Factorul biologic de formare a solului. Factorii de formare a solului Rolul organismelor vii în crearea solului

Solul este stratul de pământ care acoperă rocile pământului. Joacă un rol important în diverse ecosisteme terestre. Factorii de formare a solului sunt diverse organisme vegetale și animale, roci care formează solul, relieful, apa, clima, vârsta. De asemenea, odată cu apariția umanității, activitatea sa economică a devenit una dintre principalele. Să luăm în considerare factorii de formare a solului.

Roci care formează sol

Rocile formatoare de sol sunt un mediu nutritiv în care au loc procesele de formare a solului, care conțin numeroase componente minerale implicate în formarea solului. Aproximativ 60-90% din greutatea totală a solului este minerală. Proprietățile fizice ale solului (conținutul de nutrienți pentru plante, viteza de mișcare a substanțelor în sol, precum și compoziția sa chimică și mineralogică) depind direct de natura rocilor părinte.

Natura rocilor părinte are o influență puternică asupra tipului de sol. Solurile de tip cenușă se găsesc adesea în zonele împădurite. Solurile de tip podzolic pot fi formate în roci formatoare de sol care conțin un număr mare de carbonați de potasiu. Dar dacă rocile care formează solul au conținut o cantitate mare de carbonați de calciu, atunci solurile vor avea o diferență semnificativă față de solurile podzolice.

Vegetația ca factor de formare a solului

În timpul activității de viață a diferitelor organisme vii, plante și microorganisme, în sol se formează compuși organici. Rolul principal îi revine vegetației. Plantele verzi sunt, s-ar putea spune, singurii creatori ai primelor substanțe organice. Absorb dioxidul de carbon din atmosferă și preiau apă și minerale din sol; cu ajutorul energiei solare formează diverși compuși organici nesimpli, bogati în energie. Cel mai mare conținut de materie organică este în comunitățile de pădure și tropice, cu umiditate ridicată. Dar tundrele, deșerturile și locurile mlăștinoase sunt lipsite de materie organică.

Când o plantă moare, atât ca întreg, cât și părțile sale individuale, materia organică intră în sol. Sub influența animalelor, bacteriilor și a diverșilor agenți chimici și fizici, la suprafața solului are loc descompunerea, cu formarea în continuare a humusului. Partea minerală a solului este îmbogățită cu substanțe de cenușă. Materialul vegetal care nu a avut încă timp să se descompună formează un așternut protector. Aceste formațiuni afectează procesele de schimb de gaze în sol, activitatea vitală a microorganismelor, regimul termic al stratului superior al solului și permeabilitatea precipitațiilor.

Vegetația poate afecta structura și natura materiei organice din sol, precum și regimul de umiditate al acestuia. Gradul de influență al vegetației asupra naturii și structurii materiei organice depinde de compoziția și starea plantelor, precum și de mulți alți factori.

Organismele animale

Organismele animale sunt concepute pentru a transforma materia organică din sol. Atât organismele animale supraterane, cât și cele din sol sunt implicate în procesul de transformare. Funcția principală în mediul sol este dată protozoarelor și nevertebratelor. Cu toate acestea, unele vertebrate care petrec mult timp în sol, cum ar fi alunițele, joacă, de asemenea, o funcție importantă. Toate animalele din sol pot fi împărțite în două grupe: biofage și saprofe. Primii se hrănesc exclusiv cu organisme vii sau țesuturile acestora, în timp ce cei din urmă preferă substanțele organice.

Numărul principal de animale din sol este reprezentat de saprofagi (viermi de pământ). Un număr mare de saprofe se hrănesc cu vegetația moartă și apoi își eliberează excrementele în sol. Dacă ai încredere în calculele lui Darwin, atunci în câțiva ani întreaga masă de sol trece prin tractul digestiv al viermilor. Saprofagele joacă un rol important în crearea profilului solului și a conținutului de humus.

Micile rozătoare sunt numeroși participanți deasupra solului în procesul de formare a solului. Reziduurile de plante și animale care cad în sol încep să participe la un proces destul de complex de schimbare a acestora. Unele dintre ele se descompun în apă, săruri și dioxid de carbon, iar anumite părți se transformă în materie organică complexă în sol.

Microorganisme

Microorganismele sunt principalii factori de formare a solului; ele sunt calculate nici măcar în mii, ci în miliarde la hectar de sol. Sunt diverse atât în ​​compoziție, cât și în activitatea lor biologică. Acestea sunt diverse bacterii, ciuperci, viruși, alge unicelulare și multe altele. Ei participă la ciclul biologic al substanțelor. Cu ajutorul microorganismelor au loc procesele de descompunere a substanțelor organice și minerale complexe în substanțe simple. Apoi substanțele simple sunt utilizate fie de către microorganisme înseși, fie de către plante. Materia organică formată în timpul descompunerii resturilor vegetale și animale este numită humus sau humus.

