Характер переходов между горизонтами в почвенном профиле, форма границ горизонтов и степень их отчетливости имеют важное генетическое значение и служат существенным морфологическим признаком почвы, поскольку это один из критериев определения интенсивности почвообразования и его общей направленности; часто характер переходов в профиле имеет и диагностическое значение. Разные почвы имеют разный характер переходов в профиле, что определяется типом, возрастом и интенсивностью почвообразовання в соответствии с комплексом факторов окружающей среды. По форме выделяются восемь основных типов границ между почвенными горизонтами.
Ровная граница характерна для большинства почв, особенно в нижних, в наименьшей степени дифференцированных частях почвенного профиля. Обычно такая форма встречается при постепенности переходов между горизонтами. Но в некоторых случаях ровная граница может характеризовать н резкий переход: в случае пахотного горизонта обрабатываемых почв, в случае образования горизонта под влиянием грунтовых вод или их капиллярной каймы, в случае горизонтальной слоистости почвообразующей породы.
Волнистая граница часто характеризует низ гумусового горизонта в лесных почвах или переходы между подгоризонтами одного н того же горизонта. Иногда такая форма границы имеется и у пахотного горизонта, особенно на вновь осваиваемых целинных или залежных землях. Для волнистой границы характерно отношение амплитуды к длине волны менее 0,5. В зависимости от условий такая граница может быть мелковолнистой (длина волны 10 см).
Карманная граница характерна для низа гумусового горизонта степных почв. Как и первые две, карманная форма характерна для нижней границы горизонтов со слабым развитием элювиальных явлений, это преимущественно граница аккумулятивных горизонтов. Карманная форма границы выделяется при отношении глубины к ширине затеков (карманов) от 0,5 до 2. Если отношение менее 0,5, то граница будет волнистая; если оно больше 2, то граница будет языковатая. Граница может быть мелкокарманная (ширина карманов менее 5 см) и крупнокарманная (ширина более 10 см). Расстояние между отдельными карманами может варьировать в широких пределах, но обычно необходимо иметь минимум два кармана иа 1 м длины, чтобы говорить о карманной границе; в противном случае затек может быть описан как случайный при ровной границе.
Языковатая граница характерна для низа элювиальных горизонтов, но может быть встречена и в нижней части гумусовых горизонтов степных почв. Языковатость профиля характерна для дерново-подзолистых почв (по представлениям многих почвоведов США и Западной Европы языковатость осветленного горизонта отличает дерново-подзолистые почвы от лессивированных и псевдоглеевых; две последние почвы имеют ровную нижнюю границу осветленного горизонта). С другой стороны, языковатость гумусового горизонта характерна для большинства черноземов Сибири, где гумусовые языки глубоко проникают в толщу горизонта В. Образование языковатой границы связано с горизонтальной анизотропностью лежащего под соответствующим горизонтом материала, унаследованной от почвообразующей породы либо приобретенной в процессе почвообразования. Вертикальная трещиноватость, призмовидная структура способствуют появлению языковатости в профиле. Однако в каждом типе почвообразования могут быть свои конкретные факторы появления языковатости.
Граница может быть мелкоязыковатой (глубина языков до 5 см) и глубокоязыковатой (глубина языков более 10 см). Отношение глубины языков к их ширине колеблется в пределах от 2 до 5. При большем отношении граница будет затечной.
Почвоведы США явлению языковатости внутрипочвенной границы придают существенное диагностическое значение, причем только одному виду языковатой границы — между белесым и подстилающим его горизонтом, описывая это явление как «языковатость и пальчатость» (tonguing and interfingering). При этом различаются три рода языковатости.
Языковатость (tonguing) белесого материала — это проникновение осветленного материала в аргилловый или натриевый горизонт между структурными отдельностями на глубину более 5 см при ширине более 0,5 см при тяжелом, более 1 см при среднем и более 1,5 см при легком гранулометрическом составе горизонта В; языки должны составлять не менее 15% матрицы верхней части горизонта В.
