Pochvovedenie_Kovda_chast1

Рассматривая почву как природное тело, необходимо разли­ чать следующие основные понятия

Строение почвы — специфическое для каждого почвенного типа сочетание генетических горизонтов, внутригоризонтных и внегоризонтных образований, составляющее в целом почвенный профиль

Сложение почвы — физическое состояние почвенного мате­ риала (в профиле почвы в целом или в ее отдельном горизонте), обусловленное взаимным расположением и соотношением в пространстве твердых частиц и связанных с ними пор (геометрия пространства, занятого почвенным материалом)

Структурность почвы — способность почвы распадаться в ес­ тественном состоянии при механическом воздействии (выкапыва­ нии или вспашке) на агрегаты (структурные отдельности, комки, педы) определенного размера и формы

Структура почвы — взаимное расположение в почвенном теле структурных отдельностей (агрегатов, педов) определенной формы и размеров

Состав почвы — соотношение (массовое или объемное) ком­ понентов почвенного материала, выражаемое в процентах его общей массы или объема, либо в долях единицы Различаются фазовый, агрегатный (структурный), микроагрегатный, грануло­ метрический (механический, текстура), минералогический и химический состав почвы

1.3. Почвенный профиль

Почвенным профилем называется определенная вертикальная последовательность генетических горизонтов в пределах почвен­ ного индивидуума, специфическая для каждого типа почвооб­ разования

Профиль почвы характеризует изменение ее свойств по вер­ тикали, связанное с воздействием почвообразовательного процес­ са на материнскую горную породу (рис 5) Наблюдается зако­ номерное, зависящее от типа почвообразования изменение гранулометрического, минералогического, химического состава, физических, химических и биологических свойств почвенного тела от поверхности почвы вглубь до незатронутой почвообра­ зованием материнской породы Это изменение может быть постепенным, что отражается плавным ходом соответствую­ щих кривых на графиках распределения, характеризующих те или иные параметры почвы, например содержание гумуса, илистых частиц, полуторных оксидов С другой стороны, кривые могут иметь ряд минимумов и максимумов, что отражает гори­ зонты выноса и аккумуляции тех или иных веществ, резкие различия в составе и свойствах горизонтов профиля

Главные факторы образования почвенного профиля, т е дифференциации исходной почвообразующей породы на генети-

38

Рис. 5. Строение профиля дерново-сильноподзолистой пахотной почвы на покров­ ном суглинке Смоленской области (1), лессивированного (выщелоченного) мощного чернозема на лессе Курской области (2) и типичного мощного чернозе­ ма на лессовидном суглинке Ульяновской области (3)

ческие горизонты, — это, во-первых, вертикальные потоки ве­ щества и энергии (нисходящие или восходящие в зависимости от типа почвообразования и его годовой, сезонной или много­ летней цикличности) и, во-вторых, вертикальное распределение живого вещества (корневые системы растений, микроорганизмы, почвообитающие животные).

Строение почвенного профиля, т. е. характер и последова­ тельность составляющих его генетических горизонтов, специфич­ но для каждого типа почвы и служит его основной диагности­ ческой характеристикой. При этом имеется в виду, что все гори­ зонты в профиле взаимно связаны и обусловлены. И хотя в разных типах почв отдельные горизонты могут иметь близкие признаки и свойства и быть аналогичными или однотипными в генетическом плане, как, например, гумусовый или глеевый горизонты в разных почвах, тем не менее для каждой конкретной почвы всегда имеется комплекс взаимосвязанных горизонтов, составляющих ее характерный профиль, а не их простая сумма. Генетическая целостность, единство почвенного профиля — ос­ новное свойство почвенного тела, почвы как таковой, формирую­ щейся в процессе почвообразования из исходной материнской породы как единое целое и развивающейся во времени в единстве составляющих ее генетических горизонтов.