Clima ca factor de formare a solului

Clima este un factor important care influențează formarea solului. Procesele biologice și fizice care au loc în sol depind doar de acesta. Afectează regimurile termice și hidrice ale solului. Regimul termic este un ansamblu de procese de schimb de căldură între „stratul solului – sol – natura formatoare de sol”. Regimul termic este responsabil pentru procesele de transfer și acumulare de căldură în sol. Natura regimului termic poate fi determinată pe baza raportului dintre energia solară absorbită și radiația termică a solului. Natura depinde de capacitatea de căldură, culoarea solului, conținutul de umiditate și alți factori diferiți. Vegetația are o mare influență asupra regimului termic.

Modul de apă

Practic, regimul de apă al solului poate fi determinat de cantitatea de precipitații și de procesul de evaporare a acestuia. În plus, există o particularitate a distribuției lor pe tot parcursul anului. Apa, care spăla solul, are un impact semnificativ asupra acestuia și asupra compoziției sale.

Condiții climatice

Condițiile climatice pot afecta rocile care formează solul, flora și fauna și multe altele, dar acest efect este doar indirect. Pentru că doar distribuția principalelor tipuri de sol este legată de condițiile climatice.

Relieful ca factor de formare a solului

Relieful este un factor de formare a solului implicat în redistribuirea căldurii și apei pe suprafața pământului. Dacă există o modificare a altitudinii zonei, atunci are loc o modificare a regimurilor termice și hidrice ale solului. Zonalitatea învelișului de sol montan este determinată de relief. Relieful afectează și natura influenței apelor subterane și pluviale asupra solului și migrarea substanțelor solubile în apă.

Timpul ca factor de formare a solului

Timpul este, de asemenea, un factor important în formarea solului, deoarece este unul dintre cele mai importante procese din natură. Vârsta solurilor din Siberia de Vest, America de Nord și Europa de Vest a fost determinată folosind metoda radiocarbonului - de la câteva sute la câteva mii de ani. În plus, în vremurile moderne, activitatea economică umană este un factor deosebit de semnificativ.

Acum știți care sunt factorii de formare a solului.

Solul este un organism viu format din nenumărate ființe vii microscopice. Numărul și varietatea microorganismelor vii din sol este incomensurabilă. 1 g de sol conține miliarde de bacterii, ciuperci, alge și alte organisme și, în plus, o mulțime de râme, păduchi, centipede, melci și alte organisme din sol, care, ca urmare a procesului metabolic, procesează organisme proteice moarte și alte reziduuri organice în nutrienți disponibili pentru absorbție de către plante. Datorită activității lor în sol, humusul se formează din materialul vegetal și proteic original, din care, ca urmare a combinării cu apă și oxigen, sunt eliberați nutrienți pentru plante. Structura liberă a solului se realizează în mare parte datorită activităților

organisme din sol care amestecă în mod natural mineralele și materia organică, producând o nouă substanță îmbogățită. Acest lucru crește semnificativ fertilitatea solului. Studiul animalelor care locuiesc în sol este subiectul unei ramuri speciale a științei - zoologia solului, care s-a format abia în secolul nostru. După ce specialiștii au dezvoltat metode de înregistrare și înregistrare a animalelor, ceea ce a fost asociat cu dificultăți tehnice semnificative, în fața ochilor zoologilor a apărut un întreg regat de creaturi, divers ca structură, stil de viață și semnificația lor în procesele naturale care au loc în sol. În ceea ce privește diversitatea biologică, fauna solului nu poate fi comparată decât cu recifele de corali – un exemplu clasic al celor mai bogate și diverse comunități naturale de pe planeta noastră.

Printre acestea se numără nevertebrate mari, cum ar fi râmele și microorganisme care nu pot fi văzute cu ochiul liber. Pe lângă dimensiunile lor mici (până la 1 mm), majoritatea animalelor nevertebrate care locuiesc în sol au și o colorare discretă a învelișurilor corpului, albicioase sau cenușii, deci pot fi văzute numai după un tratament special cu fixative, sub lupă sau microscop. Microorganismele formează baza populației animale a solului, a cărei biomasă ajunge la sute de cenți la hectar. Dacă vorbim despre numărul de râme și alte nevertebrate mari, atunci acesta se măsoară în zeci și sute pe metru pătrat, iar numărul de organisme mici și microscopice ajunge la milioane și miliarde de indivizi.

De exemplu, protozoarele și viermii rotunzi (nematode) cu o dimensiune a corpului de până la 0,01 mm, în fiziologia lor, sunt de obicei creaturi acvatice capabile să respire oxigen dizolvat în apă. Dimensiunea lor mică le permite să se mulțumească cu picături microscopice de umiditate care umplu cavitățile înguste ale solului. Acolo, viermii se mișcă, găsesc hrană și se reproduc. Când solul se usucă, ele sunt capabile să rămână în stare inactivă pentru o perioadă lungă de timp, devenind acoperite la exterior cu o înveliș protector dens de secreții solidificate.

