 |
|
|
Костычев. ПОЧВОВЕДЕНИЕ |
Введение
|
Смотрите также:
Мейен - Из истории растительных династий
Биографии биологов, почвоведов
|
Органическая жизнь на суше обусловливается свойствами верхнего слоя земли; он может быть пригоден для питания растений и через посредство их служить тогда источником жизненных средств для животных и человека.
В странах культурных свойствами этого слоя определяется большая или меньшая выгодность и производительность земледельческой промышленности, а так как с нею тесно связана общественная жизнь вообще, то отсюда ясно, что не только существование растительного и животного мира, но и личная и общественная жизнь человека находится в тесной зависимости от свойств верхнего слоя земли.
По этой причине изучение этого слоя по отношению к указанному назначению его является для нас настоятельной необходимостью; для того чтобы наши познания о верхнем слое земли были в должной степени плодотворны, нам необходимо изучать его свойства в их отношении к потребностям органической, или, точнее сказать, к потребностям растительной жизни. Изучение свойств верхнего слоя земли самих по себе, без всякого отношения их к жизни растений, не дало бы нам никаких заключений о значении этого слоя с указанной выше точки зрения; имея безотносительный запас сведений о свойствах! верхнего слоя земли, мы должны были бы все-таки вновь рассмотреть эти свойства и сделать возможную оценку их по их способности удовлетворять потребностям жизни растений.
Имея это в виду, мы прежде всего выделяем верхний слой земли до той глубины, до которой доходит главная масса растительных корней, и называем этот слой почвою.
Свойства этого слоя оказывают непосредственное влияние на жизнь растений: при разных свойствах почвы в ней с большею или меньшею легкостью могут распространяться корни растений и непосредственно из этого слоя получают необходимые питательные вещества. Почва может быть такою, что на ней почти с одинаковым удобством могут произрастать разнообразнейшие растения, или же она может быть удобна только для некоторых особенных растений, или же, наконец, мало пригодна для всяких растений вообще. Для жизни растений имеет значение, более или менее важное, смотря по обстоятельствам, и слой земли, лежащий глубже, который мы, по его положению, называем подпочвою. В подпочве тоже иногда распространяются растительные корни, но в незначительном количестве, так что непосредственное влияние ее на растения вообще очень мало, но она оказывает на них значительное влияние косвенным путем, через посредство почвы, например, передавая находящуюся в ней воду почве, высыхающей при отсутствии дождей, или способствуя отводу излишней воды из почвы и т. п.
Из сказанного можно видеть, что в определении того, что следует называть почвою и что подпочвою, есть некоторая неопределенность; но такая же неопределенность замечается вообще в разных случаях, когда приходится разграничивать понятия там, где нет строго определенных границ, например, в определении растительных и животных видов, в определении того, какие организмы следует считать растительными и какие животными, и т. п В разграничении почвы от подпочвы в частных случаях приходится полагаться точно так же на субъективные понятия и такт наблюдателя, как и во многих других случаях.
Подобно тому, как в вопросе о растительных и животных видах, много потрачено было труда на отыскание точного определения понятия о почве, и много было споров по этому поводу. Всех писателей по этому предмету можно разделить на два лагеря: к одному из них принадлежат те, которые при определении почвы руководствовались геологическими понятиями, к другому—те, которые исходили из соображений сельскохозяйственных.
Руководствуясь геологическими понятиями, выделяли почву как слой, чем-либо отличающийся по составу от слоев, лежащих ниже его. Но такое определение для многих случаев совершенно несообразно: верхний слой особенного состава может быть иногда так тонок, что главная масса растительных корней находится не только в нем, но и глубже его; тогда непосредственное влияние на жизнь растений оказывают два геологически различных слоя. Рассматривая их значение по отношению к потребностям растений, мы оба эти слоя должны считать почвой, состоящей в таком частном случае из двух разных слоев. Могут быть случаи и такого рода, когда верхний слой до значительной глубины, например, до нескольких сажен, оказывается по составу однородным. Некоторые писатели, не обинуясь, всю эту толщу называли почвой; при этом, конечно, нижние слои ее никакого значения для растений иметь не могут, и потому отождествлять их с верхним слоем ни с чем несообразно. В этом случае, согласно с теми понятиями, какие следует считать более правильными, нужно сказать, что почва и подпочва одинаковы по составу.
