4.2. Морфологические особенности почвенного профиля

В полевых условиях почвы изучают и определяют на основании внешних или морфологических признаков, которые отражают внутренние процессы, проходящие в почвах, их происхождение и историю развития.

Для описания почв, установления границ горизонтов и отбора образцов закладывают специальные ямы, которые называются почвенными разрезами. Они бывают трех типов: полные разрезы (до глубины 1,5-5,0 м), полуямы (до 0,75-1,25 м) и прикопки (менее 0,75 м).

Общий вид почвы со всеми почвенными горизонтами называют строением почвы. Почвенные горизонты – слои, формирующиеся в результате естественного расчленения почвы в процессе ее образования. Каждый горизонт более или менее однороден по составу, свойствам и может подразделяться на подгоризонты. Совокупность горизонтов образует

55

генетический профиль почвы, суммарная мощность которого составляет от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров.

Изучая черноземы, образованные в лессах, В.В. Докучаев обозначил самый верхний, богатый органическим веществом горизонт символом «А», минеральное вещество лесса – символом «С», а промежуточный между ними слой – символом «В».

Сверху вниз различают следующие почвенные горизонты и подгоризонты.

Подгоризонт А₀ - лесная подстилка или степной войлок. Представляет собой опад растений на различных стадиях разложения.

Подгоризонт А₁ – минеральный гумусово-аккумулятивный. Это наиболее темноокрашенный слой, в котором происходит накопление органического вещества в форме гумуса (от лат. Gumus – земля). Характеризуется разрушением минералов группы алюмосиликатов и накоплением органно-минеральных комплексов.

Подгоризонт А₂ – подзолистый или элювиальный. Формируется под влиянием кислотного или щелочного разрушения минеральной части почвы. Это сильно осветленный рыхлый слой, обедненный гумусом и глинистыми частицами за счет вымывания их в нижележащие слои и обогащенный остаточным кремнеземом SiO₂.

Подгоризонт А_п – пахотный. Изменен продолжительной обработкой и сформирован из различных почвенных слоев.

Объединенный поверхностный горизонт А, состоящий из органических остатков со степенью разложения более 50 % и гумуса с примесью минеральных компонентов, называют перегнойным. Его мощность меняется от первых сантиметров до десятков сантиметров.

Горизонт В – иллювиальный. Этот уплотненный горизонт бурого или красновато-бурого цвета характеризуется накоплением глины, окислов железа, алюминия и других коллоидных веществ за счет вмывания их из

56

вышележащих подгоризонтов. В случае, если в почвенном профиле не наблюдается существенное перемещение веществ, горизонт В является переходным слоем к почвообразующей породе и характеризуется постепенным ослаблением процессов аккумуляции гумуса и разложения первичных минералов. В пределах горизонта выделяют подгоризонт с преобладанием гумусовой окраски. В₁, подгоризонт слабой и неравномерной гумусовой окраски В₂ и подгоризонт окончания гумусовых затеков В₃.

Подгоризонт В_к – горизонт максимальной аккумуляции карбонатов. Располагается в средней или нижней части профиля и характеризуется видимыми вторичными выделениями солей в виде налетов, прожилок и редких конкреций.

Горизонт G – глеевый. Представлен в почвах с постоянно избыточным увлажнением. Восстановительные процессы определяют типичную сизую, серовато-голубую или грязно-зеленую окраску, слитость и вязкость.

Горизонт С – материнская порода, из которой сформировалась данная почва. Горизонт не затронут специфическими процессами почвообразования.

Горизонт D – подстилающая горная порода, залегающая ниже материнской и отличающаяся от нее текстурно-литологическими признаками.

Помимо указанных, выделяют также переходные подгоризонты, причем сопутствующий процесс обозначают подстрочной буквой, например: А_2g - подзолистый подгоризонт с признаками оглеения.

При описании профиля отмечают характер перехода одного горизонта в другой. Существуют следующие градации переходов: 1) резкий переход одного горизонта другим происходит на протяжении 2-3 см; 2) ясный переход – на протяжении 5 см; 3) постепенный переход – более 5 см.

К морфологическим свойствам почв относятся.

