Почва

Материал из Гуру — мира словарей и энциклопедий
Перейти к: навигация, поиск

Почва, земля — поверхностный слой земной коры, изменённый совокупной деятельностью агентов выветривания при одновременном процессе накопления органических веществ. В этом смысле почва является самостоятельным продуктом окружающей природы с собственными характеристикаим и внутренними процессами и отдельным объектом научного исследования, которым занимается почвоведение. Такое определение был введено главным образом, школой проф. Докучаева.

В понимании, используемом преимущественно западноевропейскими учёными, почва — это также вообще среда, служащая для питания растений, независимо от ее генезиса, географии и большинства морфологических признаков. В частных случаях почвой называется слой горной породы, в котором распространяются корни растений. В менее научном смысле почвой называют поверхностные горные породы (одна или несколько), пахотный слой, часть горной породы, населенная организмами, и т. п.

Происхождение[править]

Почва образуется из поверхностной горной породы, получающей название «материнской», путём влияния на неё климатических условий (температуры, воздуха, воды и др.), живых организмов, при известном рельефе местности и в течение известного промежутка времени, определяющего почвенный возраст. Относительное значение каждого из почвообразователей сильно варьирует в каждом отдельном случае; общий характер их деятельности известен.

Главнейшая их роль заключается в выветривании горной породы, но кроме того, в качестве почвообразователей, они действуют некоторым специфическим образом. Температура, замедляя или ускоряя процесс преобразования органических веществ, влияет на содержание перегноя, или гумуса, а следовательно — на цвет почвы, их химический состав и пр.; она же, до известной степени, определяет богатство почвы биологическими организмами (опыты Вольни, Костычева и др.).

Воздух действует механически и химически. Силой ветра выдуваются мелкие почвенные частицы и отлагаются в другом месте, иногда такими значительными толщами, что образуют особый тип почвы эоловых (Бычихин, Высоцкий, Белецкий и др.). Составные части и примеси воздуха — кислород, азот, углекислота, аммиак — вступают в реакции с составными частями почвы или непосредственно, или при помощи микроорганизмов (особенно кислород). Избыток кислорода ведёт к полному перегниванию почв, т. е. обеднению их органическими веществами, недостаток — наоборот, к чрезмерному накоплению (почвы болотные, торфяниковые, некоторые солонцы).

Вода, в качестве механического деятеля, с одной стороны, вымывает почвы или делает их грубыми, скелетными (латериты, почвы крутых склонов), песчанистыми (долинный чернозём, почвы пологих склонов), а с другой — обогащает почву тонким материалом или отлагает целые толщи наносного материала (почвы аллювиальные), образуя в том и другом случае почвы ненормальные. Вода, как химический агент, играет чрезвычайно важную роль в жизни почв, главным образом, в качестве растворителя. Особенно благоприятно некоторое среднее содержание влаги (Вольни, Костычев, Нерода и др.); при избытке или недостатке её происходит недоразвитие или деградация почвы (почвы северные и влажных тропиков, болотные, солонцы и пр.).

Растения и животные принимают большое участие в выветривании горных пород, но, главным образом, своими отмершими частями и экскрементами производят гумификацию почв. Из животных наиболее видную роль играют черви, жуки, личинки, грызуны и т. п. Более других изучена деятельность дождевых червей, достигающая в некоторых местностях поразительных размеров. Так, в Англии ежегодные извержения червей могли бы покрыть страну слоем в полсантиметра толщины (Дарвин); на Мадагаскаре эта деятельность примерно, в 4 раза больше (Келлер). В лесах Дании, благодаря исключительно червям, образовался слой плодородного лесного чернозёма (Мюллер). Роль грызунов (сусликов, хомяков, слепцов, сурков и др.) не менее важна. В южно-русских степях кучки выброшенной ими земли занимают иногда 0,1 и более всей площади и достигают 2-3 тыс. куб. саж. на 1 кв. версту (Вернадский, Мушкетов, Докучаев, Силантьев). Относительно личинок насекомых и пр. известно, что временами их количество и действие огромны: на пространстве одной десятины насчитывали до 5 миллионов личинок различных насекомых (Докучаев).

В последнее время установлена выдающаяся роль микроорганизмов в деле почвообразования, особенно бактерий и сапрофитных грибков. Число их достигает сотен тысяч и даже миллионов на 1 см2 почвы в её верхнием слое. Принадлежа к разряду аэробных или анаэробных, микроорганизмы производят всевозможные продукты окисления, раскисления, нитрификации, денитрификации и т. п., особенно при известной комбинации влажности, температуры и пр.; служат простыми разносчиками кислорода и других газов; играют роль фермента и т. д. Наиболее изучены нитрифицирующие бактерии Nitrosоmonas (переводит аммиак в азотистую кислоту) и Nitrobacter, окисляющий азотистую кислоту в азотную (Шлезинг, Мюнц, Виноградский и др.). Вообще, большинство физико-химических процессов, совершающихся в почве, в настоящее время приписывается деятельности почвенных микроорганизмов.

Значение растений в образовании и жизни почв настолько велико, что обособился особый отдел ботаники, под именем геоботаники, изучающий взаимодействие между почвой и растениями. Для почв обычного, нормального происхождения проф. Докучаев установил даже название растительно-наземных. Своей отмершей корневой системой, а частью и надземными частями, растения доставляют главный материал для обогащения почвы органическими веществами, причём различные типы и формации растений действуют различно. Особенно резка разница между влиянием травянистой и лесной растительности. Первая, содержа большую массу своих подземных частей (по Габерландту, 120 — 160 пд. на десятину) и находясь в более плохих условиях аэрации, при прочих равных условиях, накопляет в почве больше перегнойных веществ, чем древесная растительность. Типичным производным первой является чернозём, а второй — лесные суглинки, которые во многих случаях, по-видимому, произошли путем дегумификаций чернозёма. Не без влияния остаётся та или другая растительность и на структуру почвы: мелкозернистость девственного чернозёма и типичная ореховатость лесных суглинков обязаны своим происхождением растительности.

Рельеф местности — очень важный фактор в деле почвообразования. Крутизной склона обуславливается механическое действие проточной воды, т. е. обогащение или обеднение почвы тонкими и растворимыми веществами, а положением склона относительно стран света — температура и влажность почвы, а следовательно, почти все внутренние (химико-биологические) процессы почвообразования. При почвенных съёмках, при равенстве геологических условий местности, для выемки образцов и при распределении почвенных типов на карте руководствуются, главным образом, рельефом. В самой номенклатуре почв часто видно решающее значение топографических условий: чернозём плато, почвы пологих и крутых склонов и т. п.

Почвенным возрастом называется время, протекшее с момента выхода поверхностной горной породы из-под воды или льда, т. е. от начала выветривания. Значение возраста в деле почвообразования для молодых почв несомненно, для старых — проблематично. Одни полагают, что выветривание почв, накопление органических веществ, увеличение мощности и пр. — беспредельно, другие же, на основании некоторых вычислений, утверждают, что через известный промежуток времени наступает равновесие между приходом и расходом перегнойных и др. веществ в почвах, которые и делаются спелыми. В последнее время исследования полтавской экспедиции показали, что параллельно с абсолютным поднятием местности в означенной губернии растёт и содержание гумуса в чернозёмах плато (Докучаев и Отоцкий). Проф. Докучаев склонен отнести это соотношение на счёт влияния почвенного возраста: чем выше почва, тем он старше. Решение вопроса затрудняется тем, что все употреблявшиеся до сих пор методы определения возраста почв крайне неточны (Пфаф, Дарвин, Докучаев и др.).

Морфологические признаки[править]

Морфологические признаки — цвет, мощность и структура — чрезвычайно важное подспорье при определении почв. Цвет их большей частью тёмный, зависящий от присутствия перегнойных веществ. Интенсивность окраски, в общем, соответствует количеству перегноя и других питательных веществ, за исключением тех случаев, когда почва произошла из темноцветной горной породы (напр., олонецкая чёрная почва, араратская вулканическая и т. п.) или богата сернистым железом. Наибольшей интенсивности тёмный цвет почвы достигает в самом верхнем слое, затем книзу окраска бледнеет и постепенно сходит на нет; чаще она однородная, реже — пёстрая от включений железа, извести и т. п. Исключение составляют лишь почвы болотного и аллювиального происхождения, а также некоторые подзолы и солонцы, где часто бывает нарушена постепенность в окраске. Цвет почвы — признак очень важный для систематики, хотя и не всегда надёжный, так так меняется в зависимости от освещения, влажности и т. п. Названия многих почв основаны на их окраске: серые земли, каштановые почвы, чернозём и т. п. Мощностью почвы называется толщина всего выветрелого и содержащего перегнойные вещества слоя, от поверхности до материнской породы. На этом протяжении почвенный слой обыкновенно расчленяется на два (редко более) горизонта: верхний — А и переходный — В. Переход в подпочву чаще незаметен, так что мощность почвы определяется более или менее приблизительно; только в почвах эолового и аллювиального происхождения эта граница обыкновенно резка. Мощность нормальных растительно-наземных почв не превосходит 1-1,5 м, причём, при прочих равных условиях, мощность песчанистых почв значительнее, нежели глинистых. Почти всем девственным (не пахотным) глинистым и суглинистым почвам свойственна особая структура, т. е. способность раcсыпаться на отдельности довольно прочные. По величине диаметра этих отдельностей, разделяют почвы на категории: крупноореховатые — диаметром отдельностей более 7 мм, мелкоореховатые в 7-6 мм, зернистые в 5-3 мм, мелкозернистые — 3-1 мм, пороховидные в 1-0,5 мм, пылеватые — менее 0,5 мм. Иногда структура выражена слабо, иногда же, например у девственного чернозема и у лесных суглинков — чрезвычайно резко. Своим происхождением она обязана деятельности корней, червям, растрескиванию при высыхании и т. п. К числу факторов, уничтожающих структуру, относятся, главным образом, распахивание и избыток просачивающейся воды. Структура играет чрезвычайно важную роль в физико-химических процессах, совершающихся в почве и служит довольно надежным указателем при определении почв. Кроме указанных, для почвенной систематики важны и второстепенные морфологические признаки: количество и характер песчаных зёрен, хряща, гальки, валунов, железистых или известковых включений, присутствие кротовин (нор грызунов), ходов червей, характер растительных и животных остатков и т. п.

Химический состав[править]

Почва слагается из веществ органических и минеральных; последние крайне разнообразны, в зависимости от петрографического характера горных пород, вошедших в состав почвы. Чаще всего встречаются: глина, представляющая идеальный состав Al2O3·2SiO2 + 2Н2О; в таком виде она встречается редко; чаще содержит окислы железа и цеолитные вещества. В чистом виде играет роль исключительно физического агента, особенно своей самой тонкой так называемой коллоидальной частью; химически мало подвижна. В почве её содержится от долей процента (в песчаных) до 38%. От глины в химическом смысле следует отличать механическую глину, в состав которой входят тонкозернистый кварц, полевой шпат, целоиты и пр.; последней глины в почве всегда больше, чем химической. Цеолиты (водный кремнекислый глинозем, заключающий в себе щелочи или щелочные земли) примешаны обыкновенно к почвенной глине. Будучи химически легко подвижными (разлагаются слабой соляной кислотой и вступают в обмен с щелочными и щелочноземельными солями), они играют важную роль при оценке производительности почв. Количество их колеблется от долей процента до 25-30%. Окислы кремния (кремнезем SiO2) и железа всегда присутствуют в почве: первые в виде кварцевых зёрен и гидрата кремнекислоты, а вторые в виде бурого железняка, реже — магнитного железняка и т. п., т. е. в виде полуторных окислов [Fе2О3, Fе2(НО)6] и закиси-окиси Fе2О4. Изредка (в почвах болотного происхождения) встречаются и закисные формы железа. Присутствием железа обусловливается, большею частью, буроватая окраска почвы в естественном состоянии и красная — после прокаливания. Также обычны соли всевозможных кислот: угольной в форме, главным образом, углекислой извести, реже — магнезии и щелочей; серной — в виде железного купороса FeSO4 и гипса (СаSО4 + 2Н2О); фосфорной — также в виде солей железа и извести (Са3Р2О8, Са2Н2Р2О8, CaH4P2O8, FePO4, Fe3P2O8 и др.); хлористоводородной — чаще в форме хлористых щелочей (в солонцах); азотной и азотистой — в форме селитр и т. п. Кроме перечисленных соединений, в почвенном воздухе обыкновенно находятся, в ничтожном количестве, как результат деятельности микроорганизмов, следующие газообразные примеси: водород, аммиак, метан, сероводород и др. Распределение минеральных веществ в П. обыкновенно довольно равномерное; только в П. молодых можно подметить закономерное убывание или увеличение их по мере приближения к материнской породе. О количестве минеральных веществ и их распределении дает понятие следующий аналаз П. из Екатеринославской губернии (Костычев).

