Страница 4 из 38
Часто около нефтебаз и бензозаправочных станций, возле нефтепромыслов мы встречаем бесплодные пустыри. Это «мертвая» почва, убитая нефтью и керосином. На городских свалках железо, кирпичи, строительный мусор тоже убивают почву. И хотя морфология почвы, ее горизонты как будто не нарушены, погибло, отравлено ее живое начало — микробы и беспозвоночные животные. В ней нет уже обмена, круговорота веществ, следовательно, нет жизни.
Истинно полноценной почву можно считать лишь в природных условиях, пока на ней растут растения, а в ней живут животные, включая беспозвоночных, личинок насекомых и др. В почве непрерывно происходят движение воды, превращение органических остатков, потребление и пополнение питательных веществ. Почва живет, пока она находится там, где образовалась, пока на ней растут растения. В музее мы увидим «чучело» почвы, так как одно из главных ее свойств — плодородие. Когда она лишается этого свойства, то умирает.
Намечается аналогия между почвой и живыми организмами: у почвы есть «рождение», есть «смерть», есть онтогенез — развитие определенного индивида и филогенез — развитие почвенного покрова какой-либо природной зоны в целом. И это в корне отличает почву от всех неживых тел. Онтогенез почвы можно увидеть довольно часто: на отвалах горных пород, на брустверах старых окопов, на стенах древних построек (старые крепости, церкви). Всюду, где поселяется растение, начинается почвообразование. Сначала почва представляет собой маломощный слой перегноя, затем образуется типичная для данной местности почва. Так, на известняках, из которых сложены стены Староладожской крепости, построенной более восьмисот лет назад, образовались черноземные почвы.
Пока существует данная климатическая зона, пока в природе нет серьезных катаклизмов, например извержений вулканов с погребением почв или наступления ледника, резкого изменения климата, вновь рождающаяся почва однотипна с другими почвами этой зоны. Но если изменится климат, а вместе с ним и растительность, то изменится и почва. И новая почва будет отличаться от старой, да и сама старая почва постепенно начнет эволюционировать в сторону новой.
В третичный период и частично в четвертичный на территории Евразии господствовал субтропический климат. Леса из гигантских папоротников росли даже в Арктике. Под этими лесами образовывались красноземы и перегнойно-болотные почвы. Когда наступил ледниковый период, то резкое похолодание вызвало изменение живых организмов и вместе с ним изменилась почва. И на смену красноземам пришли другие почвы. Так, например, в Кулунде на красноцветной коре выветривания — реликте третичного периода и третичных почв — образовались каштановые почвы.
Эволюцию почв можно наблюдать при вмешательстве человека. При этом деятельность человека соизмерима с влиянием всех других факторов почвообразования. Если в естественных условиях смена почвы сопряжена в первую очередь с изменением климатических или гидрологических условий (уровня залегания грунтовых вод, степени дренированности территории), то использование почвы человеком может привести к ее изменению и при постоянстве других факторов. Правильная, культурная обработка почв (постоянное внесение удобрений, в том числе навоза, глубокая вспашка и т. д.) приводит к тому, что обедненные гумусом подзолистые почвы превращаются в более богатые дерновые (черноземовидные окультуренные). Таких почв до середины XIX века было много в районах старой земледельческой культуры западной части России, в том числе в лесной зоне. Но земледельцы стали интенсивно осваивать черноземы, и лесные почвы потеряли свое значение как производители товарного зерна. Пахотные, окультуренные земли стали забрасывать под леса, и через двадцать — тридцать лет черноземовидные почвы вновь начали превращаться в подзолистые. Таким образом, изменившиеся условия существования приводят к эволюции почв, как и к эволюции живых организмов.
