Верхний слой почвы - Topsoil

Поверхностный сток, тип загрязнение из неточечных источников, с поля фермы в Айова во время ливня.
Верхний слой почвы, а также ферма удобрения и другой потенциал загрязняющие вещества убегайте с незащищенных сельскохозяйственных полей во время проливных дождей.

Верхний слой почвы это верхний, самый внешний слой почва, обычно верхние 5–10 дюймов (13–25 см). В нем самая высокая концентрация органическая материя и микроорганизмы и где большинство земной шар с биологический почвенная активность происходит. Верхний слой почвы состоит из минеральных частиц, органических веществ, воды и воздуха. Количество органического вещества различается на разных почвах. Прочность структуры почвы снижается из-за присутствия органических веществ, создавая слабую несущую способность. Органическое вещество конденсируется и оседает по-разному при определенных условиях, например, на дорожных полотнах и в фундаменте. После обезвоживания почвы происходит повреждение конструкции. Объем почвы существенно уменьшается. Он разлагается и страдает от ветровой эрозии.[1]

Важность

В этом слое обычно наблюдается высокая концентрация корней, поскольку растения получают большую часть своих жизненно важных питательные вещества здесь. Точная глубина верхнего слоя почвы измеряется как глубина поверхности до первого плотно уплотненного слоя почвы, известного как недра.

Классификация

В системах классификации почв верхний слой почвы известен как «О, горизонт или горизонт», следовательно, это самый верхний слой.[2]

Коммерчески доступный верхний слой почвы (производимый или встречающийся в природе) в Соединенном Королевстве должен быть отнесен к британскому стандарту BS 3882 с текущей версией, датированной 2015 годом. Стандарт имеет несколько классификаций верхнего слоя почвы, причем окончательная классификация требует, чтобы материал соответствовал определенным пороговым критериям, таким как содержание питательных веществ , Экстрагируемые фитотоксические элементы, распределение частиц по размерам, содержание органических веществ, соотношение углерод: азот, электропроводность, потери при возгорании, pH, химическое и физическое загрязнение. Образцы верхнего слоя почвы должны быть отобраны в соответствии с британским стандартом и европейским стандартом BS EN 12579: 2013 Улучшители почвы и питательные среды - отбор образцов.[3] Во время строительства садовых участков для участков под застройку верхний слой почвы должен быть покрыт слоем соответствующим образом сертифицированного грунта, который соответствует Британскому стандарту BS 8601: 2013 «Технические условия на грунт и требования к использованию».[4]

Для строительных проектов всегда рекомендуется укладывать верхний слой почвы в соответствии с положениями отчета DEFRA Строительными нормами и правилами устойчивого использования почвы на строительных площадках. [5]

Оценка

Начиная проект по озеленению, очень важно проверить, удовлетворительна ли почва. Различные типы растений различаются потребностями в питательных веществах и предпочтительными почвенными условиями, и многие из них сильно адаптированы к определенным условиям. Однако были сделаны некоторые общие рекомендации по «желаемым уровням питательных веществ в верхнем слое почвы», которые широко подходят для многих растений.[6]

КатегорияЖелаемые результаты
Уровень pHОт 5,0 до 6,2
Фосфор (P-I)Индекс 50
Калий (K-I)Индекс 50
Кальций (Ca%)40-60% емкости катионообмена (CEC)
Магний (мг%)8-10% ЦИК
Базовая насыщенность (BS%)35-80% ЦИК
Марганец (Mn-I)Индекс> 25
Цинк (Zn-I)Индекс> 25
Медь (Cu-I)Индекс> 25

Два распространенных типа верхнего слоя почвы - это насыпной и упакованный в мешки верхний слой почвы. В следующей таблице показаны основные различия между ними.[6]

Тип верхнего слоя почвыHM%[7]BS%pHЧИСЛО ПИK-ICa%Mg%
Масса0.3695.20090264510
В мешках0.7785.8166+1785612.3

В качестве альтернативы Британский стандарт относится к другим рабочим значениям:

КатегорияЖелаемые результаты
Уровень pHОт 5,5 до 8,5
Фосфат (PO4)От 16 до 140 мг / л
Калий (К)От 121 до 1500 мг / л
Магний (Mg)От 51 до 600 мг / л
Никель (Ni)от <60 мг / кг
Цинк (Zn)от <200 мг / кг
Медь (Cu)от <100 мг / кг

Это многоцелевой класс, и некоторые уровни могут изменяться в зависимости от pH почвы. Другие варианты использования, указанные в стандарте, которые допускают множество применений в различных и конкретных сценариях, включают:

Кислые, известковые, с низкой фертильностью, с низкой фертильностью, кислые и с низкой фертильностью. Такое использование ограничено конкретными сценариями площадки, и приемка должна осуществляться на индивидуальной основе для строительных проектов.

