Свойства почв, их биопродуктивность и плодородие определяются в значительной степени качественным составом и относительным содержанием отдельных соединений. Однако полностью изучить вещественный состав почвы в настоящее время - задача трудная, хотя определенные успехи в данном направлении имеются. Например, относительно полно изучен состав минералов некоторых почв, идентифицированы некоторые органические соединения индивидуальной природы (сахара, аминокислоты, кислоты жирного ряда, витамины, ферменты и т. д.), собраны сведения о составе и свойствах минерально-органических соединений комплексной природы.[ ...]

Следует иметь в виду, что почвенные соединения диспергированы до молекулярного уровня, по-видимому, только в почвенных растворах. Поэтому основная часть процессов трансформации вещества и химических взаимодействий протекает при наличии в почвах жидкой фазы, т. е. при достаточном уровне влажности. Основная часть соединений твердой фазы почвы в различной степени агрегирована.[ ...]

Характерная черта любых почв - наличие в них сложной системы разнообразных минерально-гумусовых соединений, образование которых является глобальным следствием взаимодействия продуктов биологического происхождения с компонентами горных пород. Вещественный состав почв формируется в результате их длительного функционирования и эволюции. О значительном возрасте типичных почвенных соединений свидетельствуют результаты радиоуглеродного датирования почвенного гумуса (п-102- п-104 лет), являющегося составной частью минеральногумусовых веществ.[ ...]

Таким образом, характерная черта почвообразования - накопление специфических, характерных для всех типов почв соединений, входящих в состав твердой фазы. Часть этих соединений сложна по своей химической структуре, относительно стабильна и образует сложные надмолекулярные структуры (коллоидные, агрегатные, микроагре-гатные), которые имеют первостепенное значение в формировании морфологических признаков отдельных генетических горизонтов.[ ...]

Дифференциация состава, свойств и процессов в почвах ярко проявляется на агрегатном, горизонтном, профильном и ассоциативном уровнях. Например, дифференциация состава почвы на агрегатном и микро-агрегатном уровнях просматривается визуально при незначительном увеличении в шлифах под микроскопом (рис. 3). Преимущественное перемещение почвенной влаги по трещинам и межагрегатному пространству - пример локализации и дифференциации почвенных процессов (рис. 4).[ ...]

Важной чертой любого типа почвообразования является формирование почвенного профиля, также дифференцированного по составу, свойствам и процессам.[ ...]

Рисунки к данной главе:

Схема биогеохимического круговорота, место в нем биологического круговорота. Вынос веществ в сферу геологического круговорота и поступление вещества в почву извне,

Министерство образования и науки РФ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
(ГОУ ВПО ИГУ)
ПОЧВА
	Руководитель
	Мартынова Наталья Александровна
	Студентка 2 курса заочного отделения
	Географического факультета
	Специальность «Природопользование».
	Лопаткина Ольга Александровна
Иркутск 20 11

ВВЕДЕНИЕ
1. ЧТО ТАКОЕ ПОЧВА
1.1. ПОЧВА – ОСОБОЕ ТЕЛО ПРИРОДЫ
1.2. ПОЧВЕННЫЙ ИНДИВИДУМ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ

ВВЕДЕНИЕ

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

Учение о почве как о самостоятельном естественно-историческом теле природы было создано в конце XIX столетия великим русским естествоиспытателем Василием Васильевичем Докучаевым (1846-1903) и развито блестящей плеядой его учеников и последователей. Оно сформировалось в начале нашего века в новую отрасль естествознания - современное генетическое почвоведение (генетическое потому, что в его основе лежит учение о генезисе - происхождении, развитии и эволюции - почв).

1. ЧТО ТАКОЕ ПОЧВА

С появлением земледелия человек ввел в свой обиход представление о почве как об относительно рыхлом землистом слое, в котором укореняются наземные растения и который служит предметом земледельческой обработки; бытовавшее до этого понятие отождествляло почву с землей - участком поверхности, на которой обитает человек. Простое представление о почве вполне удовлетворяло человечество в течение нескольких тысячелетий исторического развития, так как человек еще не сталкивался вплотную с теми проблемами земледелия, перед которыми он был поставлен в последние столетия, - проблемами голода, малоземелья, катастрофической эрозии, опустынивания, падения плодородия, необходимости получения все большей продукции со все меньшей площади. Решение этих общих задач привело к зарождению новой науки на рубеже XX в. - почвоведения. Важно, что эта наука развивалась не как чисто описательная и умозрительная дисциплина, а сформировалась в ответ на практические запросы бурно развивающегося земледелия индустриальной эры.

