценки, должны быть различными. Поэтому в России большое развитие получили региональные подходы к бонитировке почв. Среди наиболее крупных региональных исследований по оценке плодородия почв следует отметить работы П. П. Адерихина, Н. А. Благовидова, Ф. А. Гаврилюка, С. Н. Тайчинова, Н. Ф. Тюменцева, А. С. Фатьянова, С. А. Шувалова и других авторов.

Н.А. Благовидов разработал бонитировку почв для Ленинградской и прилегающих к ней областей. В качестве критериев оценки почв им предложены следующие показатели свойств почв: содержание гумуса, рНКСl, мощность пахотного слоя, гранулометрический состав, свойства почвообразующих пород (наличие в них или отсутствие карбонатов), свойства подпахотного горизонта. Кроме того при общей оценке земель, помимо качества почв, учитываются мезои микрорельеф, водный режим, раздробленность угодий и размер производственных участков пашни, которые оказывают большое влияние на производительную способность почв.

Ф.Я. Гаврилюк для бонитировки почв Ростовской области использовал только два показателя: мощность гумусового горизонта (А+АВ) и запасы гумуса в гумусовом горизонте. При этом вводятся поправки на гранулометрический состав и эродированность почв.

Мелиорация — комплекс организационно-хозяйственных и технических мероприятий по улучшению гидрологических, почвенных и агроклиматических условий с целью повышения эффективности использования земельных и водных ресурсов для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур. Мелиорация отличается от обычных агротехнических приёмов длительным и более интенсивным воздействием на объекты мелиорации.

Мелиорация — это работы, направленные на улучшение свойств земель, на повышение их производительности.

Типы и виды мелиорации:

• 1. гидромелиорация:
  • · оросительная,
  • · осушительная,
  • · противопаводковая,
  • · противоселевая,
  • · противоэрозионная,
  • · противооползневая
• 2. агролесомелиорация;
• · противоэрозионная — защита земель от эрозии путём создания лесных насаждений на оврагах, балках, песках, берегах рек и других территориях;
• · полезащитная — защита земель от воздействия неблагоприятных явлений природного, антропогенного и техногенного происхождения путём создания защитных лесных насаждений по границам земель сельскохозяйственного назначения;
• · пастбищезащитная — предотвращение деградации земель пастбищ путём создания защитных лесных насаждений
• 3. культуртехническая мелиорация;
• · расчистка мелиорируемых земель от древесной и травянистой растительности, кочек, пней и мха;
• · расчистка мелиорируемых земель от камней и иных предметов;
• · мелиоративная обработка солонцов;
• · рыхление, пескование, глинование, землевание, плантаж и первичная обработка почвы;
• · проведение иных культуртехнических работ.
• 4. химическая мелиорация.
• · известкование,
• · фосфоритование,
• · гипсование.

Выбор вида мелиорации зависит от природно-хозяйственных условий территории; как правило, применяют комплекс мелиоративных мероприятий.

Вследствие нерационального использования земель, а также при интенсивном воздействии ветра, воды происходит полное или частичное разрушение гумусового слоя почвы, что приводит не только к появлению оврагов и глубоких рытвин, но и значительному снижению плодородности. Чтобы избежать серьезных последствий, необходимо своевременно проводить защиту почв от эрозии и устранять возникающие повреждения по мере их появления.

Повреждение грунта происходит при непосредственном воздействии на него ветра или воды, вследствие чего различают 2 типа эрозии.