Структурный состав почвы
Капиллярность — Капиллярная вода – это вода, способная подняться в верхние слои почвы по мелким порам путем связывания молекул воды в порах (адгезии), но также и путем сближения молекул воды (когезия). Илистые почвы обладают высокой капиллярностью, сочетая в себе большую глубину подъема и высокую скорость капиллярного движения
Катионы — Положительно заряженные ионы в почве, такие как: калий, кальций, магний
Коллоид — Коллоиды являются лучшими структурными единицами почвы, со средним диаметром менее 0,0002 мм. Коллоиды включают в себя некоторые органические вещества и настоящую глину
Минеральные частицы — Почвенные минеральные частицы представляют мельчайшие неорганические включения, которые были сформированы в месте разрушения климатическими факторами различных минерально-песчаных пород или были туда занесены, к примеру, ледниками. Свойства почвы сильно зависят от размера частиц, составляющих ее, в соответствии с Таблицей «Соотношение частиц по распространенности»
Поры — Почвенные поры – это пустоты, ходы и трещины в почве, которые заполняются либо водой, либо воздухом в зависимости от текущего содержания влаги в земле.
Почвенная фауна — Земляные черви, мокрицы, ногохвостки, многоножки, клещи – животные, открывающие путь бактериям и грибам, путем деления на части и измельчения растений в их ротовой полости, желудке и кишечнике
Удельная площадь — Общая площадь поверхности частиц, выражаемая в квадратных метрах на 1 грамм сухой почвы. Это понятие является важной характеристикой, показывающей среднее количество питательных веществ, которое почва может отдать при выветривании и, наоборот, связать со своей поверхностью
Структура Почвенная структура определяется соотношением классов с разным диаметром, в частности относительные пропорции песка, ила и глины, в соответствии с Таблицей «Соотношение частиц по распространенности»
Почвы, экология и мы
Почва — особое природное тело, тончайший слой земной коры (в среднем около 1-2 м), который нередко называют кожей нашей планеты. Наука об образовании, строении, составе и свойствах почв — почвоведение — возникла в конце XIX века на стыке геологии, биологии и географии. Её основателем был профессор Василий Васильевич Докучаев, который впервые установил, что почвы имеют чёткие морфологические признаки, позволяющие различать их, а географическое распространение почв на поверхности Земли так же закономерно, как это свойственно растениям и животным.
Как самостоятельный природный объект почва имеет ряд уникальных свойств, резко отличающих её от горных пород и минералов, из которых она образуется.
Почва оказывает существенное влияние на состав и свойства поверхностных, подземных вод и всю гидросферу Земли. Фильтруясь через почвенные слои вода извлекает из них особый набор химических элементов, характерный для почв водосборных территорий. А поскольку основные хозяйственные показатели воды (её технологическая и гигиеническая ценность) определяются содержанием и соотношением этих элементов, то нарушение почвенного покрова проявляется также в изменении качества воды.
Почва является главным регулятором состава атмосферы Земли. Обусловлено это деятельностью почвенных микроорганизмов, в огромных масштабах продуцирующих разнообразные газы — азот и его окислы, кислород, диоксид и оксид углерода, метан и другие углеводороды, сероводород, ряд прочих летучих соединений. Большинство из этих газов вызывают “парниковый эффект” и разрушают озоновый слой, вследствие чего изменение свойств почв может привести к изменению климата на Земле. Не случайно происходящий в настоящее время сдвиг в климатическом равновесии нашей планеты специалисты связывают в первую очередь с нарушениями почвенного покрова.
Наконец, почва — главное богатство любого государства в мире, поскольку на ней и в ней производится около 90% продуктов питания человечества. Разрушение почв сопровождается неурожаями и голодом, приводит к бедности государств, а гибель почв может вызвать гибель всего человечества.
Исходя из этих свойств почвы её рассматривают как особую природную мембрану (биогеомембрану), регулирующую взаимодействие между биосферой, гидросферой и атмосферой Земли, роль которой для планеты также важна, как роль кожного покрова для человека. Знание свойств почв позволяет почвоведам заранее давать необходимые рекомендации правительствам своих стран и ООН для предотвращения угрозы локальных или широкомасштабных катастроф.
Специалисты-почвоведы работают в университетах, научных институтах и лабораториях, в заповедниках и национальных парках, в разнообразных природоохранных и экологических учреждениях. Много почвоведов служат в государственных организациях по учёту и контролю земельных ресурсов — основного возобновляемого ресурса любой страны. Без их участия нельзя правильно оценить стоимость земли и грамотно её использовать. Почвоведы определяют бонитет почв (их “сорт”) и составляют кадастр (“список”) почв в каждой области и во всём государстве. Без этих сведений не может обойтись ни одно государство при составлении планов рационального использования своих территорий. Правильная оценка состояния почвы нужна любому человеку, когда он хочет приобрести землю для строительства или хозяйственной деятельности. Поэтому
Современное почвоведение является междисциплинарной наукой, объединяющей самые разнообразные области человеческих знаний, среди которых не только физика, химия, математика, геология, биология, но и, казалось бы, такие не связанные между собой науки, как минералогия и эпидемиология, микробиология и климатология, геология и растениеводство. Понимание этой роли почвоведения пришло не сразу — долгое время почвоведение рассматривалось в качестве одной из агрономических дисциплин и преподавалось только в сельскохозяйственных вузах.
Как университетская наука почвоведение оформилось главным образом благодаря трудам выдающихся русских ученых — В.В.Докучаева, В.И.Вернадского, П.А.Костычева, Н.М.Сибирцева, К.К.Гедройца, К.Д.Глинки, Б.Б.Полынова, многих других специалистов.
В настоящее время кафедры и отделения почвоведения имеются в университетах большинства стран мира, а почвоведение приобрело статус фундаментальной академической науки, имеющей свой объект изучения и занимающейся описанием, объяснением и предсказанием процессов в почве и связанных с ней других компонентах природной среды.
Виды почв, их особенности и способы улучшения
Каждый из нас, кто хоть немного знаком с биологией, понимает, что успех выращивания садово-огородных культур зависит сразу от совокупности множества разносторонних факторов. Климатические условия, сроки посадки, сорт, своевременность и грамотность агротехнических приемов — вот далеко не все, что оказывает прямое влияние на урожай.
Одним из основополагающих моментов, часто играющих доминирующую роль в исходе закладки сада и разбивки огорода, является тип почвы. Именно от того, какая на вашем участке почва, будет зависеть возможность выращивания тех или иных культур, необходимость в тех или иных удобрениях, частота поливов и прополок. Да, да! Все это может иметь существенные отличия и идти на пользу или во вред, если не знать с какой почвой имеешь дело.
Основные виды почв
К основным видам почв, с которыми чаще всего сталкиваются огородники России, относятся: глинистая, песчаная, супесчаная, суглинистая, известковая и болотистая. Каждая из них имеет как положительные, так и отрицательные свойства, а значит отличается в рекомендациях по улучшению и подбору культур. В чистом виде они встречаются редко, в основном в комбинации, но с преобладанием определенных характеристик. Знание этих свойств составляет 80 % успеха хорошего урожая.
Глинистая почва
Определить глинистую почву достаточно легко: после перекопки она имеет крупнокомковатую плотную структуру, в дожди жирно липнет к ногам, плохо впитывает воду, легко слипается. Если из горсти такой земли (влажной) скатать длинную колбаску — ее можно легко согнуть в кольцо, при этом она не станет рассыпаться на части или трескаться.
В связи с высокой плотностью, такая почва считается тяжелой. Она медленно прогревается, плохо вентилируется, имеет низкий коэффициент водопоглощения. Поэтому выращивать на ней культуры достаточно проблематично. Однако, если глинистую почву грамотно окультурить, она способна стать достаточно плодородной.
Чтобы облегчить и обогатить данный вид почвы, рекомендуется периодическое внесение песка, торфа, золы и извести. Песок снижает показатели влагоемкости. Зола обогащает питательными элементами. Торф разрыхляет и увеличивает водопоглощающие свойства. Известь снижает кислотность и улучшает воздушный режим почвы.
Сколько чего вносить — вопрос индивидуальный, напрямую связанный с показателями именно вашего грунта, которые точно можно определить только в лабораторных условиях. Но, в целом: песка — не более 40 кг на 1 м², извести — около 300-400 г на м², под глубокую перекопку один раз в 4 года (на почвах со слабокислой реакцией), для торфа и золы ограничений нет. Если есть выбор органики, то лучшим вариантом для повышения плодородия глинистых почв является конский навоз. Не бесполезным будет и высев сидератов, таких как горчица, рожь, овес.
Растениям на глинистых почвах приходится не легко. Плохая прогреваемость корней, недостаток кислорода, застой влаги, образование почвенной корки работают не на пользу урожая. Но все же деревья и кустарники, имея достаточно мощную корневую систему, данный тип почв переносят хорошо. Из овощей на глине неплохо себя чувствуют картофель, свекла, горох и топинамбур.
Для остальных культур можно порекомендовать высокие грядки, посадку на гребнях, применение меньшей глубины заделки семян и клубней в почву, высадку рассады наклонным способом (для лучшего прогревания корневой системы). Среди агротехнических приемов, особенное внимание на глинистых почвах необходимо уделять рыхлению и мульчированию.
Песчаная почва. © extensionПесчаная почва
Песчаная почва относится к легким видам почв. Узнать ее так же не составит труда: она рыхлая, сыпучая, легко пропускает воду. Если горсть такой земли взять в руки и попробовать сформировать комок — ничего не получится.
Все качества, присущие песчаным почвам, являются и их плюсом, и их минусом. Такие почвы быстро прогреваются, хорошо аэрируются, легко обрабатываются, но вместе с тем быстро охлаждаются, скоро пересыхают, слабо удерживают в зоне корней минеральные вещества (питательные элементы вымываются водой в глубинные слои грунта). В результате этого они бедны на наличие полезной микрофлоры и плохо пригодны для выращивания каких-либо культур.
Чтобы повысить плодородие таких почв, необходимо постоянно заботиться об улучшении их уплотняющих и связующих свойств. Регулярные внесения торфа, компоста, перегноя, глиняной или буровой муки (до двух ведер на 1 м²), применение сидератов (с заделкой в почву), качественное мульчирование уже через 3 — 4 года дают достойный устойчивый результат.
Но даже если участок еще только в процессе окультуривания, на нем можно выращивать морковь, лук, дыни, клубнику, смородину, плодовые деревья. Несколько хуже на песчаных почвах будут себя чувствовать капуста, горох, картофель и свекла, однако если удобрять их быстродействующими удобрениями, в малых дозах и достаточно часто, то можно добиться хороших результатов.
Для тех, кто возиться с окультуриванием не хочет, существует другой способ возможности облагораживания данных почв — создание искусственного плодородного слоя путем глинования. Для этого, на месте грядок, необходимо устроить глинистый замок (выложить глину слоем в 5-6 см) и на него насыпать 30-35 см супесчаной или суглинистой почвы, взятой со стороны.
Супесчаная почва. © pictonsandandsoilСупесчаная почва
Супесчаная почва — еще один вариант легких по механическому составу грунтов. По своим качествам она схожа с песчаными почвами, но содержит несколько больший процент глинистых включений, а значит обладает лучшей удерживающей способностью к минеральным и органическим веществам, не только быстро прогревается, но и долго удерживает тепло, меньше пропускает влагу и медленнее пересыхает, хорошо аэрируется и легко поддается обработке.
