О чем говорят и молчат почвы: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Последними в ряду континентальных осадочных образований выступают ветровые, или эоловые, наносы. К ним относятся эоловые пески — перевеянные отложения, и эоловые лёссы — навеянные отложения. Развеиванию могут подвергаться любые осадочные отложения. Дюны, барханы, грядовые пески довольно широко распространены в природе и на них тоже может начаться почвообразовательный процесс.

В природе отделить действия одного фактора от другого невозможно, поэтому чистые типы континентальных отложений встречаются редко. Чаще мы наблюдаем смешанные типы — делювиально–аллювиальные, пролювиально–озерные, делювиально–эоловые и прочие. Например, образование осыпей, как правило, сопровождается смывом мелкоземлистых продуктов выветривания с того же самого склона, поэтому образующиеся отложения можно считать лишь делювиально–осыпными. Точно так же к аллювию, образующемуся на дне долины, примешивается материал пролювиальных выносов из боковых долин и оврагов; ледник при своем движении включает в донную морену и отложения подледниковых потоков талых вод, обогащая ее песком, гравием и скатанной галькой.

Итак, вернемся к вопросу, поставленному в начале главы: с чего начинаются почвы? Теперь мы уже знаем, что почвы начинаются с первичного почвообразовательного процесса, существенную роль в котором играют процессы выветривания горных пород. Трудно провести различие между первичным почвообразованием и процессами выветривания. Как мы убедились, не бывает стерильного безжизненного выветривания. “Жизнь всюдна”, — повторял В. И. Вернадский, — и роль живого вещества, включая метаболиты, в превращениях исходных горных пород огромна. Остается условно наметить одно различие между первичным почвообразованием и выветриванием. Первичное почвообразование совершается только в верхнем горизонте земной коры в условиях интенсивного водо– и воздухообмена в области сгущения живого вещества с его грандиозной геохимической деятельностью. Процессы выветривания и образования кор выветривания могут происходить на разных глубинах, а не только на поверхности, как в случае с батумскими красноцветными толщами. Отложенные или переотложенные продукты выветривания и первичного почвообразования дали начало материнским породам, из которых в тундрах и пустынях, в лесах и степях, в горах и на равнинах формировались различные почвы. К рассказу о них мы перейдем в следующей главе.

Глава четвертая. Где, какие почвы возникли и отчего они разноцветны

У каждой территории есть свой определенный возраст (“возраст страны”, как говорил В. В. Докучаев). Есть территории молодые, например Прикаспий, а есть и древние, такие как Восточная Сибирь, Урал. Но не всегда “возраст страны” совпадает с возрастом почвы, сформировавшейся на территории этой страны. Прикаспий, например, территория молодая, недавно освободившаяся от вод Каспийского моря (так называемая Хвалынская трансгрессия), и почвы на этой территории молодые: бурые степные, солончаки, солонцы, светло–каштановые. А на древних территориях Уральских гор, как мы видели, идет еще первичное скальное почвообразование. В первом случае эволюция территории и эволюция почв идут синхронно всего лишь 3—7 тысяч лет. На Урале возраст страны составляет десятки и сотни миллионов лет, а почвы там совсем молодые, первичное почвообразование происходит на наших глазах. Еще разительнее пример одновременности формирования территории и почв представлен в поймах рек. На современных речных аллювиальных наносах формируются современные пойменные почвы во всем многообразии их морфологии, строения, гидрологического режима и т. д.

Мы не случайно в начале этой главы заговорили о “возрасте страны” и возрасте почв, поскольку возраст — это характеристика фактора времени, выделенного В. В. Докучаевым в особый фактор почвообразования. Особый, потому что без него не происходит вообще никакого почвообразования. Почва — продукт взаимодействия почвообразующих факторов во времени. Изменялись условия, изменялся и характер взаимодействия. На каком–то этапе развития определяющими были одни факторы, на каком–то — другие, то есть менялось их соотношение во времени, причем ни один из этих факторов никогда не равнялся нулю, что особо подчеркивал В. В. Докучаев.

Неоднородность лика Земли, то есть неоднородность биосферы, определила неоднородность почвенного покрова планеты, который по мере развития сам стал важнейшей характеристикой неоднородности биосферы.

