Почвообразование
Contents
- 1 Что такое почвообразование
- 2 Факторы, оказывающие воздействие на почвообразование
- 3 Материнская порода как почвообразующий фактор
- 4 Состав и свойства материнской породы
- 5 Климат как почвообразующий фактор
- 6 Рельеф как почвообразующий фактор
- 7 Вода как почвообразующий фактор
- 8 Растительные и животные организмы порода как почвообразующий фактор
- 9 Время порода как почвообразующий фактор
- 10 Деятельность человека порода как почвообразующий фактор
- 11 Процессы, проходящие при почвообразовании
- 12 Общие (тотальные) почвообразовательные макропроцессы
- 13 Микропроцессы почвообразования
Что такое почвообразование
Почвообразование – природное явление возникновения и передвижения поверхностных литосферных слоев почвы из горных пород под действием климата, времени, рельефа и других факторов. Почву как самостоятельное природное тело впервые рассмотрел в своей работе «Русский Чернозем» почвовед В. Докучаев. Сам процесс регулируется влиянием окружающей среды, историей наслоений и влиянием места. В создании почвы, как и в ее разрушении участвуют биогеохимические процессы, которые ответственны за образование ее слоев (почвенного горизонта).
Почвенные слои различаются:
- По цвету. Указывает на почвенный состав. Полная классификация цветов представлена на диаграмме почв Манселла.
- По структуре. Расположение, слипание гранул и агрегация (образование пор).
- По текстуре. Определение класса основанного на структуре методом прощупывания или ареометром (измерения плотности твердых тел).
- По химическому составу. Способность обогащать растения питательными веществами. Выявляет коррозийную стойкость и способность фильтровать воду.
Первичное почвообразование происходит на обнаженной горной породе под действием комплекса химических и биологических процессов.

Факторы, оказывающие воздействие на почвообразование
Поверхность земной коры была длительное время покрыта рыхлым слоем осадочных пород. Образование почвы началось в результате ряда геологических процессов.
Изначально химическое выветривание сопровождалось дифляцией (ветровой эрозией). Позже подключилась вода обогащенная углекислотой и кислород, которые преобразовали горные породы до более простых соединений. Завершили процесс ледники.
Поверхностный слой земли образовывается в результате следующих факторов:
- Климат. Самый предпочтительный климат для формирования чернозема – суббореальный (умеренный). Например, Кубань или Ставрополье.
- Рельеф. Равнина – оптимальный вариант для образования почв, на ней нет водного застоя и ветровой эрозии.
- Растительный мир и животные организмы. Растения – главный источник органики в почве. Черви рыхлят землю, которую разлагают бактерии.
- Время. Почвообразование – тысячелетний, беспрерывный процесс.
- Почвообразующие породы.
- Вода. Регулирует тепловой баланс почвы.
- Деятельность человека. Неразумное сельское хозяйство меняет структуру растительности и водный режим: почвы деградируют.
Материнская порода как почвообразующий фактор
Большинство видов почв произошли от рыхлых осадочных пород. Эти породы послужили источником существования минеральных веществ для образования верхнего плодородного слоя, а также они наделили почву структурой и определенными химическими свойствами.
Материнская порода важна именно на начальных этапах, когда минералы проникают в грунт из перегнивших растений, а влага и почвенная живность (черви, простейшие) перерабатывают все это, создавая новый плодородный грунт. От нее зависит воздухо и водопронизаемость грунта.
Плотные глинистые почвы плохо пропускают воду и воздух, при пересыхании они каменеют. Растениям трудно развивать корневую систему в таких условиях. Сверхпроницаемые песчаники быстро пересыхают, из них стремительно вымываются полезные вещества. Лёссы и суглинки – идеальны для почвообразования, у них есть все оптимальные для этого условия.
Состав и свойства материнской породы
Материнские породы различаются:
- По типу горной породы. Особую важность здесь играют породный состав и структура.
Делятся на:
-
- Магматические. Не поддаются выветриванию из-за особой прочности, на них формируются лишь примитивные грунты. В тропиках – это основание древних почв антропогенового периода. Главный элемент породы – диоксид кремния (габбро, гранит, базальт). Чаще всего встречаются в горной местности.
- Метаморфические. Сформировались в глубинах Земли под большим давлением, высокой температурой и действием водных растворов. Состоят из плотных сланцев, мрамора, слюды. Нет условий для формирования плодородных покровов.
- Осадочные породы. Возникли на остатках предыдущих слоев, имеют пористую структуру и рыхлость. Состоят из окаменелой органики (торф, уголь) и ракушечника. Именно на основе этих пород зарождается будущая почва.
2. По возрасту
Делятся на 2 периода:
- древние – до 3 млн. лет,
- четвертичные – от 2,5 млн. лет назад до наших дней.
