Образование почв. Почва является продуктом почвообразовательного процесса, сущность которого, по В. Р. Вильямсу, состоит в явлениях синтеза и разрушения органических веществ растениями и микроорганизмами. С того момента, когда горная порода подвергается действию солнечного света и тепла, влаги, воздуха и организмов, начинается процесс ее выветривания. Первыми организмами, принимающими участие в выветривании и начальном процессе преобразования являются бактерии. Потом к ним на помощь приходят лишайники, а дальше — мхи и высшие растения. Из сказанного нетрудно понять, что начало выветривания в то же самое время является и началом почвообразования или, точнее, подготовкой к процессу почвообразования.
В обычной разговорной речи под названием «почва» подразумевается тот верхний слой земной поверхности, в котором находятся корни растений. Но подобное понимание не совсем правильное. В этом легко убедиться, если внимательно рассмотреть вертикальный разрез верхнего слоя земной поверхности где-нибудь в лесной зоне на обрывистом склоне берега речки или оврага. Приглядываясь внимательнее, мы увидим, что самый верхний слой толщиной 1—5 см, а иногда и до 10—15 см состоит из полуразложившихся остатков листьев, хвои, веток и мха. Этот слой принято называть слоем лесной подстилки.
Под горизонтом лесной подстилки залегает второй слой серого или темно-серого цвета. Толщина этого слоя обычно колеблется от 5 до 15 см. Его темная окраска обусловлена перегнившими органическими остатками, которые носят общее название перегноя или гумуса. Весь же слой, содержащий гумус, носит название гумусового или перегнойного горизонта. Гумусовый горизонт обыкновенно бывает пронизан корнями растений. В отличие от вышележащего горизонта лесной подстилки он состоит из комков различной величины, которые легко растираются между пальцами в пылеватую серую массу.
Гумусовый горизонт светлеет книзу и переходит в следующий белесоватый иногда даже почти белый слой, состоящий из перемытых песчанистых масс, напоминающих по виду золу. Этот слой носит название подзолистого горизонта. Толщина подзолистого горизонта может быть очень различна — от 2—3 и до 15—20 см.
Книзу подзолистый горизонт с большей или меньшей постепенностью переходит в следующий слой буро-желтоватого или коричневатого цвета. (Эта окраска обусловлена главным образом отложившимися здесь соединениями железа.) От подзолистого слоя он отличается не только окраской, но также комковатым строением и большей прочностью. Комки и более крупные «глыбки» здесь уже не растираются между пальцами. Прочность комков и глыбок обусловлена тем, что рыхлые породы здесь сцементированы различными солями. Соли же образовались в результате химического взаимодействия тех растворов, которые проникли сюда из верхних слоев. Рассматриваемый нами нижний слой называют горизонтом вмывания (т. е. горизонтом, куда приносятся вещества из верхних горизонтов). Верхние же горизонты, из которых растворимые вещества вымываются, называют горизонтами вымывания.
Под горизонтом вмывания залегает уже материнская порода.
В литературе нередко верхний горизонт обозначают индексом А1 второй горизонт, т. е. горизонт вымывания, символом А2 и третий — горизонт вмывания — индексом В.
При более детальном изучении почв в каждом горизонте выделяют еще подгоризонты. Так, в горизонте А верхняя часть (лесная подстилка или степной войлок) обозначается Ао, собственно гумусный горизонт — A1 и т. д. Однако полного единства в способах обозначения у различных авторов пока еще нет. Поэтому мы в дальнейшем изложении предпочтительнее будем употреблять полные названия.
Теперь, когда мы ознакомились с разрезом верхнего слоя земной поверхности, ясно, что в разговорной речи под именем почвы подразумевают лишь один верхний горизонт почвы. На самом же деле почва состоит не из одного, а из нескольких горизонтов, причинно связанных между собой.
