Организация работы по номенклатуре, систематике и классификации почв

Основы современной классификации почв были заложены, как известно, В. В. Докучаевым.
Отводя важное место условиям, определяющим направление почвообразовательного процесса, Докучаев стремился все же положить в основу классификации почв признаки, присущие самим почвам (морфологическое строение профиля, химический состав, содержание глины, поглотительная способность и пр.). На этом принципе он строил классификацию почв Нижегородской губернии (3), отметив позднее, что этот путь установления основ почвенной классификации является «...сложным, но единственно возможным...».
Однако многие последователи Докучаева, среди которых было немало крупных ученых, не всегда придерживались этих принципов и создали классификационные схемы, опираясь главным образом на условия почвообразования. Сами почвы при этом характеризовались преимущественно с морфологической стороны.
Идея Докучаева была поддержана П. С. Коссовичем, который указывал на то, что «...генетическая почвенная классификация должна быть основана на внутренних свойствах и особенностях самих почв...». Дальнейшее развитие этот принцип получил в работе К. К. Гедройца (2), по мнению которого Коссович «...совершенно правильно отметил, что классификационными признаками в почвенной классификации должны являться, как это имеет место в классификациях других наук, внутренние свойства и особенности почвы, а не те внешние факторы почвообразования, которым эти признаки обязаны» (2, стр. 5). В названной работе К. К. Гедройц предлагает свою, совершенно оригинальную, классификацию почв, основанную на составе обменных катионов.
Это предложение не может считаться совершенным, так как оно предусматривает подразделение почв только по одному признаку, хотя и весьма важному и характерному. Классификация должна строиться на ряде сопряженных генетических признаков, среди которых состав обменных катионов, несомненно, всегда будет занимать важное место. Впрочем и сам К. К. Гедройц в заключительной части своей работы не только отмечает недостаточность использованного им признака, но и указывает то направление, в котором, по его мнению, должна развиваться дальнейшая работа: «Наиболее больным местом почвоведения как в отношении классификации, так и для целого ряда других вопросов, я считаю почти полную не изученность почвенных органических веществ... Само собой разумеется, что без количественного и качественного изучения гуматной части, например в черноземах, невозможна более или менее детальная классификация черноземов...» (2, стр. 104).
Заслуживает быть отмеченным, что в результате исследований акад. И. В. Тюрина, проф. М. М. Кононовой и В. В. Пономаревой мы в настоящее время располагаем сравнительной характеристикой качественного состава гумуса всех важнейших типов почв СССР, благодаря чему этот важный признак используется как систематический.
Но этим заслуги К. К. Гедройца в области вопросов, связанных с классификацией почв, не ограничиваются. Огромное значение имеет создание им руководства по химическому анализу почв.
Начав эту работу еще в 1909 г. (1), Гедройц занимался ею всю свою жизнь и последнее, из числа отредактированных им самим, четвертое издание его книги «Химический анализ почв» явилось уже посмертным.
В этом руководстве, которое и до сего времени продолжает оставаться нашей настольной книгой по анализу почв, Гедройц не только собрал и систематизировал огромное количество методов химического анализа почв, многие из которых были им лично проверены и усовершенствованы, но изложил и большое число новых методов, созданных им самим, которые дали нам возможность глубокого проникновения в сущность процессов почвообразования. И если мы в настоящее время владеем весьма обширным и мощным арсеналом вошедших в широкое употребление методов характеристики почв — их состава, их физико-химических свойств, то этим мы обязаны всецело К- К. Гедройцу.
Наличие довольно большого накопленного к настоящему времени материала по составу почв и их свойствам, должно было, казалось бы, способствовать широкому и плодотворному использованию приемов объективной характеристики почв в целях их классификации. Однако работа по систематике и классификации почв до сих пор поставлена неудовлетворительно главным образом вследствие недостаточного использования только что названных возможностей.
В 1956 г. при Биологическом отделении АН СССР была создана Комиссия по систематике и классификации почв, первый пленум которой состоялся в начале февраля 1957 г.
