ПОЧВА

ПОЧВА особое природное образование,
обладающее рядом свойств, присущих живой и неживой природе; состоит из
генетически связанных горизонтов (образуют почвенный профиль), возникающих,
в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под совместным
воздействием воды, воздуха и организмов; характеризуется плодородием (см.
Плодородие
почвы). Представление о П. как о самостоятельном природном теле с особыми
свойствами, отличающими его от материнской (почвообразующей) породы, развивающемся
в результате взаимодействия факторов почвообразования, было создано в последней
четв. 19 в. В. В. Докучаевым - основателем совр. почвоведения. До этого
П. обычно рассматривали в качестве одного из геологич. образований. Плодородие
почвы, т. е. способность обеспечивать растения водой и пищей, позволяет
ей участвовать в воспроизведении биомассы (см. также Биологическая
продуктивность). Природное плодородие имеет различный уровень, зависящий
от состава и свойств П. и факторов почвообразования. Под влиянием агротехнич.,
агро-химич. и мелиоративных воздействий П., являющаяся в с. х-ве осн. средством
произ-ва (см. Земля как средство производства), приобретает эффективное,
или экономическое, плодородие, показателем к-рого служит урожайность с.-х.
культур. Основные факторы почвообразования-климат, материнская порода,
растительный и животный мир, рельеф и геоло-гич. возраст территории, а
также хоз. деятельность человека. Климат влияет на характер
выветривания
горных
пород, воздействует на тепловой и водный режимы П., обусловливая проходящие
в ней процессы и их интенсивность, и в значит, степени определяет растит,
покров и животный мир. Материнская порода в процессе почвообразования превращается
в П. От её гранулометрич. (меха-нич.) состава и структурных особенностей
зависят физ. свойства П.- водо- и воздухопроницаемость , водоудерживающая
способность и пр., а следовательно, водный режим почвы, тепловой режим
почвы, воздушный режим, скорость передвижения'веществ в П. и др. Минералогич.
состав материнской породы определяет минералогич. и хим. состав П. и первоначальное
содержание в ней элементов питания для растений. Растительность непосредственно
воздействует на П.: корни рыхлят и оструктуривают почвенную массу, извлекают
из неё минеральные элементы. В естеств. условиях минеральные и органич.
вещества поступают в П. и на её поверхность в виде корневого и наземного
опада. Годовое кол-во опада изменяется примерно от 5-6 ц\га в пустынях
и 10 ц/га в арктич. тундрах до 250 ц/га во влажных тропич.
лесах. Различен и качеств. состав опада: его зольность изменяется от 1
до 15%. В П. опад подвергается воздействию микрофлоры, минерализирующей
до 80-90% его массы и участвующей в синтезе гумусовых веществ, к-рые образуются
из продуктов распада и микробных метаболитов. Представители животного ми-р
а (гл. обр. беспозвоночные, живущие в верхних горизонтах П. и в растит,
остатках на поверхности) в процессе жизнедеятельности значительно ускоряют
разложение органических веществ и способствуют формированию органо-минеральных
почвенных агрегатов, т. е. структуры П. Осн. влияние рельефа заключается
в перераспределении по земной поверхности климатических (влаги, тепла и
их соотношения) и др. факторов формирования П. Время развития зрелого почвенного
профиля для разных условий - от неск. сотен до неск. тысяч лет. Возраст
территории вообще и П. в частности, а также изменения условий почвообразования
в процессе их развития оказывают существ. влияние на строение, свойства
и состав П. При сходных географич. условиях почвообразования П., имеющие
неодинаковые возраст и историю развития, могут существенно различаться
и принадлежать к разным классификац. группам. Хоз. деятельность человека
влияет на некоторые факторы почвообразования, напр. на растительность (вырубка
леса, замена его травянистыми фитоценозами и др.), и непосредственно на
П. путём её механич. обработки (см. Обработка почвы), мелиорации,
внесения минеральных и органич. удобрений и т. п. При соответствующем сочетании
этих воздействий можно направленно изменять почвообразоват. процесс и свойства
П. В связи с интенсификацией сельского хозяйства влияние человека
на почвенные процессы непрерывно возрастает.

