а) определение почвы и её свойства.
За многомиллионные эпохи вода, воздух, а затем и первые живые организмы разрушали и измельчали каменные породы земной коры. Отмирая, живые организмы образовывали перегной или, как его называют ученые, гумус. Он смешивался с измельченной породой, склеивал и цементировал ее. Так зарождалась почва на нашей планете. Еще с большим ускорением процесс почвообразовния стал протекать с появлением организмов, населивших почвенный слой. Превращению органического вещества в гумус способствовали различного рода бактерии. Образование и распад органических веществ в почве считается главной причиной почвообразования.
Таким образом, почва состоит из минеральной и органической частей.
Минеральная часть составляет от 90 до 99% и более всей массы почвы. В ее состав входят почти все элементы периодической системы Д.И.Менделеева. Однако основными составляющими минеральной части почв являются связанные в соединения кислород, кремний, алюминий и железо. Эти четыре элемента составляют около 93% массы минеральной части почвы.
Органическая часть(гумус) является основным источником питательных веществ для растений. Благодаря жизнедеятельности населяющих почву микроорганизмов происходит минерализация органического вещества с освобождением в доступной для растений форме азота, фосфора, серы и других необходимых для растений химических элементов.
На почвенном срезе глубиной 1 метр видны различно окрашенные слои земли: верхний слой - темный, содержащий в своем составе наибольшее количество перегноя, средний слой - менее окрашен, в нем вкрапления перегноя и нижний слой, не содержащий перегноя, окрашен светлее. Все эти три слоя составляют почву, под которой находится материнская порода. Верхний слой почвы содержит остатки растений, животных, которые под действием бактерий, зеленых водорослей и грибов разрушаются и переходят в вещества, усваиваемые растениями. Этот слой почвы-гумусовый перегной. В состав перегноя входят различные вещества. Из оргнических веществ входят: белки, жиры, углеводы, смолы. К неорганическим относятся: соли различныз металлов.
В зависимости от состава почвы и атмосферных явлений изменяются состав и вид гумуса. Органические вещества претерпевают изменения: она разрушаются с выделением СО2, NH3, Н2О, или образуют устойчивые соединения-гуминовые или ульминовые кислоты. Это одноосновные высокомолекулярные кислоты. Гуминовая кислота имеет черный цвет, ульминовая - коричневый. Это многофункциональные кислоты, имеющие относительную молекулярную массу около 1500.
Содержание вещества в гумусе зависит от состава почвы.
А в следующей таблице можно уже по цвету почвы определить процентное содержание перегноя.
Кроме твердой фазы почвы в ней различают еще жидкую (почвенный раствор) и газообразную фазу.
Итак, почва- особое природное тело, состоящее из компонентов живой и не живой природы, формирующихся при их многовековом взаимодействии.
Свойства почвы:
механический состав.Многие считают, что для комнатных растений подойдет любая почва, лишь бы она была плодородной. На самом деле почва в горшке находится в чрезвычайных условиях, поскольку ее очень часто промывают. При этом частицы почвы уплотняются, ухудшается впитывание воды при поливах, нарушается снабжение корней кислородом. Вода надолго застаивается даже при умеренном поливе, что может вызвать загнивание растений. В природных условиях этот недостаток компенсируется животными, обитающими в почве: дождевыми червями, жуками и их личинками, мышами, кротами и т.д. В цветочном горшке эти животные нежелательны, поэтому процесс идет только в одном направлении - в сторону уплотнения.
Нельзя допускать, чтобы субстрат для комнатных растений уплотнялся. Для этого в него включают грубые примеси: крупнозернистый песок(мелкий строительный песок не годится),мелкие камушки, крупную кирпичную крошку, лежалые опилки, не перегнившие до конца веточки,кусочки коры, измельченный сфагнум, древесный уголь. Хорошо сопротивляется уплотнению торф. Все грубые примеси улучшают снабжение корней воздухом.
Влагоемкость. Необходимо, чтобы субстрат впитывал и удерживал воду, то есть служил "кладовой" влаги для растения от полива до полива. Достаточно долго борется с засухой торф, но после полгой усушки его очень сложно снова как следует промочить. Идеально впитывает влагу сфагнум. Песок, пенопласт, древесина практически не удерживают воду и моментально ее испаряет.