Начало деятельности этой комиссии является новым этапом в деле разработки систематики и классификации почв. В связи с этим представляется своевременным высказать некоторые соображения об организации разработки этих вопросов и о том, какое отражение в них должны найти идеи и работы Докучаева и Гедройца.
Комиссия начала свою работу с уточнения определений основных таксономических единиц: тип, подтип, род, вид, что следует считать совершенно правильным, ибо, как показали прения, развернувшиеся на заседаниях комиссии, ясности и единства даже в этих вопросах не оказалось.
Следующим важным вопросом, которым должна, на наш взгляд, заняться комиссия, является вопрос о номенклатуре почв. Приходится признать наличие большой несогласованности в понимании многих терминов, применяемых для наименования различных почвенных процессов, почвенных горизонтов и почв. Мы берем на себя смелость утверждать, что отсутствие единства в понимании номенклатурных терминов является большим тормозом в разработке вопросов классификации. Этот тормоз не будет устранен до тех пор, пока мы не договоримся о содержании этих терминов. В качестве примера не согласованно применяемых терминов приведем такие широко распространенные термины, как «дерновый» (дерновый процесс, дерновые почвы, дерновый горизонт), «глеевый» (глеевый процесс, глеевый горизонт, оглеение, оглеенный горизонт, глееватая почва и т. д.), «луговой» (луговая почва, луговой процесс, луго-вость) и т. д. Не трудно видеть, что все эти термины должны иметь определенный генетический смысл, в силу чего их неодинаковое понимание является особенно досадным и вредным с точки зрения разработки не только номенклатуры, систематики и классификации почв, но и вопросов их генезиса, а следовательно, и вопросов их хозяйственного использования. Ближайшей задачей в этой области следует поставить составление почвоведческого номенклатурного словаря, с точным определением того содержания, которое мы вкладываем во все термины, применяемые нами для наименования почв и их горизонтов и почвенных процессов К
Самым важным вопросом, возникающим при разработке систематики и классификации почв, является вопрос о их диагностике, под которой мы понимаем сравнительную, объективную, по возможности количественную, характеристику их по тем или иным присущим им признакам.
Возможность создания такой диагностики определяется широким применением к изучению почв различных методов анализа: химических, физико химических, физических (рентгеноспектроскопия, электронная микроскопия, электронография, спектральный анализ), минералогического, механического анализа и т. д.
Необходимо, однако, признать, что использование всех этих количественных объективных методов для разработки вопросов систематики и классификации почв до сего времени было весьма недостаточным. Оно ограничивалось характеристикой главным образом типов почв. В то же время аналитические (в широком смысле этого слова) данные для обоснования выделения групп низших рангов: подтипов, родов, видов и т. д. нашли значительно меньшее применение, за исключением механического состава. Были, правда, попытки пользоваться некоторыми отдельными признаками, например степенью ненасыщенности для подразделения подзолистых почв, степенью солонцеватости для подразделения солонцов и солонцеватых почв, содержания гумуса для подразделения черноземов и т. д. Однако эти попытки большого успеха не имели в силу уже того, что обоснование и характеристика тех или иных систематических групп должны, как правило, основываться на совокупности признаков, а не на каком-либо одном признаке.
Нам кажется, что в настоящее время имеются все возможности к построению систематики и классификации почв с использованием всех названных выше методов. Закономерности географического размещения почв и в особенности условия почвообразования, имеющие огромное значение для понимания генезиса почв, должны конечно, тоже приниматься во внимание, однако в классификации они могут иметь значение лишь как контрольные признаки, а не основные. Не следует забывать, что большое значение имеют и агрономические особенности почв.
Попробуем сначала дать общий перечень тех признаков, с помощью которых мы можем характеризовать почву. Этот перечень в настоящее время может быть сведен к следующему:
I. Морфологическое строение почвенного профиля.
II Химический состав почвы.
1. Валовой химический состав твердой части почвы (включая микроэлементы).
2. Содержание различных форм минеральных соединений.
A. Содержание ионов простых солей.
Б. Состав обменных катионов.