Пальчатость (interfingering) белесого материала — это проникновение осветленного материала (горизонта Ag — Б. Р.) в аргилловый или натриевый горизонт между структурными отдельностями недостаточно широкое, чтобы характеризоваться как языковатость, но достаточное, чтобы образовать сплошную присыпку толщиной более 1 мм на поверхности структурных отдельностей (более 2 мм между двумя соседними отдельностями). Языковатость и пальчатость (tonguing and interfin-gering) белесого материала — сочетание двух явлений в одном переходе между горизонтами Aj и В.
Затечная граница характеризует обычно почвы с потечным характером гумуса (например, криогенные почвы) либо подвергающиеся очень глубокому периодическому растрескиванию (темные слитые почвы — вертисоли). Такая граница гумусового горизонта может сформироваться и под влиянием биологического фактора: затеки гумуса по ходам корней или ходам землероев. При затечной границе отношение глубины затеков к их ширине превышает 5 и может достигать нескольких десятков.
Размытая граница характерна для почв с сильным выражением элювиального процесса, в частности для сильнооподзоленных почв, когда нельзя провести четкую границу между горизонтами А, и В и приходится выделять подгоризонт А2В, представляющий собой именно пограничный слой, широкую размытую границу между горизонтами. Можно привести и другие примеры подобной границы, но важно подчеркнуть, что при этом не обязательно должен быть постепенный переход между горизонтами; наоборот, переход может быть очень ясным, но граница между горизонтами столь извилистая, что вся лежит в пределах какого-то слоя, выделяемого как переходный горизонт.
Пильчатая граница встречается довольно редко, но иногда описывается в подзолистых почвах на структурных глинах. Большей частью она трудно отделяется в натуре от волнистой границы и обычно описывается как последняя.
Полисадная граница — это тоже довольно редкое явление в почвенном покрове. Как правило, это граница между осолоделым и столбчатым горизонтом в солонцах при хорошей выраженности столбчатой структуры солонцового горизонта.
Описанные восемь типов внутрипочвенных границ между горизонтами не охватывают, конечно, всего разнообразия граничных форм в почвах, но с большей или меньшей точностью позволяют описывать явления с помощью общепонятных терминов, что очень важно в почвоведении. Что касается характера перехода между горизонтами на границах, то в этом отношении можно также выделить ряд дискретных видов перехода, условно описывающих явление общими терминами. По степени выраженности выделяют следующие виды. Резкий переход — граница между соседними горизонтами прослеживается в профиле совершенно четко и может быть выделена на стенке разреза ножом с неопределенностью в пределах 1 см, 2 см или 3 см при любой форме границы. Такой характер перехода обычно прослеживается при скачкообразном изменении степени оглиненности или гумусированности горизонтов, либо при наличии специфических горизонтов скоплений новообразований (псевдофибры, ортзанд, ортштейн, гипсовые, солевые или карбонатные коры). Резкий переход наблюдается часто на нижней границе пахотного горизонта разных почв. Ясный переход — граница между соседними горизонтами прослеживается в профиле четко и может быть выделена на стенке разреза с неопределенностью в пределах 1—3 см, 2—5, или 3 — 6. Такой переход характерен для нижней границы горизонта А подзолистых почв, для сильно оглеенных горизонтов, для нижней границы гумусового горизонта черноземов. Заметный переход — граница прослеживается с неопределенностью в пределах 3 — 5 см. Это обычно переход между подгоризонтами в нижней части профиля элювиально-иллювиальных почв. Постепенный переход — граница может быть выделена лишь с неопределенностью более 5 см (в пределах 6—10 см). Это характерный переход между всеми горизонтами в красноземах или фераллитных почвах, между подгоризонтами в гумусовом горизонте чернозема. Кроме перечисленных видов перехода, которые более или менее общеизвестны и используются всеми почвоведами, американские коллеги ввели понятие о «резком текстурном переходе» (abrupt textura change), под которым понимается резкий переход от светлого поверхностного горизонта или белесого горизонта к аргилловому горизонту при весьма существенном увеличении содержания глины на очень коротком расстоянии по глубине. Диагностическим для такого перехода служит изменение на расстоянии не более 7,5 см содержания глины минимум вдвое при ее содержании в верхнем горизонте до 20% и минимум на 20% при содержании более 20% (т. е. от 22 до 42%, например). Такой характер перехода считается диагностическим для определенного типа почв (группа планосолей по систематике ФАО).
