Геохимия как наука

     Изменение условий почвообразования отражается на структуре гумусового горизонта. Прочность структурного пахотного  горизонта имеет важно для  земледелия.

     Большое значение для агрономической характеристики почвы имеет водопрочность структуры почвы, т.е. образование прочных, не размываемых в воде отдельностей. Почвы, обладающие водопрочной структурой, имеют благоприятный для развития растений водно-воздушный режим, механические свойства и т.д. Почвы, не имеющие такой структуры, быстро заплывают, становятся непроницаемыми для воды и воздуха, а при высыхании растрескиваются на крупные глыбы.

     Гранулометрический (механический) состав почв. Гранулометрическим (механическим) составом почвы называется весовое соотношение в почве частиц разного размера. Под частицами разного размера подразумеваются группы частиц, диаметр которых лежит в определенных пределах. Каждая из таких групп называется гранулометрической (механической) фракцией почвы.

     Группировка механических элементов по размерам называется классификацией механических элементов. В нашей стране применяется классификация Н. А. Качинского (таблица 1).

     В основу разделения механических фракций  положены различия, главным образом, в водно-физических свойствах частиц. Так, каменистая часть почвы (d > 1 мм) с точки зрения водно-физических свойств не активна, инертна; она не способна удерживать влагу. Песок (d = 1,0–0,05 мм) обладает слабой водоудерживающей способностью. Пыль (d = 0,05–0,001 мм) очень хорошо удерживает воду и обладает хорошей водоподъемной способностью; ил (d < 0,001 мм) имеет плохую водопроницаемость и меньшую, чем у пылеватых частиц, водоподъемную способность.

     В почвоведении принята классификация  почв по механическому составу, разработанная  Качинским, по которой все почвы подразделяются в зависимости от содержания в них физической глины, т.е. частиц, диаметр которых менее 0,01 мм. Для каждого типа почвообразования нормы содержания физической глины не одинаковы (таблица 2).

     Механический  состав почвы является важной характеристикой, необходимой для определения производственной ценности почвы, ее плодородия, способов обработки и т.д. От механического состава зависят почти все физические и физико-механические свойства почвы: влагоемкость, водопроницаемость, порозность, воздушный и тепловой режим и др. В полевых условиях определение механического состава производится по степени пластичности – наощупь. При известном навыке почвы можно достаточно четко разделять на глинистые, суглинистые, супесчаные и песчаные:

     Песчаные  почвы – бесструктурны, не обладают связностью, сыпучи, при большом увлажнении можно скатать в шарик.

     Супесчаные  почвы – в сухом состоянии сыпучи, бесструктурны, во влажном состоянии легко скатываются в шар, но «шнура» или «колбаски» не образуют.

     Суглинистые почвы – в сухом состоянии легко втираются в кожу, во влажном состоянии пластичны и легко раскатываются в «шнур» или «колбаску». Чем тоньше «шнур» или «колбаска», тем данная почва ближе к глине.

     Глинистые – в сухом состоянии при растирании на ладони дают тонкий однородный порошок (пудру), хорошо втирающийся в кожу, во влажном состоянии раскатываются в длинный, тонкий шнур, легко сворачиваемый в кольцо без трещин.

     Окончательное название почвы по механическому  составу производится в лаборатории  при помощи специального анализа, и  на основании этого дается название почвы. Общее название почвы по механическому составу дается по данным механического анализа верхнего горизонта (0–25 см). Например, чернозем южный, глинистый.

     Сложение  почвы. Под сложением почвы понимают внешнее выражение степени и характера ее плотности и порозности. Сложение оказывает большое влияние на сопротивление почвы почвообрабатывающим орудиям, на ее водопроницаемость и в значительной степени на глубину проникновения в нее корней растений.

     Порозность  почвы. Почвенные частички и структурные элементы, входящие в состав почвы, прилегают друг к другу не всеми своими плоскостями, а лишь отдельными точками или гранями, вследствие чего сама почва приобретает характер пористого тела, пронизанного целой системой трещин, пор, ячеек, пустот. Общий объем всех этих воздушных пор, полостей, трещин и пр. в определенном объеме почвы называют порозностью или скважностью почвы. Суммарный объем почвенных пор составляет от 25 до 60% объема почвы.