Состав и свойства почвы. П. состоит из
твёрдой, жидкой, газообразной и живой частей. Соотношение их неодинаково
не только в разных П., но и в различных горизонтах одной и той же П. Закономерно
уменьшение содержания органич. веществ и живых организмов от верхних горизонтов
П. к нижним и увеличение интенсивности преобразования компонентов материнской
породы от нижних горизонтов к верхним. В твёрдой части преобладают минеральные
вещества. Первичные минералы (кварц, полевые шпаты, роговые обманки, слюды
и др.) вместе с обломками горных пород образуют крупные фракции; вторичные
минералы (гидрослюды, монтмориллонит, каолинит и др.), формирующиеся в
процессе выветривания,- более тонкие. Рыхлость сложения П. обусловливается
полидисперсностью состава её твёрдой части, включающей частицы разного
размера (от коллоидов почвы, измеряемых сотыми долями мк, до
обломков диаметром в неск. десятков см). Осн. массу П. составляет
обычно мелкозём - частицы менее 1 мм. Гранулометрич. состав П. определяется
относит, содержанием в ней частиц различной величины, объединяемых в группы
- гранулометрич. фракции. В СССР принята след, классификация почвенных
частиц по размерам:

В зависимости от соотношения физ. глины
(частиц мельче 0,01 мм) и физ. песка (крупнее 0,01 мм) П.
по гранулометрич. составу разделяют на группы (разновидности): песок рыхлый
и связный, супесь, суглинок лёгкий и средний, глина лёгкая, средняя и тяжёлая.
Более подробное деление проводят по преобладанию среди частиц гравия, песка,
крупной пыли, пыли и ила. В СССР чаще применяют классификацию П. по гранулометрич.
составу, предложенную Н. А. Качинским.

Твёрдые частицы в естеств. залегании заполняют
не весь объём почвенной массы, а лишь нек-рую его часть; др. часть составляют
поры - промежутки различного размера и формы между частицами и их агрегатами.
Суммарный объём пор паз. пористостью П. Для большинства минеральных П.
эта величина варьирует в пределах от 40 до 60%. В органогенных (торфяных)
П. она возрастает до 90%, в заболоченных, оглеенных, минеральных - уменьшается
до 27%. От пористости зависят водные свойства П. (водопроницаемость, водоподъёмная
способность, влагоёмкость) и плотность П. В порах находятся почвенный раствор
и почвенный воздух. Соотношение их непрерывно меняется вследствие поступления
в П. атм. осадков, иногда оросит. и грунтовых вод, а также расхода влаги
- почвенного стока, испарения, десукции (отсасывание корнями растений)
и др. Освобождающееся от воды поровое пространство заполняется воздухом.
Этими явлениями определяется воздушный и водный режимы почвы. Чем больше
поры заполнены влагой, тем затруднительнее газовый обмен (особенно Oи СОмассе процессы окисления и быстрее-процессы восстановления. В порах также
обитают почвенные микроорганизмы. Плотность П. (или объёмная масса) в ненарушенном
сложении определяется пористостью и ср. плотностью твёрдой фазы. Плотность
минеральных П. от 1 до 1, 6 г/см³,
реже 1,8 г/см³,
заболоченных
оглеенных - до 2 г/см³,
торфяных -0,1-0,2
г/см³.

С дисперсностью сопряжена большая суммарная
поверхность твёрдых частиц: 3-5 м²/г у песчаных П., 30-150
м²/г
у супесчаных и суглинистых, до 300-400 м²/г
у глинистых.
Благодаря этому почвенные частицы, особенно коллоидная и илистая фракции,
обладают поверхностной энергией, к-рая проявляется в
поглотительной
способности почвы (см. также Почвенный поглощающий комплекс) и
буферности
почвы.