Интересно отметить еще такую связь между почвой и растениями: первыми на земле появились низшие растения — грибы, мхи и прочее и лишь потом цветковые растения. Поскольку горные породы, как изверженные, так и переотложенные — осадочные, обладали щелочной или по крайней мере нейтральной реакцией среды, то многие низшие растения выработали у себя приспособительную способность резко подкислять почвы, очевидно, для перевода необходимого количества минеральных веществ в растворимую и усвояемую растениями форму. А пришедшие к ним на смену цветковые растения развивались на уже подкисленной почве и выработали в себе соответствующую «привычку» к таким условиям. Сейчас мхи и лишайники часто первыми поселяются на разных геологических породах и сильно их подкисляют. А цветковые растения, как правило, способствуют гумусонакоплению.
Жизнь в почве немыслима без воды. Без нее невозможно ни образование, ни существование почв. Большинство горных пород плохо смачивается водой. Они как камни на морском берегу: только набежала вода, смочила их, и вот они уже сухие. Прошел дождь, смочил гранит, и по трещинам вода просочилась вглубь или стекла по склону. И снова гранит стал сухим. А почва — это система всевозможных пор, каналов, пустот. И вода, попадая в почву, задерживается в ее порах, как в резервуаре, из которого растения ее постепенно используют. Даже в среднеевропейской лесной зоне, где, казалось бы, дожди не редкость, многие ручейки к августу пересыхают. Иногда высыхают даже пруды. А в почве по-прежнему есть вода. Она и поддерживает существование растений.
Как уже отмечалось, забирая из почвы пищу и воду, растения одновременно изменяют ее. Иногда под их влиянием в почве образуются ядовитые для некоторых растений вещества. Но почва приходит на помощь растениям. Она обладает одним важным свойством — буферностью. Когда прыгуны в высоту преодолевают планку на высоте двух метров, то для мягкого приземления с другой стороны планки кладут поролоновые маты. Это буфер, который предохраняет спортсмена от травмы. Составляющие почву минералы и микробы служат буфером, предохраняющим ее от быстрого изменения. При неразумном вмешательстве человека могут резко ухудшиться почвенные свойства, даже если дать ей питательные вещества.
Так случилось у Либиха: внесение удобрений без учета свойств привело к «отравлению» почвы. Потом постепенно она «оправилась», но долгое время урожаи были низкими. Профессор МГУ Е. П. Троицкий говорил: «Нет вредных веществ, есть вредные концентрации». Аналогично высказывался известный химик и врач Парацельс. Он говорил, что все может быть и ядом, и лекарством — это зависит от дозы. Мы знаем множество случаев отравления людей лекарствами, принятыми в повышенной дозе. Подобное происходит и с почвой. Избыток в ней даже полезных для растений веществ может оказаться ядом для микроорганизмов и растений. Почва не успевает «переварить» эти вещества, перевести их в «удобную» для растения форму, и они могут погибнуть. Поэтому изучение свойств почв — обязательное условие земледелия, без их знания нельзя повысить урожаи.
* * *
Почва как живой организм имеет свой возраст, поэтому ее называют историческим телом.
Сто тысяч лет назад на нашей планете начался ледниковый период. Ледник, наступавший из Скандинавии, уничтожил все существовавшие до него ландшафты. Несколько раз ледник отступал и снова наступал, а в межледниковые периоды вновь развивался растительный покров и образовывались почвы. Но новая стадия оледенения приводила к гибели ландшафтов межледниковья. Еще сейчас в обнаженных карьерах встречаются погребенные более поздними наносами почвы межледниковых стадий.
Одиннадцать тысяч лет назад кончился ледниковый период. Ледник растаял. На многих территориях, и в частности на Восточно-Европейской равнине, после таяния ледника были переотложены принесенные ледником пески, суглинки, глины. На этих породах поселились растения, образовались почвы. И вот уже одиннадцать тысяч лет существует здесь почвенный покров и столько - же лет в отдельных местах рождаются и умирают почвы. Например, сто пятьдесят лет растет на одном месте сосна или ель. Приходит время, и дерево падает, выворачивая с корнями почву. Образуется яма, на дневную поверхность выходят нижние горизонты почвы, а иногда так называемая материнская порода, из которой почва образовалась. Постепенно яма зарастает, в ней поселяются новое дерево или другие растения, и через несколько десятков лет образуется такая же (или почти такая же) почва.