Organismele mai mari ale solului includ acarienii de sol, cozile și viermii mici - cele mai apropiate rude ale râmelor. Acestea sunt deja adevărate animale terestre. Ei respiră oxigenul atmosferic, locuiesc în cavitățile de aer din sol, pasajele rădăcinilor și vizuinile nevertebratelor mai mari. Dimensiuni mici, flexibile

Organismele din sol sunt o verigă vitală într-un ciclu metabolic închis. Datorită activității lor vitale, toate produsele de origine organică sunt descompuse, prelucrate și capătă o formă minerală accesibilă plantelor. Mineralele dizolvate în apă se deplasează de la sol la rădăcinile plantelor, iar ciclul începe din nou

corpul le permite să folosească chiar și cele mai înguste decalaje dintre particulele de sol și să pătrundă în orizonturile adânci ale solurilor dense argiloase. De exemplu, acarienii oribatide merg la 1,5-2 m adâncime.Pentru acești locuitori mici ai solului, solul nu este, de asemenea, o masă densă, ci un sistem de pasaje și cavități conectate între ele. Animalele trăiesc pe pereții lor, ca în peșteri. Umiditatea excesivă a solului se dovedește a fi la fel de nefavorabilă pentru locuitorii săi ca și uscarea. Nevertebratele din sol cu ​​dimensiunile corpului mai mari de 2 mm sunt clar vizibile. Aici găsești diverse grupe de viermi, moluște terestre, crustacee (păduchi, amfipode), păianjeni, secerători, scorpioni falși, centipede, furnici, termite, larve (gândaci, insecte diptere și himenoptere), omizi fluturi și unele râme insecte. au mușchi foarte dezvoltați. Prin contractarea mușchilor, ei își măresc diametrul corpului și împing particulele de sol. Viermii înghit pământul, îl trec prin intestine și merg înainte, ca și cum ar „mânca” prin sol. În spatele lor își lasă excrementele cu produse metabolice și mucus, secretate abundent în cavitatea intestinală. Viermii acoperă suprafața vizuinii cu aceste bulgări mucoase, întărindu-i pereții, astfel încât astfel de vizuini rămân în sol mult timp.

Și larvele de insecte au formațiuni speciale pe membre, cap și uneori pe spate, cu care acționează ca o lopată. De exemplu, la greierii alunițe, picioarele din față sunt transformate în instrumente puternice de săpat - sunt extinse, cu margini zimțate. Aceste răzuitoare sunt capabile să slăbească chiar și solul foarte uscat. În larve

Hrușciov, care sapă pasaje la o adâncime considerabilă, folosește ca unealtă de slăbire fălcile superioare, care au forma unor piramide triunghiulare cu vârful zimțat și cu creste puternice pe laterale. Larva lovește nodul de sol cu ​​aceste fălci, îl rupe în particule mici și le strânge sub ea însăși. Alți locuitori mari ai solului trăiesc în cavitățile existente. Ele se disting, de regulă, printr-un corp subțire foarte flexibil și pot pătrunde în pasaje foarte înguste și întortocheate. Activitate de săpat animalele sunt de mare importanță pentru sol. Sistemul de treceri îmbunătățește aerarea acestuia, ceea ce favorizează creșterea rădăcinilor și dezvoltarea proceselor microbiene aerobe asociate cu humificarea și mineralizarea materialului organic. Nu degeaba Charles Darwin a scris că cu mult înainte ca omul să inventeze plugul, râmele au învățat să cultive solul corect și bine. Le-a dedicat o carte specială, „Formarea stratului de sol de către râme și observații asupra stilului de viață al acestora din urmă”.

Rol principal organismele solului este capacitatea de a procesa rapid reziduurile de plante, gunoiul de grajd, deșeurile menajere, transformându-le în îngrășământ organic natural de înaltă calitate. vermicompost. În multe țări, inclusiv în a noastră, au învățat să crească viermi în ferme speciale pentru a produce îngrășăminte organice. Următoarele exemple vor ajuta la evaluarea contribuției lucrătorilor invizibili ai solului la modelarea structurii acestuia. Astfel, furnicile care construiesc cuiburi de sol aruncă mai mult de o tonă de pământ la 1 hectar la suprafață din straturile adânci de sol. În 8-10 ani prelucrează aproape întregul orizont populat de ei. Și păduchii deșertului se ridică de la o adâncime de 50-80 cm la suprafața solului îmbogățit cu elemente de nutriție minerală pentru plante. Acolo unde se află coloniile acestor păduchi, vegetația este mai înaltă și mai densă. Râmele sunt capabili să prelucreze până la 110 tone de pământ la 1 hectar pe an.

Mișcându-se în pământ și hrănindu-se cu resturile de plante moarte, animalele amestecă particule organice și minerale din sol. Trăgând gunoiul de pământ în straturi adânci, ele îmbunătățesc astfel aerarea acestor straturi și promovează activarea proceselor microbiene, ceea ce duce la îmbogățirea solului cu humus și substanțe nutritive. Animalele sunt cele care, prin activitățile lor, creează orizontul humusului și structura solului.

Rolul râmelor în viața biologică a solului

Râmele afânează solul, pătrunzând, spre deosebire de alte organisme din sol care pot trăi doar într-un singur strat de sol, în diferite straturi de sol. Aerul și apa pătrund prin găurile făcute de viermi până la rădăcinile plantelor.