Почвоведение как наука возникло и развилось в нашей стране. Первое правильное и научное определение термина «почва» было сформулировано нашими учеными. Основоположником научного почвоведения был проф. Василий Васильевич Докучаев (1846—1902). Докучаев установил, что почва является самостоятельным природным телом, которое возникает на дневной поверхности любых горных пород под воздействием солнечного тепла, воды, воздуха и различного рода организмов. Он же разработал и методику исследования почв в природе. Далее В. В. Докучаев установил закон зональности почв, который послужил теоретическим базисом развития науки географии почв. Наконец, одним из важнейших положений он выдвинул вопрос об активном воздействии человека на почву в целях улучшения ее плодородия.
Правильно поставленное на научный фундамент почвоведение трудами советских ученых развилось в интереснейшую стройную науку, получившую всемирное признание и известность.
Последователь Докучаева Г. Н. Высоцкий (1865—1940) на протяжении 40 лет изучал географические условия образования почв и особенно почв степей. Он же разработал и вопрос о применении лесонасаждений в целях улучшения условий земледелия в степях. Большое значение в развитии почвоведения имели также труды П. А. Ксстычева (1845—1895), который выяснил условия, обеспечивающие плодородие почв, и показал роль структуры почвы в получении высоких урожаев. Акад. В. Р. Вильяме (1863—1939), развивая идеи В. В. Докучаева и Костычева, создал учение о травопольной системе. При этом Вильяме считал, что необходимы и полезащитные насаждения, которые являются неотъемлемой частью травопольной системы. Травопольная система и лесные полезащитные полосы дадут надёжное средство для борьбы с засухой и приведут к прогрессивному повышению урожайности.
Все эти работы, углубляя и уточняя задачи почвоведения, дали совершенно новое научное представление о почвах. В настоящее время почва рассматривается как самостоятельное природное образование (природное тело), возникшее на поверхности земной коры под воздействием тепла, влаги, воздуха и деятельности организмов.
Характерной особенностью почв является непрерывная их изменчивость как во времени, так и в пространстве. Иначе говоря, почвы возникают, развиваются и меняются в зависимости от условий. Различным физико-географическим условиям соответствуют и различные почвы. Так, например, в степных зонах преобладают почвы черноземные, в лесных подзолистые, в тундрах болотные и т. д. Если не считать Антарктиды, то поверхность материков, за исключением очень немногих мест (высокогорий и пустынь), почти сплошь покрыта почвой.
Почвы имеют огромное хозяйственное значение. С почвой связана производство пищевых средств подавляющей части населения земного шара. Поэтому почва является «первым условием жизни непосредственных производителей и всякого производства вообще». Отсюда ясно, почему изучение почв приобретает особенно большое значение.
Состав и строение почв. Почвы состоят преимущественно из рыхлых материалов, среди которых выделяют вещества минеральные и вещества органические. Первые обычно составляют главную основу почвы. Только, некоторые торфяно-болотные почвы могут содержать органических веществ даже больше, чем минеральных.
Рыхлые Минеральные вещества, глины, суглинки, супеси и пески, составляющие основу почвы, являются продуктами выветривания магматических, метаморфических или плотных осадочных горных пород. Они залегают на месте своего образования или подвергаются переносу и переотложению (часто многократному) текучими водами или ветром. Однако некоторая их часть могла получиться также в результате полного распада, органических остатков. Минеральная часть почвы представлена мелкими (от 1 мм до десятых и сотых долей микрона) частицами различных минералов (главным образом кварц, полевые шпаты, слюды, роговые обманки, а также монтмориллонит, каолин, гидрослюды, лимонит и др.).
В некоторых почвах встречается значительное количество углекислого кальция и растворимых солей (сульфаты и хлориды кальция, магния и натрия).
Органические вещества — это продукты превращений остатков растений и животных. Из приводимого нами примера (разрез подзолистой, почвы) мы видели, что в верхнем горизонте почвы можно различить мало, разложившиеся остатки растений и животных, сохранивших свою форму (листья, стебли, корни и т, д.). Глубже органические остатки уже в значительной мере потеряли свои формы, но их все же можно заметить и при помощи воды (они всплывают) отделить от минеральных веществ. При дальнейшем разложении органические остатки окончательно теряют свои прежние свойства и вступают в химическое соединение с, минеральными веществами. Эти химические соединения продуктов разложения органических остатков с минеральными соединениями, как уже говорилось, носят общее название гумуса. Гумус отличается темной окраской и является той важной частью, которая определяет плодородие ПОЧВЫ.
