Загальна характеристика. Почва- основа природи суші. Можна до безкінечності дивуватися самому факту, що наша планета Земля єдина з відомих планет, яка має дивовижну родючу плівку - грунт. Як сталася грунт? На дане питання вперше відповів великий російський вчений-енциклопедист М. В. Ломоносов в 1763 ᴦ. в своєму знаменитому трактаті''О шарах землі''. Грунт, писав він, не первозданна матерія, а сталася вона''от согнітія тварин і рослинних тел. довготою времені''. В. В. Докучаєв (1846-1903) в класичних роботах про грунтах Росії вперше став розглядати грунт як динамічну, а не ін ?? ертную середу. Він довів, що грунт не мертвий організм, а живий, насів ?? енний численними організмами, вона складна за своїм складом. Їм було виявлено п'ять головних почвообразующих факторів, до яких відносяться клімат, материнська порода (геологічна основа), топографія (рельєф), живі організми і час.
Дуже складні хімічні, фізичні, фізико-хімічні та біологічні процеси протікають в поверхневому шарі гірських порід на шляху їх перетворення в грунт. Н. А. Качинський у своїй книзі''Почва, її властивості і жізнь'' (1975) дає наступне определ ?? ення грунту:''Под грунтом потрібно розуміти нд ?? е поверхневі шари гірських порід, перероблені і змінені спільним впливом клімату (світло, тепло, повітря , вода), рослинних і тваринних організмів, а на окультурених територіях і діяльністю людини, здатні давати врожай. Та хв ?? еральная порода, на якій грунт утворилася і яка як би народила грунт, прийнято називати материнської породой''.
За Г. Добровольському (1979),''почвой слід називати поверхневий шар земної кулі, що володіє родючістю, що характеризується органо-хв ?? еральним складом і спеціальним, тільки йому властивим профільним типом будови. Грунт виникла і розвивається в результаті сукупного впливу на гірські породи води, повітря, сонячної енергії, рослинних і тваринних організмів. Властивості грунту відображають місцеві особливості природних условій''. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, властивості грунту в своїй сукупності створюють определ ?? енний екологічний режим її, основними показниками якого служать гидротермічні фактори і аерація.
До складу ґрунту входять чотири важливих структурних компоненти: хв ?? еральная основа (зазвичай 50 - 60% загального складу грунту), органічна речовина (до 10%), повітря (15 -25%) і вода (25-35%).
Мін ?? еральная основа (хв ?? еральний скеля ?? ет) грунту - це неорганічний компонент, який утворився з материнської породи в результаті її вивітрювання. Мін ?? еральние фрагменти, що утворюють речовину грунтового скеля ?? ета͵ різні - від валунів і каменів до піщаних крупинок і найдрібніших частинок глини. Скеля ?? етний матеріал зазвичай довільно розділяють на невеликий грунт (частки менше 2 мм) і більші фрагменти. Частинки менше 1 мкм в діаметрі називають колоїдними. Механічні і хімічні властивості грунту в основному визначаються тими речовинами, які відносяться до дрібного грунту.
Ідеальна грунт повинна містити приблизно рівні кількості глини і піску з частинками проміжних розмірів. В цьому випадку утворюється пориста, крупитчатая структура, і грунт прийнято називати суглинками. Οʜᴎ володіють достоїнствами двох крайніх типів ґрунтів і не мають їх недоліків. Середньо- і дрібноструктурні грунту (глини, суглинки, алеврити) зазвичай більш придатні для росту рослин завдяки вмісту в достатній кількості поживних речовин і здатності утримувати воду.
У грунті, як правило, виділяють три базових горізонта͵ розрізняються за морфологічними і хімічними властивостями:
1. Верхній перегнійно-акумулятивний горизонт (А), в якому накопичується і перетворюється органічна речовина і з якого промивними водами частина з'єдн ?? ень виноситься вниз.
2. Горизонт вимивання, або іллювіальний (В), де ос ?? едают і перетворюються вимиті зверху речовини. 3. Материнську породу або горизонт (С), матеріал якої перетворюється в грунт. У межах кожного горизонту виділяють більш дробові шари, також сильно розрізняються за властивостями (рис. 5.38).
Мал. 5.38. Узагальнена схема грунтового профілю
Основні типи грунтів. До основних типів грунтів на території Росії відносяться чорноземи, підзолисті, дерновоподзолістиє, подзолисто-болотні, болотні, сірі лісостепові, заплавні, солончаки, солонці, солоди і ін.