Râmele ajută la îmbogățirea solului cu oxigen, ceea ce previne procesele de degradare a materialului organic

: Râmele absorb reziduurile organice, împreună cu care particulele minerale, boabele de argilă, algele din sol, bacteriile și microorganismele pătrund în tractul digestiv. Acolo, acest material eterogen este amestecat și procesat, datorită proceselor metabolice, completate de secreții ale microflorei intestinale a viermelui, dobândind o nouă stare, apoi intră în sol sub formă de excremente. Acest lucru îmbunătățește calitativ compoziția solului și îi conferă o structură lipicioasă, noduloasă.

Omul a învățat să cultive solul, să-l fertilizeze și să obțină recolte mari. Acest lucru înlocuiește activitățile organismelor din sol? Într-o oarecare măsură, da. Dar cu utilizarea intensivă a terenului prin metode moderne, când solul este supraîncărcat cu substanțe chimice (îngrășăminte minerale, pesticide, stimulente de creștere), cu perturbări frecvente ale stratului său de suprafață și compactarea acestuia de către mașinile agricole, apar perturbări profunde ale proceselor naturale, care duc la degradarea treptată a solului şi scăderea fertilităţii acestuia. Cantitățile excesive de îngrășăminte minerale otrăvează pământul și îi distrug viața biologică. Tratamentele chimice distrug nu numai dăunătorii din sol, ci și animalele benefice. Repararea acestei daune durează ani de zile. Astăzi, în perioada de ecologizare a gândirii noastre, merită să ne gândim la ce criterii să evaluăm daunele produse culturii. Până acum, se obișnuia să se numere doar pierderile cauzate de dăunători. Dar să numărăm și pierderile cauzate solului însuși din moartea formatorilor de sol.

Pentru a păstra solul, această resursă naturală unică a Pământului, capabilă să-și autoreproducă fertilitatea, este necesar, în primul rând, să-și păstreze lumea animală. Organismele și formatorii de sol fac ceea ce oamenii cu tehnologia lor puternică nu pot face încă. Au nevoie de un mediu stabil. Au nevoie de oxigen în sistemul de treceri realizate și de un aport de reziduuri organice, adăposturi și pasaje care nu sunt deranjate de oameni. Agricultura rezonabilă, metodele blânde de cultivare a solului și evitarea maximă a produselor chimice de protecție a plantelor înseamnă crearea condițiilor pentru conservarea biolumii vie a solului - cheia fertilității acestuia.

Nutrienții din sol

Plantele pot obține toate componentele necesare vieții din sol numai sub formă minerală. Nutrienții care sunt bogați în materie organică, humus și îngrășăminte organice pot fi absorbiți de plante numai după finalizarea procesului de descompunere a compușilor organici sau a mineralizării acestora.

Prezența unor substanțe nutritive suficiente în sol este unul dintre principalii factori pentru dezvoltarea cu succes a plantelor. Plantele își construiesc partea supraterană, sistemul radicular, florile, fructele și semințele din substanțe organice: grăsimi, proteine, carbohidrați, acizi și alte substanțe produse de masa cu frunze verzi a plantelor. Pentru a sintetiza substanțe organice, plantele au nevoie de zece elemente principale, care sunt numite biogene. Elementele chimice biogene sunt incluse constant în compoziția organismelor și îndeplinesc anumite funcții biologice care asigură viabilitatea organismelor. Macroelementele biogene includ carbon (C), calciu (Ca), fier (Fe), hidrogen (H), potasiu (K), magneziu (Mg), azot (N), oxigen (O), fosfor (P), sulf ( S). Planta primește unele dintre aceste elemente din aer, de exemplu oxigen și carbon; primește hidrogen din descompunerea apei în timpul procesului de fotosinteză.

Procesul de metabolism al nutrienților

Nutrienții joacă un rol vital în procesul ciclic al metabolismului, asigurând viața plantelor. Apa dizolvă nutrienții și oligoelemente, creând o soluție de sol care este absorbită de rădăcinile plantelor.Energia solară ajută la transformarea nutrienților prin procesul de fotosinteză, care, la rândul său, depinde de prezența în țesutul vegetal a unui număr de oligoelemente implicate în formarea substantei colorate clorofila

În schimb, elementele rămase vin plantei exclusiv din sol sub formă de compuși dizolvați în apă, așa-numita soluție de sol. Dacă există o deficiență gravă a oricăruia dintre elementele din sol, planta slăbește și se dezvoltă doar până la un anumit stadiu până când își epuizează rezerva biologică internă a acestui element existent în țesuturile plantei. După această etapă, planta poate muri. Pe lângă macroelementele biogene, dezvoltarea plantelor necesită microelemente, care sunt de obicei conținute în cantități foarte mici, dar joacă totuși un rol important în procesele metabolice. Microelementele includ: aluminiu (A1), bor (B), cobalt(Co), cupru (Cu), mangan (Mn), molibden Mo), sodiu (Na), siliciu (Si), zinc (Zn). Hei - reziduuri sau exces de microelemente duce la La tulburări metabolice, ceea ce duce la

presupune o întârziere în creșterea și dezvoltarea plantei, o scădere a randamentului și alte consecințe. Unele dintre microelementele enumerate nu sunt vitale și sunt adesea clasificate de cercetători în grupul așa-numitelor „elemente utile”. Cu toate acestea, prezența lor este necesară pentru dezvoltarea deplină a plantei. Toate componentele trebuie să fie prezente în nutriția plantei într-o formă echilibrată, deoarece absența a cel puțin unuia dintre elementele principale, precum azotul, fosforul, potasiul sau calciul, atrage inevitabil insuficiența sau incapacitatea plantei de a absorbi celelalte trei elemente. , precum și alți nutrienți . De aceea, prezența tuturor elementelor este atât de importantă pentru ca planta să absoarbă pe deplin întregul complex nutritiv.

