7 років тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

Возникновение жизни на Земле. Земная кора затвердела. Из паров сгустились воды. Века, тысячелетия извержен­ные породы под влиянием температуры, давления, воды и воздуха перерабатывались в осадочные и метаморфи­ческие. В толще Земли кроме изверженных пород появи­лись пески, суглинки, глины, глинистые и слюдяные сланцы, гнейсы и другие породы. Но все же совсем иной, чем сейчас, была поверхность Земли, лишенная растений и животных. Она была гораздо теплее, воздух, более насыщенный парами воды, содержал значительно больше газов, таких, как аммиак и углеводороды (метан, этилен, ацетилен и др.)» В этих условиях на поверхности воды по соседству с сушей могло образоваться новое вещество, которого до этого времени на Земле не было. Оно вклю­чило в себя различные части, бывшие в земле, в воде и в воздухе: углерод, водород, кислород, азот, серу, фос­фор, марганец, железо и некоторые другие. Называется это вещество белком. Как основная часть всякого живого тела белок входит в состав растений, животных и чело­века.

Впервые образовавшийся белок не сразу стал живым. Он много раз распадался и вновь восстанавливался, пока не получил устойчивые формы живого вещества: способность развиваться, расти, двигаться, размножаться, отмирать. Это были мельчайшие из известных нам живые существа, аналогичные бактериям, а также вирусам и фагам. Подобные им и теперь есть на Земле. Эти существа именуют сейчас ультрамикробами и вирусами. Называют их еще фильтрующимися вирусами, потому что они так малы по размерам, что проходят вместе с жидкостью через тончайшие отверстия (поры) даже таких перегородок, как необожженный фарфор.

В настоящее время благодаря изобретению электрон­ного микроскопа, позволяющего увеличить видимость предметов в десятки и сотни тысяч раз, стали видимы и вирусы. На фотографиях, полученных с помощью электронного микроскопа, они выглядят как шаровидные или палочковидные тельца размером от 0,5 мк и меньше. В состав вирусов в большинстве случаев входят лишь белок и так называемые нуклеиновые кислоты.

Возможно, что наряду с бактериями и вирусами пер­вые белковые живые существа на Земле походили и на те микроорганизмы, которые сейчас применяются иногда в медицине для борьбы с вредоносными бактериями. Это бактериофаги («пожиратели бактерий»). Они паразити­руют на бактериях, проникая в них своими отростками типа жгутиков (рис. 30).

Поражение фагом бактериальной клетки

Поражение фагом бактериальной клетки

Пораженная бактериофагами клетка заболевает. Она перестает нормально функционировать, расти. Образу­ющиеся в ней в этом состоянии вещества дают материал для питания и развития фагов. Постепенно бактериаль­ная клетка гибнет, а размножившиеся фаги нападают на новую жертву. Величина бактериофагов измеряется мил­лионными долями миллиметра.

Первые живые существа нельзя было назвать ни расте­ниями, ни животными. Прошли многие миллионы лет, прежде чем из ультрабактерий развились известные нам теперь бактерии, а также растения и животные.

Бактерии тоже очень малы по размерам, но значительно больше вирусов и бактериофагов. Их отчетливо можно видеть в микроскопы, и, следовательно, возможно наблю­дать их жизнь и деятельность.

Некоторые из бактерий могли жить (и теперь живут) на голых скалах, подвергшихся физическому выветрива­нию с поверхности. Это микобактерии и проактиномицетные формы лучистых грибков (рис. 31). Пищу эти суще­ства берут как из воздуха в виде азота (микобактерии), так и из каменных скал. В процессе своей жизнедеятель­ности они разрушают минералы и из растворенной части камня (горной породы) черпают для себя часть пищи. Горная порода при этом постепенно размельчается. На ней поселяются и другие виды более развитых бак­терий.

Микобактерии

Микобактерии

Вслед за бактериями и одновременно с ними разви­вались и селились на скалах и на разрушенных горных породах грибы, водоросли, лишайники, мхи (рис. 32). Они также растворяют частицы камня своими кислыми соками. В особенно сильной степени этой способностью отличаются лишайники, в соках которых содержится много кислот. Их легко обнаружить на многих камнях в виде черных, сероватых, белесых, зеленоватых, красных пятен, состоящих из чешуек (рис. 33). Под такими пят­нами иногда можно прощупать углубления, которые обра­зовались от разъедания камня соками лишайника (кисло­тами).

