специализированных направлений в ней. Интенсивно развивались почвенно-картографические исследования.
В этот период было создано Международное общество почво ведов (в 1924 г. на Четвертой Международной педологической конференции в Риме), проведены три Международных конгресса почвоведов (Первый в Вашингтоне в 1927 г., Второй в Ленингра де в 1930 г. и Третий в Оксфорде в 1935 г.).
В СССР важнейшими организационными событиями этого периода явились: создание Почвенного института им. В. В. Доку чаева в системе Академии наук СССР (1927), первой универ ситетской кафедры почвоведения в Московском университете в 1922 г. и Всесоюзного общества почвоведов в 1939 г.
Докучаевские идеи генетического почвоведения окончательно завоевали признание в мировой науке, особенно благодаря выступлениям советских почвоведов на двух первых международ ных конгрессах и переводу ряда русских работ на иностранные языки Почвоведение оформилось в самостоятельную отрасль естествознания, имея собственные предмет и методы исследова ния, а географические концепции почвоведов, основанные на докучаевских идеях, стали широко использоваться в смежных науках В почвоведении выделились самостоятельные разделы и направления: химия, физика, география, минералогия, биология почв; интенсивно развивалось сельскохозяйственное почвоведе ние. Русская школа почвоведения получила статус лидирующей в мировой науке
9. Период интенсивной инвентаризации почвенного покрова
мира и развития международного сотрудничества в почвоведе нии характеризует тридцатилетие после окончания второй миро вой войны. Пожалуй, главной чертой этого периода явилось интенсивное исследование почвенного покрова бывших коло ниальных и полуколониальных территорий Азии, Африки и Латинской Америки и создание в развивающихся странах мира национальных кадров почвоведов путем организации широкой международной помощи в рамках организаций системы ООН (ФАО, ЮНЕСКО, ВМО и др.) и путем двустороннего сотруд ничества. Сотни европейских и североамериканских почвоведов побывали в странах тропиков и субтропиков, о которых ранее почвоведы судили в основном лишь по косвенным данным.
Новый фактический материал дал реальную основу для более строгого анализа мировой географии и систематики почв. Впер вые в истории науки по инициативе и при непосредственном участии советских почвоведов был организован при посредстве ФАО и ЮНЕСКО международный проект создания почвенной карты мира. Работы по ее составлению были начаты в 1960 г., после Седьмого Международного конгресса почвоведов, и закон чены в 1978 г., когда были опубликованы последние листы карты масштаба 1:5 000 000. Однако это выдающееся научное достиже ние было не единственным результатом международного сотруд ничества: проведены десятки международных конференций и
32
координационных совещаний-экскурсий по разным проблемам почвоведения, создан Международный почвенный музей в Ам стердаме с богатой коллекцией эталонов почв мира, опубликова но большое количество переводов работ на всех языках по раз ным аспектам почвоведения. Все это привело к созданию новых представлений о генезисе и географии почв мира, их классифи кации, о процессах почвообразования; пересмотрены представле ния об уже известных типах почв и описано много новых типов.
10. Период интенсификации работ по охране и рациональ ному использованию почвенного покрова характеризует уже наши дни и связан с осознанием в глобальном масштабе экологи ческих проблем, с которыми столкнулось человечество во второй половине XX в. в результате кумулятивного эффекта природо пользования предыдущих эпох и современного интенсивного социально-экономического и научно-технического развития. Не последнее место среди этих проблем принадлежит и состоянию почвенного покрова планеты, пораженного многими деградационными процессами и подверженного относительному (вследствие роста населения) и, что самое страшное, абсолютному (вслед ствие разрушения и отчуждений) сокращению. Именно этим проблемам были посвящены последние международные конгрес сы почвоведов, начиная с Десятого (1974 г. в Москве), Сток гольмское воззвание по проблемам окружающей среды (1972), Самаркандское воззвание по вопросам земельных ресурсов мира (1976), Всемирный план действия по борьбе с опустыниванием (1977), Всемирная почвенная хартия (1981), Основы мировой почвенной политики (1982). Разрабатывается большое число международных проектов в организациях системы ООН: карта деградации почв мира (ФАО), социально-экономические аспекты потерь почв (ИФИАС, ЮНЕП, СКОПЕ), классификация почв мира (ЮНЕП, ЮНЕСКО, МОП), методы оценки и картирова ния опустынивания (ФАО, ЮНЕП), ряд проектов оказания по мощи развивающимся странам в охране и рациональном ис пользовании почвенного покрова.