Capacitatea plantelor de a absorbi nutrienții din mediu este determinată de calitatea și volumul sistemului radicular. Plantele absorb nutrienții pe tot parcursul sezonului de creștere, dar în mod neuniform. Nevoia de nutrienți a plantelor se modifică în diferite perioade de dezvoltare. În perioada de creștere intensivă, plantele au nevoie în special de azot; în timpul înfloririi și fructificării, necesarul de fosfor și potasiu crește. Nutrienții asimilați sunt fixați selectiv în diferite organe ale plantelor.

Plante verzi

Diferite grupuri de plante determină cursul inegal al ciclului biologic. Plantele inferioare au o durată de viață scurtă și, prin urmare, determină circulația rapidă a elementelor în ciclul biologic . Plante superioare au un sistem radicular dezvoltat, oferind o zonă mare de contact între organism și sol. Ciclul are loc în decurs de un an în vegetația erbacee și pe parcursul mai multor ani (zeci, sute, mii) în vegetația lemnoasă. În același timp, diferitele elemente nu sunt reținute de organismele vegetale pentru aceeași perioadă de timp. În natură, se observă adesea o combinație a grupurilor considerate de plante. Se disting următoarele grupuri:

formațiunile de lichen-mușchi ocupă tundra și mlaștini;

formațiunile arborescente sunt taiga și pădurile de foioase, pădurile subtropicale umede și pădurile tropicale (pluviale);

Grupul de formațiuni tranziționale lemnos-erbacee include pădurile xerofitice, acest grup de plante este tipic silvostepei și savanei;

grupul de formațiuni erbacee include pajiști de înălțime și mlaștină, prerii, stepe temperate, stepe subtropicale de arbuști;

Formațiunea deșertului este, la rândul său, împărțită în subboreale, subtropicale și tropicale.

Fiecare formațiune este caracterizată de propria sa compoziție și proprietăți speciale ale materiei organice, procese de descompunere a materiei organice. Biomasa fiecărei formațiuni vegetale are, de asemenea, propriile diferențe, care se reflectă în compoziția materiei organice din sol.

Alge distribuite în toate solurile, în stratul lor superficial. Diatomeele, algele albastre-verzi și verzi sunt comune în sol. Numărul lor depinde de umiditatea solului. Toți sunt autotrofi. Ei sintetizează materia organică prin fotosinteză. Algele, când mor, îmbogățesc solul cu materie organică care se descompune ușor de microorganisme. Participați la procesele de meteorizare a rocii.

Microorganisme participă la transformarea reziduurilor organice, transformându-le fie în humus, fie distrugând materia organică în produse finite, în timp ce compușii organici complecși se descompun în săruri minerale accesibile vegetației . Bacterii Ei asimilează azotul atmosferic și îl furnizează plantelor superioare, sintetizează compuși organici complecși, construindu-și corpul din ei. Ei participă la procesele redox din sol, modificând gradul de oxidare a diferiților compuși organici și minerali. Astfel, aproape toate verigile din procesul de formare a solului sunt asociate cu activitatea vitală a microorganismelor. Microorganismele realizează toate aceste procese cu ajutorul enzimelor.

Ciuperci- Acestea sunt organisme heterotrofe saprofite. Este imposibil să nu remarcăm rolul important al ciupercilor, care se dezvoltă mai bine în solurile cu valori scăzute ale pH-ului. Aceste organisme au o gamă largă de enzime hidrolitice, prin care descompun toate tipurile de substanțe organice. În special, descompun compuși rezistenți la hidroliză și oxidare, cum ar fi lignina, fenolii, chinone, hidrocarburi aromatice, ceară.

Rolul viermilor în formarea solului este mare, precum și mamiferele care trăiesc în sol, făcând treceri în sol cu ​​un diametru de câțiva milimetri până la 4 până la 12 cm, amestecând solul la diferite adâncimi, în principal la o adâncime de 1 metru, secretând enzime, acizi organici, crescând biomasa solului la moarte.

Ce este solul?

Solul este stratul fertil superior al scoarței terestre.

Prin ce diferă solurile de roci?

Solurile sunt fertile. Solul poate avea o compoziție diferită, dar roca este constantă. Solul conține particule solide, lichide și gazoase.

Din ce se formează humusul?

Humusul este format din organisme vii moarte și părțile lor (ierburi anuale, frunze căzute, animale moarte)

De ce fertilizează solul?

