Информация

1.11: Почви - Биология

1.11: Почви - Биология


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

ВЪВЕДЕНИЕ

Почвата играе важна роля в земните екосистеми. Там те се смесват с органична материя т.нар хумус, което е резултат от разлагането на отпадъците и мъртвите тъкани на организмите. Този процес на образуване е много бавен (стотици до хиляди години) и по този начин загубата или деградацията на почвата може да бъде много пагубна за една общност.

ПОЧВЕН ПРОФИЛ

Зрелите почви са наслоени. Тези слоеве са известни като почвени хоризонти, и всеки има отделна текстура и състав. Типичната почва има почвен профил, състоящ се от четири хоризонта, които са обозначени: O, A, B и C. О хоризонт е най-горният слой на земната повърхност. Състои се от повърхностни отпадъци, като паднали листа (буци), пръчки и друг растителен материал, животински отпадъци и мъртви организми. Отделен O хоризонт може да не съществува във всички почвени среди (например пустинна почва). Под хоризонта О е Хоризонт, който е известен също като горния почвен слой. Този слой съдържа органичен хумус, който обикновено му придава отличителен тъмен цвят. The В хоризонт, или подпочвата е следващият слой надолу от повърхността. Състои се предимно от неорганични скални материали като пясък, тиня и глина. The C хоризонт седи върху основата на скалата и следователно се състои от изветрени скални фрагменти. Основната скала е източникът на изходните неорганични материали, открити в почвата.

Хоризонтът O предпазва горния слой на почвата от ерозия и загуба на влага чрез изпаряване. Хоризонтите О и А в типичните зрели почви имат изобилие от микроорганизми (например гъби, бактерии), земни червеи и насекоми. Тези организми разграждат органичния материал от мъртви организми и животински отпадъци до неорганични хранителни вещества, използваеми от растенията. Органичният хумус в хоризонт А подпомага задържането на вода и хранителни вещества, което го прави най -плодородния слой. Следователно, растенията с плитки корени са закотвени в хоризонта А. Водата, проникваща през горните слоеве, може да разтвори водоразтворими минерали и да ги транспортира до долните слоеве в процес, наречен излугване. Много фините глинени частици могат също да се транспортират чрез просмукване на вода и да се натрупват в подпочвения слой. Натрупването на глинести частици и излужени минерали може да доведе до уплътняване на В хоризонт. Това уплътняване може да ограничи потока вода през слоя и да причини напояване на почвата отгоре.

Хоризонтът В не е толкова плодороден като хоризонта А, но дълбоко вкоренените растения могат да използват водата и минералите, излужени в този слой. Хоризонтът С представлява преходна зона между основната скала и почвата. Липсва му органичен материал, но може да бъде наситен с подземни води, които не са в състояние да се движат по -дълбоко поради твърдата бариера на основата отдолу.

Различните видове почви могат да имат различен брой хоризонти, а съставът и дебелината на тези хоризонти могат да варират в зависимост от почвата. Типът на почвата зависи от редица фактори, включително: вида на основния скален материал, вида на растителността, наличието на органични вещества, вода и минерали и климата. На пасищните и пустинните почви липсва значителен O хоризонт, тъй като обикновено нямат листна постеля. Пасищна почва може да има много дебел, плодороден хоризонт А, докато пустинните и тропическите горски почви могат да имат много тънки, бедни на хранителни вещества хоризонти. Хоризонтите А в иглолистните гори могат да бъдат силно излужени.

ХАРАКТЕРИСТИКИ НА ПОЧВАТА

Повечето почви се състоят от изветрящ неорганичен скален материал. Относителните количества от различни размери и видове скални частици или зърна определят текстурата на почвата. Трите основни вида скални зърна, открити в почвата, са: пясък, тиня и глина. Пясъчните зърна имат най-големи размери на зърната (0,05 - 2,0 mm) от трите. Тиняните частици са дребнозърнести (0,05-0,002 mm), а глинестите частици са много финозърнести (<0,002 mm). Пясъчните зърна придават на почвата усещане за пясък, а глинестите частици я правят лепкава. Почвите се наименуват според мястото, където техният пясъчен тиня и глинестия състав са разположени върху триъгълник на структурата на почвата. Различните региони на триъгълника получават различни имена. Почва, съдържаща около 20:40:40 смес от глина, тиня и пясъчен участък Типична глинеста почва се състои от около 20:40:40 смес от глина, тиня и пясък. Ако процентът на пясък е малко по -висок, почвата се нарича а пясъчна глинеста почва, и ако процентът на тиня е малко по -висок, почвата е a тинеста глинеста почва.

