микроорганизмы в формировании почв
Совершенно своеобразную и исключительно важную роль в процессах почвообразования играют микроорганизмы, которые являются основными разрушителями мертвого органического вещества до простых конечных продуктов (вода, газы, минеральные соединения). Микроорганизмы участвуют в образовании солей из органоминеральных комплексов, в разрушении и новообразовании минералов, в передвижении и аккумуляции продуктов почвообразования. Микроорганизмы являются важным фактором биологического круговорота веществ, их метаболическая активность влияет на процессы трансформации органической массы, регулирует питательный и воздушный режим почвы, обусловливает развитие почвенного плодородия. По количеству, видовому составу микроорганизмов судят о биологической активности почв, запасах органического вещества, содержании питательных элементов, воздухо- и влагообеспеченности. Наибольшее количество их в черноземных почвах, наименьшее – в почвах тундры. Каждому типу почв свойственно свое специфическое профильное распределение микроорганизмов, основная масса сосредоточена в верхних гумусовых слоях в пределах 25 – 35 см. Биомасса грибов и бактерий в пахотном слое составляет 3 – 5 т/га, численность бактерий достигает 5 – 8 млрд. КОЕ/г почвы, актиномицетов – десятки миллионов в грамме почвы, длина грибных гиф – до 1000 м/га.
Различные группы микроорганизмов дифференцированно влияют на почвообразование. Бактерии – наиболее распространенная группа, осуществляющая разнообразные превращения органического вещества в почве, активно разлагая богатые белком остатки, и фиксацию газообразного азота. По потребности в свободном кислороде воздуха выделяются
- аэробные,
- анаэробные
- факультативные,
по способу питания –
- автотрофные
- гетеротрофные бактерии.
Автотрофные бактерии по способу получения энергии делятся на
- фотосинтезирующие
- хемосинтезирующие (нитрифицирующие, серобактерии, железобактерии).
Гетеротрофные бактерии для питания используют готовое органическое вещество, под их влиянием происходят важнейшие процессы почвообразования – разложение органических остатков и биосинтез гумуса. Актиномицеты и грибы разлагают клетчатку, лигнин, воски, смолы, активно участвуют в образовании гумуса.
Водоросли – автотрофные фотосинтезирующие организмы, участвуют в процессах выветривания и первичном почвообразовательном процессе. Лишайники – симбиотические организмы, гифами внедряются в горные породы, в результате начинается более интенсивное биологическое выветривание и первичное почвообразование, образуются примитивные почвы.
Похожие :
Как защититься от клещей за городом
Следующие статьи:
- Почва для перцев
- Как подготовить почву для посадки саженцев плодовых деревьев
- Общая схема почвообразовательного процесса
- Геологический и биологический круговороты веществ
- Возраст почвы. Абсолютный и относительный
Предыдущие статьи:
- Рельеф как фактор формирования почвы
- Климат как условие формирования почвы
- Химические осадочные породы. Органогенные породы в почвообразовании
- Факторы почвообразования. Отложения озерные, болотные, морские эоловые, моренные, водно-ледниковые, озерно-ледниковые
- Факторы почвообразования. Осадочные породы. Элювий. Делювий. Аллювий
Еще >>
Микроэлементы и их важность для растений
Микроэлементы, также известные как микронутриенты, являются необходимыми для роста и развития растений химическими элементами, которые требуются в небольших количествах. Они играют важную роль в обеспечении почвенного питания растений, влияя на их общее здоровье и продуктивность.
Важнейшие микроэлементы для растений
Существует несколько основных микроэлементов, которые имеют критическое значение для здорового роста растений:
- Железо (Fe): отвечает за превращение света в энергию растения и играет важную роль в процессе фотосинтеза. Недостаток железа может привести к проблемам с поглощением и использованием других питательных веществ.
- Марганец (Mn): необходим для различных физиологических процессов растений, в том числе в фотосинтезе, дыхании и обмене веществ.
- Медь (Cu): участвует в образовании хлорофилла и других ферментов, необходимых для процесса фотосинтеза. Также обеспечивает нормальные условия роста растений и защищает их от стресса.
- Цинк (Zn): играет важную роль в образовании клеток, синтезе белка и обмене энергией в растениях.
- Бор (B): необходим для роста и развития растений, влияет на образование клеточной стенки, цветение и плодоношение.
