Значение почв, их состав и свойства

При изучении этой темы надо руководствоваться положени­ем о том, что почвенный покров на Земле является важнейшим природным образованием, обеспечивающим жизнедеятельность планеты в целом, в том числе и развитие человеческого сообще­ства.

Почва — это поверхностный слой земной коры, имеющий на себе растительный покров и обладающий плодородием. Форми­руется и непрерывно изменяется под воздействием воды, возду­ха, живых организмов и других факторов. Является компонентом биогеоценозов и основным источником продовольствия, обес­печивая 95...97% этих ресурсов для человечества. Общая площадь почвенно-земельных ресурсов Земли составляет 129 млн км², или 61,33% поверхности суши [18].

Почвенные территории планеты представлены в основном сельскохозяйственными угодьями, включающими пашни, сеноко­сы и пастбища, а также лесами и многолетними насаждениями.

Представление о почве как о самостоятельном природном теле с его особыми свойствами оформилось лишь в конце ХГХ в. благо­даря работам В.В.Докучаева (1846—1903) — основоположника современного почвоведения.

Почва представляется как трёхфазная система, включающая твёрдую, жидкую и газообразную составляющие.

В конечном результате эти составляющие определяют физи­ческие свойства почв и их плодородие. Так, твёрдая фаза вклю­чает в себя минеральные и органические компоненты. Содержа­ние органического присутствия в почвах уменьшается от слоя к слою по мере заглубления от верхних горизонтов к нижним.

В соответствии с этим количество живых организмов в почве по мере увеличения глубины уменьшается.

Физико-механические свойства почв определяются их плот­ностью 5, которую устанавливают по формуле

 

где — плотность скелета твёрдой части почв, г/см³;

V — плотность воздуха в составе почв, примерно равная 0, г/см³;

W— плотность воды, г/см³.

В почвенном покрове выделяют пять горизонтов, которые условно обозначают как горизонт А1 (верхний), горизонт А2, го­ризонт В, горизонт С и горизонт D (нижний). Свойства этих го­ризонтов изучают в учебной дисциплине «почвоведение».

Эти горизонты в силу разного состава и свойств играют ключе­вую роль в биогенном и почвообразующих процессах, в том числе от интенсивного — в горизонте А1 до начального — в горизонте D, которые представлены исходной материнской горной породой.

В дисперсном отношении минеральные вещества в почвах ха­рактеризуются зерновым составом. Полидисперсность частиц твёрдой составляющей обусловливает рыхлость. Часть объёма поч­вы, заполненную воздухом и водой, определяет её пористость, ко­торая составляет от 40 до 60% для минеральных и до 90% для тор­фяных грунтов, а для суглинистых почв она составляет 27%.

Минеральную часть почв составляют химические элементы, такие как кремний Si, алюминий А1, железо Fe, калий К, натрий Na, магний Mg, кальций Са, фосфор Р, сера S и другие, а также их окиси и соли, в том числе угольная, серная, фосфорная, хло­ристоводородная и др.

В составе твёрдой части почвы имеются также органические вещества, представленные гумусом. В гумусной составляющей почвы содержатся углерод, кислород, водород, азот, фосфор, се­ра и другие химические элементы.

Многие из этих элементов растворены в плёночной и поч­венной влаге. Остальную часть объёма почвы заполняет воздух, состоящий в основном из азота, кислорода и углерода.

Процесс почвообразования на Земле связан с возникновени­ем жизни на планете и с такими факторами, как создание так на­зываемого субстрата, на котором образуются почвы; появление растительности — основного источника первичных веществ и гумуса; возникновение животных и микроорганизмов, преобра­зовывающих органические вещества в почву.

Большую роль в почвообразовании играют также местные природно-климатические условия, такие как климат и рельеф. Климат территорий обусловливает тепловой и водный режимы почв, биологические и физико-химические почвенные процессы и оказывает влияние на них.

Продолжительность процесса почвообразования для различ­ных широт и материков Земли составляет от нескольких сотен до нескольких тысяч лет [24, 25].

Хозяйственная деятельность людей стала доминирующим фактором в разрушении почв, снижении или повышении их плодородия. Под влиянием глобального антропогенного воздей­ствия меняются основные факторы почвообразования, такие как рельеф и микроклимат.