Плодородие почвы и его значение

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ 

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ «Социально-культурный сервис и туризм»

 

 

 

 

 

 

 

К О Н Т Р О  Л Ь Н А Я     Р А  Б О Т А

 

По предмету: Охрана природы.

На тему: Плодородие почвы и его значение.

Вариант № 24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

Студентка:  2 курса

4 семестр

Караева Регина Равильевна

 

 

Ташкент,2009

 

Содержание

 

 

Введение……………………………………………………………………..                    2

1.Биологические факторы плодородия  почвы…………………………….                    3

2. Плодородие почвы………………………………………………………..                    7

3. Земля-кормилица………………………………………………………….                   9

Заключение…………………………………………………………………..                  11

Список используемой литературы………………………………………..                 12

 

 

Введение

 

 

            Особое природное образование, обладающие рядом свойств, присущих живой и неживой природе; состоит из генетически связанных горизонтов (образуют почвенный профиль),  возникающих в результате преобразования поверхностных слоёв литосферы под совместным воздействием воды, воздуха и организмов; характеризуется плодородием. Плодородие является не только природным фактором, но и экономическим фактором развития потому что, плодородие почвы, это способность почвы обеспечивать растения усвояемыми питательными веществами, влагой и давать урожай. Всё это определяется важностью почвы в элементах развития живого организма.

Цель работы: Понять что, такое биологические факторы почвы их структуру и их характер развития. Рассмотреть, почву как один важнейших элементов развития на живом мире.

Задачи и  методы исследования: Проанализировать плодородие почвы и её важность для людей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Биологические факторы плодородия почвы

 

 

          Органическое вещество почвы образуется из вымерших остатков растений, микроорганизмов, почвенных животных и продуктов их жизнедеятельности.

Первичное органическое вещество, поступившее в почву, подвергается сложным превращениям, включающим процессы разложения, вторичного синтеза в форме микробной плазмы и гумификации. Сочетание названных процессов приводит в биологически активных почвах к образованию сложных  органических веществ, состоящих из малоразложившихся растительных и животных остатков с сохранившейся первоначальной структурой; промежуточных продуктов разложения остатков; собственно гумусовых веществ, образовавшихся путем микробного синтеза или остаточного происхождения; растворимых органических соединений, которые более или менее быстро минерализуются до простых минеральных соединений таких как вода (Н2О) и др. или участвуют в синтезе собственно гумусовых веществ.[1].

          Органическое вещество, консервирующее энергию солнца в химически связанной форме, — единственный источник энергии для развития почвы, формирования ее плодородия. Основным источником первичного органического вещества, поступающего в почву под естественной растительностью, являются остатки растений.

          Они удобряют почву ежегодно после уборки урожая, остальные же виды органических удобрений вносят в почву периодически. Также, они менее расходные, не требуется дополнительных затрат на их внесение, ну и растительные остатки распределяются в почве наиболее равномерно. В них содержатся все макро- и микроэлементы, необходимые растениям и животным.

          Растительные остатки разделяют на три группы: 1 — пожнивные остатки растений; 2 — листостебельные; 3 — корневые. Пожнивные остатки представлены стерней злаков, частями стеблей, листьев и всех других надземных частей растений, которые остаются в поле после уборки урожая.[2]. Листостебельные части растений включают корневища, столоны картофеля, корневые шейки клевера, люцерны и других трав, остатки клубней, корнеплодов, луковиц. Корневые остатки растений представлены корнями выращиваемой культуры, сохранившимися живыми к моменту уборки, а также корнями, отмершими к моменту уборки. Корни растения еще при их жизни активно участвуют в почвенных процессах. Разветвляясь, они контактируют с почвенными частицами и тем самым способствуют равномерному распределению органического вещества и образованию структурных агрегатов.

          В почве при выращивании растений происходят одновременно два противоположных процесса: синтез, накопление органического вещества, и его разрушение. Интенсивностью обоих процессов, их соотношением являются конечные результаты, по которым оценивают влияние данной культуры на почву.

Если конечный результат  положительный, за культурой признаются свойства улучшать плодородие почвы и наоборот. Между тем на процесс разрушения органического вещества влияют не столько сами культуры, сколько приемы их возделывания.

          Наряду с количеством растительных остатков важное значение имеет их химический состав и скорость разложения в почве.

На ход и скорость разложения влияют, внешние условия среды: влажность, температура, содержание в почве кислорода и питательных веществ и, конечно же, химический состав растительных остатков.

          Превращение первичного органического вещества в почве проходит по нескольким этапам.                                                                                                                                                 На первом этапе происходит химическое взаимодействие между отдельными химическими веществами отмершего растения (например, ароматические соединения клеточных оболочек могут вступать в химические реакции с белками растительных клеток), которое можно значительно ускорить за счет биологических и минеральных катализаторов.

