ЧАСТЬ 1 ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

Глава 1

свойства почв - плодородия, о рациональном использовании почв, повышении их плодородия и охране от неблагоприятных природных и антропогенных воздействий

Основы почвоведения как науки 6ыли заложены в России в конце XIX в. турдами русских ученых . В. Докучаева,

П. А. Костычева, Н. М. Сибирцева. В В Докучаев в классическом труде «Русский чернозем» (1883) заложил основы генетического почвоведения. Он создал учение о географических зонах дал научную классификацию почв. П. А. Костычев внес большой вклад в изучение биологических основ почвообразования и способов повышения плодородия почв, он автор первого в России учебника «Почвоведение* Н М. Сибирцев творчески развил учения В. В. Докучаева и П. А. Костычева, разработал генетическую классификацию почв.

В познание биологической сущности почвоведения большой вклад внес В. Р. Вильямс (1863-1939). он развил генетико-агрономическое направление в почвоведении указал на ведущее

значение растительных формаций и микроорганизмов в формировании почв и их плодородия. Учебник В. Р. Вильямса переиздавался 5 раз.

Большой вклад в развитие почвоведения внес агрохимик и почвовед П. С. Коссович (1862—1915). Он рассматривал эволюцию почв в связи с изменением условий почвообразовательного процесса. В 1903 г. в Санкт-Петербурге он издал учебник по почвоведению. В 1908 г. был издан учебник по почвоведению К. Д. Глинки (1867—1927), который в своих трудах особое внимание уделил зональности почвенного покрова, генезису и классификации почв.

В последующие годы идеи В. В. Докучаева получили дальнейшее развитие в трудах многих русских и советских ученых, которые проводили классические исследования по изучению состава, свойств и режимов почв и были авторами новых учебников по почвоведению.

Первое научное определение почвы в отечественной науке дал В. В. Докучаев: «Почвой следует называть «дневные» или наружные горизонты горных пород (все равно каких), естественно измененные совместным воздействием воды, воздуха и различного рода организмов, живых и мертвых». Он доказал, что все почвы на земной поверхности образуются в результате «чрезвычайно сложного взаимодействия местного климата, растительности и животных организмов, состава и строения материнских горных пород, рельефа местности и, наконец, возраста страны».

По определению П. А. Костычева, почва — это «верхний слой земли до той глубины, до которой доходит главная масса корней растений».

В. Р. Вильямс определял почву как «поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений».

Почвы образуются на горных породах, которые изменились коренным образом под воздействием выветривания, микроорганизмов и растений. В результате этого воздействия возрастает концентрация минеральных элементов в верхних горизонтах горной породы, накапливаются соединения азота, которые начинают удовлетворять потребность высших растений в азотном питании. Под влиянием живых организмов постепенно накапливается сложное органическое вещество — гумус, развивается способность почвы удерживать воду, растворенные и диспергированные в почвенном растворе вещества, почва приобретает

способность удовлетворять все потребности высших растений и обеспечивать получение урожая.

Таким образом, почва является природным образованием, состоящим из генетически связанных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием выветривания и живых организмов. Почва, в отличие от горной породы, обладает важным качественным свойством — плодородием.

Почвы имеют основополагающее значение для существования жизни на Земле. Это значение заключается в следующем.

1. Почва является важной средой в развитии жизни на Земле. Непрерывно обмениваясь веществами и энергией с атмосферой, биосферой, гидросферой и литосферой, почвы поддерживают сложившееся на планете Земля равновесие, необходимое для существования жизни. В почве обитает огромное количество микроорганизмов, с ней связана жизнь насекомых, наземных животных. Растения, используя плодородие почвы, аккумулируют в процессе фотосинтеза огромное количество энергии в урожае. Люди расходуют эту энергию в качестве топлива, в пищу и на корм животным. Например, в 1 кг зерна пшеницы содержится до 3390 Ккал (или 14,0 МДж), что составляет суточную потребность человека в энергии. Семена сои содержат до 3900 Ккал в 1 кг.

Почва обеспечивает условия для жизни человека, так как она обладает способностью производить урожай растений — основной энергетический продукт. Масса растений, преобразованная животными в продукцию животноводства, тоже употребляется в пищу, для бытовых нужд и в промышленности.

Большое значение имеют санитарно-защитные функции почвы. Органическое вещество почвы ускоряет детоксикацию (разложение) вносимых пестицидов, закрепляет в малоподвижные формы загрязняющие вещества в результате сорбции и комплексообразования. Органические вещества участвуют в обменном и необменном поглощении ионов, входящих в состав минеральных удобрений, химических мелиорантов, пестицидов, радионуклидов, тяжелых металлов. Экспериментально доказано необменное поглощение катионов стронция и цезия. Необменное поглощение минеральной частью почвы возможно в результате защемления катионов в межплоскостных пространствах слоистых минералов.

2. Почва способствует поддержанию постоянного газового режима атмосферы Земли: содержание кислорода, азота, диокси-

да углерода, водорода и паров воды остается неизменным. Атмосфера в приземном слое состоит из азота — 78,08 %, кислорода — 20,95, аргона — 0,92, диоксида углерода — 0,04 и других газов — 0,01 %. Газовый состав атмосферы до зарождения жизни на Земле, по мнению ученых, был иным, в приземном слое преобладали аммиак, метан, водород. Современный газовый состав сформировался с появлением жизни на Земле под влиянием живых организмов.

3. Почва участвует в круговороте воды на Земле. Эта роль почвы связана с процессами миграции и аккумуляции веществ в сопряженных ландшафтах в соответствии с рельефом местности.

Огромное количество воды, поступающее с осадками, частично испаряется из почвы и при транспирации растений в атмосферу, другая часть стекает в реки, озера или, просачиваясь через почвы и верхние слои осадочных пород, поступает в грунтовые воды. Делювиальные воды приносят в реки минеральные и органические вещества. Почва оказывает большое влияние на формирование поверхностного и грунтового стоков, образование донных отложений Мирового океана, биогеохимический круговорот.

Экологические функции почвы общепланетарного масштаба обобщены в табл. 1.

4. Обладая свойством плодородия, почва является основным средством производства в сельском хозяйстве. Используя почву как средство производства, человек изменяет ее свойства, режимы и плодородие, оказывает влияние на природные факторы почвообразования. Вырубка лесов, возделывание сельскохозяйственных культур меняют растительность; осушение или орошение меняют водный режим почвы. Большое влияние на почву оказывают приемы обработки, применение удобрений и химическая мелиорация, которые зачастую изменяют ее свойства коренным образом. Таким образом, почва становится не только средством производства и предметом труда, но и частично продуктом этого труда.