Степень дифференциации почвенного профиля служит важным морфологическим и диагностическим признаком почвы и в то же время имеет важнейшее значение для установления ее генезиса. Она зависит в значительной мере от многих факторов и представляет собой сложное явление. Дифференциация профиля определяется типом почвообразования, но в пределах одного типа существенно зависит от возраста почвообразования и характера почвообразующей породы. Естественно, молодая почва будет менее дифференцированной, чем зрелая, ибо дифференциация профиля — это результат почвообразования, протекающего во времени. С другой стороны, вторичная гомогенность профиля может быть отмечена для очень древних почв, составляющих единое целое с древней элювиальной корой выветривания. Что касается влияния почвообразующей породы на степень дифференциации профиля, то оно проявляется в разных планах. С одной стороны, более проницаемые для движения растворов породы будут давать и более дифференцированный профиль почвы. С другой стороны, чем меньше резерв легко выветриваемых минералов в исходной породе, тем менее она будет дифференцирована на горизонты по той простой причине, что тут нечему дифференцироваться (слабодиф-ференцированные почвы на кварцевых песках, например). Таким образом, максимальная для данного типа почвообразования дифференциация будет наблюдаться на средних по гранулометрическому составу и богатых выветриваемыми минералами породах. Качественно степень дифференциации профиля может быть установлена при полевом описании почвы, исходя из строения почвенного профиля и морфологических признаков горизонтов (окраска, гранулометрический состав, плотность). Но при этом мы вынуждены ограничиваться такими описательными терминами, как «слабо-, средне-, сильнодифференцированный» профиль, давая простор субъективности в оценках. Более важное значение имеет количественная характеристика степени дифференциации профиля.
Количественная характеристика степени дифференциации профиля встречает существенную трудность установления исходной вертикальной однородности почвообразующей породы, так как только в случае однородной породы правомочны какие бы то ни было расчеты. При этом необходимо оговориться, что два основных допущения, отмеченные А. А. Роде, остаются в силе и являются неизбежными при всех подобных расчетах:
1) допускается, что материнская порода первоначально, т. е. до того как на ией начала формироваться почва, была вполне однородной по своему вертикальному профилю; 2) предполагается, что некоторый (обычно самый нижний) горизонт исследуемого профиля в процессе почвообразования никаких изменений не претерпел, т. е. он в точности представляет собой неизменную материнскую породу. Позднее А. А. Роде ввел и третье допущение о том, что почвообразовательный процесс все время шел в одном и том же направлении. И то и другое, конечно, весьма относительно, но для приближенной количественной характеристики степени дифференциации профиля может быть принято при некоторых ограничивающих условиях: 1) постоянство крупных фракций гранулометрического состава по профилю; 2) постоянство минералогического состава крупных фракций по профилю; 3) отсутствие существенного механического приноса или выноса вещества. Брюэр предложил оценивать степень исходной однородности почвообразующей породы по характеру кривых распределения по глубине в профиле устойчивых компонентов, таких, как циркон, турмалин, кварц и некоторые другие, причем относительная устойчивость их должна быть специально оценена в каждом конкретном случае, поскольку было показано, что все они могут разрушаться при определенных условиях. Согласно концепции Брюэра, показателем исходной однородности породы служит плавная кривая постепенного падения содержания устойчивого компонента с глубиной, причем толща, для которой кривая становится параллельной оси глубины и характеризующей минимальное содержание, может быть принята за исходную материнскую породу. Такой критерий однородности едва ли может быть безоговорочно принят для всех почв. Он применим лишь к случаю абсолютно элювиальных условий, когда во всей почвенной толще идет прогрессивный выиос компонентов без какой бы то ни было аккумуляции веществ в профиле. Даже если не принимать во внимание повсеместную аккумуляцию гумуса, т. е. вести расчет на безгумусную навеску, и то таких почв будет очень мало. Соответственно критерий Брюэра имеет лишь ограниченное применение, поскольку почти всякая почва — это сочетание элювиальных и аккумулятивных горизонтов в отношении тех или иных компонентов. Наиболее надежным критерием исходной однородности следует признать во всех случаях постоянство минералогического состава крупных