Вулканическая почва для земледелия

Использование вулканических почв в сельском хозяйстве

Пути использования вулканических почв в сельском хозяйстве весьма разнообразны, что обусловлено расположением этих почв в различных биоклиматических условиях. Однако генетическая общность этих почв во всех районах земного шара определяет и общность основополагающих принципов их использования в сельскохозяйственном производстве.

Для вулканических почв гумидного климата характерна быстрая потеря естественного плодородия при земледельческом освоении (И. А. Соколов, 1973). Необходимым приемом повышения их плодородия является известкование, снижающее их кислотность и, с другой стороны, уменьшающее сорбцию фосфатов алло- фаном при уменьшении кислотности. Внесение минеральных удобрений весьма эффективно и резко увеличивает плодородие вулканических почв, однако активная сорбция фосфатов осложняет применение фосфорных удобрений.

Целесообразно внесение органических удобрений, которые не только повышают запасы питательных веществ, но и уменьшают поглощение фосфатов почвой. Водно-физические свойства вулканических почв обычно благоприятны для сельскохозяйственных растений.

Поскольку эти почвы в сильной степени подвержены водной эрозии, а в аридных районах — дефляции вследствие большой рыхлости и низкой связности, что осложняется еще и положением на склонах, их использование в сельском хозяйстве должно предусматривать систему противоэрозионных почвоохранных мероприятий. Соответственно в большинстве районов мира эти почвы используются для создания многолетних плантационных насаждений, не требующих частой обработки почвы.

В гумидных районах тропиков на них выращивают каучуконосную гевею, кофе, бананы, агаву сизаль, плодовые деревья. В тропических сухих саваннах они используются преимущественно как пастбищные земли. В гумидных и семиаридных субтропиках на этих почвах создают плантации цитрусовых деревьев, виноградники. Значительная часть вулканических почв находится под продуктивными лесами.

Именно микроорганизмы преобразуют вулканический пепел в примитивные почвы

Фаза стерильности вулканических пеплов кратковременна.

Жизнь среди вулканов

Вспоминая многочисленные человеческие жертвы и причиненный вулканами ущерб, кажется удивительным, почему люди продолжают селиться вблизи вулканов. Однако, если сравнить их с числом жертв в результате землетрясений, ураганов, а также погибших в автомобильных авариях или умерших от болезней, вызванных курением, то оно будет сравнительно невелико.

Нельзя не признать, что любое извержение вулкана грозит огромными потерями. Тем не менее, несмотря на это, с самых древнейших времен люди селились вблизи огнедышащих гор. Даже у подножия Этны на Сицилии, самого высокого вулкана в Европе (3340 м над уровнем моря), крестьяне строили дома и разбивали поля и виноградники. При угрозе извержения они покидали земли, но , когда вулкан успокаивался, снова возвращались к своим очагам.
Причиной этого являлись высокоплодородные вулканические почвы.
Пепел содержит необходимые для растений питательные вещества, такие как фосфор, калий и кальций. Это чрезвычайно важно для земледелия. Вулканическая пыль быстро превращается в плодородную почву, что позволяет получать от 2 до 4 урожаев в год. У подножия Этны, например, прекрасно растут лимоны, мандарины и апельсины. По склонам, на высоте 700м люди сажают виноградники, фиговые и оливковые деревья, миндаль.
На высоте 100м разбиты поля, где выращивают пшеницу, а чуть выше — вишню, яблони, груши.
Присматривающие за Этной вулканологи знают, куда могут направится новые потоки лавы. Иногда лава загадочным образом останавливалась сама прямо у забора жилого дома. Благодарные хозяева воздвигали поблизости скульптуру Девы Марии и бойко торговали медом и сувенирами, категорически отказываясь переезжать в безопасное место. Еще бы, такой бизнес!
Жители вулканического острова Лансароте, одного из Канарских островов в Атлантическом океане, используют свойство вулканического пепла накапливать влагу. Дело в том, что на Лансароте нет высоких гор, дожди бывают чрезвычайно редко. Поэтому крестьяне посыпают почву тонким слоем черного вулканического пепла. Ночью пепел впитывает влагу из воздуха, отдавая ее вместе с питательными веществами слою гумуса, а днем накапливает солнечное тепло. Каждое растение сажается в небольшую ямку, которая предохраняет его от жарких сухих ветров.
Лансароте сегодня — любимое место туристов. Начиная с 1730г. Благодаря деятельности вулканов увеличилось плодородие почв. Сейчас это природоохранная зона. На специальном автобусе или на верблюде можно совершить экскурсию по здешним местам. Оригинальный «номер» экскурсионной программы — когда кусочек бумаги без всякой видимой причины загорается на глазах изумленной публики.