- Молибден (Mo): участвует в фиксации азота и играет важную роль в белковом обмене растений.
Роль микроэлементов в почвенном питании растений
Микроэлементы важны для поддержания оптимального роста и развития растений. Они участвуют в множестве биохимических процессов, таких как фотосинтез, регуляция гормонов, метаболизм углеводов и белков. Кроме того, они помогают растениям справляться с внешними стрессовыми факторами, такими как засуха, солевые повреждения и заболевания.
Недостаток или избыток микроэлементов может сильно повлиять на здоровье растений и их продуктивность. Например, недостаток железа приводит к появлению хлороза — желтых пятен на листьях растений. Это может снизить фотосинтетическую активность и урожайность.
Удобрения с микроэлементами
Для поддержания оптимального содержания микроэлементов в почве и обеспечения растений необходимой их потребностью, необходимо использовать удобрения с микроэлементами. Комплексные удобрения, содержащие не только макро-, но и микроэлементы, являются наиболее эффективными для обеспечения почвенного питания растений и их здорового роста.
В заключение, микроэлементы играют важную роль в почвенном питании растений, обеспечивая их здоровый рост и развитие
Недостаток или избыток микроэлементов может сильно повлиять на растения, поэтому важно поддерживать оптимальное содержание микроэлементов в почве с помощью правильного подбора удобрений
Роль растений в формировании почв
Во-первых, зеленые растения синтезируют органическое вещество. После завершения жизненного цикла растений часть биомассы в виде корневых остатков и наземного опада ежегодно возвращается в почву. В верхних горизонтах идут процессы трансформации органического вещества и накапливаются элементы питания, развивается почвенный профиль и формируется почвенное плодородие. Для каждой природной зоны характерны специфические сочетания травянистой, кустарниковой и древесной растительности, которые сильно различаются как по продуктивности, так и по соотношению и количеству химических элементов в растительном материале. Поэтому роли древесной и травянистой растительности в процессах почвообразования существенно отличаются.
В лесах общая биомасса наибольшая, однако ежегодный прирост, а следовательно, и опад в них значительно меньше, чем в луговых степях, где основным источником органического вещества является масса отмирающих корневых систем и в меньшей степени надземная масса. Опад древесной растительности попадает преимущественно на поверхность почвы, тогда как травянистой – в почву, что предотвращает его потери и обусловливает лучшее и более быстрое взаимодействие с минеральной частью почвы и микроорганизмами.Хвойный опад в силу своих химических особенностей (малая зольность в сочетании с небольшим количеством кальция, содержание большого количества трудноразлагаемых соединений типа лигнина, дубильных веществ, смол) очень медленно подвергается разложению, преимущественно грибной микрофлорой. Формируется грубый гумус фульватного типа. Опад травянистой растительности характеризуется более тонкой структурой, меньшей механической прочностью, высокой зольностью (10 – 12 %), богатством азотом и основаниями, быстро разлагается, в основном бактериями. Формируется «мягкий» насыщенный кальцием гумус преимущественно гуматного типа. Эти факторы являются причиной низкого плодородия лесных почв, тогда как биомасса, возвращающаяся в почву в луговых фитоценозах, формирует мощный гумусовый горизонт и плодородную почву.
Процесс почвообразования под хвойными лесами в условиях промывного водного режима чаще всего идет по типу подзолообразования. Формирующиеся почвы характеризуются высокой кислотностью, малой гумусностью, ненасыщенностью основаниями, низким содержанием питательных элементов, пониженной биологической активностью и низким уровнем плодородия (подзолистые, дерново-подзолистые). Почвообразовательный процесс, протекающий под влиянием травянистой растительности, называется дерновым. В результате такого процесса формируются почвы с высоким содержанием гумуса, насыщенные кальцием, с нейтральной или близкой к нейтральной реакцией среды, богатые питательными веществами, отличаются высоким естественным плодородием (черноземы, дерновые и различные луговые почвы). Под покровом смешанных и широколиственных лесов формируются серые лесные или бурые лесные почвы с менее кислой реакцией, чем у подзолистых почв, возрастает степень насыщенности основаниями, повышается содержание азота, увеличивается плодородие.
Благодаря корневым выделениям растения усиливают процесс разрушения и трансформации труднорастворимых минералов и способствуют образованию в почвенной толще легкоподвижных соединений. Все это есть результат прямого влияния растительности на почвообразовательный процесс. Косвенное влияние на почву проявляется в изменении теплового и водного режима.
