Дополнение к статье Генезис рендзин

© А.С. Керженцев

Изучение генезиса рендзин позволило обнаружить общую для всех типов почв закономерность. В жизненном цикле рендзин, как в прочем и других типов почв, можно выделить три главные фазы: 1) почвообразование; 2) функционирование; 3) метаморфоз. Почвообразование начинается с момента заселения горной породы примитивной растительностью (лишайниками, которым почва не нужна) и завершается формированием типичного профиля зональной почвы. Сразу полнопрофильного чернозема или подзола не бывает, генетический профиль формируется в течение определенного времени, разного в каждой климатической зоне. С этого момента начинается самая длительная и стабильная фаза – функционирование типичного профиля почвы в стационарном режиме, естественно, при условии стабильного климата. Профиль зональной почвы стабильно сохраняет все свои признаки и свойства в течение длительного времени благодаря тому, что все процессы его функционирования происходят с постоянной скоростью, которая контролируется климатическими, а точнее гидротермическими условиями. Органическая часть профиля почв постоянно обновляется с постоянной скоростью. Как только произойдет смена климатических (гидротермических) условий или характера антропогенных воздействий, например, оледенение, аридизация, подтопление, распашка и т.п., сразу же  начинается третья фаза – метаморфоз почвы в связи с ее адаптацией к новым условиям среды. В результате метаморфоза меняется режим функционирования почвы, зональная почва теряет прежние диагностические признаки и приобретает новые, то есть переходит в другой таксон классификации. В случае рендзин это означает их переход в окружающие зональные типы почв: подзолистые, серые и бурые лесные, красноземы. В случае обычных почв это означает переход черноземов в серые лесные при похолодании климата или в каштановые почвы при его потеплении. Это может произойти при выходе гидротермических условий за пределы диапазона зонального климата.

Но вернемся к нашим рендзинам.

Некоторые польские почвоведы отмечали у рендзин неблагоприятные агрономические свойства: вязкость и липкость во влажном состоянии, высокую плотность и растрескивание при высыхании. Профессор Зейшнер (цитировано по [15]) отмечал: «Хотя они заключают в себе достаточно питательных веществ, тем не менее, не принадлежат к урожайным: во время засухи становятся каменистыми, а в дождливое время становятся водонепроницаемыми, лишь в местах, где остался слой наносного песка – там получается из мергельной и гипсовой рендзины прекрасная почва». Это и есть начальная фаза почвообразования при формировании профиля рендзин, так ведет себя илистая фракция мехсостава, при дефиците пылевато-песчаных фракций, осталось выяснить откуда появился в рендзине наносный песок.

Наши исследования механизма функционирования экосистем показали, что пылевато-песчаная фракция образуется внутри органической массы в процессе ее разложения и утилизации избытка потенциально токсичных катионов путем их гумификации и кристаллизации. Минеральные элементы, освобожденные почвенной биотой из отмершей биомассы, но неусвоенные фитоценозом, могут оказать токсическое воздействие на биоту. Этому препятствует гумификация, которая временно консервирует их в форме устойчивых органо-минеральных молекул до востребования фитоценозом. При обилии карбонатов образуется гуматный гумус, который и составляет профиль рендзин в любой климатической зоне с достаточным увлажнением. На кислых породах образуется фульватный гумус, который консервирует другие элементы в менее устойчивых чем гуматы органических соединениях. Неусвоенные фитоценозом элементы возникают вследствие разницы между потребностью растений в конкретной очередности элементов и очередность их высвобождения при минерализации отмершей биомассы и гумуса. При их накоплении мог создаваться токсикоз биоты, губительный для экосистемы. Но экосистема в процессе эволюции сформировала механизм двойной утилизации потенциально токсичных отходов метаболизма путем их гумификации и биокристаллизации.

Биокристаллизация необратимо консервирует избыток элементов, освобожденных почвенной биотой при разложении гумуса, но не усвоенных фитоценозом, в форме глинистых кутан, железо-марганцевых и карбонатных конкреций, вторичных и первичных минералов. Биоминералы по мере накопления разбавляют разлагающуюся органическую массу и образуют со временем минеральную основу почвенного профиля. В процессе образования и разложения опада и гумуса органическая часть постоянно обновляется, а минеральная масса постепенно накапливается. Поэтому через какое-то время, минеральная составляющая, заполнив уравновешенную массу гумуса почвы, выходит за пределы ее органического профиля и образует горизонты ВС и С – ту самую минеральную бескарбонатную прослойку между породой и почвой, С этого момента начинается вторая фаза – функционирование сформированного профиля рендзины. После того, как эта прослойка достигнет мощности 30-40 см, произойдет разрыв связи между почвой и карбонатной породой. С этого момента начинается третья фаза – метаморфоз то есть процесс превращения рендзины в зональную почву. Для отрыва от породы других типов почв вероятно потребуется прослойка иного размера, но именно после этого отрыва почва формируется как зональный тип, который мы фиксируем в разных почвенных классификаицях (русской, американской, французской и т.д.), как будто почвы имеют национальность.

Сколько времени может существовать интразональная рендзина от начала заселения выхода карбонатных пород примитивной растительностью до момента ее перехода в зональную почву сказать трудно, поскольку отсутствуют надежные реперы смены фаз развития. Однако можно хотя бы приблизительно вычислить время необходимое для формирования разделительной прослойки 30-40 см, то есть время второй фазы - функционирования сформированного профиля рендзины до начала ее метаморфоза в зональную почву.

Анализ отложений Белгородского чернозема в течение голоцена (Керженцев, Остроумов,2017) показал, что средняя скорость накопления седиментов в экосистемах черноземных степей составляет 0,04 см/год или 40 см в 1000 лет. Это означает, что разделительная прослойка здесь могла образоваться в течение 1000 лет, после чего рендзина начала приобретать свойства зональной почвы. В других природных условиях должны быть другие скорости седиментации. К.Д.Глинка [4] отметил, что «в теплоумеренной зоне эти почвы описаны Драницыным для Северной Африки. По-видимому и в тропиках возможно ожидать образование рендзин, но они там вероятно довольно быстро превращаются в латеритные почвы».

Можно предварительно предположить, что скорость седиментации в таежных экосистемах в 2 раза меньше, а в тропических в 2 раза больше, чем в степных. Тогда получится, что в таежных экосистемах такая прослойка могла накопиться за 2000 лет, а в тропических за 500 лет. Таким масштабом времени исчисляется период функционирования профиля типичных рендзин в таежных и тропических экосистемах. Осталось выяснить, сколько лет длились первая и третья фазы жизненного цикла рендзин, то есть периодов от начала заселения примитивной растительностью карбонатных пород до формирования профиля рендзин в разных природных зонах и времени перехода рендзин в зональные почвы после появления разделительной прослойки. Эти моменты в жизни почвы обнаружили рендзины, но они важны не только для рендзин, но и для всех типов почв, которые в процессе перманентной адаптации к меняющимся гидротермическим условиям обязательно меняют свое таксономическое положение и в любых климатических условиях функционируют в оптимальном для биоты режиме. Антропогенные воздействия без учета механизма функционирования почв, приводят к их деградации. Для создания системы защиты почв от потерь вследствие деградации необходимы знания механизма функционирования почв и закономерностей, регулирующих этот механизм в живой природе. Знаний морфологии, физико-химических и даже биологических свойств почвы для этого явно недостаточно.