Микробный состав. Для нормального развития корней почва должна содержать микроорганизмы. Поэтому в субстрат добавляют дерновую землю (перепревшие остатки многолетних трав), листовую, хвойную землю, компост, перегной. К особенно редкостным компонентам можно отнести вересковую землю, которая включает споры грибов-микоризообразователей. Сюда же относятся сушеные и размельченные корневища папоротников, полезные для эпифитных орхидей.
Кислотность почвы. Растения нуждаются в разной концентрации кислот в почвах. Для этой характеристики используют показатель рН. В нейтральном субстрате рН=7, в кислом- рН ниже, в щелочной- рН выше.
Для регуляции рН употребляют мел или доломитную муку, которые снижают кислотность. Торф, особенно рыжий(волокнистый), повышает кислотность, то есть снижает рН. Можно увеличить кислотность и с помощью гипса,но не все растения хорошо его переносят.
В течении жизни уровень рН в субстрате меняется. Сами растения до известной степени изменяют рН с помощью корневых выделений. Полив жесткой водой понижает кислотность, а полив мягкой - увеличивает. Также на рН влияют удобрения. Кальциевая селитра увеличивает рН, а сульфат аммония - уменьшает.
Плодородие почвы. Очень важным фактором для растений является плодородие почвы, то есть содержание элементов минерального питания. Обычно все потребности растения можно покрыть, внося сбалансированное удобрение. Но в почве один и тот же элемент находится в различных состояниях. Это позволяет использовать почву как естественную кладовую питательных веществ.
Правда, собственные запасы почвы быстро вымываются при поливах и очень интенсивно используются корневой системой растения.
Перегной, компост, листовая и дерновая земля содержат много азота, а торф,хвойная и вересковая земля бедны им. Древесная зола богата калием, магнием, фосфором.
Составляя субстрат, помните о его назначении. Если он богат азотом, то в нем более активны микроорганизмы. Для поврежденного растения это может оказаться нежелательным. Поэтому в этих случаях составляют субстрат, препятствующий развитию микробов: торф, сфагнум, древесный уголь.
б) Свойства почвы комнатных растений помещений школы(эксперимент).
Плодородие почвы зависит в значительной мере от состава и величины частиц, слагающих почву. Частицы, размером меньше 0,01 мм, называют физической глиной, по количеству которой определяют механический состав почвы.
Установим физический состав с помощью физических методов(разложение на ладони между пальцами во влажном состоянии). Супесчаная почва (субстрат) в шнур не скатывается. Суглинистая имеет слабую пластичность, при скатывании получается непрочный шнур. Нами было установлено, что по механическому составу почвы цветника школьного участка(а именно откуда берется почва для пересадки школьных растений) является суглинистой. Два другие виды почвенных субстратов были супесчаный и торфяной.
Результаты приведены в таблице:
Для установления влагоемкости отвесили по 50 г различных видов почвы и положили навеску в воронку. В каждую воронку поочередно налили по 50 мл и засекли время, в течение которого вода выльется в стакан. Затем взвесили стакан с просочившейся водой. Расчеты показали:
Для определения химического состава почвы необходимо знать кислотность и щелочность её, определить содержание различных элементов (макро и микро), органических веществ. Кислотность почвенного раствора обуславливается наличием в нем положительно заряженных ионов (Н+), щелочность - наличием отрицательно заряженных гидроксид-ионов (ОН-). Для характеристики почв принято пользоваться водородным показателем рН.
Величина рН регулирует химические и биохимические процессы. От нее зависит рост растений, развитие, существование различных микроорганизмов.
По величине рН растворы почв делят на: сильнокислые- рН 3-4, кислые- рН 4,0-5, слабокислые- рН 5,0-6, нейтральные- рН 6-7, слабощелочные- рН 7,0-8,0, сильнощелочные- рН 8,0-9,0.