фракций в профиле. Это предполагает одинаковую скорость выветривания минералов крупных фракций во всех горизонтах профиля, что является не доказанным, но вероятным допущением, имея в виду малую скорость выветривания крупных фракций по сравнению с тонкими. Для расчета степени дифференциации профиля почвы были предложены различные методы, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. Все они исходят из сопоставления компонентов почвы и материнской породы по данным анализа гранулометрического, минералогического или химического состава. Эти методы можно разделить на несколько групп, различающихся по принципам подхода к расчету: прямого сравнения; стабильного компонента; изо-объемного сравнения; баланса веществ и микроморфологической оценки в шлифах. Методы прямого сравнения были использованы геологами еще в конце прошлого века для сопоставления горных пород и продуктов их выветривания. Для характеристики дифференциации почвенного профиля их впервые использовал П. С. Коссович, и с тех пор они широко использовались почвоведами как «пересчеты по Коссовичу» для разных типов почв. Достоинством метода прямого сравнения является его простота и возможность непосредственного сопоставления двух или всех горизонтов почв для суждения о степени дифференциации профиля. Но поскольку при этом сопоставляются не массы и ие запасы веществ, а лишь их относительные содержания, то при таком подходе нет никаких оснований для суждения о том, идет ли в данном горизонте вынос вещества или его накопление. Можно лишь сказать, насколько отличается один горизонт от другого, а вопрос о том, какой из них характеризуется выносом или накоплением вещества, остается за пределами метода. Характеризуя этот метод, Б. Б. Полынов совершенно справедливо отмечал, что расчет и миграции и накопления элементов в отдельных почвенных горизонтах, произведенный по какому бы то ни было из принятых в настоящее время приемов, приводит к неправильным результатам. Это замечание остается в полной силе и сейчас. Методы стабильного компонента использовались геологами для характеристики продуктов выветривания и из геологии были перенесены в почвоведение. Среди этих методов различаются несколько вариантов подхода, связанных с первоначальными задачами и объектами, для которых они разрабатывались.
1. Метод молекулярных отношений. Изучая процессы выветривания и почвообразования при латеризации в тропиках (фераллитизация в современном понимании), Гаррассовиц пришел к выводу, что глинозем в этом процессе остается практически неподвижным, а все остальные компоненты подвергаются в той или иной степени выносу. Отсюда возможность суждения о степени выветрелости и дифференциации коры выветривания и почвы по соотношению между подвижными компонентами и глиноземом. После работ Гаррассовица полатеритам эти индексы стали широко использоваться почвоведами для характеристики почв и выветривания, причем не только для латеритных образований, а для всех типов, и не только для массы в целом, но и для ее илистой фракции. Индексы используются для выражения относительных потерь или прибавок веществ в тех или иных горизонтах при сопоставлении их с индексами исходной породы, а также для суждения об общей степени выветривания породы. Метод вычисления молекулярных отношений ограничен в том смысле, что, как и метод прямого сравнения, он основан лишь на относительных величинах и не дает возможности вычисления абсолютных прибавок или потерь вещества.
2. Метод ЕА-коэффициента. Обобщив имеющиеся работы по расчетам дифференциации почвенного профиля. В качестве окисла-свидетеля для подзолистых почв А. А Роде предложил использовать валовое содержание SiO2 как наименее подвижный компонент при подзолообразовании, создавая при этом всю условность «стабильности» этого компонента. Использование первичного кварца в качестве стабильного окисла, как это в свое время предлагал Тамм, практически исключается из-за трудностей его непосредственного определения в почвах; расчетные же методы дают не меньшую ошибку, чем получаемая при использовании валового содержания. Кроме того, А. А. Роде ввел еще два индекса. Первый — это общий элювиально-аккумулятивный коэффициент ЕАТ, характеризующий относительную величину потери (или накопления) всех окислов по отношению к весу всей породы. Второй — элювиально-аккумулятивный коэффициент суммы подвижных окислов ЕАМ, характеризующий относительную величину потери (или накопления) всей суммы окислов, кроме окисла-свидетеля. Естественно, ЕА-коэффициенты могут быть рассчитаны для любых почв, а не только для подзолистых, а за стабильный компонент (окисел-свидетель) может быть принят любой устойчивый при данных условиях окисел.