Цвет почвы используется для присвоения названий почвам. Гумус окрашивает горизонты в темные цвета: черные, серые и коричневатые,

57

железо F³⁺ - в бурые и красные. Белесые тона свидетельствуют о наличии процессов оподзоливания – вымывания продуктов разложения минеральной части почв или засоления.

Влажная почва имеет более темную окраску, чем воздушно-сухая. Поэтому определение окраски производят на образцах, доведенных до воздушно-сухого состояния, т.е. высушенных в сухом помещении или на воздухе, но не на солнце.

Степень влажности заметно влияет на выраженность других морфологических признаков почв. Различают пять степеней влажности почв: 1) сухая почва пылит, присутствие влаги на ощупь не ощущается; влажность почвы близка к гигроскопической (в воздушно-сухом состоянии); 2) влажноватая почва холодит руку, не пылит, при подсыхании немного светлеет; 3) влажная почва – на ощупь явно ощущается влага; почва увлажняет фильтровальную бумагу, при подсыхании значительно светлеет; 4) сырая почва при сжимании в руке превращается в тестообразную массу, а вода смачивает руку, но не сочится между пальцами; 5) мокрая почва – при сжимании в руке из почвы выделяется вода, которая сочится между пальцами; почвенная масса обнаруживает текучесть.

Минеральные частицы почвы называют механическими элементами. Элементы, близкие по размерам, объединяют во фракции. Группировку механических элементов по размерам именуют классификацией этих элементов. Совокупность фракций характеризует механический состав почвы. По преобладанию частиц той или иной крупности почвы относят к песчаным, суглинистым и глинистым разновидностям, а в зависимости от содержания глины почвы делятся на категории. Например: в суглинистых почвах глины содержится от 20 до 50 %.

Механический состав почвы зависит от типа материнской породы, характера процессов почвообразования и определяет ее производственную ценность. С механическим составом связаны почти все физические и физико-

59

механические свойства почвы, такие как влагоемкость, водопроницаемость, воздушный и тепловой режимы.

Глинистые почвы в сухом состоянии с большим трудом растираются между пальцами. В растертом состоянии ощущается однородный тонкий порошок. Во влажном состоянии эти почвы сильно мажутся, хорошо скатываются в длинный шнур, из которого легко можно сделать кольцо.

Суглинистые почвы при растирании в сухом состоянии дают тонкий порошок, в котором прощупывается некоторое количество песчаных частиц. Во влажном состоянии раскатываются в шнур, который разламывается при сгибании в кольцо. Легкий суглинок не дает кольца, а шнур растрескивается и дробится при раскатывании. Тяжелый суглинок дает кольцо с трещинами.

Супесчаные почвы легко растираются между пальцами. В растертом состоянии явно преобладают песчаные частицы, заметные даже на глаз. Во влажном состоянии образуется лишь подобие шнура.

Песчаные почвы состоят только из песчаных зерен с небольшой примесью пылеватых и глинистых частиц. Почва бесструктурна, не обладает связностью.

Название почвы по механическому составу дается по данным лабораторного анализа верхнего (0-25 см) горизонта.

Под структурностью почвы понимают ее способность естественно распадаться на структурные отдельности, состоящие из склеенных гумусом и глинистыми частицами механических элементов. Каждому типу почв и каждому генетическому горизонту свойственны определенные типы структур. Например: для гумусовых горизонтов характерна комковато-зернистая структура; для элювиальных – пластическая; для иллювиальных – призматическая или глыбистая.

В полевых условиях структуру почвы определяют следующим образом. Из исследуемого горизонта ножом вырезают небольшой образец грунта и подбрасывают несколько раз на ладони или лопате до тех пор, пока он не

60

распадается на структурные отдельности, Рассматривая эти структурные элементы, определяют степень их однородности, размер, форму, характер поверхности. Данные наблюдений заносят в почвенный дневник.

Под сложением (текстурой) почвы понимают внешнее выражение степени и характера ее плотности. При анализе почвенных горизонтов обращают внимание на сеть трещин и пустот, различных по форме и размерам. Эти пустоты могут быть расположены как внутри структурных отдельностей, так и между ними. По величине и форме плоскостей выделяют типы сложения почв.