Существенную роль в почвообразовании играет многочисленная и разнообразная почвенная фауна. Это простейшие (жгутиковые, инфузории, корненожки), беспозвоночные (членистоногие (клещи, ногохвостки и др.), дождевые черви), насекомые (жуки, муравьи и др.), позвоночные (грызуны). Они измельчают органические остатки, изменяют их химические и физические свойства, ускоряя их разложение. Животные, живущие в почве, проделывая различные ходы и, смешивая органические и минеральные вещества, повышают воздухо- и водопроницаемость почвы, формируют структуру почвы.
Влияние человека на плодородие
Сельскохозяйственная деятельность человека может поддерживать естественное плодородие земли или ухудшать его. По данным Международного справочно-информационного центра по почвам на 1991 г., 2 млрд га плодородных земель уже деградированы и непригодны для земледелия. На всей планете под пашней остаётся 1,5 млрд га, что недостаточно для быстро растущего населения.
Неразумное земледелие приводит к истощению и утомлению почвы. При выращивании монокультуры в течение десятилетий в земле истощаются запасы минералов и микроэлементов, которые выносит конкретный вид растений.
Кроме того, в грунте накапливаются колины, — вещества, которые подавляют рост других культур, а также увеличивается численность патогенной микрофлоры.
Севооборот
Чтобы избежать утомления почвы, достаточно соблюдать севооборот, чередуя злаковые, масличные и овощные культуры. В условиях небольшого приусадебного хозяйства соблюдение полноценного севооборота невозможно, здесь на помощь приходят сидераты.
Сидераты
Сидераты — это быстрорастущие травы или злаки. Их выращивают не для получения урожая, а для повышения плодородия. Выделения их корней нейтрализуют утомление почвы, а зелёная масса и отмершая подземная часть дают органические вещества.
Истощение почвы может произойти даже в пределах дачных 6-ти соток, если после уборки урожая в землю не возвращается то, что на ней выросло. Тщательно убирая «вершки и корешки», мы лишаем полезные микроорганизмы и дождевых червей питания, из-за чего их численность уменьшается.
Минеральные удобрения
Внесение минеральных удобрений решает лишь локальный вопрос получения урожая, но никак не улучшает плодородия. Наоборот, их избыток нарушает баланс.
Минеральные удобрения закисляют почву, делая её непригодной для жизни дождевых червей. Кроме того, в кислой среде активнее размножаются патогенные грибы.
Кислотность почвы
Определение кислотности почвы крайне важно при выращивании растений. Для одних нужна нейтральная кислотность, как для большинства овощей, а другие могут расти только в кислом грунте, как цитрусовые или хвойные.. Поскольку кислотность почвы — показатель непостоянный, измерять её нужно ежегодно
Не обязательно заказывать лабораторный анализ, достаточно воспользоваться тест-системой «Агрохимик». В течение получаса вы получите довольно точные результаты и сможете определить, нужно ли проводить раскисление.
Поскольку кислотность почвы — показатель непостоянный, измерять её нужно ежегодно. Не обязательно заказывать лабораторный анализ, достаточно воспользоваться тест-системой «Агрохимик». В течение получаса вы получите довольно точные результаты и сможете определить, нужно ли проводить раскисление.
«Агрохимик» — тест-система для определения кислотности почвы
Не стоит вносить золу, мел, доломитовую муку «на глаз» или «на всякий случай». Изменение кислотности грунта в сторону щёлочи ещё более вредно для растений, чем кислая почва. Дозировку внесения минеральных компонентов нужно определять, исходя из данных анализа и под потребности конкретной культуры.
Древесная зола гранулированная
Органика
Самый простой способ «подкормить» почвенную биоту — это ежегодно вносить перепревший навоз, он является самым ценным источником питания для дождевых червей и полезных бактерий.
Запахивание в землю соломы и пожнивных остатков так же даёт органику. Она не так богата питательными веществами, как перегной, но при разложении соломы целлюлоза превращается в сахара, которыми питаются бактерии и грибы.
Биопрепараты
Для защиты растений от болезней и подавления патогенной микрофлоры применяют гриб триходерму, различные штаммы сенной палочки и бактерии псевдомонады. Для увеличения плодородия земли вносят азотфиксирующие, фосфатмобилизующие и лактобактерии.