Определить ее можно тем же методом сдавливания горсти влажной земли в колбаску или комок: если она формируется, но плохо удерживает форму — перед вами супесчаный грунт.
Расти на таких почвах может все, при обычных методах агротехники и выборе районированных сортов. Это один из неплохих вариантов для садов и огородов. Однако приемы повышения и поддержания плодородия для данных почв так же не окажутся лишними. На них рекомендовано регулярно вносить органику (в обычных дозах), высевать сидеральные культуры, проводить мульчирование.
Суглинистая почва. © gardendrumСуглинистая почва
Суглинистая почва — самый подходящий вид почв для выращивания садово-орогодных культур. Она легко поддается обработке, содержит большой процент питательных элементов, имеет высокие показатели воздухо- и водопроводимости, способна не только сохранять влагу, но и равномерно распределять ее по толще горизонта, хорошо удерживает тепло. Если взять пригоршню такой земли в ладони и скатать ее, то можно легко сформировать колбаску, которую, однако, нельзя согнуть в кольцо, так как при деформировании она развалится.
Благодаря совокупности имеющихся свойств, суглинистую почву не нужно улучшать, а необходимо только поддерживать ее плодородие: мульчировать, вносить под осеннюю перекопку навоз (3-4 кг на 1 м кв.) и, по мере надобности, подкармливать высаженные на ней культуры минеральными удобрениями. Выращивать на суглинистых почвах, можно все.
Известковая почва. © midhantsИзвестковая почва
Известковая почва относится к категории бедных почв. Обычно она имеет светло-коричневый цвет, большое количество каменистых включений, характеризуется щелочной средой, при повышенных температурах быстро нагревается и пересыхает, плохо отдает растениям железо и марганец, может иметь тяжелый или легкий состав. У выращиваемых культур на такой почве желтеет листва и наблюдается неудовлетворительный рост.
Чтобы улучшить структуру и повысить плодородие известковых почв необходимо регулярно вносить органические удобрения, причем не только под основную обработку, но и в виде мульчи, высевать сидераты, применять калийные удобрения.
Выращивать на данном виде грунтов, можно все, но при частом рыхлении междурядий, своевременных поливах и продуманном применении минеральных и органических удобрений. От слабой кислотности будут страдать: картофель, томаты, щавель, морковь, тыква, редька, огурцы и салаты, поэтому подкармливать их нужно удобрениями, склонными подкислять, а не подщелачивать почву (например, сульфатом аммония, мочевиной).
Торфяной среднеразложившийся горизонт дерново-подзолистой почвы. © own workБолотистая почва
Болотистые или торфяные почвы, так же находят применение под разбивку садово-огороднических участков. Однако, назвать их хорошими для выращивания культур достаточно сложно: содержащиеся в них элементы питания мало доступны для растений, воду они впитывают быстро, но так же быстро и отдают, плохо прогреваются, часто имеют высокий показатель кислотности. Зато, такие почвы хорошо задерживают минеральные удобрения и легко поддаются окультуриванию.
Чтобы улучшить плодородие болотистых почв, необходимо насытить землю песком (для этого необходимо проводить глубокие перекопки так, чтобы поднять песок с нижних слоев) или глиняной мукой, на особо кислых вариантах применять обильное известкование, заботиться о повышении в земле содержания полезных микроорганизмов (вносить навоз, навозную жижу, компост, не обходить стороной микробиологические добавки), не забывать о калийно-фосфорных удобрениях.
Если закладывать сад на торфяных почвах, то лучше высаживать деревья либо в ямы, с индивидуально заложенным под культуру грунтом, либо в насыпные холмы, высотой от 0,5 до 1 м.
Под огород тщательно окультуривать землю, или, как в варианте с песчаными почвами, закладывать глиняную прослойку и уже на нее засыпать перемешанный с торфом суглинок, органические удобрения и известь. А вот если выращивать только крыжовник, смородину, черноплодную рябину и садовую землянику, то можно ничего и не делать — только поливать и выпалывать сорняки, так как данные культуры на таких почвах удаются и без окультуривания.
Чернозём. © carlfbaggeЧерноземы
И, конечно же, говоря о почвах, сложно не упомянуть про черноземы. На наших дачных участках они встречаются не так часто, но достойны особого внимания.
Черноземы — это почвы высокого потенциального плодородия. Устойчивая зернисто-комковатая структура, высокое содержание гумуса, большой процент кальция, хорошие водопоглощающие и водоудерживающие способности позволяют рекомендовать их, как лучший вариант для выращивания сельскохозяйственных культур. Однако, как и любые другие почвы они имеют свойство истощаться от постоянного использования, поэтому уже через 2-3 года после их разработки, на грядки рекомендуется вносить органические удобрения, высевать сидераты.
Кроме того, черноземы сложно назвать легкими почвами, исходя из этого, их часто разрыхляют внесением песка или торфа. Так же они могут быть кислыми, нейтральными и щелочными, что так же требует своей корректировки.
Чернозём. © Axel HindemithЧтобы понять, что перед вами действительно чернозем необходимо взять гость земли и сжать ее в ладони, на руке должен остаться черный жирный отпечаток.
Некоторые путают чернозем с торфом — тут тоже существует прием для проверки: мокрый комок грунта нужно отжать в руке и положить на солнце — торф высохнет мгновенно, чернозем же будет долго удерживать влагу.
«Я всегда говорю своим студентам, что почвоведение — это российская наука». Интервью с Георгом Гуггенбергером, заведующим лабораторией в Красноярском научном центре СО РАН
— Начнем с прошлого: как вообще завязалось ваше сотрудничество с Россией?
— Первый раз я был в России в 1995 году, участвовал в экспедиции Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера на Таймыр и Северную Землю. После этой поездки я влюбился в Россию. Огромное впечатление на меня произвели люди. Насколько я понимаю, у них тогда было мало денег, зарплата была не регулярной и не высокой, но отношения были фантастическими. Следующий проект начался в 1998 году, это были совместные исследования с якутским Институтом мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН. Мы работали в Геокриологической лаборатории в Игарке. Ходили в экспедиции по Енисею, посещали Красноярск, и здесь тоже завязались рабочие контакты. Мы знали друг друга по международным конференциям, позже провели конференцию по вечной мерзлоте в Красноярске. Через пару лет после первого конкурса мегагрантов, кстати во время новогодней вечеринки, за две недели до дедлайна мы подумали: а почему нет? Это была отличная командная работа, каждый знал, что он хочет написать. Нашу заявку поддержали.
— В чем была главная идея проекта?
— Понять, что происходит с почвенным органическим веществом в вечной мерзлоте. Вы видите, что сейчас на улице относительно тепло. В целом зимы в Красноярске в последние годы теплее, чем обычно. Температура растет по всему миру. Это приводит к таянию мерзлоты. Вечная мерзлота хранит органическое вещество точно так же, как мы храним продукты в морозильной камере. Как только морозильник сломался — еда пропадает, потому что микроорганизмы начинают активно разлагать органическое вещество. То же самое происходит или может произойти в тундре. Поэтому наша цель была, и она до сих пор до конца не достигнута, — определить, сколько углерода выделится в атмосферу в случае таяния мерзлоты. У нас есть определенные успехи, но мы еще не ответили на этот вопрос.
Описание почвенного профиля. Фото из экспедиции в Арктике предоставлено Георгом Гуггенбергером— Для кого-нибудь с улицы все звучит достаточно просто: вот есть почва, в ней находится углерод, стало теплее — весь углерод выделился в виде газов. Ну и в чем проблема?
— Для жителя Сибири глобальное потепление, действительно, не звучит как проблема. Вы скорее будете рады, если на улице станет теплее. Но мы должны думать шире. Я также работаю на юге России, в Алтайском крае и в Казахстане. Там последствия изменений уже заметны. Климат становится суше. Возникает угроза для урожайности в сельском хозяйстве. По всей планете есть территории, которые пострадают от глобального потепления. Речь идет не только о температурах. Изменится регулярность выпадения осадков, повысится уровень воды в океане. В глобальном контексте последствия будут большими, глобальное потепление — это проблема для человека, не для природы.
— В чем проблема предсказать поведение вечной мерзлоты и судьбу углерода при росте температуры? Неужели почва — такая сложная система?
— Дело в том, что почва очень неоднородна. Нет никакой уверенности, что два образца почв из разных мест будут вести себя схожим образом. При одной и той же температуре разные почвы будут отличаться способностью удерживать углерод. Дело в том, что органическое вещество может связываться с минералами, и тогда оно намного стабильнее. Значит, меньше углекислого газа будет выделяться в атмосферу. По большому счету еще десять лет назад мы вообще не знали, каковы запасы углерода в почвах. Большое количество групп в России, Канаде, США, Швеции работает по этой тематике. Согласованная на сегодня оценка — это порядка 2600 гигатонн углерода во всех почвах, из которых примерно половина хранится в северной мерзлоте. Эти запасы втрое превышают количество углерода в атмосфере.
С темой мерзлоты и углерода можно рассчитывать на самый высокий уровень исследований и публикаций. Это очень горячая тема. Самая цитируемая публикация с моим участием была опубликована несколько лет назад в Nature. Как раз по теме, которую я только что упомянул: как почва хранит органическое вещество. В последние годы произошла смены парадигмы. Раньше была уверенность, что способность удерживать углерод связана с химической природой органического вещества (структурой). Мы показали, что в первую очередь важно качество почвы, есть ли в ней реактивные соединения минералов, таких как алюминий или железо, которые могут связывать (сорбировать) органический углерод. Чтобы исследовать химические процессы, которые протекают в почве, мы работаем на наноуровне. Когда мы говорим о почве, для объяснения протекающих в ней процессов требуется совместить разные масштабы — от наночастиц, которые являются центрами химических реакций, до ландшафта.
Статья Persistence of soil organic matter as an ecosystem property была опубликована в журнале Nature в 2011 году. На сегодня у нее больше 2000 цитирований.
— Когда мы говорим о вечной мерзлоте, каков разброс в способности запасать углерод в зависимости от минерального состава?
— От 5 до 100 килограммов углерода на квадратный метр. Наши исследования, в том числе в рамках текущего проекта, показали, что, к счастью, способность мерзлоты удерживать органическое вещество достаточно высока. Это значит, что не так много углерода поступит в атмосферу по сравнению с представлениями об этом процессе еще пятилетней давности. Есть еще много тонкостей, связанных с физическим расположением слоев вечной мерзлоты, с потенциальными источниками углерода, углекислого газа или метана.
Минералы в почве, которые могут связывать углерод, — продукты выветривания материнских пород. Это помимо глинистых минералов, в частности, оксиды железа и алюминия. Их наличие связано с почвенными физико-химическими и биологическим процессами. Железо высвобождается, потом рекристаллизуется, и получаются химически активные соединения гидроксида железа. Физически это частицы с большой пористостью, а значит, огромной удельной площадью поверхности. По сути, речь идет о наноструктурированных материалах, аналогичных тем, что получают химики в лаборатории. В Ганновере мы сотрудничаем с химиками, которые помогают нам определить такие соединения. Они производят их в лаборатории, а природа делает их сама в почве. Это наночастицы размером 1—5 нанометров.
