Кауричев И.С., Гречин И.П. (ред.) Почвоведение

Подождите немного. Документ загружается.

УЧЕБНИКИ И УЧЕБНЫЕ ПОСОБИЯ ДЛЯ ВЫСШИХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ

УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

ПОЧВОВЕДЕНИЕ

Под редакцией профессора, доктора сельскохо-

зяйственных наук И. С. Кауричева,

профессора, доктора сельскохозяйственных наук

И. П. Г ре чина

Допущено Главным управлением высшего и

среднего сельскохозяйственного образования Ми-

нистерства сельского хозяйства СССР в каче-

стве учебника для сельскохозяйственных вузов.

ИЗДАТЕЛЬСТВО «КОЛОС» Москва 1969

УДК 631.4(075.8)

ОТ АВТОРОВ

Учебник «Почвоведение» написан по программе курса почвоведения для

факультетов агрохимии и почвоведения сельскохозяйственных вузов и состоит из двух

частей: часть первая «Состав и свойства почв», часть вторая «Генезис, классификация,

география и сельскохозяйственное использование почв».

При изложении классификации почв в основу были положены «Указания по клас-

сификации и диагностике почв», разработанные Почвенным институтом им. В. В. Доку-

чаева («Колос», М., 1967). Все подсчеты площадей почв приведены по данным

Н. Н. Розова.

Отдельные главы и разделы написаны следующими авторами: профессор

Л.

Н. Александрова — глава V; профессор И. П. Гречин—главы III, VI,

(разделы «Микроэлементы» и «Радиоактивность почв»), XI, XVIII, XXXIII; профессор

И. С. К а у ричев — введение, главы XIII, XIV, XVII, XXI, XXII, XXVII, XXXI, раздел

«Агропроизводственная группировка почв» в главе XXXV и глава XXXVI — совместно с

доцентом Н. Н. П о д д у б н ы м; доцент А. П. Мершин — главы I (за исключением

раздела «Минералогический состав почв») и II, разделы «Бонитировка почв» и «Экономи-

ческая оценка земель» в главе XXXV; доцент В. Ф. Непомилуев

—

главы IV и XIX;

доцент Н. П. Панов —главы XXIII, XXIV, XXV, XXVI, XXVIII, XXIX, XXX; профес-

сор М. Н. Першина — «История развития почвоведения» и главы XX и XXXII; до-

цент Н. Н. Поддубный — главы VII, IX, X и XII; доктор географических наук

Н. Н. Розов —главы XV, XVI, XXXIV и XXXVII; ассистент М. В. Стратано-

в и ч — разделы «Минералогический состав» в главе 1 и «Химический состав», «Формы

соединений химических элементов в почвах и их доступность растениям» в главе VI;

ассистент А. А. Тарунтаева—глава VIII.

Авторы выражают глубокую благодарность за просмотр рукописи и ценные замеча-

ния при подготовке ее к изданию заведующему кафедрой почвоведения Омского СХИ

профессору Н. Д. Градобоев у, заведующему кафедрой почвоведения Пермского

СХИ профессору Н. Я. К о р о т а е в у, заведующему кафедрой почвоведения Ленин-

градского государственного университета профессору В. Н. Симакову, заведующе-

му кафедрой географии почв Ленинградского государственного университета профессо-

ру Е. В. Рубилину, заведующему кафедрой физической и коллоидной химии Мос-

ковской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева, профессору С. Н. Але-

шину и старшим научным сотрудникам Почвенно-агрономического музея

им.

В. Р Вильямса — Н П. Колпенской и О. С. Ростовцевой.

4—3—4

332—69

ВВЕДЕНИЕ

Почвоведение

—

наука о почвах, их образовании (генези-

се),

строении, составе и свойствах, закономерностях географического

распространения, о формировании и развитии главного свойства поч-

вы—плодородия и путях наиболее рационального его использования.

