КАКОВО СТРОЕНИЕ ПОЧВЫ И ПОЧВЕННЫЙ ПРОФИЛЬ?
Почва — это верхний тонкий слой земной коры суши, обладающий уникальным природным качеством — плодородием. Плодородием называют способность почвы обеспечивать корни растений необходимым количеством влаги, питательных минеральных веществ и почвенным воздухом для создания органического урожая. Основоположником научного почвоведения стал великий русский естествоиспытатель В. В. Докучаев, который в конце XIX века доказал, что почва — это не просто измельченная горная порода, а совершенно самостоятельное, живое «четвертое царство природы». Почва возникает в результате сложнейшего взаимодействия пяти факторов: климата, растительности и животных, материнской горной породы, рельефа и времени.
Главным действующим началом плодородия служит гумус (перегной) — сложное темное органическое вещество, образующееся в результате биохимического разложения отмерших растительных остатков (опада листьев, хвои и корней трав) почвенными бактериями, грибами и червями. Чем толще слой гумуса, тем плодороднее почва.
Вертикальный срез почвы от поверхности до исходной горной породы называется почвенным профилем. Полнопрофильная зрелая почва разделяется на три ключевых генетических горизонта:
- Горизонт A₀ — лесная подстилка или степной войлок, состоящий из свежего, еще не разложившегося опада;
- Горизонт A₁ (гумусовый горизонт) — верхний самый темный слой, в котором накапливается перегной. Вниз по профилю он постепенно светлеет по мере убывания гумуса;
- Горизонт A₂ (горизонт вымывания / элювиальный) — белесый или пепельно-серый слой, из которого нисходящие потоки дождевой воды растворяют и вымывают минеральные соли, глинистые частицы и органику (особенно ярко выражен в подзолистых почвах тайги);
- Горизонт B (горизонт вмывания / иллювиальный) — плотный, бурый, коричневато-красный или мучнисто-белый слой, куда вымытые сверху вещества оседают и концентрируются;
- Горизонт C (материнская порода) — подстилающая горная порода (песок, глина, суглинок), на которой происходило развитие почвы.
МЕХАНИЧЕСКИЙ СОСТАВ И СТРУКТУРА ПОЧВЫ
Качество и свойства почвы определяются не только запасами гумуса, но также ее гранулометрическим (механическим) составом и внутренней архитектоникой:
- Механический состав: соотношение в почве различных по размеру минеральных частиц — от крупных песчинок и гравия до тончайшей глинистой и пылеватой фракции. По механическому составу выделяют почвы:
- Песчаные и супесчаные: рыхлые, легкие в обработке, отлично пропускают воду и воздух, но мгновенно пересыхают и крайне бедны элементами питания;
- Глинистые и суглинистые: связные, плотные и тяжелые, надежно удерживают влагу и богаты питательными минералами, но при переувлажнении плохо вентилируются;
- Скелетные: содержат в составе обломки твердых скальных пород (характерны для гор).
- Структура почвы: способность почвенной массы распадаться на устойчивые естественные комочки:
- Структурная почва (комковатая, зернистая): глинистые и гумусовые коллоиды склеивают частицы в прочные гранулы диаметром от 1 до 10 мм. В промежутках между комочками свободно циркулирует воздух, а внутри них сохраняется капиллярная влага. Это идеальная среда для корней растений и клубеньковых бактерий. Образцовой зернистой структурой обладают степные чернозёмы;
- Бесструктурная почва: состоит из мельчайших пылевидных частиц размером менее 0,05 мм. При дождях такая почва мгновенно заплывает, превращаясь в липкую воздухонепроницаемую жижу, а на солнце высыхает в монолитную твердую корку, губящую всходы.