Структурата на почвата определя нейната порьозност и пропускливост. Порьозност на почвата е мярка за обема на порестите пространства между почвените зърна на обем почва и определя задържащата способност на почвата за вода и въздух (кислород). Грубите зърна с големи пори осигуряват по -добра аерация, а фините зърна с малки пори осигуряват добро задържане на вода.

Средният размер на порите определя пропускливостта на почвата или лекотата, с която водата може да проникне в почвата. Пясъчните почви имат ниска порьозност и висока пропускливост (т.е. водата не се задържа добре, но преминава през тях лесно и аерацията е добра). От друга страна, глинестите почви имат висока порьозност и ниска пропускливост (т.е. водата се задържа много добре, но не тече лесно през нея и аерацията е слаба). Следователно текстурата на почвата е важна за определяне какъв тип растителност процъфтява на определена почва.

Структурата на почвата или "наклон" е свързана с текстурата на почвата. Почвата на почвата описва как различните компоненти на почвата се слепват в буци. Определя се от количеството глина и хумус в почвата. Физическите и химичните свойства на глината и хумуса им позволяват да се придържат към други частици в почвата, като по този начин образуват големи агрегати. Същите тези свойства помагат и за предпазване на почвата от извличане на хранителни вещества. Почвите без глина и хумус са много рохкави и лесно се издухват или изместват от вятъра (т.е. пясъчни дюни в пустинята).

ПЛОДОРОДСТВО НА ПОЧВАТА И pH

Има 16 елемента, необходими за растежа на растенията. Растенията получават три от тях предимно от въздуха и водата: въглерод, водород и кислород. Останалите 13 елемента обикновено идват от почвата. Тези основни елементи за растежа на растенията могат да бъдат групирани в три типа: първични макроелементи (азот, калий, фосфор), вторични макроелементи (калций, магнезий, сяра) и микроелементи (бор, хлор, желязо, манган, мед, цинк, молибден). Наличните първични макроелементи в почвата обикновено са ограничаващият фактор за растежа на растенията. В необезпокоявани почви тези макроелементи се попълват от естествените цикли на материята. В отглежданите почви те се отстраняват от естествения цикъл в толкова големи количества, когато се прибират реколтата, че обикновено трябва да бъдат заменени с допълнителни средства (например тор). Тъй като микроелементите се изискват от растенията в много по-ниски количества, те често се поддържат естествено в почвата в достатъчни количества, за да направят ненужни добавките с торове.

Важен фактор, влияещ върху плодородието на почвата, е почвата рН (отрицателният лог на концентрацията на водородни йони). РН на почвата е мярка за киселинността или алкалността на почвения разтвор. На скалата на pH (0 до 14) стойност от седем представлява неутрален разтвор; стойност по-малка от седем представлява an кисел разтвор и стойност, по-голяма от седем, представлява an алкален разтвор. РН на почвата влияе върху здравето на микроорганизмите в почвата и контролира наличието на хранителни вещества в почвения разтвор. Силно киселите почви (по -малко от 5,5) възпрепятстват растежа на бактерии, които разграждат органичните вещества в почвата. Това води до натрупване на неразградена органична материя, която оставя важни хранителни вещества като азот във форми, които са неизползваеми от растенията.

РН на почвата също влияе върху разтворимостта на хранителните минерали. Това е важно, тъй като хранителните вещества трябва да се разтварят в разтвор, за да могат растенията да ги усвоят чрез корените си. Повечето минерали са по -разтворими в слабо кисели почви, отколкото в неутрални или слабо алкални почви.

Силно киселите почви (рН четири до пет) обаче могат да доведат до високи концентрации на алуминий, желязо и манган в почвения разтвор, което може да потисне растежа на някои растения. Други растения обаче, като боровинките, виреят в силно кисела почва. При високо рН (по -голямо от 8,5) много микроелементи като мед и желязо се ограничават. Фосфорът се ограничава както при ниско, така и при високо pH. Обхватът на рН на почвата от приблизително шест до осем е благоприятен за растежа на повечето растения.