1.4. Почвенные горизонты

Генетические почвенные горизонты — это формирующиеся в процессе почвообразования однородные, обычно параллельные

39

земной поверхности слои почвы, составляющие почвенный про­ филь и различающиеся между собой по морфологическим приз­ накам, составу и свойствам. Генетическими они называются потому, что образуются в процессе генезиса почв.

Генетические горизонты в почвенном профиле выступают как важнейшие однородные составные части почвенного тела, причем их однородность подразумевается только в масштабе рассмотре­ ния почвенного профиля. При ином, более детальном масштабе рассмотрения почвенные горизонты оказываются весьма неодно­ родными, устроенными очень сложно.

На заре развития почвоведения Докучаев выделил в почве всего три генетических горизонта: А — поверхностный гумусоаккумулятивный; В — переходный к материнской породе; С — материнская горная порода, подпочва.

Последующее развитие почвоведения привело к выделению довольно большого разнообразия генетических горизонтов раз­ личных почв, обозначаемых различными символами. До сих пор у почвоведов разных научных школ нет единства в диагностике и символике различных почвенных горизонтов, что создает не­ малые трудности в науке. Ниже приводится наиболее поздняя система выделения основных видов почвенных горизонтов, пред­ ставляющая собой синтез различных научных представлений, которая, надо надеяться, станет общепринятой и узаконенной

ввиде некоего стандарта. В этой системе символов, номенклатуры

идиагностики почвенных горизонтов приняты во внимание но­ вейшие достижения теории почвоведения, полученные разными научными школами.

Поверхностные органогенные горизонты. Т — торфяный гори­ зонт, формирующийся на поверхности в условиях постоянного избыточного увлажнения, но встречающийся иногда и в толще профиля при полициклическом почвообразовании, например в поймах рек, и характеризующийся специфической консервацией органического вещества растительных остатков без превращения его в гумус или сгорания. Торф по составу может быть древес­ ным, травяным (тростниковый, осоковый), моховым (зеленомоховой, сфагновый), лиственным, лишайниковым либо смешан­ ным. Содержание органического вещества в торфе более 35% по массе (более 70% по объему): Т° — олиготрофный (верховой) торф, Тт — эутрофный (низинный) торф.

Т1 —торфяный неразложенный — растительные остатки не разложены или только слабо разложены и почти полностью со­ хранили свою исходную форму (фибрист — Fibrist — в США и Канаде).

Т2 — торфяный среднеразложенный — растительные остатки лишь частично сохранили свою форму в виде обрывков тканей

40

минерализованный — пахотный торфяный горизонт, измененный осушением и обработкой.

О (Аоили АО по старой системе) — лесная подстилка (Нл по системе УССР) или степной войлок (Нс по системе УССР) — маломощный (до 20 см) поверхностный слой разлагающегося (разные подгоризонты находятся на разных стадиях разложе­ ния) органического вещества, частично, особенно в нижней части, перемешанного с минеральными компонентами (преимуществен­ но механически); содержит более 35% по массе (более 70% по объему) органического вещества. О1 — свежий или слабо раз­ ложившийся опад, в котором растительные остатки почти пол­ ностью сохранили свою исходную форму — слой опада L.О2 — растительные остатки лишь частично сохранили свою форму в виде обрывков тканей — слой ферментации F.О3 — сплошная органоминеральная масса без видимых -следов растительных ос­ татков — слой гумификации Н.

Aal — водорослевая корочка — поверхностная хорошо отсла­ ивающаяся от нижележащей почвы корочка водорослей и их остатков, черная в сухом состоянии и зеленеющая при увлажне­ нии, с большой примесью минеральных частиц в нижней части, мощностью в несколько миллиметров, характерная для сухостепных, полупустынных и пустынных почв.

Ad — дернина — органоминеральный гумусо-аккумулятивный поверхностный горизонт почв, формирующийся под травянистой растительностью, особенно луговой, и состоящий по крайней мере на половину по объему из корней растений.

