Незворотні зміни у грунті

Как выяснилось, часть почвенных свойств изменяет­ся обратимо. Но есть в природе и необратимые процес­сы, которые всегда действуют «в одном направлении». К таким процессам относят эрозию и дефляцию.

Рельеф земной поверхности неумолимо определяет движение воды по ней. Осадки, выпадая, стекают по по­верхности почвы вниз, по уклону. В зависимости от ско­рости воды, ее массы, характера почвы, по которой те­чет вода, происходит снос почвенного материала. Вода смывает почвенный слой (плоскостная эрозия) или же разрезает почвенный покров оврагами, руслами ручьев, рек, временных потоков (линейная эрозия). Эрозия — нормальный геологический, природный процесс, идущий постоянно. Его обычно называют денудацией, отличая от эрозии.

Обычно скорость сноса почвенного материала не очень большая, поэтому почва постоянно снова гумусируется, оставаясь как бы прежней почвой. Но если возникнут какие-то внешние условия, способствующие усилению процессов эрозии или снижению эрозионной стойкости почв, то последствия станут катастрофически­ми.

Обычно эрозионная опасность для данной почвы оце­нивается по величине размывающей скорости воды, Эта скорость определяется плотностью почвы (почвенных агрегатов: чем выше плотности, тем выше скорость), размером частиц и эмпирическим коэффициентом т. Этот коэффициент определяется степенью задернения почвы, пронизанностью ее корнями. Так, если растений на почве нет, то т=1. Если же корней диаметром мень­ше 1 мм достаточно (25% от веса сухой почвы), то ко­эффициент т возрастает до 14 (эту зависимость устано­вил М. С. Кузнецов). Увеличение количества корней в почве увеличивает коэффициент т и почворазмываю­щую скорость, т. е. необходима большая скорость, что­бы размыть почву.

Именно поэтому очень часто эродируются горные склоны после пожара, когда весь растительный покров уничтожен. Еще катастрофичней может оказаться рас­пашка почв. В этом случае определенный период по­верхность лишена растительности и поэтому в большей степени подвержена эрозии, чем целинная почва под естественным растительным покровом.

В нашей повседневной жизни мы постоянно сталки­ваемся с эродированными почвами. Они хорошо видны из вагона поезда, когда на свежевспаханных полях за­метны более светлые, буровато-желтые, серовато-желтые пятна эродированных участков и ветвистые раны овра­гов. Ежегодно 100 тыс. га земель разрушается оврага­ми. Площадей, охваченных поверхностной эрозией, еще больше. Они практически равны площади пахотных почв.

Процесс эрозии приводит к необратимому изменению почв, вплоть до их гибели. В результате эрозии теряет­ся такое количество Питательных веществ в год, сколько все заводы мира, производящие удобрения, вырабаты­вают за несколько десятков лет. Потери урожая от эро­зии, недобранного из-за низкого плодородия эродиро­ванных участков, достигают миллионов тонн.

Эрозия — естественный процесс, который деятель­ность человека ускоряет иногда в сотни и тысячи раз. Человек часто необратимо изменяет почву уже в резуль­тате другого рода своей деятельности. Так, добывая по­лезные ископаемые открытым способом, человек нару­шает почвенный покров и последующее его восстанов­ление — дело дорогое, нелегкое и длительное. Загряз­нение почв радиоактивными осадками, тяжелыми ме­таллами, отходами нефтеперерабатывающей промыш­ленности может привести к необратимым последстви­ям — отравлению почвы.

Весной вспаханные почвы, особенно на юге, в степ­ных районах страны, быстро высыхают с поверхности и в случае сильных ветров разыгрываются пыльные бу­ри. Пыль переносится на сотни километров, заносит лес­ные полосы, здания, скотные дворы. Ветровая эрозия, или дефляция, — не менее страшный враг почвы, чем водная эрозия. Алтай, Кубань, Хакасия, Украина — вот районы интенсивного распространения пыльных бурь. Территория около г. Армавира даже получила название пыльного коридора.