Mse-Online.Ru

Использование вулканических почв

Подход к систематике вулканических почв отличается от тако­вого для других почв, поскольку условия их формирования явля­ются специфичными вследствие подчеркнутого влияния вулканиз­ма на почвообразование.

Читайте также: Эродированные почвы это какие

Особенности вулканических почв опре­деляются в конечном итоге соотношением интенсивности процес­сов почвообразования и накопления пирокластического материала или, иными словами, степенью освоенности процессами почвооб­разования вулканогенной почвообразующей породы. Этот принцип послужил основой классификации вулканических почв, использованной при составлении легенды к Почвенной карте мира масштаба 1:5 ООО ООО, созданной ФАО/ЮНЕСКО в рамках международного сотрудничества.

В качестве диагностических при­знаков выбраны содержание невыветреного вулканического стекла, содержание гумуса и мощность гумусового горизонта, емкость катионного обмена, плотность, гранулометрический состав, сложе­ние почвы. Выделены следующие подтипы вулканических почв, составляющие эволюционный ряд от наиболее слабо­развитых до наиболее зрелых.

Стекловатые андосоли — содержат наибольшее количество невыветреного вулканического стекла, имеют относительно грубый гранулометрический состав.

Светлые андосоли — характеризуются низким накоплением гумуса (гумусовый горизонт малой мощности или с низким содер­жанием гумуса) и наличием горизонта В метаморфического огли­нивания; степень насыщенности основаниями низкая (не выше 50%).

Гумусовые андосоли отличаются более высоким накоплением гумуса, степень насыщенности основаниями не превышает 50%.

Моллевые андосоли — имеют достаточно мощный гумусовый горизонт с высоким содержанием гумуса, темно-серого или черно­го цвета, зернистой или комковатой структуры; степень насыщен­ности основаниями превышает 50%.

Пути использования вулканических почв в сельском хозяйстве весьма разнообразны, что обусловлено расположением этих почв в различных биоклиматических условиях. Однако генетическая общность этих почв во всех районах земного шара определяет и общность основополагающих принципов их использования в сельскохозяйственном производстве.

Для вулканических почв гумидного климата характерна быст­рая потеря естественного плодородия при земледельческом освое­нии. Необходимым приемом повышения их плодородия является известкование, снижающее их кислот­ность и, с другой стороны, уменьшающее сорбцию фосфатов аллофаном при уменьшении кислотности.

Внесение минеральных удоб­рений весьма эффективно и резко увеличивает плодородие вулка­нических почв, однако активная сорбция фосфатов осложняет применение фосфорных удобрений. Целесообразно внесение орга­нических удобрений, которые не только повышают запасы пита­тельных веществ, но и уменьшают поглощение фосфатов почвой. Водно-физические свойства вулканических почв обычно благопри­ятны для сельскохозяйственных растений.

Поскольку эти почвы в сильной степени подвержены водной эрозии, а в аридных районах — дефляции вследствие большой рыхлости и низкой связности, что осложняется еще и положением на склонах, их использование в сельском хозяйстве должно преду­сматривать систему противоэрозионных почвоохранных мероприя­тий. Соответственно в большинстве районов мира эти почвы используются для создания многолетних плантационных насажде­ний, не требующих частой обработки почвы.

В гумидных районах тропиков на них выращивают каучуконосную гевею, кофе, бананы, агаву сизаль, плодовые деревья. В тропических сухих саваннах они используются преимущественно как пастбищные земли. В гумидных и семиаридных субтропиках на этих почвах создают плантации цитрусовых деревьев, виноградники. Значительная часть вулканических почв находится под продуктивными лесами.

