Популярно о почвах
Почвы – один из основных компонентов природной среды. Они обладают набором различных свойств, обусловленных сложным взаимодействием литосферы (земная кора) с биосферой (область активной жизни). Главным из них для человека является плодородие. Именно этот, невзрачный на первый взгляд, сероватый поверхностный слой земли, каким обычно кажется почва, является важнейшим и незаменимым условием жизни всех растений, животных и микроорганизмов, обитающих на суше земного шара. Тонкий поверхностный слой земной суши (от нескольких сантиметров до двух и более метров) является главным источником и основой производства почти всех продуктов питания и сырья для многих отраслей промышленности.
При первом взгляде на почву она кажется однообразным и малоинтересным объектом. Однако судить о почве по внешнему облику ее самого верхнего слоя нельзя. Например, некоторые темные на поверхности луговые почвы Подмосковья и черноземы Воронежской области кажутся одинаковыми, а в действительности они очень разные по своим свойствам, включая плодородие, и требуют различных приемов хозяйственного освоения и использования.
Нередко в процессе почвообразования происходят взаимоисключающие явления. Например, при синтезе органического вещества живые организмы поглощают из почвы минеральные соединения. Одновременно эти же организмы выделяют в почвенный раствор и почвенную атмосферу другие минеральные соединения. Или разложение и минерализация органических остатков сопровождается синтезом гумусовых веществ.
Основателем почвоведения как самостоятельной естественноисторической науки является выдающийся русский ученый Василий Васильевич Докучаев (1846–1903). Он впервые сформулировал научное определение почвы, разработал генетическую классификацию почв и новые методы изучения и картографирования почв в поле, открыл основные закономерности географического распространения почв и внес большой вклад в теорию и практику охраны и повышения плодородия почв, особенно в черноземных областях России.
Для того чтобы «увидеть» почву, разобраться в ее строении и свойствах, а затем определить тип, подтип, необходимо заложить почвенный разрез. Он представляет собой так называемую яму, полуяму или прикопку с тремя отвесными стенками, а четвертая спускается ступеньками, что позволяет исследователю на освещенной солнцем стенке почвенного разреза в комфортных условиях легко выделить четкие слои, образующиеся на разной глубине от поверхности земли. Это – почвенные горизонты, сменяющие друг друга в вертикальном направлении и отличающиеся по цвету, структуре, механическому составу, влажности и другим признакам. Общий вид почвы со всеми почвенными горизонтами называется строением почвы. Совокупность различных горизонтов образует генетический почвенный профиль (рис. 1).
Верхний слой обычно содержит больше органического вещества и темнее окрашен, чем нижележащие слои. Он называется горизонтом А(А1), и в нем, как правило, находится максимальное количество гумуса. Это совокупность органических веществ, растительных и животных остатков разной степени разложения кроме тех, которые еще не утратили тканевого строения. Количество гумуса в почвенных горизонтах оценивается в процентах. Средняя часть почвенного профиля – горизонт В – содержит больше мелких частиц породы (ила, глины) и светлее окрашена. Далее идет так называемая материнская порода – горизонт С, из которой, собственно, и образуется почва. Часто горизонты постепенно переходят один в другой, а внутри них можно различить отдельные слои. Тогда выделяют переходные горизонты – АВ; В1; В2; В3; ВС.
Каждый вид почвы имеет вполне определенный набор почвенных горизонтов. Чтобы иметь представление о том, насколько разнообразными бывают типы почв, рассмотрим рисунки, на которых представлены их наиболее яркие представители.
На рис. 2 представлена почва арктической зоны, расположенной вдоль побережья Ледовитого океана, занимающая самое северное положение и отличающаяся исключительно суровым холодным климатом. Зима продолжается 9–10 месяцев. Почва и верхний слой породы большую часть года находятся в мерзлом состоянии и оттаивают всего на 2–2,5 месяца до глубины 30–50 см. Растительность крайне изрежена. Здесь преобладают сине-зеленые водоросли, лишайники и мелкие мхи. Цветковые растения встречаются очень редко. На суглинистых и глинистых породах (содержание глины 30–80%) отчетливо видны морозобойные трещины, разбивающие поверхность на многоугольники – полигоны. На таких участках формируются полигональные арктические почвы. Профиль этих почв неглубокий, слабодифференцированный с минимальным количеством гумуса в верхнем горизонте, а на глубине 20–25 см он уже полностью отсутствует. Понятно, что эти почвы не могут быть использованы в сельскохозяйственном производстве. Лишь в субарктической зоне, где преобладает мохово-лишайниковая растительность, местами с большим количеством мелких кустарничков, сосредоточены основные пастбищные угодья северного оленеводства.