ТИПЫ ПОЧВ. КИСЛЫЕ СИАЛЛИТНЫЕ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЕ ПОЧВЫ

Как образуются подзолистые почвы. Формирование подзолистых почв в подстилке под хвойными лесами

Считалось, что гумусовый и подзолистый горизонты подзолистых почв разновозрастны: сначала под хвойным лесом образуется опод- золенный профиль O-E-Bt, f, al-C, а затем при поселении травянистой растительности в верхней части подзолистого горизонта образуется гумусовый горизонт и формируется профиль O-A-E-Bt, f, al-C дерново-подзолистой почвы, т. е. идет наложение дернового процесса на профиль ранее сформированной подзолистой почвы. Исследования В. В. Пономаревой показали, что это не так. Оба процесса — гумусообразование и оподзоливание — идут одновременно, а гумусовый горизонт в верхней части профиля образуется сразу под лесной подстилкой.

Согласно исследованиям В. В. Пономаревой (1964, 1980), генезис подзолистых почв можно представить следующим образом. Формирование подзолистых почв под хвойными лесами связано с особыми биоклиматическими и биогеохимическими условиями почвообразования, среди которых важнейшую роль играют: а) бедность растительного опада зольными элементами питания и азотом; б) пониженные температуры и промывной водный режим; в) особенность биохимических превращений растительных остатков; замедление микробной деятельности, преобладание грибного кислотообразующего разложения, консервация лесного опада в виде подстилки, продуцирование в подстилке и усиленное вымывание из нее в почву водорастворимых гумусовых кислот и простых органических кислот.

Продуцируемые в подстилке органические кислоты, попадая с просачивающимся раствором в лежащую под ней минеральную толщу, реагирует с составляющими ее первичными и вторичными минералами. При этом, во-первых, происходит разрушение, кислотный гидролиз минералов и мобилизация имеющихся в породе свободных полуторных оксидов, а во-вторых, имеет место осаждение сразу под подстилкой крупномолекулярных фракций гумусовых кислот, прежде всего бурых гуминовых кислот, связанных с полуторными оксидами, и в очень малой степени серых гуминовых кислот, связанных с кальцием. Формируется гумусовый горизонт OA, А или АЕ. Более низкомолекулярные фракции органических кислот, включая ненасыщенные фульвокислоты, просачиваются ниже и формируют элювиальный (подзолистый) горизонт Е .

Продукты разрушения минералов горизонтов А и Е выносятся вниз и осаждаются вместе с выносимыми сюда же в неразрушенном состоянии илистыми и пылеватыми частицами, формируя иллювиальный горизонт Bt, f, al. Весь почвенный профиль представляет собой своеобразную хроматографическую колонку, в которой органические, органоминеральные и минеральные компоненты фракционируются в соответствии со своей подвижностью, в основе которой лежат различная подвижность и агрессивность гумусовых кислот. При этом профиль почвы формируется сразу как единое целое во всей совокупности генетических горизонтов О, А, Е и В.

Описанный механизм образования подзолистых (дерново-подзолистых) почв характерен для однородных суглинистых почв. На бедных песках в этих условиях образуется подзол, а на двучленных породах процесс идет более сложно, сочетаясь с псевдо- оглеением. На богатых полевыми шпатами и другими минералами песках часто также образуются подзолистые почвы с характерным гумусовым горизонтом под подстилкой и обогащенным илом иллювиальным горизонтом.

Роль дернового процесса при обильном травяном покрове при этом сводится к более мощному развитию гумусового горизонта А, поскольку при разложении опада травянистых растений формируется больше гуминовых кислот, в частности закрепляемых кальцием серых гуминовых кислот, хотя принципиально направление почвообразования не изменяется. Иное дело в распахиваемых подзолистых почвах, где природный процесс сменяется культурным и где гумусообразование протекает в иных условиях. Однако свойства почвы, созданные природным процессом оподзоливания, сохраняются и в освоенных почвах длительное время.

Оценивая свойства подзолистых почв (), необходимо отметить их следующие общие особенности:

—        четко выраженная дифференциация профиля на элювиальную и иллювиальную части с образованием осветленного подзолистого горизонта в верхней части профиля под маломощным гумусовым горизонтом;

—        обеднение элювиальной части профиля физической глиной, илом (табл. 9), полуторными оксидами и соответствующее их накопление в иллювиальном горизонте; относительное (остаточное) обогащение элювиальных горизонтов Si02 (табл. 10);

—        малое содержание гумуса (2 — 3% в горизонте А и 0,5 — 1,0% в горизонте Е) и малый общий запас гумуса при преобладании в составе гумуса фульвокислот над гуминовыми, а в составе гуминовых — бурых гуминовых кислот;

—        высокая актуальная и потенциальная кислотность верхней части профиля, особенно у целинных почв под лесом;

—        малая емкость катионного обмена (10—15 мг-экв/100 г) при низкой степени насыщенности основаниями (менее 50% в верхней части профиля);

—        низкая обеспеченность элементами питания растений;

—        неблагоприятные физические свойства: наличие уплотненного иллювиального горизонта в средней части профиля и соответствующая дифференциация фильтрационных свойств по профилю, отсутствие агрономически ценной структуры (непрочная комкова- то-пылеватая в горизонте А, плитчато-пластинчатая в горизонте Е, призмовидная в горизонте В), большая плотность и малая пороз- ность;

— высокое содержание подвижного алюминия, повышающего обменную кислотность почв и вызывающего токсикоз.

В наибольшей степени элювиальные горизонты обедняются Fe203, MgO и А1203, причем важно отметить, что горизонт А дер- ново-подзолистых почв обеднен не в меньшей степени, чем горизонт Е. Таким образом, гумусовый горизонт подзолистых (дер- ново-подзолистых) почв по своей природе также является опод- золенным, но лишь прокрашенным гумусом. Характер молекулярных отношений в профиле показывает ярко выраженную сиал- литную природу почвы.

Анализ валового химического состава илистой фракции почвы и иллювиальных корочек (табл. 11) и сопоставление его с составом почвы в целом показывает, что, во-первых, илистая часть почвы значительно беднее кремнеземом и богаче полуторными оксидами и другими компонентами по сравнению с более крупными фракциями; во-вторых, состав ила несколько меняется по профилю, что свидетельствует об оподзоленности почвы; в-третьих, состав ила корочек и основной массы иллювиальных горизонтов близок и свидетельствует о перемещении наряду с продуктами разрушения минералов тонких неразрушенных частиц.

Наконец, анализ химических свойств () показывает четкую их кислотную природу при малой гумусированности и типичные характеристики, описанные выше.

Своеобразным вариантом подзолистых почв являются «палево- подзолистые» почвы, выделяемые в северо-западных районах европейской части СССР к западу от Смоленска. В их профиле характерны наличие бурого подгоризонта в верхней части горизонта Е и общий палевый оттенок подзолистого горизонта. В отношении их генезиса нет единого мнения: Н. А. Ногина (1950) связывала их образование со спецификой водного режима (подтягивание к поверхности обогащенных железом растворов во время летнего иссушения); Б. Г. Розанов (1955) отнес их к контактно-оглеенным буроземам, развитым на двучленных породах; Т. А. Романова (1965) назвала их буроземно-подзолистыми почвами. По своим свойствам и потенциальному плодородию они близки к обычным подзолистым почвам.