Хімізм грунтів частково визначається хв ?? еральним скеля ?? літку, частково органічною речовиною, про який мова піде трохи нижче. Велика частина хв ?? еральних компонентів представлена в грунті кристалічними структурами. Це стійкі продукти вивітрювання материнської породи. Пісок і алеврит складаються головним чином з кварцу (SiO2), званого також кремнеземом. Кремнезем служить джерелом силікат-іонів (SiO4 4 -), які зазвичай з'єднуються з катіонами, особливо з катіонами алюмінію (Al 3+) і заліз ?? еза (Fe 3+. Fe 2+), і утворюють електронейтральні кристали. Силікати є переважаючими грунтовими хв ?? Ераліев.
Велику роль в утриманні води і поживних речовин відіграє особливо численна і важлива група мулистих хв ?? Ераліев. Більшість їх зустрічається у вигляді дрібних плоских кристалів, часто шестикутної форми, що утворюють у воді колоїдну суспензію. У зв'язку з дуже малими розмірами частинок грунтові колоїди мають величезну сумарну поверхню - на 1 см 3 ґрунту близько 6 тис. М 2. або більше половини гектара. Цим пояснюється їх велика здатність до фізичної адсорбції - поглинання і утримання води, розчинених у ній поживних речовин на своїй поверхні. Фізична адсорбція визначає поглинальну здатність грунту. Дана частина грунту (колоїди і найтонші частки мулу) отримала назву грунтового яка поглинає комплексу.
Для грунту характерна биогенная акумуляція хімічних елементів під впливом рослинності, яка відсутня в корі вивітрювання. Рухливість ряду елементів фосфору, калію, кремнію та ін.
Серед різних типів засолених грунтів основні - солончаки і солонці, що мають неоднаковий сольовий і водний режими. Солончаки - це грунту, постійно і сильно зволожені солоними водами аж до поверхні, наприклад, навколо гірко-солоних озер.
Органічне речовина грунту. Тварини і рослини, що мешкають на грунті і в грунті, постійно впливають на субстрат, забираючи у нього поживні речовини. З цієї причини кожен раз порушується тільки що встановилося хімічна рівновага в грунті, відбувається подальше поглиблення процесів розкладання і вивітрювання.
З відмерлих рослин утворилася органічна субстанція потрапляє у вигляді осаду листя і хвої в грунт, переробляється мікроорганізмами і перетворюється безпосередньо або через тваринні організми в грунтовий гумус. Таким шляхом вона знову втягується в хв ?? еральний або харчової круговорот і повинна бути в оновленому вигляді засвоєна рослинами.
Кожному типу грунтів відповідає определ ?? енний тваринний світ і определ ?? енная рослинність. Відмирають або вже відмерлі організми або їх частини накопичуються на поверхні і всередині грунту, утворюючи органічну речовину. Сукупність живуть в грунті організмів називають едафон (рис. 5.39).
Незважаючи на те, що число мікроорганізмів в I дм 3 грунту вимірюється мільйонами, в загальній масі вони складають лише 5% сумарної кількості органічних з'єдн ?? ень. Мін ?? еральная субстанція грунту займає 93%. Органічне речовина грунту, що складається з відмерлих залишків рослин і тварин, називають гумусом. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, процес гумусообразования починається руйнуванням і подрібненням рослинної маси і мертвої тварини речовини. Цей процес здійснюється хребетними тваринами при обов'язковій участі грибів і бактерій. До таких жувотним відносяться: фітофаги, які харчуються тканинами живих рослин; сапрофагщ споживають мертві речовини рослин, некрофаги, що харчуються трупами тварин; хижаки, що поїдають живих тварин; копрофаги, що знищують екскременти тварин. Всі вони складають складну систему, що отримала назву сапрофільного комплексу тварин.
Мал. 5.39. Загальний склад верхнього шару грунту і його едафон
(По В. Тішлер, 1955)
Велику роль в розпушенні грунту, механічному переміщенні органічного і хв ?? ерального речовини відіграють рухливі ґрунтові тварини (дощові черв'яки, гризуни та ін.). В круговороті речовин в грунті рослини синтезують органічну речовину.
Тварини виробляють механічне та біохімічне руйнування його і тим самим готують його для гумусообразования. Мікроорганізми синтезують грунтовий гумус і потім розкладають його.
Гумус розрізняють по виду, формі і характеру складових його елементів (табл. 5.4).