Граница между горизонтами в профиле почвы выделяется обычно по ряду признаков. Наиболее четко она прослеживается по окраске. Но иногда этого признака бывает недостаточно. Подгоризонты в горизонте В, например подзолистой почвы или Краснозема, выделяются по плотности. Часто выделяются горизонты по структуре, по гранулометрическому составу, по наличию новообразований или включений. Изменение какого-либо одного существенного морфологического признака по вертикали служит показанием для выделения соответствующего горизонта или подгоризонта. Такими существенными признаками служат гранулометрический состав, окраска, структура, сложение (плотность, порозность), новообразования, включения, степень однородности (пятнистость). Поэтому при выделении границ почвенных горизонтов в профиле всегда обязательно полевое опробывание на все эти признаки. Особого рассмотрения заслуживает вопрос о границе между почвой и подпочвой, который имеет существенное значение для генетических интерпретаций почвенного профиля. В принципе, поскольку почва образуется из материнской горной породы постепенно со временем, то и переход от почвы к подстилающей ее не затронутой почвообразованием материнской породе осуществляется постепенно, порой совершенно незаметно для наблюдателя. Это наиболее распространенный случай на рыхлых почвообразующих породах, прошедших ранее цикл вьшетрнвання. Однако в некоторых случаях при формировании почв на плотных массивно-кристаллических вулканических или осадочных породах граница может быть весьма резкой, иногда даже без промежуточного щебнистого элювия, и тогда она имеет диагностическое (классификационное) значение. Почвоведы США («7-е Приближение») выделяют два типа перехода от почвы к плотной горной породе: скальный и параскальный-скальный переход (lithic contact) — это граница между почвой и сплошным плотным подстилающим материалом, который может быть трещиноват (при расстояниях между трещинами не менее 10 см), но без смещения отдельных обломков относительно всего слоя; во влажном состоянии этот материал невозможно копать лопатой, хотя можно долбить или царапать; если материал мономинеральный, то он должен иметь твердость выше 3 по шкале Моса, а если полиминеральный, то его обломки размером гравия не должны распадаться после 15-часового встряхивания в воде или в растворе гексаметафосфата натрия. Параскальный контакт (paralithic contact) — это граница между почвой и сплошным плотным подстилающим материалом, который, если мономинеральный, имеет твердость менее 3 по шкале Моса, а если полиминеральный, дает обломки размера гравия, распадающиеся после 15-часового встряхивания в воде или в растворе гаксаметафосфата натрия; во влажном состоянии такой материал можно с трудом копать лопатой, и он проницаем для корней; этот подстилающий материал включает такие осадочные породы, как песчаники, мергели, глинистые сланцы.
Мощность почвенного профиля
Понятие о мощности почвенного профиля является относительным. Можно долго спорить о том, какая почва «мощная», а какая «маломощная» и не прийти к единому мнению. Поэтому необходимы какие-то условные границы, как общие, так и специфические для разных типов почв. Под мощностью почвы понимается суммарная мощность всех входящих в ее профиль горизонтов вплоть до подпочвы, т. е. до горизонта С или D. В случае многочленной почвообразующей породы, когда в состав почвенного профиля включены слои разных пород, общий подход остается неизменным, т. е. определяется верхняя граница подпочвы и до нее измеряется мощность профиля. Термин «мощная почва» применяется в различном значении. С одной стороны, этим термином характеризуется общая мощность почвенного профиля вплоть до подпочвы, а с другой, и не менее редко, — лишь мощность гумусовых горизонтов; иногда термин применяется и при характеристике пахотного слоя почв. Целесообразно сохранить его только для характеристики общей мощности почвы, если речь идет о характеристике почвы или почвенного покрова в целом. Во всех других случаях необходимо использовать дополнительные уточнения в терминологии. Говоря о «мощной» почве, мы, естественно, противопоставляем ее «не мощной» почве, в чем и необходима определенная условность. В классификационном плане, когда понятие о мощности почвы используется для выделения видов почв по степени развития почвообразовательного процесса, градации мощности должны быть свои для каждого типа почвообразования. Мало того, берется мощность не всего почвенного профиля, а каких-либо определепных горизонтов, например, гумусового, подзолистого, надсолонцового, торфяного и т. д. Относительность понятия «мощная почва» всегда должна четко осознаваться. Все установленные градации мощности почвы условны и существенно меняются в разных почвенных школах и по мере накоплений знаний о почвах тех или иных территорий.