Вулканические почвы

Условия формирования

Основной ареал вулканических почв — полуостров Камчатка и Курильские острова. Формируются преимущественно под травянистыми каменноберезовыми лесами (реже — под стланиками и хвойными лесами) на вулканических рыхлых слоистых отложениях разной мощности и состава в условиях периодических новых поступлений пеплов. Это определяет особые черты строения и свойств вулканических почв. Вулканические почвы сильно различаются по составу и свойствам в зависимости от характера почвообразующих пород и биоклиматических условий. Сложное орографическое строение территории, наличие субмеридиональных хребтов привелок заметным различиям в степени континентальности и условиях увлажнения полуострова. В целом климат холодный, избыточно-влажный. Особенности почвообразования связаны, в первую очередь, с интенсивностью пеплопадов. И.А.Соколов выделял на Камчатке зоны интенсивных, умеренных и слабых пеплопадов. В связи с этим вулканические почвы можно разделить на несколько групп почв (параллельно уменьшению интенсивности пеплопадов): слоисто-пепловые, слоисто-охристые, светло-охристые, охристые, подзолисто-охристые [105, 225].

Морфологическое строение профиля

(O) — AO(Tj) — Bhf(Bmf) — (IIA) — (Bman) — (IIID — IVD)

Вулканические почвы характеризуются сложным слоистым полигенетическим профилем, состоящим из нескольких элементарных профилей (3–7 шт.). В вулканических охристых почвах в наибольшей степени выражены как специфические свойства почв, сформированных на вулканических отложениях, так и зональные биоклиматические особенности почвообразования.

В каждом элементарном профиле охристых почв выделяются органогенный O, органо-минеральный AO, часто перегнойный или торфянисто-перегнойный и иллювиально-альфегумусовый Вhf или иллювиально-метаморфический Bmf горизонты. По мере погребения они подвергаются трансформации. Нижние горизонты Bman имеют яркую охристую окраску — это охристые горизонты (диагностический горизонт, характерная особенность данного типа почвообразования). Степень их выветрелости увеличивается вниз по профилю. Степень выраженности органогенных горизонтов вниз по профилю слабеет.

Читайте также: Люцерна для улучшения почвы

Основные почвообразовательные процессы

Хозяйственное использование

Вулканические почвы пригодны для возделывания картофеля, холодоустойчивых овощных (свекла, морковь, капуста) и кормовых культур. При распашке наблюдается быстрое падение естественного плодородия почв в результате ускоренной минерализации органических веществ и выноса питательных элементов. Необходимо местное внесение повышенных доз комплексных удобрений, известкование. Характерно отсутствие последействия минеральных удобрений.

Аналитическая характеристика вулканических почв [105]

Свойства

Для вулканических почв характерны: кислая и слабокислая реакция среды; низкая емкость поглощения; низкая и средняя степень насыщенности основаниями, повышающаяся по мере снижения гумидности климата (светло-охристые). Характерно очень высокое содержание аллофана, подвижных форм полуторных оксидов (до 25% — в горизонтах Bmf). Почвы содержат много гумуса фульватного состава (в среднем 3–10%, меньше — в слоисто-пепловых). Максимум полуторных оксидов и вымытого/погребенного гумуса содержится в нижних иллювиально-метаморфических горизонтах. Элювиально-иллювиальное распределение по профилю подвижных форм R₂O₃ и гумуса накладывается на исходную слоистость профиля. Но характерно, что в охристых почвах погребенные органогенные горизонты не выделяются по содержанию гумуса. Почвы характеризуются очень низкой плотностью сложения (0,5–0,9 г/см 3 ), высокой гидрофильностью, высокой фильтрационной способностью; горизонт Bman обладает внутриагрегатной тиксотропией.