B. Содержание различных условно «подвижных» соединений: аморфного кремнезема, подвижных Ре20з, А!203, Р2О5, К2О, гидролизуемого азота и др.
Г. Состав различных «новообразований»: журавчиков, рудяковых зёрен и т. д.
3. Состав различных механических фракций, в особенности фракций ила и коллоидов.
4. Режим состава почвенного раствора.
5. Режим состава почвенного воздуха (газовый режим почвы).
6. Режим окислительно-восстановительного потенциала.
7. Состав органического вещества.
A. Элементарный состав.
Б. Содержание отдельных функциональных групп (карбоксильных, метоксильных, кетонных и т. д.).
B. Содержание определенных не гумусовых органических соединений.
Г. Содержание и состав различных гумусовых веществ и их различных фракций.
III. Минералогический состав почвы в целом и отдельных  механических фракций, в особенности фракций ила и коллоидов.
IV. Механический состав почвы.
V. Физические свойства почв.
1. Общие физические свойства (объемный вес, удельный вес, порозность и т. д.).
2. Водные свойства.
3. Физико-механические свойства.
4. Тепловые свойства.
5. Электрические свойства.
VI. Водный режим почвы.
VII. Тепловой режим почвы.
VIII. Содержание в почве живых микроорганизмов.
1. Состав и . содержание микроорганизмов.
2. Состав и содержание почвенных животных.
3. Состав и содержание корней высших растений.
Характеристика почвы по этим признакам и свойствам должна охватывать весь профиль, т е. даваться послойно.
В их число мы включили и ряд признаков, обладающих большой сезонной ( а нередко и суточной) изменчивостью. Таковы содержание влаги, содержание тепла и т. д. Тот факт, что эти признаки обладают большой изменчивостью во времени, лишает нас возможности характеризовать их какой-то одной величиной, и обязывает характеризовать их режим — в первую очередь годовой, так как цикличность в изменении этих признаков резче всего выражена именно в годовом периоде.
Однако самая главная задача в настоящее время заключается в составлении диагностики известных, в той или иной мере уже изученных типов почв со всеми их подразделениями, на основании уже имеющихся, накопленных ранее, фактических материалов. Эта работа требует некоторой организационной и технической подготовки. Она должна выполняться большим коллективом почвоведов. Поэтому очень важно, чтобы она была поставлена единообразно. Для этого необходимо разработать формы соответствующих бланков, таблиц для одинакового оформления всех аналитических и иных данных.
Следует отметить, что дальнейшее использование всех этих материалов в целях систематики и классификации, при выражении их только в табличной форме, является трудным, особенно если мы примем во внимание, что характеристика почв и их подразделение должны основываться не на одном каком-либо признаке, а на совокупности нескольких, с учетом их изменения по профилю почвы. Единственной формой, позволяющей с наибольшим удобством и простотой сопоставлять и интерпретировать их при решении любого вопроса из области систематики и классификации почв, является графическое изображение признаков в виде кривых их изменения по почвенному профилю. Соответствующий документ, который может быть назван1 классификационной характеристикой почвы, своего рода паспорт почвы, должен состоять как минимум из следующих частей:
1) Морфологической колонки с изображением морфологического строения профиля почвы, выполненного в условных знаках в определенном масштабе.
2) Очень краткого морфологического описания отдельных горизонтов, изложенного рядом с изображением соответствующих горизонтов в морфологической колонке.
3) Графиков хода по профилю различных признаков, как например: содержания илистой фракции, гумуса, карбонатов, суммы солей, их отдельных ионов, величины обменной кислотности, величины рН, емкости обмена, степени ненасыщенности, и т.д.
4) Графика механического состава.
5) Графика водных и других физических свойств.
6) Графика, изображающего распределение в почве корней растений.
7) Графика, изображающего соотношение в почвенном профиле основных групп гумусовых веществ.
8) Графиков, схематически изображающих характерные черты водного и теплового режима и т. д.
