Многим сказанное может показаться непонятным. Мы привыкли к тому, что почва — это глина или песок, мы ходим по ней, безжалостно топчем ее ногами или копаем лопатой, переворачивая и перемешивая снизу доверху. Более привычно считать, что почва выполняет роль пассивной среды, служащей опорой для корней растений и вместилищем питательных веществ, поглощаемых корнями, на чем основана практика применения минеральных удобрений.
Ниже мы попытаемся дать краткое представление о том, что такое живая почва.
В живой почве можно выделить три составные части.
Основная ее составляющая — почвенные минералы, на которые приходится 80–90% ее веса. Это сильно раздробленная и измельченная горная порода, на поверхности которой образовалась данная почва. Минеральную часть почвы можно уподобить ее скелету. Почвенные минералы содержат громадный запас питательных элементов — калия, кальция, магния, натрия, фосфора, железа и т. д., но в форме, большей частью недоступной для растений. В результате жизнедеятельности почвенных организмов и корней растений происходит непрестанное разрушение и измельчение минеральных частиц и при этом из них высвобождаются все новые количества минеральных элементов питания.
Природная обеспеченность почвы элементами питания в значительной степени зависит от химического состава исходной, так называемой материнской, породы, из которой образуется почва. Если материнская порода содержит мало какого–либо элемента, то и в почве его будет недостаточно, и тогда садовод с помощью соответствующих удобрений должен будет восполнить этот недостаток.
В зависимости от величины минеральные частицы делятся на три фракции: фракцию песка — диаметр 1–0,05 мм, фракцию пыли — диаметр 0,05–0,001 мм, фракцию илистых частиц — диаметр менее 0,001 мм. В зависимости от содержания минеральных частиц разного диаметра почвы делятся на легкие, или песчаные (преобладает песок), и на тяжелые, или глинистые (преобладают пылеватые и илистые частицы). Промежуточное положение занимают суглинки и супеси. С точки зрения плодородия почвы наиболее ценной является фракция илистых частиц, значительную долю которой составляют минеральные коллоиды. На их поверхности под действием молекулярных сил удерживаются и концентрируются ионы элементов минерального питания растений в доступной для растений форме.
Рис. 2. Состав плодородной почвы (по К. Хайницу)
Доступность элементов питания зависит от того, насколько прочно они связаны молекулярными силами с минеральной или органической частью почвы. Элементы, которые входят в состав кристаллической решетки минералов или необратимо адсорбированы на поверхности почвенных частиц, недоступны корням растений. Элементы, которые связаны слабыми молекулярными силами на поверхности коллоидных частиц или находятся в почвенном растворе, могут быть поглощены корнями растений.
Вторая важная составляющая часть почвы — органическое вещество. Оно образовалось в результате жизнедеятельности растений и различных населяющих почву живых существ. Значительная часть органического вещества почвы состоит из растительных остатков, главным образом корней, находящихся в разной степени разложения. Наиболее ценная часть органического вещества — гумус — комплекс специфических органических веществ, образующихся только в почве. В почве постоянно идет процесс, подобный процессу пищеварения: отмершие растительные остатки сначала разлагаются до простых низкомолекулярных органических соединений, а затем из них уже синтезируются гумусовые вещества с более крупной и тяжелой молекулой. Именно они придают земле темный цвет.
Растительные остатки являются как бы банком органического вещества, из которого почвенные организмы черпают материал для поддержания своей жизни и для создания гумусовых веществ. Поскольку образование гумуса — микробиологический процесс, то он требует условий, необходимых для любого жизненного процесса: вода, воздух, температура, пища и т. д. При сильной засухе или, наоборот, при переувлажнении образование гумуса заторможено. Например, на заболоченных переувлажненных почвах из отмерших растений образуется торф — полуразложившиеся растительные остатки. Торфяные почвы очень богаты органическим веществом, но тем не менее бедны гумусом.
Содержание органического вещества в пахотных почвах средней полосы колеблется от 1,3% (на песчаных почвах) до 5% (на суглинистых плодородных почвах).
Черноземы, у которых содержание органического вещества в пахотном горизонте достигает 8%, а мощность гумусового горизонта — до 80 см, являются уникальными по своему плодородию почвами. Они есть только в России и на Украине. Очень похожи на них плодородные почвы прерий на Среднем Западе США.