ДЕГРАДАЦИЯ НА ПОЧВАТА

Почвата може да отнеме стотици или хиляди години, за да узрее. Следователно, след като плодородният почвен слой се загуби, той не се заменя лесно. Деградация на почвата се отнася до влошаване на качеството на почвата и съпътстващото намаляване на нейния капацитет за производство. Почвите се разграждат предимно от ерозия, загуба на органични вещества, загуба на хранителни вещества и засоляване. Такива процеси често възникват от лошо управление на почвата по време на селскостопански дейности. В крайни случаи деградацията на почвата може да доведе до опустиняване (превръщане на земята в условия, подобни на пустинята) на нивите и пасищата в полусухите райони.

Ерозия е най -голямата причина за деградация на почвата. Производителността на почвата се намалява в резултат на загуба на хранителни вещества, капацитет за съхранение на вода и органични вещества. Двата агента на ерозия са вятърът и водата, които действат за отстраняване на по -фините частици от почвата. Това води до уплътняване на почвата и лоша почва. Човешките дейности като строителство, дърводобив и използване на офроуд превозни средства насърчават ерозията чрез премахване на естествената растителна покривка, защитаваща почвата.

Селскостопански практики като прекомерна паша и оставяне на разорани ниви голи за продължителни периоди допринасят за ерозията на земеделските земи. Всяка година приблизително два милиарда метрични тона почва биват ерозирани от земеделски земи само в Съединените щати. Почвата, транспортирана от ерозионните процеси, също може да създаде проблеми на други места (например чрез запушване на водни пътища и запълване на канавки и низини сухоземни площи).

Вятърната ерозия се среща най -вече в равни, сухи райони и влажни, пясъчни зони по протежение на водни басейни. Вятърът не само премахва почвата, но и изсушава и влошава структурата на почвата. През 30-те години на миналия век лошите практики на отглеждане и паша – съчетани с тежки условия на суша – доведоха до тежка ветрова ерозия на почвата в район на Големите равнини, който стана известен като „Прашната купа“. Вятърът огради големи площи от земеделски земи с горни почви и образува облаци прах, които пътуват чак до източната част на САЩ.

Водна ерозия е най -разпространеният вид ерозия. Среща се в няколко форми: ерозия на дъждовни пръски, ерозия на листа, ерозия на релси и ерозия на канали. Плюс от дъжд ерозия възниква, когато силата на отделни дъждовни капки, удрящи непокрита земя, пръска почвени частици във въздуха. Тези отделени частици се транспортират по -лесно и могат да бъдат допълнително разпръснати по склона, причинявайки влошаване на структурата на почвата. Ерозия на листа възниква, когато водата се движи по склона като тънък филм и премахва равномерен слой почва. Ерозия на рил е най -честата форма на водна ерозия и често се развива от ерозия на листа. Почвата се отстранява, тъй като водата тече през малки поточета по земята. Ерозия на дерета възниква, когато валовете се увеличават и се стичат заедно, образувайки дълбоко дере.

Когато значителни количества сол се натрупват в почвата в процес, известен като засоляване, много растения не могат да растат правилно или дори да оцелеят. Това е особено проблем при поливните земеделски земи. Подземните води, използвани за напояване, съдържат малки количества разтворени соли. Водата за напояване, която не се абсорбира в почвата, се изпарява, оставяйки солите след себе си. Този процес се повтаря и в крайна сметка настъпва силно засоляване на почвата. Свързан проблем е преовлажняването на почвата. Когато нивите се напояват с прекомерни количества вода, за да се излужат соли, натрупани в почвата, излишната вода понякога не може да се оттича правилно. В този случай той се натрупва под земята и причинява повишаване на подземните води. Ако солената вода се повиши до нивото на корените на растенията, растежът на растенията се инхибира.

Опазване на почвата

Тъй като разграждането на почвата често се причинява от човешка дейност, опазването на почвата обикновено изисква промени в тези дейности. Опазването на почвата е много важно за селското стопанство, така че са разработени различни методи за опазване, за да се спре или намали деградацията на почвата по време на земеделието. Тези методи включват: изграждане на ветрозащитни зони, отглеждане без обработка, контурно земеделие, терасиране, изрязване на ивици и агролесовъдство.