На глубине (в см)
Цеолитных веществ: 0—15 15—30 30—45 45—60 60—75 75—90 90—105
Кремнезёма (SiO2) 17,19 17,91 18,01 18,24 18,63 18,70 16,71
Глинозёма (Al2O3) 7,29 7,64 7,81 7,89 7,95 7,90 7,02
Окиси железа (Fe2О3) 4,68 4,99 5,01 5,40 5,22 5,28 4,65
Марганца 0,19 0,20 0,21 0,19 0,21 0,20 0,11
Извести (СаО) 1,52 1,38 1,41 1,38 1,44 1,46 1,77
Магнезии (MgO) 1,51 1,67 1,66 1,60 1,73 1,71 1,42
Кали (К2О) 0,70 0,78 0,77 0,80 0,82 0,81 0,72
Натра (Na2O) 0,06 0,10 0,10 0,11 0,11 0,10 0,08
Оксида фосфора (P2O5) 0,21 0,19 0,18 0,17 0,17 0,17 0,15
Оксида серы (SO3) 0,02 0,02 0,02 0,03 0,03 0,03 0,04
? 33,37 34,88 35,18 35,81 36,31 36,37 32,05
Углекислой извести 1,41 1,08 1,08 1,31 1,18 1,13 14,04
Глины и песка 54,82 53,93 54,88 55,07 56,74 57,11 49,85

Что касается органических веществ почвы, то они состоят:

  1. из соединений, входящих в состав растительных и животных организмов, и
  2. из особых промежуточных соединений между первыми веществами и конечными продуктами их разложения, каковы: вода, углекислота, аммиак и т. д. Эти промежуточные соединения, обыкноновенно окрашивающие почву в тёмный цвет, носят общее название перегноя, или гумуса. В противополжность минеральным веществам, количество перегноя обыкновенно постепенно падает от поверхности почвы к подпочве, что зависит, по-видимому, от распределения в почве растительннх корней, служащих материалом для образования перегноя; как показывает следующая табличка:
Слой почвы Относительное число корней (по Гельригелю) Содержание перегноя (по Костычеву)
1 100 9,639% (100)
2 53—86 7,707% (80,3)
3 11—46 6,714% (70)
4 2—27 6,605% (58,4)
5 0—22 3,565% (33,2)
6 3,175% (83)
7 1,105% (16)

Несомненно, что в распределении перегноя играет роль и просачивание его (опыты Баракова, Вольни, наблюд. Высоцкого и др.), чем часто нарушается указанная правильность в убывании (особенно в песчанистых П.). Правильность также иногда нарушается вследствие процессов аллювиальных и деградации П. (солонцы, пойменные П. и пр.). Вследствие крайней сложности и малой подвижности большей части перегнойных соединений, природа их мало изучена. На основании исследований Мульдера, Детмера, Грандо, Эггерца, Вольни, Костычева и др., перегной расчленяют на вещества нейтральные, солеобразные (ульмин и гумин) и кислоты — ульминовую, гуминовую, алокреновую и креновую. Ульмин — вещество бурого цвета, гумин — черного; в воде почти не растворимы; в реакции вступают с трудом; вероятно, состоят из смеси сложных соединений; изучены мало. Ульминовая и гуминовая кислоты получаются при действии щелочей на ульмин и гумин; первая бурого цвета, вторая — черного; по составу (С 24 Н 18 О 9 + зольные вещества) и реакциям чрезвычайно сходны; свежеосажденные слабо растворяются в воде (1/3500), высушенные почти не растворимы (1/13784), образуют простые и двойные соли (типа, например, C 60(NH4)6H48O27, С 60 Са 3(NH4)2 Н 46 О 27 и т. п.), из которых лишь соли щелочных металлов растворимы; способны раскислять железо, переводить фосфорнокислую известь в растворимое соединение, разлагать углесоли и отчасти силикаты и, вообще, в некоторой степени участвуют в химических процессах. Апокреновая кислота представляет высшую степень окисления гуминовой кислоты (C 24H12O12 + N и зольные вещества); легко растворяется в воде; цвет растворов кислоты и солей — бурый; апокреновокислые соли подвижнее гуминовокислых. Креновая (ключевая) кислота, по составу, занимает среднее место между описанными (C 24H24O16); растворимость ее и солей наиболее совершенная; растворы и соли бесцветны; из солей нерастворимы лишь окисножелезные и марганцевые. Все указанные кислоты, по предположениям, представляют смесь сложных кислот. Они способны переходить одна в другую при процессах окисления и восстановления (Бараков и др.). Кроме свободных минеральных веществ и минеральных оснований органических кислот, в П. находится некоторое количество минеральных соединений, чрезвычайно прочно связанных с перегнойными веществами. Эта зольная часть перегноя, состоящая из S, Р, Si, Fe, Al и др., носит название органоминеральных веществ, количество которых достигает 10 — 15 и более % всего перегноя и распределяется, примерно, так (анализ Эггерца):


Глинисто-перегн. П. Болотная П.
Органич. веществ 88,69% 96,57%
Зольных 11,81% 3,43%
Из них:
сера (S) 0,91 1,12
фосфор (P) 1,69 0,16
кварц (SiO2) 4,39 0,47
Fe2O3 + Al2O3 3,72 1,55
CaO 0,10 0,03
MgO 0,06 следы
Na2O 0,12 0,05
K2O 0,32 0,04

Характер этих органоминеральных соединений неизвестен. (?) Значение их также не вполне установлено. Грандо, на основании своих известных опытов (получение аммиачно-гуминовой вытяжки, роль ее matière noire в питании растений и опыты с диализатором), считает их единственными питательными веществами, удобоусвояемыми растениями. Позднее эта теория подверглась некоторым ограничениям (Эггерц, Костычев, Гаврилов, Нефедов). Во всяком случае, значение перегноя в круговороте азота, минеральных веществ и, вообще, в питании растений — огромно. На этом основании большинство почвоведов по содержанию гумуса определяет общую производительность почв. Содержание перегноя служит подспорьем и при систематике почв, так как обусловливает их цвет и мощность. Содержание гумуса в различных почвах сильно варьирует от долей процентов до 15-16% и зависит от многих естественных условий, из коих наиболее благоприятны для накопления перегноя след., плотность и мелкоземистость почвы, достаточная увлажненность при средней температуре (около 20°), щелочный или кислотный характер среды, равнинность местности, обилие травянистой растительности и др.

Механический состав и физичесике свойства[править]

Почва состоит из механической смеси твёрдых частиц различного размера, от микрометра до нескольких сантиметров. Механический состав играет чрезвычайно важную роль в почвенной систематике, так как обусловливает многие физические и химические свойства почвы (плотность, гигроскопичность, водопроницаемость, степень выветрелости и т. п.). Почвы, в которых преобладают частицы крупного зерна, называются скелетными, или песчаными; тонкозернистые — мелкоземистыми, или глинистыми. У нас приняты две группировки почвенных частиц. Одна, более простая (Лоренца, Яковлева и Баранова), различает следующие части почвы: скелет, включающий хрящ (крупный, средний и мелкий) и песок (крупный, средний и мелкий)

Части почвы по Лоренцу, яковлеву и Баранову
Название размер, мм
Скелет хрящ крупный более 7
средний 5—7
мелкий 3—5
песок крупный 1—3
средний 0,25—1
мелкий 0,03—0,25
Мелкозём пыль 0,01—0,05
ил менее 0,01

По более дробной классификации механических элементов (Фадеева-Вильямса) мелкозём делится на пылеватую часть (крупную, среднюю и мелкую) и иловатую (чешуйчатую).

Классификация мелкозёма по Фадееву-Вильямсу
Название размер, мм
пылеватая часть крупная пыль 0,01—0,25
средняя пыль 0,005—0,01
мелкая пыль 0,0015—0,005
иловатая часть — ил (чешуйчатый) менее 0,0015

От механического состава почвы зависит и большая часть ее основных и функциональных физических свойств. Чем мелкоземистее почва, тем, в общем, значительнее ее объёмный вес, твёрдость, связность, влагоёмкость, капиллярность, испаряемость, теплопроводность и поглотительная способность, и тем меньше — скважность, газопроницаемость и водопроводимость.

Удельные массы различных почв.
Вид Удельная масса, кг/м3 Источник
Перегнойная садовая земля 2332 (Шюблер)
Чернозем Баната 2504 (Вильгельм)
Русский чернозём 2512 (Ильенков)
Кварцевый песок 2753 (Шюблер)
  • Удельная масса почв колеблется обычно между 2000 и 3000 кг/м3.
  • Объёмная масса почв составляет около половины удельной; например, литр чернозёма (с удельной массой 2512) весит 1060 г, т. е. 49,19% удельной (Ильенков), масса литра песчаной почвы (удельная масса 2690) — 1536,5 г, т. е. 57,12% удельной массы и т. п.
  • Скважность, или пористость почв определяется объёмом промежутков между твердыми частицами и обуславливается не столько диаметром последних, сколько их формой; в общем, объем промежутков колеблется между 30% и 60% всего объёма почвы (Вольф, Шюблер и др.).
  • Связность и твёрдость почв определяются сопротивлением их раздавливанию и разрыву. Величина эта сильно варьируется в разных почвах, в зависимости не только от их механического состава, но и от химического состава, от количества циркулирующих в почве растворов (Шлезинг, Майер, Гильгард и др.). её влажности и температуры (при замерзании и увеличении влажности твёрдость почв может увеличиться вдвое).
  • Влагоёмкостью почв (то же — водоёмкость) называется способность её удерживать в порах определенное количество воды. Различают полную влагоемкость (полное насыщение водой) и неполную, когда вода насыщает лишь капилляры и удерживается лишь силой поверхностного натяжения. Наибольшей влагоёмкостью обладают почвы, богатые гумусом (чернозём поглощает до 50% воды), наименьшей — пески (около 10%). В природе наблюдается даже пересыщение почвы, т. е. увеличение их объёма — набухание, особенно почв мелкоземистых.
  • Влажность почвы есть весовое содержание в ней гигроскопической воды в данный момент. Величина крайне изменчивая: влияют на влажность природа самой почвы, климат, рельеф, характер одевающей растительности и т. п. (Измаильский). Растительный покров уменьшает влажность почвы (Эбермайе, Вольни, Измаильский и др.), близость грунтовых вод — увеличивает и т. д. Амплитуда колебания влажности одной и той же почве может достигать 50%.
  • Водопроницаемость, или водопроводимость почв обуславливается, главным образом, их структурой и механическим составом. Немалое влияние оказывает также и растительный покров, уменьшающий просачивание воды сквозь почву иногда на 33% (Вольни, Бюлер); далее влияют влагоёмкость почв, содержание гумуса и др. физико-химические свойства. В последнее время водопроводимость естественных почв на сколько-нибудь значительную глубину (глубже 1-1,5 м) многими оспаривается (Фольгер, Зонтаг, Ярц, Близнин, Головкинский).
  • Капиллярность почв определяется высотой и скоростью поднятия воды снизу, причем оба явления находятся в обратном отношении. Капиллярность зависит, главным образом, от механического состава и строения почвы, а также, в известной степени, от её влажности. В крупнопесчаных почв капиллярность не наблюдается. В мелкоземистых — высота поднятия воды может достигать 2 м (Вольни).
  • Величина испарения воды из почвы обусловливается натурой почвы и физико-географическими условиями. При благоприятных условиях, поверхность почвы испаряет больше влаги, чем равная ей водная поверхность (Вольни и др.). Испарение происходит либо непосредственно, либо через растения. В последнем случае иссушение почвы совершается быстрее и значительнее (Вольни, Рислер, Вермишев, Близнин и др.). Мелкоземистые почвы испаряют меньше влаги, чем песчаные (Вольни).
  • Электропроводность также сильно зависит от механического, химического состава и влажности. Так как природа проводимости в значительной степени ионная (растворы электролитов), то она повышается при увеличении её солёности и влажности. (уменьшается удельное сопротивление)
Электропроводность различных видов почв.
Почвы Удельное сопротивление, Ом·м
Мин. Среднее Макс.
Зольные почвы, шлаки, засоленные почвы, пустынные 0,59 2,37 7,0
Глины, глинистые сланцы, илистая, суглинок 0,34 4,06 16,0
Те же с песком или гравием 1,02 15,8 135,0
Гравий, песок, камни с небольшим количеством глины или суглинка 59,0 94,0 458

Между почвой и атмосферой совершается постоянный обмен газов, причем первая отдает избыток углекислого газа, а вторая снабжает почву кислородом. Скорость обмена зависит от атмосферного давления, циркуляции воды в почве и ветра. Объем почвенного воздуха обыкновенно превосходит объем свободных пор, так как часть его сгущается: песок конденсирует около 23 объёмов воздуха, глина — до 48.