Предлагали также называть почвой верхний слой до той глубины, до которой он является окрашенным в темный цвет органическими веществами или вообще измененным под влиянием растений. Определение это, во-первых, не отличается большей определенностью от того, какое дано нами выше, потому что во многих случаях окрашивание уменьшается так постепенно с глубиной, что провести границу между почвой и подпочвой невозможно; во-вторых, определение это во многих случаях столь же несообразно, как и прежние геологические определения: по этому, недавно предложенному и пока весьма нераспространенному определению, когда мы имеем перед собой значительную толщу торфа, мы должны всю ее считать почвой, хотя бы до глубоких слоев ее корни совсем не доходили; с другой стороны, очень нередко бывают случаи, когда верхний слой земли совсем не окрашен органическими веществами, например, в песке дюн и т. п.
Оставаясь последовательными, мы должны были бы говорить, что на этих местах нет почвы, но что верхний слой земли есть обломочная или какая-либо иная горная порода. Может быть, при геологических изысканиях полезно указанное разделение, потому что для геологии оно имеет определенный смысл, но для сельского хозяйства и вообще по отношению к жизни растений такое деление не имело бы смысла; на сыпучих песках, например, часто разводят растения (чаще всего леса), и было бы весьма странно, если бы мы, вместо общепринятых и общепонятных выражений, не допускающих никаких недоразумений, говорили, что лес растет не на почве, а на обломочной горной породе. Понятие о почве в почвоведении не есть понятие геологическое; это основное положение никогда не следует упускать из вида при изучении почв, и потому называть почвою только окрашенный верхний слой и отрицать даже существование почвы там, где нет сверху темнее окрашенного слоя, значило бы относиться к почве не с сельскохозяйственной точки зрения; поступая так, мы должны были бы во многих случаях исключить из числа почв такие, которые отличаются наибольшим плодородием, например, лё[с]совые почвы многих степных местностей.
Сельскохозяйственные писатели очень часто отождествляют понятие о почве с понятием о пахотном слое, т. е. о том слое, который подвергается обработке при разведении растений. Это, однако, неточно и недостаточно; неточно потому, что во многих случаях пахотный слой мельче почвы, так что корни растений распространяются не только в пахотном слое, но и глубже его; тогда, сообразно с указанным определением, почва состоит из пахотного и подпахотного слоя. Определение почвы как пахотного слоя недостаточно потому, что нам очень часто приходится говорить о почве и выделять ее как особенный слой в таких случаях, когда земля совсем не обрабатывается.
Определяя почву как слой, в котором находится почти вся масса растительных корней, и делая оговорку о некоторой неопределенности этого выражения, мы все-таки, наверное, вызовем возражения такого рода, что неопределенность, допускаемая нами, слишком велика; при произрастании одних растений корни идут глубоко, при произрастании других—мелко; вследствие этого мы (так могут сказать нам) допускаем, что на одном и том же месте в разное время может быть то глубокая, то мелкая почва. В сущноти очень часто так и бывает: для одного растения почвой будет слой известной толщины, для другого—слой большей или меньшей толщины. Говоря о почве, мы всегда имеем в виду растения, которые на ней произрастает или для возделывания которых почва назначается. Иногда без всякой обработки земли, только одним разбрасыванием некоторых растворимых солей на ее поверхности мы даем возможность растительным корням углубляться несравненно больше и, следовательно, должны считать, что наша почва сделалась глубже. Когда хозяин наших черноземных местностей разводит лес, и притом такие древесные породы, которые имеют глубокие корни, то он, по необходимости, под лесом должен считать почвой слой более глубокий, чем при возделывании полевых культурных растений. Из всего этого можно видеть, что понятие о почве определяется данными растительной физиологии, а не чем-либо иным. С этой точки зрения для многих случаев справедливо отождествление почвы с пахотным слоем именно для тех случаев, когда растительные корни распространяются только в этом слое; для некоторых случаев справедливо также отождествление почвы с слоем, окрашенным органическими веществами в более темный цвет, потому что этими слоями органичивается распространение растительных корней в глубину; но в иных случаях оба эти понятия о почве совершенно несправедливы.
По этой причине, если производится серьезное исследование какой-либо почвы, такое исследование, результаты которого желают сделать пригодными для многих следующих лет, то не ограничиваются никогда тем слоем, который представляет почву в настоящее время, но столько же тщательно, как и верхний слой, исследуют землю до значительной глубины; это делается не только потому, что эти нижние слои важны как подпочва, но и по той причине, что их могут впоследствии обратить в почву при возделывании растений с глубокими корнями. В большинстве случаев глубина почвы изменяется в пределах от 4 до 10 вершков; между тем при упомянутых исследованиях изучаются верхние слои земли до глубины двух аршин и даже более.