Существовавшие ранее определения стали непригодны, поскольку не характеризовали всю специфику почвы как природного тела и не отражали ее наиболее характерные особенности. Тройственное отношение человека к почве - как к природному телу, предмету труда и продукту труда - усложнило выбор наиболее точного научного определения почвы. К середине прошлого века в трудах агрономов, агрогеологов, агрохимиков сложилось определение почвы, отождествляющее ее с пахотным слоем, который служит непосредственным предметом обработки и в котором сосредоточена главная масса корней растений, причем основное внимание обращалось на вещественный состав этого верхнего слоя земной коры (смесь минеральных и органических элементов). Такое субстанционное определение почвы было распространено вплоть до появления работ В. В. Докучаева, показавшего его научную несостоятельность и давшего новое определение почвы, совершившее переворот в науке. Первую формулировку нового определения почвы В. В. Докучаев дал в докладе о принципах естественной классификации почв на заседании Отделения геологии и минералогии Санкт-Петербургского общества естествоиспытателей 14 апреля 1879 г., где он сказал: «Если изучать почву по ее наиболее типичным, наиболее распространенным и наиболее естественным представителям (чернозем и северные сухопутно-растительные почвы), тогда неизбежно придется сделать такое определение ее: это суть поверхностно лежащие минерально-органические образования, которые всегда более или менее сильно окрашены гумусом и постоянно являются результатом взаимной деятельности следующих агентов: живых и отживающих организмов (как растений, так и животных), материнской горной породы, климата и рельефа местности». На протяжении двадцати лет он оттачивал это определение, стремясь сделать его наиболее научно точным. В своей последней крупной работе «Лекции о почвоведении» (1901) В.В.Докучаев написал, что почва «есть функция (результат) от материнской породы (грунта), климата и организмов, помноженная на время». Самое главное в докучаевском определении почвы, сыгравшем столь выдающуюся роль в развитии новой науки, - это то, что оно, во-первых, ставит почву в ряд самостоятельных природных тел, качественно отличающихся от всех иных тел природы. Во-вторых, согласно докучаевскому определению, почва - это явление историческое, имеющее свой возраст и историю образования. Наконец, третье - это подчеркнутое в самом определении наличие функциональных связей между почвой и всеми другими природными телами и явлениями. Одновременно с докучаевским направлением, в котором почва рассматривалась прежде всего как самостоятельное природное тело в его функциональной зависимости от других природных тел и явлений, в русской науке развивалось и другое направление, связанное с именами П. А. Костычева (1845-1895) и В. Р. Вильямса (1863-1939). Эти ученые обращали внимание в первую очередь не на «входящие» функции почвы, а на «выходящие », на отношение к почве произрастающих на ней растений. Соответственно и даваемое ими определение почвы подчеркивало совершенно другую ее сторону. Развивая идеи П. А. Костычева о почве как среде произрастания растений, академик В. Р. Вильямс дал такое определение почвы в своем учебнике почвоведения: «Когда мы говорим о почве, мы разумеем рыхлый поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений. Понятие о почве и ее плодородии неразделимо. Плодородие - существенное свойство, качественный признак почвы, независимо от степени его количественного проявления. Понятие о плодородной почве мы противопоставляем понятию о бесплодном камне, или другими словами, понятию о массивной горной породе». Подходы В. В. Докучаева и П. А. Костычева - В. Р. Вильямса взаимно дополняют и обогащают друг друга, характеризуя в целом русскую почвенно-генетическую школу. Поэтому вполне оправданным служит объединение этих двух направлений генетического почвоведения в едином определении почвы. Соответственно, в современном почвоведении принято такое определение: почва - это обладающая плодородием сложная полифункциональная и поликомпонентная открытая многофазная структурная система в поверхностном слое коры выветривания горных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени.

Необходимо подчеркнуть, что данное определение почвы является субстанционно-функционально-атрибутивным. В нем имеются указания на вещественное содержание объекта, на его функциональные связи с другими объектами природы и, наконец, на его главные качества. В тех или иных конкретных формулировках оно сейчас является общепринятым в науке и надежно определяет почву как предмет почвоведения, с одной стороны, и как самостоятельное природное тело, с другой.