Създаването на прегради чрез засаждане на високи дървета по периметъра на селскостопанските полета може да помогне за контролиране на ефектите от ветровата ерозия. Ветропрегради намаляване на скоростта на вятъра на нивото на земята, важен фактор за ветровата ерозия. Те също така помагат за улавяне на снега през зимните месеци, оставяйки почвата по-малко изложена. Като странична полза, ветрозащитите също осигуряват местообитание за птици и животни. Един недостатък е, че ветрозащитите могат да струват скъпо на фермерите, тъй като намаляват количеството на наличните ниви.

Един от най-лесните начини за предотвратяване на ветровата и водна ерозия на обработваемите земи е да се сведе до минимум количеството на обработка на почватаили преобръщане на почвата. В земеделие без обработка (наричана още консервационна обработка на почвата), земята се нарушава възможно най-малко, като се оставят растителни остатъци в полетата. Специални сеялки инжектират нови семена и тор в неораната почва. Недостатък на този метод е, че растителните остатъци могат да служат като добро местообитание за насекоми вредители и болести по растенията.

Контурно земеделие включва оран и засаждане на редови култури по естествените контури на леко наклонена земя. Линиите на редовете на културите, перпендикулярни на наклона, спомагат за забавянето на оттока на водата и по този начин възпрепятстват образуването на релси и канавки. Терасиране е често срещана техника, използвана за контрол на водната ерозия по по -стръмни склонове и планини. По контурите на склоновете са изградени широки равни тераси, които действат като язовири, улавящи водата за културите и намаляват оттока.

Изрязване на ленти включва засаждане на различни култури на редуващи се ивици земя. Едната култура обикновено е редова култура като царевица, докато другата е почвопокривна култура като люцерна. Покривната култура помага за намаляване на оттока на вода и улавя почвата, ерозирана от редовата култура. Ако покривната култура е азотфиксиращо растение (напр. Люцерна, соя), тогава редуването на лентите от едно засаждане към следващото също може да помогне за поддържане на плодородието на горния почвен слой.

Агролесовъдство е процесът на засаждане на редове дървета, разпръснати с парични култури. Освен че помагат за предотвратяване на ветровата и водна ерозия на почвата, дърветата осигуряват сянка, която спомага за насърчаване на задържането на влага в почвата. Разлагащите се дървесни отпадъци също осигуряват някои хранителни вещества за пресадените култури. Самите дървета могат да осигурят парична реколта. Например, овощни или ядкови дървета могат да бъдат засадени със зърнена култура.


Съществата, живеещи в почвата, са от решаващо значение за здравето на почвата. Те засягат структурата на почвата и следователно ерозията на почвата и наличието на вода. Те могат да предпазят културите от вредители и болести. Те са централни за разлагането и кръговрата на хранителните вещества и следователно влияят на растежа на растенията и количествата замърсители в околната среда. И накрая, почвата е дом на голяма част от световното генетично разнообразие.

Грунд за почвена биология

Онлайн грундът за почвена биология е въведение в живия компонент на почвата и как той допринася за селскостопанската производителност и качеството на въздуха и водата. Букварът включва глави, описващи хранителната мрежа на почвата и нейната връзка със здравето на почвата и глави за почвените бактерии, гъби, протозои, нематоди, членестоноги и земни червеи.

Онлайн букварът включва целия текст на отпечатания оригинал, но не всички изображения на почвените организми. Пълната история на почвената хранителна мрежа се разбира по-лесно с помощта на илюстрациите в печатната версия.

Печатни копия на Poil Biology Primer могат да бъдат закупени от Soil and Water Conservation Society. Отидете на www.swcs.org

=> Ограничения за авторски права: Много снимки в онлайн грунда за биология на почвата не могат да се използват върху други Ние b сайтове или за други цели без изрично разрешение от собствениците на авторски права. Моля, свържете се с Обществото за опазване на почвата и водите на [email protected] за съдействие със защитени с авторски права (кредитирани) изображения, маркирани в онлайн букваря.

=> Текстът, графиките, таблиците, некредитираните снимки и графиките от източници на USDA могат да се използват свободно, моля, кредитирайте грунда за биология на почвата или този Уеб сайт.

Благодарности

Службата за опазване на природните ресурси, със съдействието на Информационния център за технологии за опазване, осигури ръководството на този проект. Службата за опазване на природните ресурси и Обществото за опазване на почвите и водите благодарят на много хора, включително следните, за техния принос.


Гледай видеото: После этого видео почва станет как пух! (Февруари 2023).