Как научная дисциплина почвоведение оформилось у нас в стране

в конце XIX столетия благодаря трудам выдающихся русских ученых

В.

В. Докучаева, П. А. Костычева и Н. М. Сибирцева.

Первое научное определение почвы дал В. В. Докучаев: «Почвой

следует называть «дневные», или наружные, горизонты горных пород

(все равно каких), естественно измененные совместным воздействием

воды, воздуха и различного рода организмов, живых и мертвых». Он

установил, что все почвы на земной поверхности образуются путем

«чрезвычайно сложного взаимодействия местного климата, раститель-

ных и животных организмов, состава и строения материнских горных

пород, рельефа местности и, наконец, возраста страны».

Эти идеи В. В. Докучаева являются основными исходными положе-

ниями в представлении о генезисе почвы. Из них следует, что почва об-

разуется из горных пород в результате преобразования последних во

времени под влиянием растительных и животных организмов в различ-

ных условиях климата и рельефа. Превращение горной породы в почву

представляет собой сложный процесс почвообразования, слагающийся

из разнообразных по своей природе явлений — механических, физиче-

ских, химических, физико-химических и биологических. В результате их

воздействия верхний слой горной породы превращается в особое само-

стоятельное природное образование — почву, обладающую специфиче-

скими признаками и свойствами, отличающими ее от исходной породы.

Следовательно, изучение почвы как природного тела обязательно тре-

бует одновременного изучения комплекса условий почвообразования

—

характера растительности и животного мира, климата и особенностей

рельефа, а также состава и свойств исходных материнских, или почво-

образующих, пород. Это изучение должно не только предусматривать

сбор сведений о тех или иных условиях почвообразования, но и обяза-

тельно сопровождаться глубоким анализом соотношений и взаимосвя-

зей,

существующих как между отдельными факторами (климат, расти-

тельность и т. д.), так и между факторами и почвой, ее составом и свой-

ствами. Такой метод, называемый естественноисторическим или

сравнительно географическим, является одним из основных при изучении

почвы как самостоятельного природного тела. Наряду с этим почвове-

дение имеет и ряд других специфических методов изучения почвы.

Разносторонность и сложность явлений, лежащих в основе почвооб-

разования, показывают, что почвоведение является широкой естествен-

нонаучной дисциплиной. В изучении процесса почвообразования и

свойств почвы она опирается на геологию, минералогию, физику, хи-

мию,

физическую географию, геоботанику, микробиологию, биологию,

биохимию и широко пользуется методами этих наук, применяя современ-

ные методы исследования — рентгеноскопию, потенциометрию, спектро-

скопию, термографию, хроматографию и др.

Особая роль в почвообразовании принадлежит живым организмам

и прежде всего зеленым растениям и микроорганизмам. Благодаря их

воздействию осуществляются важнейшие процессы превращения горной

породы в почву: концентрация элементов зольного и азотного питания

растений, непрерывный процесс синтеза и разрушения органического

вещества, взаимодействие продуктов жизнедеятельности растений и

микроорганизмов с минеральными соединениями породы и др.

Непрерывно повторяющиеся во времени циклы развития живых ор-

ганизмов определяют непрерывность развития почв во времени и их

изменение (эволюцию) в соответствии с эволюцией всего комплекса ок-

ружающей среды или отдельных его элементов.

Поскольку такие факторы почвообразования, как климат, расти-

тельный и животный мир, имеют определенную строгую годичную и

сезонную цикличность, то и для почвообразовательного процесса также

характерно наличие своих годичных и сезонных циклов развития.

Разнообразие климатических условий, растительности, горных по-

род, рельефа местности, различный возраст отдельных территорий обус-

ловливает и разнообразие почв в природе. Географические закономер-

ности их распространения определяются сочетанием факторов почвооб-

разования. Для земного шара в целом и отдельных его материков эти

закономерности связаны с зональным изменением климата и раститель-

ности и выражаются в развитии горизонтальной и вертикальной зональ-

ности почв. Особенности почвенного покрова небольших территорий

связаны прежде всего с влиянием рельефа и свойств пород на характер

растительности и почвообразование.

