Почва — сложная система, которая живет и развивается по своим законам, поэтому под плодородием понимается весь комплекс почвенных свойств и процессов, определяющих нормальное развитие растений. Все процессы, происходящие в почве, связаны между собой. Исключение или ослабление какого–либо составляющего ведет за собой изменение всего состава почвы и потере ценных ее качеств. С давних пор человек оценивает почву главным образом с точки зрения ее плодородия. От плодородия зависит урожай и красота растений.
Деградация почвы — цепная реакция, которую трудно остановить. Ухудшение земель снижает продуктивность растений. Почва в этом случае становится подвержена эрозии и вымыванию полезных веществ, что опять ведет к снижению численности растений. Мероприятия по возобновлению плодородия почв долговременны,очень дорогостоящи и сложны, поэтому так важно следить за состоянием почвы, не допуская ее сильного истощения или загрязнения. Результатом такого внимательного отношения будет привлекательность цветов и отличный урожай.
Для определения плодородия почвы необходимо обратить внимание на ее состав, кислотность, отношение к воде и кислороду.
Состав почвы
Если рассмотреть подробнее верхний, плодородный слой, то мы обнаружим минеральные частицы, мертвое органическое вещество растений и животных, включая отходы их жизнедеятельности на разных стадиях разложения (детрит), и разнообразные живые организмы, формирующие сложную пищевую цепь.
Механический состав почвы во многом определяет способность почвы к впитыванию и удержанию влаги с растворенными в ней питательными веществами, обрабатываемость почвы и степень насыщенности ее кислородом. Частицы, составляющие почву, подразделяют на песок, пыль иглину. Некоторые почвы представляют собой чистые песок, глину или пыль, но обычно встречаются смеси этих частиц.
Определить приблизительное соотношение их можно, поместив небольшое количество почвы в прозрачный сосуд с водой. После взбалтывания на дно быстрее осядет песок, потом пыль, а потом глина. Наилучшим считается механический состав, промежуточный по свойствам песка и глины (приблизительно 40 % песка, 40 % пыли и 20 % глины).
Определение типа почвы
По механическому составу почвы подразделяются на четыре основные группы — глина, суглинок, супесь и песок. Наиболее плодородными принято считать суглинистые почвы. Определить тип почвы на Вашем участке можно, исходя из следующих характеристик. Глинистые почвы (более 40 % глины) в сухом состоянии представляют собой трудно разламывающиеся комки, а при их растирании однородный порошок (пудру). Во влажном состоянии при раскатывании можно получить длинный тонкий шнур (до 1 — 1,5 мм), который без изломов сворачивается в кольцо. Суглинистые почвы в сухом состоянии представляют собой более крупный и жесткий порошок. Во влажном состоянии почва скатывается в толстый шнур, который разламывается при соединении его в кольцо на отдельные кусочки. Чем больше количество глины, тем эластичнее получается шнур. Супесчаные почвы во влажном состоянии не скатываются в шнур, но формируются в непрочные шарики. Песчаные почвы (85 — 100 % песка) сыпучи в сухом состоянии, и только при очень сильном увлажнении можно слепить из них шар.
Для питания растениям необходимы различные минеральные компоненты, такие как нитраты, фосфаты, калий, кальций, магний, железо, марганец и др. Все они входят в состав горных пород и в процессе выветривания попадают в верхние слои почвы. Так же источником необходимых неорганических соединений является разложение детрита. Постоянное удаление необходимых неорганических веществ с урожаем может привести к истощению почв, поэтому так важно вовремя вносить удобрения.
Недостаток в почве необходимых веществ можно определить по внешнему виду растений, развивающихся на ней продолжительное время. При недостатке азота молодые листья у растений становятся мелкие, бледно–зеленые, рано осыпаются, иногда на них появляются красные пятна; цветение и плодоношения слабые; стебли слабые и искривленные; плоды мелкие, твердые, грубые, с нетипичной окраской, плохого вкуса; сильно ослаблен рост побегов и корней. При недостатке фосфора листья становятся мелкие и темно–зеленые, снизу можно заметить бронзовый или пурпурный оттенок. Недостаток калия ведет к голубовато–зеленой окраске листьев с краями и кончиками коричневого цвета. Плоды садовых культур на таких почвах плохо окрашены, мелкие, медленно созревают. Часто дефицит калия наблюдается на песчаных почвах. Дефицит кальция способствует появлению на листьях хлоротичных полос и пятен. Края листьев буреют и закручиваются кверху; отмирают верхушки роста; угнетается развитие корней; ухудшается лежкость плодов садовых растений. При недостатке магния середина листьев становится бледная, возле центральной жилки ткань листа отмирает, опадание листьев у древесных растений происходит быстрее, плоды становятся мелкими и преждевременно осыпаются. Хлороз листьев, подсыхание их краев и закручивание кверху может быть вызвано недостатком меди. Можно также встретить деформированные побеги и преждевременное осыпание листьев. Снижение содержания в почве меди способствует уменьшению количества поступающих в растение микроэлементов — цинка, марганца, бора. Нехватка железа, часто встречающаяся на известковых почвах,вызывает хлороз листьев, расположенных на верхушке побегов и способствует образованию на листьях больших желтых пятен. При недостатке цинка укорачиваются междоузлия побегов, образуются розетки из мелких и узких листьев. В отдельных случаях можно встретить некроз листьев. Дефицит марганца способствует образованию хлоротичных пятен на наиболее старых листьях, возникновению желтых полосок между жилками. Пожелтение листьев, изменение их формы, покраснение жилок, появление некротических пятен; остановка в росте нормальных по виду почек и слабое цветение может служить сигналом нехватки бора в почве.