Водоросли

Водоросли

Накипные лишайники

Накипные лишайники

Весьма важна деятельность водорослей, особенно зе­леных и синезеленых. Они, как и зеленые растения, спо­собны поглощать из атмосферы углекислый газ (углеки­слоту) и выделять в окружающее пространство кислород. Это ускоряет окислительные процессы в первичной почве и обогащает ее углеродом, входящим в состав живого населения почвы и в перегной.

Синезеленые, водоросли могут усваивать из атмосферы и азот — необходимую для высших растений часть пищи — и обогащать им почву. При этом, фиксируя углекислоту и азот атмосферы, они не нуждаются в готовом органи­ческом веществе, а функционируют за счет использова­ния солнечной энергии. Водоросли синтезируют витамины В2 и В12, стимуляторы роста, и какие-то еще неизучен­ные антибиотики. Водоросли очень неприхотливы. Они могут жить на безжизненных грунтах — песках, глинах, обломочных породах, на промышленных отвалах, даже отравленных мышьяком и цианистым калием.

При высыхании почвы водоросли тоже высыхают, но не умирают. Так, на пятнах просохших солонцовых почв всегда можно найти темные, иногда свернувшиеся в клубочек чешуйки, напоминающие мелкие кусочки сухого навоза. Это синезеленая водоросль Nostoc kommunae. Она долго сохраняется в кажущемся безжизненном состо­янии. Но стоит водоросль увлажнить, как она тотчас же оживает, приобретает темнозеленый цвет и, набухая, увеличивает свой объем в десятки раз. Известен ботани­кам факт, когда Nostoc kommunae осталась живой после 107-летнего пребывания в гербарии в сухом состоянии.

Мало-помалу первые живые существа вместе с водой и воздухом при разных температурах разрушали камен­ную кору Земли, а умирая, истлевали, разлагались и образовывали перегной (гумус). Перегной смешивался и соединялся с измельченной частью земли и склеивал ее. Так зарождалась первая почва. Она послужила сре­дой для развития последующих, более крупных и силь­ных растений и для животных. Травы, кустарники и дре­весные породы, поселяясь на почве, уходили своими кор­нями в трещины камней, разъединяли и разрушали их. На почву выпадали дожди. Вода промывала почвенные частички, растворяла содержащиеся в горной породе и перегное различные соли и питала ими растения, а часть солей вместе с водой просачивалась в нижележащие слои. Горная порода, слагающая почву, продолжала выветри­ваться.

Но, разрушая камни и горы, растения в то же время защищали почву. Перегной склеивал почвенные частицы, а густая сеть корней и гифы грибов скрепляли их.

Ранее мы описали выветривание каменистых (скаль­ных) горных пород без участия живых существ, под воздействием смены температур, ветра, воды, льда. Скальная порода постепенно разрушалась, превращаясь в раздробленный рухляк. Рухляк приобретал новые, существенные для плодородия свойства — водо- и воз­духопроницаемость, а также влагоемкость и волосность (капиллярность), или способность удерживать в себе воду, могущую передвигаться в порах рухляка. Вместе с тем из выветривающейся породы вымывались образующиеся в процессе ее распада соли, и в том числе вещества, необ­ходимые для питания растений. Эти вещества попадали в грунтовые воды, а через ручьи и реки выносились с про­мываемой территории и в конце концов поступали в озера, моря и океаны.

Существенно изменилась картина выветривания гор­ных пород, когда на них поселились бактерии, грибы, водоросли, лишайники, травы, кустарники, деревья. Воз­действуя на минеральную породу продуктами своей жизне­деятельности, кислыми и щелочными соединениями (а травы, кустарники и деревья еще и физически своими корнями), живые существа ускоряли процесс выветри­вания породы. Однако теперь образующиеся при распаде породы питательные вещества в большей своей части воспринимались, поглощались населением формирую­щейся почвы, и только часть их могла ускользать и вымы­ваться в грунтовые воды, в реки и озера, в моря и океаны.

Важно отметить, что население почвы поглощало и поглощает наиболее ценные, необходимые для развития живых организмов вещества. Эти вещества накаплива­ются в теле бактерий, грибов, лишайников, трав, кустар­ников, деревьев, а при отмирании и разложении их откла­дываются в верхних слоях почвы в виде перегноя и солей, постепенно повышая ее плодородие.

