Что такое почва и каковы ее особенности?

Природе понадобилась не одна тысяча лет, чтобы создать то, что сегодня принято называть почвой. Первоначально ландшафт планеты был преимущественно горным. Но время действительно точило камень: осадки, эрозия, минералы постепенно меняли геологию Земли. А потом растительные остатки, микроорганизмы, мертвые деревья и опавшая листва улучшали свойства субстанции, которую сейчас называют почвой. Она – это то, что находится у всех под ногами, но мало кто решается «копнуть поглубже» и узнать о почве чуть больше.

Каждый год десятки тысяч кубических километров воды фильтрует почва. В одной чайной ложке земли столько микробов, что даже количество проживающих на планете людей уступает этому числу. Около 95% еды, привычной для человечества, растет в земле. Огромное количество антибиотиков происходит от почвенных бактерий, а значит, земля еще и лечит. И это лишь малая толика фактов об особом природном теле под названием «почва».

Она считается поверхностным слоем суши и возникла в ходе долговременного изменения горных пород, под воздействием микроорганизмов, растений, солнечного тепла и, конечно, осадков. Это уникальное природное образование, ведь его состав, строение и свойства имеют особую характеристику. Верхний слой земной коры (верно и такое определение) является сложным сочленением органических и неорганических веществ. А еще почва представляет собой продукт многочисленных поколений живых организмов.

Приведем экспресс-описание почвы и 10 интересных тезисов о ней.

• После океана почва – это второе крупнейшее хранилище углерода на планете (75% всего углерода на суше – в почве).
• Основа грунта – песок, глина и ил. Если ила много, грунт будет более плодородным. Если много песка, он не боится застоев воды.
• Почва – крупнейший резервуар биоразнообразия, около трети всех живых организмов планеты содержит именно она.
• Процесс почвообразования – понятие очень медленное. В средних широтах плодородный слой максимум в 2 см образуется примерно за столетие.
• Почвенный покров – это естественный буфер и детоксикант, аккумулирующий тяжелые металлы, детергенты и другие небезопасные вещества, которые могли бы попасть в воду. От них же почва очищает воздух.
• Природная сопротивляемость почв – ресурс не безграничный, потому и появляются на крупных промышленных территориях, возле больших городов и транспортных артерий техногенные пустыни.
• Ученым на сегодняшний день удалось идентифицировать не более 1% почвенных микроорганизмов.
• Наука о ней называется почвоведение. Основоположником ее стал русский исследователь Василий Докучаев.
• Основной характеристикой почвы как природного тела является ее постоянное, непрерывное развитие.
• Студентам на предметах естественнонаучного цикла часто задают вопрос: «Почва – это биогенное или биокосное вещество?». Правильный ответ таков: почву можно отнести к биокосным веществам, создаваемых и живыми организмами, и косными процессами.

Почва занимает промежуточное значение между живой и неживой природой, что опять подтверждает уникальность и особый статус этой субстанции. Она является связующим звеном между живой и неживой природой. К примеру, известняк, каменный уголь, торф – это все полезные ископаемые, относящиеся к неживой природе. Но ведь образованы они из остатков живых организмов.

Можно вернуться к понятию биокосного вещества, то есть – материи, образуемой в результате действия одновременно и живых микроорганизмов, и косных процессов (неживых). И оба участника образования почвы пребывают в относительном равновесии. Двоякость структуры – один из ярких признаков земли.

Весь процесс принято делить на первичный и антропогенный (связанный с влиянием человека). Изначально почва состоит из гумусовых веществ и минеральных. Пустоты впоследствии заполнит воздух, там поселятся микроорганизмы, разлагаемые после гибели, и тем самым органически обогащающие землю. Антропогенный процесс показывает, как почвообразование зависит от деятельности человека. Люди занимаются земледелием, выращивают в почве самые разные культуры, добавляют в землю удобрения для лучшего урожая.

В науке же началом почвообразования принято считать тот момент, когда продукты выветривания горных пород заселили микроорганизмы и растения. Раздробленная горная порода так и становится почвой, принципиально новым природным телом. И самым существенным свойством этого нового тела является плодородие.