Комплексные биопрепараты, такие как «Атлант бактерии-помощники» исполняют все функции: триходерма подавляет рост патогенов и перерабатывает целлюлозу, а комплекс различных бактерий обеспечивает быструю переработку органики.
Часто производители разделяют триходерму и сенную палочку в разные виды препаратов, поскольку триходерма может подавлять размножение полезных бактерий. Так, для оздоровления и переработки целлюлозы больше подходят препараты с триходермой, а для профилактики болезней и повышения плодородия — препараты с сенной палочкой и комплексом бактерий.
Структура почвы.
Такая основополагающая характеристика почвы, как структура, зависит, прежде всего, от ее состава и содержания в ней перегноя, что в свою очередь определяет степень активности почвенной фауны, способность почвы поглощать, удерживать влагу и образовывать сильную капиллярную систему, доставляющую воду из нижних слоев почвы к верхним, ее теплообмен и воздухопроницаемость.
Под структурой почвы понимается пространственное упорядочивание твердых почвенных частиц и пространств между ними — пор. В идеале почва должна состоять на 50 из твердых частиц почвенного материала и на 50 из закрытых или сетеобразных пустот, заполненных воздухом и водой. Большая часть почвенной массы состоит из минеральных частиц, до 10 почвенного состава приходится на органические субстанции, такие, как гумус и обитающие в его среде многочисленные почвенные организмы, оставшаяся часть приходится на каверны между твердыми частицами почвы, заполненные почвенной влагой и воздухом.
Принятая классификация типов почв основана на процентном содержании в них минеральных и органических частей. Так, песок, являющийся основой песчаных почв и в значительной мере входящий в состав суглинистых почв, образован из зерен величиной от 0,05 до 2 мм. Такая достаточно крупная структура почвенных твердых частиц обусловливает образование обширных пространств между ними и определяет такие качества почв, как высокая воздухо- и водопроницаемость и быстрая прогреваемость.
Глинистые частицы, напротив, не превышают по величине 0,003 мм и заполняют собой все физическое пространство почвы, образуя очень плотную структуру с небольшим количеством пустых пространств. Поэтому глинистые почвы характеризуются низкой воздухо- и водопроницаемостью, медленной прогреваемостью, а также тенденцией к возникновению застойных процессов.
Плотная, или монолитная, структура почвы, которой отличаются тяжелые почвы с повышенным содержанием глинистых частиц, не очень благоприятна для растений. Она плохо пропускает воду и воздух, препятствует росту и свободному размещению корней. Из-за недостаточного воздухо- и водоснабжения такой почвы в ней ограничена биологическая активность микроорганизмов, а значит, снижен уровень содержания продуктов их жизнедеятельности и питательных веществ. Особенно сильно слитная структура почвы проявляется после попадания на нее влаги, когда растворившиеся глинистые частицы заполняют собой все пространство, образуя так называемый бетонный грунт.
Песчаная, или, что еще хуже, пылевидная, структура почвы также неблагоприятна для растений. Из-за своей чрезмерной сыпучести твердые почвенные частицы не образуют комков, вода быстро поглощается и не удерживается почвой, уходя в нижние слои и не задерживаясь в почвенном слое. Вода уносит с собой растворенные питательные вещества, которые растения просто не успевают усваивать и потому страдают от недостатка воды и питательных веществ. Растения плохо укореняются в таких почвах, ибо корневая система не удерживается в рыхлой структуре. Песчаные и пылевидные почвы быстро прогреваются и быстро остывают, так как отсутствует влага, способная регулировать температурный режим и поддерживать температурный баланс почвы.
Почвенные слои
Для определения вида почвы почвоведы с помощью траншеи полностью вскрывают почвенный разрез.
- Сверху почва прикрыта опавшими листьями, засыхающей травой, мелкими веточками, погибшими насекомыми. Живые растения корнями связывают нижележащий грунт, образуя дёрн.
- Под дёрном располагается гумусовый слой. Его толщина колеблется от нескольких сантиметров до нескольких метров. С глубиной слой светлеет, так как гумус частично вымывается в нижележащий горизонт.
- Слой, куда поступают частицы из верхней части разреза, более плотный, немного светлее верхнего.
- Горная порода, на которой сформировалась почва.
В таёжной зоне, где достаточно осадков, под гумусовым слоем образуется серо-белый грунт под названием подзол. В нём отсутствуют все питательные вещества.