Об этих сложных процессах, протекающих в почвах и приводящих к непрерывному их изменению, еще в 1789 г. в книге «О земледелии» писал выдающийся русский агро­ном Иван Комов: «…Одна вещь падает, а другая на место ее встает; одна гниет, а другая растет, и части гни­ющей обращаются в состав растущей, а питательное ве­щество растений и животных беспрестанно то в землю нисходит и на воздух поднимается, то паки (опять) в землю опускается, подобно, как вода из океана — то на воз­дух восходят облаками, то паки в океан нисходят реками».

Более научно и подробно процессы, протекающие в гор­ных породах и почвах, изложил в своих работах акаде­мик В. Р. Вильямс. Главнейшие его положения таковы.

1. При наличии жизни на Земле выветривание горных пород и почвообразование протекают одновременно.

2. Образующиеся в процессе выветривания пород, растворимые в воде питательные для растений вещества с водными потоками устремляются в реки, а с речными водами — в моря и океаны. Здесь они частью отклады­ваются в морских напластованиях, а частью поступают в пищу живому населению моря и океана. Повседневный возврат этих питательных веществ на сушу происходит лишь в ничтожной мере с осадками, с выловленной рыбой и добытыми человеком морскими животными. Полностью эти вещества могут снова оказаться на суше только в про­цессе многовековых изменений лика Земли, при переме­щении морей и океанов, при обнажении их дна.

Этот процесс перемещения питательных веществ назван Вильямсом большим геологическим круговоротом ве­ществ.

3. На пути питательных веществ, движущихся в вод­ном растворе сквозь толщу почвы к рекам, а потом к мо­рям и океанам, стоит густая сеть корней зеленых расте­ний и несметные, многомиллиардные полчища невидимого живого населения Земли: бактерий, грибов, водорос­лей и др. Все это живое поглощает питательные веще­ства, расходует их на построение своего тела и таким образом задерживает их, причем некоторые бактерии усваи­вают из воздуха азот, необходимый, как известно, для питания всех живых организмов.

Так как травы, кустарники и деревья проникают корнями в глубь почвы на несколько метров, то и выка­чивание питательных веществ идет из всей этой толщи. Позже деревья, травы и другие живые организмы частично или полностью отмирают, освобождающиеся при разло­жении их питательные вещества в разных соединениях накапливаются у поверхности почвы, повышая ее плодо­родие. Этот процесс Вильяме назвал малым биологическим круговоротом зольной и азотной пищи.

Ясно, что, чем меньше питательных веществ уйдет с вод­ными потоками в реки, моря и океаны и чем полнее пере­хватит их живое население почвы, тем больше питатель­ных веществ останется в почве, тем плодороднее она бу­дет. Вот почему образование (синтез) и распад органиче­ского и минерального вещества в почве профессор А. Н. Са­банин и академик В. Р. Вильяме справедливо считали главнейшим признаком почвообразования. Этот процесс мы можем и должны искусственно усиливать, повышая интенсивность нашего сельского и лесного хозяйства.

Почвообразующая деятельность животных. Не одни только растения населяли почву. В ней нашли приют несметные полчища мельчайших, невидимых простым глазом живых существ — бактерий и большое коли­чество насекомых и животных-землероев (черви, муравьи, кроты, суслики, хомяки и др.). Все это жило, двигалось, питалось, размножалось, умирало, снова нарождалось. Животные взрыхляли почву, смешивали между собой ее различные слои, а умирая, истлевали и увеличивали количество перегноя. Участие животных в почвообразо­вании можно наблюдать и в настоящее время. Кто не видел в лесу огромные кучи из земли, хвои, листьев, по­строенные муравьями, или кротовые норы и холмики, или ходы дождевых червей. А на юге и юго-востоке, в сте­пях Европейской части СССР, например в районе станции Тингута Волгоградской области, и теперь можно встретить остатки выбросов или целые холмики, насыпанные хо­мяками и сусликами. Они занимают иногда до половины всей поверхности степи, и если их собрать вместе с одного квадратного километра нераспаханного участка, то они составили бы около 2 тыс. м3 земли (рис. 34).

Участок черноземной степи

Участок черноземной степи

Чтобы читатель имел представление о роющей силе животных, населяющих почву, остановимся несколько подробнее на деятельности земляных червей. Они лю­бят влажные, затененные почвы, где их нередко разво­дится несметное количество: на одном гектаре можно насчитать до миллиона норок. В засуху и в холод черви заползают в более глубокие слои почвы и свертываются там в клубочки: в таком состоянии они меньше высыхают и меньше теряют тепла.

