карбоната кальция, может иметь регрессивно-элювиальный
(вогнутая), прогрессивно-элювиальный (выпуклая) или равно мерно-элювиальный характер;
—грунтово-аккумулятивный профиль, характеризующий накопление веществ из грунтовых вод в нижней и средней части профиля;
—элювиально-иллювиальный профиль с минимумом вещества
вверхней части и максимумом в средней или нижней;
—недифференцированный профиль с равномерным содержа нием вещества по всей почвенной толще.
Академик Б. Б. Полынов делил все морфологические признаки
почвы на три группы: |
1) свойственные отдельным горизонтам |
и определяющие их; 2) |
рассеянные по всему почвенному профи |
лю; 3) свойственные только части профиля, границы которой не совпадают с основными генетическими горизонтами. Все эти признаки далее могут быть объединены в две другие группы — горизонтные (например, окраска) и внегоризонтные (например, трещиноватость). Связано это, по мнению Б. Б. Полынова, с тем, что почвообразование складывается из нескольких более или менее независимых частных процессов, каждый из которых дает свой собственный профиль распределения веществ в почве по ее глубине; при этом горизонты, сформированные одними процессами, могут не совпадать с другими горизонтами, сфор мированными иными процессами, например гумусово-аккумуля- тивные и карбонатно-аккумулятивные горизонты. Это приводит к тому, что в одной и той же почве обычно сочетаются разные профили распределения для разных групп веществ. Например, в дерново-подзолистой почве имеет место сочетание аккумуля тивного (регрессивно-аккумулятивного, резко убывающего) профиля гумуса, элювиально-иллювиального профиля глинистых минералов и полуторных оксидов, элювиального профиля щелоч ных и щелочно-земельных металлов.
Сочетания указанных типов строения профиля и типов рас пределения веществ в профиле дают немногочисленные, но весь ма характеристические для тех или иных проявлений почво образования генетические формы почвенных профилей, среди ко торых выделяются следующие.
Недифференцированный (примитивный) профиль, характери зующий первые стадии почвообразования либо почвы на песках; в профиле выделяются лишь горизонты А и С (R), либо он может иметь зачатки иных горизонтов, с трудом выделяемые в толще материнской породы.
Изогумусовый профиль, имеющий сильно выраженную с по верхности аккумуляцию гумуса при постепенном падении его содержания с глубиной и возможную дифференциацию по водо растворимым солям, гипсу, карбонатам, но не имеющий диф ференциации по более стабильным компонентам (глинистые минералы, R2O3, SiO2, первичные минералы); гумусовый гори зонт отличается большой мощностью.
48
Метаморфический профиль слабо или сильно дифференциро ван по глине и характеризуется процессом оглинивания in situ во всем профиле или в какой-то его части без элювиально-иллюви ального перераспределения веществ, особенно глинистого мате
риала. |
|
|
Элювиально-иллювиально-дифференцированный |
профиль |
|
(текстурно-дифференцированный |
профиль) — профиль |
почв |
с четко выраженными элювиальными и соответствующими им иллювиальными горизонтами.
Гидрогенно-дифференцированный профиль, сформировавший ся под влиянием гидрогенной аккумуляции каких-то веществ в условиях древнего или современного гидроморфизма и харак теризующийся их аккумуляцией в определенной части; обычно это аккумуляция солей, гипса, карбоната кальция, гидроксидов железа, SiO2.
Криогенно-дифференцированный профиль, фактором специ фической дифференциации и педотурбаций в котором служит присутствующая на некоторой глубине многолетняя льдистая мерзлота.
Антропогенно-дифференцированный (искусственный) профиль
создается человеком, например при плантажной вспашке, ре культивации нарушенных земель, трансплантации почв на каме нистых склонах, кольматировании понижений рельефа и их по следующем дренировании.
Каждая конкретная почва может быть охарактеризована с той или иной долей приближения одним из перечисленных генетиче ских типов профиля, что имеет непосредственное диагностическое значение.
1.6. Переходы между горизонтами в профиле
Характер перехода между почвенными горизонтами в профиле имеет диагностическое значение и может служить в ряде случаев критерием интенсивности почвообразования, его направления и даже возраста. При этом необходимо обратить внимание как на форму границ между горизонтами, так и на их выраженность в профиле.