И эрозия, и дефляция разрушают почву. Но, как говорил М. В. Ломоносов, если в одном месте убудет, то прибудет в другом. Насыпные, переотложенные, на­мытые почвы — все это следствие эрозии, вторая сторо­на медали. Отлагаясь внизу, у подошвы склона, в мес­тах выполаживаниясклона, где скорость потока замед­ляется, смытый мелкозем, обычно гумусированный, об­разует мощные гумусовые горизонты. Золовые наносы также наращивают почву, скапливаясь около ветролом­ных препятствий: лесных насаждений, заборов, домов. В этих случаях существующие почвы обычно наращиваются сверху, становятся более плодородными, часто переходят в другой род, а иногда даже подтип почвы. Но площадь этих почв несравненно меньше, чем пло­щадь эродированных. Поэтому, в частности, богатство намытых и насыпных почв не компенсирует обеднение эродированных.

Совсем плохо, когда уже эродированные почвы эро­дируются дальше, сносится уже малоплодородный слой почвы и тоже по склону — он погребает плодородную почву. В этом случае — двойной убыток. Обе почвы рез­ко снижают уровень своего плодородия.

Но есть и естественное погребение почв. Оно харак­терно для речных долин, речных пойм и для вулканиче­ских регионов.

В речных долинах поймой называют часть ее, кото­рая хотя бы раз в 5 лет заливается паводковой водой. Разлив приносит наносы. Около русла реки отлагается песок, в удаленной от русла части поймы — более тон­кие, глинистые отложения, часто обогащенные гумусом. Это тоже результат эрозии, размыва берегов, эрозион­ного сноса с водоразделов.

Наилок, в значительной мере состоящий из гумусированного ила, обладает высоким плодородием и быстро заселяется растениями. Пойменные почвы как бы улав­ливают, унаследывают плодородие разрушенных почв террас и водоразделов. Пойменные луга—один из самых продуктивных биогеоценозов. Когда-то на пойменных лугах Оби, например, паслись коровы, из молока кото­рых делали превосходное сливочное масло. К сожале­нию, так называемое зарегулирование стока, обезопасив прибрежные населенные пункты от наводнений, затопи­ло частично пойменные луга, а частично они перестали заливаться. В результате мы потеряли одни из самых ценных угодий.

В регионах с активной вулканической деятельностью почвы погребаются при интенсивных выбросах пеплов. Если пеплы выпадают небольшими порциями, часто не приводя к гибели БГЦ, то почвы медленно наращива­ются сверху. Интенсивное извержение губит БГЦ, обра­зуется мощный слой вулканических отложений, под ко­торыми залегает погребенная почва. На поверхности отложений начинает постепенно формироваться новый БГЦ, новая почва. Такие почвы представляют собой, как сказал И. П. Герасимов, слоеный пирог. На глубинe 1 м могут залегать слои почвы, возраст которых 7— 8 тыс. лет, на глубине 50 см — 3—2 тыс., на глубине 20 см — 1 тыс. лет и меньше (О. А. Брайцева, И. В. Ме­лекесцев и др.).

Погребенные слои почвы встречаются не только в вулканических районах. В лёссах Русской равнины, Ки­тая, Европы, Сибири выделены погребенные гумусовые горизонты. Считают, что лёссы отлагаются в результате золового переноса. Очевидно, их отложение схоже с от­ложением пеплов. Когда лёсс поступал небольшими порциями, успевал сформироваться четко выраженный гумусовый горизонт. Потом лёсс начинал поступать быстро. Он частично осваивался растениями, но четкий гумусовый горизонт в этих случаях не формировался. Но под влиянием растений лёсс приобретал достаточно высокое плодородие.

Процесс почвенной проработки золового материала предложено назвать бергинизацией по имени академика Л. С. Берга, автора этой почвенной гипотезы формиро­вания лёссовой толщи. Проведенные многочисленные определения возраста гумуса в черноземах, развитых на лёссах, показали, что, например, украинские черноземы имеют возраст на глубине 10—20 см 1680 лет, 30— 40 см — 2950, 50—60 см — 2970, 70—80 см — 4020, 140 — 150 см — 6700 лет (имеется в виду возраст гуминовых кислот, связанных с Са).