Минералогич. состав твёрдой части П. во
многом определяет её плодородие. Органич. частиц (растит. остатки) содержится
немного, и только торфяные П. почти полностью состоят из них. В состав
минеральных веществ входят: Si, Al, Fe, К, N, Mg, Ca, P, S; значительно
меньше содержится микроэлементов: Сu, Мо, I, В, F, Рb и др. (см.
также
Биогеохимические провинции). Подавляющее большинство элементов находится
в окисленной форме. Во мн. П., преим. в П. недостаточно увлажняемых территорий,
содержится значит. кол-во СаСОна карбонатной породе), в П. засушливых областей -CaSOболее легко растворимые соли; П. влажных тропич. областей обогащены Fe
и А1. Однако реализация этих общих закономерностей зависит от состава почвообразующих
пород, возраста П., особенностей рельефа, климата и т. д. Напр., на основных
изверженных породах формируются П. более богатые Al, Fe, щёлочноземельными
и щелочными металлами, а на породах кислого состава - Si. Во влажных тропиках
на молодых корах выветривания П. значительно беднее окислами железа
и алюминия, чем на более древних, и по содержанию сходны с П. умеренных
широт. На крутых склонах, где эрозионные процессы весьма активны, состав
твёрдой части П. незначительно отличается от состава почвообразующих пород.
В засоленных почвах содержится много хлоридов и сульфатов (реже нитратов
и бикарбонатов) кальция, магния, натрия, что связано с исходной засоленностью
материнской породы, с поступлением этих солей из грунтовых вод или в результате
почвообразования.

В состав твёрдой части П. входит органич.
вещество, основная (80-90% ) часть которого представлена сложным комплексом
из гумусовых веществ, или гумуса. Органич. вещество состоит также
из соединений растит., животного и микробного происхождения, содержащих
клетчатку, лигнин, белки, сахара, смолы, жиры, дубильные вещества и т.
п. и промежуточные продукты их разложения. При разложении органич. веществ
в П. содержащийся в них азот переходит в формы, доступные растениям. В
естеств. условиях они являются осн. источником азотного питания растительных
организмов. Мн. органич. вещества участвуют в создании органо-минераль-ных
структурных отдельностей (комочков). Возникающая т. о. структура П. во
многом определяет её физ. свойства, а также водный, воздушный и тепловой
режимы. Органо-минеральные соединения представлены солями, глинисто-гумусовыми
комплексами, комплексными и внут-рикомплексными (хелаты) соединениями гумусовых
кислот с рядом элементов (в их числе А1 и Fe). Именно в этих формах последние
перемещаются в П.

Жидкая часть, т.е. почвенный раствор,-
активный
компонент П., осуществляющий перенос веществ внутри неё, вынос из П. и
снабжение растений водой и растворёнными элементами питания. Обычно содержит
ионы, молекулы, коллоиды и более крупные частицы, превращаясь иногда в
суспензию.

Газообразная часть, или почвенный воздух,
заполняет поры, не занятые водой. Кол-во и состав почвенного воздуха, в
к-рый входят Nсоединения и пр., не постоянны и определяются характером множества протекающих
в П. хим., био-хим., биол. процессов. Напр., кол-во СОвоздухе существенно меняется в годовом и суточном циклах вследствие различной
интенсивности выделения газа микроорганизмами и корнями растений. Газообмен
между почвенным воздухом и атмосферой происходит преим. в результате диффузии
СО

Живая часть П. состоит из почвенных
микроорганизмов (бактерии, грибы, актиномицеты, водоросли и др.) и
представителей мн. групп беспозвоночных животных - простейших, червей,
моллюсков, насекомых и их личинок, роющих позвоночных и др. (см. Почвенная
фауна). Активная роль живых организмов в формировании П. определяет
принадлежность её к биокосным природным телам-важнейшим компонентам биосферы.