Почва состоит из нескольких частей, соотношение которых неодинаково. Это твердая, жидкая, газообразная и живая части. Содержание органических веществ и живых организмов закономерно уменьшается от верхних горизонтов почв к нижним.

Описание состава почвы.

• Твердая часть. В ней преобладают минвещества литогенной этиологии. Это обломки первичных минералов, которые сформировались вследствие выветривания вторичных минералов и горных пород. Относится к твердой части и органическое вещество: в нем и остатки животного и растительного происхождения, и специфические гумусовые вещества, появление которых связано с преобразованием этих остатков. Плодородие грунта определяет минералогический состав твердой части. Например, минеральные соли характеризуют разные виды почв, испытывающих нехватку увлажнения.
• Жидкая часть (почвенный раствор). Это вода, которая есть в земле вместе с газами, а также растворенными оргвеществами и минвеществами. Какой именно состав почвенной влаги, зависит от особенностей процесса почвообразования, растительности, климата и т. д. Почвенный раствор – важнейшая среда для миграции химических элементов, транспортировки воды растениям и растворенных питательных элементов.
• Газообразная часть (почвенный воздух). Им заполняются не занятые водой поры почвы, в сумме объем почвенных пор может достигнуть 25-60% всего объема почвы. Этот состав непостоянен, он может меняться не только на протяжении годового, но и суточного цикла. Между почвенным воздухом и атмосферным осуществляется постоянный газообмен. Попадание кислорода в почву крайне необходимо для корневого дыхания растений.
• Живая часть. Это почвенные микроорганизмы и животные. Именно их присутствие относит почву к биокосным телам.

Структурой называют совокупность почвенных агрегатов, отличающихся по величине и форме. Особенно важной является структура верхнего горизонта, все же здесь развиваются корни растительных культур, здесь живут микроорганизмы, отсюда подпитываются растения. Почвенная структура имеет многолетнее формирование, и важную роль здесь играют живые организмы.

Верхние горизонты (слои) могут быть структурными и бесструктурными. Бесструктурная почва – это, например, песчаная. В ней крайне мало глинистых составляющих и гумуса. А вот плодородная почва имеет такое строение, что относится к структурным: она легко крошится при вспахивании, не боится ветровой и водной эрозии. Водный, воздушный и тепловой режим сбалансированы в такой земле.

Бесструктурным почвам тяжело впитывать воду, вода и воздух в них – настоящие антагонисты. Капиллярный подъем воды приводит к тому, что дожди не могут оставить влаги в этой земле, она предсказуемо пересушивается. Но и даже на такой почве можно получить хороший урожай, но только при условиях грамотной, регулируемой агротехники.

Верхний почвенный слой становится плодородным под действием двух одновременных процессов: механического разделения слоев на агрегаты (отличающихся формой и размером) и придания внутренних свойств этим элементам.

Главным, определяющим свойством почвы считается плодородие. А уже оно зависит от целого ряда других свойств.

