Роль растений и микроорганизмов в развитии природного плодородия почвы

Posted on Июль 21st, 2010

Почва, возделываемая человеком, не только природное тело, но основное средство производства и одновременно продукт труда. Человек может создавать из природного искусственное, или деятельное, устойчивое плодородие почвы, характерное для культурного ее состояния.

Почва по плодородию резко отличается от подпочвы и материнской породы. Растительность, развивавшаяся на материнской породе, своими корнями постепенно передвигает воду и пищу из более глубоких слоев породы к ее поверхности. Часть этих питательных веществ переносится в листья и стебли, а некоторое количество их постепенно скапливается в корнях растений. Разная растительность по-разному влияет на характер и степень плодородия почвы. Достаточно вспомнить, например, почвы на поле, на лугу и в лесу, чтобы представить себе ясно, какое влияние оказывает растительность на почву.

Ежегодно на поверхность почвы и в верхние слои ее попадает некоторое количество отмирающих органических веществ — корневые системы растений, пожнивные остатки, дернина, листья деревьев и т. д. На одном гектаре в среднем ежегодно отлагается несколько десятков тысяч килограммов (или несколько сот пудов) мертвых растительных остатков. Если бы эти остатки не уничтожались, то в почве и на ее поверхности создалось бы своеобразное кладбище растительных «трупов». На полях, лугах и в лесу образовались бы залежи органических веществ, наподобие торфа. Это, конечно, мешало бы распашке и нормальному использованию почв.

В действительности этого не наблюдается. Обычно к осени или весне следующего года вся масса мертвых растительных остатков почти полностью разрушается или, как может показаться на первый взгляд, уничтожается. Эту работу производят не видимых простым глазом микроорганизмы — разные низшие растения (бактерии и грибы), а также простейшие одноклеточные животные (амебы, инфузории и т. д.).

Метки: лугах, попадает, почве, простейшие, простым, работу, тело

Filed under: плодородие | No Comments »

Развитие природного плодородия почвы

Posted on Июль 13th, 2010

На большей части России современные почвы стали формироваться в период освобождения поверхности земли от покрывавшего ее ледника (в начале четвертичной геологической эпохи). Сперва образовались, продолжая в дальнейшем свое изменение, почвы юга и юго-востока, позже — центральной полосы и, наконец, самые молодые почвы — северных областей, которые последними освободились от льда.

Каждая почва произошла из подстилающей ее в настоящее время материнской породы, передавшей ей и некоторые свои свойства. Нет почвы без породы, но почва не порода, она изменялась под влиянием растительности и других природных условий. В конце прошлого столетия русские ученые установили, что почва — самостоятельное природное тело. Основатель науки о почве — профессор Докучаев указывал, что «почвой следует называть «дневные» или наружные горизонты горных пород (все равно каких), естественно измененные совместным влиянием воды, воздуха и различного рода организмов, живых и мертвых».

Для того чтобы любая горная порода превратилась в почву, она должна измениться под совместным влиянием пяти условий: 1) материнской породы, 2) климата, 3) растительности, 4) рельефа страны и 5) возраста.

Между почвой и горной породой существует большая разница. Крупнейший современный русский ученый академик Вильяме дал следующее определение: «Почва — рыхлый поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений... Существенным свойством или качеством почвы следует считать ее плодородие». Плодородие — это способность почвы удовлетворять потребности растений в факторах их жизни— пище и воде. Плодородие может быть естественным (природным) и эффективным (деятельным), созданным руками человека в результате переделки и улучшения природы почвы. Высокая производительность труда в сельском хозяйстве в конечном счете определяет урожайность.

На всякой почве может быть получен большой, неуклонно растущий урожай — такой, какой допускается огромным притоком солнечного света и тепла. Надо только научиться выращивать растения и создавать плодородие почвы.

Метки: все, почве, прошлого, современный, тело, труда, это

Filed under: плодородие | No Comments »

Действие магнитного поля С на магнитвые стрелки

Posted on Май 25th, 2010

Такое движение стрелок объясняется тем, что их магнитные поля взаимодействуют с полем движущегося магнита. Это взаимодействие заставляет каждую стрелку поворачиваться южным (белым) полюсом в сторону северного полюса магнита. Взаимодействие это тем сильнее, чем меньше расстояние между магнитными массами, т. е. чем глубже их поля проникают друг в друга. Очевидно, что на такое поворачивание магнитных стрелок приходится затрачивать некоторую работу, т. е. магнитный полюс может двигаться лишь с некоторым сопротивлением.
Проведем следующую грубую аналогию. Каждая молекула одной скользящей поверхности является, так сказать, движущимся "магнитом", который, перемещаясь среди «молекул-стрелок» другой поверхности, вносит «возмущение» в их движение. Конечно, надо иметь в виду, что поля молекул значительно сложнее простого магнитного поля. Взаимодействие молекул трущихся поверхностей, а следовательно, и работа, затрачиваемая на их «возмущение», будет тем больше, чем ближе друг к другу расположены поверхности. Поверхности менее шероховатые можно привести в более тесный контакт. Отсюда следует, что чем глаже поверхности, тем больше трение.