1.1. ПОЧВА – ОСОБОЕ ТЕЛО ПРИРОДЫ

Если классифицировать все природные физические тела Земли на живые (живущие организмы) и косные (горные породы и минералы, магма), то почва среди них занимает особое промежуточное положение, являясь, по выражению академика В. И. Вернадского (1863-1945), биокосным телом природы. Особое положение почвы определяется тем, что, во-первых, в ее составе участвуют как минеральные, так и органические вещества и, что особенно важно, большая группа специфических органических и органоминеральных соединений - почвенный гумус. Кроме того, неотъемлемую часть почвы - ее живую фазу - составляют живые организмы: корневые системы растений, почвообитающие животные разного размера вплоть до одноклеточных Protozoa, огромное разнообразие микроорганизмов. Именно поэтому почва является многофазной системой, включая твердую, жидкую, газообразную и живую фазы в отличие от других природных тел. Даже аналитически невозможно отделить почвенные микроорганизмы от почвенного гумуса, что выражается в их суммарном определении общего содержания органического вещества в почве.

Всякая природная почва состоит из последовательно сменяющих друг друга вниз от поверхности слоев генетических горизонтов, образовавшихся в результате изменения исходной горной породы в процессе почвообразования. Вертикальная последовательность горизонтов образует почвенный профиль.

1.2. ПОЧВЕННЫЙ ИНДИВИДУМ

Почва - природное тело, имеющее определенную протяженность в трех измерениях пространства. Как всякое природное тело, она имеет свое положение в пространстве, объем и границы.

Нижняя граница почвы определяется, согласно П. С. Коссовичу (1862-1915), глубиной, на которую произошло изменение исходной горной породы в ходе почвообразования. Однако для решения этого вопроса на практике в истории почвоведения были предложены разные критерии.

В. В. Докучаев предложил принимать за нижнюю границу почвы максимальную глубину ее прокрашивания гумусом, т. е. включал в толщу собственно почвы только горизонты А и В, понимая под горизонтом А гумусовый слой и под горизонтом В - слой, переходный по гумусированности (в настоящее время под горизонтом В понимается слой иллювиально-метаморфического преобразования породы); нижележащий же горизонт С - материнскую породу - он относил к подпочве. П. А. Костычев считал, что нижняя граница почвы определяется глубиной проникновения основной массы корней растений. Академик К. Д. Глинка (1867-1927) отождествлял нижнюю границу почвы с нижней границей коры выветривания, хотя и подчеркивал принципиальное различие между ними. Г.Н.Высоцкий (1863-1939) определял нижнюю границу почвы глубиной ее ежегодного промачивания атмосферными осадками.

Таким образом, вопрос о нижней границе почвы решается сложно и часто неоднозначно, в зависимости от того, в каких целях он рассматривается: при изучении почвы как естественно-исторического природного тела, как среды обитания растений или как объекта инженерно-технической мелиорации.

В настоящее время в почвоведении принято включать в состав почвы горизонты О, А, В и их дериваты (Т, Е, G), а нижележащие горизонты С, D, R относить к подпочве в соответствии с принципом Докучаева - Коссовича (определение почвенных горизонтов см. ниже в соответствующем разделе учебника).

Верхняя граница почвы - это поверхность раздела между почвой и атмосферой, т. е. поверхность суши Земли, либо между почвой и гидросферой для подводных почв (плавневые, маршевые, мангровые, затопленные рисовые почвы и т. п.).

Что же касается боковых границ почвенного тела, то, поскольку почвенный покров суши Земли является сплошным и почвы переходят одна в другую обычно постепенно, без резко выраженных границ раздела, граница между двумя разными почвами становится диффузной и трудно выделяется в натуре. Однако это не значит, что границы нет: диффузная граница - это тоже граница, но имеющая некоторые пределы неопределенности. В почвоведении принято определение боковых границ почвы как вертикальных поверхностей раздела между соседствующими почвенными индивидуумами.

Поскольку почва является сложной структурной системой, она всегда имеет какую-то степень неоднородности. Отсюда задача определения почвенного индивидуума сводится к отысканию тех пределов почвенной неоднородности, которые позволяют говорить о самостоятельном природном теле, отличном от окружающих тел. Соответственно почвенный индивидуум (педон - по терминологии современной школы США, почвенная особь, элементарная единица почвы) - это минимальный объем почвы, горизонтальные размеры которого достаточно большие, чтобы иметь полный спектр вариабельности соотношений генетических горизонтов, соответствующий минимальной горизонтальной неоднородности почвы по диагностическим признакам (рис. 1).