Тепловые явления в почве связаны с их цветом, механическим составом, влажностью и одевающим растительным покровом. Теплопроводность песчаных почв наивысшая, перегнойных — наименьшая. Амплитуда колебаний температуры достигает максимума на поверхности, постепенно убывая книзу: суточные колебания близки к нулю на глубине 1-1,5 м, годовые — на глубине 25-30 м. (Вюлер, Лейст, Близнин, Вильд, Любославский и др.). Глубина промерзания вполне зависит от климатических условий. Иногда промерзание глинистых почв, по-видимому, вызывает образование зернистой структуры (Фадеев). Остальное см. ниже: Температура почвы.

Среднее место между явлениями химического порядка и чисто физическими занимает поглотительная способность почв, т. е. способность твёрдых их частей удерживать из растворов некоторые основания и кислоты. Особенно энергично поглощаются калий, аммоний и фосфорная кислота, слабее — кальций, магний, натрий и кислоты угольная, кремниевая и апокреновая. При этом большую роль играет количество и состав почвенных растворов, составе цеолитной части почвы, механический состав и пр. Большинство исследователей (Уэ, Раутенберг, Петерс, Эйхгорн, Кноп и др.) склонно отнести поглощение к явлениям чисто химическим (реакциям обмена). Однако, еще Либих считал поглощение явлением физическим. Это воззрение в последнее время сильно подкреплено опытами Земятченского над поглотительной способностью измельченного каолина и кварца, а также тем фактом, что почва поглощает и вещества совершенно химически индифферентные, каковы, например, многие красящие вещества (анилин) и т. п. Как бы то ни было, указанная способность почв играет чрезвычайно важную роль в круговороте питательных веществ: она обогащает глинистую и цеолитную часть почвы питательными веществами в удобоусвояемой для растений форме; разнообразит и регулирует состав почвенных растворов. Коэффициент поглощения выражается обыкновенно или в объемах азота (Кноп), или в поцентнах аммиака (Вольф), поглощенных почвой из раствора нашатыря.

Классификации почв[править]

Все почвенные классификации могут быть разделены на прикладные и научные. Первые распределяют почвы по их значению в отношении техническом, гигиеническом, агрономическом, экономическом (доходность) и пр. Научные классификации группируют почвы по их природним свойствам и могут быть разбиты на пять категорий: классификации геологические (собственно — петрографические), химические, физические, смешанные (физико-химические) и генетические. Прототипом геологической классификации служит классификация Фаллу, позднее несколько измененная и упрощенная Жираром и А. Майером. Она группирует почвы по преобладанию в них тех или иных петрографических элементов.

I. Почвы первичные или коренные.
  1. Кварцевые: а) кварцитовые, б) кремнистосланцеватые, в) кварцевоконгломератные, г) кварцевопесчаниковые.
  2. Глинистые: а) глинистая или порф. туфа, б) глинистосланцеватые, в) грауваккосланцеватые, г) глинистомергельносланцеватые.
  3. Слюдяные: а) слюдистосланцеватые, б) гнейсовые, в) известковослюдистосланцеватые, г) хлоритовосланцеватые.
  4. Полевошпатовые: а) гранитные, б) гранулитовые, в) сиенитовые, г) порфировые, д) трахитовые, е) фонолитовые.
  5. Известковые и магнезиальные: а) юрского и раковистого известняка, б) доломитовые.
  6. Авгитовые и роговообманковые: а) базальтовые, б) грюнштейновые, в) серпентиновые.
II. Вторичные, или наносные почвы.
  1. Кремнистые: а) кварцевые, б) силикатные.
  2. Мергельные: а) известковомергельные, б) глинистомергельные, в) песчаномергельные, г) магнезиально- или лёссовомергельные.
  3. Суглинистые: а) суглинок обыкновенный, б) слоистосуглинистые.
  4. Перегнойные: а) глинистоперегнойные, б) супесчаноперегнойные, в) известковоперегнойные, г) песчаноперегнойные.

Кроме того, четыре группы почв, не укладывающиеся в предыдущие рубрики:

  1. вулканические шлаки и зола;
  2. обломки и валуны;
  3. речные отложения и
  4. торфяные и болотные отложения.

Химические классификации кладут в основу группировки почв их химический состав или свойства. Из многочисленых классификаций этого типа пользуется известностью классификация Кнопа. Он делит почву на три группы, по составу их минеральной части (остатка от прокаливания), причем эту минеральную часть он называет собственно почвой (Ackerboden); всю же почву, с водой и гумусом, называет «пахотной землёй» (Ackererde).

I. Силикатные почвы
  1. глиноземносиликатные,
  2. железисто-силикатные,
  3. моносиликатные,
  4. песчаные, или кремнезёмные.
II. Карбонатные
  1. известковые,
  2. доломитные.
III. Сульфатные
  1. гипсовые,
  2. ангидритные.

Физические или физико-механические классификации основаны на делении почв по содержанию в них таких механических элементов, которыми обусловливается большая часть их физических свойств. Такова, напр., классификация Тэера, изменённая Шюблером и Троммером. Она делит почву на 8 главных типов:

  1. глинистые,
  2. суглинистые,
  3. песчаносуглинистые,
  4. суглинистопесчаные,
  5. песчаные,
  6. мергельные,
  7. известковые и
  8. перегнойные.

Эти, в свою очередь, по относительному содержанию в них глины, извести, перегноя и песка, делятся на разряды: богатые, средние и бедные. Типы 6 и 7-й делятся, кроме того, на подтипы: а) почвы глинистые, б) суглинистые, в) песчаные и г) перегнойные. Почвы перегнойные (тип 8) имеют еще более дробное расчленение:

  1. Содержащие сладкий гумус: а) глинистые (более 50% глины), б) суглинистые (30-50%), с) песчаные (10-30%).
  2. Содержащие кислый гумус: а) глинистые, б) суглинистые, в) песчаные.
  3. Содержащие неразложившиеся растительные остатки: а) торфяные, б) болотные.

В классификациях смешанных принимаются во внимание свойства физические и химические, как это видно из классификации Зенфта, который делит все почвы на два класса: почвы неперегнойные и перегнойные.

I. Сырые, бесперегнойные (Rohböden).
  1. 1. Неизвестковые.
    А. Жирные глинистые.
    Б. Песчаноглинистые: а) Обыкновенный суглинок; б) Сланцеватый суглинок; в) Песч. глина и глин. песок. г) Песок.
  2. Известковые.
    А. Мергелистые.
    Б. Мергелистоглин. или суглинистые.
II. Перегнойные почвы (Culturböden).
  1. Собственно перегнойные.
  2. Торфяные.

Все перечисленные классификации, имея в виду одни или немногие признаки и свойства почв, не дают полного представления о них, потому что европейские почвы (тонкие и изменённые культурой), к которым они относятся, представляли крайне несовершенный объект изучения. В России же и, частью, в Северной Америке, с их равнинным рельефом и с естественными мощными почвами, изучение поч, как естественно-исторических тел, дало возможность создания генетических классификаций, в основу которых положены, по возможности, все внутренние и внешние свойства почв в связи с вопросами их генезиса, жизни и географии. Таковы классификации профессоров Докучаева (две), Гильгарда и особенно Сибирцева. Старая классификация Докучаева (1886 г.) и классификация Гильгарда (1892) имеют своим принципом характер залегания почвы. Первая делит их на:

  1. нормальные, залегающие неизменёнными на месте происхождения,
  2. анормальные, или наносные и
  3. переходные, находящиеся на месте, но изменённые аллювиальными процессами.

Далее, проф. Докучаев характеризует почвы по комплексу их природных свойств и признаков. Гильгард группирует почвы на:

  1. остаточные (соответствуют «нормальным»),
  2. перемещенные коллювиальные (соответствуют «переходным»),
  3. аллювиальные (соответствуют «ненормальным») и
  4. эоловые.

Профессор Сибирцев в основу своей классификации (1895) положил совсем новый принцип: их закономерное географическое распределение на земном шаре, именно — зональность (см. таблицу).

Классификация почв в применении к России, профессора Н. М. Сибирцева (1895 г.).

А. Зональные почвы
Генетические типы I. Эолово-лесовый тип. II. Пустынно-степовой тип. III. Чернозёмный тип. IV. Чернолесный тип. V. Дерново-подзолистый тип. VI. Тундровый тип.
Главнейшие материнские породы Атмосферный лёсс. Каспийско-скифские поверхностные отложения с продуктами их выветнивания. Лёсс и лессовидные (мергельно-суглинистые) породы. Продукты выветривания валунных наносов и древних пород; выщелоченный лес. Морские отложения. Продукты выветривания различных коренных пород северной половины России.
Подтипы Лёссовые почвы Светлобурые, рыжие и сероватые почвы. Каштановые почвы. Тёмношоколадные почвы. Обыкновенный чернозём. Тучный чернозём. Коричневый чернозём средней России. Тёмнокоричневые почвы. Коричнево-серые почвы. Дерновые и слабоподзолистые почвы. Подзолистые почвы. Подзолы. Почвы арктической тундры.
Перегной до 2% до 3% 3-4% 4-6% 6-10% свыше 10% 5-4% 5% ок. 4-3% до 3% ок. 2% ок. 0,5-1%
Петрографические группы Глина : песок
А. Глинистые 1 : 1
1 : 3
Светлобурые и светлосерые глинистые почвы каспийско-азовской низменности.
Скелет — каспийско-скифская глина.
Глинистый чернозём.
Скелет — глинистые лесные продукты выветривания коренных пород (битюминозных, мергелистых и др. тяжёлых глин, глинистых известняков, кристаллических пород). Лессовидная глина.
Глинистый тучный чернозём.
Скелет — глинистые лесные продукты выветривания коренных пород (битюминозных, мергелистых и др. тяжёлых глин, глинистых известняков, кристаллических пород). Лессовидная глина.
Глинистая тундра.
Б. Тяжёлые и средние суглинистые. 1 : 2
1 : 4
Светлобурые тяжёлые и средние суглинки прикаспийского и черноморско-азовского региона.
Скелет — каспийско-скифский тяжёлый суглинок.
Тяжёлые и средние тёмно-шоколадные суглинки Бессарабии, Новороссии, азовско-донского региона.
Скелет — скифский тяжёлый лессовидный суглинок и глинистые продукты выветривания коренных пород.
Тяжёлый и средний суглинистый чернозём.
Скелет — суглинистый лёсс, глинисто-лессовидные продукты выветривания коренных пород.
Тяжёлый и средний суглинистый чернозём.
Скелет — суглинистый лёсс, глинисто-лессовидные продукты выветривания коренных пород.
Тучный тяжёлый и средний чернозём.
Скелет — суглинистый лёсс, глинисто-лессовидные продукты выветривания коренных пород.
Лесостепные суглинки: тяжёлые, средние и лёгкие; чернозеновидные почвы;деградированный чернозём; коричнево-тёмные суглинки.
Скелет — выщелоченный лёсс, лессовидные суглинистые и глинистые породы; продукты выветривания различных коренных отложений (например, красноцветных пермских пород).
Коричнево-серые (серые) тяжёлые, средние и лёгкие суглинки, представляющие переход к слабоподзолистым почвам.
Скелет — выветрившиеся валунные глины и суглинки; суглинистые продукты выветривания пород.
Тяжёлые и средние дерновые суглинки:
  1. на валунной глине;
  2. на древнеаллювиальных глинах;
  3. на глинистых продуктах выветривания коренных пород.
Тяжёлые и средние подзолистые суглинки:
  1. на валунной глине;
  2. на древнеаллювиальных глинах;
  3. на глинистых продуктах выветривания коренных пород.
Иловки (мокрые, илистые подзолы). Суглинистая тундра
В. Лёгкие суглинистые 1 : 5
1 : 6
Светловатые и желтоватые суглинисто-лессовые почвы. (Туркестан. Прикаспийская область) Светлобурые лёгкие суглинки юго-восточных степей.
Скелет — каспийско-скифская песчаная глина, выветривающаяся в лессовидную породу.
Каштановый лёгкий суглинок.
Скелет — каспийско-скифская песчаная глина, выветривающаяся в лессовидную породу.
Лёгкий тёмно-шоколадный суглинок.
Скелет — скифский лессовидный суглинок.
Лёгкий суглинистый чернозём.
Скелет — лёсс.
Тучный лёгкий суглинистый чернозём.
Скелет — лёсс.
Суглинистый чернозём средней России:
  1. нагорный, скелет — нагорный лёсс;
  2. долинный, скелет — долииный лёсс.
Лёгкие дерновые и слабоподзолистые суглинки:
  1. на нагорном террасовом лёссе;
  2. на моренном суглинке;
  3. на древнеаллювиальном суглинке;
  4. на суглинистых продуктах выветривания коренных пород.
Лёгкие подзолистые суглинки:
  1. на моренном суглинке;
  2. на древнеаллювиальном суглинке;
  3. на суглинистых продуктах выветривания коренных пород.
Суглинистые подзолы.
Г. Супесчаные 1 : 7
1 : 10
Светлобурые супеси.
Скелет — каспийские супесчаные породы.
Каштановые супеси.
Скелет — каспийские супесчаные породы.
Шоколадные супеси.
Скелет — скифские песчанистые суглинки и супесчаные продукты выветривания коренных пород.
Супесчаный чернозём.
Скелет — супесчанолессовидные породы; супесчаные продукты выветривания коренных пород.
Лесостепные и лесные («серые») супеси. Дерновые супеси.
Скелет — моренные и древнеаллювиальные суглинистые и супесчаные отложения. Супесчаные продукты выветривания коренных пород.
Подзолистые супеси.
Скелет — моренные и древнеаллювиальные суглинистые и супесчаные отложения. Супесчаные продукты выветривания коренных пород.
Супесчаные подзолы.
Скелет — моренные и древнеаллювиальные суглинистые и супесчаные отложения. Супесчаные продукты выветривания коренных пород.
Песчанистая тундра.
Д. Глинистые пески. 1 : 15
1 : 60
Светлобурые глинистые пески.
Скелет — каспийские песчанистые отложения.
Черноземный глинистый песок.
Скелет — супеси и глинистые пески различного происхождения.
Подзолистоглинистые пески. Песчанистые подзолы.
Б. Интразональные почвы
Солонцовый тип Рендзинный тип Иловатоболотный тип
Солонцы в пустынно-степной области Солонцы в чернозёмной области Почвы, накапливающие перегной в условиях избытка извести Почвы иловатых болот (кислые луга) Влажнолесные и влажнополуговые почвы (полуболотные)
до 2% Na2CO3, NaCl и др. до 8% и больше Na2CO3, NaCl и др. до 10% и больше Ca2CO3 до 20%
Светлобурые, рыжие и светлосерые солонцы.
  1. глинистые;
  2. суглинистые;
  3. песчаные.

