Який складник ґрунту найбільше впливає на його родючість?

Продуктивність полів напряму залежить від кількості органічної речовини (гумусу) у верхньому шарі землі. Отже, саме гумус є складовою ґрунту, що підвищує його родючість та впливає на фізичні та хіміко-біологічні процеси, які в ньому відбуваються.

Як склад ґрунту впливає на його родючість?

В грунті добре жить рослині — Там повітря і вода. У ґрунті є гірські породи, пісок, глина, перегній. Мінеральні солі утворюються з перегною. Отже, чим більше в ґрунті перегною, тим він більш родючий.

Що визначає родючість грунту?

1 Родючість грунту та її види Факторами родючості ґрунту є достатня кількість води, поживних речовин, відповідні температурні умови, пухкість ґрунту, певна кількість повітря для дихання коріння рослин, окислення мінеральних сполук і життєдіяльність мікроорганізмів.

Родючість ґрунту — Вікіпедія Містить здорову екосистему мікроорганізмів та грибків, корисних для росту рослин. Багатий на головні елементи, необхідні для живлення рослин: азот, фосфор і калій. Містить органічну ... See more

Studentam.net.ua

Головна Екологія Соціальна екологія (Лекції) 1. Педосфера, роль грунтів в кругообігу речовини в природі і житті людей

1. Педосфера, роль грунтів в кругообігу речовини в природі і житті людей

Грунт – рихлий поверхневий шар земної кори, який утворився в умовах тривалого тісного контакту атмосфери, літосфери і біосфери під дією фізичних, хімічних і біологічних процесів. Особливо велика роль в утворенні грунту різноманітних живих організмів, які сприяють розвитку основної властивості грунту-родючості. Родючість – це здатність грунту забезпечувати рослини необхідною кількістю поживних елементів води, повітря.
Родючість грунту може реалізуватися тільки в процесі його сільськогосподарського використання. Вирощуючи різноманітні сільсько-господарські культури, людина одержує продукти харчування і сировину для виготовлення багатьох промислових виробів.
Отже, грунт – основне джерело харчових ресурсів для людства, головне багатство, від якого залежить наше життя. Тому необхідно завжди турбуватися про грунт і робити все, щоб залишити його покращеним для наступних поколінь.
Грунти мають повсюдне поширення на суходолі, починаючи від примітивних первинних грунтів, що формуються на вивітреній породі, до родючих чорноземів. Весь грунтовий покрив континентів нашої планети створює єдину оболонку – педосферу – ту біокосну систему ( за визначенням В.І.Вернадського ), яка підтримує життя на землі, є основою організації біосфери. На відміну від інших оболонок геосфери, грунтовий покрив є поліморфною, надзвичайно складною і енергомісткою системою, здатною до саморозвитку і саморегулювання.
Педосфера – грунтовий покрив Землі, що є одним з найважливіших компонентів екосистеми і біосфери. Грунти – найдорогоцінніший капітал людства.
Фундатором науки про грунти вважається великий російський вчений і природодослідник В.В.Докучаєв. Висунута ним ідея зональності грунтів має особливе значення для екології. Вона дає ключ для розуміння взаємозв′язку грунту з іншими компонентами живої і неживої природи. В.Р.Вільямс доказав, що процес грунтоутворення відповідає характеру життєдіяльності автотрофів і гетеротрофів, які населяють грунтове середовище.
Грунт – складна субекосистема, яка постійно змінюється за законами грунтоутворення. Верхній найцінніший і найродючіший горизонт природних екосистем вирує життям. Він заселений мільярдами живих організмів, що відносяться до великої кількості різноманітних популяцій, видів, які своєю життєдіяльністю постійно його покращують. Грунти – продукт взаємодії живої речовини і гірських порід – відіграють величезну роль в розвитку природи. Невипадково саме на суходолі склалися спрятливі умови для народження цивілізації. Грунти виконують особливу функцію в процесі обміну речовин і енергії між живою і неживою природою. Через грунт здійснюються найважливіші в природі процеси повернення в кругообіг органічних речовин і їх мінералізація автотрофами. За участю грунтів відбувається трансформація речовини і енергії в природі. В грунті накопичується і зберігається гумус. За даними В.О.Ковди, кожна тона гумусу – це 5х10 ккал потенційної енергії. Отже, кожний змитий сантиметр грунту – це втрата гектаром екосистеми 30-50х10 ккал енергії.
Автотрофи безперервно взаємодіють з грунтовим середовищем. Грунт – один з чинників формування наземних екосистем. Екосистема і грунт як її складова частина взаємозв′язані і знаходяться в єдності. Автотрофна рослинність існує і розвивається завдяки поживним речовинам грунту і вуглецю атмосфери. При відмиранні листя рослин і дерев, а також решток тварин і мікроорганізмів накопичується мертва органічна маса, яка перегниває і перетворюється в грунт.
Безпосередній вплив на видовий склад і продуктивність екосистем чинять властивості грунту і грунтово-материнські умови загалом. Останні, як у дзеркалі, відображають тип грунту і характер грунтотворних материнських і підстилаючих порід, хімічні властивості підземних вод.
За Б.Г.Розановим, екологічне значення грунтів полягає в декількох функціях: перша провідна функція грунту – забезпечити життя на Землі. Це – субстрат для всього живого.
Друга важлива глобальна функція – забезпечення великого геологічного і малого біологічного кругообігів речовин на земній поверхні. В грунті акумулюються біогенні елементи, він їх накопичує і перешкоджає швидкому виносу в гідросферу. Малий біологічний кругообіг речовин – це циркуляція хімічних елементів в системі “грунт-продуценти“. Частина елементів виноситься атмосферними опадами в грунтові води і річки, а далі в моря і Світовий океан. Там із них формуються осадові гірські породи, які в геологічній історії Землі можуть знову вийти на поверхню. Так функціонує великий геологічний кругообіг.
Третя глобальна функція грунту – регулювання хімічного складу атмосфери і гідросфери. Грунти постійно обмінюються газами з приземним шаром тропосфери, поглинають кисень і віддають вуглекислий та інші гази. Грунтове “дихання“ разом з фотосинтезом і диханням живих організмів підтримують постійний склад повітря і всієї атмосфери.
Четверта загальна функція грунту – регулювання біосферних процесів, зокрема, густоти живих організмів на земній поверхні. Грунт має певні властивості, які обмежують життєдіяльність деяких груп організмів. Дуже сухий або дуже вологий; кислий або лужний, бідний елементами живлення або родючий грунти, взаємодіючи з кліматом, регулюють розселення різних видів, популяцій, їх густоту та інші параметри життєдіяльності організмів.
П′ята глобальна функція – накопичення у верхніх шарах земної поверхні активної органічної речовини – гумусу і зв′язаної з ним хімічної енергії. Гумус зберігається в грунті досить довго, забезпечуючи його родючість.
Усі наведені глобальні функції грунту мають різноманітні прояви в різних районах планети.