Ровная граница характерна для большинства почв, особенно в нижних, в наименьшей степени дифференцированных частях почвенного профиля. Обычно такая форма встречается при постепенности переходов между горизонтами. Но в некоторых случаях ровная граница может характеризовать н резкий переход: в случае пахотного горизонта обрабатываемых почв, в случае образования горизонта под влиянием грунтовых вод или их капиллярной каймы, в случае горизонтальной слоистости почвообразующей породы.
Волнистая граница часто характеризует низ гумусового горизонта в лесных почвах или переходы между подгоризонтами одного н того же горизонта. Иногда такая форма границы имеется и у пахотного горизонта, особенно на вновь осваиваемых целинных или залежных землях. Для волнистой границы характерно отношение амплитуды к длине волны менее 0,5. В зависимости от условий такая граница может быть мелковолнистой (длина волны 10 см).
Карманная граница характерна для низа гумусового горизонта степных почв. Как и первые две, карманная форма характерна для нижней границы горизонтов со слабым развитием элювиальных явлений, это преимущественно граница аккумулятивных горизонтов. Карманная форма границы выделяется при отношении глубины к ширине затеков (карманов) от 0,5 до 2. Если отношение менее 0,5, то граница будет волнистая; если оно больше 2, то граница будет языковатая. Граница может быть мелкокарманная (ширина карманов менее 5 см) и крупнокарманная (ширина более 10 см). Расстояние между отдельными карманами может варьировать в широких пределах, но обычно необходимо иметь минимум два кармана иа 1 м длины, чтобы говорить о карманной границе; в противном случае затек может быть описан как случайный при ровной границе.
Языковатая граница характерна для низа элювиальных горизонтов, но может быть встречена и в нижней части гумусовых горизонтов степных почв. Языковатость профиля характерна для дерново-подзолистых почв (по представлениям многих почвоведов США и Западной Европы языковатость осветленного горизонта отличает дерново-подзолистые почвы от лессивированных и псевдоглеевых; две последние почвы имеют ровную нижнюю границу осветленного горизонта). С другой стороны, языковатость гумусового горизонта характерна для большинства черноземов Сибири, где гумусовые языки глубоко проникают в толщу горизонта В. Образование языковатой границы связано с горизонтальной анизотропностью лежащего под соответствующим горизонтом материала, унаследованной от почвообразующей породы либо приобретенной в процессе почвообразования. Вертикальная трещиноватость, призмовидная структура способствуют появлению языковатости в профиле. Однако в каждом типе почвообразования могут быть свои конкретные факторы появления языковатости.
Граница может быть мелкоязыковатой (глубина языков до 5 см) и глубокоязыковатой (глубина языков более 10 см). Отношение глубины языков к их ширине колеблется в пределах от 2 до 5. При большем отношении граница будет затечной.
Почвоведы США явлению языковатости внутрипочвенной границы придают существенное диагностическое значение, причем только одному виду языковатой границы — между белесым и подстилающим его горизонтом, описывая это явление как «языковатость и пальчатость» (tonguing and interfingering). При этом различаются три рода языковатости.
Языковатость (tonguing) белесого материала — это проникновение осветленного материала в аргилловый или натриевый горизонт между структурными отдельностями на глубину более 5 см при ширине более 0,5 см при тяжелом, более 1 см при среднем и более 1,5 см при легком гранулометрическом составе горизонта В; языки должны составлять не менее 15% матрицы верхней части горизонта В.
Пальчатость (interfingering) белесого материала — это проникновение осветленного материала (горизонта Ag — Б. Р.) в аргилловый или натриевый горизонт между структурными отдельностями недостаточно широкое, чтобы характеризоваться как языковатость, но достаточное, чтобы образовать сплошную присыпку толщиной более 1 мм на поверхности структурных отдельностей (более 2 мм между двумя соседними отдельностями). Языковатость и пальчатость (tonguing and interfin-gering) белесого материала — сочетание двух явлений в одном переходе между горизонтами Aj и В.