Изучение свойств почв по их отношению к жизни растений составляет предмет почвоведения.
Этим определением, кроме того указания, как следует изучать почвы, мы желаем выразить, что если какие-либо горные породы, выходящие на поверхность земли, очевидно непригодны для поселения на них растений, то породы эти не только не изучаются в почвоведении, но не могут быть даже и причисляемы к почвам. Человек как сельский хозяин к таким породам не может иметь ни малейшего отношения.
Понятие о почве, как мы уже сказали, определяется данными растительной физиологии; этими же данными определяются и частности в способах изучения почв. Соответственно делению растительной физиологии на физическую и химическую, мы изучаем в подробности и с возможной в настоящее время точностью физические и химические свойства почв вообще, а также и слоев более глубоких; если это выполнено, то мы сделали все возможное для того, чтобы сказать, насколько данная почва благоприятна для растений; ясно, что при таких заключениях нам необходимо постоянно принимать во внимание потребности растений,
Почвоведение должно, однако, иметь в виду полезные для практической жизни обобщения; оно должно стремиться к тому, чтобы после подробного изучения некоторых почв судить потом о свойствах почв других, пока совсем неизученных или изученных не вполне. Очевидно, что это возможно только при сходстве почв изученных и неизученных. С этой точки зрения весьма важный отдел почвоведения есть учение о происхождении почв, потому что во многих случаях общность происхождения сопровождается сходством существенно важных свойств почв.
Такое совпадение бывает, однако, не всегда; очень часто почвы одного происхождения могут быть различны в других отношениях, и потому, кроме происхождения, весьма важно руководствоваться другими признаками, определяющими сходство почв в их существенных свойствах. Поэтому в почвоведении весьма важный отдел (несравненно более важный, чем учение о происхождении почв) составляет учение о способах исследования почв и об их классификации. Учение о способах исследования стремится к тому, чтобы найти такой некропотливый и дешевый способ исследования, при котором изучение только некоторых главнейших особенностей почвы давало бы возможность с наибольшей точностью судить обо всех других ее свойствах, имеющих значение для растительной жизни. Классификация имеет в виду разделение почв на различные группы по сходству их некоторых важнейших особенностей, определяющему их сходство и в других отношениях. Очевидно, что, характеризовавши каждую из выделенных таким образом групп, мы затем простым указанием на принадлежность какой-либо почвы к определенной группе характеризуем многие существенные свойства этой почвы.
Наконец, почвы, как мы увидим, представляют образования изменчивые: с течением времени в них от разных причин происходят перемены во многих отношениях; с нашей стороны было бы важным упущением, если бы мы оставили без рассмотрения эту особенность почвы. Поэтому учение об изменениях почв в течение более или менее продолжительных периодов времени составляет необходимую часть почвоведения.
Таким образом, наш курс почвоведения должен был бы состоять из следующих отделов:
1. Учение о химическом составе и химических свойствах почв. 2. Учение о физических свойствах почв. 3. Учение о происхождении почв и их составных частей. 4. Учение о способах исследования почв для определения их сравнительного достоинства и о классификации почв. 5. Учение об изменении состава и свойств почв в тече1 ие более или менее продолжительных периодов времени.
До настоящего времени в курсах почвоведения учение о происхождении почв излагали обыкновенно с большими, по моему мнению, излишними подробностями: перечислялись горные породы, из которых образовались или могут образоваться почвы, указывались главнейшие свойства этих пород и сообщались сведения о процессах выветривания их. В сущности, это составляло главу из петрографии и химической геологии. По моему мнению, включать эти сведения в обширных размерах в курс почвоведения излишне: из всех подобных указаний хозяин или вообще изучающий почвоведение получал всегда только некоторые общие понятия о предмете, которые могут быть столь же хорошо усвоены и при более кратком изложении. Практической надобности в указанных подробных сведениях для хозяина в большинстве случаев нет; сведения эти уместны только в [разделе] специальном[го] почвоведении[я], при монографическом описании отдельных почв, где эта петрографическая часть не может быть обширна вследствие точных сведений о породах, входящих в состав каждой особой почвы. В общей части приходится останавливаться на рассмотрении многих пород, и, следовательно, во-первых, является необходимость говорить о том, из чего каждый отдельный читатель воспользуется только незначительной частью, и, во-вторых, все-таки говорить о многом очень кратко по необходимости.