По своей форме граница между двумя горизонтами может быть ровной, волнистой, карманной, языковатой, затечной, раз мытой, пильчатой, полисадной. По степени выраженности, яснос ти границ переход между горизонтами может быть резким, ясным, заметным или постепенным.
Границы между горизонтами в профиле обычно выделяются по ряду морфологических признаков, но наиболее часто и в пер вую очередь по окраске, изменения которой всегда отражают из менения состава почвы. Однако переход к другому горизонту или подгоризонту не всегда сопровождается изменением окраски; иногда его можно определить лишь по структуре, сложению,
49
плотности, характеру и обилию новообразований, наличию тех или иных включений
Выделение переходных горизонтов АВ, ВС предполагает очень постепенные переходы между горизонтами А, В и С Наличие боль шого количества подгоризонтов, например Bl, B2, ВЗ, также пред полагает постепенность переходов в профиле. С другой стороны, границы горизонта Е всегда более или менее четкие, а их форма мо жет иметь диагностическое значение Ровные границы характерны для изогумусового, метаморфического, гидрогенно-дифференциро- ванного профилей, в то время как переход от элювиальной к иллю виальной части в текстурно-дифференцированном профиле всегда характеризуется более или менее неровной границей, за исключе нием некоторых специфических случаев, когда образование го ризонта Е связано с процессами оглеения или отбеливания.
Постепенные переходы между горизонтами характерны как для молодых слаборазвитых почв на рыхлых породах, так и для очень древних почв на мощных корах выветривания, хотя причи ны этой постепенности разные первичная гомогенность материн ской породы и вторичная гомогенизация почвы уже на фоне совсем иного минералогического и химического состава Чем более диф ференцирован профиль на генетические горизонты, тем более чет ко выражены переходы между ними
1.7. Окраска почв
Горизонты в пределах почвенного профиля различаются между собой обычно по окраске, изменения которой определенным обра зом отражают изменения состава почвы и ряда других ее свойств, поскольку окраска почвы в первую очередь зависит от ее химиче ского и минералогического состава, что было отмечено еще на заре почвоведения, а в качественном отношении и в древности Действительно, опытный почвовед по одной только окраске может вынести вполне достоверные сведения о многих свойствах почвы и ее плодородии в целом
Окраска почвы частично наследуется от почвообразующей породы, особенно в нижних горизонтах, но в основном является результатом почвообразования.
Черная (темно-серая, темно-бурая) окраска почвы обычно связана с содержанием в ней гумуса — специфического почвен ного органического вещества Вообще говоря, чем больше гумуса в почве, тем она темнее окрашена. Однако это правило не является абсолютным и действует только в пределах конкретных типов почв Во-первых, не всякий гумус придает почве черную окраску Он мо жет быть светлоокрашенным, как в некоторых тундровых, лесных или пустынных почвах горизонт А дерново-подзолистой почвы имеет светло-серую окраску, а южного чернозема — черную при одном и том же содержании гумуса около 3,5%. Черная окраска появляется в том случае, если в почве накапливается высокополимеризованный гуматный гумус. Фульватный гумус дает светлую
50
окраску почв (серую, бурую, желтоватую). Особенно интенсив ный черный цвет имеют почвы с монтмориллонитовым составом глинистой фракции. Если в почве много монтмориллонитовых глин, то черная окраска может быть и при малом содержании гу муса вследствие образования особых гумусо-глинистых комплек сов: темные вертисоли имеют близкую к черной окраску при со держании гумуса 1—2%. Так что полной корреляции между со держанием гумуса и интенсивностью черной окраски в почвах нет, если рассматривать это явление в общем масштабе; в пределах же какого-то конкретного типа почвы, например типа серых лесных почв, может быть найдена и прямая корреляция.
Наряду с гумусом черную окраску имеют такие компоненты почв, как некоторые сульфиды, гидроксиды железа и марганца, темные первичные минералы, древесный и каменный уголь. Тем ная окраска некоторых почв может быть связана иногда со специ фикой почвообразующей породы.
Белая окраска и соответственно светлые тона других окрасок вызваны в почве преимущественно присутствием в ее составе та ких компонентов, как кварц, каолинит, известь, водорастворимые соли, гипс. Светлую окраску придают почве и некоторые первичные минералы, например полевые шпаты.