Солонцоватые пустынностепные суглинки.

Тёмноцветные солонцы.
  1. глинистые;
  2. суглинистые и (реже) супесчаные.

Солонцеватые чернозёмы.

Перегнойные «рендзины». (Польша, Калужская и Нижегородская обл., Северо-западный регион) Иловатоглинистые, иловатосуглинистые, реже иловатосупесчаные тёмноцветные почвы с кислым перегноем, с закисными соединениями железа и т. д. Чернораменные и влажнолуговые почвы, суглинистые и супечаные в разных стадиях выветривания.
А. Б. / В. Переходы от зональных и интразональных почв к почвам грубым и скелетным.
Через механическое изменение почв: смывание, вымывание. Через слабое развитие почвообразовательного процесса. Неразвитые почвы. Через грубо-скелетную примесь к горной породе.
Переходы к щебенчатым почвам.
Щебенчатые чернозёмы, суглинки и супеси (разных типов). Щебенчатые рендзины. Валунные почвы разных типов.
Переходы к зернистым почвам.
Слабоглинистые пески, хрящеватые и галечнохрящеватые чернозёмы, суглинки и супеси.
Переходы к сланцеватым и плотным почвам.
Сланцевато-глинистые, и мелкие плотные глинистые и суглинистые почвы в различных зональных областях («Лысины» на буграх, крвтые склоны, холмы и пр.).
В. Неполные почвы.
Аллювиальные Грубые и скелетные внепойменные почвы.
Почвы речных и озёрных пойм. Щебенчатые Зернистые Сланцеватые и плотные
  • А.
    1. Мелкоземистые.
    2. Мелкоземисто-перегнойные.
  • Б.
    1. Зернистопесчанистые
    2. Песчанистохрящеватые.
  • Щебенчатые силикатные: щебни, россыпи, хаммиды силикатных пород.
  • Щебенчатые карбонатные: известковые, меловые, доломитовые щебни.
  • Песчаные (боровые).
  • Хрящеватые почвы: галечники, серир.
  • Глинистые и мергелисто-сланцеватые.
  • Глины и суглинки различного состава и происхождения.
Г. Поверхностные геологические образования.
Органогенные. Механические минеральные отложения.
Торфяные болота; торфяники; торфянитые тундры.
  • А. Морские и озёрные отложения.
    1. Соленосные: соленосные грязи, хаки и т. д.
    2. Галечные, зернистые, иловатые
  • Б. Речные и овражные намывы: пески, глины, галечники.
  • В. Эоловые отложения: летучие дюнные пески и пр.

Исходя из того научно установленного положения, что почва — функция физико-географических факторов, а эти последние, в общем, закономерно изменяются в направлении от экватора к полюсам, Сибирцев в этом же направлении, поясами, распредляет свои главные почвенные типы (почвы зональные). Почвы, встречающиеся спорадически, как результат каких-либо преобладающих местных условий, относятся им в группу «интразональных». Наконец, выделены почвы «азональные», слабо развитые, составляюшие переход к подпочвам. Классификация проф. Докучаева (1896) принимает тот же принцип зональности и то же деление почв, что и Сибирцев. Только в дальнейшей группировке Докучаев отводит главное место характеристик физико-географических факторов почвообразования.

Методы и приёмы исследования[править]

При почвенных съемках количество выемок образцов зависит от частоты почвенных смен, которые обуславливаются, главным образом, рельефом, характером поверхностных геологических отложений и растительностью. Образцы почв берутся малые или монстровые (до подпочвы). Последние — в виде больших квадратных призм или тонкие, доскообразные, вырезаемые особым прибором Ризположенского. Мелкие образцы с верхнего горизонта А, или с 3-4 горизонтов, берутся лопатой или почвенными бурами Болькена, Войслава-Измаильского, Бурмачевского, Танфильева (торфяной) и др. Мощность, структура, цвет и пр. определяются при помощи указанных инструментов или, чаще, выкапыванием ямы до подпочвы. Механический состав почвы определяется различными способами, из которых наиболее употребительны — Осборна и Фадеева. Первый состоит в отсеивании сквозь сита разного диаметра крупных частиц и в отмучивании тонких; величина последних контролируется и определяется микроскопом. По способу Фадеева, чрезвычайно сложному, отмучивание производится в деревянных чашках после продолжительного кипячения П. в дистиллированной воде. Физические свойства почв изучаются обычными способами по методу Вольфа, Кнопа и др. В последнее время стараются эти свойства определять при сохранении естественной структуры почвы. Метод химического исследования почв состоит в получении различных вытяжек, из которых наиболее обыкновенны:

  1. водная, чистая или с углекислым газом, определяющая самые подвижные части почв;
  2. 1% соляно- или лимоннокислая, извлекающая текущий питательный материал (соли фосфорной кислоты, углекислые щелочные земли, окислы железа и проч.);
  3. 10% горячая солянокислая, разлагающая цеолиты, т. е. расходный и запасный питательный материал;
  4. сернокислая крепкая, извлекающая цеолиты и глину;
  5. фтористоводородная, определяющая валовой состав почвы.

Кроме того, иногда применяется вытяжка Грандо (см. выше) для определения органоминеральных веществ. При своде данных анализа делается расчет на содержание в почве окислов (K2O, Na2О4, CaO, MgO, Al2O3, Fе2O3, SiO2, P2O5 и т. п.).

См. также[править]

Литература[править]

  1. Lorenz von Liburnau, «Die geologischen Verh ä ltnisse von Grund und Boden» (1883);
  2. В. Докучаев, «Русский чернозём» (СПб., 1888): «Материалы к оценке земель Нижегородской губ.» (т. I и XIV, СПб., 1885—86);
  3. A. Mayer, «Lehrbuch der Agriculturchemie» (т. II, 1686);
  4. A. Schmied, «Die Bodenlehre» (1886);
  5. F. Waanschaffe, «Anleitung zur wissenschaftlichen Bode n untersuchung» (1887);
  6. W. Detmer, «Bodenkunde» (1888);
  7. Густавсон, «Двадцать лекций по агрономической химии» (1889);
  8. M. Трухановский, «Почвы и их мелиорации» (1893);
  9. Hilhard, «A report on the relations of soil to climate» (1892);
  10. В. Котельников, «О почве и ее обработке» (5 изд., 1894);
  11. Н. Сибирцев, «Об основаниях генетической классификации почв» (1895);
  12. И.Белецкий, «Почвоведение» (1895);
  13. E. Kisler, «Géologie agricole» (4 т., 1895—97);
  14. N. Sibirtzev, «Etude des sols de la Rassie» (1897);
  15. Варгин, «Почвоведение» (попул., 1897);
  16. П. Опоцкий, «Очерки по почвоведению» (попул., 1897—98).
    Кроме того следующие периодические издания:
  17. А. Советов и В. Докучаев, «Материалы по изучению русских почв» (11 вып., 1886—98);
  18. «Труды почвенной комиссии» (3 вып., 1889—94);
  19. E. W ollny, «Forschungen auf dem Gebiete der Agriculturphysik» (20 т., 1898) и др.


Статья из Большого Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона

Данная статья была взята с Большого Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона. Это вовсе не означает что статью нельзя редактировать или обновлять, или исправлять неточность.

Если вы заметили неточность в статье, или хотите внести больше ясности, вы можете ее "редактировать" и "править" по Вашему усмотрению


Почва - называется поверхностный горизонт земной коры, измененный совокупной деятельностью агентов выветривания (см.) при одновременном процессе накопления органических веществ. П. есть самостоятельное естественно-историческое тело - продукт окружающей природы, живущий и закономерно изменяющийся под влиянием внешних условий, в своем распределении на земном шаре подчиняющийся общему физико-географическому закону зональности. Таково естественно-историческое понятие П., введенное в нayкy, главным образом, школой проф. Докучаева. По другому воззрению, принятому преимущественно западно-европейскими учеными, под П. разумеется вообще среда, служащая для питания растений, независимо от ее генезиса, географии и большинства морфологических признаков; в частных случаях П. называется слой горной породы, в котором распространяются корни растений. Наконец, существуют определения П. менее научные: П. - поверхностные горные породы (одна или несколько), пахотный слой, часть горной породы, населенная организмами, и т. п. Были даже попытки введения понятий натурфилософских: П. определяли, как поверхность соприкосновения геосферы с биосферой (Ризположенский).

Настоящая статья содержит в себе следующие части: I) происхождение П.; II) морфологические признаки П.; III) химический состав; IV) механический состав и физические свойства; V) классификация П.; VI) методы исследования П.; VII) литература.

