6 Почвоведение

Введение

Почвоведение — наука о почве, ее происхождении и строении, составе, свойствах и географическом распространении, закономерностях, развития, функционирования, путях и методах ее мелиорации, охраны и рационального использования в хозяйственной деятельности человека.

Наука о почве — почвоведение — возникла в нашей стране. Основоположником этой науки считается русский ученый Василий Васильевич Докучаев. В 1883 г. увидела свет его книга «Русский чернозем». В ней было открыто особое царство природы — почвы. До Докучаева знали о растительном и животном мире, царстве минералов. Талантливый исследователь впервые показал новый мир – мир почв, который вбирает в себя и мертвые минералы, и живые организмы, и продукты их жизнедеятельности.

Почва – это природное тело, возникающее на поверхности горных пород при непосредственном участи живых организмов.

Геологи считают почву поверхностной оболочкой геологических тел, через которую проходят все отложения, начиная от эродируемой породы до рыхлых осадков, аккумулирующихся в океанах. Химики, подобно Либиху (1840), рассматри­вают почву как колбу или трубку, в которой природой заложены минеральные компоненты почвы, а человеком вносятся удобрения с целью повышения производительности растений.

Многие почвоведы сравнивали почву с животным, проводя параллель между кормлением животного и внесением в почву органических и минеральных удобрений. Превращение удобрений в почве сопоставляется с пищеварением, потеря вещества путем выщелачивания или выделения газообразных продуктов почвообразования — с выводом отработанных продуктов из организма и дыханием. Можно сказать, что водораздельные почвы при наличии эрозии при сносе материала дают начало развитию долинных или аллювиальных почв со многими признаками, унаследованными от «материнской» почвы. В этом смысле почва может «дать потомство» или «вырасти».

Почвы сравнивают с книгой, описывающей все явления, которые происходили в данном месте, но со временем часть букв стерлась, а слова переставлены местами, а новые записи часто идут по верх старых.

Почва как открытая система. Экосистема – это симбиотическое сообщество фитоценоза и педоценоза. Почва — это обладающая плодородием сложная полифункциональная и поликомпонентная открытая многофазная система в поверхностном слое коры выветривания горных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени. Полифункциональность почвы заключается в том, что она является одновременно природным телом, средой обитания многих живых организмов, средством сельскохозяйственного производства и т. д. Поликомпонентность почвы определяется огромным разнообразием входящих в ее состав органических и неорганических веществ. Эти вещества представлены различными физическими фазами (многофазность): твердой (минеральные и органические частицы), жидкой (почвенный раствор), газообразной (почвенный воздух) и особо выделяемой живой фазой (организмы). Почва является открытой системой, поскольку постоянно обменивается веществом и энергией с окружающей ее средой.

Отдельные почвы и горизонты играют различную роль вследствие неоднородного распределения материала внутри и между ними. Некоторые почвы и горизонты обогащаются или обедняются теми или иными веществами. Верхний минеральный горизонт почвы под смешанным листопадным лесом обогащается основаниями, в то время как подпочва (горизонт В) ими относительно обедняется. Обмен веществом между почвами осуществляется с помощью ветра, воды и живых организмов. Некоторые почвы заполняют депрессионные ниши в ландшафте и выполняют роль аккумуляторов влаги, продуктов почвообразования и даже твердого эродированного материала в отличие от других почв в том же самом ландшафте. Почва или даже «сообщество почв» играет роль единого целого. Почва сохраняется в «устойчивом состоянии» благодаря: а) защитному покрову растительности или плотному верхнему горизонту или б) одинаковой скорости почвообразования и деградации. Процессы, происходящие в почвах, определяют приход и расход веществ, или их баланс. Мы можем рассматривать почву как единое целое, существующее в системе сложных и динамических процессов, которые включают:

1) обмен между почвой и средой разными веществами, например водой, кислородом, углекислым газом, а также обмен внутри почвы, например катионами;

2) автоматический контроль объема при разбухании и сжатии почвенной массы, замерзании и оттаивании;

3) Синтез и деструкция новых органических и минеральных веществ.

Схематическое изображение источников энергии и преобразования в почве

Почвы как трансформатор энергии. Почва и ландшафт непрерывно меняются в физическом, химическом и биологическом отношениях. Физика исследует почвы и их растительный покров в отношении «преобразования энергии» как ак­кумуляторов и передатчиков солнечной энергии и энергии земных недр. Преобразование энергии реализуется в почве при увлажнении и высыхании, нагревании и охлаждении, эвапотранспирации, выветривании, эрозии (в том числе выщелачивания).

В эти процессы вовлечены такие мобильные компоненты, как газы, продукты миграции (в растворах и суспензиях) и биологические растворы. В выветривании преобладают экзотермические реакции, в деятельности организмов — эндотермические. В почве живые организмы и минералы связаны с подвижными продуктами.

Почвенный покров выполняет в биосфере еще одну важнейшую роль. Он, как и Мировой океан, — очиститель планеты. В почве завершается разрушение многих органических и органоминеральных соединений. Почва — приемник разнообразных отходов хозяйства и жизнедеятельности. Благодаря высокой концентрации жизни в почвах и проявляется это свойство утилизировать, разлагать то, что оставляют после себя живые организмы. Способность почвы как пурификатора используется в некоторых городах для очистки канализационных и промышленных вод. Создаются специальные поля орошения, на которые поступают сточные воды и эффективно в почвенной среде проходят биологическую очистку.

Почва по отношению к человеческому обществу имеет двойственную природу. Во-первых, это базис, физическая среда, жизненное пространство для сооружения, размещения жилищ, населенных пунктов, промышленных предприятий, дорог, мест отдыха и т. д. Во-вторых — экономическая основа существования людей, основное средство производства в сельском хозяйстве, выступающее как предмет и орудие труда одновременно. В третьих – окончательный приемник всего живого и отходов жизнедеятельности.

В заключение отмечу, что необходимо различать понятия «почва» и «земля». Земля — понятие более сложное, включающее в себя не только почву, но и определенную часть земной поверхности в определенном географическом пространстве.