Красная окраска обусловлена накоплением в почве оксидов железа, в основном в форме гематита или турьита. Чем более дре нирована, т. е. чем более окислена и менее гидратирована богатая оксидами железа почва, тем более яркую красную окраску она имеет.
Желтая окраска определяется наличием гидроксидов железа, прежде всего лимонита. Яркую соломенно-желтую окраску дает ярозит — сульфат железа в осушенных маршевых почвах.
Бурую окраску имеют почвы с высоким содержанием иллита, слюдистых минералов, смеси в разной степени гидратированных оксидов железа.
Пурпурную и фиолетовую окраску почвам иногда придают ок сиды марганца.
Синеватые, голубоватые, зеленоватые, оливковые, сизые тона окраски связаны с наличием в почве соединений железа (II) вслед ствие преобладания анаэробиозиса в условиях избыточного ув лажнения.
Описанные окраски редко существуют в почвах в чистом виде, значительно чаще — в виде переходных или смешанных окрасок, что отражает соответствующие соотношения компонентов в со ставе почвенной массы. Это смешение было специально исследо вано С. И. Тюремновым и С. А. Захаровым в 1927 г., которые при шли к заключению, что все разнообразие окрасок почв образуется при смешении в разных пропорциях трех компонентов: Fe2О3× ×nH2О (красный цвет); SiO2, Al2O3, СаСОз (белый цвет) и гумуса (черный цвет).
Необходимо иметь в виду, что красящие компоненты почвы — это в значительной степени пленки каких-то веществ, обволаки-
51
вающие зерна первичных минералов. Снятие железистых или гу мусовых пленок, например, в природном процессе отбеливания или каким-то приемом в лаборатории, приводит к существенному ос ветлению почвенной массы, которая обычно при этом становится белесой вследствие преобладания кварцевых зерен в большинстве почв.
Часто в почвах встречается неоднородная, пятнистая окраска, что имеет определенное диагностическое значение и является, как правило, следствием какого-то чередования процессов, например окисления и восстановления, как во времени, так и в пространстве почвенного тела.
Окраска почвы в сильной степени зависит от ее увлажнения (влажная почва всегда темнее, чем сухая), степени агрегированности. Обычно окраска внутренних частей структурных отдельностей почвы существенно отличается от окраски их поверхност ных слоев, отражая соответствующие различия в составе и строе нии почвенной массы.
1.8. Структура почв
Каждый почвенный горизонт имеет определенную структуру, т. е. состоит из структурных отдельностей (агрегатов, комков, педов) того или иного размера, формы, той или иной прочности и какого-то количества внеструктурной (апедальной) массы. Выде ляются три группы структурных отдельностей в почвах (мм):
микроагрегаты . . . |
|
. |
< |
0,25 |
мезоагрегаты |
. |
. . |
0,25—7 (10) |
|
макроагрегаты . . . . |
|
|
> 7 |
(10) |
Согласно Н. А. Качинскому, почвенная структура — это со вокупность агрегатов различной величины, формы, порозности, механической прочности и водопрочности, характерных для каж дой почвы и ее горизонтов. При этом под агрегатами понимается совокупность механических элементов или элементарных почвен ных частиц, взаимно удерживающихся в силу коагуляции кол лоидов, склеивания, слипания их в результате действия сил Ван-дер-Ваальса, остаточных валентностей и водородных свя зей, адсорбционных и капиллярных явлений в жидкой фазе, а также с помощью корневых тяжей, гифов грибов и слизи микро организмов.
Учение о почвенной структуре создано трудами П. А. Костычева, В. Р. Вильямса, А. Г. Дояренко, М. Пигулевского, Н. А. Качинского, П. В. Вершинина, Л. Д. Бэвера, И. Н. Антипова-Ка- ратаева; морфологией почвенной структуры специально занима лись С. А. Захаров, С. С. Никифоров, Ф. Дюшофур, В. Кубиена, Р. Брюэр, Е. Мюккенхаузен, И. Либерот.
Надо заметить, что с агрофизической и морфолого-генети- ческой точек зрения почвенная структура — это разные понятия. С агрономической точки зрения структурной почвой называется
52