Когда физики начинают говорить о почве, они чаще всего вынуждены употреблять приставку "не". Например: почва - не сплошная среда; почва - не однородная среда; почва - не однофазная среда и т. д.
Нехорошее это "не" свидетельствует не в пользу нашей осведомленности относительно среды для жизни. Начнем с последнего "не".
Почва - среда многофазная. Состоит она из твердой, жидкой и газообразной частей (то есть из собственно почвы, воды и воздуха). Есть еще, как увидим далее, фаза живая... Твердая часть, в свою очередь, складывается из минеральных и органических частиц. Первые - это крупинки бесцветного кварца, розового или белого полевого шпата, мягкие пластинки слюды. Здесь монтмориллонит, разные окислы железа, углекислая известь, гипс, каолинит и пр.
В зависимости от размеров этих частиц их классифицируют на камни, хрящ, песок, пыль (или глина) и ил. Камнями считается все, что имеет поперечник свыше 10 миллиметров. Камней в почве бывает достаточно много и, к сожалению, не только сантиметровых. В Прибалтике, Финляндии, Карелии всерьез верят, что поле рождает камни: их выпахивают ежегодно, и каждый следующий год лемех выворачивает новые. Камни как будто всплывают из глубины земли.
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 деляг 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 и 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.
Почва - среда для жизни. Состав
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.