Моя грубая оценка — около 20% углерода в случае таяния мерзлоты выделится в атмосферу. Это очень, очень много. Современная концентрация углерода в атмосфере — 400 ppm (примерно 0,04%). Если добавить упомянутые выбросы в случае таяния мерзлоты, то концентрация достигнет уровня 480 ppm. Важно учесть, что процесс таяния может занять до 50 лет. И мы не знаем, как будет вести себя почва дальше. Мерзлота тает относительно быстро, это вопрос десятилетий. Почва эволюционирует медленно. Как поведут себя реактивные минеральные элементы? С ростом температуры они могут сорбировать какое-то дополнительное количество органического вещества. Если на новой территории начнет расти лес, он будет изменять состав почвы. Все это делает судьбу углерода мало предсказуемой. Сначала точно будут наблюдаться потери углерода, но, вполне возможно, через несколько сотен лет немерзлотные почвы, сформировавшиеся из мерзлотных, будут способны вновь аккумулировать органику.
— Вот вы исследуете реакции экосистем на изменение климата. Это горячая тема, политическая. Но при этом потребуется, допустим, 200 лет для того, чтобы система перешла в новое равновесное состояние, сначала выделив, а позже поглотив углерод. Однако лица, принимающие решения, мыслят более короткими сроками. Как соединить кратковременный горизонт принятия политических решений и долговременный научный подход к исследованию экосистем?
— Думаю, что в конечном итоге нас будет учить природа. Действительно, я довольно много общаюсь с политиками и чаще всего слышу, что нам нужно решение в течение ближайших, допустим, 10 лет. На самом деле первое решение очень простое: нужно сократить выбросы парниковых газов. Время для того, чтобы это понять, давно прошло. Я думаю, сегодня многие политики это хорошо понимают. Например, даже в Китае наблюдаются большие сдвиги. Сегодня Китай — крупнейший производитель ветровой и солнечной энергии. Во многих странах наблюдаются подобные тенденции. Можно сказать, что временный откат произошел в США (но я твердо уверен, что текущая политика не продлится дольше одного президентского срока, в Штатах слишком многие хорошо понимают важность проблемы).
— Кстати, в России ведь тоже неоднозначная позиция по поводу глобального потепления. Можно сказать, что даже в российском научном сообществе много скептиков по поводу возможного влияния деятельности человека на климат.
— Думаю, вы правы. Многие коллеги здесь в России с подозрением относятся к идее изменения климата. Мне, конечно, трудно говорить за всех, тем более за политиков, но нужно понимать, что экономика России сильно зависит от добычи и продажи углеводородов. Сложно призывать ограничивать использование этих видов топлива, когда от них зависит экономика. Впрочем, такие ученые встречаются и в других странах. Но в целом научное сообщество сегодня выработало своеобразный консенсус, в рамках которого глобальное изменение климата и вклад человека в этот процесс считаются признанными.
— Цель мегагранта — создание новой лаборатории. Как вы оцениваете успех в этой области? Вам удалось создать работающее подразделение? С нуля или усилили уже существовавшее?
— Это полностью новая группа. Большую часть денег мы потратили на закупку оборудования и на экспедиции. Основной состав новой группы — шестеро исследователей. В первые два года нас было больше. Если считать со студентами, то в проекте принимало участие 23 человека. По меркам Германии, для одной тематики — это большой коллектив. Сейчас основной вопрос, как группа будет работать дальше. Думаю, что она будет всегда зависеть от наличия грантовых денег (soft money). Мне кажется, это тот путь, по которому скоро будет устроена вся наука в России. В Германии у меня в институте есть базовое финансирование, на которое, на самом деле, я не могу реализовывать крупные проекты и в целом содержать лабораторию. Для полноценной работы нужны гранты. Здесь — похожая ситуация. В целом возможности для получения грантов в России растут. Мы планируем подготовить заявку на совместный конкурс между РФФИ и DFG, подготовили несколько заявок для привлечения молодых ученых на стажировки по программам РФФИ, хотим задействовать возможности DAAD. Сам же мегагрант, по сути, длился пять лет, первые три шло основное финансирование, потом было продление на один год, и последний, пятый, год нас финансировал институт.
Вообще, если оценивать программу мегагрантов, то у нее есть несколько недостатков. Первое: программа написана под университеты. В академическом институте ее реализовать сложно из-за высоких требований по софинансированию. Причем софинансирование должно формироваться исключительно из внебюджетных источников. Не многие академические институты способны на такое. Второе: если мы говорим про иностранного ученого, то руководителем гранта, по сути, может быть только пенсионер. Требования по пребыванию в России практически невыполнимы для действующего профессора западного университета. Наш проект подразумевал большое количество экспедиций — в этом случае провести необходимое время в стране оказалось проще. Также министерство требует, чтобы руководитель мегагранта читал здесь лекции, опять же это университетский формат работы. В академическом институте он может проводить дни, общаясь с молодыми учеными, но формально это не является преподаванием.
— В течение этих пяти лет в России происходили разные события в области научной политики — реформа академии наук, развитие университетов. Вы как-то можете оценивать эти изменения? Российская наука стала более конкурентоспособной?
— Безусловно, наука стала более активной. Я участвовал во встрече с президентом Российского научного фонда Александром Хлуновым в Санкт-Петербурге, мне понравилось, что система становится открытой. Заявки нужно подавать на английском языке, экспертиза становится международной — это усиливает конкурентоспособность. В целом есть ощущение, что денег, за которые можно конкурировать, становится больше. А это стимулирует ученых и двигает науку вперед.
Я не могу говорить за все области науки. В сферах, где Россия была всегда сильна, таких как физика, математика, микробиология, химия, наука до сих пор на лидирующих позициях. Если мы говорим про экологию, она немного отстает. Но я вижу прогресс.
Нужно отметить интересный момент. Например, я всегда говорю своим студентам, что почвоведение — это русская наука, ведь одним из ее основателей был русский ученый Василий Докучаев. По сути, он первый начал изучать почву с научной точки зрения, придумал систему классификации, исследовал влияние внешних условий на ее функционирование. Можно сказать, что мы до сих пор развиваем идеи Докучаева.
— Но традиционное почвоведение всегда завязано на классификацию, верно? Такие описательные исследования разве все еще актуальны?
— Когда я был студентом, в качестве основных задач стояли характеристика почвы, описание условий, в которых они сформировались. Сегодня на такие работы финансирование не получить. Это не рассматривается как современная наука. Но! Классификация почв — важная задача. Я учу своих студентов международной системе классификации почв FAO (Food and Agricultural Organization). Почвоведы часто сотрудничают с сельским хозяйством, а там такие классификации активно применяются. Классификация почв — это основа, которая нужна и для оптимизации землепользования, и для любого исследования. Как только вы точно классифицировали почву, вы знаете ее свойства. Зная свойства, вы можете оценить, как можно использовать почву, оценить урожайность. С этой точки зрения классификация почв — до сих пор важная задача, этому нужно учить студентов, но сегодня это уже прикладная область сельского хозяйства, а не передовая наука.
С премией Culture Award. Фото из архива Георга Гуггенбергера— Получается, кроме политических приложений в вашей работе много практики?
— В этом году я получил престижную европейскую премию Culture Award. Недавно мы общались с сельхозпроизводителями в Казахстане, и на мое предложение отметить премию по культуре, один из них сказал: «Я не знал, что ты еще и поёшь». На самом деле премия не имеет отношения к культуре. Это награда для ученых, которые занимаются не только фундаментальными, но и прикладными исследованиями, влияют на политические решения. Мне вручили ее за обоснование устойчивого землепользования для разных типов почвы. В течение многих лет мы работали в тропических странах. Проект был связан с обучением людей экологическим навыкам при работе на земле. Мы общались с разными целевыми группами, с лицами, принимающими решения, и пытались их убедить использовать научно обоснованные практики землепользования. Круг контактов, например, в Бразилии — от фермеров до министра окружающей среды.
Сейчас мы вовлечены в проект по управлению земельными ресурсами в степных регионах Алтайского края и Северного Казахстана. Там мы тоже работаем с фермерами, вместе с ними планируем и проводим эксперименты. Мы предлагаем им альтернативные стратегии по использованию доступных ресурсов. В этих регионах, чтобы сохранить плодородный слой, мы советуем не возделывать землю. У такого способа есть много преимуществ — практически нет эрозии, сохраняется влага. Недостаток метода — раз нет вспашки, то не повреждаются сорняки, то есть нужно использовать большое количество гербицидов. Если мы предложим способ сократить количество гербицидов, то фермерам это понравится. С точки зрения фермера, он не обязан в первую очередь заботиться об окружающей среде — у него экономические соображения на первом месте. Поэтому мы сотрудничаем и с экономистами, потому что в конечном итоге устойчивое землепользования должно быть устойчивым и экономически.
Фермеры, с которыми мы сотрудничаем, дают самые высокие урожаи. Они перешли на прямой (беспашенный) посев. И в Кулундинской степи на Алтае, и в Казахстане очень большая ветровая эрозия. В случае пахоты весь плодородный слой быстро сносит. А если сеять без пахоты, то этой проблемы нет. Для такого посева нужна специальная сеялка, но умельцы делают их и сами. Один фермер в Казахстане сделал такую сеялку из старых тракторов и доступных материалов и теперь успешно использует ее. В этом смысле мы многое узнаем от людей на местах: не только мы советуем им новые подходы, но и сами получаем новую информацию. Например, такая простая мера, как использование водозадерживающих лесополос, — мы увидели, что где-то их используют, а где-то нет. Позже поняли, что полезность такой полосы зависит от силы ветра и уровня влажности: там, где ветра слишком большие, а снега мало, полосы не имеют смысла.
Мы стараемся связать фундаментальные и прикладные исследования. В следующем году планируем использовать стабильные изотопы азота, чтобы понять, насколько эффективно используются те азотные удобрения, которые размещаются на полях. Также мы будем использовать изотоп кислорода 18О, чтобы разобраться, сколько воды из почвы в конечном итоге испаряется, а какая часть поступает в растения. Нужно сравнить разные варианты обработки почвы с точки зрения распределения влаги. Как ни странно, это до сих пор не известно.
— Назовите пять самых главных задач для современной науки о почвах.
— Связь между почвой и климатом. Мы уже говорили о том, что углерод, который хранится в почвах, может быть важным источником парниковых газов. Сегодня это тема номер один.
Эрозия почвы. Если мы теряем почву, мы теряем основу для земледелия. Несмотря на все успехи в гидропонике или других методах, чтобы прокормить восемь миллиардов человек на планете, человечеству нужна почва, по крайней мере, в перспективе ближайших ста лет. Я с удовольствием приезжаю летом в Красноярск, чтобы попробовать домашние помидоры или огурцы, выращенные в натуральном грунте. В супермаркете таких не купишь. У почвы много секретов, которые мы еще не раскрыли. В первую очередь речь идет о биохимии. Растению нужны не только основные питательные вещества — углерод, азот, фосфор. В почве содержатся самые разные биологически активные вещества, которые могут влиять на рост. Тонкости всех процессов в этой сложной системе мы еще не изучили.