3. По происхождению (генезису)
- Элювиальные. На них формируются только низкопродуктивные щебнистые почвы.
- Делювиальные. Пологие шлейфы, смываемые водой, структура – слоистая.
- Пролювиальные. Следствие схождения селевых потоков. Встречается в пустынях и полупустынях.
- Коллювиальные. Формируется на крутых склонах, рядом с грунтовыми водами.
- Аллювиальные. Накапливается во время разлива рек, в поймах. Состоит из гальки, ила и песка.
- Озерные отложения. Слоистая структура с вкраплениями сапропеля и торфа.
- Ледниковые породы. Образовались под давлением ледника, состоят из крупных валунов и песчаных частиц.
- Эоловые породы. Состоят из песка и пыли, переносятся ветром и формируют лёссы – пылевые глины.
- Покровные суглинки. В науке нет единого мнения об источниках появления слоев. Состоят из глины и песка.
- Лёсс. Пористый суглинок, содержит кварц, шпат и вулканический пепел.
Таким образом, 90-99% всей твердой почвенной части – материнская порода.
Климат как почвообразующий фактор
Климат – режим погоды в зависимости от географического положения местности и один из важнейших факторов почвообразования. Сочетание температуры и влаги влияет на возникновение и разрушение органики, почвенную микрофлору и разнообразие растительности. Например, сильные дожди вымывают и уничтожают нижние слои почвы, а засуха приводит к поверхностному засолению.
Продолжительный период с минусовыми температурами останавливает почвообразование. Из-за того, что растительность плохо развивается, она дает мало перегноя, в почву попадают лишь крупицы органики. Соответственно грибам и бактериям нечем питаться.
Когда наступает жара (до +35 °C) – возрастает испарение. Микроорганизмы замедляются, а растения плохо поглощают минеральные вещества из почвы. Самый комфортный климат – в теплой и умеренно-теплой зонах. Там активное разложение органики в период межсезонья закрепляется в почве снежной зимой и теплым летом.
Рельеф как почвообразующий фактор
Рельеф (возвышенности и низменности) перераспределяет твердые вещества, влагу и тепло в почве. Он влияет на накопление органики и ее состав. Так, в горах при подъеме вверх (вертикальной зональности) снижается температура, приток воды, меняется состав растительности. Поэтому там, на соседних участках могут располагаться совершенно разные типы почв. Тепловой режим почв в горах зависит от стороны склона. Южные теплее, северные – темнее и прохладнее. Рельеф формируется тектоникой и климатом.
Формы рельефа подразделяются на:
- Мегарельеф. Большая разница в абсолютных пределах, от 500 м и более. Например, Уральские горы, Русская равнина, Прикаспийская низменность.
- Микрорельеф. Высотная разность в километрах: долины, поймы рек.
- Мезорельеф. Разность высот в десятках метров: овраги, песчаники.
- Микрорельеф. Высоты до 1 метра (мелкие холмы).
- Нанорельеф. Неровности протяженностью до 1 метра (кочки, промоины).
Вода как почвообразующий фактор
Уровень и состав грунтовых вод влияет на формирование различных типов почв. Грунтовые воды – первичный водоносный горизонт от поверхности почвы. Чаще всего слои воды располагаются на плотном глинистом грунте. Их подпитывают осадки, талые воды, реки и озера. Уровень залегания вод определяет водный режим почвы. В зависимости от глубины и состава различают:
- Открытые грунтовые воды. Подпитывают корни растений.
- Закрытые грунтовые воды. Не участвуют в почвообразовании.
- Верховодки. Подпитывают чернозем после обильного таяния снега.
Если горизонт почвы расположен высоко, то осадки быстро его проходят (промывают) и достигают водоносного слоя. В почве повышается уровень железа, образуются торфяники.
После сильного пролива почвы дождями – появляются верховодки, в них господствует анаэробное разложение органики. Почва в таких местах зеленоватая, кислая, перенасыщенная солями алюминия. Черноземы формируются в лесостепных зонах, где глубокое залегание грунтовых вод. Почва ощелачивается и накапливает соли кальция и магния. В засушливых областях (аридных) с высокими грунтовыми водами жидкость интенсивно испаряется. В почве котится натрий, превращая округу в неплодородные солончаки.
Растительные и животные организмы порода как почвообразующий фактор
Грунт становится плодородным после того, как на горной породе селятся живые организмы. Микробы питаются перегноем (остатками растений). Продукты распада микроорганизмов образуют гумус, который накапливаясь, делает почву плодородной.
Из низших растении, водоросли и лишайники – самые активные почвообразователи. Именно водоросли (сине-зеленые) первыми покрывают разрушенную горную породу. Они подготавливают тонкий плодородный слой. В них много хлорофилла, из которого пополняется состав органики. Они также снижают кислотность почвы и фиксируют азот. Лишайники накапливают мелкозем (примитивная почва). После их разложения почва получает до 40% чистого гумуса.
