Структура почвы исследуется разными способами, выбор и применение которых определяется конкретными нуждами специалистов. При этом существуют и универсальные методики представления характеристик почвенных пластов, благодаря которым ученые могут наглядно знакомиться с качествами и общими чертами земельного покрова той или иной местности. Например, существуют атомные, агрегатные и кристалло-молекулярные уровни представления структуры, которые дают возможность исследования почвы с той или иной детальностью. Четвертый уровень представления формируется почвенными горизонтами. Таким образом, к примеру, может отражаться земля в разрезе, профиль которой был сформирован несколькими геологическими пластами за определенный промежуток времени.
Подстилающие горизонты
Это в некотором роде основополагающий и базовый слой почвообразования, который выступает материнской породой с точки зрения формирования последующих пластов по направлению к поверхности. Такие слои неоднородны и имеют разные характеристики. Специалистами выделяется песчаная, глинистая, лесная подстилка, а также комбинированные пласты, отличающиеся особым происхождением.
Важно отметить, что материнские горизонты неспроста называются основными. Они находятся в самой нижней части, но при этом оказывают серьезное влияние на верхние слои. Это проявляется в способности формировать химические, минералогические и механические характеристики, а также физические качества плодородных слоев. Соответственно, лесная подстилка будет иметь более привлекательные агротехнические качества, нежели материнские породы, механические свойства которых определяются песчаным или глинистым составами.
Типы структуры почвы
Оценка характеристик того или иного горизонта невозможна без определения его структуры. Под структурностью понимается совокупность агрегатов или отдельных частиц, способных произвольно распадаться. То есть это свойство, определяющее механическое агрегатное состояние почвенной массы. Одним из параметров, которые позволяют относить почвенные горизонты к тем или иным структурам, является прочность соединения между отдельными элементами и микроагрегатами исследуемого состава. На сегодняшний день в почвоведении выделяют три категории структур, которые отличаются размерами частиц, а также их взаимным расположением. Это призмовидная, кубовидная и плитовидная структуры.
В призмовидных почвенных массах частицы развиваются в основном по вертикальной оси, кубовидная структура предполагает равномерное распределение частиц по трем плоскостям, находящимся перпендикулярно относительно друг друга. Плитовидные почвы формируются в двух осях с явным укорочением по вертикальному направлению. Если же масса не распадается на отдельные частицы, а изначально характеризуется сыпучим состоянием, то ее называют раздельночастичной бесструктурной. К этой группе относится пыль и песок. В свою очередь, каменистая почва может называться бесструктурной массивной. Такие структуры характеризуются наличием крупных бесформенных глыб.
Значение гранулометрического состава
Если структура определяет механическое распределение отдельных элементов в почвенной массе, то гранулометрический анализ позволяет выяснить агрономических свойства с помощью оценки непосредственно частиц. К примеру, специалисты дают морфологическую характеристику профиля почвы с фиксацией особенностей состава. Так, почва пустыни будет преимущественно песчаной, и главной задачей перед исследователями станет определение однородности состава и преобладание той или иной фракции. В таких анализах применяются разные методы измерения, в том числе с помощью метрологического оборудования.
Значение окраски почвы
Цвет почвенной массы является одним из наиболее ярких морфологических признаков, по которым можно определить генетический горизонт в профиле. Кроме того, земля в разрезе с указанием оттенков пластов помогает в таких исследованиях фиксировать и границы горизонтов. Впрочем, понятия окраски и цветового исполнения не равнозначны в данном случае. Под окрасом понимается общая характеристика неоднородности и пятнистости. С другой стороны, цвет почвенной массы указывает на сочетание тонов, интенсивность и прочие хроматические качества. К слову, многие разновидности почв получают свое название именно по цветовой характеристике – к таким можно отнести серозем, краснозем и чернозем.
Окрас горизонта может быть неоднородным и однородным. В первом случае масса окрашивается в различные тона, при этом отличия прослеживаются не только по хроматическим признакам. Окрас нередко обуславливает и физические характеристики, выделяющиеся вместе с оттенком. Однородный окрас имеет, к примеру, почва пустыни, причем к нижним пластам происходит осветление ее частиц.
Гумусовые горизонты
Это обширная группа почв, которые формируются в процессах биологического разложения. Отдельные слои горизонта отличаются по высоте, физическим качествам, составу органических элементов и т. д. При этом оттенок больше тяготеет к диапазону от серого до черного цвета. Характерными местами расположения гумусового горизонта является степь и лесостепь. Собственно, материнские лесные подстилающие платформы во многом способствуют формированию верхних слоев данного типа. В частности, различают дерновый горизонт, серогумусовый и светлогумусовый. Дерновые пласты чаще обнаруживаются в тундровых и таежных регионах. Распространен и гумусовый горизонт с перегноем. Его обычно встречают в переувлажненных ландшафтах на юге. Светлые же массы горизонтов такого типа большое распространение получили в почвах полупустынных и сухостепных земель, в которых преобладает теплый аридный климат.