ЗАКОН ШИРОТНОЙ ЗОНАЛЬНОСТИ И ТИПЫ ПОЧВ РОССИИ
Главный закон почвоведения — закон широтной зональности: смена типов почв на равнинах строго следует за широтным изменением климатических характеристик — соотношения тепла и влаги (коэффициента увлажнения $K$). На территории России с севера на юг последовательно сменяются:
- Тундрово-глеевые почвы: формируются в условиях сурового холода и избыточного увлажнения ($K > 1$). Растительный опад ничтожен, слой перегноя крайне тонок (1–2 см). Постоянный избыток влаги и нехватка кислорода приводят к образованию сизо-голубого с ржавыми разводами глеевого горизонта недоокисленных соединений железа;
- Подзолистые почвы: господствуют в зоне тайги под хвойными лесами. Хвойный опад беден питательными веществами, а избыточные осадки вызывают постоянный промывной режим. Гумусовый горизонт не превышает 10–15 см, а под ним лежит белесый пепельный горизонт вымывания $A_2$, напоминающий золу (отсюда название «подзол»). Почвы кислые и малоплодородные;
- Мерзлотно-таёжные и болотно-торфяно-глеевые почвы: развиты в тайге Восточной Сибири на вечной мерзлоте и на заболоченных низинах Западной Сибири;
- Дерново-подзолистые почвы: характерны для смешанных хвойно-широколиственных лесов. Благодаря богатому листовому опаду и травостою гумусовый горизонт достигает 20–30 см, почвы более плодородны;
- Серые лесные почвы: формируются под широколиственными дубравами и в лесостепи при сбалансированном увлажнении ($K \approx 1$). Мощность гумуса составляет 25–40 см, почвы обладают высоким естественным плодородием;
- Чернозёмы: «царь почв» и главное национальное достояние России. Образуются в степях и луговых степях при умеренно теплом лете и небольшом дефиците влаги ($K < 1$). Колоссальная масса корней степных трав ежегодно отмирает, формируя зернистый черный горизонт гумуса мощностью от 60–80 см до 1 метра и более с рекордным содержанием перегноя (до 8–12%). Это самые плодородные пахотные земли на Земле;
- Каштановые почвы: развиты в сухих степях под низкорослыми разреженными травами. Опада меньше, мощность гумуса составляет 30–40 см, цвет спелого каштана. Нуждаются в поливе;
- Бурые полупустынные почвы: формируются в Прикаспии при резком недостатке влаги. Гумуса мало, почвы сильно засолены.
Наряду с зональными существуют азональные почвы — аллювиальные пойменные (на речных наносах) и засоленные солончаки и солонцы в бессточных котловинах Поволжья. В горах смена почв подчиняется закону высотной поясности. Для поддержания плодородия человек применяет мелиорацию: орошение, осушение, полезащитное лесоразведение и террасирование склонов против эрозии.
📌 ШПАРГАЛКА К ПЕРЕСКАЗУ У ДОСКИ (ПОЧВА — ОСОБОЕ ПРИРОДНОЕ ТЕЛО)
- Понятие и ученые:
- Почва — поверхностный слой суши с уникальным свойством — плодородием (гумус / перегной);
- В. В. Докучаев — создатель генетического почвоведения; 5 факторов: климат, биота, материнская порода, рельеф, время;
- Почвенный профиль (сверху вниз):
- $A_0$ — лесная подстилка / опад;
- $A_1$ — гумусовый горизонт (самый темный, плодородный);
- $A_2$ — горизонт вымывания (белесый, пепельный цвет золы у подзолов);
- $B$ — горизонт вмывания (плотный, бурый, скопление минералов железа и глины);
- $C$ — материнская горная порода (глина, песок, суглинок);
- Состав и структура:
- Механический состав: песчаные (легкие, рыхлые, бедные) и глинистые (тяжелые, влагоемкие);
- Структура: структурные (зернистые черноземы, комочки 1–10 мм, баланс воды и воздуха) и бесструктурные (пыль, заплывают в грязь и корку);
- Зональные типы почв (север → юг):
- Тундрово-глеевые: холод, переувлажнение ($K > 1$), тонкий гумус, сизо-голубой глеевый слой;
- Подзолистые (хвойная тайга): мало перегноя (10–15 см), белесый пепельный $A_2$, кислые;
- Дерново-подзолистые (смешанные леса): гумус 20–30 см;
- Серые лесные (широколиственные леса): гумус 25–40 см;
- Чернозёмы (степи): эталон плодородия, гумус 60–100 см (до 10–12% перегноя), зернистые;
- Каштановые (сухие степи): гумус 30–40 см, требуют орошения;
- Бурые (полупустыни): бедные, засоленные;
- Азональные: пойменные (на наносах), солончаки; в горах — высотная поясность.