Почва является непременным соучастником всех основных функций проявления жизни на земле. Это ее участие осуществляется в системе организм – почва, в которой сложными трофическими цепями связаны между собой все растительные организмы, траво – и плотоядные животные и паразиты.
В настоящее время все очевиднее становится тот факт, что состояние почвенного покрова и его качество теснейшим образом связаны с наблюдающимися уже сегодня изменениями баланса кислорода и углекислоты в атмосфере, уменьшением запасов биологически чистой воды и эвтрофикацией водоемов. В этом проявляется особая планетарная роль почвенного покрова Земли. Поэтому задачи охраны и повышения почвенного плодородия в нашей стране приобрели первостепенную важность.
Почва является результатом развития природного почвообразовательного процесса. Она как бы замыкает на себя часть связей между животными и растениями, не только играя роль арены, где разыгрываются сцены жизни, но и являясь также преобразователем вещества разного происхождения в усвояемые для растений формы соединений. В то же время, растения оказывают значительное влияние как на физические, так и на химические свойства почвы. Растения могут подкислять или подщелачивать почву. Под влиянием растительных остатков значительно изменяется содержание органического вещества и основных элементов питания в почве. При этом происходящие изменения в почве связаны с видовым составом произрастающих на этой почве растений.
Цель исследований: изучить влияние растений смешанных лесов, многолетних трав на агрохимические свойства почвы.
Задачи: 1) изучить литературные источники 2) отобрать образцы почвы в растительных сообществах: смешанный лес с преобладанием сосны, смешанный лес с преобладанием лиственных пород, угодье сенокос и городской парк 3) повести агрохимический анализ почвенных образцов 4) сравнить влияние различных растений по агрохимические показатели почвы.
Методы исследования: 1) изучение литературных источников 2) отбор почвенных образцов 3) лабораторно-исследовательский.
Предмет исследований: агрохимические свойства почвы.
Объект исследований: кислотность почвы, содержание органического вещества, азота, фосфора и калия в почве в различных природных сообществах.
Время проведения исследований: август – декабрь 2017 года.
Литературный обзор
Влияние растительности на свойства почвы
В естественных условиях плодородие почв неразрывно связано с соответствующим этим почвам биоценозом и является результатом развития природного почвообразовательного процесса.
Лесная растительность с момента образования сомкнутого древостоя активно воздействует на почву, изменяя ее свойства. Происходящие изменения в почве связаны с видовым составом лесообразующих пород биоценоза [1].
Высокими почвоулучшающими свойствами отличаются акация желтая, ракитник, дрок, на корнях которых поселяются клубеньковые бактерии, усваивающие азот воздуха. Обогащение почвы азотом происходит в основном через растительный опад. Почвоулучшающая роль березы, липы, ясеня, вязов, граба, лиственницы, лещины, бересклета, можжевельника, рябины, клена татарского заключается в быстром разложении их опада, более полном вовлечении содержащихся в нем химических элементов в новый цикл биологического круговорота.
Породы, образующие грубый покров, дающий сильнокислый гумус, считаются почвоухудшающими (пихта, ель, сосна) [2].
Многочисленные растительные остатки образуют в верхних слоях почвы большое количество гумуса, который склеивает почвенные частицы в структурные агрегаты. Поэтому после многолетних трав почва имеет повышенное содержание водопрочных структурных агрегатов, надежно противостоящих эрозии. Хорошо оструктуренная многолетними травами почва после обработки имеет рыхлое строение и высокую степень влагоемкости. Многолетние травы способны усваивать и переводить в органическую форму большое количество минеральных веществ почвы, в том числе вносимых с минеральными удобрениями. В составе растительных остатков многолетних трав эти вещества не вымываются из почвы и не загрязняют окружающую среду.
Среди различных сельскохозяйственных культур бобовым принадлежит ведущее место в обогащении почвы органическим веществом, как с точки зрения количества, так и его качества.
Роль бобовых культур в регулировании почвенного плодородия сложна и многообразна. Они не только изменяют круговорот азота в земледелии и способствуют накоплению органического вещества с низким отношением углерода к азоту, но и оказывают воздействие на развитие микроорганизмов и ферментативную активность почвы. Многолетние травы стоят в первом ряду почвоулучшающих культур [3].
Экспериментальная часть
1. Методика проведения исследований
Исследования проводили с августа по декабрь 2017 года. Почвенные образцы отбирали на глубине 0–10 см на территории Московской области. Угодье сенокос, смешанный лес расположены в Мытищинском районе: сенокос (фото 3) – рядом с деревней Торфоболото, смешанный лес с преобладание сосны (смешанный лес № 1) (фото 1) – между деревнями Новосельцево и Степаньково, смешанный лес с преобладанием лиственных пород деревьев (смешанный лес № 2) (фото 2)– между деревнями Новосельцево и Еремино. Городской парк (фото 4) находится в микрорайоне Шереметьевский города Долгопрудный. На угодье сенокос произрастают многолетние злаковые травы, клевер, одуванчик и другие, в лесу № 1 преобладала сосна обыкновенная. Древесная растительность смешанного леса № 2 состоит из ели, березы, лещины и др. В городском парке произрастают береза, ива, яблони, клен и др.