Благодаря своим особым качествам почва играет огромную роль

в жизни органического мира.

П. А. Костычев писал: «Органическая жизнь на суше обусловлива-

ется свойствами верхнего слоя земли; он может быть пригоден для пи-

тания растений и через их посредство служить иногда источником жиз-

ненных средств для животных и человека... По этой причине изучение

этого слоя и является для нас настоятельной необходимостью; для того

чтобы наши познания о верхнем слое земли были в достаточной степени

плодотворны, нам необходимо изучать его свойства в их отношении к

потребностям органической или, точнее сказать, к потребностям расти-

тельной жизни... Имея это в виду, мы прежде всего выделяем верхний

слой земли до той глубины, до которой доходит главная масса расти-

тельных корней, и называем этот слой почвою».

Таким образом, П. А. Костычев, с одной стороны, подчеркивал тес-

нейшую связь образования почв с развитием растений, а с другой

—

указывал на важнейшее значение почвы как среды развития раститель-

ного мира.

Почва обладает особым свойством

—

плодородием, то есть способ-

ностью удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде,

обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха

и тепла для нормальной деятельности. Развитие учения о плодородии

почвы как особом качественном ее признаке тесно связано с именем

В.

Р. Вильямса, последователя идей В. В. Докучаева и П. А. Костычева.

В.

Р. Вильяме определял плодородие как способность почвы в той

или иной степени удовлетворять потребности растений в земных факто-

рах жизни. Это отличительное качество почвы В. Р. Вильяме подчерки-

вал и в самом определении понятия «почва»: «Когда мы говорим о поч-

ве,

мы разумеем рыхлый, поверхностный горизонт суши земного шара,

способный производить урожай растений». Именно благодаря наличию

плодородия почва способна обеспечивать урожай растений, что делает

ее (почву) основным средством сельскохозяйственного производства

—

«неотчуждаемого условия существования и воспроизводства для ряда

сменяющихся человеческих поколений» *.

Исключительно велико значение почвы в лесном хозяйстве, посколь-

ку плодородие почвы выступает как важнейший фактор роста древес-

ных насаждений. Почва играет большую роль также в дорожном и са-

нитарном деле. Являясь продуктом и элементом ландшафта, почва вы-

ступает как исключительно важная среда в развитии природы земного

шара. Все это подчеркивает исключительно народнохозяйственное зна-

чение почвы. Почва является величайшим общенародным достоянием,

богатством страны.

В процессе использования почвы как средства производства человек

существенно изменяет природное почвообразование, свойства почвы. По-

садка и вырубка лесов, возделывание сельскохозяйственных культур

изменяют облик естественной растительности; орошение и осушение ме-

няют режим увлажнения и т. п. Не менее резкие воздействия на почву

вызывают приемы ее обработки, применение удобрений и средств хими-

ческой мелиорации (известкование, гипсование).

Следовательно, почва является не только предметом труда, но и в

определенной мере продуктом труда. Познавая ее свойства, закономер-

ности развития почвообразовательного процесса и природного плодо-

родия, человек системой мероприятий сознательно регулирует процесс

развития почвы и ее плодородия в желаемом направлении.

Таким образом, почвоведение изучает почву как особое природное

образование, как средство производства и в то же время как продукт

труда.

Почвоведение как научная дисциплина подразделяется на общее и

частное. В курсе общего почвоведения рассматриваются общая схема

образования и развития почвы и ее плодородия, состав (минералогиче-

ский, механический, химический) и свойства почвы, а также ее режимы

(водный, воздушный, тепловой).