Благодаря присутствию гумуса верхний слой почвы как раз и имеет более темную окраску. Отличается он, впрочем, не только внешним видом, но также своим химическим составом и большим количеством: корней растений, пронизывающих этот слой. Верхний слой почвы, содержащий гумус, называют перегнойным или гумусовым горизонтом.
Мощность гумусового горизонта варьирует в различных почвах от нескольких сантиметров до 1 и даже 1,5 м, а содержание гумуса в верхней части гумусового горизонта — от десятых долей процента до 15—18%.
В подзолистых почвах слой, расположенный глубже гумусового горизонта, видимых скоплений гумуса не имеет.
Отмеченные нами горизонты, характерные для подзолистых почв, далеко не всегда встречаются в других почвах. Так, например, в черноземных почвах горизонт вымывания может быть внешне не выраженным, а; в торфяных и болотных почвах он обычно совсем отсутствует. Да и мощность самих горизонтов не только в различных типах почв, но и в почвах, одного типа может быть различна.
Огромную роль в составе почвы играют воздух и вода, которая содержится как в жидком, так и в газообразном (в порах почвы) состоянии. Поступление, передвижение и расход воды в почве имеет первостепенное значение для почвообразования и обеспечения растений влагой.
Кроме минеральных и органических веществ и воды, в почвах находятся живые организмы. Среди них в первую очередь необходимо отметить бактерий, играющих огромную роль в жизни почвы. В качестве примера можно указать на целый ряд бактерий-азотсобирателей. Одни из них обладают способностью использовать азот из воздуха и превращать его в сложные азотистые соединения. Другие способствуют накоплению азотистых соединений, которые образуются при гниении различных органических веществ, находящихся в почве, и т. д. Количество бактерий в почве исключительно велико. Согласно подсчетам в 1 см3 их может содержаться до 2—3 млрд.
Кроме бактерий, в почве обитает множество одноклеточных организмов, грибков и водорослей. Там же находятся корни растений. Из ботаники хорошо известно, как корни и особенно корневые волоски воздействуют на почву.
Наконец, в почвах живет большое количество животных: червей, насекомых (и их личинок) и мелких грызунов. Все они в большей или меньшей степени оказывают влияние на почву и ее образование. Таким образом, почва, помимо мертвой природы, заключает в себе элементы и живой природы. Последнее обстоятельство заставляет нас рассматривать почвы совместно с биосферой, тем более, что при отсутствии биосферы возникновение почв вообще было бы невозможным.
Роль других факторов в процессах почвообразования. В процессах выветривания и почвообразования решающее значение имеет климат, рельеф и др. Не все метеорологические элементы, слагающие климат, имеют одинаковое значение.
Первым и едва ли не самым важным фактором является температура. Еще при знакомстве с выветриванием отмечалось, что колебания температуры обусловливают физическое выветривание. Кроме того, тепло при наличии влаги ускоряет процессы химического и биологического выветривания, а также и процессы распада органических веществ. При низких температурах, наоборот, химическое и биологическое выветривание и процессы распада органических веществ сильно замедляются. Таким образом, естественно, что в различных тепловых зонах земного шара процессы почвообразования идут различными путями, что и приводит к созданию различных типов почв.
Вторым, не менее важным климатическим фактором выветривания и почвообразования является влага. Процессы химического и биологического выветривания и распада органических веществ без наличия влаги не могли бы иметь места. При недостатке влаги все эти процессы замедляются. Кроме того, при недостатке влаги в почве накапливаются растворимые соли: хлористый натрий, сернокислый кальций (гипс) и др.