     На  порозность почвы большое влияние  оказывает, прежде всего, структурное  строение почвы: чем почвы структурнее, тем общая порозность больше (поскольку, помимо заключенных в комках пор, эти почвы имеют промежутки, находящиеся между структурными отдельностями). Всякое разрушение почвенной структуры, могущее произойти в результате воздействия на почву природных факторов или вследствие неправильной обработки почв, ведет за собой уменьшение общей порозности почвы. Заметное влияние на порозность почв оказывает также органическое вещество почв: чем органического вещества больше, тем больше порозность (так, например, порозность песка около 30%, а торфа – около 85%). Порозность заметно меняется в зависимости от глубины почвенного слоя: в верхних слоях она больше, в нижних – меньше. Объясняется это большим содержанием гумуса и лучшей структурой верхних горизонтов, большим воздействием на верхние слои почвы корней растений и роющих животных, а также меньшим давлением вышележащих слоев.

     Размеры почвенных полостей различны, начиная  от тончайших, так называемых капилляров, и кончая порами с диаметром 10 мм и крупнее. В связи с этим, помимо общей скважности, различают еще капиллярную и некапиллярную скважность почвы. Во всякой почве всегда есть оба вида скважности, причем преобладание того или иного вида зависит от механического и структурного состава почв.

     Каждый  вид скважности имеет различное  значение в почвообразовательных процессах: капиллярная порозность, обычно заполненная водой, затрудняет свободный доступ воздуха в почву и продвижение атмосферной влаги из верхних горизонтов в нижние. Наличие же некапиллярной скважности устраняет эти нежелательные явления, создавая благоприятные условия как для почвообразовательных процессов, так и для развития растений.

     Плотность почвы – это интегрированная плотность всех компонентов ее твердой фазы – различных минералов и органических веществ.

     Степени плотности почв в сухом состоянии:

     1). Рассыпчатое сложение – почва обладает сыпучестью, отдельные частицы не сцементированы между собой.

     2). Рыхлое сложение – лопата легко входит в почву на полный «штык», почва хорошо оструктурена, но структурные агрегаты плохо сцементированы между собой.

     3). Уплотненное сложение – лопата легко входит в почву на «полштыка», нож легко входит в стенку разреза, почва рассыпается на структурные и механические составляющие, во влажном состоянии обладает слабой связанностью.

     4). Плотное сложение – лопата или нож с трудом входят в почву на глубину 4-5 см, почва с трудом разламывается руками; в сухом состоянии монолитна, выбивается крупными глыбами, во влажном состоянии – вязкая масса.

     5). Очень плотное (слитое) сложение – почти не поддается копанию лопатой (входит в почву не глубже 1 см), нужны лом, кирка. В сухом состоянии монолитна, крупноглыбиста, нож не входит в стенку разреза, во влажном состоянии очень вязкая и упругая.

     Сложение  почв зависит от ее механического  и химического состава и от ее влажности. Это свойство имеет  большое практическое значение в  сельском хозяйстве и характеризует  ее с точки зрения трудности обработки.

     В пределах почвенного профиля сложение почвы (т.е. ее плотность и порозность) может сильно изменяться. Верхнему гумусово-аккумулятивному горизонту  чаще всего бывает присуще рыхлое сложение и большая меж- и внутриструктурная  порозность. Сложение иллювиального  горизонта, как правило, более плотное, трещиноватое.

Заключение

     Прежде  всего следует констатировать, что  особая охрана почв опирается на учение о почвенных экологических функциях, вскрывающих незаменимую роль почвенного покрова в поддержании целостности биосферы и географической оболочки, в сохранении в них исторически обусловленных круговоротов вещества и энергии. Значимость этого положения усиливается тем обстоятельством, что географическую оболочку Земли можно рассматривать как систему - носитель географической формы движения материи, находящуюся в сложном противоречивом взаимодействии с социальной формой движения. Постоянно возникающие противоречия в данном взаимодействии могут сбалансировано разрешаться лишь при условии природосберегающего регулирования взаимоотношений общества и географической среды в направлении их гармонизации.

     Одной из первостепенных форм этого регулирования  служит особая охрана природы, важнейшими составными частями которой являются сохранение почв на специально разработанной экологической, правовой и экономической основе. К сожалению, эта основа оставляет желать много лучшего. Так, до настоящего времени юридически утвержденные Красные книги имеются для растений и животных. Исчезающие же естественные почвы и другие природные объекты такой части не удостоились, хотя без соответствующего правового механизма невозможно спасти почвенное и природное разнообразие в целом. Без сохранения же различных видов природного разнообразия надежды на устойчивое развитие цивилизации приобретают явно призрачный характер.