ТИПЫ ПОЧВ

ФЕРРАЛЛИТНЫЕ ПОЧВЫ. Латерит. Ферраллитизация. Характеристика ферраллитных почв

Под названием ферраллитных объединяется большая группа почв гумидных районов тропиков и субтропиков, характеризующихся высокой степенью выветрелости почвообразующего материала и остаточной аккумуляцией в почвенном материале кварца, каолинита и полуторных оксидов при существенном обеднении его кремнеземом и основаниями. Общими диагностическими признаками таких почв служат: 1) отношение Si02: А1203 в глинистой фракции менее или около 2,0; 2) содержание во фракции пыли менее 5% способных к выветриванию первичных минералов; 3) преобладание в илистой фракции каолинита. Дополнительными характеристиками служат сильная оглиненность почвенной массы, большая мощность почвенного профиля при очень постепенных переходах между горизонтами или подгоризонтами, интенсивная красная (до малиновой) или желтая окраска, крайне низкая емкость катионного обмена (5—10 мг-экв/100 г почвы). Все ферраллитные почвы кислые, как правило, резко ненасыщенные, бедные элементами минерального питания растений.

Ферраллитные почвы изучаются давно и в разных странах, с позиций разных научных школ. Соответственно в истории почвоведения они назывались по-разному: латериты, латеритные почвы, ла- тосоли, ферраллиты, красноземы, красные почвы, ферральсоли, оксиоли, хромосоли, каолисоли, красно-желтые ферраллитные, красно-желтые латеритные, красно-желтые подзолистые и т. п. В настоящее время термин «ферраллитные почвы» стал международным и общепринятым.

В схеме профиль ферраллитных почв состоит из трех горизонтов: маломощный гумусо-аккумулятивный горизонт А, очень мощный глинисто-метаморфический горизонт Box и переходная пестро- цветная зона интенсивного выветривания, получившая в литературе название литомарж. Горизонт Box может быть одновременно и глинисто-иллювиальным, трансформированным в горизонт Bt, ох. Ниже литомаржа лежит рухляк выветривания горной породы. Литомарж — это обычно пестроокрашенный слой, обломки породы в котором еще сохранили свою форму и структуру, но уже совершенно мягкие («гнилые камни», сапролит) и преобразованные в минералогическом отношении.

Ферраллитизация протекает в несколько стадий, причем на первых стадиях выветривания, когда идет интенсивный гидролиз первичных минералов и освобождается много оснований и свободного кремния, имеет место монтмориллонитизация глинистого материала; монтмориллонитовые минералы всегда встречаются поэтому в зоне литомаржа.

На последующих стадиях выветривания, когда выветривающаяся толща все больше освобождается от оснований и подкисляется, часть монтмориллонитовых глин уносится денудационными процессами за пределы данного ландшафта в речные долины и депрессии рельефа, давая начало формированию там вертисолей, а часть преобразуется на месте путем десили- кации и дебазации через серию смешаннослойных образований в каолинит. В конечном счете образуется сильно оглиненный материал, практически лишенный способных к выветриванию первичных минералов и состоящий из смеси кварца, каолинита, гиббсита и гетита, в наиболее развитой стадии аллитизации — кварца, каолинита и гиббсита (диаспора).

Формирование ферраллитных почв происходит в условиях свободного дренажа и интенсивно промывного водного режима при свободном оттоке растворимых продуктов выветривания. В условиях затрудненного дренажа ферраллитные почвы не образуются, поскольку процесс задерживается на стадии монтмориллонитиза- ции или иллитизации.

Для формирования ферраллитных почв нужна высокая интенсивность и длительность процессов выветривания. Именно поэтому они встречаются лишь в гумидных тропиках и субтропиках, где процессы выветривания и почвообразования протекают непрерывно с третичного времени при постоянно высоких температурах и высокой влажности.

Поскольку в процессе ферраллитизации, особенно при выветривании богатых ферромагнезиальными минералами изверженных горных пород, освобождается большое количество свободных гид- роксидов железа, интенсивно мигрирующего под защитой органических коллоидов и в условиях переменной окислительно-восста- новительной обстановки, ферраллитные почвы в определенной геохимической ситуации могут быть обогащены оксидами железа вплоть до образования в них железистых прослоев — латеритов.