Поэтому я считаю возможным выпустить отдел о происхождении почв в том виде, как он обыкновенно излагается в курсах почвоведения, и взамен этого поместить необходимые сведения о выветривании горных пород в той части, где будет говориться о химических свойствах почв, рекомендуя для более подробных сведений курсы петрографии. Точно то же можно сказать и об изменениях почв в течение продолжительных периодов времени: для хозяина полезно иметь общие представления об этом предмете, во всяком случае, однако, краткие, так как сведения об изменениях почв в долгие периоды имеют только второстепенное практическое значение; каждому хозяину приходптся иметь дело с почвой в ее настоящем виде, и вопрос о том, какова будет эта почва через долгий промежуток времени, может иметь в данное время только чисто теоретический интерес. Следовательно, вполне достаточно указать на характер медленных изменении в связи с другими свойствами почв, а не рассматривать их подробно.
По всем этим причинам настоящий курс почвоведения разделен на три части:
1. О химическом составе и химических свойствах почв. 2. О физических свойствах почв. 3. О способах исследования почв для определения их достоинства и о классификации почв.
Способы исследования почв и их классификация соединены нами потому, что между обоими предметами существует неразрывная связь. Классифицировать можно только то, что хотя до некоторой степени изучено, а степень наших сведений о почках определяется способами исследования их, так что классификация почв вполне определяется тем, какой способ избран для исследования почв.
При всех наших рассмотрениях, относящихся к какому-либо из указанных отделов, мы никогда не будем иметь в виду какую-либо одну почву, находящуюся в определенном месте. Напротив, все наши заключения будут относиться ко всем почвам, сходным между собой, где бы эти почвы ни находились, т. е. наши заключения будут общие для всех сходных между собой почв. Это будет, следовательно, курс общего почвоведения.
На основании принципов, излагаемых в общем почвоведении, производится описание различных почв какой-либо местности или целой страны. Очевидно, что эти описания могут относиться только к одной какой-либо местности или стране в частности и составляют предмет частного, или специального почвоведения. Отношение между общим и частным почвоведением такое же, как между курсом общей ботаники и описанием отдельных флор или как между учением об общих климатологических элементах и климатическими описаниями отдельных областей и т. п. Таким образом, исследования по частному или специальному почвоведению необходимо предполагают полное знакомство с общим почвоведением.
Некоторые писатели по почвоведению (Fallow) [Фаллу] разделяют этот предмет на педологию, или учение о почвах без рассмотрения соотношений между почвой и растительностью, и агрологию—почвоведение в том смысле, какой придан ему выше.
Предыдущие рассмотрения наши показывают, что мы не признаем нужным такого разделения. Лучше сказать, мы считаем, что педология не есть почвоведение: это есть геогнозия и петрография верхнего слоя земли; -внание ее необходимо, но вместе с познаниями о свойствах почвенного слоя земли мы непременно должны иметь ясные понятия и об отношении этого слоя к растениям. Без этого никакое суждение о достоинстве различных почв немыслимо, и при рассмотрении разных свойств почвы мы не могли бы определять сравнительной важности их, если бы не знали их влияния на жизнь растений. Поэтому разделение почвоведения на педологию и агрологию мы считаем, по меньшей мере, излишним.
Из предыдущего ясно, что при изучении почвоведения необходимо, как вообще при изучении так называемых прикладных наук, пользоваться данными многих основных наук. Ошибочно было бы полагать, что какая-либо одна наука имеет преимущество перед другими при изучении почвоведения. В последнее время не только у нас, но даже и за границей очень часто можно слышать и читать мнения, что геология имеет особенное значение для почвоведения и для изучения его важна более других естественных наук. Ничею не может быть ошибочнее такого мнения: если бы геолог взялся за исследование почв, то, изучивши геологическую сторону дела, во многих случаях, как мы увидим, имеющую второстепенное значение, он должен перестать быть геологом: он должен изучить химические и физические свойства почв. По окончании этого он должен припомнить данные физиологии растений, чтобы произнести суждение о том, насколько найденные физические и химические особенности данной почвы соответствуют потребностям растений. Мало того, так как почвы рассматриваются обыкновенно как предмет пользования сельскохозяйственного, он должен быть очень основательно знаком с разными способами эксплоатации земель и улучшения их свойств, потому что, имея, например, две почвы одинаково бедные, мы одну из них иногда можем сделать плодородной с небольшими издержками, другую, наоборот, только со значительными затратами. Очевидно, что обе эти почвы будут далеко не одинаковы по их ценности. Из этого видно, что лучшее суждение о почве возможно только со стороны научно образованного сельского хозяина, а никак не от специалиста какой-либо одной из естественных наук.