В приведенном кратком очерке истории развития почвоведения намечена лишь общая схема развития науки. В ней не упомянуты имена еще многих исследователей, благодаря трудам которых поч воведение обязано своим современным состоянием. В какой-то сте пени этот существенный пробел будет восполнен в дальнейших разделах учебника, посвященных тем или иным аспектам почво ведения.
Почвоведение — наука живая и интенсивно развивающаяся. Она все более на наших глазах превращается из науки описа тельной в науку инструментальную, из науки инвентаризации природы в науку управления природой. На протяжении всей своей истории почвоведение развивалось на основе производст венных задач, возникавших перед человеком, особенно перед земледельцем, в те или иные периоды развития человечества.
2-817 |
33 |
Сейчас на повестку дня поставлена новая задача — обеспечить сохранность почвенного покрова планеты для грядущих поколе ний и передать его им не в ухудшенном, а в улучшенном состоянии; обеспечить получение максимальной биологической продукции с минимальной площади для удовлетворения все растущих потреб ностей развивающегося человечества. Решение этой задачи потре бует огромных усилий, в основе которых должно лежать знание того, что такое почва, чему и посвящена данная книга.
1
РАЗДЕЛ
Почва и ее свойства
Глава первая
МОРФОЛОГИЯ ПОЧВ
1.1. Фазовый состав почв
Почва — это многофазное природное тело, вещество которого представлено следующими физическими фазами: твердая, жид кая, газовая и живое вещество населяющих почву организмов (рис. 4).
Твердая фаза почвы — это ее основа, матрица, формирую щаяся в процессе почвообразования из материнской горной поро ды и в значительной степени унаследующая состав и свойства последней. Это полидисперсная и поликомпонентная органоминеральная система, образующая твердый каркас почвенного те ла. Она состоит из остаточных минералов или обломков горной породы и вторичных продуктов почвообразования — раститель ных остатков, продуктов их частичного разложения, гумуса, вторичных глинистых минералов, простых солей и оксидов эле ментов, освобожденных при выветривании породы на месте или принесенных со стороны агентами геохимической миграции, различных почвенных новообразований.
Твердая фаза почвы характеризуется гранулометрическим (механическим), минералогическим и химическим составом, с одной стороны, и сложением, структурой и порозностью — с другой.