В теплый же влажный период и особенно после дождей черви поднимаются кверху, а иногда выползают и на поверхность. Их легко обнаружить в лесу, в саду или в парке летней ночью после дождя (рис. 35). Тишина ночи нарушается в это время непрерывным шорохом и шеле­стом листьев и травы, которые черви вместе с корнями, кусочками навоза затаскивают в свои норы.

Копролиты червя

Копролиты червя

Передвигаясь в почве, черви своим телом раздвигают ее частицы, а когда не могут этого сделать, проглатывают лежащие перед ними комочки почвы и продвигаются в об­разовавшееся таким путем пустое пространство. Прогло­ченные кусочки земли, а также растительные и животные остатки выбрасываются из кишечника червя в сильно измененном виде: почва измельчается и пропитывается (обрабатывается) органическим веществом — желудочным соком червя, а также выделениями «карбонатных» же­лёзок — карбонатами.

Такие растительные остатки легче превращаются в пе­регной.

После дождя на поверхности почвы легко разыскать небольшие окатанные зернышки, собранные по нескольку вместе: это отбросы червя — копролиты (от греческого слова «копрос» — навоз), представляющие собой прекрас­ную зернистую, водопрочную почвенную структуру. Коп­ролиты обогащены гумусом и известью (рис. 36 и 37). Почва в них — даже под лесом — менее кислая, нежели в остальной своей массе.

Башенка из копролитов дождевого червя

Башенка из копролитов дождевого червя

Поперечный разрез копролита

Поперечный разрез копролита

Работая изо дня в день, дождевые черви перерабаты­вают огромную массу земли. Иногда почва с поверхности бывает сплошь покрыта переработанным слоем.

Черви, живущие в условиях нашего климата, сравни­тельно небольшой длины, 10—20 см. В почве же теплых стран обитают черви, достигающие нескольких десятков сантиметров и даже 1 м. Работа таких червей в почве еще более заметна: ими переработан весь верхний слой почвы.

Такова деятельность одних лишь червей. Если к этому добавить еще и работу насекомых (муравьев, термитов, многоножек, личинок), а также млекопитающих живот­ных-землероев, то станет понятно огромное значение всего живого населения почвы в выветривании горных пород и в почвообразовании.

Работа микроорганизмов. Как уже указывалось, почву населяет бесчисленное количество не видимых невоору­женным глазом существ — бактерий, актиномицетов, гри­бов, водорослей и т. д. Они также живут кипучей жизнью: дышат, питаются, размножаются. В подавляющем боль­шинстве случаев добычей им служат отмершие растения и животные. Микроорганизмы разлагают и «съедают» их. Только благодаря микроорганизмам умершие растения и животные истлевают и превращаются в перегной. Не будь этих маленьких существ, растительные и живот­ные остатки сплошной массой скопились бы на поверхно­сти Земли и затруднили бы на ней всякую жизнь.

Многие из бактерий к настоящему времени хорошо изучены (работы А. Левенгука, Л. Пастера, Р. Коха, М. Бейеринка, И. И. Мечникова, С. Н. Виноградского и В. Л. Омелянского и др.). Оказывается, что незаметные простым глазом бактерии чрезвычайно разнообразны по своему виду и свойствам и требуют для развития различ­ных условий. Среди них есть такие, которые усваивают из воздуха для построения своего тела азот, необходи­мый и для питания растений. Некоторые из этих бактерий поселяются на корнях бобовых растений, например клевера, люцерны, гороха, вики. Питаясь отчасти их соками, бактерии раздражают корень растения, и в том месте, где они поселились, образуется вздутие, или, как гово­рят, появляется клубенек (рис. 38). Отсюда и бактерии получили название «клубеньковых». В зависимости от рода бактерий и вида растения образуются разные клу­беньки. На корнях клевера, люцерны, вики они мелкие (1—3 мм), продолговатые, в виде сосочков; на корнях люпина — более крупных размеров и иногда достигают величины лесного ореха и больше. Обнаружить такие клубеньки легко. Для этого стоит лишь выкопать лопа­той куст какого-нибудь бобового растения и обмыть его в воде. На корнях останутся клубеньки, особенно хорошо они заметны у люпина. Интересно отметить, что, по нашим наблюдениям, клубеньки густыми кучками образуются на корнях, где в почве кусочками встречается навоз (см. рис. 38, слева). По-видимому, готовая «азотная пища» в навозе стимулирует развитие клубеньковых бактерий.

