Осторожно: TERRA!

Те же камни, но размером от 3 до 10 миллиметров считаются хрящом, а меньше 3 — песком.

Частицы свыше 0,01 миллиметра принято называть «физическим песком», меньше — «физической глиной».

Если разболтать пригоршню почвы в воде, то через небольшой промежуток времени в осадок выпадут все крупинки, кроме тех, что имеют поперечник меньше 0,0001 миллиметра. Эти остающиеся в растворе частицы называются коллоидными.

Все перечисленные составляющие — от камня и до тончайшего ила — все та же порода, содержащая соединения кальция, калия, фосфора и т. п. Чем сильнее раздроблена порода, чем больше в почве частиц физической глины и ила, тем быстрее и легче растворяются в воде все элементы питания растений. Так что упоминавшийся уже выше Джетро Тулль в какой-то степени был прав, требуя очень мелкого дробления почвы.

По относительному содержанию в почве главных ее механических компонентов — физического песка и физической глины — их делят на песчаные, супесчаные, суглинистые и глинистые. Первые содержат глины менее 10 процентов и наименее плодородны. В супеси глины уже 10–20 процентов, а в суглинке — 20–60. Далее идут чистые глины.

Соответственно возрастает и ценность почвы. Однако ценность эта относительна. В глинистой почве действительно содержится больше питательных неорганических материалов, и, главное, эти материалы находятся чаще всего в хорошо усвояемых растениями формах. Однако это усвоение далеко не всегда возможно. Растение то и дело попадает в положение крыловской лисы: видит око, да зуб неймет.

Землю всегда рисуют черной. Правда, иногда она окрашена в серый или коричневый цвет, порой пробивает желтизна или красновато-бурый оттенок.

Темный цвет почве придает перегной — гумус. Это его выжигал Ван-Гельмонт в своем опыте. Перегной составляет от 1 до 15 процентов общего веса почвы. Основную часть гумуса составляют главным образом коллоидальные частицы. Это своего рода бочонки, наполненные завтраками, обедами к ужинами для растения. В перегное нельзя узнать части прежних представителей фауны и флоры — здесь все бывшее когда-то живыми телами и тканями в первозданном хаосе, все обращено в гуминовые вещества и фульвокислоты, в соединения азота, фосфора, калия.

Из всего этого и состоят питательные бульоны, которые пьют растения. Значит, чтобы попасть на стол к растению, перечисленные вещества должны быть соответственным образом приготовлены. Воздух и тепло обеспечивают окисление продуктов, делают примерно то, что плита на нашей кухне. Вода же растворяет готовое блюдо.

Вода попадает в почву из атмосферы. Она почти дистиллят (хотя и содержит некоторое количество соединений азота). Проходя по порам между твердыми частицами, эта влага превращается в сложный почвенный раствор, содержащий разные соли, воздух и изрядное количество микроорганизмов. Если почвенный раствор слишком богат солями — это опасно: почва превращается в солончак. В торфянистых землях вода содержит очень много органических веществ, а в песчаных — она кристально чистая.

Проходя между частицами земли, вода у одних забирает соли, а другим отдает их из раствора; так одни вещества вносятся в почву, другие выносятся.

День ото дня меняется состав почвенного раствора. Он — что кровь в нашем организме. Почва живет. Живет, однако, совсем не мирно: вода и воздух в почве — антагонисты. Оба стремятся захватить свободное жизненное пространство — пустоты, трещины.

Наличие газа в почве обнаруживается сразу же после того, как бросишь ее в сосуд с водой: на поверхности тотчас появляются пузырьки. В почвенном воздухе кислорода несколько меньше, чем в наружном, и больше углекислого газа. Это следствие активно идущих процессов окисления, разложения растительных органических остатков, дыхания растений, дыхания микроорганизмов и животных.

Живые существа составляют еще одну, не упоминавшуюся выше, живую фазу почвы. К ней, кроме почвенных организмов, относятся и сосущие корни растений.

Таков состав почвы — среды живой, среды обитаемой.

Обитаемая среда. Свойства

Первым, кто заложил основы земледельческой механики, был И. М. Комов. Около 1789 года он писал в своей книге «О земледелии»: «Земледелие с высокими науками тесный союз имеет, каковы суть: история естествознания, наука лечебная, химия, механика и почти вся физика; и само оно не что иное есть, как часть физики опытной, только всех полезнейшая».

Попытки использовать при изучении почв законы физики твердого тела, механики сыпучих сред и других разделов смежных естественных наук продолжались в течение всего XIX века. В результате в 1917 году М. X. Пигулевский, один из крупнейших впоследствии советских агропочвоведов, вынужден был признать: «По моему мнению, почва странным образом занимает среднее место между телом непрерывным и телом сыпучим… Не потому ли приходится признать, что в тот момент, когда мы берем в руки почву с целью изучить ее механические свойства так, как мы изучаем их в металлах, дереве и других твердых телах, какая-то завеса опускается перед нами и закрывает от нас методы и приемы точной науки. Мы начинаем изобретать и, в конце концов, создаем для почвы такие методы, одна мысль о применении которых к металлам вызывает улыбку».

Прошло еще 40 лет, и американец Дж. Ф. Лутц, критически рассмотрев разработанные за это время некоторые общие положения физики почв, с горечью писал: «Эти общие положения недостаточно обоснованы опытными данными, которые с определенностью установили бы непосредственную связь между физическими свойствами почвы и развитием растений. „Хорошие“ для развития растений физические условия почвы легко распознаются, но до настоящего времени, к сожалению, они не получили достаточно точного математического и физического выражения. Не существует какой-либо обобщенной величины или группы величин, при помощи которой можно было бы выражать желательные оптимальные условия почвы».

Между первым и последним высказываниями — расстояние более 160 лет. Физика почв скоро отпразднует свой 200-летний юбилей. Юбиляр вполне почтенен. За его плечами много тысяч крупных и мелких исследовательских работ, сотни тысяч опытов и измерений, километры почвенных разрезов и… как видим, печальные признания несостоятельности. Правда, не все настроены так пессимистично, как Лутц. Да и 200 лет — не возраст для науки, тем более что почвенная физика начала развиваться практически лишь с конца XIX столетия, после работ Докучаева и Костычева.

Эти крупнейшие русские ученые доказали, что химический состав почвы — лишь то, что она может дать, а ее физические свойства — то, что она дает реально. Мало иметь запасы питания, надо еще суметь их реализовать. В любой почве содержится достаточно пищи, плодородна — далеко не всякая.

Физические свойства почвыопределяют ее отношение к внешней среде — воде, воздуху, теплу и свету, а через них — и к растению, конечно. Русское почвоведение выросло прежде всего в борьбе с засухой. Наиболее богатым почвам России — черноземам — всегда не хватало влаги. Вероятно, это обстоятельство и определило различие интересов русской и западноевропейской наук — для старых, выпаханных почв Германии, Англии и Франции главной проблемой было удобрение. Отсюда — агрохимия Либиха. В России же больше думали об обработке земли. Отсюда пристальный интерес к механике и физике почв; отсюда докучаевское почвоведение.

Итак, физические свойства…

Поглотительная способность почвы.Растение, как отмечалось выше, пьет питательные бульоны. Оно достаточно привередливо и к качеству последних относится как истый гурман. «Жирного» растение не любит: раствор должен иметь не более 2–3 граммов солей на 1 литр. Правда, когда бульон становится слишком уж слабым, растение начинает голодать (кто же будет сыт от чистой воды?). Однако и слишком концентрированное питание приводит к объявлению голодовки. В том и в другом случае исход один — растение умирает от истощения.