I) Происхождение. П. образуется из поверхностной горной породы, получающей название "материнской", путем влияния на нее климатических деятелей (температуры, воздуха, воды и др.), растений и животных, при известном рельефе местности и в течение известного промежутка времени, определяющего почвенный возраст. Относительное значение каждого из почвообразователей не установлено, так как оно сильно варьирует в каждом отдельном случае; общий же характер их деятельности известен. Главнейшая их роль заключается в выветривании горной породы (см. Выветривание), но кроме того, в качестве почвообразователей, они действуют некоторым специфическим образом. Температура, замедляя или ускоряя процесс сгорания органических веществ, влияет на содержание перегноя, или гумуса, а следовательно - на цвет П., их химический состав и пр.; она же, до известной степени, определяет богатство П. растительным и животным населением (опыты Вольни, Костычева и др.). Воздух действует механически и химически. Силой ветра выдуваются тонкие почвенные частицы и отлагаются в другом месте, иногда такими значительными толщами, что образуют особый тип П. эоловых (Бычихин, Высоцкий, Белецкий и др.). Составные части и примеси воздуха - кислород, азот, углекислота, аммиак - вступают в реакции с составными частями П. или непосредственно, или при помощи микроорганизмов (особенно кислород). Избыток кислорода ведет к полному перегоранию П., т. е. обеднению их органическими веществами, недостаток - наоборот, к чрезмерному накоплению (П. болотные, торфяниковые, некот. солонцы). Вода, в качестве механического деятеля, с одной стороны, смывает П. или делает их грубыми, скелетными (латериты, П. крутых склонов), песчанистыми (долинный чернозем, П. пологих склонов), а с другой - обогащает П. тонким материалом или отлагает целые толщи наносного материала (П. аллювиальные), образуя в том и другом случае П. ненормальные. Вода, как химический агент, играет чрезвычайно важную роль в жизни П., главным образом, в качестве растворителя. Особенно благоприятно некоторое среднее содержание влаги (Вольни, Костычев, Нерода и др.); при избытке или недостатке ее происходит недоразвитие или деградация П. (П. северные и влажных тропиков, болотные, солонцы и пр.). Животные и растения принимают большое участие в выветривании горных пород, но, главным образом, своими отмершими частями и экскрементами производят гумификацию П. Из животных наиболее видную роль играют черви, жуки, личинки, грызуны и т. п., а также микроорганизмы. Более других изучена деятельность дождевых червей, достигающая в некоторых местностях поразительных размеров. Так, в Англии ежегодные извержения червей могли бы покрыть страну слоем в полсантиметра толщины (Дарвин); на Мадагаскаре эта деятельность примерно, в 4 раза больше (Келлер). В лесах Дании, благодаря исключительно червям, образовался слой плодородного лесного чернозема (Мюллер). Роль грызунов (сусликов, хомяков, слепцов, сурков и др.) не менее важна. В южно-русских степях кучки выброшенной ими земли занимают иногда 0,1 и более всей площади и достигают 2 - 3 тыс. куб. саж. на 1 кв. версту (Вернадский, Мушкетов, Докучаев, Силантьев). Относительно личинок насекомых и пр. известно, что временами их количество и действие огромны: на пространстве одной десятины насчитывали до 5 миллионов личинок различных насекомых (Докучаев). В последнее время установлена, хотя и мало еше изучена, выдающаяся роль микроорганизмов в деле почвообразования, особенно бактерий и сапрофитных грибков. Число их достигает сотен тысяч и даже миллионов на 1 куб. стм П. в ее верхних горизонтах. Принадлежа к разряду аэробных или анаэробных, микроорганизмы производят всевозможные продукты окисления, раскисления, нитрификации, денитрификации и т. п., особенно при известной комбинации влажности, температуры и пр.; служат простыми разносчиками кислорода и друг. газов; играют роль фермента и т. д. Наиболее изучены нитрифицирующие бактерии Nitr o sоmonas (переводит аммиак в азотистую кислоту) и Nitrobacter, окисляющий азотистую кислоту в азотную (Шлезинг, Мюнц, Виноградский и др.). Вообще, большинство физико-химических процессов, совершающихся в П., в настоящее время приписывается деятельности почвенных микроорганизмов. Значение растений в образовании и жизни П. настолько велико, что в настоящее время уже обособился особый отдел ботаники, под именем геоботаники, изучающий взаимодействие между П. и растениями. Для почв обычного, нормального происхождения проф. Докучаев установил даже название растительно-наземных. Своей отмершей корневой системой, а частью и надземными частями, растения доставляют главный материал для обогащения П. органическими веществами, причем различные типы и формации растений действуют различно. Особенно резка разница между влиянием травянистой и лесной растительности. Первая, содержа большую массу своих подземных частей (по Габерландту, 120 - 160 пд. на десятину) и находясь в более плохих условиях аэрации, при прочих равных условиях, накопляет в П. больше перегнойных веществ, чем древесная растительность. Типичным производным первой является чернозем (см.), а второй - лесные суглинки (см.), которые во многих случаях, по-видимому, произошли путем дегумификаций чернозема. Не без влияния остается та или другая растительность и на структуру П.: мелкозернистость девственного чернозема и типичная ореховатость лесных суглинков обязаны своим происхождением растительности. Рельеф местности - очень важный фактор в деле почвообразования. Крутизной склона обуславливается механическое действие проточной воды, т. е. обогащение или обеднение П. тонкими и растворимыми веществами, а положением склона относительно стран света - температура и влажность П., а следовательно, почти все внутренние (химико-биологические) процессы почвообразования. При почвенных съемках, при равенстве геологических условий местности, для выемки образцов и при распределении почвенных типов на карте руководствуются, главным образом, рельефом. В самой номенклатуре П. часто видно решающее значение топографических условий: чернозем плато, П. пологих и крутых склонов и т. п. Почвенным возрастом называется время, протекшее с момента выхода поверхностной горной породы из-под воды или льда, т. е. от начала выветривания. Значение возраста в деле почвообразования для молодых П. несомненно, для старых - проблематично. Одни полагают, что выветривание П., накопление органических веществ, увеличение мощности и пр. - беспредельно, другие же, на основании некоторых вычислений, утверждают, что через известный промежуток времени наступает равновесие между приходом и расходом перегнойных и др. веществ в П., которые и делаются спелыми. В последнее время исследования полтавской экспедиции показали, что параллельно с абсолютным поднятием местности в означенной губернии растет и содержание гумуса в черноземах плато (Докучаев и Отоцкий). Проф. Докучаев склонен отнести это соотношение на счет влияния почвенного возраста: чем выше П., тем он старше. Решение вопроса затрудняется тем, что все употреблявшиеся до сих пор методы определения возраста П. крайне неточны (Пфаф, Дарвин, Докучаев и др.).

II) Морфологические признаки - цвет, мощность и структура - чрезвычайно важное подспорье при определении П. Цвет их большей частью темный, зависящий от присутствия перегнойных веществ. Интенсивность окраски, в общем, соответствует количеству перегноя и других питательных веществ, за исключением тех случаев, когда П. произошла из темноцветной горной породы (напр., олонецкая черная П., араратская вулканическая и т. п.) или богата сернистым железом. Наибольшей интенсивности темный цвет П. достигает в самом верхнем горизонте, затем книзу окраска бледнеет и постепенно сходит на нет; чаще она однородная, реже - пестрая от включений железа, извести и т. п. Исключение составляют лишь П. болотного и аллювиального происхождения, а также некоторые подзолы и солонцы, где часто бывает нарушена постепенность в окраске. Цвет П. - признак очень важный для систематики, хотя и не всегда надежный, так так меняется в зависимости от освещения, влажности и т. п. Названия многих П. основаны на их окраске: серые земли, каштановые П., чернозем и т. п. Мощностью П. называется толщина всего выветрелого и содержащего перегнойные вещества слоя, от поверхности до материнской породы. На этом протяжении почвенный слой обыкновенно расчленяется на два (редко более) горизонта: верхний - А и переходный - В. Переход в подпочву чаще незаметен, так что мощность П. определяется более или менее приблизительно; только в П. эолового и аллювиального происхождения эта граница обыкновенно резка. Мощность нормальных растительно-наземных П. не превосходит 1-1,5 м, причем, при прочих равных условиях, мощность песчанистых почв значительнее, нежели глинистых. Почти всем девственным (не пахотным) глинистым и суглинистым почвам свойственна особая структура, т. е. способность раcсыпаться на отдельности довольно прочные. По величине диаметра этих отдельностей, разделяют почвы на категории: крупноореховатые - диаметром отдельностей более 7 мм, мелкоореховатые в 7-6 мм, зернистые в 5-3 мм, мелкозернистые - 3-1 мм, пороховидные в 1-0,5 мм, пылеватые - менее 0,5 мм. Иногда структура выражена слабо, иногда же, напр. у девственного чернозема и у лесных суглинков - чрезвычайно резко. Своим происхождением она обязана деятельности корней, червям, растрескиванию при высыхании и т. п. К числу факторов, уничтожающих структуру, относятся, главным образом, распахивание и избыток просачивающейся воды. Структура играет чрезвычайно важную роль в физико-химических процессах, совершающихся в П. и служит довольно надежным указателем при определении П. Кроме указанных, для почвенной систематики важны и второстепенные морфологические признаки: количество и характер песчаных зерен, хряща, гальки, валунов, железистых или известковых включений, присутствие кротовин (нор грызунов), ходов червей, характер растительных и животных остатков и т. п.


III) Химический состав. П. слагается из веществ органических и минеральных; последние крайне разнообразны, в зависимости от петрографического характера горных пород, вошедших в состав П. Чаще всего встречаются: глина, представляющая идеальный состав Al 2O3.2SiO2 + 2Н 2 О; в таком виде она встречается редко; чаще содержит окислы железа и цеолитные вещества. В чистом виде играет роль исключительно физического агента, особенно своей самой тонкой так наз. коллоидальной частью; химически мало подвижна. В П. ее содержится от долей процента (в песчаных) до 38%. От глины в химическом смысле следует отличать механическую глину, в состав которой входят тонкозернистый кварц, полевой шпат, целоиты и пр.; последней глины в П. всегда больше, чем химической. Цеолиты (водный кремнекислый глинозем, заключающий в себе щелочи или щелочные земли) примешаны обыкновенно к почвенной глине. Будучи химически легко подвижными (разлагаются слабой соляной кислотой и вступают в обмен с щелочными и щелочноземельными солями), они играют важную роль при оценке производительности П. Количество их колеблется от долей процента до 25 - 30%. Окислы кремния (кремнезем SiO 2) и железа всегда присутствуют в почве: первые в виде кварцевых зерен и гидрата кремнекислоты, а вторые в виде бурого железняка, реже - магнитного железняка и т. п., т. е. в виде полуторных окислов [Fе 2 О 3, Fе 2 (НО) 6 ] и закиси-окиси Fе 2 О 4. Изредка (в П. болотного происхождения) встречаются и закисные формы железа. Присутствием железа обусловливается, большею частью, буроватая окраска П. в естественном состоянии и красная - после прокаливания. Также обычны соли всевозможных кислот: угольной в форме, главным образом, углекислой извести, реже - магнезии и щелочей; серной - в виде железного купороса FeSO 4 и гипса (СаSО 4 + 2Н 2 О); фосфорной - также в виде солей железа и извести (Са 3 Р 2 О 8, Са 2 Н 2 Р 2 О 8, CaH4P2O8, FePO4, Fe3P2O8 и др.); хлористоводородной - чаще в форме хлористых щелочей (в солонцах); азотной и азотистой - в форме селитр и т. п. Кроме перечисленных соединений, в почвенном воздухе обыкновенно находятся, в ничтожном количестве, как результат деятельности микроорганизмов, следующие газообразные примеси: водород, аммиак, метан, сероводород и др. Распределение минеральных веществ в П. обыкновенно довольно равномерное; только в П. молодых можно подметить закономерное убывание или увеличение их по мере приближения к материнской породе. О количестве минеральных веществ и их распределении дает понятие следующий аналаз П. из Екатеринославской губернии (Костычев).