Клубеньки на корнях бобовых растений

Клубеньки на корнях бобовых растений

Еще при жизни бактерий большая часть усвоенного ими азота используется растением, на корнях которого они поселились. Остальная его масса освобождается лишь после смерти бактерий и разложения клубеньков и, попадая в почву, служит питанием растений.

Кроме клубеньковых в почве есть свободно живущие группы полезных микроорганизмов. К ним относятся бактерии, усваивающие азот воздуха (рис. 39).

Бактерии живущие в почве и усваивающие азот

Бактерии живущие в почве и усваивающие азот

Встречаются также группы бактерий, участвующих в разложении остатков отмерших растений, животных и других организмов и играющих незаменимую роль в питании растений азотом. В результате жизнедеятель­ности этих групп бактерий в почве последовательно обра­зуются аммиак, азотистая и азотная кислоты, селитра. Азот этих соединений идет в пищу растений. Кроме того, получающаяся в почве азотная кислота растворяет ряд минералов и переводит их составные части, в том числе и необходимые для питания растений (например, фосфор и калий), в легко доступную для растений форму. Таким образом, описанные нами бактерии (а также некоторые водоросли, грибы) обеспечивают растения не только азо­том, но и другими питательными веществами.

Однако было бы ошибочным думать, что в почве живут только полезные для растений бактерии. Имеются и вред­ные. К ним относятся бактерии, разрушающие селитру и освобождающие связанный азот, который улетучивается при этом в воздух.

Клубеньковые бактерии, как и те, которые образуют селитру, успешно развиваются в рыхлой, влажной, хо­рошо проветриваемой почве. Бактерии же, разрушающие селитру, в такой почве испытывают угнетение; они больше любят плохо проветриваемую, избыточно сырую почву.

Антибиотики. Говоря о почвообразующей роли микро­организмов, отметим еще несколько важных сторон их деятельности.

Разные микроорганизмы в почве иногда мирно сосу­ществуют между собой и с высшими растениями и даже способствуют жизнедеятельности друг друга. Примером может быть симбиоз клубеньковых азотусваивающих бак­терий и бобовых растений, о чем говорилось выше (см. рис. 38). Но часто между микроорганизмами ведется тяжелая борьба за существование, в процессе которой они выделяют вещества, вредные для своих конкурентов. Такие вещества получили название антибиотики. Их обра­зуют все классы микроорганизмов: бактерии, грибы, водоросли и особенно в большом количестве медленно рас­тущая группа актиномицетов. Это свойство микроорга­низмов в настоящее время широко используется в меди­цине, в пищевой промышленности и в сельском хозяй­стве. Можно из почвы выделить чистые культуры (чистые штаммы) микроорганизмов и, размножая их на искусствен­ных питательных средах (мясо-пептонный агар для ам­монификсирующих бактерий, сусло-агар для грибов, среда Эшби для азотофиксаторов, среда Чапека для куль­туры актиномицетов и др.)» применять образующиеся при этом антибиотики для поставленных целей: в медицине — пенициллина, стрептомицина; в пищевой промышленности — биомицина, различных витаминов; в сельском хо­зяйстве — гибериллинов, витаминов, ускоряющих про­растание семян и усиливающих рост растений.

Образователи антибиотиков распространены повсе­местно в почвах Северного и Южного полушарий Земли. Они и продукты их жизнедеятельности изучаются уче­ными большинства стран. Среди многих задач, которые предстоит решить при этом, стоит огромной важности проблема: изыскание антибиотиков против страшного ви­русного заболевания — рака.

Почвообразующая роль климата. Мы отметили почво­образующую роль живых организмов. Но ведь они в за­висимости от места своего обитания весьма различны. Например, на Крайнем Севере нашей страны растут мхи. лишайники и некоторые кустарники. Южнее развиты хвойные и лиственные леса, затем идут степи, полупустыни и пустыни. Неодинаковый климат обусловливает разви­тие различных растений, животных, микроорганизмов, а они в свою очередь по-разному влияют на почву, как и почва на них.

Кроме того, на свойствах почвы сказывается неодина­ковое в разных местах Земли количество выпадающих осадков, различные температуры воздуха, степень его влажности, ветры и т. д. В общей совокупности климат — могучий фактор почвообразования.

Зарождение почв на различных горных породах. Мы показали, как происходит зарождение почвы на каменис­тых (изверженных) породах. Гораздо быстрее и легче обра­зуется почва на породах осадочных, обломочных — песках, суглинках, глинах. Да это и понятно. Ведь, чтобы поселить­ся на камнях, растения и животные должны разрушить и завоевать их, тогда как обломочные породы представляют собой уже разрушенный материал, значительно выветрен­ный и содержащий питательные соли. Большей частью почвы образовались на осадочных горных породах.