В зависимости от типа почвы и ее строения горизонтальные размеры почвенного индивидуума могут колебаться в широких пределах от долей до десятков и сотен квадратных метров. По измерениям Ф.И.Козловского (1972), площади почвенных индивидуумов (в м2) для дерново-подзолистой почвы на покровном суглинке Подмосковья составили от 1,75 до 28, для типичного чернозема на лессовидном суглинке Курской области - 28 и для лугово-каштановой почвы на элювии шоколадных глин Сарпинской низменности - 7. В плане реальная форма почвенного индивидуума может быть весьма разнообразной - гексагональной, округлой, овальной, вытянутой по какой-то одной оси, амебовидной, ветвистой - в зависимости от микрорельефа, строения и характера горных пород, гидрогеологических условий.

Ряд одинаковых почвенных индивидуумов в своем совместном простирании по площади дают элементарный почвенный ареал (рис. 2), под которым понимается единица почвенного покрова, относящаяся к одной классификационной единице наиболее низкого таксономического ранга, занимающая пространство, со всех сторон ограниченное другими элементарными почвенными ареалами или непочвенными образованиями (В. М. Фридланд, 1965). Аналогичными понятию элементарного почвенного ареала (не синонимами, но в принципе соответствующими друг другу) являются следующие понятия, в разное время введенные в науку. П олипедон - школа США, 1960; педотоп - Э. Эвальд, 1966; женон - Ж. Булей, 1969.

1.3. МЕСТО И РОЛЬ ПОЧВЫ В ПРИРОДЕ

Располагаясь на границе соприкосновения и взаимодействия планетарных оболочек - литосферы, атмосферы, гидросферы - и развиваясь в результате их взаимодействия, трансформированного через активную (при жизни) и пассивную (после отмирания) деятельность наземных организмов, почва играет специфическую роль в этой сложной системе земных геосфер, формируя особую геосферу - педосферу, или почвенный покров Земли (рис. 3).

Одновременно почва является компонентом биосферы - области распространения жизни на Земле, по определению академика В. И. Вернадского.

Глобальные функции почвы многогранны, их несколько.

Первая и главная из них - это обеспечение существования жизни на Земле. Именно из почвы растения, а через них и животные, и человек получают элементы минерального питания и воду для создания своей биомассы. В почве аккумулируются необходимые организмам биофильные элементы в доступных для них формах химических соединений. В почве укореняются наземные растения, в ней обитает огромная масса почвообитающих животных, она плотно населена микроорганизмами. Без почвы существование природных ассоциаций живых организмов на Земле невозможно. Важно при этом подчеркнуть диалектическое единство биосферных процессов: почва - это следствие жизни и одновременно условие ее существования.

Вторая важнейшая глобальная функция почвы - это обеспечение постоянного взаимодействия большого геологического и малого биологического круговоротов (циклов) веществ на земной поверхности. Попадая на поверхность земли (при формировании земной коры, вулканизме, излияниях в разломах), первичные горные породы подвергаются выветриванию. В верхней части коры выветривания формируется почва, аккумулирующая элементы питания живых организмов. Эти элементы захватываются из почвы растениями и через ряд промежуточных трофических циклов (растения - животные - микроорганизмы) возвращаются назад в почву, что и составляет малый биологический круговорот веществ. Из почвы элементы частично выносятся атмосферными осадками в гидрографическую сеть, в зоны аккумуляции и в конечном итоге в Мировой океан, где дают начало образованию осадочных горных пород, которые в геологической истории Земли могут либо выйти опять на поверхность, либо вначале подвергнуться глубинному метаморфизму. Это большой геологический круговорот веществ. Почва является связующим звеном и регулятором взаимодействия двух этих циклов вещества на земной поверхности.

Третья глобальная функция почвы - регулирование химического состава атмосферы и гидросферы. Почвенное «дыхание» вместе с фотосинтезом и дыханием живых организмов играет определяющую роль в создании и поддержании состава приземного слоя атмосферного воздуха, а через него и атмосферы в целом. В геологической истории Земли, вероятно, почва сыграла немаловажную роль в создании современной атмосферы. С другой стороны, именно почвенный покров определяет состав тех веществ, которые поступают в гидросферу на континентальной ветви глобального круговорота воды.