Рис. 3. Подзол.
Почва
Почвой называется наружный слой земной коры, необходимый для земледелия. Главное свойство почвы — плодородие, то есть возможность обеспечить лучшие условия для растений. Взаимодействием почвы и растений занимается земледелие.
Посмотрим, из чего состоит почва.
- В почву должны поступать вода и воздух, поэтому важна пористость. Её обеспечивают частицы песка и гравия. Если в почве много глинистых частиц, она не пропускает воздух, легко заболачивается. Если много песка, в ней не задерживается вода.
-
При перегнивании растительных и животных остатков образуется перегной, или гумус. Чем больше в почве гумуса, тем она темнее. Самая плодородная почва — чернозём, где содержание гумуса — 7–15% , в бедных пустынных почвах — менее 1 %.
Рис. 1. Чернозём.
Плодородие почвы зависит от всех веществ, которые входят в состав, и деятельности живых организмов.
В здоровой почве множество обитателей, которые перерабатывают остатки растений и животных. Это бактерии, грибы, дождевые черви, личинки насекомых, жуки, кроты.
Рис. 2. Крот европейский.
Влияние засорения почвы на здоровье человека
Почва является одним из основных источников питания для растений и, в свою очередь, для человека. Однако, когда почва становится засоренной вредными веществами, она перестает выполнять свои функции и может оказать серьезное влияние на здоровье человека.
В засоренной почве могут содержаться токсичные вещества, такие как свинец, кадмий, медь и другие. Когда такие вещества попадают в организм человека через пищу, вода или воздух, они могут накапливаться в тканях и органах, вызывая различные заболевания, включая рак, сердечно-сосудистые заболевания и другие.
Кроме того, засоренная почва может содержать вредные бактерии и вирусы, которые могут вызвать инфекционные заболевания. Например, в почве могут находиться бактерии сальмонеллы или эшерихии, которые могут вызвать пищевые инфекции у человека.
Постоянное контакт с засоренной почвой может также вызывать аллергические реакции у человека, особенно у детей и людей с ослабленным иммунитетом. Кожные заболевания, такие как экзема и дерматит, могут быть следствием постоянного контакта с засоренной почвой.
Таким образом, засорение почвы может оказать серьезное влияние на здоровье человека, поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности и уходить за здоровой почвой для земледелия и производства пищевых продуктов
Способы сохранения и улучшения качества почвы
1. Планирование севооборота: Севооборот – это способ смены культур на полях. Система севооборота помогает устранить деградацию почвы и восстанавливать плодородие. Смена культур на поле может способствовать более эффективному использованию питательных веществ и биологических процессов. Развитие разнообразия севооборота может помочь также в борьбе против сорняков и насекомых.
2. Использование компоста: Компостирование – это процесс утилизации органических остатков. Компост используется в качестве удобрения для почвы, чтобы улучшить ее структуру и питательную ценность. Натуральные удобрения, такие как компост, содержат бактерии и грибки, которые помогают увеличить количество питательных веществ в почве. Органический компост также имеет более высокое качество, чем синтетические удобрения, и может помочь уменьшить засоление в почве.
3. Использование кропивы: Чай из кропивы может помочь в борьбе против заболеваний растений и повышении плодородия почвы. В кропиве содержатся аминокислоты, витамины и минералы, которые необходимы для развития растений и почвы. Кропива также содержит каротиноиды, которые могут помочь в борьбе против заболеваний.
- 4. Ограничение использования пестицидов:
- Пестициды являются химическими веществами, которые используются для уничтожения вредителей растений и болезней. Однако, они могут нанести большой вред почве, так как они могут уничтожать полезных микроорганизмов, которые необходимы для развития почвы.
- Поэтому, для улучшения качества почвы необходимо ограничивать использование пестицидов на полях и в садоводстве. Таким образом, можно сохранять биологическое разнообразие почвы.
5. Использование зеленых удобрений: Зеленые удобрения – это культуры, которые выращиваются на полях непосредственно между основными культурами. Зеленые удобрения могут включать в себя различные виды растений, таких как клевер, люцерну, фасоль или горчицу. Эти культуры помогают увеличивать содержание органичесских веществ и азота в почве. После уборки зеленых удобрений остается масса органики, которая улучшает качество почвы и повышает ее плодородность.