Поверхностный слой почвы
Для определенности, поверхностным слоем почвы будем называет самый верхний, менее, чем 5-ти см слой почвы плюс растительный опад на ней. Можно сказать, что это тонкий слой между небом и землей, на их границе.
Важность поверхностного слоя почвы
Поверхностный слой почвы оказывает исключительно большое влияние на почву, на ее корнеобитаемую часть. Если поверхностный слой ровный и плотный, то он легко прогревается весенним солнцем и замерзшая почва быстро оттаивает после морозной зимы. Влага по капиллярам легко поднимается из глубины почвы к самой ее поверхности и испаряется. Но достаточно неглубоко рыхлить поверхностный слой, примерно на 5 см, чтобы разрушить капилляры у самой поверхности, как влага будет сохраняться в корнеобитаемом слое, будет поить растения даже при долгом отсутствии дождя. Обогащенный кислородом и согретый теплым воздухом поверхностный слой создаст комфортные условия для дыхания корней растений их развития, для развития "вымерзших" за зиму почвенных микроорганизмов, разных почвенных червей, насекомых. Однако, если это продолжается долго, то голая, непокрытая почва под действием ветра, дождя, и горячего солнца постепенно утрачивает свое плодородие, ее структура разрушается, питательные вещества разлагаются или вымываются.
Но в природных условиях поверхностный слой почвы естественным образом защищен растениями, покрыт растительным опадом - отмершими частями растений, трав. Примерно то же самое происходит и в корнеобитаемом слое почвы - отмершие корни разных растений образуют "подземный опад". Увлаженный и согретый опад при недостатке кислорода служит пищей различным почвенным микроорганизмам, которые разлагают его до более простых соединений, которые частично вместе с водой поступают в корнеобитаемый слой почвы. Живые растения тоже питают почвенные микроорганизмы своими корневыми выделениями.
Полуразрушеное органическое вещество опада и отмерших микроорганизмов, корневые выделения живых растений используют следующие (по цепочке) почвенные микроорганизмы - при этом одни (аэробные), при наличии кислорода, продолжают разрушать его до еще более простых соединений - питательных веществ усваиваемых растениями, другие же (анаэробные), в условиях недостатка кислорода, тоже используют поступающую органику для своих нужд. Но как могут существовать одновременно оба типа микроорганизмов? Для этого анаэробные микроорганизмы вырабатывают специальный клей - "свежий" гумус. Этим клеем-гумусом анаэробы и склеивают частички почвы в комочки наподобие зерен - агрегаты. Вот внутри этих комочков почвы (агрегатов) анаэробы и создают себе комфортные условия с недостатком кислорода. А любители кислорода, поставляющие частично разрушенное органическое вещество живут снаружи этих почвенных зерен-агрегатов. А почва, в результате такого симбиоза, становится зернистой (структурной), т.е. "культурной" и плодородной.
Если посмотреть на самый верхний слой почвы на лугу, то можно увидеть, что он сильно пронизан поверхностными корнями растений, которые часто сплетаются в плотную дернину. Причем самые тонкие, всасывющие корешки плотно оплетают комочки почвы. Значит именно в них растения получают больше всего питательных веществ. И именно здесь живет больше всего микроорганизмов. Ведь и сами живые растения не являются нахлебниками: они питают почвенную микрофлору своими корневыми выделениями. И именно в корнеобитаемом слое возникает зернистая структура почвы. И именно здесь больше всего образуется гумуса. Из этого наблюдения родилась знаменитая травопольная система академика Вильямса восстановления плодородия почвы.
Лесная подстилка и луговая дернина
Влияние листового опада в лесах и луговой дернины на почву существено различаются. В лесах под лесной подстилкой как правило нет черного, богатого гумусом слоя почвы. Напротив, в степях и лугах почти всегда имеется черный, богатый гумусом слой почвы, а то и чернозем. В чем причина столь большой разницы?
Имеется не слишком большая, как кажется на первый взгляд, разница в составе опада: древесные листья в одном случае и остатки травянистых, обычно злаковых растений - в другом. Отсутствие прямого солнечного света под пологом леса и его наличие весь день в степях. Обычно кислая промывная почва, особенно северных лесов и карбонатные, часто подсоленные почвы южных степей с мощными горизонтами чернозема.
Соотношение C:N (углерод : азот)
Если сказать то же самое другими словами, то получится вот что: соотношение углерода к азоту C:N в листовом опаде лесной подстилки много выше, чем для остатков травянистых растений, поэтому лесная подстилка разлагается преимущественно грибами, которые перерабатывают его в хорошо растворимые фульвокислоты, которые, в отличие от гуминовых кислот не образуют гумус. Кроме того, при разложении любых листьев образуется много кислот. Аналогичные процессы происходят при заделке в почву кислого, непроветренного торфа.
В отличие от листьев, соотношение C:N для остатков травянистых растений (порядка 35-65) много благоприятнее для многих видов почвенных микроорганизмов, в том числе для почвенных бактерий, которым для развития нужен азот. При этом синтезируются гуминовые кислоты, образующие гумус.