Жидкая фаза почвы — это вода в почве, почвенный раствор, исключительно динамичная по объему и составу часть почвы, заполняющая ее поровое пространство. Содержание и свойства почвенного раствора зависят от водно-физических свойств почвы и от ее состояния в данный момент в соответствии с условиями грунтового и атмосферного увлажнения при данном состоянии
35
Рис 4 Объемное соотношение между твердой (а) жидкой (б) газовой (в) и живой (г) фазами в дерновом горизонте луговой почвы (/) в гумусовом горизон¬ те чернозема (2) и в солонцовом горизон¬ те солонца (3) во влажном состоянии при наименьшей влагоемкости (А) и в воздуш¬
но сухом состоянии (Б)
погоды В районах с низкими зимними температурами в хо лодный сезон жидкая фаза почвы переходит в твердое состояние (замерзает), пре вращаясь в лед, при повы шении температуры часть почвенной воды может испа риться, перейдя в газовую фазу почвы Жидкая фа за — это «кровь» почвенно го тела, служащая основным фактором дифференциации почвенного профиля, так как главным образом путем вер тикального и латерального передвижения воды в почве происходит в ней перемеще ние тех или иных веществ в виде суспензий или раство ров, истинных либо коллоид ных
Газовая фаза почвы —
это воздух, заполняющий в почве поры, свободные от воды, состав которого существенно отличается от атмосферного и очень дина мичен во времени В сухой почве воздуха больше, во влажной — меньше, поскольку вода и воздух в почве являются антагонистами, взаимно замещая друг друга в общем объеме почвенной порозности в зависимости от состояния почвы в тот или иной момент (см рис 4)
Живая фаза почвы — это населяющие ее организмы, непос редственно участвующие в процессе почвообразования К ним
относятся многочисленные микроорганизмы (бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли), представители почвенной микро- и мезофауны (простейшие, насекомые, черви и пр ) и,наконец, кор невые системы растений
Природная почва существует и функционирует в единстве своих фаз как единое физическое тело
1.2. Морфологическое строение почвы
Почва представляет собой иерархически построенную природ ную систему, состоящую из морфологических элементов разного уровня, под которыми понимаются любые естественные внутрипочвенные тела, образования либо включения, с четкими или диффузными границами, отличающиеся от соседних по своей форме и внешним свойствам — морфологическим признакам
Морфологическую организацию почвы не надо путать со структу рной организацией почвы, о которой шла речь во «Введении»
36
Морфологические элементы почвы — это ее генетические горизонты, структурные отдельности, новообразования, включения и поры (пустоты, заполненные водой или воздухом). Морфоло гические признаки почвы, отличающие морфологические элемен ты один от другого, — это форма элементов, характер их гра ниц, окраска при определенной влажности, гранулометрический состав (механический состав, текстура), сложение, характер по верхности, плотность и твердость, некоторые определяемые без специальных приборов физические свойства (липкость, пластич ность) .
Всякая почва представляет собой систему последовательно сменяющих друг друга по вертикали генетических горизонтов — слоев, на которые дифференцируется исходная материнская горная порода (почвообразующая порода) в процессе почвооб разования. Эта вертикальная последовательность горизонтов получила название почвенного профиля. Почвенный профиль представляет первый уровень морфологической организации почвы как природного тела, почвенный горизонт — второй.
Почвенный горизонт, в свою очередь, также не является однородным и состоит из морфологических элементов третьего уровня — морфонов, под которыми понимаются внутригоризонтные морфологические элементы, исключая структурные от дельности, — морфологически обособленные участки (объемы) почвы внутри генетического горизонта. С одной стороны, это могут быть разделенные трещинами или затеками материала вышележащих горизонтов блоки, состоящие из структурных отдельностей; с другой стороны — это различные включения и новообразования. Однородный почвенный горизонт может представлять собой единый морфон, разделяющийся лишь на структурные отдельности, так что выделение морфонов в преде
лах |
генетических горизонтов возможно не во всех почвах и не |
во |
всех горизонтах. |
На четвертом уровне морфологической организации выделяют ся почвенные агрегаты (структурные отдельности, комки, педы),
на которые естественно распадается почва в пределах генетиче ских горизонтов либо их морфонов. Почвенные структурные отдельности могут быть разных порядков. Например, большие тумбовидные глыбы могут состоять из крупных призм, а послед ние — из мелких ореховатых отдельностей. Однако все структур ные отдельности разного порядка (разного размера) составляют один морфологический уровень.
Почвенные агрегаты тоже построены очень сложно. Они сос тоят из микроагрегатов (минеральных, органоминеральных, органических), первичных «механических элементов», включая отдельные минеральные зерна, микроконкреций, стяжений и других сложных новообразований микроскопического размера.
Следующий, пятый уровень морфологической организации почвы можно обнаружить уже только с помощью микроскопа. Это микростроение почвы, изучаемое в рамках микроморфологии почв.
37