AT (ТН по системе УССР) — перегнойный горизонт — гумусоаккумулятивный горизонт, содержащий от 15 до 35% по массе органического вещества, иловатый, черный, мажущийся, тво­ рожистой структуры или бесструктурный, постоянно или пери­ одически насыщенный водой.

А (А1 или А1 по старой системе, Н по системе УССР) — гумусовый горизонт — поверхностный или лежащий под гори­ зонтами О, Aal, Ad, Ар, темноокрашенный (наиболее темный в профиле) гумусо-аккумулятивный горизонт с содержанием ор­ ганического вещества до 15% по массе.

Ар (Ап или Апах по старой системе, Нп по системе УССР) — пахотный горизонт — поверхностный гумусовый горизонт почв,

преобразованный периодической обработкой в земледелии.

Поверхностные неорганические горизонты. К — корковый го­ ризонт — светлая хрупкая ячеистая корочка мощностью до 5 см на поверхности почвы, часто с полигональным растрескиванием, легко отделяющаяся от нижележащей почвы, относительно обо­ гащенная кремнеземом и лишенная солей, причем кварцевые зерна и зерна других первичных минералов лишены оксидных пленок и не соединяются цементирующими мостиками, за исклю­ чением случайных карбонатных («сухарный горизонт», «корка», «ноздреватый горизонт»).

41

Q — подкорковый горизонт, находящийся обычно под кор­ ковым горизонтом, светлоокрашенный, сильнопористый, чешуй­ чатый или слоеватый горизонт сухостепных, полупустынных или пустынных почв («слоеватый горизонт»), часто выходящий на поверхность.

S - солевая корка — белая корка солей или обильные вы­ цветы солей на поверхности почвы.

Подповерхностные горизонты. Е (А2 или А2 по старой систе­ ме) — элювиальный горизонт — осветленный, обычно белесый (палево-белесый, серо-белесый, сизо-белесый, белый), располага­ ющийся под каким-либо из органогенных горизонтов и подстила­ емый обычно иллювиальным горизонтом; по происхождению может быть подзолистый (кислотный гидролиз минералов и вынос продуктов разрушения), лессивированный или псевдоподзолистый

(вынос пылеватых или илистых частиц без их разрушения), от­ беленный или сегрегированный (снятие и вынос или сегрегация полутораоксидных пленок с минеральных зерен), осолоделый (щелочной гидролиз минералов и вынос продуктов разрушения),

глеево-элювиальный или псевдоглеевый (разрушение и вынос в переменно-восстановительной среде на контакте с подстила­ ющим водоупорным горизонтом).

В — минеральный внутрипочвенный горизонт, лежащий в сред­ ней части профиля и отличающийся по своим свойствам от любого поверхностного горизонта, а также от горизонтов Е, G, С, D, R. Горизонт В в почвоведении — это очень сложное и сбор­ ное понятие. С одной стороны, он включает иллювиальные го­ ризонты (I по системе УССР), среди которых выделяются гли­ нисто-иллювиальные (Bt), железисто-иллювиальные (Bf), гумусоиллювиальные (Bh), солонцовые (Впа), карбонатные (Вса), солевые (Bsa), гипсовые (Bcs) или смешанные (Bth, Bfh и т. п.), а с другой — метаморфические горизонты, образованные при трансформации минералогического состава на месте: сиаллитнометаморфический (Вm), ферраллитно-метаморфический (Box). Иллювиальный горизонт называют обычно «В текстурный», а ме­

G (G1 no системе УССР) — глеевый горизонт — минеральный горизонт, формирующийся в условиях постоянного избыточного увлажнения, характеризующийся преобладанием тусклой голу­ боватой, сизой, оливковой окраски, иногда с ржавыми пят­ нами.

Грунтовое оглеение подчеркивается снизу (G), а поверхност­ ное — сверху (). Глееватые горизонты имеют в дополнение к ос­ новному символу малый индекс g, например Ag, Bg, Cg, когда степень оглеения недостаточна для выделения самостоятельного глеевого горизонта.

