Зеркало ландшафта
Шрифт:
Следует отметить, что одинаковые свойства почвы могут иметь разное происхождение. Они могут наследоваться от материнской породы, могут возникать под действием современного биогеоценоза, могут быть унаследованы от прошлого биогеоценоза. Расшифровка всех этих связей часто бывает трудной, поскольку ряд свойств может одновременно отражать действие всех трех факторов.
Например, часть гумуса почвы может унаследоваться от почвообразующих пород. Такими породами могут быть глинистые угольные сланцы, шунгиты, озерные отложения. Часть гумуса — «реликт» прошлых циклов почвообразования, когда данная почва входила в состав другого, теперь исчезнувшего биогеоценоза. Часть гумуса образуется в результате воздействия современного биогеоценоза.
Существуют фактические данные по скорости изменения свойств почв. Так, через тридцать лет после отложения пепла в результате извержения вулкана в Индонезии накопилось два процента гумуса в слое до пятнадцати сантиметров. На Аляске за тысячу лет на морене сформировался настоящий подзол с подзолистым горизонтом мощностью пять — десять сантиметров. Иногда для формирования гумусового горизонта достаточно пятьсот и даже двадцать лет. Так, на курганах вятичей в Московской области образовался гумусовый горизонт мощностью семь — двенадцать сантиметров и с содержанием гумуса пять — семь процентов за пятьсот — шестьсот лет. Одновременно обозначился подзолистый горизонт мощностью до двадцати сантиметров. Выбросы крота на поверхность почвы уже через двадцать лет невозможно отличить от окружающей почвы. На ветровалах, в западинах и на буграх формируются почвы, неотличимые от окружающих за двести лет. Таких примеров можно привести много. Болотные почвы образуются значительно быстрее. В выемках около железных дорог в лесной зоне образуются болотные почвы за какие-то двадцать — тридцать лет.
Все приведенные рассуждения наводят на мысль, что следует различать скорость почвообразования, скорость образования отдельных свойств почв и их горизонтов, профиля в целом, почвенного покрова определенной территории.
Таким образом, выясняется одна важная черта почв, заставляющая смотреть на всю проблему почвообразования и определения возраста почв более строго, чем это было до недавнего времени, еще каких-то двадцать — тридцать лет назад. Очевидно, нельзя говорить о возрасте почвы вообще. Следует четко различать понятия: возраст почвенного покрова данной территории, возраст данного почвенного профиля, возраст отдельных горизонтов и возраст разных свойств и составных частей данной почвы.
Если снова вернуться к началу отступления ледника на территории Московской области, то можно наметить следующую схему: двенадцать — десять тысяч лет назад на наносах ледника стал формироваться почвенный покров.
Вначале он состоял из первичных почв, болотных, дерновых, возможно, тундровых. Затем на этих почвах поселились деревья и стали формироваться подзолистые и дерново-подзолистые почвы. Потом на части территории появились серые лесные почвы. Таким образом, почвенный покров Московской области имеет возраст двенадцать — десять тысяч лет. Современный почвенный покров, представленный современным набором почв, насчитывает всего четыре тысячи лет. Современные почвенные профили имеют возраст всего тысячу лет, и даже меньше. Есть совсем молодые почвенные профили, насчитывающие всего сто лет и менее.
Если посмотреть на почвенный покров нашей планеты с точки зрения его возраста, то современный покров очень разновозрастен. Есть участки почвенного покрова, насчитывающие миллионы лет (ферраллитные тропические почвы), но есть участки, насчитывающие всего несколько лет (пойменные почвы). Возраст отдельных почвенных горизонтов современного почвенного покрова может быть равен его возрасту, быть старше или моложе. Но возраст почвенного профиля в целом всегда моложе почвенного покрова, так как верхние горизонты почвы непрерывно изменяются в естественных условиях.
Пока не удалось в гумусовых горизонтах найти гумус старше двенадцати тысяч лет, что свидетельствует как о скорости круговорота углерода в почве, так и о скорости формирования гумусового горизонта почвенного
Решение вопросов скорости почвообразования очень актуально, особенно в связи с необходимостью восстанавливать почвы на территориях, нарушенных техногенной деятельностью.
Не менее важно знать характер изменения свойств почв и скорость этих изменений при интенсификации сельского хозяйства.
Вода в почве
Облекая мир в праздничный наряд,
Облака земле красоту дарят...
...Зелень трав темней, чем глаза газели,
Сладостен ручья вкус и аромат...
...Там, где был пустырь выжженный и голый,
Как павлин, земля восхищает взгляд...
Дакики
Там, где был пустырь выжженный и голый, как павлин, земля восхищает взгляд
В начале книги был подробно описан опыт Ван Гельмонта — голландского алхимика, которого его современники считали чернокнижником и колдуном, как, впрочем, и А. Левенгука, открывшего царство микробов. Ван Гельмонт не обратил внимания на потерю почвой семидесяти граммов своего веса. Зато учел то количество воды, которое пошло на полив посаженной ивы, и сделал вывод о необходимости воды растению. Он считал, что главное в питании растений — вода.
О необходимости полива растения знали еще древние земледельцы Шумера и Египта, но от этого знания до точного расчета дозы полива — достаточно большое расстояние.
Количество воды, потребляемое растениями, значительно превышает поступление таких важных для жизни питательных элементов, как азот, калий, фосфор. Например, пшеница на широте Москвы с одного гектара почвы забирает не больше двухсот килограммов азота, калия, фосфора в год, и в то же время она потребляет тысячу тонн воды. В сухих степях Заволжья потребность пшеницы в воде возрастает еще больше: она поглощает две тысячи тонн воды с гектара. Потребление воды могло здесь быть и больше, но просто в каштановых почвах две тысячи тонн — это весь запас доступной растениям воды. Если учесть, что в сухих степях на каштановые почвы поступает в год двести — четыреста миллиметров осадков, что соответствует четырем — двум тысячам тонн воды на гектар, то станет ясной вся напряженность водного режима растений в этой зоне. Дело в том, что часть этих осадков выпадает зимой и может теряться во время весеннего стока талой воды, другая часть в виде снега сдувается в овраги и тоже теряется для растений. Некоторая доля осадков, иногда весьма значительная — до четверти годовой нормы, может выпадать в виде ливня и тоже стекать по поверхности почвы в овраги и балки. А небольшие дожди в летние месяцы смачивают лишь самую верхнюю, миллиметровую корку почвы и испаряются в воздух, не используясь растениями. Поэтому зона сухих степей для получения высоких и устойчивых урожаев требует орошения, полива.
Вода в почве
Самые простые расчеты показывают, что для орошения тысячи гектаров в течение лета необходимо не меньше двух миллионов тонн воды. Если учесть, что часть поливной воды испаряется, не попадая в растения, часть фильтруется в глубокие слои почвы и тоже пропадает для растений, то эту цифру надо увеличить. Проблема полива больших площадей включает такие вопросы, как методы полива, строительство инженерных сооружений, распределяющих воду, подающих ее к полю, расчеты норм полива и т. п. Всем этим занимается наука мелиорация и составная часть ее — мелиоративное почвоведение.