При увеличении влажности процессы почвообразования ускоряются, но при очень большой влажности они снова замедляются и принимают другой характер. Главнейшей причиной здесь является трудное проникновение воздуха в сильно увлажненную почву. В результате бескислородного гниения конечными продуктами распада органических веществ являются не окислы, а водородные соединения (СН4, H2S, NH3 и др.),
Вообще нужно сказать, что влияние влаги на процессы почвообразования очень велико.
Огромную роль в процессах почвообразования играет рельеф. Он оказывает большое влияние на климат и грунтовые воды, а климат и грунтовые воды — на процессы почвообразования. Особенно ярко это влияние сказывается в горах, где на разных высотах и различных склонах образуются самые разнообразные почвы.
Минеральная основа почв, как уже говорилось, образуется в результате выветривания тех или других горных пород. Естественно, что различные горные породы будут придавать почвам различный характер. Здесь в первую очередь приходится отметить различие между породами водоупорными и водопроницаемыми. При наличии одного и того же количества осадков почвы, минеральной основой которых являются глины, буду содержать влаги больше, нежели почвы, имеющие песчаную основу. Не малое значение имеет и химический состав горных пород. Известно, например, что наличие соленых грунтов приводит к засоленности самих почв, что наличие известняков повышает содержание солей кальция в почвах и т. п. Тем не менее влияние минеральной основы на характер почв во много раз слабее, чем влияние климата.
Типы почв. Из всех природных факторов, влияющих на образование почв, самым могучим фактором, как мы уже имели случай отмечать, является климат. На втором месте следует поставить роль организмов и особенно растительности, потом рельеф, горные породы и т. д. Все эти факторы, действуя совместно, как раз и создают ту географическую среду, под влиянием которой развиваются различные почвенные типы.
Зональность, характерная для климата, естественно, сказывается и на почвах. Так, в холодном поясе самыми распространенными почвами являются болотные, в умеренном подзолистые для лесной зоны и черноземные для степной. В жарком поясе распространены латеритные почвы.
Болотные, или заболоченные, почвы. Болотные, или заболоченные, почвы наибольшим распространением пользуются в зоне тундр. Для зоны тундр характерны короткое и прохладное лето (со средней температурой июля менее 10°) и длинная холодная зима (более 8 месяцев). Несмотря на малое количество атмосферных осадков (200—250 мм в год), низменная поверхность тундры почти всегда сильно заболочена. Последнее объясняется тем, что в условиях тундры испарение очень мало.
Потом при равнинности тундры величина стока очень незначительна. В результате приход влаги больше ее расхода. Кроме того, нужно отметить еще и тот факт, что за короткое лето тундра оттаивает только с поверхности, и мерзлый грунт, расположенный на глубине около метра, для воды остается непроницаемым. В результате высокого стояния грунтовых вод процесс почвообразования протекает здесь при условиях большой влажности. Избыток влаги затрудняет проникновение воздуха в почву, что создает особые условия гниения растительных и животных остатков (без доступа кислорода). Кроме того, господствующие низкие температуры почвы сильно замедляют процессы распада органических остатков.
Следствием указанных причин является накопление полуразложившихся растительных остатков, очень близких по своему характеру к торфу. Поэтому болотные почвы могут быть плодородными только в тех случаях, когда будет произведено их осушение и рыхление. Осушение и рыхление усилит приток кислорода воздуха в почву, что и обусловит более быстрое разложение (минерализацию) растительных остатков.
Органические вещества при распаде без достаточного количества кислорода дают метан (СН4), сероводород (H2S), фосфористый водород (РН3), органические кислоты и т. д. Тот же недостаток кислорода приводит к образованию своеобразных, очень типичных для болотных почв закисных соединений железа: вивианита Fe3(РО4)2∙8Н2О, пирита и марказита (FeS2), сидерита (FeCO3) и др. При достаточном же количестве кислорода получаются окисные соединения, увеличивающие плодородие почвы.