Органогенные горизонты
К данной категории относят горизонты почв, в которых содержание органических компонентов достигает 30 % и более. Чаще всего это верхние пласты профиля. Например, поверхностный пласт представляет торфяный горизонт, высота которого составляет 10 см. Его формируют разлагающиеся остатки растительности, травянистый степной войлок и т. д. Перегнойный слой также входит в эту группу. Благодаря ему формируются черноземные почвы, которые могут иметь и темно-коричневый, и черный оттенок. Такие пласты обычно залегают под подстилочно-торфяными слоями. Существуют и другие подвиды данного горизонта, в состав которых могут входить и минеральные элементы. Но главным объединяющим морфологическим свойством всех почв, входящих в этот комплекс, является происхождение на основе органических материалов. То есть почвообразование в данном случае происходит под действием биологического разложения.
Срединные почвенные горизонты
Отличительной чертой горизонтов такого типа является склонность к процессам почвообразования непосредственно внутри структуры без внешнего влияния на массы. Типичным представителем этого вида является альфегумусовый горизонт. Он характеризуется присутствием гумусово-железистых пленочных включений на поверхности агрегатов или минеральных частиц. Что касается цвета, то в данном случае строгих характеристик нет – многое зависит от конкретного состава, который может придать почве и темные, и желтовато-светлые оттенки. Обычно почвенные горизонты срединного типа встречаются в супесчаных или песчаных грунтах. Хорошим примером такого распространения станет и текстурный горизонт. Это бурая масса, отличающаяся также многопорядковой структурой и обилием многослойных пленок. Впрочем, данный горизонт можно встретить и в условиях преобладания глинистых почв.
Элювиальный горизонт
В профиле покрова, залегающего под органогенным или гумусовым слоями, это наиболее светлый горизонт. Его отличает облегченный гранулометрический состав и разнообразие входящих в него элементов с точки зрения физических свойств. К таким горизонтам можно отнести подзолистый, гумусово-элювиальный и субэлювиальный пласты. Например, подзолистые массы отличаются песчаной и супесчаной гранулометрической основой, а в некоторых случаях и бесструктурной комковатой базой. Для данного горизонта характерно расположение в структуре гумидных и альфегумусовых ландшафтов. Кстати, по некоторым структурным характеристикам с такими пластами схож иллювиальный горизонт, хотя доминирование бурого цвета все же обуславливает и выраженные внешние отличия.
Пахотный горизонт
Почвы, входящие в пахотные горизонты, обычно относятся к поверхностным. Но не каждый поверхностный слой может относиться к плодородным грунтам. Особым качеством данного горизонта является именно набор благоприятных условий для выращивания культурных растений. Состав и агротехнические характеристики плодородного слоя позволяют корневой системе черпать из почвенной массы необходимые элементы. Естественные условия для этого создают черноземные почвы, но зачастую нужные характеристики повышаются и специальными средствами. Например, с помощью технологий культивации пахотного горизонта, внесения удобрений и за счет коррекции гидрологического обеспечения земли.
Почвообразующие породы
Это поверхностные материнские пласты, которые становятся основой для формирования новых почв. Как правило, гранулометрический набор таких пород составляют минеральные компоненты – до 80 %. Исключением является разве что торфяной горизонт, у которого объем минерального наполнения может находиться в пределах 10 %. Примечательно, что такие слои могут стать оптимальной платформой для становления плодородной пахотной почвы с высокими агрономическими свойствами, но сами они не всегда пригодны для возделывания. Это может быть горная или каменистая почва, основа которой формируется магматическими, осадочными и метаморфическими породами. Но, несмотря на скудные характеристики с точки зрения плодородия, такие слои становятся хорошей базой в развитии более привлекательных для сельского хозяйства покровов.
Заключение
Агротехнические предприятия и лесные хозяйства являются основными заказчиками и пользователями материалов, в которых разрабатываются карты с земельными разрезами и указанием профиля почвенного горизонта. Такие данные требуются для более полного понимания и текущей картины характеристик природного ресурса и представления о будущих процессах его развития. В частности, почвенные горизонты позволяют прогнозировать, какими могут быть дальнейшие коррекции в составе грунта. Для исследования таких горизонтов применяется обширный спектр методов, подкрепленных современными техническими средствами. Кроме того, заинтересованные в подобных исследованиях компании нередко и сами проводят мероприятия, направленные на изменение структуры и характеристик тех или иных горизонтов.