• Поглотительная способность. Растение берет пищу корневой системой из почвенных растворов, но они для этого должны быть достаточно слабыми (т. е. мало солей в большом количестве воды). Но если солей слишком мало, растение будет голодать. Во многих случаях корни поглощают ценные для роста и развития вещества, но могут поглощать и натрий, не самый полезный для почвы. Поглотительная способность растет вместе с количеством в почве перегноя и глины. Микроорганизмы тоже важны для поглотительной способности грунта: они то берут вещества для построения собственного тела, то отдают их после смерти и при петлевании.
• Водопроницаемость. Вода просачивается в почву под силой тяжести, окружает почвенные частички. Так как поры в песках крупные, вода проникает в них беспрепятственно. А вот впитываемость ее в глиняные почвы происходит с трудом.
• Влагоемкость и водоудержание. Чем ближе водный слой к почвенной частичке, тем будет сильнее он удерживаться землей. Количество воды, которая удерживает земля, называется влагоемкостью. Глинистая, богатая на перегной почва, к примеру, в 100 г удержит 70 г воды, а 100 г песчаной почвы удержат не больше 25 г воды (а то и только 10 г).
• Воздухоемкость. В сухой земле воздухом «забиты» все скважины. Часть воздуха притягивает поверхность почвенных частиц. Она слабоподвижная, этот воздух называется поглощенным. А вот воздух, размещенный в крупных порах, считается свободным. Чтобы культурные растения развивались нормально, нужно постоянное проветривание земли, чтобы кислородный запас непрерывно восстанавливался.
• Почвенное тепло. Его земля получает от солнца, нагреваемых ее лучей. Немного тепла исходит и от внутренних нагретых слоев земли. Лучше будут нагреваться земли южных склонов, на северных склонах почва нагревается медленнее всего. Теплые почвы максимально благоприятны для роста растений и жизни микроорганизмов.
• Относительная плотность. Показывает, как масса твердой фазы земли относится к массе воды того же объема при температуре +4 градуса. Есть еще понятие объемной плотности, имеющее немалое значение. Оно определяет почвенную способность пропускать воздух, влагу и удерживать их, а также сопротивляться земледельческому инструменту.
• Пористость. Такое определение дано суммарному объему всех пор и промежутков между твердыми почвенными частичками. Пористость бывает капиллярной, некапиллярной и общей. Капиллярность, к примеру, определяет количество воды, удерживающееся тончайшими капиллярными промежутками между твердыми частями почвы.

Наиболее надежной считается генетическая классификация почвенных видов. Согласно ей, почвы бывают трех классов: нормальные, переходные и анормальные. Нормальные также называются зональными, соответствуют почвенным областям или зонами. Примеры таких почв – серые, пустынно-степные, подзолистые и т. д. Переходные – наземно-болотные и карбонатные, вторичные солонцы. Анормальные – болотные и золовые, аллювиальные. Отдельно выделяют горные виды, которым свойственна вертикальная зональность, и почвы речных пойм.

К неорганической части почвы относят минвещества. Они окружены пленкой коллоидных веществ. До 80% неорганического состава приходится на кварц, кристаллический кремнезем. В состав почвы входит практически вся таблица Менделеева. Наиболее гигиеническое значение имеют кислород и калий, кремний и кальций, кобальт и марганец, цинк, фтор, йод, медь.

По механическому составу почвы делятся на такие.

• Песчаники – это легкие виды почв, рыхлые и сыпучие, спокойно пропускающие воду. Чтобы добиться плодородности, нужно повышать уплотняющие и связующие свойства земли. Искусственный плодородный слой можно создавать глинованием.

• Супеси – тоже легкий грунт, но с большим процентом глинистых включений. На такой земле при грамотной обработке может расти все. Для садов и огородов вариант неплох.

• Глинозем – а это уже тяжелые почвы с доминированием илистых пород. В обработке они сложны, растения на них развиваются запоздало. Чтобы улучшить качества такой земли, надо вносить в нее песок, известь, торф, золу. Большое внимание надо уделять мульчированию, рыхлению культур и частоте полива.

• Суглинки – наиболее подходящий вид для возделывания огородов и садов. Суглинки легки в обработке, в них много питательных веществ, они хорошо задерживают тепло. Эту почву фактически не требуется улучшать, можно только поддерживать ее плодородные свойства: мульчированием, внесением удобрений.

Это совокупность гумуса, остатков животных и растений, целый комплекс сложных биогенных органических химических веществ. Деление почвы на виды по органическому составу – это и есть черноземы, сероземы и т. д. Характеристика главных типов почв по органическому составу.

• Тундровые. Зонам, в которых встречаются эти почвы, присуще перенасыщение водой. В этих землях мало перегноя, химическая реакция их либо нейтральная, либо слабокислая. В земледелии они задействованы слабо, нужно для этого проводить огромный список мероприятий (мелиорация, правильная обработка и подбор сортов растений и т. д.)

• Подзолистые, а также дерново-подзолистые. На них приходится более половины всей земной площади, они сконцентрированы в лесной зоне. Перегноя в них мало, мощность пахотного слоя невелика, земля – бесструктурная масса высокой плотности. Чтобы повысить плодородность этой земли, ее нужно известковать, вносить удобрение, подключать мелиорацию и т. д.