Всі опубліковані на сайті матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення. Копіювання та використання інформації суворо заборонено.

Головна складова грунту що відповідає за його родючість

Ґрунтом називається верхній родючий шар землі. Під родючістю розуміють здатність ґрунту задовольнити потребу рослин в елементах живлення, воді, теплі, повітрі. Гранту властива певна природна родючість як загальна сума елементів життєдіяльності, якими ґрунт потенційно може забезпечити рослину. Ця родючість стає ефективною після того, як людина за допомогою знарядь діє на ґрунт, перетворює його в засіб виробництва. Діючи на ґрунт прийомами обробітку, внесенням добрив, меліорацією землі, людина створює додаткову, тобто штучну родючість. Тому ефективна родючість залежить від рівня природної родючості ґрунту і використання його у виробництві.

Показники родючості ґрунту. Родючість ґрунту визначається багатьма показниками, які умовно можна поділити на такі групи: біологічні, агрохімічні та агрофізичні.

Біологічні показники:

— вміст органічних речовин у ґрунті та їх якісний склад;

— біологічна активність ґрунту;

— засміченість ґрунту насінням та вегетативними органами розмноження бур’янів, шкідниками та збудниками хвороб сільськогосподарських культур.

Органічні речовини є найважливішою складовою частиною ґрунту. Роль органічних речовин у формуванні родючості дуже велика і багатогранна. Частина органічних речовин, розкладаючись у ґрунті, перетворюється на гумус.