Кислотностью почвы называют её способность подкислять воду и растворы минеральных солей. Различают две формы кислотности активную (актуальную) и потенциальную (обменную и гидролитическую). Актуальная (активная) кислотность показывает количество ионов Н+ в почвенном растворе. В чистой воде концентрация - Н+ равна 10-7г/л. Если в воде растворена кислота, то количество ионов Н+ увеличивается. Более постоянной является обменная кислотность, характеризующая количество поглощенных почвой ионов Н+, способных вытесняться в почвенный раствор при взаимодействии с нейтральными солями. Часть водородных ионов может быть адсорбирована коллоидными частицами почвы и поэтому их необходимо заменить в соединении ионами металла: К,Na,Ca. Лучше всего провести обменную реакцию при помощи раствора KCl.
H++KCl=K++HCl
Если почва имеет кислотность рН меньше 5, то наряду с поглощенными ионами Н+ в почве находятся подвижные ионы Al3+, которые вредят развитию растений, и поэтому от них необходимо освободиться. Этого можно достигнуть известкованием почвы.
Образование кислоты при вытеснении хлористым калием обменного алюминия идет несколько иным путем. Алюминий, вытесняясь калием, образует при взаимодействии с хлором AlCl3.
2Аl3++3KCl=3K++AlCl3
Последний, подвергаясь гидролизу, образует НСl и Аl(OH)3. Гидролитическая кислотность максимальная и представляет собой сумму всех форм кислотности.
Мы определяем обменную кислотность почвы. На технических весах взвесим по 20 г заранее приготовленной почвы. В стаканы поместили по 2-3см3 почвы. Прилили к ней 10 мл 10% раствора КСl. Содержимое хорошо размешали и дали отстояться в течение суток. Затем полоски универсального индикатора внесли в растворы и вынули через 1-2 сек. Сравнили полученную окраску бумаги со шкалой значений рН, и определили тип образца почвы.
Чтобы убедиться в правильности результатов, опыт повторяли еще раз. Источниками кислотности почвенного раствора являются органические и минеральные кислоты, образующиеся в результате жизнедеятельности микроорганизмов и растений и их разложения после отмирания: щавелевая, молочная, яблочная, азотная, серная, угольная.
Для нормального развития растения реакция среды почвенного раствора имеет решающее значение. Величина рН регулирует химические и биохимические процессы. От нее зависит рост растений, развитие, существование полезных микроорганизмов.
Избыточная почвенная кислотность отрицательно сказывается на росте и развитии растений. Она подавляет жизнь бактерий, которые разлагают органические вещества и усваивают азот воздуха, поэтому подбор удобрений и эффективность их использования сильно зависит от кислотности почв.
Нейтральные соли азота лучше усваиваются в кислотной среде (рН=5), а аммиачные соединения в нейтральной (рН=7).
Фосфорные удобрения эффективны на нейтральных почвах. А на почвах с низкой кислотностью в результате химических превращений образуют малорастворимый фосфат кальция, который труднодоступен для растений.
Ca(Н2РО4)2+2СаСО3=Са3(РО4)2+2СО2+2Н2О
На отрицательные свойства почвы часто влияет поливная вода. Если в ней повышенная концентрация растворенных солей(жесткая вода - повышенное содержание СаСО3) или повышенное содержание хлора. Использование жесткой воды, кроме образования белого цвета кристалликов на листьях, может изменить рН почвы. Последнее особенно сказывается на развитии азалии, розодендрона, эрика и других растений и приводит к пожелтению листьев. Вода с повышенным содержанием хлора способствует отмиранию листьев. Рекомендуется по возможности использовать дождевую воду, добавляя ее в водопроводную.
Выбор почвы для комнатных растений - важнейший вопрос. У каждого растения к ней индивидуальные требования. Одни любят почвы, заправленные органическими удобрениями, другие предпочитают известковые или подкисленные почвы.
в) Почвогрунты.
Самыми используемыми почвогрунтами являются:
1. Садовая земля. Она должна состоять из 50% песка, илистых частиц 25-30%, глины 15-20%, содержать не менее 15% гумуса - хорошо разложившегося органического вещества почвы. Можно использовать как садовую землю, так и смеси из различных материалов.
2. Торф. Природное органическое вещество, образованное в результате медленного разложения остатков болотных растений. Различают верховой, низменный и переходный торф. В торговле торф классифицируют по цвету и структуре. Для комнатных растений используют верховой. Он воздухо- и влагопроницаем. Это кислый субстрат, его рН 3,5-4, для снижения его кислотности добавляют известь. Так как большинство комнатных растений растут на почвах со значением рН5,5-6. Торф не богат питательными элементами.