Подпочвенные горизонты. С (Р по системе УССР) —материн­ ская горная порода, а точнее горизонт, лежащий под любым из

42

описанных выше почвенных горизонтов, сходный с ними литологически и не имеющий их признаков (предположительно мате­ ринская порода).

D — подстилающая порода — рыхлая горная порода, лежащая под горизонтом С и отличающаяся от него в литологическом от­ ношении.

R — плотная (массивно-кристаллическая) почвообразующая или подстилающая порода.

В случае выделения в пределах генетического горизонта подгоризонтов они обозначаются по порядку сверху вниз допол­ нительными индексами, причем для горизонтов Т, AT, А и Ар используются штрихи, например Т1', Т1" или А', А", А'", а для других горизонтов используется цифровой индекс, например В1, В2, ВЗ и т. д.

Переходные горизонты, обладающие свойствами как выше­ лежащего, так и нижележащего, при постепенной смене одного другим обозначаются смешанными символами, например АЕ, АВ, ЕВ, ВС и т. п. Смешанные горизонты, включающие в себя мор­ фологически оформленные участки вышележащего и нижележа­ щего горизонтов, также получают комбинированные символы, но обозначаемые иначе: А/Е, А/В, Е/В, В/С и т. д. Погребенные горизонты выделяются квадратными скобками [А]. В случае литологической смены в пределах почвенного профиля соответству­ ющие слои обозначаются сверху вниз порядковыми римскими номерами, например IA, IIА, IIIB, IIIC... .

Кроме указанных основных почвенных горизонтов, встреча­ ющихся в разных конкретных проявлениях и сочетаниях в боль­ шинстве почв, есть и несколько специфических внутрипочвенных горизонтов, характеризующих определенные типы почв. К ним относятся:

L — латерит — очень твердый сплошной железистый горизонт (панцирь) ячеистого (вермикулярный, ячеистый латерит — Lpl) или конкреционного (пизолистый, гороховый латерит — Ln) строения, состоящий преимущественно из оксидов железа и алю­ миния с примесью кварца и каолинита; образуется за счет необратимой дегидратации и кристаллизации оксидов железа при механическом разрушении и выносе каолинитового материала из железистой матрицы при формировании из вышедшего на по­ верхность плинтита под воздействием атмосферных агентов либо путем аллохтонного накопления железа из грунтовых вод при их латеральном перемещении.

Р1 — плинтит — внутрипочвенный уплотненный, но свободно режущийся лопатой горизонт, имеющий ферраллитную (каолинитовую) основу, вторично-гидрогенно обогащенную оксидами железа; имеет пеструю окраску при чередовании белесовато-жел­ тых и красных пятен; иногда в нем обильны железистые конкре­ ции диаметром 0,5—1,0 см; при выходе на поверхность необра­ тимо отвердевает, превращаясь в латерит.

F — фраджипэн — очень твердый и хрупкий глинистый гори-

43

зонт с резкой верхней и диффузной нижней границами, разделя­ ющийся на неправильные многогранники (полигоны на верти­ кальном срезе) белесыми прожилками; при увлажнении не раз­ мягчается, как обычная глина, а сразу распадается на мелкие отдельности; формируется иногда в нижней части иллювиального горизонта некоторых типов почв бореального пояса.

Р — плотная внутрипочвенная кора — очень твердый, «камен­ ный» горизонт, цементированный, какими-либо соединениями в результате их гидрогенного поступления и отложения внутри

кора (петрокальциевый горизонт) — Рса, кремневая кора (дурипэн, силкрит) — Psi.