Процессы в почве. В процессе почвообразования
материнская порода расчленяется на почвенные горизонты, к-рые образуют
почвенный
профиль. В поверхностных горизонтах накапливаются органич. вещество,
азот и фосфор, обменные соединения алюминия, кальция, магния, калия, натрия;
во мн. случаях происходит потеря силикатных соединений (за исключением
кремнезёма в форме кварца). Под влиянием факторов почвообразования в П.
протекают разнообразные процессы, к-рые можно объединить в след. осн. группы:
1) обмен веществами и энергией между П. и др. природными телами; 2) процессы
превращения веществ и энергии, происходящие в самом почвенном теле без
перемещения веществ; 3) процессы передвижения веществ и энергии в П. (см.
также Круговорот веществ на Земле). К первой группе относят: многосторонний
обмен газами, влагой и твёрдыми частицами в системе атмосфера - П.- растительность
(надземные органы); двусторонний обмен газами и влагой с растворёнными
в ней веществами в системе П.- грунт (породы, залегающие под П., включая
почвообразующую и подстилающую); обмен коротко- и длинноволновой радиацией
в системе солнце - растительность - П.- атмосфера - космич. пространство;
многосторонний обмен тепловой энергией в системе атмосфера - растительность
- П.- грунт; двусторонний обмен зольными веществами, соединениями азота,
СОодностороннее поступление влаги из П. в растения (через корни); одностороннее
поступление в П. органич. вещества, синтезированного высшими растениями,
несущего в себе аккумулированную энергию. Вторая группа включает огромное
кол-во весьма разнообразных процессов: разложение органич. соединений и
синтез гумусовых веществ; синтез и распад микробной плазмы; образование
и распад органо-минеральных соединений, т. е. процессы, связанные с круговоротом
углерода (разложение углеводов, дубильных веществ, лигнина и др.); процессы,
связанные с круговоротом азота,- аммонификация, нитрификация и денитрификация,
фиксация
атмосферного азота (см.
Азотфиксация); разложение и превращение
первичных и вторичных минералов и синтез вторичных; окисление и восстановление,
особенно железа и марганца; замерзание и оттаивание почвенной влаги, её
внутрипочвенное испарение, конденсация и т. д. Третья группа: передвижение
почвенного воздуха под влиянием меняющихся давления и темп-ры; диффузное
передвижение газов и водяного пара, передвижение почвенного раствора под
действием силы тяжести, капиллярных, сорбционных и осмотич. сил; передвижение
почвенной массы роющими животными, под влиянием давления корней и др.

Почвенные процессы протекают в тесной взаимосвязи
и взаимозависимости, охватывая всю почвенную толщу или сосредоточиваясь
в отд. частях. Происходят они в гравитационном поле Земли, имеют циклич.
характер, сопряжённый с цикличностью поступления на поверхность П. радиационной
энергии (суточные, годовые и многолетние циклы) и с биол. цикличностью
живых организмов. Цикличность процессов не означает полного возврата П.
в исходное состояние. Результаты циклич. процессов, происходящих в почвенной
массе с самого начала формирования, и определяют становление, развитие
и эволюцию П. Существо процессов, их интенсивность в разных объёмах П.
неодинаковы, большое влияние на них оказывает глубина от поверхности. П.
как открытая система связана также с др. природными системами (атмосферой,
грунтом, живыми организмами) взаимным и многосторонним обменом веществ.

Совокупности процессов формирования определённых
почвенных горизонтов получили наименование элементарных почвенных процессов:
образование степного войлока, лесной подстилки, торфа (накопление органич.
остатков на поверхности П.); гумусово-аккумулятивный процесс (накопление
органо-минеральных соединений и зольных элементов в верхних горизонтах);
засоление П. (передвижение солей в растворённом состоянии с последующим
выпадением из раствора); расселение (вынос растворённых солей в нижние
горизонты или за пределы П.); оглинивание, т. е. превращение первичных
минералов во вторичные глинистые минералы (разложение первичных минералов
и синтез вторичных); иллювиальные процессы (растворение различных веществ
в верхних горизонтах П., перемещение растворов в более глубокие горизонты
с осаждением нек-рых веществ и их аккумуляцией); лессиваж - передвижение
под влиянием силы тяжести мельчайших твёрдых частиц в составе суспензии;
оглеение (восстановление элементов с переменной валентностью, в первую
очередь железа и марганца, и связанное с этим обесструктуривание почвенной
массы), осолонцевание, осолодение, оподзо-ливание, ожелезнение, ферралитизация,
педокриогенез и др.