  На глубине (в дюймах )
Цеолитных веществ: 0 - 6 6 -12 12 - 18 18 - 24 24 - 30 30 - 36 36 - 42
Кремнезема (SiO 2) 17,19 17,91 18,01 18,24 18,63 18,70 16,71
Глинозема (Al 2O3) 7,29 7,64 7,81 7,89 7,95 7,90 7,02
Окиси железа (Fe 2 О 3) 4,68 4,99 5,01 5,40 5,22 5,28 4,65
" марганца 0,19 0,20 0,21 0,19 0,21 0,20 0,11
Извести (СаО) 1,52 1,38 1,41 1,38 1,44 1,46 1,77
Магнезии (Mg O) 1,51 1,67 1,66 1,60 1,73 1,71 1,42
Кали2 О) 0,70 0,78 0,77 0,80 0,82 0,81 0,72
Натра (Na 2O) 0,06 0,10 0,10 0,11 0,11 0,10 0,08
Фосфорной кисл. (p 2o5) 0,21 0,19 0,18 0,17 0,17 0,17 0,15
Серной кислоты (SO 3) 0,02 0,02 0,02 0,03 0,03 0,03 0,04
  33,37 34,88 35,18 35,81 36,31 36,37 32,05
Углекислой извести 1,41 1,08 1,08 1,31 1,18 1,13 14,04
Глины и песка 54,82 53,93 54,88 55,07 56,74 57,11 49,85

Что касается органических веществ П., то они состоят: 1) из соединений, входящих в состав растительных и животных организмов, и 2) из особых промежуточных соединений между первыми веществами и конечными продуктами их разложения, каковы: вода, углекислота, аммиак и т. д. Эти промежуточные соединения, обыкноновенно окрашивающие П. в темный цвет, носят общее название перегноя, или гумуса. В противность минеральным веществам, количество перегноя обыкновенно постепенно падает от поверхности П. к подпочве, что зависит, по-видимому, от распределения в П. растительннх корней, служащих материалом для образования перегноя; как показывает следующая табличка:

Слой П. Относит. число корней Содержание перегноя
(по Гельригелю) (по Костычеву)
1 100 9,639% (100)
2 53-86 7,707% (80,3)
3 11-46 6,714% (70)
4 2-27 6,605% (58,4)
5 0-22 3,565% (33,2)
6   3,175% (83)
7   1,105% (16)

Несомненно, что в распределении перегноя играет роль и просачивание его (опыты Баракова, Вольни, наблюд. Высоцкого и др.), чем часто нарушается указанная правильность в убывании (особенно в песчанистых П.). Правильность также иногда нарушается вследствие процессов аллювиальных и деградации П. (солонцы, пойменные П. и пр.). Вследствие крайней сложности и малой подвижности большей части перегнойных соединений, природа их мало изучена. На основании исследований Мульдера, Детмера, Грандо, Эггерца, Вольни, Костычева и др., перегной расчленяют на вещества нейтральные, солеобразные (ульмин и гумин) и кислоты - ульминовую, гуминовую, алокреновую и креновую. Ульмин - вещество бурого цвета, гумин - черного; в воде почти не растворимы; в реакции вступают с трудом; вероятно, состоят из смеси сложных соединений; изучены мало. Ульминовая и гуминовая кислоты получаются при действии щелочей на ульмин и гумин; первая бурого цвета, вторая - черного; по составу (С 24 Н 18 О 9 + зольные вещества) и реакциям чрезвычайно сходны; свежеосажденные слабо растворяются в воде (1/3500), высушенные почти не растворимы (1/13784), образуют простые и двойные соли (типа, например, C 60(NH4)6H48O27, С 60 Са 3(NH4)2 Н 46 О 27 и т. п.), из которых лишь соли щелочных металлов растворимы; способны раскислять железо, переводить фосфорнокислую известь в растворимое соединение, разлагать углесоли и отчасти силикаты и, вообще, в некоторой степени участвуют в химических процессах. Апокреновая кислота представляет высшую степень окисления гуминовой кислоты (C 24H12O12 + N и зольные вещества); легко растворяется в воде; цвет растворов кислоты и солей - бурый; апокреновокислые соли подвижнее гуминовокислых. Креновая (ключевая) кислота, по составу, занимает среднее место между описанными (C 24H24O16); растворимость ее и солей наиболее совершенная; растворы и соли бесцветны; из солей нерастворимы лишь окисножелезные и марганцевые. Все указанные кислоты, по предположениям, представляют смесь сложных кислот. Они способны переходить одна в другую при процессах окисления и восстановления (Бараков и др.). Кроме свободных минеральных веществ и минеральных оснований органических кислот, в П. находится некоторое количество минеральных соединений, чрезвычайно прочно связанных с перегнойными веществами. Эта зольная часть перегноя, состоящая из S, Р, Si, Fe, Al и др., носит название органоминеральных веществ, количество которых достигает 10 - 15 и более % всего перегноя и распределяется, примерно, так (анализ Эггерца):

  Глинисто-перегн. П. Болотная П.
Органич. веществ 88,69% 96,57%
Зольных 11,81% 3,43%
Из них:
S 0,91 1,12
P 1,69 0,16
SiO2 4,39 0,47
Fe2O3 + Al2O3 3,72 1,55
CaO 0,10 0,03
MgO 0,06 следы
Na2O 0,12 0,05
K2O 0,32 0,04

Характер этих органоминеральных соединений неизвестен. Значение их также не вполне установлено. Грандо, на основании своих известных опытов (получение аммиачно-гуминовой вытяжки, роль ее mati è re noire в питании растений и опыты с диализатором), считает их единственными питательными веществами, удобоусвояемыми растениями. Позднее эта теория подверглась некоторым ограничениям (Эггерц, Костычев, Гаврилов, Нефедов). Во всяком случае, значение перегноя в круговороте азота, минеральных веществ и, вообще, в питании растений - огромно. На этом основании большинство почвоведов по содержанию гумуса определяет общую производительность П. Содержание перегноя служит подспорьем и при систематике П., так как обусловливает их цвет и мощность. Содержание гумуса в различных П. сильно варьирует от долей % до 15 - 16% и зависит от многих естественных условий, из коих наиболее благоприятны для накопления перегноя след., плотность и мелкоземистость П., достаточная увлажненность при средней температуре (около 20°), щелочный или кислотный характер среды, равнинность местности, обилие травянистой растительности и др.


IV) Механический состав и физические свойства. П. состоит из механической смеси твердых частиц различного диаметра, от тысячных долей миллиметра до нескольких сантиметров. Механический состав играет чрезвычайно важную роль в почвенной систематике, так как обусловливает многие физические и химические свойства П. (плотность, гигроскопичность, водопроницаемость, степень выветрелости и т. п.). П., в которых преобладают частицы крупного зерна, называются скелетными, или песчаными; тонкозернистые - мелкоземистыми, или глинистыми. У нас приняты две группировки почвенных частиц. Одна, более простая (Лоренца, Яковлева и Баранова), различает следующие части П.:

  мм в диам.
Скелет Хрящ крупн. более 7
средний от 5 до 7
мелкий от 3 до 5
Песок крупный от 1 до 3
средний от 0,25 до 1,0
мелкий от 0,03 до 0,25
Мелкозем Пыль от 0,01 до 0,05
Ил менее 0,01

По более дробной классификации механических элементов (Фадеева-Вильямса) мелкозем делится на

Пылеватую часть Пыль крупная 0,01 - 0,25 мм
Пыль средняя 0,005 - 0,01 мм
Пыль мелкая 0,0015 - 0,005 мм
и иловатую части - ил (чешуйчат.) мельче 0,0015 мм

От механического состава П. зависит и большая часть ее основных и функциональных физических свойств. Чем мелкоземистее П., тем, в общем, значительнее ее объемный вес, твердость, связность, влагоемкость, капиллярность, испаряемость, теплопроводность и поглотительная способность, и тем меньше - скважность, газопроницаемость и водопроводимость.

Удельный вес П. обыкновенно колеблется между 2 и 3, например:

Удельный вес  
Перегнойной садовой земли 2,332 (Шюблер)
Чернозема Баната 2,504 (Вильгельм)
Русского чернозема 2,512 (Ильенков)
Кварцевого песка 2,753 (Шюблер)

Объемный вес П. составляет около половины удельного; напр., литр чернозема (с уд. вес. 2,512) весит 1060 г, т. е. 49,19% удельного (Ильенков), вес литра песчаной П. (уд. вес 2,69) = 1536,5 г, т. е. 57,12% уд. веса и т. п. Скважность, или пористость П. определяется объемом промежутков между твердыми частицами и обуславливается не столько диаметром последних, сколько их формой; в общем, объем промежутков колеблется между 30 и 60% всего объема П. (Вольф, Шюблер и др.). Связность и твердость П. определяются сопротивлением их раздавливанию и разрыву. Величина эта сильно варьирует в разных П., в зависимости не только от их механического состава, но и от химического состава, от количества циркулирующих в П. растворов (Шлезинг, Майер, Гильгард и др.). ее влажности и температуры (при замерзании и увеличении влажности твердость П. может увеличиться вдвое). Влагоемкостью П. (то же - водоемкость) называется способность ее удерживать в порах определенное количество воды. Различают полную влагоемкость (полное насыщение водой) и неполную, когда вода насыщает лишь капилляры и удерживается лишь силой притяжения. Наибольшей влагоемкостью обладают П., богатые гумусом (чернозем поглощает до 50% воды), наименьшей - пески (около 10%). В природе наблюдается даже пересыщение П., т. е. увеличение их объема - набухание, особенно П. мелкоземистых. Влажность П. есть весовое содержание в ней гигроскопической воды в данный момент. Величина крайне изменчивая: влияют на влажность П. природа самой П., климат, рельеф, характер одевающей растительности и т. п. (Измаильский). Растительный покров уменьшает влажность П. (Эбермайе, Вольни, Измаильский и др.), близость грунтовых вод - увеличивает и т. д. Амплитуда колебания влажности одной и той же П. может достигать 50%.

Водопроницаемость, или водопроводимость П. обуславливается, главным образом, их структурой и механическим составом. Немалое влияние оказывает также и растительный покров, уменьшающий просачивание воды сквозь П. иногда на 33% (Вольни, Бюлер); далее влияют влагоемкость П., содержание гумуса и др. физико-химические свойства. В последнее время водопроводимость естественных П. на сколько-нибудь значительную глубину (глубже 1 - 1,5 м) многими оспаривается (Фольгер, Зонтаг, Ярц, Близнин, Головкинский). Капиллярность П. определяется высотой и скоростью поднятия воды снизу, причем оба явления находятся в обратном отношении. Капиллярность зависит, главным образом, от механического состава и строения П., а также, в известной степени, от ее влажности. В крупнопесчаных П. капиллярность не наблюдается. В мелкоземистых - высота поднятия воды может достигать 2 м (Вольни). Величина испарения воды из почвы обусловливается натурой почвы и физико-географическими условиями. При благоприятных условиях, поверхность почвы испаряет больше влаги, чем равная ей водная поверхность (Вольни и др.). Испарение происходит либо непосредственно, либо через растения. В последнем случае иссушение П. совершается быстрее и значительнее (Вольни, Рислер, Вермишев, Близнин и др.). Мелкоземистые П. испаряют меньше влаги, чем песчаные (Вольни).


Между почвой и атмосферой совершается постоянный обмен газов, причем первая отдает избыток углекислоты, а вторая снабжает П. кислородом. Быстрота обмена зависит от атмосферного давления, циркуляции воды в П. и ветра. Объем почвенного воздуха обыкновенно превосходит объем свободных пор, так как часть его сгущается: песок конденсирует около 23 объемов воздуха, глина - до 48. Тепловыя явления в П. связаны с их цветом, механическим составом, влажностью и одевающим растительным покровом. Теплопроводность песчаных П. наивысшая, перегнойных - наименьшая. Амплитуда колебаний температуры достигает mахimum'а на поверхности, постепенно убывая книзу: суточные колебания близки к нулю на глубине 1 - 1,5 м, годовые - на глубине 25 - 30 м. (Вюлер, Лейст, Близнин, Вильд, Любославский и др.). Глубина промерзания вполне зависит от климатических условий. Иногда промерзание глинистых П., по-видимому, вызывает образование зернистой структуры (Фадеев). Остальное см. ниже: Температура П. Среднее место между явлениями химического порядка и чисто физическими занимает поглотительная способность П., т. е. способность твердых их частей удерживать из растворов некоторые основания и кислоты. Особенно энергично поглощаются калий, аммоний н фосфорная кислота, слабее - кальций, магний, натрий и кислоты угольная, кремневая и апокреновая. При этом большую роль играет количество и состав почвенных растворов, составе цеолитной части П., механический состав и пр. Большинство исследователей (Уэ, Раутенберг, Петерс, Эйхгорн, Кноп и др.) склонно отнести поглощение к явлениям чисто химическим (реакциям обмена). Однако, еще Либих считал поглощение явлением физическим. Это воззрение в последнее время сильно подкреплено опытами Земятченского над поглотительной способностью измельченного каолина и кварца, а также тем фактом, что П. поглощает и вещества совершенно химически индифферентные, каковы, напр., многие красящие вещества (анилин) и т. п. Как бы то ни было, указанная способность П. играет чрезвычайно важную роль в круговороте питательных веществ: она обогащает глинистую и цеолитную часть П. питательными веществами в удобоусвояемой для растений форме; разнообразит и регулирует состав почвенных растворов. Коэффициент поглощения выражается обыкновенно или в объемах азота (Кноп), или в % аммиака (Вольф), поглощенных П. из раствора нашатыря.


V) Классификации П. Все почвенные классификации могут быть разделены на прикладные и научные. Первые распределяют П. по их значению в отношении техническом, гигиеническом, агрономическом, экономическом (доходность) и пр. Научные классификации группируют П. по их природним свойствам и могут быть разбиты на пять категорий: классификации геологические (собственно - петрографические), химические, физические, смешанные (физико химические) и генетические. Прототипом геологической классификации служит классификация Фаллу, позднее несколько измененная и упрощенная Жираром и А. Майером. Она группирует П; по преобладанию в них тех или иных петрографических элементов.


I. П. первичные или коренные.

1) Кварцевые: а) кварцитовые, b) кремнистосланцеватые, с) кварцевоконгломератные, d) кварцевопесчаниковые.