Улучшение всех свойств почвы происходит при сочетании минеральной части и органической части — гумуса, который обладает способностью удерживать воду и биогенные элементы, а комковатая агрегированная структура улучшает ее аэрацию, инфильтрацию воды и обрабатываемость почв. Гумус образуется за счет потребления детрита почвенными организмами. Помимо питания почвенные животные способствуют перемешиванию гумуса и минеральной части, формируя почвенную структуру.
Таким образом, составляющие элементы почвы находятся в тесной взаимосвязи между собой. Неблагоприятный механический состав почвы, недостаток в ней питательных веществ не позволяет развиваться различным почвенным организмам, обеспечивающим постоянное обогащение почвы гумусом. Снижение содержания гумуса в почвах ведет к общей минерализации почвы и, соответственно, снижению плодородия.
Кислотность почвы
Кислотность почвы — важнейший фактор, который определяет возможность нормальной жизнедеятельности растений и почвенных животных. Для большинства организмов необходима кислотность, близкая к нейтральной (рН = 4,5 — 7,8). Однако встречаются виды растений, хорошо себя чувствующие на разных почвенных средах. Предпочитающие кислые субстраты относятся к ацидофилам, а щелочные — к базофилам. Сильно кислые почвы (3 — 4,5 рН,) предпочитают такие растения как плаун булавовидный, водяника черноплодная, марьянник луговой, пушица влагалищная. Умеренно кислые почвы с рН 4,5 — 6, предпочитают калужница болотная, лютики ядовитый и ползучий, сердечник луговой, седмичник европейский, звезчатка ланцетолистная, кипрей, хвощ. На слабо кислых почвах рН 5 — 6,7 растут ветреница лютичная, медуница неясная, купена многоцветковая. Нейтральные почвы (4,5 — 7) предпочитают смородина черная, малина, лещина обыкновенная, крапива жгучая. При рН = 6 — 7,3 хорошо развиваются клевер горный, смолевка поникшая, таволга шестилепестная, мыльнянка лекарственная. При рН 6,7 — 7,8 растут люцерна серповидная, мать–и–мачеха, полынь сероземная, цитварная и Лерха. К растениям, хорошо произрастающим на щелочных почвах (6,7 — 8,5 рН) относятся лебеда бородавчатая, поташник лиственный, астра солончаковая, кермек Гмелина и др. Некоторые растения хорошо развиваются в широких пределах кислотности (от 3 до 7,5 и от 5 до 9,5) — лютик ползучий, земляника лесная, марь белая, птичья гречиха, вьюнок полевой. На достаточное количество извести указывают горчица полевая, сушеница болотная, подорожник ланцетолистный. На почвах, богатых карбонатами, хорошо развиваются бук, облепиха, бересклет европейский, ясень.
Водные свойства почвы
Чтобы питательные вещества могли поглощаться корнями растений, они должны быть растворены в воде. Поэтому очень важно нормальное и своевременное поступление воды в почву. Однако не всякая почва способна принять нужное количество воды. В сильно утоптанных местах почва становится очень плотная, и вода стекает с ее поверхности не впитываясь. Таким образом, уплотнение почвы и уменьшение ее механических частиц способствуют плохой инфильтрации.
Вода, попадающая в почву, должна сохраниться в поверхностном слое для того, чтобы поддерживать жизнедеятельность растений в засушливое время. Растения на почвах с плохой водоудерживающей способностью могут пострадать даже во время непродолжительной засухи. Чем мельче почвенные частицы, тем больше молекул воды и питательных частичек могут к ним присоединится и задержаться в почве до поглощения корнями растений. Густой растительный покров также защищает почву от избыточного испарения.
При попадании воды в почву и нормальном ее сохранении там, питательные вещества переходят в растворенное состояние и становятся доступными нетолько растениям, но и различным факторам среды, способствующим вымыванию полезных веществ из плодородного слоя. Поэтому почва должна обладать способностью связывать и удерживать ионы необходимых веществ, а также обеспечивать возможность поглощения их корнями растений. Эта способность называется ионообменной емкостью почвы и определяется размерами и составом частиц, водным режимом почвы и степенью уплотненности ее верхних слоев.
Отношение почвы к воде во многом зависит от ее механического состава. Суглинки и супеси наиболее благоприятны по водному режиму. При преобладании крупных частиц вода легко впитывается и вымывается из почвы вместе с питательными веществами. В глинистые почвы вода плохо проникает, но попадая, надолго там удерживается.
Индикаторами влажной почвы являются такие растения как гравилат речной, крапива, лютик ползучий, незабудка болотная. На избыточную влажность могут указывать такие растения как калужница болотная, рогоз узколистный, чистец болотный, пушица влагалищная, водяной перец, сабельник болотный, дербенник иволистный, белокрыльник, тростник обыкновенный. Недотрога желтая и таволга вязолистная говорят о близком залегании грунтовых вод.
Кислородный обмен в почве
Для того, чтобы растения могли поглощать необходимые элементы, им необходима энергия, получаемая при окислении глюкозы в процессе клеточного дыхания. При этом потребляется кислород и образуется углекислый газ. Чтобы в почве было достаточно кислорода, нужно избегать сильного уплотнения частиц почвы и водонасыщения. При переувлажнении пространство между почвенными частицами полностью заполняется водой, которая ограничивает проникновение воздуха в верхние слои. Индикаторами затопленных почв в нашей полосе являются осоки и тростники.