Каждая горная порода обладает присущими ей свой­ствами. Например, кварцевые пески рыхлы, но мало­плодородны; глины более плотны, но обычно богаче пи­тательными веществами. Иными свойствами обладают известь, торф и т. д. Поэтому естественно, что на разных породах образуются различные по своим свойствам и составу почвы.

Зависимость почвы от возраста страны и рельефа местности. Большое влияние оказывает на почву и рельеф местности. В горах, например, почвы не такие, как на равнине, потому что там иной климат, иная раститель­ность, да и породы, на которых образуются почвы, обычно другие, почвы южного и северного склонов гор будут также неодинаковыми; эти склоны различаются по коли­честву получаемого ими тепла, по влажности и пр.

Почвы отличаются также по возрасту и по быстроте протекания почвообразовательного процесса. В одних местах они как бы успели уже состариться (в агрономи­ческом смысле, например, «седой» подзол, «беляк», или солодь), в других (опять-таки с агрономической точки зрения) находятся в средней стадии своего развития и наилучшего плодородия (чернозем). И, наконец, есть почвы, переживающие как бы детский возраст, например на свежих наносах по берегам рек, в горах, на курганах, насыпанных людьми, на стенах старых крепостей (рис, 40).

Почва, образовавшаяся на стене Староладожской крепости

Почва, образовавшаяся на стене Староладожской крепости

Почвообразующая деятельность человека. Под влия­нием различных сил природы образуется «дикая», или естественная, почва. Эту почву использует в своих це­лях человек, в корне меняя все ее свойства. Он обраба­тывает почву для посева, изменяет ее состав удобрениями, осушает болота, орошает пустыни. Чтобы представить всю грандиозность воздействия человека на почву, доста­точно указать, что земледельцы ежегодно при обработке почвы земного шара переворачивают более 1 тыс. км3 земли. Это раз в 7—10 больше того количества матери­ала (глины, песка), который реки всего земного шара ежегодно несут в моря и океаны.

Человек двояко воздействует на почву: он может, эксплуатируя почву, истощать ее, разрушать, обесце­нить; может, используя почву, окультурить ее, поднять ее плодородие. Первый способ — хищническая эксплу­атация почвы — практиковался ранее и наблюдается иногда теперь в условиях капиталистического строя, при частновладельческом пользовании землей (рис. 41). В этом случае из-за временной выгоды отдельных лиц истощаются поля, вырубаются леса в тех местах, где они защищают почву от заболачивания или смыва, разру­шается вследствие неумеренной пастьбы скота дернина на пастбищах, позже размываемых водой, и пр.

"Искуственная пустыня"

“Искуственная пустыня”

В 1935 г. известный американский ученый Лаудермилк, в то время заместитель директора службы ох­раны почв департамента земледелия США, так описал природу Северной Америки, загубленную европейскими колонизаторами:

«Широко раскинулся Северо-Американский конти­нент, простираясь на 3000 миль с востока на запад и от ледяных просторов Арктики до роскошных лесов тро­пиков… Из площади в 2 млрд. акров, занимаемой Соединенными Штатами, почти половина — 820 млн. — была покрыта густым первобытным лесом…

Белка, прыгая с ветки на ветку на протяжении ты­сячи миль, едва ли могла увидеть блик солнечного света на земле — так густ был лес и так тесно переплетались в нем древесные сучья и листья… Для английских колонизаторов триста лет назад это была настоящая обетованная земля. Заключенные в ней богатства далеко превосходили все то, что эмигрирующие сюда люди могли видеть лишь в самых отдаленных мечтах. Коренное население Северной Америки сделало очень немного в направлении земледельческой культуры, почти не из­менив первоначального характера обширных пространств и покрывающего их растительного покрова… На этот-то первобытный континент пришли колонисты и поселенцы…

Граница колонизации отодвигалась все дальше и дальше к западу со скоростью, устраняющей какую-либо возможность планового и рационального отношения к источникам естественного богатства страны. Амери­канцы были проникнуты стремлением подчинить себе дикие просторы и в этом стремлении сводили леса, истреб­ляли стада бизонов, уничтожали дернину прерий и низко­травных равнин Запада. Охваченный жадностью посе­ленец стал бессмысленно расточительным и не проявлял никакой заботы к новоосвоенной земле…

