Все виды жизни на суше прямо или косвенно зависят от почвы. Почва – это результат физических и химических процессов, происходящих при выветривании обнаженной массы подстилающей породы на участке земной поверхности, который эта почва покрывает; глубина ее может быть от нескольких сантиметров до нескольких метров. Глубина, или мощность, почвы измеряется либо расстоянием, на которое проникают вглубь корни растений, либо уровнем, до которого наблюдается прямое влияние почвы на корневую систему. Иногда для поддержания жизни необходим лишь очень тонкий слой почвы. Почвоведение – исследование почвы и ее специфических биологических, химических и физических свойств – это наука, сформировавшаяся в конце XIX в. благодаря русскому естествоиспытателю В. В. Докучаеву (1846-1903), который выделил основные факторы, определяющие морфологию – структуру или форму – почв.

Органическая основа почвы

Почва – это не просто результат работы времени и погодных условий, разрушающих породу; она остается массой несвязанных неорганических частиц до тех пор, пока в ней не появляется минимальное количество органики, пока растения не проникнут в нее корнями и не отложат в ней опад. По мере накопления органического вещества в верхних почвенных горизонтах образуется чистый гумус, обогащающий их химически и создающий среду для разнообразных форм жизни. С течением времени растения, грибы, бактерии, черви, насекомые, роющие животные, такие, как грызуны и кроты, размножаются в почве и включаются в состав сложной экосистемы зрелой почвы.

Образование почв

Образование почвы происходит в результате взаимодействия пяти основных факторов – материнской породы, рельефа местности, времени, климата и процесса разложения. Материнская порода-источник большей части вещества, образующего почвенную массу. При выветривании эта порода физически преобразуется в массу щебня, песка, ила и глины. Почва не всегда идентична материнской породе вследствие многочисленных химических превращений и физических нарушений, которые она обычно претерпевает в ходе своего формирования.
Рельеф местности – второй фактор, влияющий на образование почв. На крутых склонах вследствие быстрого стока воды накапливаются лишь тонкие слои сухого материала, на возвышенных ровных территориях – мощные глинистые почвенные слои. Там, где разложение органики происходит медленно, прежде всего на слабо дренируемых участках, возникают толстые слои темноокрашенных почв, богатых органикой. Вследствие различной влагообеспеченности на склонах, получающих прямое солнечное освещение, развиваются иные почвы, чем на затененных склонах. Время – еще один пассивный агент почвообразования. Молодые почвы почти всегда не имеют четко различимых горизонтов, тогда как зрелые отличаются хорошо выраженным профилем, который с течением времени претерпевает минимальные изменения.
Наиболее важным фактором развития почв является климат. Химические и биологические изменения в почвах невозможны без воды; просачиваясь сквозь почву, она промывает поверхностные слои (вследствие чего образуется элювий) и отлагает материал в подпочве (иллювий). В районах с обильными осадками почва подвергается особо интенсивному промыву и остается относительно стерильной. Наоборот, избыточное испарение в аридных районах вызывает появление в почвах отложений солей.
Температура прямо влияет на скорость химических и биологических процессов в почве. В зонах тропических климатов, где эта скорость велика, разложение идет быстро и почвы бедны гумусом. В тундре, где верхний слой почвы замерзает более чем на полгода, а подпочва постоянно находится при температуре ниже точки замерзания, наблюдается обратная картина.
Латеритные почвы – отличная иллюстрация к влиянию климата. В жарких влажных условиях такие почвы сильно выщелачиваются и содержат почти исключительно частицы окислов железа и алюминия. Попадая под прямые лучи жаркого тропического солнца, эти почвы превращаются в плотную, кирпичеобразную массу, известную под названием латерита, которая никогда вновь не покрывается растительностью.
На образование почвы влияют различные биологические факторы. Растения закрепляют земную поверхность, уменьшая эрозию и поверхностный водный сток. Кроме того, они поддерживают почвенное плодородие, вновь концентрируя органическое вещество и минеральные элементы на поверхности после того, как они были смыты с нее. Разлагаясь, растения образуют чисто органическую гумусовую подстилку, необходимую для жизни в почве.
Важнейшую роль играют почвенные бактерии, которые не только фиксируют, азот из воздуха в форме, доступной для растений, но и стимулируют процессы разложения. Животные, обитающие в почве, выполняют важную, если даже она и механическая, функцию перемешивания и аэрации почвы – было подсчитано, что только дождевые черви могут переместить от 1 до 10 т почвы на гектар в год. Заглатывая и выделяя почву, они также изменяют ее состав и структуру.
При нормальных условиях почвы самоподдерживаются естественным путем. Однако плодородие почв может быть легко утрачено при неправильных методах агротехники.