Микроморфологическая характеристика

АО Характеризуется рыхлостью и неоднородностью микростроения. По площади шлифа отмечается разное соотношение зерен вулканического стекла и растительных остатков разной степени разложенности, гифы и плодовые тела грибов. Высокое содержание вулканических частиц отмечается с самого верха горизонта, как правило, зерна стекла не имеют красящих пленок.

Вhf Отличается рыхлой упаковкой зерен вулканического стекла, на поверхности которых отмечаются колломорфные коричневые по цвету кутаны.

Пористые зерна стекла заметно разъедены, имеют зазубренные границы, отмечается тенденция проникновения колломорфного вещества внутрь зерен. В межскелетных порах отмечается большое количество разных по размеру и форме (округлых или неправильных) агрегатов из аморфной изотропной плазмы (буро-коричневого цвета, железисто-гумусового состава). Встречаются органические остатки разной степени разложенности.

Bmf По сравнению с вышележащим горизонтом изменяется цвет, размер и состав гумусового-железистого аморфного вещества: аморфная охристо-бурая плазма образует сгустки разного размера, в которых отмечается разное количество включений мелких тонкопылеватых частиц вулканического стекла, зерна песчаных частиц стекла и зерна окристаллизованных минералов покрыты с поверхности относительно мощными бурыми железистыми кутанами. Главное пигментирующее вещество — аморфные оксиды железа. Среди крупных зерен преобладает сильно выветрелое стекло с плохо сохранившейся структурой. Зерна полевых шпатов нередко разъедены. Для морфологии пепловых частиц характерно наличие большого числа беспорядочно ориентированных пор, занимающих более 80% объема, что придает характерный ажурный облик. Органические остатки практически отсутствуют [105].

• Вулканические почвы, масштаб 1:60 000 000

Почему некоторый кофе выращивают около действующих вулканов

Перевод статьи Perfect Daily Grind о выращивании кофе на вулканах

7 мин. на чтение

Во время извержения вулкана вулканическая порода смешивается с землей и образует самую плодородную почву. По своему химическому и минеральному составу она превосходит другие виды почв.

В мире насчитывают 1431 активных вулканов. В пределах 100 км от многих из них живут 800 миллионов человек — это 10 % от всего населения земного шара. Ежедневно они рискуют жизнью, чтобы выращивать культуры на плодородных почвах.

Однако качество почвы — только часть экосистемы, которую создает вулкан. Окружающая среда обеспечивает идеальные условия для того, чтобы вырастить самый вкусный кофе в мире. Вот почему так происходит.

Почему вулканическая почва так высоко ценится

Вулканические почвы, или андосоли — довольно легкий и пористый вид почвы. В большей степени они состоят из силикатов и накопленных органических веществ.

Вулканическую почву формирует тефра — материал, который вулкан выбросил в воздух во время извержения. Он образуется из вулканического пепла и скальных обломков. Со временем тефра разрушается и создает плодородную почву.

Вулканическая тефра. © nl.wikipedia.org

Андосоли хороши для посадки растений по нескольким причинам:

У них низкая плотность и пористая структура. Благодаря этому почва хорошо удерживает влагу и становится устойчивой к засухе. Корни растений растут глубоко, и на них не задерживается вода — это предотвращает гниение.

Вулканическая почва считается самой плодородной, потому что она относительно молодая. На ней еще ничего не росло, и содержится много питательных элементов. Разнообразие нутриентов в почве хорошо сказывается на росте кофейных деревьев.

Читайте также: Характеристика бурых пустынных почв

Состав почвы разнится от вулкана к вулкану. Но андосоли всегда содержат фосфор, калий, кальций, магний, цинк, железо и бор, которые важны для выращивания кофейных деревьев.

Например, уровень калия влияет на формирование кофейной ягоды. А еще — на содержание сахара и лимонной кислоты, которые изменяют вкус кофе. Кальций необходим для роста корней и листьев, помогает ягодам быстрее созревать. Бор улучшает общую урожайность.

Если кофе вырос на богатых калием и фосфором почвах, у него более сбалансированный аромат, вкус и кислотность.

От чего зависит состав вулканической почвы

Плодородность вулканической почвы и рост кофе зависят от химического состава породы, вида и частоты вулканических извержений.

