Образование почв и их свойства

Практически вся поверхность суши покрыта тонким слоем почвы, энергетически и геохимически весьма активным, в котором проявляет­ся взаимодействие между живыми организмами, атмосферой, гидро­сферой и горными породами.

Более 100 лет назад великий русский ученый В. В. Докучаев пока­зал, что почва представляет собой самостоятельное, очень тонкое при­родное тело, созданное из почвообразующих пород, растительности, животного мира, климата и рельефа. Коренные горные породы, на ко­торых формируется почва, играют решающую роль в химическом и минеральном составе почвы, а живые организмы обусловливают фор­мирование органического вещества в почве — гумуса. Академик В. И. Вернадский когда-то назвал почву биокосным телом, подразуме­вая под этим взаимодействие как живых организмов, так и коренных (косных) горных пород.

Почвы относятся к наиболее сложным природным телам, и в настоящее время на мировой почвенной карте их выделено 133 типа, разделяемые еще более дробно. Почвы различных типов характеризуются набором горизонтальных слоев, называемых генетическими горизонтами:

• А — гумусово-аккумулятивный поверхностный горизонт, в котором скапливаются органические вещества и элементы питания для расти­тельности;

• Е — элювиальный, или горизонт вымывания. Назван так потому, что нисходящий поток воды вымывает из него Fe, Mn, Са, Mg;

• В — иллювиальный, или горизонт вмывания, т. к. в нем накапли­ваются вещества, вымытые из горизонта Е;

• FL — горизонт скопления карбонатов кальция;

• G — глеевый горизонт с восстановительной обстановкой, в которой Fe³⁺ восстанавливается до Fe²⁺;

• С и D — почвообразующие и подстилающие горные породы.

Эти генетические горизонты в разных почвах различаются между

Рис. 5.7. Нормальный почвенный профиль. Горизонты: А0 — неразложимпгиеся или слабо разложившиеся органические остатки, Aj — гумусовый, А, — элювиальный, или почвенного выветривания, В — иллювиальный, или горизонт вмывания, С — коренные породы

В

С

Во всех типах почв: в черноземах, подзолистых, тундровых, кашта­новых, тропических и субтропических, торфянистых, солончаковых, пойменных и др. — содержатся все известные химические элементы. Первое место занимает кислород, затем кремний, алюминий и железо.

собой, и их сочетания отличаются большим разнообразием, но, что важно, наличие одного горизонта обусловлено существованием другого, на­пример иллювиальный горизонт В, в котором накапливаются веще­ства, не может существовать без горизонта Е, из которого эти вещества вымываются (см. также рис. 5.7).

Все остальные элементы в сумме не превышают 5-6 %, однако в торфянистых почвах много углерода. В каждом типе почв много орга­нических веществ, но не тех, которые содержатся в растительных и живых организмах, а вновь образовавшихся. Это прежде всего гумино- вые кислоты и фульвокислоты, являющиеся характернейшей особен­ностью почв. Гуминовые кислоты — темные органические соединения с 50-60 % углерода и еще многих веществ. Темная окраска обусловлена длинной цепью сопряженных двойных связей - С = С- С = С-. Именно они придают черноземным почвам черный цвет. Гуминовые кислоты растворимы только в водных растворах щелочей, а фульво­кислоты — и в воде.

Второй важнейшей составляющей любых почв является фракция, частицы которой размером 0,002-0,001 мм состоят преимущественно из глинистых минералов, например каолинита и монтмориллонита. При­сутствуют также частицы кварца, полевых шпатов, слюд, а в засоленных почвах — минералы соли NaCl, КС1, MgCl,, СаС1₂, которые в период дождей растворяются, а в сухое время кристаллизуются.

Хорошие черноземные почвы важны для существования человека. Деградация почв — это катастрофа для всего живого. Она происходит из-за эрозионных и дефляционных процессов, засолений, техногенных воздействий. Почвенный гумус аккумулирует в себе колоссальные запасы углерода и биогенных элементов, а следовательно, он является и акку­мулятором солнечной энергии. Почвенный покров Земли обеспечивает существование биоценозов и является необходимым условием существо­вания жизни на Земле. В почве непрерывно протекают сложные обмен­ные процессы, в результате которых свойства почв меняются и может происходить саморазвитие почв. Почвенный покров создается тысячеле­тиями, но неразумная техногенная и сельскохозяйственная деятельность может разрушить его в считаные годы, несмотря на то что почвы, даже черноземы, способны к самовосстановлению — гомеостазу. Основные геосферные функции почвы обусловлены ее положением на стыке жи­вой и неживой природы. Почва — это основное средство сельскохозяй­ственного производства, относящееся к невозобновляемым природным ресурсам.

Следует отметить, что во многих разрезах четвертичных отложений наблюдаются горизонты погребенных почв, т. е. таких, которые уже не входят в сферу биологического круговорота, они не могут продуциро­вать гумус и являются мертвыми почвами.