Это свидетельствует о том, что вся черноземная тол­ща сформировалась не в результате медленного освое­ния корнями растений метровой толщи с последующим разложением, а совсем другим способом, бергинизацией. Просто постепенно и сравнительно равномерно выпадав­ший лёсс прорабатывается растениями. В лёссе накап­ливался гумус, а почва росла кверху. Таким образом, чернозем постоянно наращивал свою мощность, сохра­няя гумусированность нижних горизонтов.

В случае верности гипотезы следует пересмотреть взгляд на чернозем и его использование. Во-первых, ес­ли он не прошел гидроморфную стадию, а формировал­ся процессом бергинизации, то орошение ставит эту поч­ву в очень необычные условия. Если же эту почву ка­ким-то образом нарушить, в том числе эрозией, то вос­становить свою исходную мощность чернозем сможет, только если сверху будет поступать мелкозем (доста­точно постепенно) и прорабатываться растениями в гумусированный горизонт. Именно этот путь позволяет увеличить мощность черноземов.

Что же такое погребенные почвы: активный компо­нент биосферы или же «мумия» умершей почвы? Почва, может быть погребенной, но может оставаться в зоне действия корней, активно участвовать в питании расте­ний и быть активным компонентом биосферы. Очевидно, нижние горизонты чернозема, если они погребены верх­ним, уже включились в общую жизнь. В них передви­гаются животные (в том числе черви), распространя­ются корни растений, живые микроорганизмы.

В то же время погребенные почвы, отделенные от дневной поверхности большой толщей (2 м и больше), уже исключены из жизни биосферы или же их участие очень ограничено, и не как гумусового, а как подсти­лающего горизонта. Гумус этих горизонтов может иг­рать роль компонента физической или химической сис­темы, какой можно считать погребенный горизонт, но он уже не будет аккумулирующим горизонтом совре­менной почвы. И этот процесс исключения почвы из жизни биосферы также имеет одно «направление». Обычно эти погребенные почвы уже не «воскресают». Но следует отметить, что во всех случаях «смерть» поч­вы, ее уничтожение или же погребение происходят не в результате внутреннего развития почвы, а лишь под воздействием изменившихся внешних факторов.

Живой организм, появившийся на свет от своих ро­дителей, уже до конца своих дней сохраняет свой гене­тический тип, не меняет свою видовую принадлежность и умирает, относясь к тому же виду, как и при рожде­нии. Почва в отличие от животных может образоваться в одних условиях и относиться к одному типу, затем из­менить свою типовую принадлежность.

Смерть почвы всегда связана с катастрофой. Эрозия разрушает почвенный слой и сносит почвенный мате­риал в долину. Бульдозер срезает почву, сгребая ее в кучу или отвал. Нефтяные остатки заливают почву, умерщвляя ее и все живое в ней. Пепел извержения за­сыпает почву, превращая ее в «мумию». Эти катастро­фы уничтожают почву, а с ней и участок биосферы.

И в этом одно из коренных отличий почвы от живых организмов. Ее смерть — не закономерный итог разви­тия, а неожиданный акт уничтожения. А это значит, что почву можно уберечь от смерти. Ее можно спасти от уничтожения, и тогда она переживет нас и принесет пользу нашим детям и внукам. Мало того, почву можно переделать, улучшить, перевести постепенно в такой тип, который будет наиболее продуктивен в данных ус­ловиях. Конечно, любое вмешательство в жизнь почвы требует знаний и понимания последствий такого вмеша­тельства. Человек может засолить, к примеру, почву и тем самым надолго ее умертвить. Но он может, долго и аккуратно, любовно возделывая почву, превратить ее в огородную, одну из самых плодородных почв, которая часто встречается в деревнях лесной зоны Русской рав­нины.

Очевидно, наиболее плодотворной мелиорация (улуч­шение) почв будет тогда, когда мы будем опираться не только на знание свойств и режимов почв, но и на по­нимание путей эволюции почв и почвенного покрова.

• ← Як змінюються грунти
• Підведемо підсумки →