Четвертая глобальная функция почвы - регулирование биосферных процессов, в частности плотности жизни на Земле, путем динамичного воспроизводства почвенного плодородия, в чем опять-таки рельефно проявляется диалектика природы, поскольку почва имеет свойства, обеспечивающие жизнь растений, и лимитирующие ее факторы. Распределение живых организмов на суше Земли и их плотность в значительной степени определяются географической неоднородностью почвы и ее плодородием наряду с климатическими факторами.

Наконец, пятая глобальная функция почвы - это аккумуляция активного органического вещества и связанной с ним химической энергии на земной поверхности. В конкретном проявлении биосферы на Земле почва является неотъемлемым компонентом природных экосистем или биогеоценозов по терминологии академика В.Н.Сукачева (1880-1968), из которых состоит биосфера, входя в них в качестве особой подсистемы, связанной с другими подсистемами данной экосистемы и окружающих экосистем многочисленными прямыми и обратными функциональными связями (схема 1).

1.4. МЕСТО И РОЛЬ ПОЧВЫ В ЖИЗНИ И ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА

В экосфере, т. е. природной среде обитания человека, почве принадлежит существенная роль, поскольку именно благодаря почве обеспечивается главная масса получаемой им пищи.

Почва - это основное средство сельскохозяйственного произ водства, относящееся к категории невозобновимых природных ресурсов.

Характеризуя роль почвы в человеческом обществе, К. Маркс говорил о ней «...как общей вечной собственности, неотчуждаемого условия существования и воспроизводства постоянно сменяющих друг друга человеческих поколений...» Почва по отношению к человеческому обществу имеет двойственную природу: с одной стороны, это физическая среда, Жизненное пространство существования людей, а с другой - это экономическая основа, средство производства.

Все крупные международные декларации и соглашения последнего времени по проблемам природопользования (Всемирная стратегия охраны природы, Всемирная почвенная хартия, Основы мировой почвенной политики) подчеркивают значение почвы как всеобщего достояния человечества, рационально использовать и охранять которое должны все люди Земли для современного и грядущих поколений.

Вопросы землепользования человеком затрагивают большой и сложный комплекс социально-экономических аспектов, в частности вопросы земельной собственности, земельного законодательства, земельного права, экономической оценки земли и др. Неслучайно одним из первых декретов Советской власти, ознаменовавших рождение нового социалистического общества на планете, был Декрет о земле (1917 г.), провозгласивший отмену частной собственности на землю и передачу ее в собственность всего народа.

Понятия «почва» и «земля» (греч. pedon - chton, лат. solum - terra, англ. soil - land, фран. sol - terrain, нем Boden - Land, исп. suelo - tierra, румынск. sol - teren, хинди meetti - darti, китайск. touzhan - toudn, арабск. tourba - ared) не являются синонимами. Их различают все народы мира. Различны они и в науке.

Почва согласно данному выше определению - это понятие естественно-историческое, относящееся к природному телу. Земля - это сложное естественно-историческое и одновременно социально-экономическое понятие, относящееся к природному ресурсу и включающее не только почву как таковую, но определенную часть земной поверхности, ее положение в географическом пространстве, ее социально-экономический потенциал. Есть и еще одно понимание термина «земля» - это природный материал «землистой» консистенции. Ну и, конечно, Земля - это название одной из планет солнечной системы, на которой мы живем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Почвой называется самый поверхностный слой суши земного шара, возникший в результате изменения горных пород под воздействием живых и мертвых организмов (растительных, животных и микроорганизмов), солнечного тепла и атмосферных осадков.

Почва представляет собой совершенно особое природное образование, обладающее только ей присущими строением, составом и свойствами. Важнейшим свойством почвы является ее плодородие, т. е. способность обеспечивать рост и развитие растений. Это свойство почвы представляет исключительную ценность для жизни человека и всех живущих на суше организмов. Плодородие почвы определяет ее важность как основного средства сельскохозяйственного производства.

Изучение почв необходимо не только для сельскохозяйственных целей, но также и для развития лесного хозяйства, инженерно-строительного дела. Знание свойств почв необходимо для решения ряда проблем здравоохранения, разведки и добычи полезных ископаемых, организации зеленых зон, парков и скверов в городском хозяйстве и т. д.

