Почвоведение с основами геологии

Обобщены современные вопросы почвоведения как научной базы устойчивого земледелия. Изложены происхождение и состав минеральной части почв, общая схема почвообразовательного процесса. Приведены состав, свойства почв и почвенные процессы, обусловливающие плодородие. Описаны почвенные зоны, генезис, классификация, агрономическая характеристика почв, пути повышения их плодородия. Освещены рациональное использование, агроэкологическая характеристика почв и их охрана.

Для студентов вузов по агрономическим специальностям.

Почвоведение — наука об образовании (генезисе), строении, составе и свойствах почв, закономерностях их географического распространения, о путях рационального использования и повышения плодородия почв с целью получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур и охраны земельных ресурсов. Это одна из основных естественных и агрономических дисциплин.
Почвоведение изучает почвы как природные образования и средство сельскохозяйственного производства. Именно почва является той средой обитания сельскохозяйственных растений, которая обеспечивает получение их урожая. Мощность почвенного покрова в большинстве случаев составляет до 150 см. Этот тончайший слой суши земного шара в основном и кормит, и одевает все человечество. Несмотря на всю важность почвенного покрова для жизни людей, а также большую его общепланетарную роль, почвы часто используют неэффективно, загрязняют и разрушают, А ведь это невозобновляемый дар природы и главное национальное богатство любой страны.
Почвы — важнейший компонент экологической среды, их образование в природе происходит на протяжении десятков и сотен тысяч лет. Человек превратил часть целинных земель в пашню и прервал течение естественных почвенных процессов. Теперь от его агрономической деятельности полностью зависят судьба пахотных почв, их развитие, плодородие и производительность. В настоящее время накоплено много знаний о почвах, позволяющих использовать их с большой эффективностью.Почвоведение как научная дисциплина сформировалось в России в конце XIX в. благодаря трудам выдающихся русских ученых В. В.Докучаева, П. А. Костычева и Н. М. Сибирцева.
Первое научное определение почвы дал В. В. Докучаев. Он считал, что почвой следует называть «дневные» или наружные горизонты горных пород (все равно каких), естественно измененные совместным воздействием воды, воздуха и различного рода организмов, живых и мертвых. Из этого определения становится очевидным, что основой почв являются рыхлые осадочные обломочные горные породы, которые, превращаясь в почвы, претерпели большие изменения под воздействием прежде всего растений и микроорганизмов. При этом возросли доступность и концентрация элементов зольной пищи растений в верхних горизонтах породы, в них появились соединения азота, со временем их содержание стало удовлетворять потребность высших растений в азотном питании.
В почвах образовался гумус — сложное органическое вещество специфической природы, получили развитие поглотительная способность почв, способность почвы обеспечивать растения водой и т.д. Разнообразие растительности и сопутствующих ей живых организмов, климата, рельефа и почвообразующих пород привело к формированию разных почв в природе. В связи с тем что изменения этих природных факторов наблюдаются на равнинных территориях в основном в направлении с севера на юг, а в горных областях зависят от высоты над уровнем моря, сформировались горизонтальные (широтные) и вертикальные почвенные зоны с преобладанием в них определенных типов почв с характерными внешними признаками и агрономическими свойствами.
Почва, по определению П. А. Костычева, — это верхний слой земли до той глубины, до которой доходит главная масса корней растений. Именно на эту глубину поверхностные осадочные обломочные породы претерпели наиболее существенные химические, физические, физико-химические и другие изменения, в результате которых этот слой обеспечивает растения элементами питания и водой.
Почва является сложной системой, состоящей из твердой, жидкой, газовой и живой фаз.Твердая фаза почв (песчаная, супесчаная, суглинистая и глинистая) представляет собой комплекс первичных и вторичных минералов и органического вещества — гумуса. Каждый минерал является природным неорганическим химическим соединением, а гумус—сложным природным органическим соединением.Жидкая фаза почв — это почвенный раствор. Чистой йоды в почвах нет. В почвенном растворе находятся элементы питания растений в ионной форме, анионы неорганических и органических кислот и другие компоненты.
Газовая фаза почв, или почвенный воздух, близка по составу к атмосферному по содержанию азота и кислорода, но отличается от него постоянным, более высоким содержанием диоксида углерода, наличием в некоторых почвах сероводорода, метана и других газов. Почвенный воздух играет большую роль в питании растений и в окислительно-восстановительных процессах.
Живая фаза почв представлена корневыми системами растений, микроорганизмами, насекомыми и животными. В почве протекает активная жизнь. Число микроорганизмов на 1 г почвы измеряется несколькими миллионами, около 95% псех насекомых проводят всю или часть своей жизни в почвах и т. д. Фазы почв находятся в постоянном химическом взаимодействии друг с другом.
В определении выдающегося почвоведа В. Р. Вильямса указывается, что почва —это поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений. Порода бесплодна, а почва обладает качественным признаком — плодородием, в связи с этим обеспечивается получение урожая.
Что же такое плодородие почвы? Это комплекс свойств почв, протекающих в почвах процессов, обеспечивающих снабжение растений земными факторами жизни — питательными веществами, водой и частично воздухом и теплом в определенных экологических условиях. Плодородие определяется урожайностью конкретных растений и зависит от их способности усваивать из почвы элементы питания, воду и т. д.
Кроме земных факторов жизни растений имеются еще космические: свет, тепло и воздух, которые человечество пока не научилось в полной мере эффективно использовать в земледелии. Так, солнечная радиация используется многими культурными растениями для фотосинтеза приблизительно на 2 %. Для лучшего потребления растениями солнечного света, тепла необходимо повышать плодородие почв.
Для проведения мероприятий по повышению плодородия почв нужно знать их химический состав, физические, физико-химические, воздушные, водные, тепловые и другие свойства, состав почвенных растворов, различные виды режимов и процессов, протекающих в почвах, их сочетание в почвах разных природных зон, необходимое оптимальное сочетание для получения высоких урожаев и пути создания этих условий в агрономической практике. Высокие стабильные урожаи можно получить только при осуществлении комплекса агромероприятий по регулированию всех параметров плодородия почв, так как они взаимозависимы, равнозначны и незаменимы. Обо всем этом можно узнать из данного учебника, но это будет нелегко, так как почвоведение использует знания многих дисциплин: химии, физики, ботаники, физиологии растений, микробиологии, геологии, метеорологии и других фундаментальных наук. Кроме того, в рассмотрении свойств почв, протекающих в них абиотических и биологических процессов имеется своя специфика.
Почвоведение является научной основой для важнейших агрономических дисциплин — агрохимии, земледелия, сельскохозяйственной мелиорации, растениеводства, овощеводства и плодоводства. Знания по почвоведению необходимы и для решения экологических проблем.Главы и разделы учебника написаны следующими авторами: профессором В. П. Ковриго — «Предисловие», «Возникновение и краткая история развития почвоведения», главы 1—5, 7—9, 13, 17, 18,  21 (кроме «Болотно-подзолистых и мерзлотно-таежных почв), 22, 25, 33, 36; профессором И. С. Кауричевым — главы 6, 11, 15, 16, 19,  20, в главе 21 — «Болотно-подзолистые и мерзлотно-таежные почвы», 23, 30—32, 34, 38, 40; профессором Л. М. Бурлаковой — главы 10, 12, 14, 24, 26-29, 35, 37, 39.