М — мягкая внутрипочвенная кора — мягкий, мучнистый горизонт, сформированный какими-либо соединениями в резуль­ тате их гидрогенного поступления и отложения внутри почвенной толщи вплоть до образования почти чистого слоя этих соедине­

N — конкреционный горизонт— рыхлый внутрипочвенный го­ ризонт, содержащий более 50% объема различных конкрецион­

с указанными основными символами широко используются дополнительные обозначения малыми буквами латинского алфа­ вита, которые становятся справа от основного символа горизон­ та, с тем чтобы подчеркнуть его специфику:

са—наличие карбонатов кальция; cs—наличие гипса (в этом случае не отмечается наличия карбонатов); sa—присут­ ствие легкорастворимых солей (в этом случае не отмечается на­ личие ни гипса, ни карбонатов); t — присутствие иллювиированной глины; h — наличие иллювиированного гумуса; па — присут­ ствие солоноватости; m — сиаллитная метаморфизация; f — наличие признаков аккумуляции железа; ох — ферраллитная метаморфизация; g — присутствие признаков оглеения (глееватость); n — присутствие конкреций; р — распахиваемый гори­ зонт; е — наличие признаков элювиирования; v — признаки сли-

44

записывать строение почвенного профиля соответствующим об­ разом, например:

O-Е-ЕВ-В1-В2-ВС-С — подзолистая почва; Ap-E-EB-B1-Bg-BCg-Cg — дерново-подзолистая пахотная глубинно-глееватая почва;

A-AB-Bt-Bca-BCca-Cca — выщелоченный чернозем; А-АВ-Вса-ВСса-Сса — типичный чернозем; А-АВ-Вnса-ВСса-Сса — обыкновенный чернозем; A-AB-Bca-Bcs-Cca — южный чернозем;

T1-T2-G — торфяно-глеевая почва; AT'-AT"-G — перегнойно-глеевая почва; Ad-A-Bg-G — дерново-глеевая почва.

В современной систематике почв США наряду с указанной общей систе­ мой генетических почвенных горизонтов используется и концепция так называе­ мых диагностических горизонтов почв, под которыми понимаются такие специ­ фические генетические почвенные горизонты, общие для ряда типов почв, кото­ рые могут быть использованы для их диагностики. Эти горизонты определя­ ются комплексом качественно-количественных параметров, например определен­ ной мощностью, содержанием гумуса, насыщенностью основаниями и т. д.

Эта концепция и соответствующая номенклатура диагностических горизон­ тов получили широкое распространение в мировом почвоведении и используются в ряде стран, хотя и с некоторыми оговорками. Дополнительно при этом введено понятие эпипедона, под которым понимаются прокрашенные гумусом поверхностные горизонты почв.

Выделяются следующие диагностические горизонты, точная количественная спецификация которых может быть найдена в соответствующих руководствах, а ниже даются лишь обобщенные характеристики, достаточные для понимания общей концепции.

Моллевый эпипедон (Mollic от лат. mollis — мягкий) — мощный, темный, многогумусный, структурный (комковатый или зернистый), насыщенный осно­ ваниями (> 50%).

Антропогенный эпипедон (Anthropic от греч. anthropos - человек) - - сходный по всем признакам с моллевым, но содержащий более 250 ppm P2O5.

Темный эпипедон (Umbric от лат. umbra — тень) - сходный с моллевым по мощности, окраске, гумусированности, но отличающийся по структурности

на приусадебных участках, имеющий мощность более 50 см и обычно содержа­ щий включения кирпича, осколков и пр.

Светлый эпипедон (Ochric от греч. ochros -- бледный) - гумусовый го­ ризонт, имеющий либо светлую окраску, либо малую мощность, либо малую гумусированность и по этим показателям не отвечающий спецификациям иных эпипедонов.

Аргилловый горизонт (Argillic от греч. argillos — глина) — глинисто-иллю­ виальный горизонт В.

Подплужный горизонт (Agric от лат. ager — поле) — иллювиальный гори¬ зонт, сформированный под пахотным в результате ежегодной вспашки на одну и ту же глубину (плужная подошва).