Затечная граница характеризует обычно почвы с потечным характером гумуса (например, криогенные почвы) либо подвергающиеся очень глубокому периодическому растрескиванию (темные слитые почвы — вертисоли). Такая граница гумусового горизонта может сформироваться и под влиянием биологического фактора: затеки гумуса по ходам корней или ходам землероев. При затечной границе отношение глубины затеков к их ширине превышает 5 и может достигать нескольких десятков.
Размытая граница характерна для почв с сильным выражением элювиального процесса, в частности для сильнооподзоленных почв, когда нельзя провести четкую границу между горизонтами А, и В и приходится выделять подгоризонт А2В, представляющий собой именно пограничный слой, широкую размытую границу между горизонтами. Можно привести и другие примеры подобной границы, но важно подчеркнуть, что при этом не обязательно должен быть постепенный переход между горизонтами; наоборот, переход может быть очень ясным, но граница между горизонтами столь извилистая, что вся лежит в пределах какого-то слоя, выделяемого как переходный горизонт.
Пильчатая граница встречается довольно редко, но иногда описывается в подзолистых почвах на структурных глинах. Большей частью она трудно отделяется в натуре от волнистой границы и обычно описывается как последняя.
Полисадная граница — это тоже довольно редкое явление в почвенном покрове. Как правило, это граница между осолоделым и столбчатым горизонтом в солонцах при хорошей выраженности столбчатой структуры солонцового горизонта.
Описанные восемь типов внутрипочвенных границ между горизонтами не охватывают, конечно, всего разнообразия граничных форм в почвах, но с большей или меньшей точностью позволяют описывать явления с помощью общепонятных терминов, что очень важно в почвоведении. Что касается характера перехода между горизонтами на границах, то в этом отношении можно также выделить ряд дискретных видов перехода, условно описывающих явление общими терминами. По степени выраженности выделяют следующие виды. Резкий переход — граница между соседними горизонтами прослеживается в профиле совершенно четко и может быть выделена на стенке разреза ножом с неопределенностью в пределах 1 см, 2 см или 3 см при любой форме границы. Такой характер перехода обычно прослеживается при скачкообразном изменении степени оглиненности или гумусированности горизонтов, либо при наличии специфических горизонтов скоплений новообразований (псевдофибры, ортзанд, ортштейн, гипсовые, солевые или карбонатные коры). Резкий переход наблюдается часто на нижней границе пахотного горизонта разных почв. Ясный переход — граница между соседними горизонтами прослеживается в профиле четко и может быть выделена на стенке разреза с неопределенностью в пределах 1—3 см, 2—5, или 3 — 6. Такой переход характерен для нижней границы горизонта А подзолистых почв, для сильно оглеенных горизонтов, для нижней границы гумусового горизонта черноземов. Заметный переход — граница прослеживается с неопределенностью в пределах 3 — 5 см. Это обычно переход между подгоризонтами в нижней части профиля элювиально-иллювиальных почв. Постепенный переход — граница может быть выделена лишь с неопределенностью более 5 см (в пределах 6—10 см). Это характерный переход между всеми горизонтами в красноземах или фераллитных почвах, между подгоризонтами в гумусовом горизонте чернозема. Кроме перечисленных видов перехода, которые более или менее общеизвестны и используются всеми почвоведами, американские коллеги ввели понятие о «резком текстурном переходе» (abrupt textura change), под которым понимается резкий переход от светлого поверхностного горизонта или белесого горизонта к аргилловому горизонту при весьма существенном увеличении содержания глины на очень коротком расстоянии по глубине. Диагностическим для такого перехода служит изменение на расстоянии не более 7,5 см содержания глины минимум вдвое при ее содержании в верхнем горизонте до 20% и минимум на 20% при содержании более 20% (т. е. от 22 до 42%, например). Такой характер перехода считается диагностическим для определенного типа почв (группа планосолей по систематике ФАО).
