§ 38. Почва — особое природное тело

Закономерное вертикальное чередование почвенных слоёв (генетических горизонтов) от дневной поверхности до неизменённой материнской породы, сформировавшееся в процессе естественного почвообразования.

• 1. Основные горизонты — включает гумусовый горизонт накопления перегноя (A1), горизонт вымывания (A2), горизонт вмывания (B) и подстилающую материнскую горную породу (C).
• 2. Индикатор условий образования — мощность, окраска и последовательность горизонтов отражают тип климата, характер растительности и возраст конкретной почвы.

Специфический однородный пласт внутри почвенного профиля, параллельный земной поверхности, обладающий единым минеральным и органическим составом, структурой и цветом.

• 1. Гумусовый горизонт (A1) — самый верхний и тёмный слой, образующийся при разложении растительного и животного опада микроорганизмами; определяет уровень естественного плодородия.
• 2. Горизонт вымывания (A2) — белёсый или пепельно-серый слой, из которого нисходящими токами атмосферной влаги вымыты легкорастворимые минеральные и органические соединения.
• 3. Горизонт вмывания (B) — плотный иллювиальный слой коричневато-чёрного, красновато-бурого или охристого цвета, задерживающий и накапливающий вещества, поступившие сверху.

Соотношение минеральных частиц различной крупности (фракций): от крупных обломков и песчинок до тончайших илистых, глинистых и пылеватых частиц.

• 1. Классификация по составу — подразделяются на песчаные, супесчаные, суглинистые, глинистые, пылеватые, а также скелетные (каменистые) почвы.
• 2. Физические свойства — обилие песка обеспечивает лёгкость обработки, высокую рыхлость и водопроницаемость, но слабую способность удерживать влагу; преобладание глинистых фракций делает почву тяжёлой, вязкой, плотной и труднопроницаемой для воды и корней.

Способность почвенных частиц естественным образом соединяться и распадаться на отдельные агрегаты (комочки, зёрна, ореховатые отдельности) при незначительном механическом воздействии.

• 1. Структурные почвы — состоят из водопрочных комковатых или зернистых агрегатов диаметром от 1 до 10 мм; обладают идеальным балансом капиллярных пор, воздуха и влаги для корней и полезных бактерий (характерны для чернозёмов).
• 2. Бесструктурные почвы — состоят из мелких пылевидных частиц (менее 0,05 мм); при намокании заплывают, превращаясь в бесформенную вязкую массу, а при высыхании растрескиваются в корку, теряя плодородие.

Крупнейшие зональные и интразональные генетические категории почвенного покрова страны, сменяющиеся по закону широтной зональности от арктических пустынь к южным аридным степям.

• 1. Зональный ряд равнин — тундровые глеевые (избыток влаги, мерзлота, сизый глеевый горизонт) → подзолистые и мерзлотно-таёжные (хвойная тайга, мало гумуса, белёсый слой золы A2) → дерново-подзолистые (смешанные леса) → серые лесные (широколиственные леса и лесостепь) → чернозёмы (степи, рекордный гумус до 80–100 см) → каштановые (сухие степи) → бурые полупустынные.
• 2. Азональные и горные почвы — аллювиальные пойменные почвы речных долин, засолённые почвы (солончаки и солонцы в аридных бессточных районах) и высотно-поясные серии в горах.

Выдающийся русский геолог, географ и естествоиспытатель, основоположник научного генетического почвоведения и комплексного физико-географического анализа природы, доказавший, что почва является самостоятельным естественно-историческим телом.

• Открыл фундаментальный закон всемирной широтной и высотной зональности почв, доказав, что смена почвенных типов на равнинах строго следует за зональным изменением климата и растительности.
• Обосновал учение о пяти факторах почвообразования (материнская порода, климат, растительность и животные, рельеф, время) и выделил генетические горизонты почвенного профиля.
• Провёл масштабные комплексные исследования русского чернозёма, доказав его уникальную ценность как национального богатства и заложив основы зонального земледелия и мелиорации.

• Строение почвы: представляет собой вертикальный почвенный профиль, состоящий из трёх основных генетических горизонтов: гумусового (A1), горизонта вымывания (A2), горизонта вмывания (B) и подстилающей материнской горной породы (C);
• Различие по составу и структуре: по механическому составу почвы делятся на песчаные, супесчаные, суглинистые, пылеватые, глинистые и скелетные (в зависимости от размера частиц); по структуре — на структурные (зернистые, комковатые) и бесструктурные (пылеватые);
• Распространённые типы почв в России: тундрово-глеевые, подзолистые, мерзлотно-таёжные, дерново-подзолистые, серые лесные, чернозёмы (самые плодородные), каштановые, бурые полупустынные, а также азональные (пойменные, засолённые) и горные;
• Отличие почвы от горной породы: главное отличие заключается в уникальном свойстве — плодородии, то есть способности обеспечивать растения водой, воздухом и питательными минеральными и органическими веществами благодаря наличию гумуса и живых микроорганизмов;
• Факторы почвообразования (по В. В. Докучаеву): материнская горная порода, климат (соотношение тепла и влаги), растительность и живые организмы (микробы, черви), рельеф местности, возраст территории (время) и хозяйственная деятельность человека.