На втором этапе происходят механическая подготовка и перемешивание с  почвой растительных остатков с помощью  почвенной фауны. Нельзя отрицать и  определенную биохимическую подготовку первичного органического вещества к микробному разложению при прохождении растительной массы через желудочно-кишечный тракт почвенных животных.

На третьем этапе превращения  свежего органического вещества в почве происходит минерализация  его с помощью микроорганизмов. В первую очередь минерализуются воднорастворимые органические соединения, а также крахмал, пектин и белковые вещества. Значительно медленнее минерализуется целлюлоза, при разложении которой освобождается лигнин — соединение, весьма устойчивое к микробиологическому расщеплению. Конечными продуктами превращений первичного органического вещества являются минеральные продукты (СО2, Н2О, нитраты, фосфаты, в анаэробных условиях Н2O и СН4). [3]. Кроме того, в почве накапливаются в качестве продуктов метаболизма микроорганизмов низкомолекулярные органические кислоты (муравьиная, уксусная, щавелевая и др.). Процессы минерализации органического вещества в почве имеют экзотермический.

Часть продуктов биологического разложения первичного органического вещества превращается в особую группу высокомолекулярных соединений — специфические, собственно гумусовые вещества, а сам процесс называют гумификацией.

Основная часть органического  вещества почвы (85—90%) представлена специфическими высокомолекулярными гумусовыми соединениями. Принято подразделять специфические гумусовые вещества на три основные группы соединений: гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины.

          Гуминовые  кислоты это — фракция темно-окрашенных, высокомолекулярных соединений, извлекаемая из почвы щелочными растворами, при подкислении вытяжки выпадает в осадок в виде гуматов. В составе гуминовых кислот углерода — 52 — 62 %, водорода — 3,0—5,5, кислорода — 30—33, азота — 3— 5 %. [4]. Основу молекулы ГК образует ароматическое ядро, сформированное ароматическими и гетероциклическими кольцами типа бензола, фурана, пиридина, нафталина, антрацена, индола, хинолина. Ароматические кольца соединены между собой в рыхлую сетку. Боковые периферические структуры молекулы — алифатические цепи. Ядро молекулы ГК отличается гидрофобными свойствами, боковые цепи — гидрофильными. Конституционная часть молекулы ГК — функциональные группы: карбоксильные и фенолгидроксильные, определяющие кислотный характер ГК и способность к катионному обмену.

          Фульвокислоты (ФК) — органические оксикарбоновые азотсодержащие кислоты.

          В составе ФК углерода — 45,3 %, водорода — 5, кислорода — 47,3, азота — 2,4 %. При сравнении с элементным составом ГК, фульвокислоты содержат меньше углерода и азота, а кислорода больше.

          Фульвокислоты следует рассматривать как химически наименее «зрелые» гуминовые соединения. Между ГК и ФК существует тесная связь. Как те, так и другие очень неоднородны и представлены многочисленными фракциями.

Гумины — наиболее инертная часть  почвенного гумуса, не извлекаемая из почвы при обычной обработке ее щелочными растворами. По своему составу гумины близки к ГК. Вместе с тем фракция гуминовых веществ более прочно связана с минеральной частью почвы, что значительно меняет ее свойства.

           Исключительно важная роль органического вещества в формировании почвы в значительной степени основана на их способности взаимодействовать с минеральной частью почвы. Образующиеся при этом органо-минеральные соединения — обязательный комплекс любой почвы. Образованию органа- минеральных соединений в почве способствует высокая биологическая активность, обеспечивающая поступление в систему реакционно-способных органических веществ. Внесение в почву биологических малодоступных органических веществ, например торфа, не приводит к образованию органа - минеральных соединений.

Органическое вещество почвы, аккумулируя огромное количество углерода, способствует большей устойчивости круговорота углерода в природе. В этом, а также в накоплении еще ряда элементов в земной коре состоит важная биогеохимическая функция органического вещества в земной коре.

 

 

2. Плодородие почвы

 

 

           Плодородие почвы  - это способность почвы обеспечивать растения усвояемыми питательными веществами, влагой и др. и давать урожай как я уже указывал.

 Различают потенциальное (естественное) и эффективное плодородие почвы. Потенциальное - определяется общим запасом в почве питательных веществ, влаги, а также другими условиями жизни растений. Эффективное - это возможность использования элементов плодородия растениями в данном году; всё зависит, прежде всего, от проведения агротехнических мероприятий. При большом потенциальном плодородие эффективное может быть небольшим, и наоборот, при соответствующем уровне агротехники можно обеспечить высокое эффективное плодородие малоплодородных почв. Эффективное плодородие - очень динамичное свойство почвы, способное быстро изменяться под воздействием природных условий и агротехнических приёмов.          

           Важнейшие факторы плодородие почвы: содержание необходимых питательных веществ и их формы; наличие доступной для растений влаги, уровень устойчивости влажности; хорошая аэрация почвы как важное условие развитие корневых систем, а также жизнедеятельность микроорганизмов, обеспечивающих разложение организмов и накопление питательных веществ в форме, усвояемой для высших растений, структурное состояние и строение; содержание токсических веществ, реакция и др.