3. Метод стабильного компонента. Метод расчета степени дифференциации почвенного профиля с использованием стабильного компонента широко использовался в почвоведении, причем для определения изменения разных параметров почвенного профиля в процессе почвообразования.
Этот метод был подробно рассмотрен Брюэром, который на основе обобщения результатов предшествовавших исследований пришел к выводу о целесообразности использования в качестве стабильного компонента в большинстве случаев циркона, причем при определении его содержания, предпочтительно путем не химического, а минералогического анализа подсчетом зерен минерала под микроскопом в определенной навеске.
В предлагаемых Брюэром метадах расчета дифференциации почвенного профиля используются три определения, данные в свое время Никифоровым и Дроздовым. Граммовый эквивалент — количество измененного материала в граммах в любом почвенном горизонте,представляющее остаток или изменение 100 г исходного материала; Характеризуя этот метод, необходимо отметить его преимущества перед всеми другими на том основании, что в нем сравниваются не относительные количества вещества, а реально взаимодействующие массы, причем с учетом изменения объема при почвообразовании. Этот метод позволяет рассчитывать полный баланс веществ при почвообразовании, если, конечно, соблюдены все граничные условия, т. е. если исходная порода была однородной, если образец исходной породы действительно представляет ее и если стабильный компонент действительно стабилен. Методы изообъемного сравнения основываются на гипотезе постоянства объемов при почвообразовании, т. е. на том допущении, что объем современной почвы точно соответствует объему материнской породы, из которого он образовался, или несущественно отличается от него. Говоря о том, что наилучшим приемом оценки баланса веществ при выветривании (как и при почвообразовании) будет расчет потерь и прихода компонентов по абсолютным запасам (кг/м3 или мг/см3), В. А. Ковда ( далее отмечает, что «многим исследователям кажется, что эти изменения (изменения объема) находятся в пределах гетерогенности самой породы и коры выветривания и не имеют значения при подсчетах». В пользу гипотезы изообъемности почвообразования высказывались Уайлд и Эртель. Первый использовал в качестве стабильного компонента при изучении развития профиля почв циркон, а второй — галлий. Авторам пришлось выбирать между двумя альтернативами: либо объем породы не меняется при почвообразовании, либо «стабильные» компоненты не стабильны, а выносятся за пределы профиля. Оба склонились в пользу первой гипотезы, использовав некоторые дополнительные аргументы по морфологии почвенных профилей. Рассматривая данные этих авторов, Брюэр показал их сомнительность, но все же полностью отвергнуть не смог и вынужден был согласиться, что гипотеза постоянства объемов может быть применена в некоторых особых условиях. Наиболее простым методом расчета потерь вещества в профиле, основанным на гипотезе изообъемности, можно признать окиснообъемный метод Линдгрена, предложенный еще в 1900 г. и применяемый сейчас к различным гидротермально измененным метасоматическим породам. Более сложным является расчет по атомно-объемному либо молекулярно-объемному методам, рекомендуемым в руководстве Ю. В. Казицына и В. А Рудника для метасоматических пород. Эти методы дают большую точность и детальность, но также требуют признания изообъемиости развития профиля. Методы баланса веществ основаны на расчете тем или иным способом полного баланса каких-либо компонентов во всех горизонтах профиля и в профиле в целом. Из них наибольший интерес представляет метод Баршада, использованный в работах Н. А. Полузерова и критически рассмотренный Брюэром, высказавшим большие сомнения о его надежности. В своем методе Баршад использует в качестве стабильных компонентов содержание Si02 или А12Оз не во всей почвенной массе, а во фракции >0,001 мм и рассчитывает образование глинистых минералов из неглинистых либо их перемещение между горизонтами на основе признания неизменного состава материнской породы. Предполагается, что скорость выветривания во всех горизонтах профиля одинакова, что отток продуктов выветривания в раствор во всех горизонтах одинаковый, что вновь образованный глинистый материал не мигрирует за пределы профиля (ни вертикально, ни латерально), что глинистое вещество не сегрегируется в более грубые частицы (агрегаты, конкреции). Все эти предположения, конечно, достаточно условны для реального почвообразования. Более простой балансовый метод, также основанный на использовании критерия стабильных компонентов, был применен при расчете