Solul este fertilizat pentru a-i crește fertilitatea.

Comparați structura solului podzolic și a solului de cernoziom. Găsiți asemănări și diferențe.

Întrebări și sarcini

1. Ce părți sunt incluse în sol?

Solul este format din părți solide, lichide și gazoase. Partea solidă a solului sunt particule de roci distruse și humus amestecate între ele. Particulele de nisip și argilă sunt partea anorganică a solului, iar humusul este materia organică. Partea lichidă a solului este apă cu substanțe organice și anorganice dizolvate în ea. Partea gazoasă este aerul din sol.

2. Ce condiții influențează formarea solurilor?

Formarea solului depinde de multe condiții: compoziția rocii, climă, apele de suprafață și subterane, vegetație, animale.

3. Care este rolul climei și al organismelor vii în formarea solurilor?

Clima este legată de mai mult decât de furnizarea solului cu căldură și apă. De ea depind rata de intemperii a rocilor și formarea humusului, natura vegetației și a vieții animale. Solurile sunt foarte strâns legate de organismele vii. Plantele pe moarte și părțile lor se transformă în humus cu ajutorul microorganismelor. Animalele din sol sapă și amestecă solul. Rolul râmelor este deosebit de important.

4. De ce proprietăți ale solului depinde fertilitatea lui naturală? Cum poți crește fertilitatea solului?

Fertilitatea solului este determinată de proprietățile lor: conținutul de humus, umiditate, aer, precum și compoziția rocilor care formează solul. Fertilitatea solului poate fi crescută folosind diferite tehnici agricole: afânare, umezire și fertilizare.

5. Ce structură au solurile? De ce orizontul superior al solului este numit humus?

În sol se disting humus și orizonturi de tranziție și roca-mamă. Stratul superior al orizontului se numește humus, deoarece este format din humus - particule moarte de plante și animale.

6. Folosind Figura 203, spuneți-ne despre diferențele dintre solurile podzolice și cernoziomuri.

Solurile podzolice și cernoziom în structura lor au humus, orizonturi de tranziție și rocă-mamă. Spre deosebire de solul podzolic, cernoziomul are un orizont gros de humus, astfel încât orizontul de tranziție se află mult mai jos.

7. De ce solul este numit o resursă naturală neprețuită?

Solul este un dar de neprețuit al naturii, deoarece are o proprietate unică - fertilitatea. Această proprietate a solului dă viață vegetației. Vegetația este principalul producător de energie. Solul „hrănește” toate organismele vii. Este un habitat pentru unii.

Formarea solului este un proces natural complex de formare a solului din rocă sub influența factorilor de formare a solului din biogeosfera Pământului.

Formarea solului este o verigă importantă în procesul de circulație geologică și biologică a materiei și energiei. Ciclul geologic este procesul de transfer de substanțe de pe uscat pe ocean și înapoi. Ciclul biologic este un ansamblu de procese de schimb de materie și energie între sol, roca-mamă, atmosferă și biotă.

Formarea solului este un proces specific al biosferei, în urma căruia solul dobândește o serie de caracteristici specifice care sunt absente în roca de formare a solului părinte și distinge solul de toate celelalte componente ale biosferei. Printre cele mai semnificative caracteristici de acest fel se numără prezența materiei organice specifice în sol - humus de solȘi biofil elemente. Elementele biofile sunt elemente pe care organismele vii le absorb din mediul geochimic și le folosesc în procesele de susținere a vieții. Acestea includ: macroelemente - N, C, O, H, Ca, Mg, Na, K, P, S, Cl, Si, Fe și microelemente - Cu, Co, Mn, Zn, V, Ni, Mo, Sr, B , Se, F, Br, I.

Ca urmare a formării solului, solul capătă o structură specifică. Profilul solului este un sistem orizonturi, mai mult sau mai puțin paralel cu suprafața de zi, a cărei formare este determinată de mecanismele de formare a solului.

Principalii factori de formare a solului

Procesul de formare a solului are loc sub influența condițiilor naturale exterioare solului - factori de formare a solului. Factorii de formare a solului trebuie împărțiți în două tipuri: naturali (naturali) și antropici (artificiali).

Factori naturali (naturali).

Există șase factori naturali de formare a solului:

1. roci parentale sau formatoare de sol;

2. climă;

3. relief;

4. plante și organisme vii;

5. gravitaţie

Toți factorii naturali sunt echivalenti. Fiecare dintre ele are propriul efect specific asupra formării solului și, fără participarea vreunuia dintre ei, formarea solului este imposibilă.

Roca formatoare de sol este baza din care se formează solul. Partea minerală din marea majoritate a solurilor reprezintă 90-95% din masa solului. A evidentia doua functii principale roca-mamă în formarea solului: formarea compoziției maselor de sol și a rocii subiacente. Compoziția rocilor determină compoziția chimică, mineralogică, granulometrică a solurilor viitoare (Fig. 2.2.), de exemplu, cele mai bogate soluri se formează pe lut carbonatic, iar pe nisipuri sunt mai sărace, dar mai calde și mai bine aerate. Roca determină, de asemenea, în mare măsură rata de formare a solului. Rocile sursă de pe teritoriul Rusiei sunt reprezentate în mare parte de roci mixte sedimentare cuaternare.