Латерит, впервые описанный под этим названием английским геологом Ф. Бьюкененом (F. Buchanan, 1807) на Малабарском побережье Индии, представляет собой внутрипочвенный гидрогенный прослой обогащенного оксидами железа материала, твердый или необратимо твердеющий на воздухе, после чего он может использоваться как строительный материал. Различают два вида латерита: 1) пизолитовый латерит (гороховый, конкреционный), состоящий из рыхло располагающихся или сцементированных между собой железистых округлых или шлаковидных конкреций, и 2) вер- микулярный латерит (ячеистый), представляющий собой железистую неравномерно-сотовидную матрицу, ячейки которой выполнены каолинитом. Достаточно мягкий, в слабой степени ожелезне- ния вермикулярный латерит получил название плинтита. Обычно в профиле ферраллитных почв с латеритом пизолитовый латерит залегает над вермикулярным. Если вермикулярный латерит еще не сформирован и соответствующий прослой представлен лишь плинтитом, над последним в почве встречается множество отдельных железистых конкреций, не образующих, однако, сплошного латеритного прослоя.

Латериты в ферраллитных почвах тропиков встречаются в естественном состоянии лишь в определенных геоморфологических (геохимических) условиях (54): это подножья либо перегибы склонов с резким изменением скорости грунтового потока, богатого соединениями железа.

При эрозии поверхностных горизонтов ферраллитных почв лате- ритные прослои могут выйти на поверхность и образовать железистый панцирь, препятствующий дальнейшей эрозии. Такие поверхностные панцири, подстилаемые мощной каолинитовой толщей коры выветривания и предохраняющие ее от размыва и денудации, характерны для многих районов экваториальной Африки. Описаны они и в Австралии, но как древние памятники третичного влажно-тропическо- го почвообразования в современных пустынях континента, где образуют своеобразные грибообразные формы рельефа (55).

Ферраллитные почвы формируются под воздействием весьма интенсивного биологического круговорота веществ влажно-тропи- ческого и влажно-субтропического вечнозеленого леса, биомасса которого превышает 500 т/га. Это самая большая биомасса на нашей планете, которая, будучи помноженной на площадь таких лесов, дает почти 50% всей биомассы суши земного шара. Интенсивный биологический круговорот поддерживается беспрерывно идущими процессами синтеза и разложения органического вещества, причем освобождающиеся при разложении мертвой биомассы минеральные элементы немедленно перехватываются организмами и вовлекаются в новые циклы синтеза-разложения, что препятствует их выносу из ландшафта.

Это приводит к тому, что значительная доля общего запаса минеральных элементов питания данного ландшафта постоянно находится в самой биомассе, а не в почве, как в других ландшафтах планеты. Этим объясняется известный «парадокс тропиков»: в естественном состоянии лесные экосистемы на ферраллитных почвах имеют высокую биологическую продуктивность и накапливают огромную биомассу, а будучи выведенными из природного равновесного состояния и превращенными в агроэкосистемы, не способны обеспечить и минимальную продуктивность, поскольку ферраллитные почвы крайне обеднены элементами минерального питания; «самые плодородные» почвы в естественном состоянии становятся «самыми бесплодными» в условиях сельскохозяйственного использования.

Указанное обстоятельство приводит к необходимости особой технологии земледелия на ферраллитных почвах: теневая культура под кронами деревьев; мульчирование поверхности; агролесовод- ство; смешанные посевы; преимущественное развитие плантационного земледелия и минимум полевого; особое внимание к органическим удобрениям; высокие, но дробные дозы минеральных удобрений (нужно много внести питательных веществ, но сразу их внести нельзя из-за высокой интенсивности выноса или фиксации); минимальная механическая обработка из-за опасности эрозии и дегумификации.

Среди группы ферраллитных почв выделяют три подгруппы, каждая с набором своих специфических типов почв: 1) ферраллитные недифференцированные почвы (ферральсоли по международной номенклатуре) или типичные ферраллитные почвы с горизонтом Box; 2) ферраллитные дифференцированные почвы (нитосоли по международной номенклатуре), не имеющие морфологически выраженного осветленного элювиального горизонта Е, но с четким горизонтом Bt, ох; 3) ферраллитные силънодифференцированные кварц-каолинитовые почвы (акрисоли или ферракрисоли по международной номенклатуре) с резко выраженным осветленным элювиальным горизонтом Е.