Все графики должны быть выполнены, конечно, в одном вертикальном масштабе для полной их сравнимости. Внедрение такой формы характеристики почв в целях их систематики и классификации требует разработки единых систем условных знаков как для изображения морфологического строения почвенного профиля, так и кривых изменения различных признаков. Эта система должна быть единой для того, чтобы сделать легко сравнимыми результаты, полученные различными исследователями. Хорошим примером такой системы является единая международная шкала изображения пыльцевого состава торфов. В отношении изображения морфологии почвенного профиля следует высказать пожелание об отказе от старой системы индексов: А—В—С„ которая часто понимается разными исследователями совершенно различно. Следует считать необходимой разработку рациональной номенклатуры почвенных генетических горизонтов для всех типов почв, основанной на объективной аналитической характеристике их свойств и состава, а также особенностей происхождения этих горизонтов и системы соответствующих буквенных или иных индексов и системы условных знаков для графического изображения различных горизонтов в морфологических колонках. Интересные предложения в этом отношении были уже давно сделаны акад.
По мере накопления оформленного соответствующим образом табличного и графического материала он должен подвергаться соответствующей обработке. Первоочередной задачей последней должно быть составление обобщенных диагностических характеристик всех известных почвенных типов. Отметим, что таких характеристик, основанных на анализе и сопоставлении всех имеющихся в литературе надежных аналитических и иных материалов, пока очень мало. Весьма удачным опытом подобной работы является исследование А. А. Завалишина (5), относящееся к подзолистым почвам. Другим является монография А. Н. Розанова о сероземах (7), в которой вопросам систематики почв сероземной зоны уделено большое внимание. Однако и в этой превосходной работе непосредственного, прямого сопоставления аналитических характеристик различных типов, а внутри типов — соответствующих подтипов,— сопоставления, которое наглядно показывало бы различия, существующие между этими типами и подтипами, — мы все же не находим. Нельзя сомневаться в том, что классификационная схема, предлагаемая автором, основана на глубоком анализе этих материалов, но убедительность схемы автора значительно выиграла бы, если бы этот анализ был наглядным. И если даже в отношении не имеющей себе равных работы Розанова приходится сделать эти замечания, то со всеми остальными типами почв дело обстоит значительно хуже.
В процессе выявления черт, характерных для типа и составления их характеристик, несомненно наметятся и подтипы и важнейшие объективные чергы отличия под-типов друг от друга. Совершенно естественно, что при установлении как типов, так и подтипов, мы будем прежде всего исходить из тех типов и подтипов, которые давно уже наметились в результате совокупности всех предыдущих многолетних исследований, итоги которых обобщены хотя бы в систематическом списке почв, разработанном в Почвенном институте АН СССР для Государственной почвенной карты. Однако мы не должны слепо ему следовать, а должны поставить своей задачей подтверждение реальности объективных различий между этими типами и подтипами. При этом следует учитывать, что последние первоначально были установлены по морфологическим признакам, и лишь впоследствии в той или иной мере, как правило, совершенно недостаточной, аналитически охарактеризованы. Поэтому вполне вероятно, что в ряде слу чаев объективные различия между подтипами (а может быть, и типами) окажутся не столь уже существенными и такие подтипы (или типы) придется объединять. В других случаях, наоборот, могут выявиться группы почв в пределах какого-либо подтипа, достаточно резко отличающиеся друг от друга, в силу чего подтип должен будет быть раздроблен. То же самое может быть сказано и о таксономических подразделениях более низкого ранга.
Весьма важно при составлении характеристики уже известных типов (а равным образом и типов, вновь устанавливаемых) обратить внимание на выделение двух групп признаков. Во-первых, тех, которые являются наименее изменчивыми в пределах типа « в то же время наиболее для него характерными, т. е. наиболее резко меняющимися лри переходе к другим, соседним типам. Во-вторых, тех, которые, наоборот, являются наиболее изменчивыми в пределах типа, но в то же время существенными с точки зрения их роли в создании условий жизни растений. Эта, вторая, группа признаков послужит для подразделения типа на подтипы и более мелкие подразделения. К обеим этим группам признаков (в особенности — ко второй) должно быть предъявлено требование легкой (простой) их определимости.