3. «Бисквит». Добавляется к торфу для увеличения его влагоудержания (делает его плотнее)
4. Листовой перегной. Используется один или с торфом. Этот почвогрунт обогащен питательными элементами.
5. Кора сосен, елей, дубов. Измельчают и смешивают с торфом. Повышает влагоемкость и пористость почвы.
6. Песок. Усиливает дренажные свойства
7. Вермикулит и пермит. Наполнители грунтов, получают из горных пород. Смешивают с торфом. Повышают пористость, влагоемкость.
8. Полистироловый поропласт. Пластмассовые шарики. Улучшают пористость, дренажные свойства.
Если вы принесли домой землю, собранную в поле или на огороде, ее ценность можно установить, произведя простой опыт. Наполните баночку водой на ѕ и бросьте в нее горсть земли: если вода слегка темнеет и в ней плавают остатки, значит земля плодородна; если же вода почти сразу становится прозрачной, значит почва песчаная; и наконец, если вода останется мутной, а на поверхности плавают довольно крупные нерастворимые куски-почва глинистая.
г) Почвогрунты в торговой сети села
Нами были посещены 5 специализированных магазинов села, где мы исследовали виды продаваемых почвогрунтов для выращивания комнатных растений. Мы установили, что в основном продаются 10 видов различных грунтов, и они повторяются в торговых точках. Отмечаем, что это специальные почвогрунты для выращивания определенных растений. Например: грунт торфяной (для выращивания драцены); питательный грунт «Бегония», «Пальма», «Роза», «Кактус», «Азалия» и т.д.
Проанализировав специальные почвогрунты, делаем вывод, что среда их почвенного раствора в основном слабокислая и только у грунтов «Роза» и «Пальма» нейтральная, что удобно для выращивания всех комнатных растений. Больше всего питательных элементов (в пересчете на N2,Р2О5,К2О) содержится в почвогрунтах «Пальма», «Роза», «Драцена». Концентрация берется в мг/л (см. приложение). Так в грунте «Драцена»: NH+4+ NO-3- 220мг/л, Р2О5 - 250 мг/л, К2О - 350мг/л. 5 литров этого грунта стоит 60 рублей. Но 5 литров грунта «Пальма» стоит 53 рубля и содержание питательных элементов почти такое же. Средняя цена всех специальных почвогрунтов составила за 2,5 литра от 27-29 рублей.
Кроме того в торговой сети нам встретился универсальный готовый питательный грунт «Живая земля», «Сенполия», «Рапсодия», «Симфония» со слабо-кислым раствором и соответственно содержанием питательных элементов N2,Р2О5,К2О - 120, 180, 280 мг/л. Но цена за 2,5 литра такого грунта составила 51 рубль.
Продаваемая земля - плотно запечатанные пакеты с влажным субстратом, в котором много органики и не затухли процессы разложения. Если создаются анаэробные условия, развивается соответствующая микрофлора, ее метаболиты как правило токсичны для растений и некоторые из них быстро не разлагаются и не выветриваются.Это одна из причин частой картины после перевалки в такой грунт - при следующей пересадке обнаруживается, что корни вообще не пошли в новый субстрат.
И это далеко не все - буферные свойства(способность субстрата поддерживать постоянную концентрацию солей и рН при поливе, просыхании, добавлении удобрений), состояние почвенной микрофлоры. Короче - между естественной почвой и покупным грунтом разница огромна.
У производителей есть еще один соблазн - отработанный грунт тепличных хозяйств. Сам по себе раскисленный верховой торф отличный компонент и даже основа субстрата.Еще, у многих в качестве компонента указан вермикомпост. В готовом виде он имеет очень характерную и устойчивую структуру.
Под структурой имеется ввиду преобладание «зернистой» фракции, когда между частичками почвы остается достаточное количество воздушных промежутков. Мелкий песок типа строительного наоборот их заполнит и «сцементирует» почву (при хорошем увлажнении такой фракции вода полностью вытесняет воздух и удерживается между частичками за счет капиллярных сил).