Почва, кислотность и кальций
Кислотность самой почвы оказывает очень большое влияние на преобладающую микрофлору: кислая среда более благоприятна грибам, а слабокислая, нейтральная и слабощелочная в общем случае более благоприятнее почвенным бактериям, хотя имеются и грибы устойчивые к такой среде. В нейтральной почве более разнообразная почвенная микрофлора, среди которой имеется много видов полезных для растений. Большинству растений также наиболее благоприятной является нейтральная и слабокислая реакция почвы.
Кроме того, что кальций и магний снижают кислотность почвы, они образуют водопрочные соединения с гуминовыми кислотами и способствуют структурированию почвы. Лучшими для образования и закрепления гумуса почвообразующими породами являются суглинки, особенно карбонатные лёссы, лессовидные суглинки в черноземных степях.
Заливные луга, верхний слой из осевшего ила
Издавна, наиболее успешным и долговременным было земледелие на заливных лугах рек. Небольшой слой тонких частиц органики и глины покрывал заливные луга и остатки растений на них после половодья. И именно эти земли могли столетиями использоваться для ведения сельского хозяйства без разрушения их плодородия.
Оздоровление почвы
В верхнй слой почвы кроме органических веществ и влаги интенсивно проникают солнечные лучи, улучшается тепловой режим, возрастает разнообразие и количество микроорганизмов, которые снижают количество возбудителей болезней. Тем не менее, некоторые возбудители болезней могут сохраняться на инфицированных остатках растений на поверхности почвы. Однако при внесении в верхний слой минеральных удобрений NP (азот-фосфор) или полного удобрения, перегноя/компоста или даже присыпание инфицированных остатков растений землей усиливает биологическую активность и оздоровление почвы от вредных организмов (полностью подавляет их в течение сезона). При этом разложение и обеззараживание инфицированных остатков растений происходит значительно быстрее, чем при запашке их в почву.
Оживление верхнего слоя почвы весной
Обогащенный кислородом и согретый солнцем поверхностный слой почвы создаст комфортные условия для развития "вымерзших" за зиму почвенных микроорганизмов, среди которых много полезных, оздоровляющих почву и повышающих ее плодородие. Но весной их очень мало и развиваются они медленнее вредных. Поэтому будет полезно ускорить развитие полезных микроорганизмов. Для этого можно использовать мульчирование компостом, навозным перегноем, поливать поверхностный слой почвы их настоями (теплыми настоями, теплой водой), настоями культур полезных микроорганизмов (сенная палочка, триходерма и др.). По моему мнению нельзя отказываться от препаратов так называемых "ЭМ - эффективных микроорганизмов", содержащих комплекс полезных микроорганизмов. Это в первую очередь "Сияние", "Байкал" и подобные: Тамир, Возрождение и др. Полезные почвенные микроорганизмы подавят возбудителей болезней растений и быстро запустят цепочку восстановления экологического равновесия (органика, микроорганизмы, черви и насекомые, и т.д.).
Черви и насекомые
Верхний слой почвы, органические остатки, защищает почву от действия ветра, дождя, и горячего солнца, разрушающих структуру почвы. Рыхлый, с большим количеством органики верхний слой стимулирует размножение почвенных насекомых и дождевых червей. Дождевые черви своими ходами способствуют улучшению структуры почвы, кроме того, они затаскивают остатки растений вглубь почвы и выносят на поверхность кучки земли из своего пищевода - капролиты (так называемый биогумус), содержащие много питательных веществ для растений и богатые полезной почвенной микрофлорой. В верхнем слое почвы обитает множество насекомых, многие из которых полезны (например, хищные жужелицы) либо являются важным звеном экологического равновесия, в том числе важнейшим пищевым звеном для мелких животных и птиц. Интересно, что некоторые вредители на влажной, богатой органическим веществом почве не повреждают растения, а питается органикой почвы (так называемые "факультативные" вредители). Примером может служить проволочник (личинка жука-щелкуна) который более агрессивен на бедной органикой или пересохшей почве.
Поляна
отрывок из книги В. Гребенникова "Мой мир"
"Изменения, конечно, происходят, но теперь, когда эта луговина стала почти в точности такой, какой она была до людей, перемены совершаются медленно и малозаметно, и зафиксировать их в состоянии лишь опытный глаз эколога. Взять, например, почву. Жирный, богатый чернозем, распадающийся в руке на увесистые, прочные, влажные крупицы, словно рассыпчатая, но очень темная гречневая каша, - он продолжает образовываться здесь, в отличие от соседних сенокосов и тем более пашен, каждый год, каждый день и час, кроме, конечно, зимы. Когда траву не косят, сухие останки ее ложатся тут же и, при содействии дождей и солнца, бактерий и насекомых, клещей и прочей живности, превращаются в добротный перегной. И на этом благодатном месте, в степном уголке меж колками, слой плодороднейшего гумуса растет куда быстрее, чем то происходило в безлесных степях, - по полсантиметра в год, а то и на сантиметр! Середина Поляны - я специально замеряю - за последние пятнадцать лет поднялась на 14 сантиметров, и вся она выглядит теперь приподнятой, высокой; особенно это заметно поздней осенью или ранней весной, когда на деревьях нет листвы, а на Поляне - снега."