Функция почвы по очистке воды. Почвы предотвращают загрязнение грунтовых вод. Это очень важная тема для многих промышленных регионов. Мы должны понимать, как происходит очистка, и, возможно, научиться управлять этим процессом. Очевидная проблема связана с тем, что если почва очищает воду, то она накапливает загрязняющие вещества. Если их слишком много, почва непригодна для других использований.
Я бы посоветовал многим посмотреть на Китай. Они очень прагматичны. Уровень загрязнения окружающей среды за последние несколько десятков лет был очень большой, но они полностью изменились в последние годы. Города становятся чище, закрываются грязные производства, идет движение в сторону высоких технологий. При этом почва в Китае считается важным стратегическим ресурсом. В Китае находятся крупнейшие центры по исследованию почвы, оборудованные лучше, чем многие институты в Германии.
Технологические применения. Многие соединения в почве имеют способность связывать и хранить вещества. Например, здесь, в Красноярске, в Институте химии и химической технологии СО РАН, ученые специально получают наночастицы для того, чтобы нейтрализовать загрязняющие вещества. Синтезированная в лаборатории частица в каком-то смысле идеальна. В почве же многие соединения имеют более высокую реакционную способность, потому что в них есть разные примеси. Так что нам нужно учиться у природы.
Лекарственные препараты и биологически активные соединения. Как и в случае наночастиц, природа может научить нас многому. С недавних пор перевозка образцов почвы очень жестко регламентируется, в первую очередь из-за ее биологических свойств. С одной стороны, из любой почвы можно извлечь и вырастить очень токсичные виды бактерий. Нужно только уметь их культивировать. С другой — крупные компании используют образцы почвы для выделения биологически активных соединений. Это предмет для патентования и последующих доходов.
Астробиология. Еще одно интересное направление, пусть актуальных тем будет шесть, а не пять. Рано или поздно перед человеком встанет задача колонизации Марса или Луны. Я участвую в проекте, который реализуется в пустыне Атакама, самом сухом месте на планете. Считается, что Атакама в чем-то является аналогом Марса. Вспомните художественный фильм, где астронавт выращивал картофель на Марсе. Это не фантастика. В Атакаме мы исследуем состав почвы, скорость выветривания, закономерности миграции питательных элементов. 20—30 лет назад люди думали, что это мертвое место. Но там есть жизнь, в почве протекают биогеохимические процессы. Рано или поздно на Марсе будет сельское хозяйство с использованием марсианской почвы.
— Нарисованная вами картина современного почвоведения несколько отличается от часто встречающегося мнения, что это если и не наука вчерашнего дня, то что-то далекое от мейнстрима.
— Исследования почвы — актуальная как никогда сфера деятельности. Выпускники нашего факультета всегда находят работу. Ситуация изменилась за последние годы. 20 лет назад все думали, что все известно, почвоведение мертво. Но это не так. Да и границы дисциплин сейчас стираются. Я уже упоминал, что, работая с почвой, мы выходим в сферу нанотехнологий.
Если говорить про публикации, то почвоведы очень успешны в конкуренции с другими науками. В нашем университете всего лишь один высокоцитируемый ученый, и он не физик или химик, а почвовед — это я. Во многом благодаря тому, что мои исследования связаны с темой изменения климата. Но надо отметить, что работы по судьбе органического вещества в почвах я начал еще в своей диссертации, когда многие продолжали старомодные эксперименты по обогащению почвы питательными веществами.
На самом деле в России еще в 60-е годы прошлого века занимались близкой тематикой. Тогда Россия все еще лидировала в этой области исследований. Сегодня, к сожалению, нет. Даже почвоведение стало дорогой наукой. Для работы на передовом крае нужны дорогие приборы, работа со стабильными изотопами. Не многие лаборатории экологической тематики могут себе такое позволить. Но здесь, в Красноярске, сейчас отличное оборудование.
— То есть вам удалось создать в Красноярске центр по исследованию почвы. Получается, сюда нужно привозить лучших ученых со всей страны?
— Не уверен насчет России, но всю Сибирь — точно. Сейчас мы ищем возможности для интеграционных проектов. Подобные проекты могут существовать только за счет привлеченных средств. Ведь, даже если ученый приедет в Красноярск, для измерения на приборе нужны деньги — цена одного анализа в зависимости от цели исследования может достигать семи евро.
По правилам мегагранта мы будем еще три года подавать отчеты, демонстрируя, что лаборатория устойчиво существует. Сейчас основной источник финансирования — хоздоговоры и гранты. Но в будущее мы смотрим с оптимизмом. Дело в том, что у нас есть не только приборы, которые сами результат не получат и статью не напишут. Главное — у нас есть идеи, что мы будем делать!
Егор Задереев
Требованиа Павловнии к местоположению — Russieshcer Steinen e
ФАКТОРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ
Павлония не требовательна к почвам и могут быть выращены на различных почвах. Тем не менее, она требует богатой питательными веществами, средне-тяжелой, глубоко вспаханной почвы, которая необходима дляроста и развития .
Факторы, расположение и климатические условия редко бывают идеальными, но часто могут быть улучшены с помощью соответствующих агроприемов.
Оптимальные условия:
01) Проницаемые почвы, супеси, легкие почвы
02) Глубина почвы более чем 2 м, потому что Павлония глубоко укорененияеться
03) Уровень грунтовых вод от 1,5 — 5 м
04) рН в диапазоне от 5,0 до 7,0
05) Питательный грунт
06) Южный склон
07) Осадки> 800мм или же применение орошения
08) Минимальная температура -24 ° C
09) Максимальная температура + 45 ° С, очень засухоустойчива
10) Безветренное место
Дополнение к требованиям:
1) Почва
Тип грунта определяется составом песка, ила и глины. В зависимости от их природного происхождения имеются очень определенныесоотношения между этими тремя фракциями, что может оказывать значительное влияние на состав почвы. Песчаные почвы быстро нагреваються и имеют высокую воздухопроницаемость, она ограничена влагоемкостью и питательными веществами. Глинистые почвы, в свою очередь, почти не проницаемы для воздуха и воды. Вода в данном типе почв малодоступна для растений, но богата питательными веществами. На этих почвах часто происходит подтопление, чтонеблагоприятно для выращивания Павлонии.
Для роста и развития Павлонии подходит суглинок. Но следует иметь ввиду, бедные почвы так же могут быть улучшены благодаря использованию различных агротехнических методов. Перед закладкойплантации необходимо провестибонитировку и анализ почв, что поможет прояснить необходимость того или иного агроприема.
2) Глубина посадки
Павлония образует длинную корневую систему, которая требует достаточно глубоко обработанной почвы длядальнейшего развития развития дерева. В случае если глубина обработки менее 1,5 метров, то растения подавляют рост из-за ограниченного пространства корневого роста. Таким образом возрастает опасность падения и выкорчевывания деревьев в случае шторма или сильного дождя. Однако выращивание на неглубоко обработанной почве не исключаеться, что характерно для видаПавлония катальполистная(Pauloniacatalpifolia) который часто встречается в горных районах Китая.
3) Уровень грунтовых вод
Уровень грунтовых вод оказывает решающее влияние на рост павлониевых лесонасаждении. Как уже упоминалось выше, павлония чувствительна к переувлажнению. То же самое относится и к высокому уровню грунтовых вод. Если уровень грунтовых вод в менее 1,5 м, участок обычно считается непригодным для выращивания павлонии.
С другой стороны, и, в частности, на песчаных почвах, уровень грунтовых вод не должен быть слишком глубоким. Глубокийстержневой корень Павлонии должен быть обеспечен достаточным количеством воды на глубине 5 метров. Если корневая система не достает до залегамого уровня грунтовых вод, то в данном случае необходима достаточная влагоудерживающая способность почвы. На суглинистых местах вода сохраняеться в почве в качестве резерва в достаточном количестве, даже в течение длительных периодов засухи. Если способность удерживать воду в почве низкая, то необходимо провести полив. Рекомендуеться система капельного полива.
4) Диапазон рН
Решающим фактором вляющим на рост и развитие растений имеет рН почвы, которыйуказывает на кислотность или защелочность. Косвенно, мы можем, таким образом, определить содержание извести в почве. Павлония предпочитает известковые почвы, их оптимальный рост наблюдаеться в нейтральном диапазоне рН 6 – 7. Тем не менее, это оптимальное для значения павлонии только теоретическое. В зависимости от исходного субстрата в данном случае различные значения желательны. Хорошая приспособляемость павлониевых позволяет быстро и продуктивно рости в широком диапазоне кислотности, от рН ниже 4,5 до приблизительно 7,5. Решающим для этого является то, что оптимальный рН определяется путем анализа почвы и, при необходимости может быть отрегулирован с помощью соответствующих мер.
Значения далекие от оптимальных могут нарушить химический состав почвы, так что растение тормозит в потреблении питательных веществ, формировании корней и и что не маловажно тормозиться развитие важных почвенных организмов. Лишь одним из этих факторов может привести к серьезным потерям.
5) Питательные вещества
Павлония – представитель одного из родов древесных растений, которые каки другие ценные лиственные породы деревьев имеют высокую потребность в питательных веществах. Большие листья павлонии, таким образом, связывают большое количество азота и калия. Целевые добавки недостающих питательных веществ поддерживают рост и развития молодых побегов и закладывают фундамент для здоровых и мощных деревьев на протяжении всего жизненного цикла. Но решающим фактором являетсясостав, правильная доза и время внесения удобрения. Интенсивное использование азота в конце вегетации может отрицательно повлиять на лигнификацию и, следовательно, зимостойкость павлониию. К примеру, Калий улучшает зимостойкость дерева. В течение всего лета, калий также повышает эффективность использования воды идаже в засушливые периоды способствует безопасному росту.
6) Южный склон
Из-за их чрезвычайно больших раскидистых листьев покидает Павлония способна оптимально использовать падающии солнечный свет. Из-за их происхождения, она также является очень теплолюбивым растением. Таким образомна южный склон являеться оптимальным расположением. Чем больше наклона к солнцу, тем больше солнечной радиации концентрируется на поверхности. За этим следует быстрое потепление весной а значит и удлиннениевегетационного периода. Это способствует увеличению роста деревьев в течение года.
7) Осадки
Благодаря их глубокой корневой системой Павлония в состоянии удовлетворять потребность в воде очень хорошо из запасов почвы. До глубины около пяти метров они также могут достичь грунтовых вод. Уровень осадков более чем 800 л в год за квадратный метр, павлония обеспечиваеться достаточным количеством воды, чтобы обеспечить высокие темпы роста. Если значения осадков ниже этой величины, то может быть полезно дополнительное орошение. Системы капельного орошения экономична и рентабельно, благодаря высоким темпам прироста древесины.
8) Влияние низких температур
Существуют различные виды павлонии с различной морозостойкостью, обзор можно найти в приложении.
9) Максимальная температура
Павлония отличается превосходной засухоустойчивостю, они могут выжить при температуре от+ 45 ° С а так жедлительные периоды засухи без каких-либо проблем. Павлония не теряет видв засуху.
10) Ветер
В начальные этапы роста и развития павлония имеет чрезвычайно большие листья, которые делают их чувствительными к ветру. Сильные ветры могут вызвать повреждение листьев, вплоть до опадения. Из-за их хорошей способности к регенерации,павлониядовольно быстро может компенсировать этот ущерб. Тем не менее, потенциал роста тем самым временно замедляеться.