С этой точки зрения предпочтение должно отдаваться признакам морфологическим, но, конечно, при условии, что они настолько предварительно обоснованы аналитическими различиями, что есть уверенность в том, что они отчетливо и полно отражают существенные особенности состава и свойств почв. Удельный вес морфологических признаков будет, вероятно, всегда выше при меж-типовом подразделении почв, чем при внутри-типовом и тем более, чем при внутри-под-типовом. Следует отметить, что с выбором таких важнейших типовых признаков дело не всегда обстоит благополучно даже для хорошо, казалось бы, изученных типов и что упрощенный профильно-морфо-логический подход может иметь своим следствием существенные ошибки. Укажем в качестве примера на недоучет глубины грунтовых вод при разработке систематики и классификации почв черноземной зоны. В силу этого до совсем недавнего времени черноземы (для которых характерен водный режим непромывного типа и глубокое залегание грунтовых вод) не отграничивались от лугово-черноземных почв с водным режимом периодически промывного подтипа >и грунтовыми водами на глубине 3—5 м. Такая ошибка происходила оттого, что по распределению гумуса, карбонатов, по морфологическому облику почвенного профиля и другим «устойчивым» признакам . лугово-черноземные почвы от черноземов существенно не отличаются, а тип водного режима и глубина грунтовых вод прежними исследователями из числа систематических признаков исключались.
Если типы, а отчасти и подтипы (на что мы уже указывали выше) следует по возможности характеризовать по полной программе, то после их установления, определения и разграничения требовать такой полноты для внутри-подт-ипового подразделения почв мы, конечно, не должны. При этом важно найти для каждого типа или подтипа такой набор признаков, который позволил бы наиболее просто, но совершенно отчетливо разграничивать роды и виды.
Несомненно, что наборы признаков для разных типов почв будут различны, ибо они должны находиться в соответствии с особенностями того типа почвообразования, который характерен для данной почвы. Например, для подзолистых почв и должны войти такие признаки как обменная (в общем смысле слова, не говоря о конкретных методах определения) кислотность, не насыщенность, распределение илистой фракции,, емкость обмена, распределение подвижного железа, его запас, содержание и запас гумуса, мощность гумусового и подзолистого горизонтов, амплитуда колебаний грунтовых вод и т. д.
Для черноземов в набор признаков должны войти содержание и запас гумуса, мощность гумусового горизонта, распределение в почве карбонатов и т. д.; для засоленных почв — состав, содержание, запас и распределение по профилю солей и т. д.
Окончательный отбор признаков для внутри-под-типового подразделения может быть сделан лишь после накопления массового материала и его тщательного анализа.
Отметим, что для подразделения некоторых типов почв мы не владеем пока методами количественной характеристики некоторых весьма важных признаков. Так, например, для типа (или подтипа) болотно-подзолистых почв очень важным был бы метод подразделения их по степени развития процесса оглеения (степени оглеения), которую может быть можно характеризовать отношением Ре**: Ре*‘г+ (валовым или в какой-то кислотной вытяжке). Однако соответствующими методами мы не владеем, а без этого подразделение указанных почв возможно лишь по мощности и характеру торфяного* горизонта и морфологической выявленности восстановительных явлений, что совершенно недостаточно.
Для подразделения подзолистых почв очень важно владеть сопоставимыми методами определения различных форм кислотности. Существующие методы — Каппена для гидролитической кислотности, Гедройца для обменной и Соколова для определения обменного А1 дают несопоставимые величины. Несмотря на то, что в Почвенном институте АН СССР работа над изучением почвенной кислотности ведется уже свыше 15 лет, никаких предложений по устранению этой несопоставимости до сею времени не сделано.
Очевидно, что вся работа по неменклатуре. систематике и классификации почв-должна быть возглавлена названной выше комиссией.