почвенного профиля в 1939 г. А. А. Роде и И. Д. Седлецким, а позднее А. А. Роде и И. М. Рашевскои, П. Кундлером и А. А. Роде. Метод сводится к подсчету запасов всех компонентов почвы, в том числе и стабильных компонентов в каждом горизонте на всю его толщу на какой-то произвольно выбранной площади. Как и остальные основанные на гипотезе стабильного компонента приемы, этот метод имеет те же самые ограничения, но отличается простотой и потому предпочтительнее других, имея в виду малую точность и надежность всех подобных расчетов. Методы микроморфологической оценки в шлифах III были разработаны и охарактеризованы Кубиеной, Е. Н. Парфеновой и Е. А. Яриловой, Брюэром и использованы многими исследователями. Существо этой оценки сводится к определению и количественному (по относительной площади в шлифе) измерению содержания в том или ином горизонте вмытого глинистого вещества при последующем сопоставлении по этому показателю горизонтов профиля между собой и с материнской породой. Ограниченность этого метода связана с трудностью различения вмытой глины от образованной на месте в том же горизонте, хотя кое-какие показания для этого и имеются. Важно подчеркнуть, что генетическая интерпретация результатов изучения дифференциации профиля почвы любым из описанных методов должна проводиться с большой осторожностью и лучше всего на базе нескольких параллельно использованных методов. Существенное различие существует при оценке степени дифференциации почвенного профиля по данным химического анализа, с одной стороны, и механического и минералогического анализов — с другой. Если в отношении компонентов химического состава, т. е. атомов тех или иных элементов, входящих в различные соединения, мы можем спокойно говорить о перераспределении между горизонтами, выносе или накоплении, поскольку атомы элементов не создаются и не уничтожаются в процессе почвообразования, а лишь переходят из одних соединений в другие (ничтожные по объему реакции радиоактивного распада можно не принимать во внимание, особенно для короткоживущих изотопов), то в отношении почвенных минералов или механических фракций этого сказать нельзя. Аккумуляция глины или какого-либо вторичного минерала в каком-либо горизонте почвы, обнаруженная одним из приведенных методов, еще ничего не говорит об их перемещении из других горизонтов, так как они могли образоваться в этом же горизонте из продуктов распада других минералов. Для суждения о передвижении по профилю глин или минералов нужны дополнительные данные, в частности, данные микроморфологических исследований в шлифах. Таким образом, рассчитывая дифференциацию профиля по данным химического анализа, мы можем судить как о степени дифференциации, так и о характере перераспределения веществ в профиле (вынос или аккумуляция веществ в отдельных горизонтах и в профиле в целом) , в то время как расчеты по данным минералогического или гранулометрического состава дают основание для суждения только о степени дифференциации профиля, ничего не говоря о направленности процессов. Естественно, наибольшая информация в целях генетической интерпретации профиля может быть получена при расчетах по всем трем видам анализов в комбинации с микроморфологическими исследованиями. Выше были охарактеризованы типы строения почвенного профиля по характеру соотношений генетических горизонтов и по характеру кривых распределения веществ в профиле. На основании количественных расчетов типы профилей почв могут быть выделены и еще в одном плане — по степени дифференциации профиля. Если говорить о степени дифференциации почвенного профиля в целом, имея в виду приближенное сопоставление всех известных почв между собой, то необходимо принять во внимание, во-первых, расчленение профиля на генетические горизонты, а во-вторых, степень аккумуляции глины в тех или иных горизонтах профиля.
Содержание глины служит наиболее общим показателем степени дифференциации почв, так как: 1) глинистые частицы есть во всех почвах; 2) профиль может быть дифференцированным по глине и без ее вертикального перемещения; 3) если профиль дифференцирован, то он дифференцирован и по глине; 4) аккумуляция химических компонентов сопровождается всегда аккумуляцией глины, как и вынос соответственно; 5) дифференциация профиля по глине всегда сопровождается общей дифференциацией иа генетические горизонты, в то время как дифференциация по другим компонентам может и не сопровождаться общей дифференциацией (например, очень сильно дифференцированный солевой профиль по составу и количеству солей может быть встречен в молодом аллювиальном солончаке, крайне слабо дифференцированном на генетические горизонты).