На вертикальном разрезе типичной болотной почвы прежде всего бросается в глаза торфяной слой (торфяной горизонт). Сверху он имеет обыкновенно светло-бурую окраску, которая книзу постепенно темнеет. Весь этот слой, достигающий от 25 см до 1—2, а иногда и более метров, состоит из остатков мха и другой болотной растительности. Сверху растительные остатки обычно хорошо сохранили свою форму, а в нижних частях нередко образуют сплошную торфяную массу, в которой трудно узнать остатки растений. Под торфяным слоем чаще всего мы встретим вязкую и липкую синеватую глину (иногда она бывает синевато-серой или желтовато-зеленой). Значительно реже может встретиться супесь или даже песок коричневатого цвета, чаще всего с зеленоватыми разводами. Этот слой, залегающий непосредственно под торфяным горизонтом, называют глеевым горизонтом.
Болотные почвы делят на две большие группы: торфяно-болотные и иловато-болотные. Первые образуются на минеральной основе, бедной зольными веществами, т. е. на выщелоченных породах, где произрастают менее прихотливые водные растения (мхи). Вторые, наоборот, возникают на той минеральной основе, которая богаче зольными веществами, а потому имеет более разнообразную растительность: осоки, камыши и др.
Болотные почвы, помимо тундровой зоны, широко распространены и в таежной зоне, особенно в пониженных, легко заболачиваемых местах.
Почвы подзолистого типа. Подзолистые почвы, или, точнее, почвы подзолистого типа почвообразования, широко распространены в лесной зоне.
Для образования почв подзолистого типа необходимо увлажнение верхнего горизонта в такой степени, чтобы вода могла просачиваться вниз. Просачиваясь, она выщелачивает, или, как говорят, оподзоливает, горизонт вымывания. В зависимости от количества просачивающейся воды оподзоленный слой имеет различную мощность (от еле заметных белесых пятен до сплошной белесоватой полосы различной ширины). Подобные условия могут существовать при наличии лесной растительности и умеренного климата. Здесь, под защитой крон деревьев, испарение с поверхности почвы значительно уменьшается. Уменьшение испаряемости приводит к более сильному увлажнению верхних горизонтов почвы. Увлажнение и сравнительно высокая температура почв в летнее время как раз и приводит к тому выщелачиванию верхних горизонтов лесных почв, о которых только что говорилось. При этом, естественно: чем больше атмосферных осадков, тем интенсивнее протекает процесс выщелачивания и тем больше толщина оподзоленного слоя (рис. 238).
Почвы, развивающиеся в условиях лесной и луговой растительных формаций, делятся на подзолы (образующиеся в условиях сомкнутого, леса без травяного покрова), дерново-подзолистые (образующиеся в условиях осветленного леса с травяным покровом) и дерновые почвы, образующиеся под луговой растительной формацией. Дерново-подзолистые почвы делятся на слабо, средне и сильно оподзоленные по степени выраженности подзолистого горизонта (у первых он в виде пятен, у вторых образует слой, мощность которого не превышает мощности перегнойного горизонта, а у третьих мощность его больше мощности перегнойного горизонта).
Черноземные почвы. Черноземные почвы (или, точнее, почвы черноземного типа почвообразования) отличаются темным, иногда даже почти черным цветом, крупитчатой структурой, большим количеством гумуса (от 6—10 и до 20%), большой мощностью и исключительным плодородием (рис. 239). Черноземные почвы характерны для степной и лесостепной зон.
В степной зоне выпадает сравнительно небольшое количество осадков (в наших степных районах оно обычно менее 350—300 мм). Кроме того, осадки здесь падают неравномерно (большая их часть приходится на конец весны и начало лета). Весной, кроме того, в почву поступает большое количество талых снеговых вод. Таким образом, почвы увлажняются главным образом весной и в начале лета, а потом в течение длительного периода испытывают недостаток влаги. Характерная для степей травяная растительность ежегодно дает очень большое количество растительных остатков. Эти растительные остатки, получающиеся в результате отмирания надземных и подземных частей степных растений, имеют возможность энергично разлагаться главным образом весной, когда поверхностные горизонты почвы достаточно насыщены талыми водами, а также отчасти осенью. В летнее время, при быстром испарении запасов влаги, процессы распада органических веществ почти прекращаются. То же происходит и зимой в силу недостатка тепла.