В. В. Докучаев не только создал научное почвоведение, он открыл и обосновал законы распределения почв в зависимости от рельефа местности, от состава материнских пород, от характера растительности, от климатической обстановки и т. д. Открытые им закономерности в распределении конкретных почв позволили ему увидеть и более общие закономерности в распределении почв на планете — широтная зональность на равнинах и вертикальная зональность в горах. Докучаев первый осознал, что мозаика почвенного покрова — это следствие разного происхождения почв, их генезиса, вызванного произвольным сочетанием факторов почвообразования. В этом смысле основная заслуга Докучаева состоит в открытии географо–генетического метода как основного метода почвоведения. В географии почв основной метод — картографический. За столетие, прошедшее с момента создания генетического почвоведения, были составлены десятки тысяч различных почвенных карт от крупномасштабных (1:10000— 1:50000) карт отдельных территорий и хозяйств до мелкомасштабных карт конкретных регионов, стран и всего мира. Почвенная карта позволяет увидеть целую гамму ранее не известных закономерностей в распределении почв и дает стимул для постановки новых фундаментальных или прикладных проблем. Огромные перспективы в развитии почвенной картографии появились в связи с применением аэрофотосъемки и космической съемки. Последние знаменуют целую революцию в картографии и выводят почвенные карты из категорий статических картин в область исследования динамики почвообразования и почворазрушения за обозримые отрезки времени.

В современном почвоведении, как и в других науках биосферного класса, происходит сложный процесс поиска качественно новых подходов к исследованию почв, в основном нацеленных на разработку общих и конкретных вопросов бонитировки. Докучаевская историко–генетическая концепция изучения почв получает новый импульс развития благодаря современным методам и приборам для исследований.

Сейчас наступает время дополнить генетико–типологический подход к почвам изучением разного рода фенетико–экологических неоднородностей в составе и свойствах почв. Подчеркиваем, что речь идет о дополнительных, встречных направлениях, объединенных приоритетом докучаевского историко–генетического подхода к эволюции и генетике. Генетика была и остается доминантой над фенетикой и экологией. Точно так же и в почвах, и в почвоведении генезис почв остается доминантой над фенетико–экологическими, в том числе “молодыми”, свойствами, вызванными хозяйственной деятельностью человека. Это обусловлено не только логикой развития науки о почве, но и реальной человеческой практикой. Почвенный покров планеты, ее “кожа” (геодерма) испытывает в наши дни мощный прессинг человеческой деятельности. Мы приближаемся к такому состоянию, когда каждый клочок земли, покрытый почвой, становится не только материально производительной силой, но и моральным символом процветания человечества и плодородия почв.

Думается, что В. В. Докучаев не простил бы поколению своих учеников и последователей конца второго тысячелетия увлечения только общими вопросами о зонах природы и почв, а не научным исследованием состава и свойств почв конкретных “клочков” земли.

Почва существует самостоятельно, имеет свое особенное происхождение и свои собственные, только ей одной присущие свойства. Почву можно рассматривать как трехмерное образование, чьи свойства меняются как в пределах достаточно больших пространств, так и на сравнительно малых расстояниях, измеряемых метрами и даже сантиметрами. Еще на заре своих исследований В. В. Докучаев обратил внимание на неоднородность почвенного покрова: “… западины пестрили степь, как оспины лицо”. Однако развитие почвоведения в то время шло по пути типизации и выяснения зональности в распространении почв. Дальнейшее развитие почвоведения и смежных наук позволило комплексно подойти к анализу причин формирования почвенной неоднородности разного масштаба.

В основе строения почвы, ее морфологии, физических и химических свойств лежат различные почвенные горизонты (слои), в совокупности составляющие почвенный профиль. Выделяют три основных горизонта: поверхностный (горизонт А) — максимально измененный почвенными процессами, насыщенный корнями, обогащенный органическим веществом, богатый жизнью, и нижний, подпочвенный (горизонт С) — почвообразующая, или материнская, порода, из которой возник почвенный горизонт. Эти два основных горизонта разделяет переходный горизонт В. Иногда в почвенном профиле выделяют подгоризонты A₁, а₂, B₁, В₂, ВС и так далее.

При полевых описаниях почвенного профиля почвовед уделяет внимание влажности почвы, ее цвету, характеру структурированности, механическому составу (песок, суглинок, глина и др.), плотности, характеру перехода одного горизонта в другой, насыщенности корнями, наличию заметных инородных предметов (камни, кости), а также конкрециям — почвенным новообразованиям. В конце полевого описания почвовед обязан дать почве полевое название. Дело это нелегкое и требует хороших профессиональных знаний. Почвоведы–полевики с большим опытом чтения почвенного профиля были раньше в цене. Полевые описания и основанные на них почвенные карты были основой исследования почв для различных целей.

В почвоведении существуют два основных метода исследования почв: сравнительно–географический и стационарный.

Первый основан на изучении распределения почв по земной поверхности в зависимости от характера горных пород, рельефа (макро–, мезо– и микрорельефа), гидрологии, типа растительного покрова, экспозиции склонов и некоторых других данных. Такое широкое знание мозаики почвенного покрова позволяет сравнительно полно увидеть не только географические и топографические закономерности в распределении почв, но и дедуктивным путем понять ход их развития. Поэтому сравнительно–географический метод часто называют географо–генетическим и рассматривают как основной метод докучаевского почвоведения.

