Состав почвы¶

Состав почвы — совокупность минеральных, органических, жидких, газообразных и живых компонентов, образующих почвенный покров Земли. Почва формируется в результате почвообразования и представляет собой особое природное тело, обладающее плодородием. По данным почвоведения, типичный образец почвы состоит примерно из 45 % минеральных частиц, 5 % органического вещества, 25 % воды и 25 % воздуха (соотношение может существенно варьировать).

¶Минеральная часть

Минеральная компонента формирует основную массу почвы и представлена частицами различного размера, происходящими из материнской породы в результате физического и химического выветривания.

¶Механический состав

По размеру частиц различают:

• песок — частицы 0,05–1 мм;
• пыль — 0,005–0,05 мм;
• глина — менее 0,005 мм.

Соотношение этих фракций определяет механический (гранулометрический) состав почвы, от которого зависят водопроницаемость, влагоёмкость и аэрация. Песчаные почвы быстро пропускают воду, глинистые — задерживают её, но при этом плохо аэрируются.

¶Минералы

Среди первичных минералов преобладают полевые шпаты, кварц, слюды, амфиболы и пироксены. В процессе выветривания они разрушаются с образованием вторичных минералов — в первую очередь глинистых: каолинита, монтмориллонита, гидрослюды. Особую роль играют оксиды и гидрооксиды железа, алюминия и марганца, придающие почвам характерную окраску. Содержание кальция, магния, калия и фосфора в минеральной части определяет плодородие.

¶Органическое вещество

Органическая часть составляет в среднем 1–5 % массы почвы, но в торфяных и чернозёмных почвах может достигать 10–15 %. Основная её форма — гумус, образующийся при разложении растительных и животных остатков под действием микроорганизмов.

¶Гумус

Гумусовые вещества делятся на три группы: гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумин. Они обладают высокой поглотительной способностью, удерживают в почве воду и растворённые минеральные соли, улучшают структуру почвы. Содержание гумуса — один из основных показателей плодородия: в типичных чернозёмах России его до 10–15 %, в подзолистых почвах — менее 2 %.

¶Растительные и животные остатки

В верхних горизонтах почвы присутствуют не полностью разложившиеся остатки корней, листьев, древесины, а также тела беспозвоночных и их фрагменты. Степень их разнообразия и сохранности зависит от климата, влажности и активности микрофлоры.

¶Почвенный раствор

Почвенный раствор — вода, заполняющая поры почвы, с растворёнными в ней органическими и неорганическими веществами. Он служит средой обмена между твёрдой фазой почвы и растениями. В состав почвенного раствора входят соли кальция, магния, калия, натрия, аммония, нитраты, фосфаты, сульфаты, хлориды, а также органические соединения и продукты жизнедеятельности микроорганизмов. Концентрация этих веществ определяет кислотность почвы (pH), которая варьирует от сильнокислой (pH 3,5–4,5) до сильнощелочной (pH 8,5–9).

¶Почвенный воздух

Почвенный воздух занимает поры, не заполненные водой. По составу он близок к атмосферному, но содержит больше углекислого газа (до 2–10 % против 0,03 % в атмосфере) и меньше кислорода. Это связано с дыханием корней и микроорганизмов. Объём воздуха в почве колеблется в зависимости от влажности: при переувлажнении воздух вытесняется водой, что приводит к кислородному голоданию корней.

¶Живая часть

Почва населяют многочисленные организмы, совокупность которых называют почвенной биотой.

¶Микроорганизмы

Бактерии, актиномицеты, грибы и водоросли — основная по массе и активности часть биоты. В одном грамме почвы их может содержаться от нескольких миллионов до нескольких миллиардов особей. Микроорганизмы разлагают органические остатки, участвуют в азотфиксации и минерализации, переводя элементы в доступные для растений формы.

¶Беспозвоночные

Крупнейшие представители — дождевые черви, членистоногие (клещи, ногохвостки, коллемболы, многоножки, насекомые). Дождевые черви перемешивают почву, создают ходы, улучшают её структуру и аэрацию. Масса беспозвоночных в почве может достигать нескольких центнеров на гектар.

¶Корни растений

Живые корни, микоризные грибницы и ризобиальные бактерии формируют ризосферу — зону активного взаимодействия растений и почвы.

¶Органические соединения почвы

Помимо гумуса, в почве присутствуют сахара, аминокислоты, белки, ферменты, витамины, фитогормоны, а также сложные полимеры — целлюлоза, лигнин, хитин. Их источник — отмершие ткани организмов и продукты их жизнедеятельности.

¶Взаимосвязь компонентов

Все компоненты почвы находятся в динамическом равновесии. Минеральные частицы адсорбируют ионы из раствора, органические вещества связывают минеральные частицы в агрегаты, воздух и вода циркулируют по порам, биота перерабатывает органику и минерализует элементы. Нарушение любого из этих звеньев — загрязнение, эрозия, переуплотнение — ведёт к деградации почвы и потере её плодородия.

¶Источники

• Иванова Е. Н., Фёдоров М. М. «Почвоведение»
• Глазовская М. А. «Химия почв: географические и экологические аспекты»
• Добровольский В. В. «Почвоведение»
• Справочник «Почвы России» (Почвенный институт им. Д. С. Орлова РАН)