Граница между горизонтами в профиле почвы выделяется обычно по ряду признаков. Наиболее четко она прослеживается по окраске. Но иногда этого признака бывает недостаточно. Подгоризонты в горизонте В, например подзолистой почвы или Краснозема, выделяются по плотности. Часто выделяются горизонты по структуре, по гранулометрическому составу, по наличию новообразований или включений. Изменение какого-либо одного существенного морфологического признака по вертикали служит показанием для выделения соответствующего горизонта или подгоризонта. Такими существенными признаками служат гранулометрический состав, окраска, структура, сложение (плотность, порозность), новообразования, включения, степень однородности (пятнистость). Поэтому при выделении границ почвенных горизонтов в профиле всегда обязательно полевое опробывание на все эти признаки. Особого рассмотрения заслуживает вопрос о границе между почвой и подпочвой, который имеет существенное значение для генетических интерпретаций почвенного профиля. В принципе, поскольку почва образуется из материнской горной породы постепенно со временем, то и переход от почвы к подстилающей ее не затронутой почвообразованием материнской породе осуществляется постепенно, порой совершенно незаметно для наблюдателя. Это наиболее распространенный случай на рыхлых почвообразующих породах, прошедших ранее цикл вьшетрнвання. Однако в некоторых случаях при формировании почв на плотных массивно-кристаллических вулканических или осадочных породах граница может быть весьма резкой, иногда даже без промежуточного щебнистого элювия, и тогда она имеет диагностическое (классификационное) значение. Почвоведы США («7-е Приближение») выделяют два типа перехода от почвы к плотной горной породе: скальный и параскальный-скальный переход (lithic contact) — это граница между почвой и сплошным плотным подстилающим материалом, который может быть трещиноват (при расстояниях между трещинами не менее 10 см), но без смещения отдельных обломков относительно всего слоя; во влажном состоянии этот материал невозможно копать лопатой, хотя можно долбить или царапать; если материал мономинеральный, то он должен иметь твердость выше 3 по шкале Моса, а если полиминеральный, то его обломки размером гравия не должны распадаться после 15-часового встряхивания в воде или в растворе гексаметафосфата натрия. Параскальный контакт (paralithic contact) — это граница между почвой и сплошным плотным подстилающим материалом, который, если мономинеральный, имеет твердость менее 3 по шкале Моса, а если полиминеральный, дает обломки размера гравия, распадающиеся после 15-часового встряхивания в воде или в растворе гаксаметафосфата натрия; во влажном состоянии такой материал можно с трудом копать лопатой, и он проницаем для корней; этот подстилающий материал включает такие осадочные породы, как песчаники, мергели, глинистые сланцы.
Мощность почвенного профиля
Понятие о мощности почвенного профиля является относительным. Можно долго спорить о том, какая почва «мощная», а какая «маломощная» и не прийти к единому мнению. Поэтому необходимы какие-то условные границы, как общие, так и специфические для разных типов почв. Под мощностью почвы понимается суммарная мощность всех входящих в ее профиль горизонтов вплоть до подпочвы, т. е. до горизонта С или D. В случае многочленной почвообразующей породы, когда в состав почвенного профиля включены слои разных пород, общий подход остается неизменным, т. е. определяется верхняя граница подпочвы и до нее измеряется мощность профиля. Термин «мощная почва» применяется в различном значении. С одной стороны, этим термином характеризуется общая мощность почвенного профиля вплоть до подпочвы, а с другой, и не менее редко, — лишь мощность гумусовых горизонтов; иногда термин применяется и при характеристике пахотного слоя почв. Целесообразно сохранить его только для характеристики общей мощности почвы, если речь идет о характеристике почвы или почвенного покрова в целом. Во всех других случаях необходимо использовать дополнительные уточнения в терминологии. Говоря о «мощной» почве, мы, естественно, противопоставляем ее «не мощной» почве, в чем и необходима определенная условность. В классификационном плане, когда понятие о мощности почвы используется для выделения видов почв по степени развития почвообразовательного процесса, градации мощности должны быть свои для каждого типа почвообразования. Мало того, берется мощность не всего почвенного профиля, а каких-либо определепных горизонтов, например, гумусового, подзолистого, надсолонцового, торфяного и т. д. Относительность понятия «мощная почва» всегда должна четко осознаваться. Все установленные градации мощности почвы условны и существенно меняются в разных почвенных школах и по мере накоплений знаний о почвах тех или иных территорий.