Основные типы почв и их распространение.
Изменчивость
в пространстве и во времени факторов почвообразования, а следовательно,
и процессов, происходивших в П. в прошлом и совершающихся в настоящем,
обусловливает большое разнообразие их в природе. До Докучаева П. классифицировали
по отдельным свойствам - хим. составу, гранулометрич. составу и др. В основе
совр. генетич. классификации П. лежит строение почвенного профиля, отражающее
совокупность процессов становления, развития, эволюции П. и их режимы.
Осн. классификационная единица - генетич. тип. Докучаевым выделялось 10
почвенных типов, в совр. классификациях - более 100. Типы подразделяют
на подтипы, роды, виды, разновидности, разряды и объединяют в классы, ряды,
формации, генерации, семейства, ассоциации и т. п. Принцип объединения
почвенных типов в более высокие единицы в различных классификациях неодинаков:
экологический - по условиям почвообразования, эволюционно-генетический
(или историко-генетический) - по связям между группами П., профильно-генетический
-по строению почвенных профилей, их генезису и др. Важной частью почвенной
классификации является диагностика П.- система объективных признаков, позволяющих
разделять их на всех таксо-номич. уровнях классификации. Особое значение
имеют диагностич. признаки для определения типов и более низких таксономич.
единиц, т. к. на большинстве почвенных карт выделяют именно их ареалы.
Большое практич. значение имеют прикладные (агропроизводствен-ные, мелиоративные,
лесоводственные и др.) группировки почв.

Единая междунар. классификация П. не разработана.
Создано значит. число нац. почвенных классификаций; нек-рые из них (СССР,
США, Франция) включают все П. мира. Первая попытка создания мировой системы
П. сделана ФАО - ЮНЕСКО (1968-74) при составлении Междунар. почвенной карты
мира.

Прилагаемая почвенная карта мира (см. вклейку
к стр. 448) составлена на основе классификации П., разработанной в СССР.
Преобладающая часть суши занята сравнительно огранич. числом почвенных
групп, преим. типов (выделены на карте), к-рые относились В. В. Докучаевым
и Н. М. Сибирцевым к группе "т. н. зональных П., возникающих под влиянием
типичного для каждой природной зоны почвообразования. Характер размещения
зональных П. на поверхности суши обширными полосами - зонами, вытянутыми
вдоль полос с близким атм. увлажнением (в областях с недостаточным увлажнением)
и с одинаковой годовой суммой темп-р (в областях с достаточным и избыточным
увлажнением), создаёт осн. закономерность пространственного распределения
П. на равнинных территориях - горизонтальную почвенную зональность (широтную
или меридианальную). Напр., на Восточно-Европейской равнине отчётливо выражены
широтные зоны тундровых почв, подзолистых почв, серых лесных почв, чернозёмов,
каштановых почв, бурых пустынно-степных почв. Ареалы подтипов зональных
П. располагаются внутри зон также параллельными полосами, что позволяет
выделить почвенные подзоны. Так, зона чернозёмов подразделяется на подзоны
выщелоченных, типичных, обыкновенных и юж. чернозёмов, зона каштановых
почв - на тёмно-каштановые, каштановые и светло-каштановые.