Торф - ценнейший природный биологический материал. Улучшает структуру почвы, ее водно-воздушные свойства. Являясь основой среды обитания любого растения и влагорегулятором, обеспечивает оптимальные условия выращивания растений.
Не являясь богатым по наличию макро- и микроэлементов, содержит уникальные компоненты. Гуминовые кислоты-стимуляторы роста и развития. Аминокислоты -необходимые для перевода некоторых элементов питания в форму, доступную для растения. Обладает бактерицидными свойствами, большой газопоглотительной способностью, одинаково необходим для любых типов почвы. В качестве основы всех продаваемых почвогрунтов входит торф и продукты переработки - от верхового волокнистого торфа до полностью разложившегося торфяного перегноя.
д) Биогумус
Только в одной торговой точке села мы увидели «Биогумус.Концентрат.»- органическое комплексное удобрение по цене 92 рубля за 10 литров.
Вермикомпост («вермис»-дождевой червь) - биогумус - органическое удобрение. Продукт переработки отходов сельского хозяйства дождевыми червями и быктериями, содержащий также антибактериальные и антигрибковые вещества и феромоны, отпугивающие насекомых-вредителей.
Биогумус(вермикомпост)-сложное органическое соединение, полученное в результате переработки органических веществ червями. Эти вещества также называются субстратами, и он является пищей для червей. Биогумус выделяется из их пищевого тракта.
Субстрат может быть разным: практически любой навоз, остатки силоса, солома, птичий помет, различные отходы пищевой промышленности.
Биотехнологический процесс получения биогумуса основан на регулировании состава и свойств субстрата, а также его температуры, влажности, уровня кислотности(рН), а также других физико-химических тонкостей. Скорость получения биогумуса напрямую зависит от количества калифорнийских червей.
Многие исследования показали, что наличие биогумуса влияет на биологические и химические свойства почвы, а как следствие - оказывает положительное действие на агрохимические характеристики. В биогумусе находятся многие макро- и микроэлементы, которые усваиваются растениями в короткий срок, также в нем много витаминов и антибиотиков, находится от 15 до 20 различных аминокислот. Биогумус может использоваться для любых сельскохозяйственных культур, но особенно важен, когда требуется длительное питание, сбалансированное по химическому составу. С помощью этого вида удобрения получается экологически чистая агропродукция, также можно их крайне неплодородной или мертвой почвы, сделать абсолютно качественную среду для выращивания любых растений, в том числе и комнатных.
Биогумус способствует быстрому росту и развитию растений, оздоравливает почву, тем самым повышает стойкость к различным заболеваниям. Продукция, выращенная на этом удобрении, пригодна для более длительного хранения. Основная ценность в вермикомпосте- содержание гуминовых кислот, которые оказывают отрицательное влияние на развитие вредных микроорганизмов. В сухом веществе от 5 до 18% гуминовых кислот. В 1 грамме биогумуса содержится до 2 млрд.колоний бактерий, по сравнению с навозомкрупного рогатого скота 200-300 млн. Кислотность рН биогумуса нейтральная, поэтому развитие болезней затрудняется. Тяжелые металлы и радионуклида аккумулируются в продуктах растительного и животного происхождения. Биогумус связывает в почве эти опасные элементы и не дает растениям накапливать нитраты.
Основные преимущества биогумуса при выращивании горшечных растений:
· Восстановление плодородия почвы, улучшение структуры и здоровья;
· Богатство флоры бактерий, в разы больше чем в навозе рогатого скота;
· Химические элементы питания находятся в усваиваемой форме;
· Оптимальная кислотность рН, при этом затрудняется развитие бактериальных и гнилостных болезней;
Декоративные растения разнообразны по своему происхождению и биологическим свойствам. Чем больше несоответствие между происхождением и условиями произрастания культуры, тем выше требования растений к условиям внешней среды, в частности, к почвенному питанию и составу почв. Требовательность декоративных растений к плодородию почвы и к концентрации питательных веществ зависит от биологических особенностей культуры и от характера корневой системы, а также от поглощения элементов питания растением, фаз роста и развития в течение вегетационного периода. Наиболее чувствительны растения к высоким концентрациям питательных веществ в молодом возрасте.