В сухом состоянии различают следующие градации плотности почв: 1) очень плотное, или слитное, сложение – почва не поддается действию лопаты; 2) плотное сложение – лопата с трудом входит в почву на глубину 4-5 см, почва с трудом разламывается руками ; такое сложение характерно для тяжелых глинистых неокультуренных почв; 3) рыхлое сложение – лопата легко входит в почву, почва хорошо оструктурена, но структурные агрегаты слабо сцементированы между собой; таковы супесчаные почвы и верхние горизонты суглинистых почв; 4) рассыпчатое сложение – почва обладает сыпучестью, отдельные частицы не сцементированы между собой; отмечается для супесчаных и бесструктурных пахотных горизонтов.

Сложение зависит от механического и химического состава почвы, а также от степени ее увлажнения.

Аэрация определяется как проникновение атмосферного воздуха в поры почвы и зависит от ее порозности.

Поступление влаги в почву складывается из впитывания при частичном заполнении пор водой и фильтрацией. Совокупность этих явлений объединяют понятием «водопроницаемость почвы». По скорости впитывания воды различают почвы хорошо-, средне- и слабоводопроницаемые. Фильтрация в почве, то есть нисходящее движение влаги при заполнении всех пор водой, зависит от ее механического состава, водопрочности

61

агрегатов, плотности и сложения.

Количество воды, характеризующее водоудерживающую способность почвы, называют влагоемкостью. В зависимости от сил, удерживающих влагу в почве, различают максимальную адсорбционную влагоемкость (влага закрепленная на поверхности частиц действием сорбционных сил), капиллярную (запас воды, удерживаемый капиллярными силами), полевую (максимальное количество воды в естественных условиях при отсутствии капиллярного подтока и ее притока извне) и полную влагоемкость, или водовместимость (содержание воды в почве при заполнении всех пор водой).

С капиллярной влагоемкостью связано понятие капиллярной каймы. Так называют весь слой влаги между зеркалом грунтовых вод и верхней границей фронта смачивания почвы.

Аэрация, водопроницаемость и влагоемкость являются важными характеристиками, влияющими на плодородие почвы и ее хозяйственной ценностью.

Под новообразованиями понимают локальные обособления вешеств в почвенных горизонтах, явно отличающиеся по своей морфологии и химическому составу от вмещающей их почвенной массы. Они служат важным диагностическим признаком для классификации почв.

Различают новообразования химического и биологического происхождения. По химическому составу новообразования делят на группы, а по внешнему облику – на формы. Новообразования представлены налетами на структурных отдельностях почвы, пятнами и пленками на стенках разреза, тонкими прожилками и натеками на камнях, а также игольчатыми кристаллами в виде инея или густых щеточек.

Форма новообразований зависит от состава солей, находящихся в почвенном профиле. В почвах аридных ландшафтов накапливаются воднорастворимые соли минеральных кислот: угольной – Na₂CO₃, CaCO₃, MgCO₃, NaHCO₃; соляной – NaCl, CaCl₂, MgCl₂; серной – Na₂SO₄, CaSO_4,

₆₂

MgSO₄. По степени растворимости в воде соли делятся на мало-, средне- и легкорастворимые. Малорастворимые соли – карбонаты кальция и магния, среднерастворимая соль гипс, остальные соли относят к легкорастворимым. Последние в концентрациях более 0,25 % токсичны для растений.

В почвенном профиле соли распределяются в соответствии с их растворимостью: легкорастворимые – выносятся за пределы профиля; среднерастворимые – отмечаются на глубине 1,5 м, а выше по профилю залегают малорастворимые соли.

В полевых условиях глубину залегания карбонатов определяют по реакции почвенной массы с раствором соляной кислоты. При наличии карбонатов происходит так называемое вскипание почвы в результате интенсивного выделения CO₂, а при невысоком содержании карбонатов наблюдается лишь слабое потрескивание.

Под включениями понимают предметы, механически включенные в массу почвы, не связанные с ней генетически. В их число входят обломки горных пород, не связанные с материнской породой, раковины, фрагменты древесины и остатки жизнедеятельности человека. Включения помогают сделать заключение о происхождении почвообразующей породы и возрасте почв.