Извержения можно разделить на два вида: эффузивные и взрывные.

Эффузивные характеризуются извержением магмы. Она производит андосоли, богатые железом и магнием.

Взрывные характеризуются выбросами вулканического пепла, богатого кремнеземом, и тефры. Они покрывают землю вокруг вулкана. Образуются андосоли с высоким содержанием алюминия, натрия и калия.

Чаще всего вулканические почвы образуются после взрывных извержений. После эффузивных извержений почва покрывается лавой, которая может тысячелетиями распадаться до почвы.

Большинство взрывоопасных вулканов, которые производят андосоли, расположены в странах-производителях Латинской Америки. Колумбия, Эквадор и Гватемала находятся вокруг «Тихоокеанского вулканического огненного кольца». Это область в Тихом океане, в которой находится 75 % всех мировых вулканов и часто происходят извержения.
Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо на карте

Вулканы извергаются раз в тысячелетие, поэтому свежая тефра периодически попадает в окружающую почву. Это защищает нижние слои андосоли от физического разрушения и выветривания. Также свежая тефра обеспечивает постоянную поставку нутриентов, чтобы поддерживать плодородный уровень почвы.

Вот почему там так хорошо растут кофейные деревья.

Что еще способствует выращиванию высококачественного кофе

Вулканы образуют не только богатую нутриентами почву, но и особый тип местности. Она идеально подходит для выращивания кофе.

В первую очередь, это высота произрастания. Известно, что вместе с высотой повышается и качество кофе: перепад температур ниже, кофейные ягоды лучше растут и созревают.

Из-за горных цепей кофейные деревья не подвергаются агрессивному солнечному свету — они растут в тени. Это тоже улучшает качество кофе.

Еще один фактор — угол наклона. Кофейные деревья лучше всего растут на склоне горы, где угол наклона 9 градусов. Такой угол можно найти на нижних склонах взрывоопасных вулканов: там диапазон — от 6 до 10 градусов.

Высота, тень и угол наклона создают идеальные условия для выращивания кофейных деревьев. Однако производство кофе здесь зависит от активности вулканов.

Климат у вулканов благоприятен для выращивания кофе. © unsplash.com

В чем опасность для фермеров

Андосоли способствуют росту населения вокруг активных вулканов и ранее незаселенных вулканических территорий. Но риск для жизни людей увеличивается, когда они начинают выращивать урожай или разбивать поселения на этих неспокойных территориях.

Большинство андосолей, которые используют фермеры, найдены рядом со взрывоопасными действующими вулканами. Опасны не только взрывы, но и облака пепла, горячие потоки газа и землетрясения, которые сопутствуют извержениям.

Вулканические оползни достигают скорости больше 80 км/ч и могут перемещаться на десятки, а иногда и сотни километров. Во время извержения они стекают вниз и разрушают все на пути к подножью вулкана. Они приносят вулканическую материю, из которой образуются новые слои андосоли. А люди из-за этого все больше приходят на плодородные земли.

Однако в краткосрочной перспективе оползни могут опустошить сельхозугодья и стереть с лица Земли целые города. Поэтому риск для жизни при работе на вулканических почвах всегда будет существовать.

Пробудившийся вулкан на Суматре, Индонезия. © unsplash.com

Оправдан ли риск фермеров

Вулканические почвы довольно молодые. Они содержат большое количество минеральных элементов, которые способствуют росту и развитию растений. Но жить и работать на плантациях рядом с вулканом — опасно для жизни.

И в то же время непонятно — оправдан ли риск? Люди не могут точно спрогнозировать вкус кофе, который получится в результате. Незначительные изменения в свойствах почвы и факторах окружающей среды (терруара) могут изменить характеристики кофе. Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять, как вулканический материал влияет на вкус кофе.

• Свежие записи
  • Как избавиться от мошек в цветах комнатных растений
  • Что добавить в воду чтобы цветы дольше стояли
  • Какие цветы сочетаются друг с другом на клумбе
  • Жмых от кофе как удобрение для комнатных цветов
  • Белый липкий налет на комнатных цветах как избавиться