Комиссия не является органом оперативным. Ее основная функция должна заключаться в обсуждении различных вопросов, относящихся к ее компентенции и вынесении соответствующих решений, которые должны затем становиться обязательным» для всех исследовательских и оперативных учреждений, разрабатывающих вопросы, почвоведения или использующих почвоведение в своей оперативной или производственной работе. Кроме того, комиссия должна заниматься методическими вопросами. В этой области она должна, с одной стороны, устанавливать определенные методы, из числа хорошо разработанных, которыми нужно пользоваться при тех или иных анализах. С другой стороны, комиссия должна выявлять и рекомендовать к разработке методы исследования почв, отсутствие или недостаточное совершенство которых препятствует работе по систематике и классификации почв. Комиссия должна также разрабатывав номенклатуру почв, устанавливать таксономические единицы и давать им точные определения. В число обязанностей комиссии должна также входить разработка систем условных знаков, индексов, способов графического изображения, о* которых мы только что говорили выше, и, наконец, единых форм карточек и бланков, для записи аналитических данных.
Однако разработка вопросов номенклатуры, систематики и классификации почв-не может ограничиться только обсуждением готовых схем. В силу существенных недостатков работы в этой области, имевших место в прошлом, требуется проведение дальнейшей исследовательской работы по объективной характеристике почв, в соответствии со сказанным выше. Эта работа должна вестись всеми исследовательскими учреждениями: Почвенными институтами АН СССР и АН союзных республик, соответствующими институтами ВАСХНИЛ и Министерства сельского хозяйства, кафедрами почвоведения университетов и сельскохозяйственных вузов, почвенными отделами-зональных институтов сельского хозяйства и сельскохозяйственными опытными станциями и т д.
Очень важным при этом явится целесообразное распределение работы между всеми ее участниками, которое должна взять на себя комиссия. Она же должна взять па себя рекомендацию к первоочередному изучению недостаточно полно охарактеризованных типов и подтипов почв.
Сама исследовательская работа должна развиваться постепенно, по определенным этапам.
Прежде всего нужно заняться сбором и единообразным оформлением уже существующих материалов как опубликованных, так и фондовых, выбирая из их числа наиболее полные и критически оценивая их. По мере накопления таких материалов их нужно начать обрабатывать, решая попутно и методическую задачу: разработку приемов сочетания и использования указанных материалов применительно к решению систематических и классификационных вопросов. При этом будет целесообразно сперва ограничиться характеристикой и обоснованием выделения типов и подтипов, а затем уже перейти к более мелким подразделениям.
Эта работа выявим, вероятно, ряд нерешенных методических вопросов, после разрешения которых можно будет приступить к следующему этапу — планомерному получению и накоплению новых аналитических материалов по характеристике почв.
Очень важным делом является составление систематических коллекций почв. Наличие таких коллекций — местных и центральных, по образцу гербариев ботанических институтов, — значительно облегчит работу по систематике почв, так как даст возможность сравнивать вновь изучаемые почвы с имеющимися в коллекции стандартами. Коллекции должны состоять как из монолитных образцов» так и из коробочных и иметь возможно более полные аналитические характеристики. Такие коллекции должны собираться центральными музеями по почвоведению (им. Докучаева в АН СССР, им. Ви ^ья,\:са в ТСХА), а также другими исследовательскими учреждениями — почвенными институтами союзных республик, кафедрами почвоведения и т. д. Широкое применение при составлении систематических коллекций должна найти цветная фотография для изображения почвенных профилей в естественных условиях Заканчивая настоящую заметку, подчеркнем еще раз, что, по нашему глубокому убеждению, успех дальнейшей работы по систематике и классификации почв обусловлен, во-первых, тем, что систематика и классификация почв будет строиться на принципах Докучаева, т. е. что в их основу будут положены генезис почв и сочетания сопряженных генетических признаков, характеризующих почву по возможности в их количественном выражении; во-вторых тем, что в номенклатуре почв, почвенных горизонтов и почвенных процессов будет наведен четкий порядок, обеспечивающий единообразное понимание терминов; в-третьих, тем, что разрабогка вопросов систематики и классификации почв сделается подлинно коллективной работой.