Figura 2.2. Funcțiile și rolul rocilor formatoare de sol în formarea solului.

Factorul climatic determină alimentarea formării solului cu umiditate (precipitații) și energie (radiația solară - lumină și căldură). Clima la diferite latitudini ale globului este diferită. Există climate arctic, subarctic, temperat, subtropical și tropical. În conformitate cu condițiile climatice, se disting zonele de plante, care diferă în cantitatea de materie organică vegetală și, în consecință, în viteza și durata ciclului biologic și tipul procesului de formare a solului. Favorabil pe viață conditii hidrotermale asigura derularea proceselor din sol, influenteaza comunitatile de organisme vegetale si animale, crescand productivitatea acestora, care in cele din urma afecteaza intensitatea formarii solului. Se știe că odată cu creșterea temperaturii cu 10 o C, viteza reacțiilor chimice crește de 2-4 ori (regula van’t Hoff) (Tabelul 2.1.).

Tabelul 2.1. Sumele temperaturilor active în diferite zone geografice

*Suma temperaturilor active este un indicator care caracterizează cantitatea de căldură și se exprimă ca suma temperaturilor medii zilnice ale aerului sau solului care depășesc un anumit prag: 0, 5, 10 o C sau temperatura minimă biologică necesară dezvoltării plantelor. De exemplu, necesarul de căldură al unor culturi: grâu de primăvară 1200–1700; ovăz –1000÷1600; mei – 1410÷1950; hrișcă – 1200÷1400; porumb – 1100÷2900; cartofi – 1200÷1800.

Regimul apei din zonele geografice este determinat de raportul dintre precipitațiile medii anuale și evaporarea anuală - așa-numitul coeficient de umidificare (HC) G.N. Vysotsky-N.N. Ivanova. Este cel mai obiectiv indicator al umidității atmosferice. La KU >1, umiditatea este excesivă (observată la latitudini mari - aproximativ la nord și la sud de paralela 50), iar la KU<1 – недостаточное увлажнение (например, в пустынях КУ практически приближается к нулю).

Relief determinată de natura alternanţei suprafeţelor de teren joase şi înalte. Există trei tipuri de relief: microrelief (fluctuații în înălțimi până la câțiva metri); mezorelief (fluctuații de altitudine de până la câteva zeci de metri); macrorelief (fluctuații de înălțime de la câteva zeci la câteva sute de metri). Influența reliefului este asociată cu cantitatea de lumină, căldură și umiditate care ajunge la suprafața solului. Gradul de iluminare și încălzire a solurilor este afectat de unghiul reliefului, expunerea pantei și abruptul (este mai multă căldură pe versantul sudic decât pe cel nordic). Relieful redistribuie apa primită din atmosferă. Cea mai mare parte a apei se varsă în partea de câmpie a reliefului. Toate cotele de pe sol sunt elemente pozitive ale reliefului; au cea mai mică cantitate de umiditate. De obicei există o rocă mecanică grosieră (bolovani, piatră, pietriș) deasupra, iar dedesubt un material din ce în ce mai fin (luturi, păduri). Elementele pozitive ale reliefului nu participă la procesele de formare a solului prin apele subterane, dar elementele negative participă. Relieful influențează condițiile climatice și, în consecință, viața plantelor, animalelor, microorganismelor, redistribuirea căldurii și umidității, care afectează procesele de formare a solului în general. În plus, relieful determină mișcarea maselor de sol de-a lungul versantului ca urmare a eroziunii și proceselor acumulative.

Funcții plante și organismele viiîn formarea solului sunt foarte diverse. Formarea solului este un proces biogen și începe cu apariția plantelor și a organismelor vii pe roci cristaline sau sedimentare masive. Plantele și organismele vii sunt singura sursă de materie organică, care servește ca material pentru formarea humusului din sol. O altă funcție importantă a organismelor se bazează pe capacitatea materiei vii de a absorbi selectiv elementele din sol. Datorită acestei proprietăți, organismele determină în mare măsură compoziția chimică a solurilor.În Fig. 2.2. Sunt reprezentate plante și organisme vii, fără a căror participare procesul de formare a solului este imposibil.

Plantele verzi inferioare și superioare folosesc energia de radiație a Soarelui în procesul de creștere, implicând o cantitate uriașă de elemente chimice în ciclul biologic, formând anual circa 233 de miliarde de tone de materie organică la suprafață și în interiorul solului. Rădăcinile plantelor slăbesc pur mecanic solul, crescând permeabilitatea rocilor la apă și aer și schimbă proprietățile rocilor părinte cu secrețiile lor, ceea ce favorizează dezvoltarea microorganismelor.

Microorganismele, datorită enzimelor pe care le secretă, descompun materia organică și formează compuși organo-minerale - humus. Potrivit lui E.N. Mishustina (1987) numărul de microorganisme variază de la câteva sute la 1 g de soluri soddy-podzolice până la 3 miliarde în solurile de cernoziom. Masa microorganismelor poate varia de la 3 la 8 t/ha în solurile de cernoziom.