С увеличением возраста, размер их листьев уменьшаеться и, таким образом, снижаеться восприимчивость к ветру. Если ожидаються регулярные сильные ветра, то необходимо первые три года принимать защитные меры для молодых деревьев
Что такое ферма трупов и зачем она нужна науке
- Карлос Серрано,
- Би-би-си
Автор фото, IFAAS/USF
Подпись к фото,На таких полигонах патологоанатомы получают ценные сведения о разложении тел
На первый взгляд это поле выглядит как обычный луг — много травы, кое-где она особенно высокая. Издалека кажется, что это идиллическое место для прогулки.
Но дело в том, что трава в этих местах почти на метр выше, потому что ее в течение нескольких недель питали останки разлагающихся человеческих тел.
Сегодня солнечный, жаркий и влажный день. Если выйти в поле, трупный запах становится настолько невыносимым, что на глазах выступают слезы.
На этом поле общей площадью более гектара лежат 15 трупов. Все они без одежды, некоторые заключены в металлические сетки, другие накрыты синим пластиком. Несколько тел в неглубоких ямах, но большая часть просто лежит на земле под открытым небом.
Каждое тело окружено участком сухой травы. Но именно здесь со временем трава будет быстро расти — благодаря дополнительными питательными веществами.
«Судебное кладбище»
Подпись к фото,Доктор Киммерли изучает человеческие останки с момента смерти до превращения их в скелет
Мы находимся в судебной антропологической лаборатории Университета Южной Флориды, расположенной в сельской местности близ города Тампа, рядом с окружной тюрьмой.
Хотя некоторые местные жители называют эти места фермами трупов, ученые предпочитают термин «судебное кладбище» или даже «лаборатория тафономии» (тафономия — раздел палеонтологии и археологии, изучающий закономерности процессов захоронения).
Здесь изучают, что происходит с человеческим организмом после смерти.
Эта лаборатория под открытым небом начала работать в 2017 году. Изначально ее собирались открыть в соседнем городке Хиллсборо, но против выступили местные жители, которые опасались, что она привлечет диких животных и вызовет неприятный запах, что приведет к снижению цен на недвижимость.
Подпись к фото,Некоторые тела прикрыты сетками для защиты от хищных птиц и животных
Но оказывается, не только простые люди сомневаются в целесообразности таких заведений. Некоторые ученые-патологоанатомы также выражают сомнения в полезности и необходимости таких полигонов.
Таких ферм в США еще шесть, а в этом году похожие должны появиться в Великобритании, Канаде и Австралии.
Большая часть трупов, лежащих на этом поле, была завещана науке самими умершими, хотя иногда это делают родственники.
Основная задача, которую ставят перед собой ученые, — понять, как разлагается организм человека и что происходит рядом с тем местом, где лежит труп.
Таким образом ученые собирают данные, которые могут способствовать раскрытию преступлений и помочь судебным экспертизам.
Что происходит с телом
Подпись к фото,Собранные данные помогают в восстановлении внешнего облика умерших людей
«После смерти человека начинается множество практически одновременных процессов, — говорит доктор Эрин Киммерли. — От естественного процесса разложения до появления определенного типа насекомых и изменений в окружающей среде».
Доктор Киммерли — директор института судебной антропологии в Университете Южной Флориды. Она и ее сотрудники убеждены в важности изучения тел, разлагающихся в реальном времени и в реальной среде.
По ее словам, процесс разложения человеческого тела проходит через несколько этапов:
1.Свежий труп: разложение начинается сразу после прекращения сердцебиения, когда температура тела снижается, останавливается кровообращение, кровь начинает скапливаться в определенных органах.
2.Раздувание: бактерии начинают перерабатывать мягкие ткани, становятся заметными изменения цвета кожи. Образуются трупные газы, мягкие ткани лопаются.
3.Активное разложение: на этом этапе происходит основная потеря массы тела, большая часть мягких тканей съедается червями или переходит в жидкое состояние и поглощается почвой и растениями.
4.Завершение разложения: к этому времени от мягких тканей почти ничего не остается, активность и численность бактерий, червей и насекомых снижается. Если труп лежит на земле, окружающая растительность гибнет, отмечаются изменения в кислотности почвы.
5.Сухие останки: тело начинает напоминать скелет — это начинается с лица, рук и ног. Если в этом месте влажно, тело может мумифицироваться. Вокруг тела начинается интенсивный рост растений в результате воздействия питательных веществ, попавших в почву.
Подпись к фото,Когда тело разлагается, оно оказывает влияние на окружающую среду
Однако эти этапы не фиксированы — на них может оказывать сильное воздействие окружающая среда.
Именно поэтому доктор Киммерли и ее сотрудники воссоздают различные условия на этой ферме.
Как наблюдают за трупами
Некоторые из мертвых тел просто выкладываются на землю, другие помещаются в металлические клетки или прикрываются пластиковой пленкой.
Ученые наблюдают, каким образом тело распадается в каждом случае — как действуют черви и насекомые, когда появляются стервятники, койоты, мелкие грызуны и опоссумы.
Подпись к фото,Все изменения тщательно фиксируются
Иногда эти стервятники прибывают целыми стаями. Голодные звери могут прокусывать у трупов кожу, разрывать мускулы и вырывать внутренние органы — даже переворачивать тела.
Все это время ученые ведут тщательную запись и фотосъемку происходящего. Они отмечают положение тела, расположено ли оно поблизости от источника воды, на поверхности земли или под землей, в клетке или под открытым небом.
Геологи и геофизики работают вместе с ними, анализируя процессы, которые происходят в почве, воде, воздухе — все, что происходит и с растительностью.
Когда тело превращается в скелет, его отправляют в так называемую сухую лабораторию, где кости очищаются и высушиваются, чтобы их можно было в дальнейшем использовать в учебных и исследовательских целях.
Как это использовать
Собранные данные могут быть полезны в судебно-медицинской экспертизе.
Подпись к фото,Геологи берут образцы почвы и изучают изменения в ее составе. Наличие определенных веществ может указывать на распад тела поблизости
Понимание процессов естественного разложения может дать информацию о времени наступления смерти, о длительности нахождения тела в данных условиях и даже о том, переносили ли его после смерти.
Эти данные могут также пролить свет на личность умершего. Вместе с генетическими данными и анализами костных останков эта информация может быть использована при расследовании нераскрытых убийств.
Как насчет этики?
Некоторые могут счесть такую работу шокирующей. Однако доктор Киммерли говорит, что ее это не беспокоит.
«Как профессионал и ученый ты учишься дистанцироваться», — говорит она, имея в виду табу, которые окружают смерть.
«Мы нередко участвуем в расследовании убийств, — продолжает доктор. — Самое ужасное — увидеть, что человек способен сделать с другим человеком».
Подпись к фото,Некоторые тела естественным образом мумифицируются
Бывали случаи, когда доктору Киммерли и ее коллегам приходилось говорить с семьями, потерявшими своих детей 20 или 30 лет назад и до сих пор ищущими их останки.
По ее словам, эта работа имеет смысл уже потому, что в США только с 1980 года остаются нераскрытыми почти 250 тысяч убийств.
С момента открытия в октябре 2017 года «ферма» получила 50 тел доноров, еще 180 человек завещали ей свои тела после смерти. В основном это пожилые люди, которые готовятся к смерти.
«Ферма» не принимает такие завещания от больных инфекционными болезнями, которые могут заразить исследователей, изучающих тела.
Подпись к фото,Не все ученые убеждены в полезности таких «ферм»
Такие учреждения дают науке ценные сведения, но есть и сомнения на этот счет.
«Существуют проблемы с подобными полигонами под открытым небом», — говорит Патрик Рэндольф-Квинни, эксперт в области уголовной антропологии в Университете центрального Ланкашира в Великобритании.
Хотя он в целом поддерживает ведущиеся на таких полигонах исследования, ученый считает, что они находятся на ранних этапах.
«Имеется множество переменных величин, которые невозможно контролировать. И можно только наблюдать, а это приводит к затруднениям интерпретации данных», — отмечает ученый.
По его мнению, сейчас перед специалистами в этой области стоит непростая задача перейти от описательного сбора данных к систематизации и стандартизации, что поможет их использованию в научном сообществе.
Антрополог и анатом Сью Блэк из Университета Ланкастера настроена критически и подвергает сомнению ценность проводимых исследований в силу небольших объемов получаемых данных и чрезвычайного разброса результатов.
А ведь есть еще и этическая сторона дела.
«Я нахожу такой подход неприятным и мрачным, — писала Блэк в своей книге 2018 года «Все, что остается». — И мое неприятие усиливается, когда меня приглашают посетить такое место, как будто это туристическая достопримечательность».
Но доктор Киммерли считает, что такие полигоны имеют будущее, о чем свидетельствует открытие новых таких лабораторий в разных странах.
«Любой, кто понимает, чем мы тут занимаемся, а также знает о практическом применении полученных знаний, не сомневается в том, насколько они нужны», — утверждает Эрин Киммерли.
Что такое почва? — урок. Окружающий мир, 3 класс.
Почва — это верхний плодородный слой земли.
Плодородие почвы — это способность почвы обеспечивать растения необходимыми веществами и давать урожай.
Рассмотри повнимательнее почву.
В ней много разных частиц. Видны корешки растений, их полусгнившие листья и стебли, личинки насекомых. Можно заметить в ней норки разных животных. Можно рассмотреть песчинки и частицы глины.
Почва состоит из объектов неживой и живой природы.
Объекты неживой природы:
- глина;
- песок;
- перегной;
- минеральные соли;
- вода;
- воздух.
Объекты живой природы:
- корни растений;
- мелкие животные;
- бактерии.
Каждый элемент почвы выполняет свою функцию.
Песок и глина служат основой почвы.
Воздух используют для дыхания корни растений и почвенные животные.
Минеральные соли вместе с водой всасываются корнями растений. Они дают растениям питание.
Минеральных солей в почве содержится совсем немного, и растения их постоянно расходуют. Запас солей пополняется благодаря перегною, который образуется из растительных и животных остатков. Его медленно превращают в минеральные соли почвенные бактерии.
Перегной придаёт почве тёмный цвет. Почвы с небольшим содержанием перегноя светлые, а богатые на перегной — тёмные.
В почве мало перегноя
В почве много перегноя
Чем больше в почве перегноя, тем она плодороднее. Самая плодородная почва — чернозём.
В почве живут мелкие животные: мыши, кроты, медведки, дождевые черви, личинки насекомых. Они роют в почве ходы, рыхлят её, перетаскивают и измельчают разные остатки. Так они повышают плодородие почвы.
Состав почвы | Национальное географическое общество
Почва содержит воздух, воду и минералы, а также растительные и животные вещества, как живые, так и мертвые. Эти компоненты почвы делятся на две категории. К первой категории относятся биотические факторы — все живые и некогда живые существа в почве, такие как растения и насекомые. Вторая категория состоит из абиотических факторов, к которым относятся все неживые предметы, например минералы, вода и воздух. Самыми распространенными минералами, которые поддерживают рост растений в почве, являются фосфор и калий, а также газообразный азот.Другие, менее распространенные минералы включают кальций, магний и серу. Биотические и абиотические факторы почвы составляют ее состав.