Органічні речовини — важливе джерело елементів живлення для рослин. Вони забезпечують рослини майже повністю азотом, значною частиною фосфору та сірки, а також незначною кількістю калію, кальцію, магнію та іншими поживними елементами. При посиленій життєдіяльності мікроорганізмів у збагачених органічними речовинами ґрунтах швидше розкладаються і знешкоджуються внесені пестициди.

Гумус є основним джерелом поживних речовин та енергетичним матеріалом для більшості ґрунтових мікроорганізмів. Він уповільнює процеси вимивання поживних речовин з кореневмісного шару, підвищує ефективність мінеральних добрив, тепловий режим ґрунту. Продукція, вирощена на збагачених гумусом ґрунтах, має вищу якість, рослини характеризуються підвищеною стійкістю до хвороб та шкідників. Вміст гумусу в ґрунтах коливається в широких межах. Найбільше його в чорноземах, найменше в сіроземах та дерново-підзолистих ґрунтах.

Джерелом підвищення вмісту органічних речовин та гумусу у ґрунті є залишені на полі рештки рослин (корені, частинки стебел, опале листя) та органічні добрива.

Для збагачення грунту органічними речовинами застосову­ються різні заходи: внесення органічних та мінеральних добрив, травосіяння, правильне чергування культур у сівозміні, раціональний обробіток грунту, протиерозійні заходи. Основ­ним з них є внесення органічних добрив.

Агрохімічні показники:

— реакція ґрунтового розчину (рН).

Грунти з високим ступенем окультурення містять поживних речовин значно більше, ніж менш окультурені. При система­тичному, внесенні добрив вміст поживних речовин у грунті підвищується.

Властивість грунту,поглинати (вбирати) і утримувати тверді або розчинені речовини, молекули та іони, гази, живі мікро­організми називають вбирною здатністю. Велику вбирну здат­ність мають мулуваті, особливо колоїдні, частинки грунту. Тому, чим більше в грунті таких частинок, тим більша його вбирна’ здатність.

Сукупність ґрунтових сполук, здатних до реакцій обмінного вбирання, називають ґрунтовим вбирним комплексом (ГВК). Завдяки фізико-хімічній вбирній здатності поживні елементи, утому числі й внесені з добривами, не вимиваються з грунту, а утримуються його колоїдами. Реакції катіонного обміну зворотні.

Сумарна кількість катіонів, здатних до обміну, які можуть увібратися грунтом, називається ємністю вбирання. Вимірюється вона в мг-екв на 100 г грунту. Чим більше в грунті частинок мулу, глини, гумусу, тим більша його ємність вбирання. Так, ємність вбирання суглинкових чорноземів становить 30—50 мг-екв, суглинкових сірих опідзолених грунтів — 10—20 мг-еки, а супіщаних дерново-підзолистих — 5— 10 мг-екв на 100 г грунту. Грунти, в яких не менше 75% ємності вбирання займають катіони-кальцію (Са) і магнію (М&) і не більше 25% аніони водню і алюмінію, вважають насиченими основами. Насичені основами, як правило, чорноземи, каштанові грунти і сіроземи. Дерново-підзолисті грунти, болотні, червоноземи — ненасичені основами. Грунти, грунтово-вбирний комплекс яких насичений натрієм, називаються солонцями. Якщо ступінь насичення основами менше 75%, грунти треба вапнувати.

Загальну кількість поглинутих основ у грунті — Са, М§, К, №, ЬІН,, (тобто суму катіонів без водню і амонію) — називають сумою увібраних основ. її виражають у міліграм-еквівалентах на 100 г грунту.

Вбирний комплекс і насиченість його основами збільшується при внесенні органічних і вапняних добрив, при вирощуванні у сівозмінах бобових і злакових зернових культур і особливо трав.

Ріст і розвиток рослин на ґрунтових мікроорганізмах знач­ною мірою залежать від швидкості і спрямованості хімічних та біологічних процесів, що відбуваються у грунті — реакції ґрунту. Більшість культурних рослин формують високі врожаї лише при нейтральній або близькій до нейтральної реакції грунту. Кисла реакція шкодить розвитку багатьох корисних мікроорганізмів.

Лужна реакція властива засоленим грунтам. Вони мають незадовільні фізичні властивості, підвищений вміст у ґрунто­вому вбирному комплексі катіонів натрію, що зумовлює їх безструктурність. При зволоженні такі фунти запливають, при висушуванні стають брилистими, а на невеликій глибині від поверхні в них залягає ущільнений ілювіальний горизонт, який утруднює проникнення коренів у глибші шари грунту і його обробіток.