Однако ценность почвы определяется не только ее хозяйственной значимостью для сельского, лесного и других отраслей народного хозяйства; она определяется также незаменимой экологической ролью почвы как важнейшего компонента всех наземных биоценозов и биосферы Земли в целом. Через почвенный покров Земли идут многочисленные экологические связи всех живущих на земле и в земле организмов (в том числе и человека) с литосферой, гидросферой и атмосферой.

В настоящее время все большее значение приобретает проблема рационального использования и охраны почв. Почва относится к легкоразрушаемому и практически невосполнимому виду природных ресурсов. А между тем почва представляет собой бесценное народное богатство, и мы обязаны всемерно беречь ее!

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ

1. Агрохимия. 2-е изд., перераб. и доп./ Под ред. Смирнов П.М., Муравин Э.А. - М.: Колос, 1984. - 304с.

2. Гедройц К. К., Учение о поглотительной способности почв, 4 изд., М., 1933.; Ю. А. Поляков. Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия. 1969-1978.

3. Почвоведение. Учеб. для ун-тов. В 2 ч./ Под ред. В. А. Ковды, Б. Г. Розанова. Ч. 1. Почва и почвообразование/ Г. Д. Белицина, В. Д. Васильевская, Л. А. Гришина и др. - М.: Высш. шк., 1988. - 400 с: ил.

4. Уваров Г.И., Голеусов П.В. Практикум по почвоведению с основами бонитировки почв. – Белгород: Изд-во Белгор. гос. ун-та, 2004. – 140 с.

INTERNET

5. http:// www.window.edu.ru

6. http:// www.bsu.ru/content/hecadem/kovda/kovda1.pdf

7. http:// www.dic.academic.ru

Почва занимает определённое место на нашей планете. Это поверхностный горизонт земной коры, образующий небольшой по мощности слой. Такая строгая пространственная обособленность почвы определяется тем, что именно в поверхностном слое земной коры создаются условия тесного, наиболее активного взаимодействия компонентов биосферы - атмосферы, литосферы, растительных и животных организмов, иными словами реализуется возможность совместного действия всех факторов почвообразования.

Почва - наиболее масштабный глобальный результат возникновения и эволюции жизни на Земле и разнообразнейшего взаимодействия биоты с горными породами, выходящими на поверхность суши. Этот маломощный плодородный слой суши участвует во всех важнейших современных процессах трансформации вещества, протекающих в биосфере и связанных с функционированием экосистем и обменом веществ в живых организмах. Процессы, связанные с образованием и жизнью почвы, включаются в сложные круговороты вещества и энергии на Земле, главные из которых биохимический, геологический и биологический. Наиболее масштабным во времени и в пространстве является геологический круговорот .

Геологическим круговоротом называется совокупность процессов образования земной коры, магматических и осадочных горных пород и минералов, обособления её стратиграфических горизонтов, коры выветривания и форм рельефа, денудации и формирования водного, твердого и химического стока, седиментации и аккумуляции веществ, принесённых наземными и подземными водами и эоловым путём. (В.А. Ковда, "Основы учения о почвах. Общая теория почвообразовательного процесса", 1973 г.)

В процессах образования и функционирования биосферы и почв сформировались биологические и биогеохимические круговороты .

Биологический круговорот , согласно В.А. Ковде, это сумма циклических процессов обмена веществ и энергии между средой и совокупностью растительных и животных организмов. В биологическом круговороте интенсивность и направленность процессов будет определяться не только биотой, но и климатическими факторами, водно-физическими, сорбционными и другими свойствами почв. Биологические и абиотические процессы трансформации и перемещения вещества в почве связаны в едином биогеохимическом круговороте .

Биогеохимический круговорот - это система согласованных в пространстве и во времени трансформационных и миграционных потоков вещества, протекающих последовательно или в фазе биоты или в неживых фазах почвы. Две важные особенности биологического и биохимического круговоротов: избирательность поглощения организмами необходимых элементов из почвы и цикличность, связанная с цикличностью поступления на поверхность Земли солнечной радиации и с циклами развития растительных организмов.

Почва - природное образование, уникальное по сложности вещественного состава. Характерная черта всех почв - это наличие в них сложной системы разнообразных минерально-гумусовых соединений, образование которых является глобальным следствием взаимодействия продуктов биологического происхождения с компонентами горных пород. Она же определяет характерную черту почвообразования - накопление специфических соединений, входящих в состав твёрдой фазы всех типов почв.