 Сумма этих свойств  определяет уровень культурного  состояния почвы. Все элементы плодородия почвы взаимосвязаны, от факторов почвообразования: климата, почвообразующих почв, естественной и культурной растительности, рельефа, но особенно большое значение для плодородия имеет характер использования почвы. Главный приём регулирования запасов питательных веществ в почве, в особенности в доступных растениям подвижных формах,- внесение органических и минеральных удобрений. Существенное значение имеют введение в севообороты бобовых культур и улучшения и улучшение условий для жизнедеятельности азотобактера и других организмов, усваивающих азот из атмосферы. Устранение повышенной кислотности достигается известкованием почв, а повышенной щёлочности (солонцы)  - гипсованием почв.        

           Важное условие плодородия почвы - отсутствие в почве избыточного количества легкорастворимых солей, главное образование хлоридов и сульфатов натрия и отчасти магния, кальция и др. катионов. Для устранения избытка солей применяется промывание почвы, а для предупреждения накопления солей - правильный поливной режим, дренаж и др. Плодородие почвы резко снижается при наличие в ней вредных химических соединений (закисных соединений железа, подвижных соединений алюминия), накапливающих обычно в условиях застойного переувлажнения. Регулирование запасов влаги в почве достигается с помощью агротехнических и гидротехнических мероприятий, например: зяблевая вспашка, снегозадержание, ранневесеннее боронование, междурядная обработка посевов, орошение осушение и др. Наиболее высоким эффективным плодородием характеризуются почвы, которые наряду с достаточным количеством влаги имеют хорошую аэрацию. Низкое плодородие нередко зависит от наличия патогенных организмов. Устранение химическими и агротехническими средствами быстро повышает эффективное плодородие. При правильном использовании почв их плодородие не только не снижается, но постоянно увеличивается как средство производства.                   

 

3. Земля-кормилица.

 

 

           Образование почвы началось с  появлением на Земле первых живых существ. Не мудрено то, что наши предки с давних времен знали, что окружающий мир обладает удивительным свойством плодородия. Свойство почвы начали изучать задолго до развитие агро - промышленности, то есть тогда когда появилась жизнь на земле, именно когда человек усвоил полезность почвы и в целом природы  которой своим существованием и развитием обязан современный наш мир. Она является необходимым условием для жизни; живого (человека, животных и др.). Возделывая сельскохозяйственные культуры, люди обратили внимание на то, что урожай, выращенный из семян одного и того же растения, оказывается неодинаковым на различных земельных участках. Еще в глубине веков узнали о том, что существуют различные почвы и научились по внешним признакам определять, на каких участках можно их применять, чтобы получить хороший урожай. Такими признаками были, прежде всего, состав и мощность развития естественной растительности, окраска почвы, мощность окрашенного в темные тона почвенного профиля, характер более глубоких, подстилающих верхние слои почвы, горизонтов. Накопленный опыт с успехом применяется по сей день, конечно сейчас с развитием промышленности люди открывают для себя новые ценности почвы. Почва обеспечивает растения комплексом факторов, необходимых для их жизни – минеральными и органическими питательными веществами, водой, кислородом. Это свойство называется плодородием почвы. Одним из важнейших условий увеличения продуктивности земледелия, пастбищного хозяйства и лесоводства является сохранение почвенного покрова и повышение плодородия почв. Практическое использование почвенного покрова в разных областях хозяйства должно быть рассчитано на сохранение и расширение биогеохимических функций живого вещества и почв на планете. Поэтому перед человечеством стоит как задача охраны почвенных ресурсов планеты, так и задача постоянного увеличения их производительности для удовлетворения растущего спроса на продукты питания и сырье. Почвенная оболочка представляет собой незаменимую часть механизма биосферы. Если это звено будет разрушено или уничтожено на больших пространствах, то общий механизм биосферы будет глубоко и подчас необратимо нарушен, с опасностью катастрофических последствий. Иные организмы, растения и животные, фиксируют и сохраняют космическую (солнечную) энергию в форме фито-зообиомассы; эта энергия может использоваться или потребляться человеком. Приблизительно такое же количество органического вещества и запасов связанной энергии аккумулируется и сохраняется в почвах в форме гумуса и органических остатков. Современный почвенный покров формировался на протяжении тысячелетий, в условиях, которые в настоящее время полностью изменились. Отсюда неизмеримо возрастает значение правильного и эффективного использования и сохранения почвенных ресурсов. Достижение экономической независимости и удовлетворение растущих потребностей населения той или иной страны в жилье, продуктах питания и одежде составляют важнейшие условия подлинной политической независимости и залог прогресса в социальной и культурной сферах жизни народа. В области удовлетворения спроса на продовольствие, корма, местное топливо, древесину и биологические сырьевые материалы наиболее существенным фактором выступают почвенные ресурсы и их рациональное использование. Самое главное не потерять то, что для жизни живого важное.