2) Глинистые: а) глинист. или порф. туфа, b) глинистосланцеватые, с) грауваккосланцеватые. d) глинистомергельносланцеватые.


3) Слюдяные: а) слюдистосланцеватые, b) гнейсовые, с) известковослюдистосланцеватые, d) хлоритовосланцеватые.


4) Полевошпатовые: а) гранитные, b) гранулитовые, с) сиенитовые, d) порфировые, е) трахитовые, f) фонолитовые.


5) Известковые и магнезиальные: а) юрского и раковистого известняка, b) доломитовые.


6) Авгитовые и роговообманковые: а) базальтовые, b) грюнштейновые, с) серпентиновые.


II. Вторичные, или наносные П.

1) Кремнистые: а) кварцевые, b) силикатные.


2) Мергельные: а) известковомергельные, b) глинистомергельные, с) песчаномергельные, d) магнезиально- или лёссовомергельные.


3) Суглинистые: а) суглинок обыкновенный, b) слоистосуглинистые.


4) Перегнойные: а) глинистоперегнойные, b) супесчаноперегнойные, с) известковоперегнойные, d) песчаноперегпойные.


Кроме того, четыре группы П., не укладывающиеся в предыдущие рубрики: 1) вулканические шлаки и зола; 2) обломки и валуны; 3) речные отложения и 4) торфяные и болотные отложения.

Химические классификации кладут в основу группировки П. их химический состав или свойства. Из многочисленых классификаций этого типа пользуется известностью классификация Кнопа. Он делит почву на три группы, по составу их минеральной части (остатка от прокаливания), причем эту минеральную часть он называет собственно П. (Ackerboden); всю же П., с водой и гумусом, называет "пахотной землей" (Ackererde).


I. Силикатные П. 1) П. глиноземносиликатные, 2) железисто-силикатные, 3) моносиликатные, 4) песчаные, или кремнеземные.


II. Карбонатные. 1) Известковые, 2) доломитные.


III. Сульфатные. 1) Гипсовые, 2) ангидритные.

Физические или физико-механические классификации основаны на делении П. по содержанию в них таких механических элементов, которыми обусловливается большая часть их физических свойств. Такова, напр., классификация Тэера, измененная Шюблером и Троммером. Она делит П. на 8 главных типов: 1) глинистые, 2) суглинистые, 3) песчаносуглинистые, 4) суглинистопесчаные, 5) песчаные, 6) мергельные, 7) известковые и 8) перегнойные. Эти, в свою очередь, по относительному содержанию в них глины, извести, перегноя и песка, делятся на разряды: богатые, средние и бедные. Типы 6 и 7-й делятся, кроме того, на подтипы: а) П. глинистые, b) суглинистые, с) песчаные и d) перегнойные. П. перегнойные (тип 8) имеют еще более дробное расчленение:


1) Содержащие сладкий гумус: а) глинистые (более 50% глины), b) суглинистые (30 - 50%), с) песчаные (10-30%).


2) Содержащие кислый гумус: а) глинистые, b) суглинистые, с) песчаные.


3) Содержащие неразложившиеся растительные остатки: а) торфяные, b) болотные.


В классификациях смешанных принимаются во внимание свойства физические и химические, как это видно из классификации Зенфта, который делит все П. на два класса: П. неперегнойные и перегнойные.

I. Сырые, бесперегнойные (Rohb öden). 1. Неизвестковые. А. Жирные глинистые.  
В. Песчаноглинистые. a) Обыкновенный суглинок.
b) Сланцеватый суглинок.
c) Песч. глина и глин. песок.
d) Песок.
2. Известковые. А. Мергелистые.  
В. Мергелистоглин. или суглинистые.
II. Перегнойные П. (Culturb öden). А. Собственно перегнойные.  
В. Торфяные.

Все перечисленные классификации, имея в виду одни или немногие признаки и свойства П., не дают полного представления о них, потому что европейские почвы (тонкие и измененные культурой), к которым они относятся, представляли крайне несовершенный объект изучения. В России же и, частью, в Сев. Америке, с их равнинным рельефом и с естественными мощными П., изучение П., как естественно-исторических тел, дало возможность создания генетических классификаций, в основу которых положены, по возможности, все внутренние и внешние свойства П. в связи с вопросами их генезиса, жизни и географии. Таковы классификации профессоров Докучаева (две), Гильгарда и особенно Сибирцева. Старая классификация Докучаева (1886 г.) и классификация Гильгарда (1892) имеют своим принципом характер залегания почвы. Первая делит их на: 1) нормальные, залегающие неизмененными на месте происхождения, 2) анормальные, или наносные и 3) переходные, находящиеся in situ, но измененные аллювиальными процессами. Далее, проф. Докучаев характеризует П. по комплексу их природных свойств и признаков. Гильгард группирует П. на: 1) остаточные (соответствуют "нормальным"), 2) перемещенные коллювиальные (соотв. "переходным"), 3) аллювиальные (соотв. "ненормальным") и 4) эоловые. Профессор Сибирцев в основу своей классификации (1895) положил совсем новый принцип: их закономерное географическое распределение на земном шаре, именно - зональность (см. таблицу).


КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЧВ В ПРИМЕНЕНИИ К РОССИИ, ПРОФЕССОРА Н. М. СИБИРЦЕВА (1895 Г.).


А. Зональные почвы.


<a target="_blank" href="../../006/b48_770-1.jpg">


В. Интразональные почвы.


<a target="_blank" href="../../006/b48_770-2.jpg">


A.B./C. Переходы от зональных и интразональных почв к почвам грубым и скелетным.


<a target="_blank" href="../../006/b48_770-3.jpg">


С. Неполные почвы.


<a target="_blank" href="../../006/b48_770-4.jpg">


D. Поверхностные геологические образования.


<a target="_blank" href="../../006/b48_770-5.jpg">


Исходя из того научно установленного положения, что П. - есть функция физико-географических факторов, а эти последние, в общем, закономерно изменяются в направлении от экватора к полюсам, Сибирцев в этом же направлении, поясами, распредляет свои главные почвенные типы (П. зональные). П., встречающиеся спорадически, как результат каких-либо преобладающих местных условий, относятся им в группу "интразональных". Наконец, выделены П. "азональные", слабо развитые, составляюшие переход к подпочвам. Новейшая классификация проф. Докучаева (1896) принимает тот же принцип зональности и то же деление П., что и Сибирцев. Только в дальнейшей группировке Докучаев отводит главное место характеристик физико-географических факторов почвообразования.


VI. Методы и приемы исследования П. в поле и лаборатории. При почвенных съемках количество выемок образцов зависит от частоты почвенных смен, которые обуславливаются, главным образом, рельефом, характером поверхностных геологических отложений и растительностью. Образцы П. берутся малые или монстровые (до подпочвы). Последние - в виде больших квадратных призм или тонкие, доскообразные, вырезаемые особым прибором Ризположенского. Мелкие образцы с верхнего горизонта А, или с 3 - 4 горизонтов, берутся лопатой или почвенными бурами Болькена, Войслава-Измаильского, Бурмачевского, Танфильева (торфяной) и др. Мощность, структура, цвет и пр. определяются при помощи указанных инструментов или, чаще, выкапыванием ямы до подпочвы. Механический состав П. определяется различными способами, из которых наиболее употребительны - Осборна и Фадеева. Первый состоит в отсеивании сквозь сита разного диаметра крупных частиц и в отмучивании тонких; величина последних контролируется и определяется микроскопом. По способу Фадеева, чрезвычайно сложному, отмучивание производится в деревянных чашках после продолжительного кипячения П. в дистиллированной воде. Физические свойства П. изучаются обычными способами по методу Вольфа, Кнопа и др. В последнее время стараются эти свойства определять при сохранении естественной структуры П. Метод химического исследования П. состоит в получении различных вытяжек, из которых наиболее обыкновенны: 1) водная, чистая или с углекислым газом, определяющая самые подвижные части П.; 2) 1 % соляно- или лимоннокислая, извлекающая текущий питательный материал (соли фосфорной кислоты, углекислые щелочные земли, окислы железа и проч.); 3) 10% горячая солянокислая, разлагающая цеолиты, т. е. расходный и запасный питательный материал; 4) сернокислая крепкая, извлекающая цеолиты и глину; 5) фтористоводородная, определяющая валовой состав П. Кроме того, иногда применяется вытяжка Грандо (см. выше) для определения органоминеральных веществ. При своде данных анализа делается расчет на содержание в П. окислов (K 2O, Na2 О 4 CaO, MgO, Al2O3, Fе 2O3, SiO2, p2o5 и т. п.).


VII. Литература. Общего руководства или учебника, излагающего сколько-нибудь полно основы генетическою почвоведения, не существует. Они, в более или менее раздробленном виде, находятся в следуюших изданиях: Lorenz von Liburnau, "Die geologischen Verh ä ltnisse von Grund und Boden" (1883); В. Докучаев, "Русский чернозем" (СПб., 1888): "Материалы к оценке земель Нижегородской губ." (т. I и XIV, СПб., 1885-86); A. Mayer, "Lehrbuch der Agriculturchemie" (т. II, 1686); A. Schmied, "Die Bodenlehre" (1886); F. Waanschaffe, "Anleitung zur wissenschaftlichen Bode n untersuchung" (1887); W. Detmer, "Bodenkunde"(1888); Густавсон, "Двадцать лекций по агрономической химии" (1889); M. Трухановский, "Почвы и их мелиорации" (1893); Hilhard, "A report on the relations of soil to climate" (1892); В. Котельников, "О почве и ее обработке" (5 изд., 1894); Н. Сибирцев, "Об основаниях генетической классификации почв" (1895); И.Белецкий, "Почвоведение" (1895); E. Kisler, "G é ologie agricole" (4 т., 1895-97); N. Sibirtzev, "Etude des sols de la Rassie" (1897); Варгин, "Почвоведение" (попул., 1897); П. Опоцкий, "Очерки по почвоведению" (попул., 1897-98). Кроме того следующие периодические издания: А. Советов и В. Докучаев, "Материалы по изучению русских почв" (11 вып., 1886-98); "Труды почвенной комиссии" (3 вып., 1889-94); E. W ollny, "Forschungen auf dem Gebiete der Agriculturphysik" (20 т., 1898) и др.

П.Отоцкий. Температура верхних слоев почвы изменяется в течение суток или года в гораздо более широких пределах, чем слои воздуха, лежащие над почвой. Воздух свободно пропускает солнечные лучи на П., и сам при этом непосредственно лучами весьма мало нагревается. П. (или вообще суша земного шара), напротив, почти совершенно лишена теплопрозрачности и при том теплоемкость ее (по объему) с лишком в 1500 раз более теплоемкости воздуха; понятно, поэтому, что поверхность почвы или покрывающих ее растений в ясные дни сильно нагревается среди дня и охлаждается ночью. Температура же воздуха зависит главным образом от температуры подстилающей его поверхности - П., скал, растений. Поэтому наибольшие амплитуды температуры бывают в самои нижнем слое воздуха и убывают по мере отдаления от земной поверхности, сначала быстро, потом все медленнее. Огромный запас тепловой энергии, накопляемый благодаря поглощенно П. солнечных лучей, поверхностные ее слои расходуют затем мало-помалу. Часть ее идет на нагревание воздуха, испарение воды, таяние, процессы растворения, образование различных тел и солей в П. и т. д.; другая часть этой энергии расходуется на разные растительные процессы; довольно значительная ее часть теряется излучением в воздух и в междупланетное пространство; наконец, часть остается в самой П. и расходуется на нагревание более глубоких слоев, передаваясь вглубь. Здесь рассматривается только последняя из этих частей. Количество расходуемого самой П. тепла определяется ее физическими свойствами: строением, составом, цветом, содержанием в ней влаги. Огромное влияние оказывает также на температуру поверхностного слоя П. одевающий его растительный покров летом, снежный - зимой. Передача тепла от поверхностных слоев П. к ниже лежащим может происходить только в весьма слабой степени и очень медленно, по причине малой теплопроводности таких порошкообразных тел, как П. Чем влажнее П., тем больше ее теплопроводность и тем быстрее идет передача тепла сверху вниз. Содержание влаги в П. влияет еще и на теплоемкость П. Вода - тело, обладающее наибольшей теплоемкостью; весовая единица влажной П. для определенного повышения температуры требует тепла больше, чем П. сухая. Кроме того вода, переходя в парообразное состояние, расходует огромное количество тепла.