Состав почвы — это смесь почвенных ингредиентов, которые варьируются от места к месту. Служба охраны природных ресурсов (NRCS), входящая в состав Министерства сельского хозяйства США, составила почвенные карты и данные для 95 процентов территории Соединенных Штатов. NRCS обнаружила, что в каждом штате есть «государственная почва» с уникальным «рецептом» почвы, характерным для этого штата.Эти разные почвы являются причиной того, что в Соединенных Штатах выращивается такое большое разнообразие сельскохозяйственных культур.
Рассмотрим почвы трех штатов: Гавайи, Айова и Мэн. Глубокая, хорошо дренированная государственная почва Гавайев содержит вулканический пепел, что делает ее идеальной для выращивания сахарного тростника, а также корней имбиря, папайи и орехов макадамия. В штате Айова, который находится на Среднем Западе США, есть государственные почвы, которые подходят для сельского хозяйства, потому что они состоят из толстого слоя органических веществ, образовавшихся в результате разложения степных трав.Кукуруза и соя являются основными культурами, выращиваемыми на этих почвах. Государственная земля штата Мэн, расположенная в северо-восточной части страны, сделана из материалов, оставшихся после таяния местных ледников. Эта почва идеально подходит для выращивания деревьев, в частности красной ели и бальзамической пихты. Многие деревья, выращиваемые сегодня в штате Мэн, заготавливают для древесины или для изготовления бумаги.
Ученые-почвоведы проводят различные испытания почв, чтобы узнать об их составе. Тестирование почвы может определить количество биотических и абиотических факторов в почве.Результаты этих тестов также могут показать, не слишком ли много в почве определенного минерала или ей нужно больше питательных веществ для поддержки растений. Ученые также измеряют другие факторы, такие как количество воды в почве и то, как оно меняется с течением времени — например, является ли почва необычно влажной или сухой? Испытания также могут определять загрязнители и тяжелые металлы в почве и определять содержание азота в почве и уровень pH (кислотность или щелочность). Все эти измерения можно использовать для определения здоровья почвы.
Физические свойства почвы | Почвы 4 Учителя
Текстура почвы
Частицы, из которых состоит почва, делятся на три группы по размеру — песок, ил и глина. Частицы песка самые большие, а частицы глины самые маленькие. Большинство почв представляют собой комбинацию этих трех.Относительное процентное содержание песка, ила и глины — вот что придает почве ее текстуру. Например, почва с текстурой глинистого суглинка состоит из примерно равных частей песка, щели и глины. Эти текстурные разделения являются результатом процесса выветривания.
Это изображение, на котором сравниваются вместе размеры песка, ила и глины. Песок самый крупный. Глина самая мелкая.
На треугольнике текстуры почвы представлены 12 классов текстуры почвы. Этот треугольник используется для того, чтобы такие термины, как «глина» или «суглинок», всегда имели одинаковое значение.Каждая текстура соответствует определенному процентному содержанию песка, ила или глины. Знание текстуры помогает нам управлять почвой.
Структура почвы
Структура почвы — это расположение частиц почвы в небольшие комки, называемые слоями или агрегатами. Частицы почвы (песок, ил, глина и даже органические вещества) связываются вместе, образуя ступени. В зависимости от состава и условий образования пешеходов (намокание и высыхание, замерзание и оттаивание, пешеходный поток, сельское хозяйство и т. Д.)) педаль имеет особую форму. Они могут быть зернистыми (например, садовая почва), блочными, столбчатыми, пластинчатыми, массивными (например, лепная глина) или однокомпонентными (например, пляжный песок). Структура соотносится с поровым пространством в почве, которое влияет на рост корней, движение воздуха и воды.
Узнайте больше и загрузите наш информационный лист Soil Texture .
Цвет почвы
Цвет почвы измеряется ее оттенком (фактический цвет), значением (насколько он светлый и темный) и насыщенностью цвета (интенсивностью).
На цвет почвы в первую очередь влияет минералогия почвы, которая сообщает нам, что находится в конкретной почве. Почвы с высоким содержанием железа имеют цвет от темно-оранжевого до желтовато-коричневого. Почвы с высоким содержанием органического вещества имеют темно-коричневый или черный цвет. Цвет также может сказать нам, как «ведет себя» почва: хорошо дренируемая почва ярко окрашена, а та, которая часто бывает влажной и сырой, будет иметь пятнистый узор из серых, красных и желтых оттенков. Узнайте больше о цвете почвы!
Типы почв | Американское общество почвоведов
Дополнительная литература о типах почв
Гелисоли — это почвы, которые постоянно мерзнут (содержат «вечную мерзлоту») или содержат признаки вечной мерзлоты у поверхности почвы.Гелисоли встречаются в Арктике и Антарктике, а также на очень больших высотах. Вечная мерзлота влияет на землепользование через свое воздействие на нисходящее движение воды и деятельность по замораживанию-оттаиванию (криотурбацию), такую как морозное пучение. Вечная мерзлота также может ограничивать глубину укоренения растений. Гелисоли составляют около 9% поверхности суши, свободной от ледников.
Histosols в своей верхней части в основном состоят из органического материала. Отряд Histosol в основном включает почвы, обычно называемые болотами, болотами, торфяниками, мускусами, болотами или торфом и илами.Эти почвы образуются, когда органическое вещество, такое как листья, мох или трава, разлагается медленнее, чем накапливается, из-за уменьшения скорости разложения микробов. Чаще всего это происходит в очень влажных местах или под водой; таким образом, большая часть этих почв является насыщенной круглый год. При осушении гистосоли могут быть высокопродуктивными сельскохозяйственными угодьями; однако осушение этих почв может привести к их быстрому разложению и резкому оседанию. Они также нестабильны для фундаментов или дорог и могут быть очень кислыми.Гистосоли составляют около 1% поверхности суши, свободной от ледников.
Spodosols — одни из самых привлекательных почв. У них часто бывает темная поверхность, подстилаемая пепельно-серым слоем, под которым впоследствии располагается красноватый, ржавый, кофейный или черный подпочвенный горизонт. Эти почвы образуются, когда осадки взаимодействуют с кислой растительной подстилкой, такой как хвоя хвойных деревьев, с образованием органических кислот. Эти кислоты растворяют железо, алюминий и органические вещества в верхнем слое почвы и пепельно-серых горизонтах.Затем растворенные материалы перемещаются к красочным горизонтам недр. Чаще всего сподозоли развиваются на крупнозернистых почвах (песках и суглинистых песках) под хвойной растительностью во влажных регионах мира. Они имеют тенденцию быть кислыми, имеют низкое плодородие и низкое содержание глины. Сподозоли занимают около 4% свободной от ледников поверхности суши в мире.
Андисолы обычно образуются в результате выветривания вулканических материалов, таких как пепел, в результате чего в почве образуются минералы с плохой кристаллической структурой.Эти минералы обладают необычайно высокой способностью удерживать питательные вещества и воду, что делает эти почвы очень продуктивными и плодородными. Андисоли включают слабо выветрившиеся почвы с большим количеством вулканического стекла, а также почвы с более сильным выветриванием. Обычно они возникают в районах с умеренным и высоким уровнем осадков и прохладными температурами. Они также имеют тенденцию к сильной эрозии на склонах. Эти почвы составляют около 1% поверхности суши, свободной от ледников.
Oxisols — почвы тропических и субтропических регионов, в которых преобладают оксиды железа, кварц и сильно выветрившиеся глинистые минералы, такие как каолинит.Эти почвы обычно находятся на пологих участках суши большого возраста, которые долгое время оставались стабильными. По большей части это почти безликие почвы без четко обозначенных слоев или горизонтов. Поскольку они сильно выветрились, у них низкая естественная плодородность, но их можно сделать продуктивными за счет разумного использования удобрений и извести. Оксисоли находятся примерно на 8% поверхности суши, свободной от ледников.
Vertisols — это богатые глиной почвы, которые содержат тип «экспансивной» глины, которая резко сжимается и набухает.Поэтому эти почвы сжимаются при высыхании и набухают при намокании. При высыхании вертисоли образуют большие трещины, которые могут быть более одного метра (трех футов) в глубину и несколько сантиметров или дюймов в ширину. Движение этих грунтов может привести к растрескиванию фундамента зданий и деформации дорог. Вертисоли очень плодородны благодаря высокому содержанию глины; однако вода имеет тенденцию скапливаться на их поверхностях, когда они становятся влажными. Вертисоли расположены в областях, где лежащие в основе материнские материалы позволяют образовывать экспансивные глинистые минералы.Они занимают около 2% свободной от ледников поверхности суши.
Аридизолы — это почвы, которые встречаются в климате, который слишком сухой для «мезофитных» растений — растений, приспособленных ни к слишком влажной, ни к слишком сухой среде — чтобы выжить. Климат, в котором встречаются аридисоли, также ограничивает процессы выветривания почвы. Аридизоли часто содержат скопления соли, гипса или карбонатов и встречаются в жарких и холодных пустынях по всему миру. Они занимают около 12% свободной от ледников площади суши Земли, включая некоторые сухие долины Антарктиды.
Ultisols — это почвы, которые образовались во влажных районах и сильно выветрились. Обычно они содержат подпочвенный горизонт с заметным количеством перемещенной глины и относительно кислые. Большинство питательных веществ содержится в верхних сантиметрах почвы Ultisol, и эти почвы обычно имеют низкое плодородие, хотя они могут стать продуктивными при добавлении удобрений и извести. Ультисоли составляют около 8% поверхности суши, свободной от ледников.
Моллисоли — это почвы прерий или лугов с темным горизонтом поверхности.Они очень плодородны и богаты химическими «основаниями», такими как кальций и магний. Горизонт темной поверхности образуется в результате ежегодного добавления в почву органических веществ из глубоких корней прерийных растений. Моллисоли часто встречаются в климате с ярко выраженным засушливым сезоном. Они составляют примерно 7% поверхности суши, свободной от ледников.
Алфизоль аналогичен Ultisols , но менее интенсивно выветривается и менее кислый. Они, как правило, более плодородны, чем ультисоли, и расположены в аналогичных климатических регионах, как правило, под лесной растительностью.Они также более распространены, чем ультисоли, занимая около 10% поверхности суши, свободной от ледников.
Инцептизолы обладают умеренной степенью развития почвы и не обладают значительным накоплением глины в подпочве. Они встречаются в широком диапазоне исходных материалов и климатических условий и, следовательно, имеют широкий спектр характеристик. Они обширны, занимая примерно 17% свободной от ледников поверхности Земли.
Entisols занимают последнее место в таксономии почв и практически не демонстрируют развития почвы, за исключением наличия идентифицируемого горизонта верхнего слоя почвы.Эти почвы встречаются в районах недавно отложившихся отложений, часто в местах, где осаждение происходит быстрее, чем скорость развития почвы. Некоторые типичные формы рельефа, на которых расположены энтисоли, включают: активные поймы, дюны, оползни и за отступающими ледниками. Они распространены во всех средах. Энтисоли составляют вторую по величине группу почв после инцептизолов, занимая около 16% поверхности Земли.
