Согласно определению основоположника почвоведения В.В. Докучаева, почва - это самостоятельное природное тело и ее формирование есть сложный процесс взаимодействия материнской горной породы, климата, рельефа, живых организмов, помноженный на время.
По современному определению почва – это поверхностный слой литосферы Земли, обладающий плодородием и представляющий собой полифункциональную гетерогенную открытую четырёхфазную структурную систему, образовавшуюся в результате выветривания горных пород и жизнедеятельности организмов.
Плодородие почвы обусловлено содержанием в ее составе органического вещества.
Почвообразование
Почвообразование - процесс формирования почв и их развития под воздействием комплекса различных факторов, а также совокупность явлений превращения и перемещения веществ и энергии в пределах биогеосферы Земли.
Процесс почвообразования является почвенным звеном круговоротов вещества и энергии. Факторами почвообразования являются: подстилающая горная порода; рельеф; климат; живые организмы; * время.
Процесс почвообразования является очень медленным. Обычно за $100$ лет образуется $5-20$ мм почвы
Строение почв
Строение почвы - общий вид почвы со всеми почвенными горизонтами. Все генетические горизонты в совокупности образуют генетический профиль почвы.
Почвенные горизонты
Выделяются следующие типы горизонтов:
- Органогенные, которые характеризуются биогенным накоплением органического вещества. Это подстилка (A0, O), дернина (Ad), гумусовый горизонт (A), перегнойный горизонт (Ah, H) и торфяной горизонт (T).
- Элювиальные, которые определяются выносом как органических, так и минеральных компонентов. Обозначаются буквами A2 или E с индексом. Это подзолистый горизонт, лессированный горизонт, осолоделый горизонт и сегрегированный горизонт.
- Иллювиальные, которые характеризуются накоплением вещества, вынесенного их элювиальных горизонтов. Эти горизонты обозначаются буквой B с индексами.
- Метаморфические горизонты образуются при изменении на месте минеральной части почвы и обозначаются буквами Bm.
- Гидрогенно-аккумулятивные горизонты формируются в зоне предельного накопления веществ, которые приносятся грунтовыми водами (например, легкорастворимые соли, карбонаты, гипс, оксиды железа). Эти горизонты обозначаются буквой S.
- Коровые горизонты представляют собой слои, которые сцементированы неорганическими веществами, такими как (легкорастворимыми солями, карбонатами, гипсом, кремнеземом и другими). Такие горизонты обозначаются как K.
- Глеевые горизонты характеризуются восстановительными условиями. Они обозначаются буквой G.
- Подпочвенные горизонты (или материнская порода), представляют собой слой литосферы, из которого сформировалась почва. Обозначается буквой C.
- Подстилающая поверхность, представляет собой верхний слой литосферы, лежащий ниже почвы.
Компоненты почвы
Помимо разделения почв по горизонтам, в структуре почв выделяют жидкую и твердую фазы почв, а также почвенный воздух. Последнюю разделяют на органическую и минеральную части.
Минеральная часть составляет до $97\%$ массы и чуть более половины массы почвы. В состав почвы входят минералы, являющиеся результатом выветривания материнской породы, и вторичные минералы, которые образуются вновь или в результате физико-химического преобразования минеральной части почв.
Органическую часть почвы составляют останки организмов, не утратившие анатомическое строения, а также преобразованные останки – гумус. В отечественном почвоведении разложившееся вещество принято разделять на гуминовые кислоты и фульвокислоты.
Почвенная жидкость. Вода в почве находится в свободном и связанном виде. Частицы почвы настолько прочно удерживают связанную воду, что она не передвигается под действием силы тяжести. Свободная вода почвы, наоборот, перемещается под действием силы тяжести. Вода может быть связана с частицами почвы физически и химически. Вода, связанная физически, удерживается за счет поверхностной энергии.
Физическое связывание воды возможно для частиц диаметром менее $2$ мм, и наиболее выражено оно для частиц менее $0,01$ мм.
Химически связанной является вода, входящая в состав минералов почвы.
Почвенный воздух представляет собой смесь газов, главными компонентами которой являются кислород, углекислота, метан и его гомологи, азот, водород и сероводород. Качественный и количественный состав воздуха в почве очень вариабелен и определяется микроорганизмами, питательными веществами, условиями выветривания и другими факторами.
Классификация почв
Почвы классифицируются по следующим признакам:
- номенклатура почв;
- систематика почв;
- география распространения;
- химия почв;
- физика почв;
- цвет почв;
- влажность почв;
- плодородие почв (балл).
В России классификация почв выполняется по следующей иерархией в соответствии с ГОСТ$ 27593-88(2005)$. «ПОЧВЫ. Термины и определения»:
Тип почвы — основная классификационная единица, которая определяется общностью свойств, которые обусловлены процессами и режимами почвообразования, а также единой системой основных генетических горизонтов. Наиболее известны следующие типы почв: черноземы, красноземы, подзолистые, солонцы, солончаки.
Подтип почвы — классификационная единица в пределах типа, которая характеризуется качественными отличиями в системе генетических горизонтов и проявлении налагающихся процессов.
При развитии в почве как подзолистого и дернового процессов формируется подтип дерново-подзолистых почв. Если подзолистый процесс происходит вместе с глеевым (в верхней части почвы), то формируемые почвы характеризуются глееподзолистым подтипом.
Род почвы — классификационная единица в пределах подтипа, которая определяется особенностями состава почвенно-поглощающего комплекса, основными формами новообразований, характером солевого профиля.
Самые распространенные роды почв:
- обычный, т. е. отвечающий по своему характеру подтипу почв;
- остаточно-карбонатные;
- почвы на кварцево-песчаных породах;
- солончаковатые;
- солонцеватые;
- остаточно-солонцеватые;
- почвы контактно-глеевые;
- остаточно-аридные
Если тип почв является обычным, то название рода «обычный» при их определении не включается.
Вид почвы — классификационная единица в пределах рода, которые отличаются количественно по степени выраженности почвообразовательных процессов, определяющих тип, подтип и род почв.
При указании вида почвы используют понятия, которые указывают на степень развития процесса. Это может быть степень подзолистости и глубина оподзоливания для подзолистых почв, мощность гумусового горизонта и степень выщелаченности для черноземов, распределения солей по профилю для солончаков.
Разновидность почвы — классификационная единица, которая учитывает разделение почв по гранулометрическому составу всего почвенного профиля. Выделяют песчаные, супесчаные, глинистые и суглинистые почвы по крупности преобладающих частиц.
Разряд почвы — классификационная единица, которая группирует почвы по характеру подстилающих и почвообразующих пород.
Классификация почв:
- тип — чернозем,
- подтип — чернозем обыкновенный,
- род — чернозем обыкновенный глубоковскипающий,
- вид — чернозем обыкновенный глубоковскипающий среднемощный,
- разновидность — чернозем обыкновенный глубоковскипающий среднемощный тяжелосуглинистый,
- разряд — чернозем обыкновенный глубоковскипающий среднемощный тяжелосуглинистый на лёссовидных суглинках.