Для исследования распределения теплоты в различных слоях П. и для изучения их темп. употребляются особые почвенные термометры (геотермометры): шарик обыкновенного ртутного термометра окружен телом, дурно проводящим тепло (обыкновенно салом или парафином, смешанными с металлическими опилками, или же различными порошкообразными массами), чтобы во время вытягивания термометра из глубины его температура не успела измениться. Такой термометр, заключенный в металлическую оправу, укрепляется на деревянном стержне и вместе с этим стержнем вставляется в наружную оболочку из дерева, глины, стекла или, как это принято в настоящее время, из рогового каучука (эбонита). Нижний конец такой, оболочки снабжают теперь обыкновенно гильзой и диском из красной меди для лучшего соприкосновения термометра с теми слоями П., температура которых измеряется. Оправа термометра, войдя в гильзу, плотно к ней прикасается; таким образом термометр действительно принимает температуру окружающпх его слоев П. - Е. и А. Беккерели предложили употребление термоэлектрического прибора для этой цели; но, по своей сложности и деликатности, их метод в практику не вошел.


Распространение тепла в П. для какого-либо пункта можно представить графически, откладывая на разграфленной бумаге по горизонтальному направлению время, по вертикальному - глубины. Соединяя на таком графике непрерывной кривой все глубины, имеющие в различные моменты одни и те же температуры, получают систему линий, называемых обыкновенно термоизоплетами. На чертеже такими изоплетами представлен ход температуры на различных глубинах в П. за 1897 г. в Лесном (около С.-Петербурга): сплошными изоплетами изображено распространение тепла в П., сохраняющей свой естественный покров на поверхности как летом,так и зимою; пунктирными линиями - распространение тепла в П., лишенной в течение всего года своего естественного - как травяного, так и снежного покрова.


Изучение температуры различных слоев П. посредством геотермометров показывает, что амплитуда температурных колебаний как суток, так и года в поверхностном слое гораздо больше, нежели для воздуха По мере углубления от поверхности П. в ее толщу амплитуды как суточных, так и годовых колебаний температуры, благодаря малой теплопроводности П., быстро уменьшаются. Так как сама передача тепла идет очень медленно, то с возрастанием глубины замечается запаздывание во времени наступления максимальных и минимальных температур сравнительно с поверхностью, быстро растущее с увеличением глубины. Для различных родов П. и в различных по своим климатическим особенностям местностях земного шара убывание амплитуд и запаздывание суточных и годовых максимумов и минимумов темп. для одной и той же глубины весьма неодинаковы. На чертеже виден медленный ход передачи тепла вглубь в песчаной, довольно влажной П. Лесного (в окрестностях Петербурга) и запаздывание времени наступления наибольших и наименьших температур на глубинах.


<a target="_blank" href="../../006/b48_776-0.jpg">


Термоизоплеты для покрытой и непокрытой почвы (буквы вверху означают месяцы).


Приводимые далее цифры показывают, как это явление может изменяться в зависимости от географического положения местности и от самой П. Так, в Нукусе (Средняя Азия - 42,5° с. ш.), где поверхность П. получает очень много тепла от Солнца и летом небо почти всегда ясно, наблюдения за июнь 1875 г. в песчаной, очень сухой П. дали для времени наступления суточного максимума и минимума и разности между последними следующие числа:

  Время наступл. сут. минимума. Время наступл. сут. максимума. Разность.
Поверхность П. 4 час. 20 мин. утра 12 час. 45 мин. дня 40,3°
На глубине 5 стм 5 час. 30 мин. утра 5 час. 30 мин. вечера 15,3°
На глубине 10 стм 6 час. 25 мин. утра 6 час. 10 мин. вечера 11,1°
На глубине 20 стм 9 час. 36 мин. утра 8 час. 35 мин. вечера 5,0°

В Сагастыре (устье р. Лены, 73,5° с . ш.) в июне 1883 и 1884 гг. в очень влажной, болотистой П. и в климате, где в это время года почти постоянно пасмурное небо или туманы:

  Время наступл. сут. минимума Время наступл. сут. максимума Разность
Поверхность П. 1 час 0 мин. утра 1 час 0 мин. дня 5,6°
На глубине 40 стм 8 час. 0 мин. утра. 5 час. 0 мин. вечера 0,3°

В Павловске (близ С.-Петербурга, 60° с. ш.) в среднем выводе за 10 лет для песчаной довольно влажной П., лишенной растительности и снежного покрова:

  Время наступл. сут. минимума. Время наступл. сут. максимума. Разность.
Поверхность П. 1,2 ч. д. 3,4 ч. у 14,1°
На глубине 20 стм 6,2 ч. в. 8,1 ч. у. 2,7°
На глубине 40 стм 11,7 ч. н. 12,8 v. д. 1,0°
На глубине 80 стм 7,0 ч. у. 7,0 ч. в. 0,2°

Как приведенные числа, так и все вообще наблюдения показывают, что на сравнительно незначительной глубине (в среднем около 1 - 1,5 м) темп. колебания должны сделаться очень малыми и затем совершенно исчезнуть. То же наблюдается и с годовыми колебаниями температуры. Следующие цифры дают времена наступления наибольших и наименьших годовых температур в почве для Нукуса:

  Время наступл. год. минимума. Время наступл. год. максимума. Разность.
На глубине 10 стм 1 февраля нов. ст. 18 июля 34,3°
На глубине 80 стм 1 5 февраля нов. ст. 28 июля 24,1°
На глубине 1,60 м 25 февраля нов. ст. 21 августа 15,4°
На глубине 4,00 м 26 апреля 31 октября 4,0°

В Павловске в среднем за 10 лет:

  Время наступл. год. минимума. Время наступл. год. максимума. Разность
На поверхн. П. - - 73,3°
На глубине 10 стм на 2 дня познее, чем на на поверхн. на 9 дней познее, чем на на поверхн. 46,2°
На глубине 80 стм на 23 дня на 23 дней 19,8°
На глубине 1,6 м на 78 дней на 43 дней 11,8°
На глубине 3,2 м на 108 дней на 76 дней 6,6°

Насколько зависит распространение тепла в П. от ее состава, наглядно показывают числа, данные Хомэном (Ноmеn, "Der t ägliche Wä rmeumsatz im Boden etc.", Лпц., 1897). В граните, на глубине 60 стм, суточные колебания температуры в среднем равнялись 1,36°, в песке 0,12°, на болотистом лугу 0,04°. Чтобы достигнуть от поверхности П. до глубины 60 стм, максимум температуры должен был употребить времена: в граните 10 ч. 35 м., в песке 19 ч. 43 м., в болотистой почве 38 ч. 2 м., а минимум: в граните 8 ч. 30 м, в песке 16 ч. 40 м, в болотистой П. 34 ч. 7 м.


Местные почвенные и климатические особенности сильно влияют на среднюю годовую температуру поверхностных слоев П., так что общий ход ее, под влиянием этих местных возмущающих обстоятельств может обнаруживать значительные неправильности. В средних широтах вообще средние годовые температуры для почв, лишенной своего естественного покрова (а до последнего времени наблюдения по большей части производились именно над такой П.), от поверхности до некоторой незначительной глубины уменьшаются, а затем начинается медленное их возрастание. Глубина слоя П. с наименьшей средней годовой температурой зависит главнейшим образом от теплопроводности П. Причина такого распределения средних годовых температур лежит в том, что летнее нагревание, действуя иссушающим образом на верхние слои почвы, медленне проникает вглубь, нежели зимнее охлаждение при отсутствии естественного покрова на поверхности П. Наблюдение во влажных тропических странах, где годовые колебания температуры крайне малы, где все время достаточно влажная П. одинаково хорошо проводят тепло вглубь, не обнаруживают такого распределения средних годовых температур в различных слоях, и эти последние очень мало разнятся oт средней годовой температуры воздуха. Под естественным покровом распределение средних годовых температур гораздо более правильно и температуры, начиная от поверхности, остаются почти одинаковыми, обнаруживая только весьма слабое стремление к повышению. Затеняя поверхностный слой П., растительный покров значительно уменьшает приток тепла в П. Сверх того, он сильно уменьшает теплопроводность П., быстро иссушая ее благодаря усиленному испарению влаги растениями; само присутствие корней тоже уменьшает теплопроводность П. Кроме того расходуются большие количества тепла на ряд процессов, связанных с ростом растений. Разности между температурами затененной и незатененной растениями П. могут достигать, особенно в период наибольшего развития растительного покрова, до 2° с лишком в средней месячной на глубине 40 стм по наблюдениям в Павловске (Wild, "Ueber die Differenzen der Bodentemp. mit und ohne Vegetations resp. Schneedecke etc.", СПб., 1897). Еще больше разности в Лесном на той же глубине: в июне - 6,5° и июле 5,4° за 1896 г. ("Наблюдения Мет. Обс. Л. И.", 189 6). Гораздо значительнее влияние снежного покрова на температуру П. Отличаясь весьма малой теплопроводностью, снежный покров в значительной степени защицает земную поверхность от зимнего охлаждения; при этом обыкновенно его теплопроводность тем меньше, а следовательно тем больше защита, им доставляемая, чем больше его рыхлость и чем суровее зимние холода. В холодную зиму 1893 г. на глубине 40 стм не покрытая снегом П. была в среднем за январь для Павловска на 12,3° холоднее покрытой, на глубине 80 стм на 6, 5 ° при средней толщине снега в 47 стм. При отдельных наблюдениях эти разности для различных глубин могут быть еще значительнее. Так, в январе того же 1893 г. в Лесном наблюдались разности до 32° между температурой поверхности и до 18° на глубине 40 стм в П., без снега и под снегом.


Температура глубоких слоев, до которых не достягают суточные и годичные колебания, остается неизменной. В Париже термометр, установленный в подвале Обсерватории на глубине 26 м ниже поверхности почвы, при наблюдениях в течение 15 лет, показывал одну и ту же температуру 11,85°. То же самое наблюдается в глубоких шахтах и рудниках. При этом оказывается далее, что температура глубоких слоев, судя по наблюдениям в артеазианских колодцах, рудниках и туннелях, весьма медленно возрастает с увеличением глубины - приблизительно на 1° на каждые 30 м глубины (величина, называемая обыкновенно геотермическим градусом). Температура этих глубоких слоев определяется уже не притоком тепла сверху, который с возрастанием глубины становится все меньше и меньше, а собственной теплотой земного шара. Величина геотермического градуса будет далеко не везде одна и та же [Различные наблюдения дали по Лаппарану следующие числа для геотермического градуса:

  на глубине
в Рюдерсдорфе (близ Берлина) 290 м - 30 м
в Нейзельшверке (в Вестфалии) 644 м - 29,20 м
в Мондорфе (в Люксембурге) 502 м - 31,04 м
в Питцбюле (около Магдебурга) 151 м - 26,50 м
в Артерне (в Тюрингии) 333 м - 40,0 м
в Ла-Рошели (Франция) 126 м - 20,10 м
в С.-Андре (Ури) 253 м - 30,95 м
в Мульелон (Крево) 816 м - 30,70 м
в Торси (Крево) 554 м - 30,0 м

(Lapparen, "Traité de Gé ologie", 1893, т. I, 487)]; неодинаковы будут и температуры на одних и тех же более или менее значительных глубинах в различных пунктах земного шара. Поверхность одинаковых температур (поверхность изогеотерм) лежит на различных расстояниях от поверхности земного шара в разных местностях. Кроме неодинаковой теплопроводности различных пород, составляющих земную кору, здесь играет роль еще и то, что средняя годовая температура разных точек земной поверхности неодинакова. Так, напр., в Восточной Сибири средняя годовая температура местами значительно ниже 0°. Поэтому П. здесь оказывается промерзшей на весьма значительную глубину, а изогеотермические поверхности сильно смещенные вглубь. П. здесь оттаивает только с поверхности в течение короткого летнего периода. Таким образом здесь оказывается у земной поверхности слой вечно замерзшей П. (мерзлоты). Относительно распространения области вечно мерзлой П. исследования Миддендорфа ["Путешествие на север и восток Сибири"], а затем Ячевского [О вечно мерзлой П. в Сибири ("Известия Имп. Рус. Географ. Общ.", 1889).] привели их к заключению, что эта область спускается в Восточной Сибири далеко к югу и местами доходит до 50° с. ш. (см. ст. Земля).

Г. Л.

Статья из Большого Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона

Данная статья была взята с Большого Энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона. Это вовсе не означает что статью нельзя редактировать или обновлять, или исправлять неточность.

Если вы заметили неточность в статье, или хотите внести больше ясности, вы можете ее "редактировать" и "править" по Вашему усмотрению