Можно говорить о степени дифференциации почвенного профиля по гумусу, карбонатам, водно-растворимым солям, гипсу, полуторным окислам и т. д., но в каждом из этих случаев имеется в виду частная, а не общая дифференциация профиля на генетические горизонты. Предложенный Э. А. Корнблюмом и его коллегами информационный способ оценки степени дифференциации (сложности) профиля дает дополнительные полезные сведения о нем и позволяет сравнивать профили разных почв между собой, но не дает никаких основании для генетических выводов и должен поэтому использоваться в комплексе с другими методами оценки.
Количественная характеристика степени дифференциации профиля встречает существенную трудность установления исходной вертикальной однородности почвообразующей породы, так как только в случае однородной породы правомочны какие бы то ни было расчеты. При этом необходимо оговориться, что два основных допущения, отмеченные А. А. Роде, остаются в силе и являются неизбежными при всех подобных расчетах:
1) допускается, что материнская порода первоначально, т. е. до того как на ией начала формироваться почва, была вполне однородной по своему вертикальному профилю; 2) предполагается, что некоторый (обычно самый нижний) горизонт исследуемого профиля в процессе почвообразования никаких изменений не претерпел, т. е. он в точности представляет собой неизменную материнскую породу. Позднее А. А. Роде ввел и третье допущение о том, что почвообразовательный процесс все время шел в одном и том же направлении. И то и другое, конечно, весьма относительно, но для приближенной количественной характеристики степени дифференциации профиля может быть принято при некоторых ограничивающих условиях: 1) постоянство крупных фракций гранулометрического состава по профилю; 2) постоянство минералогического состава крупных фракций по профилю; 3) отсутствие существенного механического приноса или выноса вещества. Брюэр предложил оценивать степень исходной однородности почвообразующей породы по характеру кривых распределения по глубине в профиле устойчивых компонентов, таких, как циркон, турмалин, кварц и некоторые другие, причем относительная устойчивость их должна быть специально оценена в каждом конкретном случае, поскольку было показано, что все они могут разрушаться при определенных условиях. Согласно концепции Брюэра, показателем исходной однородности породы служит плавная кривая постепенного падения содержания устойчивого компонента с глубиной, причем толща, для которой кривая становится параллельной оси глубины и характеризующей минимальное содержание, может быть принята за исходную материнскую породу. Такой критерий однородности едва ли может быть безоговорочно принят для всех почв. Он применим лишь к случаю абсолютно элювиальных условий, когда во всей почвенной толще идет прогрессивный выиос компонентов без какой бы то ни было аккумуляции веществ в профиле. Даже если не принимать во внимание повсеместную аккумуляцию гумуса, т. е. вести расчет на безгумусную навеску, и то таких почв будет очень мало. Соответственно критерий Брюэра имеет лишь ограниченное применение, поскольку почти всякая почва — это сочетание элювиальных и аккумулятивных горизонтов в отношении тех или иных компонентов. Наиболее надежным критерием исходной однородности следует признать во всех случаях постоянство минералогического состава крупных фракций в профиле. Это предполагает одинаковую скорость выветривания минералов крупных фракций во всех горизонтах профиля, что является не доказанным, но вероятным допущением, имея в виду малую скорость выветривания крупных фракций по сравнению с тонкими. Для расчета степени дифференциации профиля почвы были предложены различные методы, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. Все они исходят из сопоставления компонентов почвы и материнской породы по данным анализа гранулометрического, минералогического или химического состава. Эти методы можно разделить на несколько групп, различающихся по принципам подхода к расчету: прямого сравнения; стабильного компонента; изо-объемного сравнения; баланса веществ и микроморфологической оценки в шлифах. Методы прямого сравнения были использованы геологами еще в конце прошлого века для сопоставления горных пород и продуктов их выветривания. Для характеристики дифференциации почвенного профиля их впервые использовал П. С. Коссович, и с тех пор они широко использовались почвоведами как «пересчеты по Коссовичу» для разных типов почв. Достоинством метода прямого сравнения является его простота и возможность непосредственного сопоставления двух или всех горизонтов почв для суждения о степени дифференциации профиля. Но поскольку при этом сопоставляются не массы и ие запасы веществ, а лишь их относительные содержания, то при таком подходе нет никаких оснований для суждения о том, идет ли в данном горизонте вынос вещества или его накопление. Можно лишь сказать, насколько отличается один горизонт от другого, а вопрос о том, какой из них характеризуется выносом или накоплением вещества, остается за пределами метода. Характеризуя этот метод, Б. Б. Полынов совершенно справедливо отмечал, что расчет и миграции и накопления элементов в отдельных почвенных горизонтах, произведенный по какому бы то ни было из принятых в настоящее время приемов, приводит к неправильным результатам. Это замечание остается в полной силе и сейчас. Методы стабильного компонента использовались геологами для характеристики продуктов выветривания и из геологии были перенесены в почвоведение. Среди этих методов различаются несколько вариантов подхода, связанных с первоначальными задачами и объектами, для которых они разрабатывались.