Агрофізичні показники:

— будова і структура ґрунту;

Від гранулометричного складу залежить будова і структура грунту, водопроникність та вологоємкість, ємність вбирання, повітряний, тепловий і поживний режими. Грунти з легким гранулометричним складом мають вишу водопроникність та повітроємкість і нижчу вологоємкість та ємність вбирання. Це природний фактор, і його важко регулювати. Внесенням в орний шар глини чи піску можна дещо змінити грануло­метричний склад грунту, але через трудоємкість виконання цей захід має обмежене застосування.

Гранулометричний склад — це відносний вміст механічних елементів (фракцій) різних розмірів у грунті.

Будова ґрунту — це співвідношення об’ємів твердої фази грунту і проміжками різних розмірів (пористістю). Вона значною мірою залежить від гранулометричного складу, вмісту гумусу, структури і складання (взаємного розташування ґрун­тових частинок) грунту. Характеризується будова грунту об’ємною масою і пористістю.

Будова ґрунту має велике значення для його родючості. Вона визначає середовище, в якому зосереджені вода, повітря, поживні речовини, мікроорганізми і корені рослин. Від будови грунту залежать його водно-фізичні властивості та умови життя рослин.

Рослини однаковою мірою негативно реагують як на над­мірне розпушування, так і ущільнення грунту. У дуже ущільне­ному грунті затруднюється ріст коренів, погіршується постачання водою і повітрям. Надмірна розпущеність грунту збільшує випаровування ґрунтової вологи, посилює розкладання орга­нічних речовин і вимивання утворених при цьому рухомих поживних речовин у глибші шари. У надмірно розпушеному грунті насіння під час сівби потрапляє на різну глибину, при цьому не створюється належний контакт між насінням і грунтом, внаслідок чого воно повільно проростає. Сходи з’являються ослаблені і недружні, а продуктивність рослин знижується. У надмірно розпушеному грунті коріння рослин розвивається погано.

Оптимальна щільність грунту для більшості польових куль­тур знаходиться здебільшого в межах від 1,1 до 1,3 г/см 3 , в окремих випадках її верхньою межею може бути 1,4 г/см 3 .

Структура ґрунту — це різні за розміром і формою агрегати, з яких утворюється грунт. Здатність ґрунту розпадатися на агрегати (грудочки) називається структурністю. Залежно від розмірів агрегати поділяють на макроструктурні (діаметр понад 0,25 мм) і мікроструктурні (менше 0,25 мм).

Агрономічно цінними вважаються частинки ґрунту, діаметр яких становить від 0,25 до 10 мм. Власне ґрунти, які складаються з таких частинок, називають структурними, тому що в них забезпечуються сприятливі водний, повітряний і поживний режими.

Недоліком мікроструктурних (безструктурних) грунтів є їх схильність до швидкого ущільнення, утворення ґрунтової кірки. Такі ґрунти мають незначну пористість. У них низькі водопроникність і повітроємкість, що призводить до антаго­нізму між водою і повітрям, погіршується вбирання дощової і талої води. Велика швидкість капілярного підняття вологи у безструктурних грунтах посилює її фізичне випаровування. Безструктурні грунти доводиться частіше обробляти і витрачати на це більше зусиль і матеріальних ресурсів. Вони більшою мірою зазнають вітрової та водної ерозії.

Набагато краще складаються умови в макроструктурних грунтах, які мають більшу загальну пористість (близько 50— 60% об’єму ґрунту) і меншу щільність (1,1—1,2 г/см 3 ). У структурних ґрунтах створюється сприятливе співвідношення між водою і повітрям. Вода в таких ґрунтах міститься в струк­турних агрегатах, а повітря — між ними або частково і всере­дині їх при недостатньому зволоженні ґрунту.

Значення структури для захисту ґрунтів від вітрової ерозії (руйнування і вивітрювання) визначається стійкістю її крупних фракцій до переміщення вітром і механічного руйнування. Тому ерозійностійкими вважаються частинки і агрегати ґрунту розміром більше 1 мм. При вмісті їх понад 50% ґрунт стійкий проти вітрової ерозії.