Второй, стационарный, метод исследования применяется для изучения динамики почвенных процессов во времени или для анализа статистических неоднородностей в составе и структуре почв. Освещая в основном временной аспект почвообразования (суточный, сезонный и годовой циклы), стационарный метод позволяет высказать суждение об изменении почв во времени.

Оба этих полевых метода в почвоведении взаимно дополнительны (комплементарны) и в сочетании могут служить руководством к познанию эволюции почв на конкретной территории.

В этом отношении именно экспедиционные полевые работы создали славу русскому почвоведению. Знаменитые докучаевские экспедиции (Азербайджанская, Средневолжская, Волго–Донская и др.), почвенные работы в ряде областей и регионов в годы первых пятилеток много дали и для народного хозяйства страны, и для развития научного почвоведения. Конечно, химические исследования сухих лежалых проб мало что дадут для суждения о свойствах почв и их плодородии. Почвы надо исследовать непосредственно в поле, увеличив масштаб и улучшив качество экспедиционных работ. Для этого существуют соответствующие методы и методики (ионометрия, экспрессные химические методы, дистанционные, в том числе авиационные, исследования и т. д.). Слабо используют почвоведы и аэрокосмические методы.

Гипертрофия лабораторных методов исследования почв, лишение полевых исследований их приоритетности так же вредны для науки, как и полная неисследованность почв в природе. Лабораторно–аналитические методы при всей глубине и точности — это лишь дополнительные частные исследования. Все дальше отрываясь от природы, замыкаясь в стенах лабораторий и асфальте городов, почвоведение неизбежно приходит к упадку и лишается своего престижного положения центральной дисциплины естествознания.

Упрек в увлечении приборами и в забвении описательных методов может показаться странным. Но думается, что звучит он очень своевременно. Три с половиной миллиона биологических видов на Земле, и каждый из них — совершенство и загадка. А что мы знаем о них? Порой только названия, которые сами же и дали…

А Человек — это ли не загадка? Не испорченный шумом, не отравленный вредными веществами человек тишины и красоты, раздумий и музыки — явление особое. Благодаря повышенной наблюдательности он ощущает полифонию Природы, букеты запахов, красоту форм. Об одном таком человеке, кстати, имеющем отношение к почвам, и пойдет речь.

Работал в Ростовском университете профессор с “нестандартной”, как теперь говорят, судьбой. Звали его Василько Васильевич Акимцев. В первую мировую войну он служил в русском экспедиционном корпусе во Франции. После Октябрьской революции корпус был расформирован, а его солдаты и офицеры оказались неприкаянными в чужой стране. В этой суматохе, да еще не у себя дома, повели себя люди по–разному. А тут еще ностальгия — тоска по Родине. Тяжелое это заболевание, особенно для русского человека. Заболел ею и Акимцев. В отличие от других Василько Васильевич нашел в себе силы и длинным кружным приключенческим путем через Северную Африку, Турцию и Персию отправился на родину. И в конце концов добрался до Азербайджана, где в то время работала почвенная экспедиция под руководством профессора С. Н. Тюремнова. К ней Акимцев и “приткнулся”. Шли годы, и Василько Васильевич стал крупнейшим исследователем почв Кавказа. Кавказ всегда ассоциировался с виноградарством и виноделием. Известно, что после злаковых виноград был древнейшей сельскохозяйственной культурой. Множество научных трактатов посвящено виноделию, лирика всех времен воспевает вино, но мало кто поднялся до понимания того, что в основе его сказочного букета лежит дыхание и жизнь почв, родивших виноград.

Как настоящий почвовед, Акимцев прекрасно “слышал” почву. Вот одна из его удивительных записей.

“В 1946 году нами была сделана попытка на основе современного генетического почвоведения наметить общие закономерные связи между типом и качеством вин и почвенными условиями.

В краткой формулировке они следующие.

Подзолистые почвы с кислой реакцией, малым содержанием органических веществ и слабой минерализацией почвенных растворов дают наиболее совершенные столовые вина легкого типа (имеретинские, бордоские, рейнские).

Бурые и коричневые почвы со слабой кислой реакцией, большим содержанием минеральных коллоидов и карбонатными нижними горизонтами формируют тяжелые столовые вина (кахетинские, венгерские, бургундские, североитальянские).

Переходные коричнево–подзолистые почвы характерны промежуточными типами столовых вин (во Франции “маленькие бургундские”). Они дают легкие десертные вина типа сотернских, токайских, ауслезевейнов, оригинальные вина Западной Грузии (Хванчкара) и др.

Перегнойно–карбонатные почвы (рендзины) коричнево–подзолистой зоны для виноделия представляют особый интерес. В районах этих почв созданы непревзойденные образцы игристых вин (шампанское во Франции и советские в Абрау). Они дают наиболее тонкие виноградные водки (коньяки, арманьяки, имеретинскую чачу) и разнообразные столовые вина высоких классов.