В работах И. П. Герасимова и других учёных
были установлены закономерные изменения свойств П. внутри зон и подзон,
связанные с изменениями климата и нек-рых др. биоклиматических условий.
Это явление получило название провинциальности и фациальности и позволило
выделить внутри зон и подзон провинции, а аналогичные провинции неск. зон
и подзон объединить в фации. Были выявлены различия рядов почвенных зон
на разных континентах и крупных частях наиболее обширных континентов. Напр.,
в вост. части Азии с С. на Ю. сменяются зоны тундровых, мерз-лотно-таёжных,
подзолистых почв и под-буров, бурых лесных почв, коричневых почв сухих
лесов и кустарников, желтозёмов, краснозёмов, красно-жёлтых фер-ралитных
П., а в центр, части (Зап. Сибирь, Казахстан, Ср. Азия) - зоны тундровых
почв, поверхностно-глеевых и подзолистых П., чернозёмов, каштановых, бурых
пустынно-степных, серо-бурых пустынных П., серозёмов. Такие различия позволяют
выделять почвенные области, каждая из к-рых характеризуется определённым
рядом горизонтальных почвенных зон.

В горных странах отчётливо выражена высотная
поясность П. В горах с недостаточным увлажнением смена вертикальных поясов
обусловливается сменой степени увлажнения, а также экспозицией склонов
(почвенный покров здесь приобретает экспозиционно-дифференцированный характер),
а в горах с достаточным и избыточным увлажнением - изменением термин, условий.

Рассмотренные почвенно-географич. закономерности,
обусловленные гл. обр. биоклиматич. факторами, создают зонально-провинциальное
строение почвенного покрова. Однако внутри зон, подзон и провинций почвенный
покров неоднороден. В нём наблюдаются более или менее частые смены П.,
связанные со сменой рельефа, почвообразующих пород, глубиной залегания
грунтовых вод, т. е. зависящие гл. обр. от литолого-геоморфо-логич. факторов.
Эти смены в разной степени генетически связанных ареалов П., образующих
определённый рисунок почвенного покрова, создают его струк-туру, все компоненты
к-рой могут быть показаны лишь на крупномасштабных или детальных почвенных
картах. Различные структуры почвенного покрова приурочены к определённым
литолого-гео-морфологич. и неотектонич. структурам, что отчётливо доказывает
их тесную гене-тич. связь.

П.- один из природных компонентов, составляющих
среду обитания человека. Нарушение почвенных процессов в результате неправильной
эксплуатации почвенного покрова приводит к усиленной эрозии почвы, её
засолению и заболачиванию. Принятые "Основы земельного законодательства
Союза ССР и союзных республик" (1968) предусматривают систему мер, направленных
на повышение плодородия П. и охрану её от эрозии. О мероприятиях по предупреждению
загрязнения почв см. в ст. Санитарная охрана почвы.

Илл. см. на вклейке к стр. 440-441.

Лит.: Докучаев В. В., Учение о зонах
природы и классификация почв, Соч., т. 6, М,- Л., 1951; Неустроен С. С.,
Элементы географии почв, 2 изд., М.- Л., 1931; Гедройц К. К., Учение о
поглотительной способности почвы, М., 1933; Прасолов Л. И., К вопросу о
классификации и номенклатуре почв, "Труды Почвенного ин-та АН СССР", 1936,
т. 13; Полынов Б. Б., Избр. труды, М., 1956; Герасимов И. П., Мировая почвенная
карта и общие законы географии почв, "Почвоведение", 1945, № 3-4; Розов
Н. Н., Развитие учения В. В. Докучаева о зональности почв в современный
период, "Изв. АН СССР, сер. географии", 1954, № 4; Фридланд В. М., К вопросу
о факторах зональности, там же, 1959, № 5; Герасимов И. П., Глазовская
М. А., Основы почвоведения и география почв, М., 1960; Волобуев В. Р.,
Экология почв, Баку, 1963; Кононова М. М., Органическое вещество почвы,
М., 1963; Возбуцкая А. Е., Химия почвы, 2 изд.. М., 1964; Нерпиа С. В.,
Чудновский А. Ф., Физика" почвы, М., 1967; Фридланд В. М., Структура почвенного
покрова, М., 1972; Глазовская М. А., Почвы мира, ч. 1-2, М., 1972-73; Ков
да В. А., Основы учения о почвах, кн. 1-2, М., 1973.

А. А. Роде, В. М. Фоидланд.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я