Подробнее:
Каждый штат и территория в Соединенных Штатах имеет репрезентативную почву, например, цветок или птицу штата.Чтобы узнать почву своего штата / территории, посетите веб-сайт http://www.soils4teachers.org/state-soils
Узнайте тип почвы
Очень важно знать тип почвы, так как он определяет, какие растения будут процветать, и выбрать подходящий растения, которые лучше всего подходят для вашего сада.
Есть шесть основных типов почв: меловые, глинистые, суглинистые, торфяные, песчаные и илистые. Чтобы проверить свою почву, вам нужно взглянуть на нее и пощупать. Добавьте воды и попробуйте перекатывать ее между руками. Обратите внимание на то, как выглядит и на ощупь ваша почва, липкая, песчаная, рыхлая или слизистая.Посмотрите наше видео-руководство по тестированию текстуры почвы.
В зависимости от размера вашего участка проверьте почву на разных участках, так как она может сильно различаться. Если возможно, создавайте основные зоны посадки с хорошей почвой, сохраняя худшие условия для жесткого озеленения, где качество почвы менее важно.
В этом простом видео-руководстве Дэвид Харрион показывает, как проверить текстуру вашей почвы, чтобы определить, является ли она илом, песком или глиной. Он объясняет различия между тремя основными типами почв и преимущества каждого из них:
Большинство почв нуждаются в улучшении.Вы можете улучшить почву, добавив в нее органические вещества, такие как навоз или домашний компост.
Вам нужно не только знать тип почвы, но и проверить ее pH. В этом руководстве без суеты Дэвид Харрион показывает, как тестировать почву в вашем саду, чтобы проверить, является ли она кислой, щелочной или нейтральной. Он описывает различные наборы, представленные на рынке, и показывает, как собирать почву в вашем саду:
Вот как определить основные типы почв.
Зная тип почвы, вы сможете выбрать растения, наиболее подходящие для вашего сада.
Меловая почва
Каменистая, меловая почва в открытых пальмах
Меловая почва щелочная, каменистая и свободно дренирующая, так как часто покрывает меловую или известняковую породу. Такие минералы, как железо и марганец, быстро вымываются из почвы, но это можно в определенной степени исправить, регулярно добавляя удобрения. Меловая или известковая почва может быть легкой или тяжелой. Узнайте больше о растениях для щелочных почв.
Грунт глинистый
Шар влажной глинистой почвы
Глинистая почва весной медленно нагревается, при высыхании твердеет и трескается.Еще он плохо дренирует. Хотя его трудно копать, он очень богат питательными веществами. Во влажном состоянии он кажется комковатым, слизистым и липким. Он легко скатывается в шар и сохраняет форму. Узнайте больше о цветущих растениях для глинистой почвы.
Суглинистая почва
Суглинистая почва в чашевидных руках
Суглинок — идеальный тип почвы, так как с ним легко работать, он не слишком быстро дренируется и не подвержен переувлажнению, а также богат питательными веществами. Также он быстро прогревается весной. Суглинок состоит из смеси глины, песка и ила, каждый из которых имеет частицы почвы разного размера.Он легко скатывается в шар, но не так хорошо держит форму, как глиняный грунт.
Торфяная почва
Просачивающаяся торфяная почва между кончиками пальцев
Почвы, содержащие много торфа, являются кислыми и содержат много органических веществ, но мало питательных веществ. Торфяная почва содержит много влаги и может переувлажняться, но она идеально подходит для любителей кислот, таких как рододендроны и азалии. Торфяная почва темного цвета и при сдавливании кажется губчатой. В садах встречается редко.
Песчаный грунт
Растирание песчаной почвы между большим и пальцами рук
Песчаный грунт легко дренируется, легко обрабатывается и быстро прогревается весной. Однако он быстро высыхает и вымывает питательные вещества во время дождя, поэтому ему нужно много добавленных органических веществ, чтобы удерживать влагу и кормить растения. На ощупь неприятно. Свернутый шар из песчаной почвы легко рассыпется. Откройте для себя растения для легкой и каменистой почвы.
илистая почва
Илистая почва состоит из очень мелких частиц, поэтому она легко дренируется, но также сохраняет влагу.Кроме того, в ней больше питательных веществ, чем в песчаной почве. Его можно легко уплотнить. Илистая почва на ощупь гладкая. Он легко скатывается в шар, но не так хорошо держит форму, как глиняный грунт.
Все о почве | Грунты 4 Kids
Почвы представляют собой сложную смесь минералов, воды, воздуха, органических веществ и бесчисленных организмов, которые являются разлагающимися останками некогда живых существ. Он образуется на поверхности земли — это «кожа земли». Почва способна поддерживать жизнь растений и жизненно важна для жизни на Земле.
Почва, как формально определено в Глоссарии терминов Американского общества почвоведения, это:
- Рыхлый минеральный или органический материал на непосредственной поверхности земли, который служит естественной средой для роста наземных растений.
- Рыхлое минеральное или органическое вещество на поверхности земли, подвергшееся воздействию генетических и экологических факторов, а именно: климата (включая воздействие воды и температуры), а также макро- и микроорганизмов, обусловленных рельефом, воздействующих на материнский материал, и проявляет их влияние. в течение периода времени.
Итак, что такое грязь? Грязь — это то, что попадает на нашу одежду или под ногти. Это почва, которая неуместна в нашем мире — будь то по обуви или по нашей одежде. Грязь — это еще и почва, утратившая свойства, придающие ей способность поддерживать жизнь, — она «мертвая».
Почва выполняет множество важных функций практически в любой экосистеме (будь то ферма, лес, прерия, болото или пригородный водораздел). Почвы играют семь основных ролей:
- Почвы служат средой для роста всех видов растений.
- Почвы изменяют атмосферу, выделяя и поглощая газы (углекислый газ, метан, водяной пар и т. Д.) И пыль.
- Почвы обеспечивают среду обитания для животных, которые живут в почве (например, сурков и мышей), для организмов (например, бактерий и грибов), которые составляют большую часть живых существ на Земле.
- Почвы поглощают, удерживают, высвобождают, изменяют и очищают большую часть воды в наземных системах.
- Почвы перерабатывают переработанные питательные вещества, включая углерод, так что живые существа могут использовать их снова и снова.
- Почвы служат в качестве инженерной среды для строительства фундаментов, дорожных покрытий, плотин и зданий, а также сохраняют или уничтожают артефакты человеческих усилий.
- Почвы действуют как живой фильтр для очистки воды до того, как она переместится в водоносный горизонт.
Профиль почвы
Существуют разные типы почв, каждый со своим набором характеристик. Копните глубже в любую почву, и вы увидите, что она состоит из слоев или горизонтов (O, A, E, B, C, R). Сложите горизонты вместе, и они образуют почвенный профиль.Как и биография, каждый профиль рассказывает историю о жизни почвы. Большинство почв имеют три основных горизонта (A, B, C), а некоторые — органический горизонт (O).
Горизонты:
O — (перегной или органическое вещество) В основном органическое вещество, такое как разлагающиеся листья. Горизонт О в одних почвах тонкий, в других — толстый, а в других его нет.
A — (верхний слой почвы) В основном минералы из исходного материала с включенными органическими веществами. Хороший материал для жизни растений и других организмов.
E — (элювия). Выщелачивается из глины, минералов и органических веществ, оставляя концентрацию частиц песка и ила, кварца или других стойких материалов — отсутствует в некоторых почвах, но часто встречается в более старых почвах и лесных почвах.
B — (недра) Богат минералами, которые выщелочились (переместились) из горизонтов A или E и накапливались здесь.
C — (исходный материал) Отложение на поверхности Земли, из которого образовалась почва.
R — (коренная порода) Масса породы, такая как гранит, базальт, кварцит, известняк или песчаник, которая образует материнский материал для некоторых почв — если коренная порода находится достаточно близко к поверхности для погодных условий.Это не почва и находится под горизонтом C.
Садовая почва: правила подготовки почвы
Садоводы часто не обращают внимания на влияние почвы на здоровье и жизнеспособность их растений. Подготовка почвы — не самый захватывающий аспект посадки сада, но, безусловно, один из самых важных. Если ваша почва неподходящая, вашему саду будет сложно полностью раскрыть свой потенциал.
Для начала выкопайте лопатку земли и исследуйте ее текстуру в своих руках.Автор фотографии: Шэрон Кингстон / Shutterstock
«Сад — это отражение качества почвы. Сады, наполненные красивой почвой, обладают жизненной силой, которую мы почти чувствуем », — говорит ландшафтный дизайнер и писатель Ян Йонсен.
Для достижения этой жизнеспособности необходимо понимать химический состав и состав вашей почвы и создавать идеальные условия для роста плодородных растений. Хорошее управление почвой — это непрерывный процесс, но как только вы уделите внимание основам, ваша почва сделает большую часть работы сама.
Знай свой тип почвы
Перед тем, как приступить к посадке, выкопайте совок земли и посмотрите на ее текстуру. Он плотный, тяжелый и слипшийся во влажном состоянии? Или он рыхлый и сыпучий, как песочек? Может быть, он где-то посередине, кажется немного липким, но легко крошится, как свежеиспеченное печенье.
Все почвы представляют собой смесь минеральных частиц, в первую очередь глины, песка и ила. Часто они содержат большее количество частиц одного типа по сравнению с другими.Это не делает их плохими питательными веществами, но влияет на их плотность, скорость дренажа и способность удерживать питательные вещества.
Для каждого типа почвы есть свои компромиссы. Вот краткий обзор:
- Глинистые почвы содержат крошечные плотные частицы, содержащие большие запасы влаги и питательных веществ. Однако глинистая почва также медленно дренируется и может стать твердой и уплотненной при высыхании.
- Песчаные почвы — это полная противоположность, с большими частицами, через которые вода легко перемещается вместе с важными питательными веществами.
- Ил имеет мелкие частицы, которые плотно упаковываются, препятствуя дренажу и циркуляции воздуха.
- Суглинок — идеальная почва для большинства растений; он содержит баланс всех трех минеральных частиц и богат гумусом (то, что остается после разложения органических веществ).
Если у вас плохая почва, подумайте о том, чтобы построить приподнятую грядку и засыпать ее хорошо сбалансированной почвенной смесью. Автор фото: Ян Йонсен.
Добавление органических веществ — лучший способ сделать вашу почву более похожей на суглинок и улучшить ее структуру.Другой вариант — построить приподнятую грядку и засыпать ее хорошо сбалансированной почвенной смесью. Или воспользуйтесь простым подходом, выращивая растения, которые хорошо подходят для вашего типа почвы, например, выбирайте засухоустойчивые растения для песчаных почв. Вы можете успешно вырастить сад на любой почве, если корни растения приучены к условиям.
Проверьте pH вашей почвы
pH вашей почвы — один из самых важных факторов, определяющих ее плодородие. Если ваша почва слишком щелочная (с pH выше 7.5) или кислой (с pH ниже 5,5), что может иметь большое значение в том, какие питательные вещества доступны вашим растениям.
Хотя большинство растений переносят широкий диапазон уровней pH, они предпочитают слабокислые почвы (с pH от 6 до 7), потому что важные питательные вещества, такие как азот, фосфор, калий, кальций и магний, легко растворяются в этой среде. В слишком кислых или щелочных почвах ваши растения могут получать слишком много одних питательных веществ и недостаточно других.
При проверке pH вашей почвы возьмите пробы с разных участков вашего сада, потому что pH может варьироваться даже в пределах небольшого двора.Автор фото: Ян Йонсен.