Во второй части курса — частное почвоведение — изучаются гене-

зис почв, природа конкретных процессов почвообразования, классифи-

кация и диагностика почв, общие и региональные географические зако-

номерности их распространения, состав и свойства конкретных типов

почв,

а также приемы их наиболее рационального использования и пути

повышения плодородия.

Почвоведение является одной из центральных агрономических дис-

циплин. Знания о почве представляют собой необходимый фундамент,

на котором в значительной мере строится разработка научно обоснован-

ных севооборотов, систем удобрения, проектов мелиорации земель и

правильной организации территории, приемов возделывания сельскохо-

зяйственных культур и т. д. Поэтому знания о почве имеют важнейшее

значение для агрономов любой специальности.

Положения и выводы науки о почве широко используются при пла-

нировании, организации и ведении сельского хозяйства (размещение и

специализация хозяйств, определение характера и объема мелиоратив-

ных работ, районирование культур и сортов, планирование техники,

удобрений и т. п., разработка агротехнических мероприятий и планов

трансформации угодий, борьба с эрозией и т. д.).

Наша страна обладает большими почвенными богатствами. В Со-

ветском Союзе сосредоточено около половины плодороднейших почв

мира

—

черноземы, значительные площади каштановых почв, на кото-

рых выращиваются лучшие сорта твердых пшениц; мы располагаем се-

роземными почвами, лучшими для возделывания хлопчатника; огром-

ные территории почв в таежно-лесной зоне заняты лесами.

* К. Маркс. Капитал, т. III, ч. 2, 1955, стр. 825.

Всестороннее изучение почвенного покрова страны и правильное

его использование

—

важнейшая задача почвоведения. Особенно возрос-

ла роль почвоведения в решении этой общей задачи в связи с програм-

мой дальнейшего развития сельского хозяйства нашей страны, намечен-

ной XXIII съездом КПСС. Дальнейшая интенсификация сельского

хозяйства на основе широкой механизации всех отраслей сельскохозяйст-

венного производства, химизации и мелиорации почв ставит перед поч-

воведами новые конкретные задачи.

Важное значение приобретают углубленные теоретические исследо-

вания генезиса и свойств почв, их режимов, особенно в связи с примене-

нием удобрений и мелиорацией. Необходимо быстрейшее завершение

инвентаризации почв страны на основе дальнейшего совершенствования

и уточнения классификации почв и широкого развертывания работ по

сравнительной качественной оценке (бонитировке) почв.

Грандиозная программа мелиорации (орошение, осушение, химиче-

ские мелиорации, культуртехнические работы) ставит перед советскими

почвоведами задачи глубокого и всестороннего исследования почв, их

мелиоративной и агрохимической характеристики, выявления первооче-

редных площадей для осуществления мелиоративных мероприятий с

максимальным эффектом в кратчайшее время.

Большие задачи стоят перед почвоведением в деле сохранения почв,

повышения их плодородия. В связи с этим особое значение имеют изу-

чение эрозионных процессов и разработка мероприятий по борьбе с

ними.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

Накопление эмпирических знаний о почве началось с раз-

витием земледелия, то есть с того времени, когда человек перешел от

собирания дикорастущих растений к выращиванию их на полях, к воз-

делыванию почвы.

Первые попытки обобщения знаний о почве, накопленные земле-

дельцами, относятся к античному периоду. Так, в сочинениях древне-

греческих философов Аристотеля и Теофраста встречается своеобраз-

ная «классификация» почв: прекрасные, хорошие, плодородные, прием-

лемые, истощенные, бедные, бесплодные. Однако развитие почвоведения

как науки началось значительно позднее.

В конце XVIII в. и в первой половине XIX в. в Западной Европе

возникло два направления в представлениях о почве

—

агрогеологиче-

ское

агрикультурхимическое.

Представители агрогеологического направления (Фаллу, Берендт,

Рихтгофен и др.) рассматривали почву как рыхлую горную породу, об-

разующуюся из плотных горных пород под влиянием процессов вывет-

ривания. При этом растению отводилась пассивная роль перехватчиков

высвобождающихся при выветривании элементов питания.