Структурний ґрунт характеризується низькою зв’язністю, легко розсипається, менш схильний до запливання і утворення кірки. Для його обробітку потрібно значно менше тягових зусиль порівняно з обробітком безструктурного ґрунту з таким самим гранулометричним складом. Оскільки високоструктурні ґрунти не ущільнюються протягом тривалого періоду, можна зменшувати кількість міжрядних розпушувань просапаних культур.

Структура фунту динамічна, оскільки на неї діють фактори, які спричиняють як руйнування, так і утворення структурних грудочок. Так, структурні грудочки ґрунту руйнуються при механічній дії знарядь під час обробітку та інших машин, які переміщуються по полю, від удару дощових крапель, при витіканні з ґрунту вбирного комплексу кальцію, розкладанні гумусу тощо.

Агрономічно цінну структуру можна відновлювати агротех­нічними заходами та відповідною структурою посівних площ. Так, багаторічні трави (чисті бобові культури чи бобово-злакові травосумішки) залишають у грунті більше кореневих решток і кращої якості, ніж однорічні. Тому після них утворюється більше гумусу і краще оструктурюється грунт.

На оструктурення ґрунту впливають добрива. Вони сприяють підвищенню врожаю надземної і кореневої мас, посилюючи цим роль рослинності в оструктуренні ґрунту. Крім того, органічні добрива (гній, торфокомпости та ін.) є додатковим джерелом утворення гумусу. Оструктуренню сприяють також вапнування кислих і гіпсування засолених ґрунтів.

Зберіганню і поліпшенню структури може сприяти пра­вильний і вчасний обробіток ґрунту. При обробітку опти­мально зволоженого ґрунту утворюються міцні агрегати з пористістю, характерною для природних. Під час обробітку сухого або перезволоженого ґрунту, навпаки, структура руй­нується і тим більше, чим більші відхилення вологості від оптимальної.

Зберіганню структури може сприяти заміна оранки поверх­невим обробітком, зменшення кількості (або повне виклю­чення) міжрядних розпушувань на посівах просапних культур, поєднання кількох операцій в одному робочому процесі, застосування комбінованих ґрунтообробних агрегатів.

Зв’язність — це опір ґрунту силам, які здатні механічно роз’єднати його частинки шляхом роздавлювання та роз­клеювання. Вона залежить від гранулометричного складу, складу увібраних основ, ступеня зволоженості ґрунту тошо. Найменшу зв’язність мають піщані ґрунти, найбільшу – глинисті і солонці в сухому стані. Структурні ґрунти менш зв’язні ніж безструктурні. Ґрунти з великою зв’язністю важко обробляти. Так, під час оранки утворюються важкі грудки і навіть брили, що вимагає додаткових заходів обробітку і приз­водить до руйнування структури ґрунту. Із збільшенням вологості зв’язність ґрунту зменшується і стає найменшою при вологості, яка відповідає фізичній спілості”.

Прилипання — це властивість ґрунту прилипати до поверхні робочих частин ґрунтообробних знарядь. При його посиленні зростає тяговий опір і погіршується якість обробітку. Прили­пання залежить від гранулометричного складу, структури й вологості фунту. Найбільш високе воно у глинистих безструк­турних ґрунтів. Сухий грунт не прилипає, а при зволоженні прилипання збільшується, досягаючи найвищих показників при вологості, близькій до найменшої вологості (НВ), при більшій вологості воно зменшується. На структурних ґрунтах прилипання починається при 60—70% повної вологоємкості, на розпилених — при 40—50%.

Склад увібраних основ. Кальцій (Са) у вбирному комплексі посилює коагуляцію ґрунтових колоїдів і збільшує розмір ґрун­тових мікроагрегатів, внаслідок чого зменшується зв’язність і прилипання ґрунту. Протилежні властивості надає ґрунтові натрій (Na) і алюміній (Аl).

Спілість ґрунту — це такий етап його зволоження, при якому витрачається найменше зусиль на обробіток, а ґрунт найменше прилипає до знарядь, найкраще кришиться і якість його обробітку висока.

Фізична спілість залежить від вологості ґрунту. При настанні фізичної спілості починають механічний обробіток ґрунту, визначають таку спілість візуально: при здавлюванні в руці зі спілого ґрунту не виступає вода і він розсипається, якщо його кинути з висоти 1,5 метри.