Как проверить pH почвы? Вот два варианта:
- Набор для самостоятельного анализа почвы: Для получения самых быстрых результатов вы можете купить набор для мгновенного считывания результатов анализа почвы или электронный тестер (например, от Amazon).
- Профессиональный анализ почвы: Но если вы начинаете новый сад, неплохо было бы пройти профессиональное тестирование почвы. Образцы почвы будут отправлены в лабораторию, которая проанализирует pH вашей почвы и содержание питательных веществ, а также ее способность удерживать питательные вещества.Попробуйте испытательный комплект Soil Savvy Test Kit, также доступный на Amazon.
Обязательно возьмите пробы почвы с разных участков в вашем саду, потому что pH может сильно различаться даже на небольшом заднем дворе. Если показатель pH низкий (кислый), вы можете исправить его, добавив в почву известь. Если он слишком высокий, добавьте порошкообразную серу или сульфат алюминия. Другой вариант — выбрать растения, которые будут расти при естественном уровне pH вашей почвы, например, кислолюбивые рододендроны или азалии.
Поправки с органическими веществами
Любой тип почвы можно улучшить добавлением органических веществ.
Вот три общих поправки:
- Композиционные дворовые отходы
- Навоз
- Опавшие листья
В песчаных почвах органические вещества улучшают водоудерживающую способность и удержание питательных веществ. В глинистых почвах он разрыхляет минералы, которые становятся липкими, когда почва влажная, и твердая, когда почва сухая. И во всех почвах он обеспечивает богатый источник медленно высвобождаемых питательных веществ для ваших растений, а также пищу для полезных почвенных организмов.Со временем хорошо измененная почва обеспечит ваши растения большинством питательных веществ, что снизит потребность в удобрениях.
Большинство почвенных удобрений работают лучше всего, если вы вносите их в почву осенью, чтобы они хорошо разложились перед посадкой следующей весной. Автор фото: Ян Йонсен.
Большинство почвенных добавок работают лучше всего, если вы вносите их в почву осенью, чтобы они хорошо разложились перед посадкой следующей весной, объясняет садовник-органик Элизабет Стелл, автор книги Secrets to Great Soil .Чтобы довести органическое вещество до уровня корней, используйте садовую вилку, чтобы смешать материал с верхним слоем почвы от 4 до 6 дюймов. В огородах, которые обычно содержат однолетние или двухлетние растения, вы можете поправлять почву каждый сезон. Перед посадкой в многолетние сады необходимо внести изменения, чтобы не повредить корни растений. Многие многолетние растения необходимо выкапывать каждые несколько лет для деления, что дает хорошую возможность работать с дополнительным органическим веществом.
Заручитесь помощью микроорганизмов
Не думайте о почве просто как о грязи.Думайте об этом как о микроскопическом мире, изобилующем огромным количеством организмов, которые вдыхают жизнь в ваш сад. Эти организмы в вашей почвенной экосистеме — включая дождевых червей, насекомых, грибки и множество полезных бактерий — действуют как бригада переработчиков матери-природы, превращая мертвые листья и растительные остатки в легкодоступные питательные вещества. Они также помогают аэрировать почву и превращать органические вещества в гумус.
Знайте историю своей почвыИстория вашего сада и то, как обрабатывалась или плохо обрабатывалась почва, также может иметь большое значение в том, что потребуется для ее улучшения, говорит почвовед Кейт Рид в своей книге Improving Your Soil .«Вы приобрели загородную недвижимость и хотите разбить сад на старом пастбище? Вы хотите улучшить сад, который вы выращивали в течение многих лет, с помощью большого количества TLC? Или вы пытаетесь разбить сад на том месте, которое считается почвой в новом участке? Изучите историю своего сада, отметьте, какие растения были выращены, какие удобрения или навоз были внесены, и что хорошо или плохо. Эти детали помогут выявить потенциальные ограничения вашей почвы ».
«Заручиться помощью микроорганизмов, создать благоприятные условия.Поскольку это те же условия, которые способствуют оптимальному росту растений, вы окажете своему саду двойную услугу », — говорит Стелл. Чтобы стимулировать жизнедеятельность почвы, она рекомендует поддерживать ее равномерно влажной и хорошо аэрированной и сводить к минимуму использование пестицидов. «Многие из них токсичны для жизни в почве, а также для любых насекомых, с которыми вы пытаетесь бороться», — говорит она. Также избегайте использования концентрированных удобрений быстрого действия, которые могут нанести вред дождевым червям и другим почвенным организмам. Вместо этого используйте менее концентрированные органические удобрения и формулы с медленным высвобождением.
Мульча с уходом
Мульчирование позволяет добавлять в почву органические вещества, не беспокоя корни растений, потому что вы просто распределяете их по поверхности и позволяете им естественным образом разлагаться.
Мульча также помогает:
- Сохранение влаги
- Подавление роста сорняков
- Обеспечьте прохладу почвы летом
- Улучшить аэрацию почвы
Но мульча также имеет свои подводные камни, особенно если вы используете неправильный тип мульчирующего материала и наносите его слишком густо.Он может изменять химический состав почвы и вымывать вредные для растений микроэлементы. Он также может создавать постоянно влажные условия, которые приводят к грибковым заболеваниям корней растений, особенно во влажных почвах и влажном климате.
Эффективную мульчу можно из различных органических материалов. Однако мульчи не равны, когда дело доходит до того, как они влияют на биологическую активность почвы и насколько быстро они разрушаются. Чтобы узнать больше о плюсах и минусах мульчирования, а также о лучших типах мульчи для использования в жилых садах, см. Как мульчировать и избегать ошибок.
Поддерживайте нулевую обработку почвы
У садовников самые разные мнения о преимуществах обработки почвы. Многие убеждены, что каждый год переворачивание и рыхление почвы создает благоприятную среду для их растений, поскольку это помогает смешивать органические вещества и улучшать дренаж. Другие говорят, что обработка почвы — пустая трата времени и может принести больше вреда, чем пользы, и часто они правы.
Обработка почвы имеет ряд недостатков. Он может стимулировать рост сорняков, выводя спящие семена на поверхность и подвергая их воздействию солнечного света.Это может нарушить полезную норную деятельность дождевых червей — лучший бесплатный труд, который вы можете получить для рыхления и аэрации почвы. Он также может мешать деятельности важных почвенных микроорганизмов. Несмотря на эти недостатки, обработка почвы по-прежнему является жизнеспособным вариантом, если вам нужно внести органические вещества и питательные вещества в липкую глинистую почву или новую грядку, которая сильно уплотнена. После первоначальной глубокой обработки почвы вы часто можете позволить природе улучшить структуру почвы.
НОВОЕ В САДОВОДСТВЕ?
Если вы не уверены, с чего начать, редакторы дизайна сада рекомендуют книгу «Новый справочник садовода: все, что нужно знать, чтобы вырастить красивый и изобильный сад» Дэрила Бейерса, эксперта из ботанического сада Нью-Йорка.Вы найдете понятную информацию по адресу:
- Подготовка почвы
- Посадка
- Полив
- Обрезка
- Удобрение
- и другие!
Купить сейчас на Amazon.
различных типов почв — песок, ил, глина и суглинок
Различные типы почв — песок, ил, глина и суглинок
Почву можно определить по-разному.В гражданском строительстве почва представляет собой естественные рыхлые / несцементированные / слабоцементированные / относительно неконсолидированные минеральные частицы, органические или неорганические по своему характеру, лежащие над коренной породой, образованной в результате выветривания горных пород. Почва состоит из различных частиц, таких как гравий, камень, песок, ил, глина, суглинок и перегной.
Песок ил и глина.В этой статье мы обсуждаем свойства, характеристики, размер, форму и составные части почв наименьшего размера, а именно песок, ил, глина и суглинок.
1. Песок
Это наиболее широко используемый строительный материал. Он состоит из частиц породы и твердых минералов, таких как диоксид кремния. Это самый крупный тип частиц почвы, каждая частица которого видна невооруженным глазом. Большой, относительно стабильный размер песчинок увеличивает аэрацию почвы, улучшает дренаж плотных почв и создает свойства, способствующие росту растений, или наклон.
ПесокРазмер частиц конечно песка колеблется от 2 до 4.75 мм, средний песок составляет от 0,425 до 2 мм, а мелкий песок — от 0,075 до 0,425 мм. Более крупный размер частиц песка придает влажной или сухой песчаной почве зернистую текстуру, когда вы растираете ее между пальцами, и делает почву легкой и рассыпчатой, даже когда вы пытаетесь склеить ее в руке. Форма частиц бывает угловатой, субугловой, округлой, плоской или удлиненной. Текстура шероховатая, гладкая или полированная.
2. Ил
Ил — это осадочный материал с промежуточным размером между песком и глиной.Уносится водой во время паводков, образует плодородные отложения на дне долин. Размер частиц ила колеблется от 0,002 до 0,06 мм.
Ил во влажном состоянииИл — непластичный или малопластичный материал из-за своей крупности. Из-за своей тонкости во влажном состоянии он превращается в гладкую грязь, которую вы можете легко формовать в шарики или другую форму в руке, а когда ил очень влажный, он легко смешивается с водой, образуя мелкие жидкие лужи грязи.
3. Глина
Частицы глины — самые мелкие из всех частиц почвы, их размер меньше 0,002 мм. Он состоит из микроскопических и субмикроскопических частиц, полученных в результате химического разложения горных пород. Глина — это мелкозернистый связный грунт. Они легко склеиваются и образуют липкую или липкую консистенцию, когда они влажные или сухие.
Глина при смешивании с водойГлина состоит из более чем 25 процентов глины, и из-за зазоров между частицами глины глинистые почвы содержат большое количество воды.Глина расширяется при контакте с водой и дает усадку при высыхании. По сравнению с частицами песка, которые обычно имеют круглую форму, частицы глины тонкие, плоские и покрыты крошечными пластинками. Органическая глина хорошо сжимается, а ее прочность в сухом состоянии очень высока, поэтому ее используют в строительстве в качестве раствора для грязи.
4. Суглинок
Суглинок представляет собой смесь глины, песка и ила и обладает свойствами этих трех различных текстур, способствуя удержанию воды, циркуляции воздуха, дренажу и плодородию.Эти почвы плодородны, с ними легко работать, и они обеспечивают хороший дренаж. В зависимости от преобладающего состава они могут быть супесчаными или супесчаными.
СуглинокТо, как другие частицы соединяются в почве, образует суглинок. Например, почва, состоящая на 30 процентов из глины, на 50 процентов из песка и на 20 процентов ила, представляет собой супесчаный суглинок, при этом типы почвы перед словом «суглинок» перечислены в том порядке, в котором их частицы являются наиболее преобладающими в суглинке.Ярлыки «суглинок», «илистый суглинок» и «супесчаный суглинок» используются для обозначения почв, состоящих преимущественно из этих ингредиентов.
Университет Мадхав предоставляет все типы инженерных курсов —
— Машиностроение
— Гражданское строительство
— Компьютерные науки и инженерия
— Компьютерные приложения
— Электротехника
— Электроника и коммуникационная техника
Предоставлено: г.Нарендра Маурья Доцент Департамент гражданского строительства Инженерно-технический факультет Университет Мадхав .