При этих условиях в почве происходит непрерывное накопление продуктов неполного разложения органических остатков (в виде устойчивых гумусовых соединений). Те же условия малой влажности и значительной испаряемости приводят к тому, что влаги обычно хватает лишь на перенос легко растворимых солей и карбонатов из верхних горизонтов почвы в нижние.
При рассматривании вертикального разреза черноземной почвы бросается в глаза очень мощный гумусовый слой, имеющий темную или почти черную окраску. Толщина этого слоя во многих случаях достигает 1 м. Эта темная окраска с глубиной несколько ослабевает и сменяется более светлой прослойкой, обычно содержащей значительное количество карбонатов, нередко в виде различных включений (известковых конкреций, прослоек, натеков). Отмеченный нами верхний мощный темно окрашенный слой
заключает в себе и горизонт вымывания и горизонт вмывания, между которыми нет ясно выраженной границы. Этот темно окрашенный, богатый гумусом слой в черноземных почвах нередко называют горизонтом накопления. Сюда полностью включается весь горизонт вымывания.
В горизонт вмывания гумус проникает неравномерно, как бы языками, что хорошо видно на почвенных разрезах. Кроме того, гумусом заполняются норы, прорытые различными животными. Эти темные включения в более светлых толщах горизонта вмывания обычно называют «кротовинами». Конкреции же углекислой извести, имеющие обыкновенно округлую вытянутую форму, называют «белоглазкой».
Черноземные почвы, образовавшиеся в условиях большого увлажнения (в лесостепной зоне), имеют более ясно выраженный горизонт вымывания. Легко растворимые соли и углекислые соли кальция (карбонаты) в нем обычно уже не встречаются. Почвы же, образовавшиеся в условиях недостаточного увлажнения (в степных областях), содержат карбонаты даже и в верхних горизонтах. Наличие этих солей легко обнаружить по «вскипанию». Поэтому глубина, на которой обнаруживается вскипание, служит хорошим показателем не только характера почв, но и условий их образования.
Для большинства черноземных почв, как уже указывалось, характерно крупитчатое, даже зернистое строение. Оно обусловливается, по-видимому, присутствием солей кальция, скрепляющих мелкозем. Крупинки настолько плотны, что даже при сильном смачивании не распадаются. Подобная структура очень благоприятствует и увлажнению и проникновению в почву воздуха. При выпадении дождя крупинки (зерна) сначала жадно впитывают влагу, а потом, «насытившись», дают возможность проникать влаге (между зернами) в более глубокие слои. После дождя черноземные почвы корки не образуют. Следует отметить, что через 4—5 лет обработки почвы зернистая структура чернозема ухудшается.
В зависимости от различных климатических условий характер черноземных почв значительно меняется. Различают чернозем тучный, выщелоченный, деградированный и др. Тучный — это тот типичный чернозем с большим содержанием гумуса (10—20%), о котором говорилось вначале. Тучные черноземы обычно содержат значительное количество солей кальция.
При более влажном климате образуются так называемые выщелоченные черноземы, которые отличаются меньшим содержанием гумуса (4—6%) и солей кальция.
В тех случаях, когда лес надвигается на степь, создаются иные условия почвообразования. Накопившийся ранее перегной при увеличении влажности почв начинает быстро разлагаться (минерализоваться), а получившиеся минеральные вещества выщелачиваются. В результате получается так называемый деградированный (оподзоленный) чернозем, обедненный гумусом и растворимыми минеральными веществами.
При большой сухости климата степная растительность сменяется сухостепной или полупустынной, которая сплошного покрова не образует. Меньшее количество растительных остатков и большая сухость приводят к образованию уже иных почв, в большей или меньшей степени отличающихся от черноземных. Сюда в первую очередь относятся так называемые каштановые почвы. Они отличаются коричневатой окраской, отсутствием крупитчатости и малым количеством перегноя (3—5%). В пустынных степях, где растительность еще беднее, образуются так называемые бурые почвы и сероземы, в которых перегноя еще меньше (1—2%). Малое количество выпадающих осадков и сильное испарение являются причиной того, что даже легко растворимые соли натрия и калия нередко остаются в глубоких горизонтах этих почв. В понижениях, где грунтовые воды подходят близко к поверхности, почвы оказываются в большей или меньшей степени засоленными. Так возникают солончаки.