Отношение углерода к азоту

Верхний слой почвы является основным ресурсом для роста растений и роста сельскохозяйственных культур, и двумя основными параметрами для этого являются углерод и азот. Углерод обеспечивает энергию, а азот является строителем тканей, и растениям они необходимы в различных соотношениях для обеспечения подходящего роста. Оптимальный показатель для верхнего слоя почвы в Великобритании - это соотношение менее 20: 1. Это гарантирует, что у почвы есть подходящий запас энергии, а также материал для строительства тканей, позволяющий растениям процветать. Опилки обычно имеют углеродистую основу, и это высокое соотношение C: N (порядка 400: 1), в то время как сено люцерны имеет низкое содержание углерода и обычно может иметь соотношение C: N порядка 12: 1.[8]

Коммерческое приложение

Продаются самые разные почвенные смеси. коммерчески в качестве верхнего слоя почвы, обычно для использования при улучшении сады и газоны, например Контейнерные сады, почва и торф. Еще одно важное, но малоизвестное использование верхнего слоя почвы - это правильное выравнивание поверхности возле жилых зданий, таких как дома. «Земля вокруг дома должна иметь уклон на шесть дюймов в течение первых десяти футов от дома. Это часто можно сделать, добавив верхний слой почвы (не песок или гравий)».[нужна цитата ]

Эрозия

Основная экологическая проблема, известная как верхний слой почвы эрозия возникает при сдувании или размывании верхнего слоя почвы. Без верхнего слоя почвы возможна небольшая жизнь растений. По оценкам, ежегодные потери здоровья населения и окружающей среды, связанные с эрозией почвы, превышают 45 миллиардов долларов.[9] Традиционное сельское хозяйство способствует истощению верхнего слоя почвы, потому что почву необходимо пахать и пересаживать каждый год. Устойчивые методы пытаются замедлить эрозию за счет использования покровные культуры чтобы создать органическое вещество в почве. Только Соединенные Штаты теряют почти 3 тонны верхнего слоя почвы на акр в год.[10] Это серьезная экологическая проблема, так как на один дюйм верхнего слоя почвы может уходить от 500[11] и 1000 лет[12] формироваться естественно. Исходя из тенденций 2014 года, в мире осталось около 60 лет верхнего слоя почвы.[12][13]

Сохранение

Основная статья: сохранение почвы

Среди стратегий сохранения верхнего слоя почвы, который в противном случае был бы утерян из-за эрозии, можно выделить следующие. севооборот, беспахотное земледелие, орошение (против высыхания верхних слоев), посадка деревьев за ветрозащитный барьер, и сохранение здоровье почвы предпочитая местные растения за почвопокровное адаптированные к окружающей среде.[14]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Марш, Уильям М. (2010). Ландшафтное планирование: экологические приложения (5-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Уайли. ISBN  9780470570814.
  2. ^ Министерство сельского хозяйства США (USDA), Персонал отдела исследования почв (1993). «Руководство по исследованию почвы». В архиве 2007-02-07 в Wayback Machine Справочник USDA 18. Глава 3.
  3. ^ BS 3882: 2015 Технические условия для верхнего слоя почвы
  4. ^ BS 8601: 2013 Технические условия на недра и требования к использованию.
  5. ^ Строительные нормы и правила DEFRA по устойчивому использованию почвы на строительных площадках https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/69308/pb13298-code-of-practice-090910.pdf
  6. ^ а б «Верхний слой почвы. Министерство сельского хозяйства Северной Каролины (июль 1995 г.)» (PDF). ncagr.gov.
  7. ^ Процент гуминового вещества - это мера части органического вещества, которое разложилось с образованием гуминовых и фульвокислот. HM% представляет собой химически активную часть органического вещества. Это значение влияет на определение доз извести и гербицидов. [1]
  8. ^ Понимание соотношения углерода и азота Кроу Миллер ACRES http://sccd.org/carbon-nitrogen_ratio.pdf
  9. ^ http://www.ce.cmu.edu/~gdrg/readings/2007/02/20/Pimental_EnvironmentalEnergeticAndEconomicComparisonsOfOrganicAndConventionalFarmingSystems.pdf
  10. ^ «Сводный отчет инвентаризации природных ресурсов за 2007 год». Служба охраны природных ресурсов, Министерство сельского хозяйства США. Декабрь 2009 г. с. 97.
  11. ^ Джеймс Смолка (1 мая 2001 г.). «Еда на месте». Обнаружить. Получено 1 мая, 2001.
  12. ^ а б «Если деградация почвы продолжится, осталось всего 60 лет земледелия». Scientific American. 5 декабря 2014 г.
  13. ^ "Что, если в мире закончится почва?". Время. 14 декабря 2012 г.
  14. ^ https://homeguides.sfgate.com/10-ways-to-conserve-topsoil-13406977.html

дальнейшее чтение

внешняя ссылка