45

Натриевый горизонт (Natric от лат. natrium - натрий) — глинисто-иллюви­ альный горизонт В, который в дополнение к характеристикам аргиллового горизонта имеет столбчатую или призматическую структуру и содержание обмен­

гумусо-иллювиальный горизонт, не располагающийся непосредственно под элю­ виальным горизонтом Е.

Сподовый горизонт (Spodic от греч. spodos — зола) — гумусо-иллювиальный горизонт, располагающийся непосредственно под элювиальным горизонтом Е или

черная до темно-красной прослойка, сцементированная железом, железом и марганцем либо железом и гумусом.

железа были сегрегированы до такой степени, что окраска горизонта определяет­ ся цветом первичных песчаных или пылевых частиц, а не пленками на этих

Большинство из перечисленных диагностических горизонтов имеют вполне определенный генетический смысл, но их содержание в ряде случаев искусствен­ но ограничено «диагностическими» количественными критериями

1.5.Типы строения почвенного профиля

Всоответствии с характером соотношения различных гори­ зонтов в большом разнообразии строения почвенного профиля можно выделить несколько типов, которые, вообще говоря, связаны с определенными типами почвообразования, возрастом почв и их нарушенностью природными или техногенными педотурбациями.

Простое строение профиля включает в себя следующие пять типов: 1) примитивный профиль с маломощным горизонтом А либо АС, лежащим непосредственно на материнской породе;

46

2) неполноразвитый профиль, имеющий полный набор всех ге­ нетических горизонтов, характерных для данного типа почвы, но укороченных, с малой мощностью каждого горизонта; 3) нор­ мальный профиль, имеющий ПОЛНЫЙ набор всех генетических горизонтов, характерных для данного типа почвы, с мощностью, типичной для неэродированных почв плакоров; 4) слабодифференцированный профиль, в котором генетические горизонты вы­ деляются с трудом и очень постепенно сменяют друг друга; 5) нарушенный (эродированный) профиль, в котором часть верх­ них горизонтов уничтожена эрозией.

Сложное строение почвенного профиля также характеризуется пятью типами; 1) реликтовый профиль, в котором присутству­ ют погребенные горизонты или погребенные профили палеопочв; с другой стороны, в профиле могут присутствовать не погребен­ ные, а реликтовые горизонты, являющиеся следами древнего почвообразования, идущего сейчас по иному типу; 2) много­ членный профиль формируется в случае литологических смен в пределах почвенной толщи; 3) полициклический профиль образуется в условиях периодического отложения почвообразующего материала (речной аллювий, вулканический пепел, эоловый нанос); 4) нарушенный (перевернутый) профиль с ис­ кусственно (деятельностью человека) или природно (например, при ветровалах в лесу) перемещенными на поверхность ниже­ лежащими горизонтами; 5) мозаичный профиль, в котором генетические горизонты образуют не последовательную по глуби­ не серию горизонтальных слоев, а прихотливую мозаику, сменяя друг друга пятнами на небольшом протяжении.

Систематика типов строения почвенного профиля может быть построена и по иному принципу, т. е. не на основе соотноше­ ния тех или иных генетических почвенных горизонтов, как при­ веденная выше, а на основе анализа распределения веществен ного состава почвы по ее вертикальному профилю. При этом может рассматриваться какое-то одно вещество или одна группа веществ (например гумус, известь, гипс, водорастворимые соли, глинистые минералы, полуторные оксиды), либо совокупность педохимически сопряженных веществ. Это распределение также определенным образом отражается и в морфологии почвы, например в окраске почвы и ее плотности, в характере и распределении новообразова­ ний. В указанном отношении почвенные профили могут быть разде­

с глубиной, причем кривая распределения вещества, например гумуса, может иметь регрессивно-аккумулятивный (вогнутая),

прогрессивно-аккумулятивный (выпуклая) или равномерно-акку­ мулятивный характер;

— элювиальный профиль с минимумом вещества на поверх­ ности при постепенном увеличении его содержания с глубиной, причем опять-таки кривая распределения вещества, например

47