1. Метод молекулярных отношений. Изучая процессы выветривания и почвообразования при латеризации в тропиках (фераллитизация в современном понимании), Гаррассовиц пришел к выводу, что глинозем в этом процессе остается практически неподвижным, а все остальные компоненты подвергаются в той или иной степени выносу. Отсюда возможность суждения о степени выветрелости и дифференциации коры выветривания и почвы по соотношению между подвижными компонентами и глиноземом. После работ Гаррассовица полатеритам эти индексы стали широко использоваться почвоведами для характеристики почв и выветривания, причем не только для латеритных образований, а для всех типов, и не только для массы в целом, но и для ее илистой фракции. Индексы используются для выражения относительных потерь или прибавок веществ в тех или иных горизонтах при сопоставлении их с индексами исходной породы, а также для суждения об общей степени выветривания породы. Метод вычисления молекулярных отношений ограничен в том смысле, что, как и метод прямого сравнения, он основан лишь на относительных величинах и не дает возможности вычисления абсолютных прибавок или потерь вещества.
2. Метод ЕА-коэффициента. Обобщив имеющиеся работы по расчетам дифференциации почвенного профиля. В качестве окисла-свидетеля для подзолистых почв А. А Роде предложил использовать валовое содержание SiO2 как наименее подвижный компонент при подзолообразовании, создавая при этом всю условность «стабильности» этого компонента. Использование первичного кварца в качестве стабильного окисла, как это в свое время предлагал Тамм, практически исключается из-за трудностей его непосредственного определения в почвах; расчетные же методы дают не меньшую ошибку, чем получаемая при использовании валового содержания. Кроме того, А. А. Роде ввел еще два индекса. Первый — это общий элювиально-аккумулятивный коэффициент ЕАТ, характеризующий относительную величину потери (или накопления) всех окислов по отношению к весу всей породы. Второй — элювиально-аккумулятивный коэффициент суммы подвижных окислов ЕАМ, характеризующий относительную величину потери (или накопления) всей суммы окислов, кроме окисла-свидетеля. Естественно, ЕА-коэффициенты могут быть рассчитаны для любых почв, а не только для подзолистых, а за стабильный компонент (окисел-свидетель) может быть принят любой устойчивый при данных условиях окисел.
3. Метод стабильного компонента. Метод расчета степени дифференциации почвенного профиля с использованием стабильного компонента широко использовался в почвоведении, причем для определения изменения разных параметров почвенного профиля в процессе почвообразования.
Этот метод был подробно рассмотрен Брюэром, который на основе обобщения результатов предшествовавших исследований пришел к выводу о целесообразности использования в качестве стабильного компонента в большинстве случаев циркона, причем при определении его содержания, предпочтительно путем не химического, а минералогического анализа подсчетом зерен минерала под микроскопом в определенной навеске.