Здесь возможны два случая. Первый случай, когда солоноватые грунтовые воды по капиллярам почвы поднимаются вверх и испаряются. При этом на поверхности почвы мало-помалу образуется налет соли или даже соляная корка. Участки подобного рода называют солончаками. Второй случай — как бы обратный первому. Атмосферные воды (дождевые, талые снеговые) просачиваются в глубь почв и переносят растворы солей из верхних горизонтов почвы в нижние. Это так называемые солонцы. В сухое время солонцы нередко растрескиваются, а при избытке влаги превращаются в топкую грязь. Между солончаками и солонцами существуют переходы.
Латеритные почвы. Латеритные почвы (или точнее, почвы латеритного типа почвообразования) широко распространены в тропическом поясе и отличаются от других почв своей красной окраской (кирпично-красной или буро-красной) и значительной мощностью.
Красная окраска латеритных почв обусловливается большим количеством гидратов окислов железа и алюминия, которые находятся в верхних горизонтах, а также сравнительно малым содержанием гумуса. Как первое, так и второе связано с энергичным распадением горных пород и органических остатков, при наличии высоких температур и значительной влажности.
Породами, образующими латериты, могут быть: гнейсы, граниты,, диориты, диабазы, базальты и другие, богатые силикатами и алюмосиликатами. В условиях тропического климата, т. е. при постоянной высокой температуре и значительной влажности, происходит полное разложение пород на глубину, нередко измеряемую десятками метров.
На первый взгляд может показаться странным, почему латеритные почвы содержат мало гумуса. В тропических и особенно экваториальных странах растительность исключительно богата, и она дает большое количество растительных остатков. Казалось бы, здесь-то и должны накопиться большие массы перегноя. Но этого не происходит потому, что господствующая высокая температура и большая влажность обеспечивают быстрое и полное распадение растительных и животных остатков. Органические вещества, распадаясь до конца, дают здесь минеральные соли. Несмотря на малое содержание гумуса, некоторые красноземные почвы отличаются большим плодородием.
Различие в климатах и горных породах обусловливает различные типы латеритно-красноземных почв, среди которых выделяют типичные латеритные почвы, красноземы, желтоземы и др.
Эрозия почв и борьба за сохранение почв. Под названием эрозии почв подразумевается смывание почвенного покрова главным образом текучими водами. Здесь имеется в виду образование оврагов и рытвин, сокращающих площади почв, непосредственный унос верхнего слоя почв дождевыми и талыми водами, а также унос растворимых веществ из почвы. Насколько велик этот смыв, можно видеть из следующих примеров.
Согласно подсчетам в Орловской области каждое весеннее таяние уносит на склонах южной экспозиции с одного гектара 8 т почвы. В некоторых отдельных случаях этот унос может быть еще больше (на правом берегу Волги у Хвалынска он достигает 16 г с 1 га). Неправильное использование земельных угодий приводит иногда к превращению огромных массивов и даже целых районов в пустыни, сплошь покрытые оврагами и балками, совершенно непригодными для земледелия.
Процесс смыва почвенного покрова в степных и лесостепных районах при естественных условиях обычно протекает медленно. Главным хранителем почвенного покрова здесь является растительность. Она же восстанавливает и убыль почв. "Вмешательство человека может резко нарушить это состояние. Мы уже не раз отмечали, как неразумная вырубка лесов и распашка склонов приводит к образованию оврагов и смыву огромного количества почвенных масс. Согласно подсчетам в степях и лесостепях с 1 км2 ежегодно уносится почвы около 2 тыс. т.
Из сказанного нетрудно понять, что снос почвенного покрова является большим злом для хозяйства всякой страны. Отсюда же ясно, какое огромное значение имеет борьба за сохранение почвенного покрова.