Агрикультурхимическое направление связано с работами А. Тэера,

Ю.

Либиха и др. Представители этого направления рассматривали поч-

ву лишь как источник элементов питания. Тэером была высказана ги-

потеза о том, что растения питаются органическим веществом почвы

(гумусовая теория). В 1840 г. Либих опубликовал работу «Химия в

приложении к земледелию и физиологии растений», в которой указывал,

что растения усваивают из почвы минеральные питательные соединения.

Либих рассматривал почву не как природное образование, а лишь как

массу, вне связи с процессом ее возникновения и развития.

Таким образом, агрикультурхимическое и агрогеологическое на-

правления не создали основы для развития почвоведения как науки, ибо

они не сформировали научного представления об образовании почвы

как особого естественноисторического тела.

Почвоведение как наука зародилось в России, где были разработа-

ны научные основы почвоведения и основные методы исследования

почв.

Обширные просторы страны с многообразным и богатым почвен-

ным покровом, широкое развитие земледелия определили большое вни-

мание к изучению почв.

В 1725 г. в России была открыта Академия наук, а затем были на-

чаты исследования русских ученых Палласа, Гюльденштеда и М. В. Ло-

моносова. М. В. Ломоносов высказал ряд важных положений о

происхождении и свойствах почв. «И каменные голые горы часто пока-

зывают на себе зелень мху молодого, которая после чернеет и становит-

ся землею; земля, накопись долготою времени, служит после к произве-

дению крупного мху и других растений». В этих словах Ломоносов по

существу впервые высказал правильную мысль о том, что развитие почв

протекает во времени в результате воздействия растений на горные по-

роды.

Академией наук были организованы экспедиции для изучения фи-

зико-географических условий страны. В результате были собраны цен-

ные материалы о природе и сельском хозяйстве обширной территории

России.

После петровских реформ основными статьями экспорта России бы-

ли сельскохозяйственные продукты, главным образом пшеница. В связи

с необходимостью расширения посевов этой культуры возрастал инте-

рес к черноземам, как наиболее плодородным почвам. Сведения о черно-

земах, их свойствах и классификации были освещены в работах профес-

сора М. А. Афонина (1770). В 1789 г. был опубликован труд профессора

И. М. Комова «О земледелии», включающий сведения о черноземах и

других почвах.

Значительно расширилось научное исследование почв с организаци-

ей «Вольного экономического общества» (1765), ставившего своей целью

изучение сельского хозяйства России.

После отмены крепостного права земледелие, как указывал

В.

И. Ленин, «принимает все более и более торговый, предприниматель-

ский характер», «...земледельческий капитализм впервые подорвал ве-

ковой застой нашего сельского хозяйства, дал громадный толчок пре-

образованию его техники, развитию производительных сил обществен-

ного труда»*.

В XIX в. сельское хозяйство России стало предъявлять более повы-

шенные требования к научным исследованиям, в связи с чем этот период

характеризуется значительным развитием сельскохозяйственной науки.

Началось также исследование почв для оценки земельных угодий. Во

второй половине XIX в. появились первые почвенные карты европей-

ской части России.

Во второй половине XIX столетия благодаря трудам виднейших

представителей русской науки профессоров В. В. Докучаева, П. А. Кос-

тычева и Н. М. Сибирцева почвоведение оформилось как наука.

В.

В. Докучаев (1846—1903) был создателем науки о почве, новой

научной дисциплины — естественноисторического, или генетического,

почвоведения.

До работ Докучаева почвы изучались вне связи с законами их раз-

вития и образования. Такое изучение не имело перспектив, и, как отме-

чал Докучаев, в этом лежала главная причина отсутствия положитель-

ных результатов мероприятий по повышению плодородия почв.

В.