В предлагаемых Брюэром метадах расчета дифференциации почвенного профиля используются три определения, данные в свое время Никифоровым и Дроздовым. Граммовый эквивалент — количество измененного материала в граммах в любом почвенном горизонте,представляющее остаток или изменение 100 г исходного материала; Характеризуя этот метод, необходимо отметить его преимущества перед всеми другими на том основании, что в нем сравниваются не относительные количества вещества, а реально взаимодействующие массы, причем с учетом изменения объема при почвообразовании. Этот метод позволяет рассчитывать полный баланс веществ при почвообразовании, если, конечно, соблюдены все граничные условия, т. е. если исходная порода была однородной, если образец исходной породы действительно представляет ее и если стабильный компонент действительно стабилен. Методы изообъемного сравнения основываются на гипотезе постоянства объемов при почвообразовании, т. е. на том допущении, что объем современной почвы точно соответствует объему материнской породы, из которого он образовался, или несущественно отличается от него. Говоря о том, что наилучшим приемом оценки баланса веществ при выветривании (как и при почвообразовании) будет расчет потерь и прихода компонентов по абсолютным запасам (кг/м3 или мг/см3), В. А. Ковда ( далее отмечает, что «многим исследователям кажется, что эти изменения (изменения объема) находятся в пределах гетерогенности самой породы и коры выветривания и не имеют значения при подсчетах». В пользу гипотезы изообъемности почвообразования высказывались Уайлд и Эртель. Первый использовал в качестве стабильного компонента при изучении развития профиля почв циркон, а второй — галлий. Авторам пришлось выбирать между двумя альтернативами: либо объем породы не меняется при почвообразовании, либо «стабильные» компоненты не стабильны, а выносятся за пределы профиля. Оба склонились в пользу первой гипотезы, использовав некоторые дополнительные аргументы по морфологии почвенных профилей. Рассматривая данные этих авторов, Брюэр показал их сомнительность, но все же полностью отвергнуть не смог и вынужден был согласиться, что гипотеза постоянства объемов может быть применена в некоторых особых условиях. Наиболее простым методом расчета потерь вещества в профиле, основанным на гипотезе изообъемности, можно признать окиснообъемный метод Линдгрена, предложенный еще в 1900 г. и применяемый сейчас к различным гидротермально измененным метасоматическим породам. Более сложным является расчет по атомно-объемному либо молекулярно-объемному методам, рекомендуемым в руководстве Ю. В. Казицына и В. А Рудника для метасоматических пород. Эти методы дают большую точность и детальность, но также требуют признания изообъемиости развития профиля. Методы баланса веществ основаны на расчете тем или иным способом полного баланса каких-либо компонентов во всех горизонтах профиля и в профиле в целом. Из них наибольший интерес представляет метод Баршада, использованный в работах Н. А. Полузерова и критически рассмотренный Брюэром, высказавшим большие сомнения о его надежности. В своем методе Баршад использует в качестве стабильных компонентов содержание Si02 или А12Оз не во всей почвенной массе, а во фракции >0,001 мм и рассчитывает образование глинистых минералов из неглинистых либо их перемещение между горизонтами на основе признания неизменного состава материнской породы. Предполагается, что скорость выветривания во всех горизонтах профиля одинакова, что отток продуктов выветривания в раствор во всех горизонтах одинаковый, что вновь образованный глинистый материал не мигрирует за пределы профиля (ни вертикально, ни латерально), что глинистое вещество не сегрегируется в более грубые частицы (агрегаты, конкреции). Все эти предположения, конечно, достаточно условны для реального почвообразования. Более простой балансовый метод, также основанный на использовании критерия стабильных компонентов, был применен при расчете почвенного профиля в 1939 г. А. А. Роде и И. Д. Седлецким, а позднее А. А. Роде и И. М. Рашевскои, П. Кундлером и А. А. Роде. Метод сводится к подсчету запасов всех компонентов почвы, в том числе и стабильных компонентов в каждом горизонте на всю его толщу на какой-то произвольно выбранной площади. Как и остальные основанные на гипотезе стабильного компонента приемы, этот метод имеет те же самые ограничения, но отличается простотой и потому предпочтительнее других, имея в виду малую точность и надежность всех подобных расчетов. Методы микроморфологической оценки в шлифах III были разработаны и охарактеризованы Кубиеной, Е. Н. Парфеновой