Разрушения почвы, вызванные усиленной эрозией, приняли в США в последнее время катастрофические размеры. Особенно резко результаты их обнаружились в последние два года, когда в весенние месяцы наблюда­лись беспрерывные пыльные бури. Ветер гнал из Вели­кой равнины колоссальные тучи пыли, которая закрыла полуденный свет солнца и распространилась зловещей желтой пеленой до 10 тыс. футов высоты на сотню миль к востоку. Такая пыльная туча, поднявшаяся 11 мая 1934 г., была видна над Атлантическим океаном на рас­стоянии 300 миль от берега…

Пыльные бури, возникающие под действием ветра на обнаженных почвах Великой равнины и засыпающие все, парализуют транспорт, прерывают железнодорожное движение, делают жизнь нестерпимой…

Газеты полны сенсационных сообщений; говорят о необходимости зажигать днем фонари, сообщают о прекращении движения на дорогах. Эти пыльные бури, повторяющиеся в таких колоссальных и устрашающих размерах, привлекли особое внимание американцев к про­блеме разрушений, причиняемых эрозией почв, как дей­ствием воды, так и действием ветра».

В описываемой Лаудермилком картине мы находим яркую иллюстрацию к словам Маркса, что «культура, если она развивается стихийно, а не направляется созна­тельно, оставляет после себя пустыню».

Работы Лаудермилка, Келлогга, Иенни и многих других почвоведов США привлекли к себе внимание департамента земледелия, в США были развернуты широ­кие мероприятия по борьбе с эрозией почв.

В 1960 г. автор настоящей книги в качестве участника VII Международного конгресса почвоведов посетил США. На машине мы пересекли территорию этой страны с вос­тока на запад от Нью-Йорка до Сан-Франциско, побы­вали на многих сельскохозяйственных фермах. Всюду виднелись следы борьбы с эрозией почв: вспашка поперек склона, прерывистое бороздование склонов и их тер­расирование, полезащитное лесоразведение, посадка трав на больших площадях полей и т. п. Более благопри­ятно по сравнению с тем, как нарисовал ее в 1935 г. Лау­дермилк, выглядела и общая картина сельскохозяйст­венного ландшафта. Но значительные эродированные территории еще встречались на нашем пути, например в штате Колорадо.

В СССР, где земля — всеобщий предмет труда, ре­зультат труда и средство производства, главнейшее и необходимейшее богатство народа, роль человека как почвообразователя — созидательная. Конечная цель нашей почвенной и агрономической деятельности — окультури­вание всех почв Советского Союза, доведение их пло­дородия до высшей ступени, позволяющей непрерывно увеличивать урожаи сельскохозяйственных культур.

На рис. 42 показан склон Нигоитского хребта в Гру­зии, неправильно использованный после сведения леса, а на рис. 43 — подобный же склон, но культурно осво­енный и теперь занятый пышной плантацией чая. Эти примеры должны привлечь особое внимание агрономов и колхозников.

Склон, размытый водой

Склон, размытый водой

Окультуренный склон

Окультуренный склон

Строение почвы. Чтобы ознакомиться с отдельными частями почвенного профиля, дадим примерное описание почвы, в которой отчетливо развиты различные гори­зонты. Такая почва значительно отличается от только что зарождающейся. Это уже не тонкий слой поверх гор­ной породы, а мощный пласт земли толщиной иногда в несколько метров. Если в такой почве вырыть разрез глубиной 1—2 м и аккуратно сгладить его стенку, то сразу же станут заметны более или менее отчетливо раз­личающиеся горизонты (cм. рис. 57, б).

Верхний горизонт обычно более темного цвета. В нем распространяется большая часть корней растений. На по­верхность его падают отмершие листья и стебли. Все это истлевает; образуется перегной, который соединяется и смешивается с разрушенными частичками горных пород (известью, глиной, песком и т. д.) и окрашивает почву в темный цвет. Перегной склеивает эти частички, в ре­зультате чего образуется важная для плодородия почвы ее структура. Этот горизонт почвы называется перегной­ным. Чаще всего дожди вымывают из него легкораство­римые соли. Но в нем накапливаются вещества, осво­бождающиеся при истлевании корней, листьев и стеблей, например кальций, магний, калий, фосфор, а также пе­регной.