Для всех почв характерна сложная пространственная организация и дифференциация признаков, свойств и процессов. Важной чертой любого типа почвообразования является формирование почвенного профиля, также дифференцированного по составу, свойствам и процессам.

Общее и важнейшее качество всех почв - плодородие. Это свойство почв реализуется в результате совокупного проявления отдельных свойств и процессов, участвующих в обеспечении организмов минеральной пищей, водой и другими условиями.

Является одной из фундаментальных дисциплин. Предметом изучения курса является особое природное тело – почва . Наука, изучающая почвы, их образование, строение, состав и взаимосвязи с окружающей средой, называется почвоведение .

Становление науки почвоведения и понятия о почве имеет свою предысторию. В развитии естествознания почвоведение сыграло большую роль. Еще более ста лет назад была установившаяся система наук с четкими, границами. Минералогия изучала минералы, ботаника изучала растения. Но в природе все находится во взаимосвязи, и даже малейший состав минералов влияет на развитие растений, а растения в процессе своей жизнедеятельности способствуют разрушению одних минералов и образованию других.

Под влиянием постепенного понимания всеобщей взаимосвязи как фундаментального свойства природы и для изучения его многообразных проявлений в конце прошлого века начался процесс углубленной специализации и взаимопроникновения естественных наук. В настоящее время наличие многочисленных направлений естествознания, возникших и возникающих на грани смежных наук, никого не удивляет, а названия «геофизика», «биогеография», «биогеохимия» стали привычными. Значение почвоведения в истории науки заключается в том, что появление почвоведения знаменовало начало современного этапа развития наук об окружающей среде.

Поверхностный слой земли, на котором можно выращивать полезные растения, привлекал внимание людей с давних пор. В результате многовекового опыта и научных исследований накопился обширный материал по характеристике поверхностного слоя земли. В середине 30-х годов прошлого века эта отрасль земледелия стала называться почвоведением. В соответствующих курсах и трудах под почвой подразумевали верхний слой земли, содержащий основную массу корней растительности.

В процессе развития геологических исследований было обнаружено, что верхняя часть горных пород в большей или меньшей степени изменена. На месте массивных горных пород образуется толща рыхлого элювия – кора выветривания. Этот элювий и продукты его пере отложения геологи стали также называть почвой.

В итоге, к середине XIX в. сложились агрономическое и геологическое представления о почве, которые существенно различались между собой. Достаточно сказать, что мощность почвы согласно агрономическому представлению не превышала полуметра, а по геологическому – могла достигать нескольких сотен метров. Однако следует ли отсюда вывод, что в природе существует несколько почв: одна – почва геологов, другая – почва агрономов, третья – почва строителей и т.д.? Конечно же, нет. Почва существует в природе объективно и независимо от сознания людей, но является настолько сложным образованием, что на первых стадиях ее изучения исследователи невольно обращали внимание на какое-нибудь одно качество почвы, на одну ее сторону. Это и привело к неодинаковым представлениям о почве.

Длительное время на поверхности нашей планеты выделяли три группы («царства») природных образований: минеральные, растительные и животные. Каждая группа являлась объектом изучения определенных наук. Группа минеральных образований – предметом изучения различных геолого-минералогических дисциплин: химические соединения – минералогии, закономерные сочетания минералов (горные породы) – петрографии, толщи горных пород (их параметры, условия залегания и относительный возраст) – геологии. Группа растительных организмов изучалась ботаникой, животных – зоологией.
Почва находится на самой поверхности литосферы. Поэтому, может быть, ее следует относить к минеральным образованиям и изучать (аналогично горным породам) ее химические соединения и сочетания этих соединений? Но среди составных частей почвы имеются компоненты, которые не могут быть объектом исследования ни минералогии, ни петрографии, – это растительные и животные организмы. Они находятся там постоянно. Стоит отделить от почвы растения и животных – и почвообразовательные процессы нарушатся. Если происходит замена одних группировок растительных и животных организмов другими, то почва соответственно меняется.

Может быть, почва является продуктом деятельности растительных и животных организмов и изучать ее следует соответствующими биологическими методами? Попробуем отделить минеральный субстрат от растительности, например, будем выращивать растения в сосуде с водой, внося питательные вещества прямо в водную среду. Совершив свой жизненный цикл, растение отомрет, но растительные остатки не будут, конечно, почвой. Из геологии известны разнообразные органические осадки древних водоемов, преобразованные затем в нефть, каменные угли, битуминозные сланцы; известны органические осадки современных водоемов – илы, сапропели. Но все это ничего общего с понятием почвы не имеет.