В заключение нашего введения необходимо сказать несколько слов о практическом значении почвоведения. Из всех отделов земледелия оно пользуется в настоящее время наименьшим вниманием практических хозяев, вследствие того, как можно думать, что в почвоведении обыкновенно не излагается каких- либо практических правил относительно способов пользования почвой. Такое невнимание к почвоведению, однако, вредно для самих хозяев: в почвоведении описываются в подробности свойства почвы при разном ее состоянии, и потому в этой части земледелия, в сущности, содержатся все основные правила, которыми следует руководствоваться при обработке и удобрении почв. МОЖРО утверждать, что только при знакомстве практических хозяев с общей частью почвоведения мало-помалу способы пользования землей сделаются более рациональны, и потому в высшей степени желательно, чтобы общее почвоведение пользовалось большим вниманием практических хозяев.
Порядок изложения, принятый нами, будет соответствовать той последовательности, в какой перечислены выше три указанные нами части почвоведения; известно, что при изложении наук прикладных постоянно приходится ощущать некоторое неудобство в том, что для изложения какого-либо отдела требуется запас сведений не только из различных основных наук, но и из других отделов той же прикладной науки. Я думаю, что избранный мною порядок изложения будет сопровождаться наименьшими неудобствами в этом отношении.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЧВ
Почва неоднородна по составу; кроме того, обыкновенно на всякой почве произрастают какие-либо растения, и уже из этого мы можем безошибочно заключать, что в почве находятся все составные части растительной золы, получаемые растениями всегда из почвы. Ближайшее изучение состава ночв дает нам более точные и определенные понятия о том, что входит в состав ночв вообще.
Исследования над составом почв могут производиться с двоякой целью: 1) мы можем определить, какие химические элементы и в каких количествах входят в состав почвы; 2) мы вместе с тем можем определять, хотя приблизительно, в виде каких именно соединений находятся в почве содержащиеся в ней простые тела. Ограничиваясь первой из указанных целей, мы получаем вообще весьма несовершенные понятия о составе почвы, потому что, как известно, не все соединения одного и того же простого тела имеют одинаковое значение для жизни растений. При суждении о составе почв чрезвычайно важно знать, в каких именно соединениях между собой находятся составные части почвы; это понятно из того, что почва, содержащая большое количество полезного для растений простого тела, может быть почвой бесплодною, потому что это простое тело находится в почве в виде таких соединений, из которых растения не могут поглощать его; напротив, почва, содержащая незначительное количество того же вещества, может быть плодородной, потому что все это вещество или большая часть его содержится в почве в виде соединений, полезных для растений.
По этим причинам в громадном большинстве случаев (почти всегда) химические исследования ограничиваются первой из указанных задач; но вместе с тем мы на основании различных соображений, а иногда и при помощи особых исследований стараемся определить (насколько это возможно), в каких именно соединениях находятся в почве простые тела.
При анализе почв мы обыкновенно прибегаем к растворению составных частей почвы различными веществами и определяем количества отдельных веществ, перешедших в раствор. Для растворения составных частей почв употребляются различные вещества, но пока мы не будем входить в рассмотрение многих способов, предложенных для химического исследования почв, оставляя это до IV отдела, а здесь рассмотрим только общеупотребительный способ цолного исследования почв, состоящий в том, что:
1) почва обрабатывается водой, обыкновенно содержащей угольную кислоту, и определяются вещества, переходящие при этом в раствор; 2) производится обработка крепкой кипящей соляной или азотной кислотой, а затем раствором соды; 3) нерастворимый остаток обрабатывается крепкой кипящей серной кислотой, а затем раствором соды;
же простым глазом при рассматривании какой-либо почвы мы можем 4) нерастворимый остаток обрабатывается плавиковой кислотой.
Получаемые в каждом случае растворы исследуются особо. Мы рассмотрим последовательно действие указанных растворителей, чтобы показать, к каши заключениям о составе почв приводит анализ каждого раствора, но не будем конечно, входить в описание самых способов анализа, а обратим внимание только на полученные результаты.
|
|
|
|
К содержанию книги: П. А. Костычев - Курс лекций по почвоведению
|
Последние добавления:
Тюрюканов. Биогеоценология. Биосфера. Почвы
Происхождение и эволюция растений
Биографии ботаников, биологов, медиков