В. Докучаев установил закономерную связь между почвами и природ-

ными условиями среды. В течение ряда лет Докучаев проводил полевые

исследования черноземных почв. Результатом этих исследований явился

классический труд «Русский чернозем» (1883), в котором была дана те-

ория образования черноземов, описаны их свойства, данные анализов»

морфологическая характеристика, освещены географические закономер-

ности распространения черноземов и способы повышения их плодо-

родия.

На примере чернозема Докучаев по существу сформулировал ос-

новные положения о формировании любой почвы как особого естествен-

ноисторического образования. Установив, что почва — самостоятельное

природное тело, подобно минералам, растениям, животным, Докучаев

указал, что она находится в беспрерывном изменении во времени и в

пространстве. Докучаев впервые дал правильное определение почвы и

показал, что формирование почв есть сложный процесс тесного взаимо-

действия пяти природных факторов почвообразования: климата, рельефа

* В. И. Ленин. Полное собрание сочинений, изд. V, т. 3, стр. 308, стр. 311.

местности, растительного и животного

мира, почвообразующих пород и возра-

ста страны (времени).

Ко второму этапу работ В. В. Доку-

чаева относятся исследования почв

в б. Нижегородской и Полтавской губер-

ниях. Работы впервые имели комплекс-

ный характер. При этом изучались не

только почвы, но и геологическое строе-

ние,

рельеф, климат, растительность и

вопросы сельского хозяйства.

В.

В. Докучаевым было выдвинуто

основное принципиальное положение о

необходимости изучения не только от-

дельных факторов и явлений природы,

но также закономерных связей между

ними. Он писал, что до сих пор изуча-

лись «главным образом отдельные те-

ла — минералы, горные породы, растения

и животные

—

и явления, отдельные сти-

хии— огонь (вулканизм), вода, земля,

воздух... но не их соотношения, не та генетическая вековечная и всегда

закономерная связь, которая существует между силами, телами и явле-

ниями, между мертвой и живой природой, между растительными, живот-

ными и минеральными царствами... А между тем именно эти закономер-

ные взаимодействия составляют сущность познания естества... лучшую

и высшую прелесть естествознания» («К учению о зонах природы», 1892).

Почвообразование, по Докучаеву, есть результат взаимодействия

живой и мертвой природы. Из этого учения о закономерной связи меж-

ду организмами и неживой природой вытекает учение о зонах природы,

то есть той среды, в которой совершается процесс взаимодействия меж-

ду живой и мертвой природой.

Учение о зонах природы, созданное Докучаевым, оказало глубокое

влияние на дальнейшее развитие не только почвоведения, но и смежных

наук

—

геоботаники, физической географии, лесоводства, геохимии.

В.

В. Докучаев разработал схему классификации почв северного

полушария. В схеме выделены пять мировых географических зон (бо-

реальная, таежная, черноземная, аэральная, латеритная), каждая из

которых характеризуется развитием определенных почв, процессов вы-

ветривания, преобладающих грунтов, климатических условий, характе-

ром растительности, фауны и рельефа.

В.

В. Докучаеву, как основателю науки о почве, принадлежит раз-

работка методов исследования почвы, установление основ почвоведения

и целого ряда закономерностей почвообразования, а также разработка

практических мероприятий по повышению эффективного плодородия

почв.

Учение Докучаева о почве оказало большое влияние на геологию,

геохимию, минералогию, геоботанику, лесоводство, земледелие, расте-

ниеводство, географию.

Глубокое знание природных условий, а также сельского хозяйства

России и теоретические обобщения — все это позволило Докучаеву под-

нять почвоведение как науку на высокую ступень. Значительное внима-

ние В. В. Докучаев уделил изучению причин засухи в степных районах

страны и разработке мероприятий по преобразованию природы степей

в целях улучшения условий водного режима и создания устойчивого от

засух земледелия.

Докучаев оставил огромное литературное наследство

— 225

печат-

ных работ. Его главнейшие труды «Русский чернозем» (1883), « К уче-