Итак, почву нельзя отнести ни к минералам, ни к животным или растительным организмам. Но минерал, растение и животное – это определенные природные тела. Следовательно, почва также является самостоятельным природным (естественно-историческим) телом, подобно растению, животному или минералу. Однако сложность понятия почвы заключается в том, что это природное тело состоит из многих составных частей и может существовать только в процессе взаимодействия агентов-почвообразователей – .
Существует два основных определения, что мы понимаем под почвой (В.В. Докучаева и В.Р. Вильямса). Опираясь на эти определения, мы можем сказать: почва – это верхний плодородный слой Земли, который образуется под влиянием факторов и процессов почвообразования. Состоит из генетических горизонтов, где происходит взаимодействие между твердой, жидкой, газообразной и живой фазой в результате протекающих элементарных физических, химических, физико-химических и биохимических процессов.

Почва является одним из компонентов биосферы – биокосным телом, образованным отмершим и породой. Материальная основа почвообразования – порода, вода, растительность, воздух. Между живыми существами и продуктами их распада существует взаимодействие с минеральной составляющей почвообразующих пород, водой и воздухом.

Основоположник современного научного почвоведения В.В. Докучаев сформулировал «понятие о почве как вполне самостоятельном естественно-историческом: теле, которое является продуктом совокупной деятельности а) грунта, б) климата, в) растительных и животных организмов, г) возраста страны, а отчасти и д) рельефа местности». Таким образом, В.В. Докучаев открыл почву как особое природное образование. Суть открытия В.В. Докучаева – установление почвы как функции всех факторов почвообразования – не сразу была оценена современниками.

Прежде всего, казалось странным, что почву, которую так долго изучали и еще большее время использовали в практических целях, – эту почву можно увидеть как-то иначе, чем рассматривали до сих пор. Если бы, речь шла об открытии новых , дополняющих уже известные, то это открытие было бы воспринято всеми с удовлетворением. Но В.В. Докучаев, оперируя преимущественно известными фактами, доказывал, что почва представляет собой совершенно особое образование, чего ранее не видели. Все факторы почвообразования, о которых говорил В.В. Докучаев, были известны. Их последовательно выдвигали различные ученые, но в качестве одного определяющего условия. Согласно мнению одних ученых, характер почвы определялся климатом; другие считали, что определяющим фактором будет состав исходной породы: третьи утверждали, что почва создается животными: четвертые всецело связывали образование почвы с растительностью. Поэтому многие, в том числе и крупные ученые, восприняли учение В.В. Докучаева как новый, «улучшенный» вариант одной из известных гипотез происхождения почвы – растительной, геологической или климатической. Например, известный климатолог А.И. Воейков принял учение В.В. Докучаева о почве за один из вариантов климатической гипотезы почвообразования.
В.В. Докучаев резко возражал против такого толкования его взглядов, подчеркивая, что возникновение почвы происходит в результате совместного действия всех факторов.

На своих лекциях о почвоведении он чрезвычайно образно говорил о значении почвы как производного всех факторов почвообразования: «В русской и иностранной литературе много спорили о том, какому из трех факторов: грунту, климату или организмам – придать наибольшее значение при рассмотрении вопроса об образовании почв. Одни стояли за первенство климатических причин, другие – за преобладание роли организмов, третьи приписывали наисущественнейшее значение материнской породе, грунту. Но я полагаю, что это праздные, ни к чему не ведущие догадки. Если бы, предположим, медик задался вопросом, что важнее для организма человека: вода, воздух или пища, то, без сомнения, такой вопрос все бы сочли праздным и бесполезным. И вода, и воздух, и пища одинаково необходимы, ибо без каждого из этих веществ в отдельности невозможно существовать, а потому поставленного выше вопроса и решать нечего. Точно так же совершенно бесполезно задаваться вопросом о том, какой именно из почвообразователей играл наиважнейшую роль в истории образования почвы. Каждый из них в отдельности одинаково важен».

Таким образом, Докучаев показал, что понятие о почве не-разрывно связано с диалектическим представлением о ее генезисе (образовании) в результате взаимодействия факторов почвообразования. Поэтому учение Докучаева о почве получило название генетического почвоведения.