Почвообразование: о сложном процессе простыми словами

Образование почвы — это комплексный и долгий процесс, который включает в себя множество физических, химических и биологических факторов.

Почвообразование начинается с разрушения горной породы, которая постепенно преобразуется в верхний плодородный слой земли – его мы и называем почвой. Важными факторами, влияющими на процесс образования почвы, являются климат, тип породы, растительность, рельеф местности и деятельность живых макро- и микроорганизмов.

Этапы почвообразования

Процесс образования почвы можно разделить на следующие стадии:

1. Выветривание почвообразующей породы. Это физическое разрушение подстилающей горной породы под действием воды и температурных колебаний.
2. Химическое взаимодействие. Ставшая рыхлой в результате выветривания горная порода начинает активнее взаимодействовать с водой, воздухом и другими минералами. Протекание химических реакций  меняет состав и структуру почвы. Кислотные дожди и химические процессы в почве могут вызвать выщелачивание или вымывание минералов.
3. Биологическая активность. В рыхлом субстрате начинают развиваться различные формы живых организмов. Это микроорганизмы, бактерии, грибы, черви, а затем и корни растений. В дальнейшем микроорганизмы разлагают органический материал (мертвые растения и животные), вносят питательные вещества в почву и улучшают плодородие. Как правило, биологическая активность максимальна в верхнем слое почвы, 10-15 см глубины от поверхности. Этот слой называют плодородным, или гумусным.
4. Профилирование. Этот процесс включает в себя формирование слоев в почве, известных как горизонты. Органический материал обогащает верхний горизонт, а минералы и мелкие частицы перемещаются в более глубокие слои. Профиль почвы служит основой для ее классификации. Почвы со схожими профилями имею схожие сельскохозяйственные характеристики.
5. Установление баланса. В конечном итоге происходит установление баланса между процессами разрушения и накопления материалов в почве. Этот стабильный состав почвы может занимать много десятков и даже сотен лет и зависит от климатических условий и других факторов.

Плодородная составляющая почвы

Гумус — органическое вещество, которое играет решающую роль в плодородии почвы. Это продукт разложения органического материала, такого как растительные остатки и животные отходы, который прошел различные стадии трансформации и разложения. 

Количество гуминовых веществ в плодородном слое почвы может доходить до 85—90%. Содержание гумуса является важным критерием при оценке ее плодородия. Минимальное количество гумуса – в бурых пустынных почвах (менее 1%), максимальное, до 10-15%, в черноземах. Вступая в реакцию с различными химическими соединениями в почве, гуминовые удобрения превращают их в доступные для культурных растений соединения. Гуматы также способны связывать тяжелые металлы.

Образование гумуса в почве включает в себя несколько ключевых этапов:

• Накопление органического материала. Отмершие растения, листья, корни, древесина, животные остатки и другие органические вещества становятся исходным сырьем для образования гумуса.
• Разложение органического материала. После накопления органического материала в почве начинается процесс разложения. Бактерии и грибы, а также черви и другие организмы, разлагают органику на более простые соединения, такие как органические кислоты, соли и т.д.
• Формирование гумусных веществ. В процессе разложения органического материала образуются стабильные и сложные органические соединения, которые называются гумусными веществами. Гумус является относительно стойким к разложению и может сохраняться в почве в течение длительного времени.
• Улучшение почвенных свойств. Гумус делает почву структурной, оптимально влагоемкой, умеренно пористой. Он способствует удержанию влаги в почве, повышает доступность питательных веществ для растений и благодаря этому опосредованно уменьшает водную и ветровую эрозию.
• Взаимодействие с минералами. Гумус может взаимодействовать с минеральными частицами в почве, образуя агрегатные структуры,которые улучшают аэрацию почвы и облегчают проникновение корней растений вглубь почвенных горизонтов.
• Сохранение и обогащение почвы. Гумус сохраняется в почве на протяжении многих лет и может накапливаться с течением времени. Постепенное обогащение гумусом делает почву более плодородной и способствует успешному росту растений.

Деятельность человека

Человек начал влиять на почву, когда занялся скотоводством, растениеводством, а также сооружением поселений. Произошло это около 10 тысяч лет назад. Влияние повысилось в последние столетия.

Антропогенное влияние на почву связано с вырубкой лесов, орошением пустынных земель, пастбищным выгоном скота и осушением болот. В результате меняется структура растительности, водный режим. При ведении сельского хозяйства в грунт вносятся минеральные и органические удобрения, химикаты для борьбы с вредителями и сорняками. При уборке урожая с полей вывозится большая часть зеленой массы. Верхний слой грунта постоянно вспахивается. Влияние человека бывает положительным и отрицательным. При неправильной обработке почвы деградируют, их плодородие падает. Если придерживаться всех правил ухода за грунтом, его характеристики улучшатся, а урожайность будет расти.

Таким образом, в результате почвообразовательного процесса появляется множество разнообразных типов почв с разной структурой и химическим составом. Эти типы почв могут иметь разное назначение и пригодность для сельского хозяйства, садоводства и других сельскохозяйственных и экологических целей.