Фото 1. Лес 1
Фото 2. Лес 2
Фото 3. Сенокос
Фото 4. Городской парк
Агрохимические анализы почвы проводили на базе ФГБНУ ФНЦ «ВИК им. В.Р. Вильямса» в отделе аналитических методов исследований. Кислотность почвы определяли по ГОСТ 26483–85, органическое вещество – методом Тюрина ГОСТ 26213–91, общий азот – ГОСТ 26107–84, подвижные формы фосфора и калия – методом Кирсанова ГОСТ 54650–2011.
2. Результаты исследований
Результаты агрохимического анализа почв представлены в таблице. Почвы городского парка и сенокоса имеют слабокислую реакцию среды (5.43 и 5.21 соответственно), почвы смешанного леса № 2 и смешанного леса № 1 – очень кислую реакцию среды (3,75 и 4,04 соответственно). Исследования некоторых авторов [4] показывают, что опад хвойных пород подкисляет почву. Это также отмечено и в наших исследованиях.
Высокое содержание органического вещества, общего азота, подвижных фосфора и калия отмечено в почве городского парка. Очевидно в городском парке проводили культурно-технические работы по улучшению состояния верхнего слоя почвы, возможно вносили торф, перегной, удобрения.
Основные почвенные показатели под различными ценозами (Московская область), слой 0–10 см
|
Ценоз |
рН сол. |
Органическое вещество, % |
N, % |
Р2О5, мг/кг |
К2О, мг/кг |
|
Сенокос |
5,21 |
2,79 |
0,199 |
78,02 |
111 |
|
Смешанный лес с преобладанием сосны |
4,04 |
6,84 |
0,327 |
53,85 |
122 |
|
Смешанный лес с преобладанием лиственных пород |
3,75 |
5,80 |
0,330 |
31,32 |
170 |
|
Городской парк |
5,43 |
8,41 |
0,468 |
140,11 |
488 |
Высокое содержание органического вещества в почвах смешанных лесов можно объяснить большим количеством растительных остатков травянистых и древесных растений, а также и остатками животных.
Гумус накапливается в почве под влиянием всех наземных растений, а интенсивность его накопления зависит от их продуктивности. На лесных участках в условиях Подмосковья на поверхности почвы образуется лесная подстилка с высоким содержанием органического вещества. Процессы накопления гумуса и формирования гумусового горизонта почвы происходят под всеми лесными насаждениями [1]. Поэтому в слое почвы 0–10 см содержание органического вещества достаточно высокое.
Содержание общего азота в почве напрямую зависит от содержания в ней органического вещества. Чем больше этот показатель, тем выше и количество азота. В наших исследованиях высокое содержание общего азота отмечено в городском парке. В изучаемых лесах его количество было одинаковым и составило 0,33 %. Содержание общего азота в почве сенокоса было на 60 % меньше, чем в почве леса.
В смешанном лесу № 2 отмечено низкое содержание подвижного фосфора в почве. В кислых почвах доступность фосфора растениям резко падает. По литературным источникам [5] чем кислее почва, тем менее доступным становится фосфор вследствие связывания его свободным алюминием и включения в железистые конкреции.
Содержание калия в почве зависит от минералогического, гранулометрического составов и содержания гумуса. В наших исследованиях очень высокое его количество наблюдалось в почве городского парка. Содержание калия в почве лесов выше, чем в почве сенокоса.
Таким образом, растительные сообщества оказывают большое влияние на агрохимические свойства почвы, изменяя ее кислотность, содержание органического вещества, азота, фосфора и калия.
Выводы
1. Растительные сообщества оказывают большое влияние на агрохимические свойства почвы, при этом происходящие изменения в почве связаны с видовым составом сообщества.
2. Существенное влияние на почвенные показатели оказывают культурно-технические мероприятия по улучшению плодородия почвы (внесение торфа, навоза и т.п.).
3. Органическое вещество накапливается под влиянием всех наземных растений. Больше всего его содержание отмечено в лесных растительных сообществах.
4. Опад хвойных пород подкисляет почву.
5. Содержание общего азота, подвижных форм фосфора и калия в почве зависит от содержания органического вещества, кислотности почвы.
Библиографическая ссылка
Касарина Н.П. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ НА АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ // Старт в науке. – 2018. – № 5-6. ;URL: https://science-start.ru/ru/article/view?id=1207 (дата обращения: 25.04.2024).