Ciupercile descompun fibrele, lignina și alte materii organice din sol și, de asemenea, contribuie la formarea humusului.

Râmele (trăiesc la adâncimi de până la 12 m), făcând treceri în sol, îl afânează și îl aerisesc, ceea ce favorizează dezvoltarea sistemului radicular al plantelor; în plus, prin prelucrarea reziduurilor organice, formează humus. Într-un an, viermii care trăiesc pe 1 hectar sunt capabili să prelucreze până la 100 de tone de reziduuri organice și să amestece ~ 120 de tone de sol.

De asemenea, insectele și animalele distrug activ materia organică, o mineralizează și, astfel, acționează ca intermediari în schimbul dintre sol și atmosferă, asigurând ciclul nutrienților.

Gravitația Pământului. A.A. Rode și V.N. Smirnov consideră că câmpul gravitațional al Pământului este un factor care determină procesul descendent al mișcării substanțelor lichide și solide.

Timp. Vârsta solurilor se calculează de la începutul procesului de formare a solului. Solul este un corp natural natural, în continuă schimbare. Se crede că forma pe care o au toate solurile existente pe Pământ astăzi reprezintă doar una dintre etapele dintr-un lanț lung și continuu al evoluției lor, iar formațiunile individuale de sol actuale în trecut au reprezentat alte forme și în viitor pot suferi transformări semnificative chiar și fără modificări drastice.modificări ale condiţiilor externe.

Distinge absolutȘi vârsta relativă sol Vârsta absolută a solurilor Ei numesc perioada de timp care a trecut de la momentul apariției solului până la stadiul actual al dezvoltării sale. Solul a apărut când roca-mamă a ieșit la suprafață și a început să sufere procese de formare a solului. De exemplu, în Europa de Nord, procesul de formare modernă a solului a început să se dezvolte după sfârșitul ultimei ere glaciare.

Cu toate acestea, în diferite părți ale pământului care au fost eliberate simultan de apă sau acoperire glaciară, solurile nu vor avea întotdeauna același stadiu de dezvoltare la un moment dat. Motivul pentru aceasta poate fi diferențele în compoziția rocilor care formează sol, relief, vegetație și alte circumstanțe. Vârsta relativă a solurilor numiți diferența dintre etapele dezvoltării solului pe un teritoriu comun care are aceeași vârstă absolută.

Timpul de dezvoltare a unui profil de sol matur pentru diferite condiții variază de la câteva sute la câteva mii de ani. (Conform datelor lui L. Aleksandrovsky, o creștere a grosimii orizontului humus la 15 cm are loc în aproximativ 100 de ani). Vârsta teritoriului în general și a solului în special, precum și modificările condițiilor de formare a solului în procesul de evoluție a acestora au un impact semnificativ asupra structurii, proprietăților și compoziției solului. În condiții geografice similare de formare a solului, solurile de vârste și istorii diferite pot diferi semnificativ și aparțin unor grupuri de clasificare diferite.

Deci, putem afirma că toți factorii naturali ai formării solului sunt interconectați și acționează simultan, influențând nu numai intensitatea ciclului biologic și formarea solului, ci și reciproc. Astfel, modificările condițiilor microclimatice pot determina modificarea acoperirii vegetației și a solurilor. Solurile, la rândul lor, pot afecta modificarea vegetației și pot modifica condițiile microclimatice

Factori antropogeni (artificiali).. Influența activității economice umane asupra formării solului se manifestă în reglarea compoziției și naturii vegetației, modificări în proprietățile solurilor în sine și procesele care au loc în ele. În vaste suprafețe forestiere și agricole se realizează cultivarea mecanizată a solului, timp în care se distruge vegetația naturală, se exploatează pădurile, se efectuează lucrări de reabilitare și se aplică îngrășăminte organice, bacteriene și minerale. Proprietățile fizice și chimice naturale ale solurilor se modifică, direcțiile proceselor de formare a solului care sunt nedorite pentru oameni sunt suspendate, iar proprietățile biologice se modifică. Odată cu creșterea, de exemplu, a conținutului de calciu (calar), mai multă materie organică devine în sol, reacția mediului se modifică, iar numărul de microorganisme și nutrienți crește; ca urmare, fertilitatea solului crește. Drenajul oprește procesul de mlaștină, iar irigarea în zonele uscate creează condiții pentru acumularea de materie organică în sol, crescând fertilitatea solului și randamentul plantelor.

Ca urmare a activității economice umane, natura și intensitatea ciclului biologic al substanțelor se modifică, solurile primesc în plus materie organică și nutrienți, se formează un orizont arabil puternic și se creează soluri cultivate cu fertilitate crescută. Diverse activități economice acoperă 500 de milioane de hectare de teren. Cu toate acestea, utilizarea tehnicilor agricole incorecte determină dezvoltarea unor procese nefavorabile de formare a solului: aglomerarea apei, salinizarea, distrugerea materiei organice și pierderea nutrienților.