Полностью сформированный почвенный профиль имеет ярусное строение и включает следующие горизонты:

• Органический опад (горизонт A0) — лесная подстилка или степной войлок из отмерших листьев и трав;
• Гумусовый горизонт накопления перегноя (горизонт A1) — самый верхний минерально-органический тёмный слой, обогащённый перегнившей органикой;
• Горизонт вымывания (горизонт A2) — залегает под гумусовым слоем в зонах достаточного увлажнения; осветлённый, белёсый или пепельно-серый слой, откуда органические и минеральные коллоиды вымыты осадками;
• Горизонт вмывания (горизонт B) — уплотнённый слой красно-бурого или охристого цвета, где осаждаются и накапливаются вымытые сверху соединения кремния, железа, алюминия и глинистые частицы;
• Материнская порода (горизонт C) — подстилающая исходная минеральная горная порода (песок, глина, суглинок), не затронутая процессами биологического гумусообразования.

Тёмный (тёмно-серый, бурый, насыщенно-чёрный) цвет гумусового горизонта обусловлен высокой концентрацией специфических органических соединений — гуминовых и ульминовых кислот и их солей (гуматов). Они синтезируются почвенными бактериями и грибами в процессе глубокого биохимического разложения растительных и животных остатков (опада) в присутствии кислорода и имеют тёмно-коричневую и чёрную пигментацию. Книзу содержание гумуса снижается, поэтому слой светлеет.

Механический (гранулометрический) состав почвы — это процентное соотношение разнородных по размеру минеральных частиц (песка, глины, пыли, гравия). По механическому составу почвы подразделяются на:

• Песчаные и супесчаные (лёгкие) — содержат много песка; обладают отличной воздухопроницаемостью и высокой водопроницаемостью, быстро прогреваются, но плохо удерживают влагу и вымывают минеральные соли;
• Суглинистые (средние) — оптимальное для земледелия сбалансированное соотношение песчаных и глинистых частиц; хорошо удерживают влагу и воздух;
• Глинистые и тяжелосуглинистые (тяжёлые) — содержат свыше 50% мельчайших илистых частиц; плотные, холодные, липкие во влажном виде, плохо пропускают воду, образуют плотную корку при засухе;
• Скелетные (хрящеватые, щебнистые) — содержат множество крупных неокатанных обломков исходной скальной породы (распространены в горах).

Характеристика структурных и бесструктурных почв:

• Структурные почвы — состоят из прочных комковатых или зернистых агрегатов диаметром от 1 до 10 мм, склеенных кальцием и перегноем. Между агрегатами имеются крупные некапиллярные поры, по которым свободно циркулирует воздух и дождевая вода, а внутри комочков сохраняется капиллярная влага. Это создаёт идеальные водно-воздушные условия для питания корней растений (образец — чернозёмы);
• Бесструктурные почвы — лишены прочных комков и состоят из отдельных пылевидных частиц (мельче 0,05 мм) либо рассыпчатых песчинок. При дождях они быстро заплывают, превращаясь в водонепроницаемую грязь, а при высыхании растрескиваются и спекаются в монолитную твёрдую корку, перекрывая доступ кислорода к корням;
• Основное различие: структурные почвы обеспечивают одновременное снабжение корней и водой, и кислородом, обладая высоким естественным плодородием, тогда как бесструктурные почвы бедны воздухом, легко подвержены водной и ветровой эрозии и малоплодородны.

Оценка типов почв и причины их разнообразия:

• Тундровые глеевые — формируются в условиях избытка влаги (К > 1) и сурового холода на мерзлоте; малогумусные (1–2%), тонкие, переувлажнённые, с сизым глеевым горизонтом;
• Подзолистые и мерзлотно-таёжные — формируются под хвойной тайгой при избыточном увлажнении; кислые, сильно вымытые осадками, с белёсым малоплодородным подзолистым горизонтом (гумус 1–3%); требуют известкования и удобрений;
• Дерново-подзолистые — зоны смешанных лесов; гумусовый слой мощнее (до 20–30 см), плодородие среднее, пригодны для земледелия при правильной агротехнике;
• Серые лесные — формируются под широколиственными лесами и в лесостепи при близком к единице увлажнении; гумус 25–40 см, плодородны;
• Чернозёмы — степная зона с умеренным дефицитом влаги (К ≈ 0,6–0,8); мощнейший гумусовый горизонт (60–100 см и более), зернистая структура, колоссальное естественное плодородие; «царь почв» России;
• Каштановые — сухие степи; гумусовый слой тоньше (30–40 см), цвет спелого каштана, плодородны, но требуют орошения и снегозадержания;
• Бурые полупустынные — аридные полупустыни с разреженной растительностью; низкое содержание гумуса, часто засолены, требуют искусственного орошения и промывки;

Причина разнообразия: обусловлена широтным изменением климата (соотношения тепла и влаги — радиационного баланса и коэффициента увлажнения), зональной сменой растительных сообществ, разнообразием рельефа и почвообразующих пород.

Верный ответ: г) гумусовый горизонт.

Обоснование: именно в верхнем слое скапливается органический опад отмерших растений и животных, который под действием почвенных редуцентов (бактерий, грибов, дождевых червей) гумифицируется и превращается в тёмный гумус.