и Е. А. Яриловой, Брюэром и использованы многими исследователями. Существо этой оценки сводится к определению и количественному (по относительной площади в шлифе) измерению содержания в том или ином горизонте вмытого глинистого вещества при последующем сопоставлении по этому показателю горизонтов профиля между собой и с материнской породой. Ограниченность этого метода связана с трудностью различения вмытой глины от образованной на месте в том же горизонте, хотя кое-какие показания для этого и имеются. Важно подчеркнуть, что генетическая интерпретация результатов изучения дифференциации профиля почвы любым из описанных методов должна проводиться с большой осторожностью и лучше всего на базе нескольких параллельно использованных методов. Существенное различие существует при оценке степени дифференциации почвенного профиля по данным химического анализа, с одной стороны, и механического и минералогического анализов — с другой. Если в отношении компонентов химического состава, т. е. атомов тех или иных элементов, входящих в различные соединения, мы можем спокойно говорить о перераспределении между горизонтами, выносе или накоплении, поскольку атомы элементов не создаются и не уничтожаются в процессе почвообразования, а лишь переходят из одних соединений в другие (ничтожные по объему реакции радиоактивного распада можно не принимать во внимание, особенно для короткоживущих изотопов), то в отношении почвенных минералов или механических фракций этого сказать нельзя. Аккумуляция глины или какого-либо вторичного минерала в каком-либо горизонте почвы, обнаруженная одним из приведенных методов, еще ничего не говорит об их перемещении из других горизонтов, так как они могли образоваться в этом же горизонте из продуктов распада других минералов. Для суждения о передвижении по профилю глин или минералов нужны дополнительные данные, в частности, данные микроморфологических исследований в шлифах. Таким образом, рассчитывая дифференциацию профиля по данным химического анализа, мы можем судить как о степени дифференциации, так и о характере перераспределения веществ в профиле (вынос или аккумуляция веществ в отдельных горизонтах и в профиле в целом) , в то время как расчеты по данным минералогического или гранулометрического состава дают основание для суждения только о степени дифференциации профиля, ничего не говоря о направленности процессов. Естественно, наибольшая информация в целях генетической интерпретации профиля может быть получена при расчетах по всем трем видам анализов в комбинации с микроморфологическими исследованиями. Выше были охарактеризованы типы строения почвенного профиля по характеру соотношений генетических горизонтов и по характеру кривых распределения веществ в профиле. На основании количественных расчетов типы профилей почв могут быть выделены и еще в одном плане — по степени дифференциации профиля. Если говорить о степени дифференциации почвенного профиля в целом, имея в виду приближенное сопоставление всех известных почв между собой, то необходимо принять во внимание, во-первых, расчленение профиля на генетические горизонты, а во-вторых, степень аккумуляции глины в тех или иных горизонтах профиля.
Содержание глины служит наиболее общим показателем степени дифференциации почв, так как: 1) глинистые частицы есть во всех почвах; 2) профиль может быть дифференцированным по глине и без ее вертикального перемещения; 3) если профиль дифференцирован, то он дифференцирован и по глине; 4) аккумуляция химических компонентов сопровождается всегда аккумуляцией глины, как и вынос соответственно; 5) дифференциация профиля по глине всегда сопровождается общей дифференциацией иа генетические горизонты, в то время как дифференциация по другим компонентам может и не сопровождаться общей дифференциацией (например, очень сильно дифференцированный солевой профиль по составу и количеству солей может быть встречен в молодом аллювиальном солончаке, крайне слабо дифференцированном на генетические горизонты).
Можно говорить о степени дифференциации почвенного профиля по гумусу, карбонатам, водно-растворимым солям, гипсу, полуторным окислам и т. д., но в каждом из этих случаев имеется в виду частная, а не общая дифференциация профиля на генетические горизонты. Предложенный Э. А. Корнблюмом и его коллегами информационный способ оценки степени дифференциации (сложности) профиля дает дополнительные полезные сведения о нем и позволяет сравнивать профили разных почв между собой, но не дает никаких основании для генетических выводов и должен поэтому использоваться в комплексе с другими методами оценки.