• Серые лесные. Они богаче питательными веществами, у них помощнее гумусовый слой, реакция почвы слабокислая. Содержание гумуса растет от светло-серых почв к темно-серым. Это плодородные территории, вполне пригодные для земледелия.

• Черноземные. Климат здесь сухой и теплый, есть все условия для выращивания богатого урожая. Потому большая часть черноземных земель распахана. В них очень много перегноя, минвеществ и ценной органики. У этих почв водопрочная структура, нейтральная реакция (в большинстве случаев). Агротехническая тактика в отношении этих почв – сохранение и накопление влаги.

• Каштановые. Расположены в условиях сухой степи, гумуса здесь немного, окраска почв буроватая. Они имеют щелочную реакцию. Подпахотный слой этих земель не дает в полной мере проникать воде и воздуху, потому нужна регулярная глубокая вспашка.

• Бурые. Находятся в районах сухих степей, соседствуют с каштановыми. Гумуса в них еще меньше, почвы малоструктурны и малоплодородны. Но определенные мероприятия могут сделать их пригодными для земледелия.

• Сероземы. Так называют почвы, свойственные предгорьям и низкогорьям. Здесь много минеральных солей и карбонатов. Растительность скудна, земледелие затруднительно, но при орошении и целом комплексе агротехнических мероприятий на сероземах можно выращивать хлопчатник, например.

• Солончаки, солонцы, солоди. Не имеют своей природной зоны, залегают комплексно в почве других зон. Чтобы препятствовать засолению земель, надо регулировать нормы полива, глубоко вспахивать, держать рыхлым верхний слой и т. д.

• Красноземы, желтоземы. Почвы, присущие влажным субтропикам. Реакция почвенного раствора этих земель кислая, при грамотной обработке земли станут высокоплодородными.

Для хорошей урожайности рекомендуется применять стимуляторы роста и плодо-образования растений. Компания «Ортон» почти 30 лет разрабатывает и производит натуральные стимуляторы роста и плодо-образования растений. Это средства, восполняющие недостаток природных ростовых веществ (фитогормонов) в растениях. Применение стимуляторов роста «Ортон» позволяет увеличить урожайность в 1,5 раза и улучшает качество плодов (размер, вкус, сочность).

Препараты «Ортон» безопасны для человека, животных, насекомых-опылителей (пчел, шмелей). Благодаря эффективности производимых препаратов, «Ортон» много лет удерживает лидерство на рынке натуральных стимуляторов роста и плодо-образования растений. К слову, продукция «Ортон» еще в 90-х годах успешно прошла испытания в популярной советской телепередаче «Наш сад».

Осталось лишь перечислить те пункты, которые справедливо могут давать высокую оценку этому уникальному природному телу. Вот какую роль в природном мире и жизни человека играет почва:

• запасает энергию (без чего фотосинтетическая деятельность растений невозможна);
• влияет на состав атмосферы и гидросферы, а точнее, участвует в этом процессе;
• регулирует плотность, а также продуктивность живых организмов на Земле;
• трансформирует поверхностные воды в грунтовые;
• является источником вещества для минералообразования, а также пород и полезных ископаемых;
• выступает в роли среды обитания;
• является планетарной мембраной;
• связывает биологический и геологический переворот;
• выступает фактором биоэволюции;
• защищает литосферу от чрезмерной эрозии;
• атмосферная среда обитания высших организмов защищена от негативного влияния горючих газов, и это важный аспект гигиены почвы.

И это только часть экологических, гигиенических и других ролей почвы. Она не просто становится природным веществом, способствующим росту и развитию растений. В ней есть все необходимое и для того, чтобы человек и живые существа могли наладить условно комфортное существование. То есть роль почвы – это еще важнейший фактор существования социо- и этносферы.

Это не просто богатое необходимыми питательными веществами природное тело, но и субстанция, которая сохраняет информацию о развитии этнокультурной и природной среды. По этой причине и многим другим деятельность огромного количества экологически направленных организаций, активистов заключается в сохранении естественных свойств почвы и их защите от техногенного и антропогенного влияния.