Высшие растения (многолетники) питают почву своим опадом (гниение листьев). Лесная подстилка из листвы, хвои и веток разлагаясь, превращается в гумус. Также источником гумуса служат корни травянистых растений, их масса значительно превышает надземную часть. Дерновой слой из травы задерживает влагу и не вымывает полезные вещества.
Грибы выделяют кислоты и разрушают твердые минералы. Их мицелии укрепляют плодородный слой. Бактерии полностью разлагают органику, фиксируют азот, превращают сложные органические вещества в простые. Черви питаются органикой и пропускают через себя тонны грунта (25 т в год). Весь чернозем когда-то прошел через организм червей.
Время порода как почвообразующий фактор
Горные породы разрушаются, их частицы выветриваются, копится органика и гумусный слой – на все это требуются тысячелетия. С возрастом у почвы повышается профиль, горизонты становятся более выраженными. Но чем древнее почва, чем сильнее она подвержена деградации и потере плодородия.
Возраст почвы бывает:
- Абсолютным. Время от рыхлого рухляка до колонии микробов.
- Относительным. Динамика на конкретной местности.
Почва способна находиться в состоянии равновесия, то есть обретения всех характерных черт – сотни тысяч лет. Но со сменой геологических эпох меняется и почва. Например, древние торфяники сегодня превратились в каменный уголь.
Большинство современных почв родом из периода плейстоцена – времени отхода ледников и появления сухих пород на юге. Для него характерны цикличные колебания климата.
Деятельность человека порода как почвообразующий фактор
Человек обрабатывает землю уже несколько тысяч лет. Последние 200 лет его влияние на образование почвы только возрастает. При грамотном ведении сельского хозяйства увеличивается количество гумуса, растет плодородие. Однако земля быстро истощается от переизбытка удобрений и непродуманного орошения (заболачивания).
Плодородность истощенных участков самостоятельно восстанавливается через несколько десятилетий, но из-за растущей численности населения такие поля больше не оставляют надолго. Их перенасыщают минеральными удобрениями и травят пестицидами. Отсюда нарушенная микрофлора и погибшие черви, почва же просто деградирует.
Промышленность и коммунальное хозяйство также не способствуют оздоровлению почвенного состава.
Процессы, проходящие при почвообразовании
Выделяют 3 группы почвообразовательных процессов:
- Общие макропроцессы, или тотальные. Формирование чернозема, подзола и солонца.
- Элементарные почвенные процессы (ЭПП). Длительное суммирование энергии простейших и почвенных веществ.
- Микропроцессы. Синтез органики, разложение, минерализация.
Элементарные почвообразовательные процессы
Эти процессы – главное составляющее почвообразования (создания почвенного тела). Например, формирование гумусового горизонта, солонцеватости (наличия солей натрия), загипсования, и оруднения.
Процессы делятся на 3 группы:
- Микропроцессы. Имеют небиологическую природу: испарение, растворение, абсорбция т.д.
- Мезопроцессы. Почвенные генетические горизонты: образование торфа, накапливание гумуса и другие.
- Макропроцессы. Формирование почвенных типов: черноземы, подзолистые (хвойные).
Общие (тотальные) почвообразовательные макропроцессы
Процессы формируют конкретные индивидуумы почвы.
Различают:
- Подзолообразование. Протекает под обязательным присутствием лесной древесной растительности, но может сочетаться и с болоообразованием. При нем все минералы (кроме кварца) полностью разлагаются в верхних почвенных покровах. Главную роль в процессе играют фульвокислоты, которые отличаются агрессивностью. Эти кислоты растворяют минералы и выносят щелочные соли в глубокие горизонты.
- Черноземообразование. Характерная черта пород – карбонатность (содержание солей угольной кислоты) и обилие извести. В научной литературе прозваны – «царем всех почв». Основное распространение: Украина, Молдова, Поволжье, Кавказ и европейская часть России. В нашей стране около 50% мирового чернозема.
- Буроземообразование. Тщательно дренированные почвы горных склонов или высоких равнин. Их создает промывной сезонный режим, их гумустость растет с высотой. Может эволюционировать в другой тип почвы.
Микропроцессы почвообразования
Проходят в больших количествах на молекулярном и атомном уровнях. В почве после их действия не остается каких-либо заметных следов. В ходе процессов живые организмы поглощают минеральные вещества из почвы, происходит синтез органики. Остатки растений и животных подвергаются постепенному разложению, в будущем они становятся основой питательного гумуса. В процессе гумификации почва также подкисляется. Поверхность минеральных пород разрушаются под действием этих кислот.