Под перегнойным горизонтом замечается второй, обычно светлее окрашенный. Перегноя в нем значительно меньше. Мельчайшие илистые (и коллоидальные) почвен­ные частички, а также соли, если они были в почвообра­зующей породе, например обыкновенная поваренная, гипс, известь и прочее, да и сам перегной удерживаются здесь хуже, и вода, просачивающаяся в почву, вымывает их сильнее, нежели из перегнойного горизонта. Это го­ризонт вымывания (элювиальный).

Наконец, ниже располагается третий горизонт, по окраске напоминающий ту породу, из которой образо­валась почва. Сюда поступает вода, проникающая из верхних горизонтов, и приносит вымытые из них вещества. Часть этих веществ (в том числе соли) оседает здесь. Не­которые из них, соединяясь между собой и с частями по­роды, образуют новые соединения, новые почвенные минералы: монтмориллонит, каолинит, калиевые гли­нистые минералы (гидрослюды), ряд других новых солей (в меньшей степени и реже такое солеобразование про­исходит и в других горизонтах). Это горизонт вмывания иллювиальный. Он обычно более плотный и твердый, нежели вышележащие горизонты почвы. В нем иногда четко виднеются вкрапления солей — известь, гипс (см. рис. 76, б).

Понятие о почве. Все эти три горизонта и составляют почву.

Значит, под почвой нужно понимать все поверхностные слои горных пород, переработанные и измененные совмест­ным действием климата (свет, тепло, воздух, вода,) рас­тительных и животных организмов, а на окультуренных территориях и деятельностью человека, способные давать урожай растений.

Та минеральная порода, на которой почва образо­валась и которая как бы родила почву, называется ма­теринской горной породой. Иногда она простирается на значительную глубину. Но бывает и так, что почва сфор­мировалась на одной породе, например на лессовидном суглинке, а ниже почвенных горизонтов залегает другая, отличная от первой порода, например песок. В таком случае первую породу называют материнской, а вторую— подстилающей породой, или подпочвой.

Мы изучаем почву как естественноисторическое тело природы в целях наиболее полного и наиболее разум­ного использования ее как предмета и средства труда в сельскохозяйственном и вообще в народнохозяйствен­ном производстве.

На рис. 58 изображена дерново-подзолистая почва. В верхней части профиля виднеется серый горизонт, обо­значенный буквой А1. Книзу он несколько светлее. Мощ­ность его 12—15 см. Это и есть перегнойный, дерновый, самый плодородный горизонт. Ниже залегает светлый горизонт почвы 2). В нем мало перегноя, поэтому он светлый. Из него вымыты многие соли и некоторые другие соединения. Это горизонт вымывания. Мощность его около 10—15 см. На целинных (нераспаханных) почвах под хвойными лесами при отсутствии травяного покрова этот горизонт со временем увеличивается кверху и книзу. Он отдельными карманами врезается в горизонт вмывания 1 и В2). Как правило, последний очень плотный, окрашен обычно в красновато-желтый, желто-бурый или палевый цвет в зависимости от той породы, на которой образовалась почва, и от тех веществ, которые в него вмыты. Он значительно мощнее двух верхних горизон­тов. Толщина его иногда достигает 1 м и больше. Часто при просушивании по всему горизонту наблюдаются трещины, он легко расчленяется на структурные отдель­ности в виде «орешков» 1) и острореберных глыб 2).

В нижней части рисунка виднеется часть материнской породы (С). Это в большинстве случаев суглинок, реже песок или глина, отложенные когда-то ледником и ледни­ковыми водами. По механическому составу они обычно близки к составу почвы. В этом слое трещины почти от­сутствуют. Вмытых веществ здесь или мало, или вовсе не обнаруживается.

Далее мы так и будем считать, что в подзолистых почвах, в серых лесных землях и в солодях (см. рис. 58, 64) буквой А1 обозначается перегнойный горизонт, А2 — гори­зонт вымывания, В — горизонт вмывания и, наконец, С — материнская порода почвы.

Для почв степного и пустынного типа почвообразо­вания (рис. 63, 77, 78) обозначения иные. Перегнойный горизонт в них также отмечается буквой А. Следующий горизонт, переходный по гумусности и отмытый от неко­торых солей, обозначается буквой В; горизонт вмывания — С, и, наконец, материнская порода — Д.

Мы описали отдельные горизонты почвы, но нужно заме­тить, что не у каждой почвы они хорошо и отчетливо раз­виты. Ведь почвы, как мы уже знаем, бывают различных возрастов. Естественно, что у «молодой» почвы горизонты вымывания и вмывания будут развиты слабо. Кроме того, степень развития почв зависит от климата и других причин, о которых мы будем говорить ниже.