Опыт со слюдой также легко объяснить молекулярной гипотезой. Молекулярное силовое поле любой чистой поверхности жадно схватывает и удерживает в виде тончайшей пленки посторонние вещества. Такая пленка насыщает поле, в результате чего силовая интенсивность его уменьшается в миллионы раз. Поэтому чистые слюдяные пластинки, соприкасаясь, тотчас «схватывают» друг друга. Достаточно провести по одной из них ладонью, чтобы насытить поле тончайшей пленкой жира, влаги и микроскопическими твердыми частицами.

Как видим, молекулярная гипотеза значительно совершеннее механической. Однако и она не в состоянии ответить на такие, например, вопросы: почему, когда поверхности грубо обработаны, трение возрастает с увеличением шероховатости? Почему с возрастанием скорости коэффициент трения сначала увеличивается и лишь потом начинает убывать? Остаются невыясненными и многие другие важные для развития техники вопросы.

Метки: друг, надо, простого, силовое, такая, чистой, это

Filed under: поле | No Comments »

Схема взаимодействия молекулярных нолей

Posted on Май 18th, 2010

Можно привести еще один опыт, который не укладывается в рамки механических воззрений на трение. Известно, что пластинка слюды состоит из тонких листков. Расщепив такую пластинку на две и не касаясь поверхностей, по которым произошло расщепление, сложим их снова вместе. Мы тотчас убедимся, что, несмотря на большую гладкость поверхностей, их трудно не только двигать друг по другу, но даже и оторвать одну от другой. Их трение колоссально. Разъединив пластинку, проведем по одной из них чистой и сухой ладонью и сложим, как вначале. Несмотря на то, что механический характер поверхности от этого не изменился, они уже не «прилипнут» друг к другу и будут легко скользить одна по другой. Трение их уменьшится во много раз.

Посмотрим теперь, к каким выводам приводит молекулярная гипотеза. Поверхность, как и все тело, состоит из молекул. В непосредственной близости от нее действуют молекулярные силы, т. е. имеется молекулярное силовое поле. При достаточно тесном сближении двух поверхностей их поля сойдутся и с большой силой притянут их друг к другу. Как установил член-корреспондент Академии Наук Дерягин, за счет такого притяжения возникает большое трение.

Исследования, предпринятые автором этой статьи, показали, что трение возникает не только из-за дополнительного давления от взаимного притяжения молекул, но и потому, что силовое поле каждой поверхности имеет прерывистое строение. При движении одного прерывистого поля в другом затрачивается работа, которая потом превращается в теплоту.

Это явление можно грубо, но зато наглядно иллюстрировать следующим образом. Установим на остриях несколько магнитных стрелок в два ряда.

Метки: друг, поверхность, расщепив, силой, тело, установим, чистой

Filed under: трение | No Comments »

Схема зацепления трущихся поверхностей

Posted on Май 11th, 2010

Дальнейшее развитие науки показало, что как механическая, так и молекулярная гипотезы способны порознь объяснить лишь некоторые факты, связанные с трением. При этом то, что хорошо объяснимо посредством одной из них, не укладывается в рамки другой.

Если стать на наивную точку зрения о механическом зацеплении неровностей, то можно вывести ряд следствий, как будто хорошо согласующихся со здравым смыслом и повседневным опытом. Чем глубже выступы одной шероховатой поверхности внедрятся во впадины другой, тем труднее двигать одно тело по другому, так как движению будет препятствовать сопротивление зацепившихся выступов. Коэффициент трения должен зависеть от величины шероховатости, давления на поверхность, скорости скольжения и, наконец, от механических свойств материалов, т. е. от того, насколько выступы поддаются деформированию и разрушению. Отсюда следует, что чем шероховатее поверхности, тем больше трение. Как показывают более детальные исследования, с увеличением давления коэффициент трения должен слегка возрастать. Согласно механической гипотезе, при скольжении выступы ударяются друг о друга и легче разрушаются при большой скорости скольжения, чем при малой. Поэтому коэффициент трения с увеличением скорости уменьшится.

Тщательно проведенные лабораторные опыты показывают, что все это не вполне верно. Когда поверхности обработаны грубо, то с увеличением шероховатости трение действительно возрастает за счет зацепления. Но, с другой стороны, если поверхности гладки, т. е. их шероховатость уменьшена, трение не уменьшается, а, наоборот, возрастает. Если поверхности очень гладки, то трение колоссально. Далее, опыт показывает, что коэффициент трения с увеличением давления либо уменьшается, - либо сначала возрастает, а затем уменьшается. Примерно так же он ведет себя и при увеличении скорости скольжения. Это не согласуется с механической гипотезой трения.

Метки: друг, механическом, наоборот, насколько, скольжения, тело, точку

Filed under: трение | No Comments »