Что такое почва, гумус, плодородие?

Почва
Почва, гумус, плодородие...
Авы думали о том, что под ногами: земля, асфальт, трава, бетон или может гоанский песок? А где лучше растениям и деревьям? В какой почве лучше расти? Да и вообще, что такое почва или грунт? Расширим тему литосферы и постараемся ответить на эти вопросы. Для начала: наука, изучающая почву, её происхождение, состав, свойства и географическое расположение называется почвоведение.

Почва или грунт?

Что такое почва и чем она отличается от грунта?

Грунт — это верхний слой земной коры, литосферы. А вот почва - уже плодородный слой грунта, переработанный с помощью растений и грунтовых организмов. Кроме этого непосредственную роль в образовании почвы принимают космические факторы: свет, тепло и метеорологические атмосферные осадки.

Плодородность почвы.

Плодородность почвы - это способность почвы обеспечивать живые организмы, которые живут в ней, необходимыми для жизни элементами: водой, воздухом, минеральными и органическими элементами. Факторы, которые на это влияют, делятся на земные (влажность, элементы питания и воздух) и космические (солнечная радиация, обеспечивающая поступление тепла и света).

Происхождение почвы.

Основанием для образования почвы являются горные породы, которые составляют земную кору. А вот состав и свойства горных пород изучает уже геология (отдельное спасибо ОГЭкУ). И почвоведение, помимо физики, химии, математики и других наук, часто опирается на геологию.

В образовании почвы важное участие принимает верхняя часть земной коры, которая непосредственно граничит с атмосферой. Её толщина составляет несколько метров. В этом слое земной коры около 90 химических элементов таблицы Менделеева, которые влияют на формирование почвы.

Из этих элементов наиболее распространены:
О2 - 49,13%;   Si - 26%;   Al - 7,45%;   Fe - 4,20%;
Ca - 3,25%;   Na - 2,40%;   Mg - 2,35%;   K - 2,35%.

В почве химические элементы в чистом виде практически не найдены. Чаще всего они присутствуют в виде соединений, которые образует минералы.

Минералы - это вещества, которые имеют постоянный химический состав и определённые физические свойства. Например, минерал графит и алмаз: химический элемент один, но разные по физическим свойствам.

ПочваВ природе примерно 2000 минералов, но только 20-25 из них принимают участие в образовании почвы. Наиболее известные минералы, которые влияют на свойства почвы, силикаты (авгит, роговая обманка, оливин). Также распространены алюмосиликаты (ортоклаз, альбит, каолинит), карбонаты, фосфаты, сульфаты, галоиды, оксиды и органогенные минералы.

Органический состав почвы.

Почва состоит не только из минеральной части, но и из органической. Роль органического вещества очень важна. Эта часть почвы состоит из трех типов веществ, которые одновременно существуют в почве:
1. Органические остатки, которые не подверглись процессу разложения.
2. Органические остатки, которые находятся на определенном этапе разложения.
3. Перегной или гумус - это органические вещества специфической природы, которые встречаются только в почве и на их долю приходятся 80-90% от общей массы.

Что такое гумус или перегной?

Гумус - высокомолекулярные азотсодержащее соединение кислой природы, которые являются основным поставщиком азота для растений и животных. Он состоит из органических кислот: гуминовой и фульвокислоты. Это кислоты отличаются по составу химических элементов (в %):

   C (углерод)O (кислород)N (азот)H (водород)
Гуминовая кислота52-6231-391,9-5,62-6
Фульвокислота42-5240-482-64-6

Содержание гумуса зависит от типа растительности и вида климата, которое изменяется в пределах от 1 до 10%. Если содержание гумуса менее 1%, то такая почва называется безгумусовая.

Какая почва Украины?

Почва

В разных климатических природных зонах Украины накапливается соответствующее количество гумуса. В зоне Полесье преобладают подзолистые и дерново-подзолистые грунты, содержание гумуса в которых составляет 1-3%. В зоне смешанных лесов — серые лессовые грунты, гумуса уже 3-4%. На севере лесо-степовой зоны — тёмно-серые лессовые, гумус растет до 4-6%. На юге лесо-степовой зоны рядом с темно-серыми типовыми грунтами находятся черноземы, в которых перегноя также 4-6%. В южно-степовой зоне — чернозем южный — 4-6% и каштановые — 2-3%. В центральной и восточной зонах степей Украины наиболее распространены типовые черноземы, здесь перегной достигает максимальной отметки до 14%.

Схема образования гумуса выглядит следующим образом:

I этап: в почву попадают органические остатки в виде листьев, травы, кореньев, трупов животных и т.д. Они содержат разные органические вещества (белки, жиры, углеводы, смолы и прочее). Благодаря грунтовым организмам, эти останки разлагаются до более простых соединений.

II этап: здесь происходит полураспад веществ (жиры → глицерин; белки → аминокислоты; углеводы → моносахариды) частично за счет гетеротрофов. Часть соединений, которые не принимают участие в гетеротрофном питании, отправляется на дальнейшее разложение до полной минерализации органических веществ. И на этом этапе образуются оксиды (CaO, Fe2O3, P2O5). Они поглощаются корнями растений в результате минерального питания.

III этап: под влиянием деятельности микроорганизмов, а точнее грибов, полураспавшиеся органические вещества подвергаются процессам гумификации (слипание органического вещества и его дальнейшей полимеризации — присоединение низкомолекулярных органических кислот к полураспавшимся остаткам). Именно таким образом получается гумус или перегной.

Время, необходимое для образования 1см почвы с содержанием гумуса в 5-6%, достаточно большое и в зависимости от климатических зон, варьируется от 150 до 300 лет.