Существуют опыты по установлению скорости почвообразования, скопилось много наблюдений за восстановлением нарушенных почв. Но и здесь факты разноречивы. Особенности первичного формирования почв заставляют строго отнестись к разного рода наблюдениям о скорости почвообразования и возможном возрасте вновь образующихся почв.
В. В. Докучаев в 1870 году обследовал стены Староладожской крепости, сложенные из известняков в 1116 году. На этих стенах под дерном толщиной два с половиной сантиметра залегал буровато-серый слой почвы мощностью десять — пятнадцать сантиметров. Почва залегала на тонких известковых плитках, переходящих в более грубые плиты. Среди известковых плит встречались гранитные. Таким образом, можно было бы считать, что почва на плитах сформировалась несколько более чем за восемьсот лет. Однако уверенности в этом выводе нет. Во-первых, в образовании почвы могла участвовать пыль. Во-вторых, условия для поселения растений на этих стенах были неблагоприятными, поэтому образование дерна могло длиться очень долгое время. В-третьих, в первые сто — триста лет крепость поддерживалась в хорошем состоянии. Так что считать, что пятнадцатисантиметровый слой почвы сформировался за восемьсот лет, — не очень строгий вывод. Почвенный слой начал образовываться далеко не сразу после постройки стен, и, может быть, для включения механизма почвообразования потребовалось двести — триста лет, а для самого почвообразования тоже двести — триста лет.
Такая неясность со скоростью почвообразования, следовательно, с возрастом как всего почвенного профиля так и отдельных его горизонтов потребовала изучения строго датированных участков с «нулевой точкой почвообразования». К таким участкам относятся выемки и насыпи у железных дорог, каналов, старые курганы, отвалы рудников и шахт.
О скорости почвообразования мы судим по изменению определенных свойств исходной породы, в частности по накоплению гумуса и формированию гумусового горизонта. В начале своего развития какое-то свойство нарастает очень незаметно. Почва как бы сопротивляется появлению этого свойства. Затем в определенный момент сопротивление материала сломлено: скорость развития свойства становится очень большой. А потом, достигнув какого-то уровня развития, обычно восьмидесяти — девяностопроцентного от предельного (характерного для сформированных почв), скорость изменения свойства снова резко замедляется.
Например, старая залежь на ферраллитных почвах была оставлена для облесения. Исходное после прекращения пахоты содержание гумуса составляло около двух процентов от веса почвы. Через пять лет содержание гумуса возросло до трех процентов, через семь лет — до пяти, через тринадцать — до пяти с половиной процентов. Ясно, что, если мы будем измерять скорость изменения свойства в разные периоды, мы получим разные ее величины. Ошибочная оценка скорости приведет к ошибке в оценке возраста почвы.
Сложности ожидают исследователя и при оценке скорости изменения свойства почвы, уже сформировавшейся полностью, но условия существования которой вдруг резко изменились. Например, вырубили лес. Остались лесная подстилка, листья, сучья. На следующий год после вырубки вся оставшаяся органическая масса начинает бурно разлагаться. В почве возрастает содержание гумуса. Но вот избыток органических остатков разложился, на вырубке поселяются травы, запас гумуса начинает немного снижаться, затем он снова поднимается, когда в почву начинает поступать заметное количество корней трав. Однако постепенно избыток гумуса исчезает, и содержание его в слое до двадцати сантиметров может стать даже меньше, чем оно было в «исходном» лесу. Если начертить кривую содержания гумуса в почве в течение всех этих изменений, то она будет напоминать известную кривую Селье (канадского врача), характеризующую нашу реакцию на всякие стрессы. Конечно, кривая — это только схема, и при этом грубая. Но она заставляет нас оценивать, в какой период мы ведем наблюдение за изменением свойства. Если в этом не сориентироваться, то можно сделать прямо противоположный вывод даже о направлении почвообразования.
Следует отметить, что одинаковые свойства почвы могут иметь разное происхождение. Они могут наследоваться от материнской породы, могут возникать под действием современного биогеоценоза, могут быть унаследованы от прошлого биогеоценоза. Расшифровка всех этих связей часто бывает трудной, поскольку ряд свойств может одновременно отражать действие всех трех факторов.