Изучение условий сноса почвенных масс указывает и пути борьбы с этим явлением.
Мы уже говорили, что главным фактором «эрозии почв» является поверхностный сток атмосферных вод (талых снеговых и дождевых). Лучшим же хранителем и восстановителем почвенного покрова является растительность. Отсюда первый путь борьбы с эрозией — это изменение характера поверхностного стока, а второй путь — изменение характера растительности.
Наибольшую скорость потоки имеют на склонах, на которых и происходит наибольший смыв. Лесные полосы, расположенные по горизонталям, в значительной степени парализуют деятельность этих потоков. В помощь ;им на путях мощных потоков вводится еще обвалование (валы также располагаются по горизонталям). Валы разбивают потоки на части, удлиняют их путь, что благоприятствует проникновению вод в почву и задержанию смытой почвы.
Сооружение запруд и плотин парализует эрозионную работу речек и поднимает уровень грунтовых вод. Все это благоприятствует развитию растительности. А увеличение растительности уменьшает величину и характер поверхностного стока.
Таковы главнейшие пути борьбы с «эрозией почв» в степных и лесостепных районах. Примером широкого воздействия на природу степных и лесостепных областей нашей родины является создание полезащитных лесных полос, водоемов и других противоэрозионных сооружений.
Влияние человека на почвы. Почвы давно и широко используются человеком в его хозяйственной деятельности. Поэтому естественно, что влияние человека на почвы очень велико. Воздействие человека на почвы может быть положительным (если оно приводит к повышению их плодородия), может быть и отрицательным. Остановимся сначала на воздействиях положительного характера.
Периодическое вспахивание и разрыхление поверхностных слоев почвы создают благоприятные условия для проникновения кислорода воздуха в почву, предохраняют почву от потери влаги, что несомненно улучшает большинство используемых человеком почв. Однако в некоторых случаях неразумно проведенное вспахивание может принести и значительный вред. Сюда в первую очередь следует отнести распашку крутых склонов в степных и лесостепных районах. Сплошной травяной покров предохраняет крутые склоны от размывания их талыми весенними и ливневыми потоками. В разделе, посвященном деятельности текучих вод (тема «Овраги»), мы приводили достаточно примеров, когда распашка склонов создавала условия для быстрого развития оврагов на огромной площади. Напомним, что в США подобные неразумно произведенные вспашки привели к катастрофическому смыву почв и превращению когда-то ценных земель в пустыню.
Очень положительное влияние на почвы оказывает рациональное размещение культур, плодопеременная система и особенно правильная травопольная система. Положительным фактором является также рациональное внесение соответствующих удобрений. Известно, например, что для подзолистых почв с недостаточным количеством гумуса полезно торфяное удобрение. Но введение большого количества торфа (особенно торфа, взятого с верховых болот) может принести вред. Однако этот вред может быть парализован, если к торфу прибавить известь (известь нейтрализует кислотность торфа). Известно также, что даже небольшое количество известкового удобрения значительно повышает плодородие подзолистых почв.
Огромную роль в улучшении степных почв играет искусственное орошение. При обилии солнечного тепла и увеличении влаги здесь происходит резкое улучшение почв. Но и этот положительный фактор, применяемый без достаточного учета условий может привести, например, к засолению почв.
Из приведенных примеров как положительного, так и отрицательного воздействия человека на почвы ясно одно, что в основу разумного воздействия должно быть положено тщательное изучение почв и тех географических условий, при которых эти почвы развивались. Однако такое рациональное воздействие человека на почвы возможно только в тех странах, где ведется плановое и рациональное использование земельных фондов.
В нашей стране большое внимание уделяется улучшению плодородия почв, и в различных зонах применяются различные методы, способствующие сохранению структуры и плодородия почв.
—Источник—
Половинкин, А.А. Основы общего землеведения/ А.А. Половинкин.- М.: Государственное учебно-педагогическое издательство министерства просвещения РСФСР, 1958.- 482 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
