ГЛЕЕОБРАЗОВАНИЕ В УСЛОВИЯХ ЗАСТОЙНО-ПРОМЫВНОГО ВОДНОГО РЕЖИМА КАК ПРИЧИНА ФОРМИРОВАНИЯ ЧЕРНОЗЕМОВИДНЫХ ПОДЗОЛИСТЫХ ОГЛЕЕННЫХ ПОЧВ ЛЕСОСТЕПИ ЕТС

Bl_g- 82—100 см

B2_g- 100—125 см

Слабо связанная корнями травянистых растений дернина. Свежий, темно-серый, слабый сизоватый оттенок, тяжело­суглинистый, комковато-зернистая структура, обилие кор­ней, рыхлый, граница ровная, переход четкий по цвету. Влажноват, серый, тяжелосуглинистый, комковато-зерни­стый, граница волнистая, переход ясный по цвету. Влажноват, крупные белесые пятна на сером фоне, тяже­лосуглинистый, комковато-пылеватый, уплотнен, граница волнистая, переход заметный по цвету и сложению. Влажноват, белесый с палевым оттенком, пылеватый суг­линок, структура слоистая, много марганцево-железистых конкреций, граница затечная, переход заметный по цвету и плотности.

Влажный, охристо-бурый, суглинистый, мелкопризматичес­кий. Слабое оглеение по стенкам трещин. Встречаются мар­ганцево-железистые конкреции, серые кутаны, граница вол­нистая, переход заметный по цвету.

Влажный, охристо-бурый, тяжелосуглинистый, мелкоприз­матической структуры. По граням структурных отдельнос­тей — темно-коричневые гумусированные кутаны. Мелкие сизоватые пятна оглеения. По стенкам трещин — аморф­ные марганцевые пятна. Граница ровная, переход замет­ный по цвету.

Влажный, сероватый с охристо-желтым оттенком, тяжело­суглинистый, крупнопризматической структуры, много марганцево-железистых примазок. Обилие мелких сизых пя­тен оглеения.

Разрез 3. Почва — черноземовидная подзолистая глееватая тяжелосугли­нистая на бескарбонатном лессовидном тяжелом суглинке. Днище крупной овальной западины. Слабозаболоченная залежь. Растительность — подорож­ник ланцетовидный (Plantago lanceolata L.), мокрица (Stelaria media L.), пи- кульник красивый (Galiopsis speciosa L.), незабудка болотная (Myosotis polustris Lam.), лисохвост луговой (Alopecurus pratensisL.), мятлик луговой (Poa pratensis L.), хвощ луговой (Equisetum pratense Ehrh.).

Весной после снеготаяния застой поверхностной влаги в этих почвах до 3—4 недель. Все горизонты профиля не вскипают (рис. 97—100).

A_v 0—2 см Плотноватая маломощная дернина.

Al_g- 2-28 см Свежий, темно-серый, слабо выраженная слоеватость, тя­жел осугл инистый. Много ржаво-охристых пятен, живых корней растений. Структура комковато-зернистая. Рыхлый, граница волнистая, переход заметный по цвету.

A2'_fs 28-48 см

A2"_ft 48-60 см

Свежий, белесый, тяжелосуглинистый, комковато-пылева­тый, слабо уплотнен. Слабо проявляется слоистость. Уплот­нен. Много ортштейнов. Граница ровная, переход по цвету. Влажноват, на белесом фоне темно-серые и ржаво-охрис­тые пятна, пылеватый суглинок, структура слоистая, много марганцево-железистых ортштейнов. Граница затечная, пе­реход заметный по цвету и плотности.

A2B_{fs g}» 60-82 см Влажный, на буром фоне сизые пятна, интенсивное оглее­ние по вертикальным трещинам и ходам корней. Суглини­стый, марганцево-железистые ортштейны и примазки чер­ного цвета.

В1.~ 82—100 см

Влажный, на охристо-ржавом и сизоватом фоне скопления свежей гидроокиси железа. Аморфные темноокрашенные марганцовистые пятна. Тяжелосуглинистый. Густая сеть крупных темноокрашенных гумусированных кутан. На по­верхности кутан живые корни растений. Граница волнис­тая, переход заметный по цвету.

B2_g- 100-140 см Влажный, на охристо-ржавом и сизоватом фоне скопления свежей аморфной гидроокиси железа. Аморфные темноок­рашенные марганцевистые пятна. Тяжелосуглинистый. Чис­ло кутан заметно сокращается по сравнению с вышележа­щим горизонтом.

Рассмотренные данные свидетельствуют о том, что характерными при­знаками черноземовидных подзолистых оглеенных почв являются присут­ствие в их профиле, во-первых, мощных белесых, кислых, элювиальных (т.е. подзолистых) горизонтов; во-вторых, наличие в элювиальной толще значи­тельной массы марганцево-железистых конкреций; в-третьих, присутствие в иллювиальных горизонтах гумусовых кутан; в-четвертых, наличие четких морфохроматических признаков оглеения. Наконец, для чернозема выщело­ченного характерно вскипание с глубины 75-80 см. Черноземовидные под­золистые оглеенные почвы не вскипают по всему профилю.

Наличие конкреций в профиле черноземовидных подзолистых оглеен­ных почв является еще одним подтверждением того, что их профиль форми- руется при активном влиянии процесса глееобразования [Brewer, 1964; Зай­дельман, Никифорова, 2001]. Максимум конкреций приурочен к горизон­ту А2 (1,18% от массы почвы). В более высоко и нижележащих горизонтах, подверженных оподзоливанию, содержание ортштейнов не превышает 0,18— 0,48%. Отсутствие ортштейнов в профиле чернозема выщелоченного указы­вает на то, что в этих почвах, в отличие от черноземовидных, оглеение не принимает участия в почвообразовании

Полученные данные, таким образом, позволяют признать, что по мор­фологическому строению черноземовидные подзолистые оглеенные почвы принципиально отличаются от зональных почв лесостепи — черноземов выщелоченных.

Оглеенные почвы депрессий в результате застоя поверхностных вод об­ладают существенно иными не только морфологическими, но и химически­ми, физико-химическими и другими свойствами твердой фазы по сравне­нию с выщелоченными черноземами. Под влиянием интенсивного оглеения в условиях застойно-промывного водного режима происходит существен­ный вынос кальция и магния. Профиль почвы освобождается от несиликат­ных соединений щелочно-земельных металлов. Карбонатные конкреции

Таблица 14.10

Содержание Mn-Fe конкреций (ортштейнов) в черноземе выщелоченном и черноземовидной подзолистой глееватой почве, % от массы почвы

Таблица 14.11

Морфологические особенности чернозема выщелоченного и черноземовидных подзолистых почв разной степени оглеения

отсутствуют.

В результате глееобразования в условиях застойно-промывного водно­го режима происходит активное выщелачивание кальция, магния, железа, алюминия, марганца и других элементов, что определяет относительно низкую степень насыщенности основаниями подзолистых и оподзоленных горизонтов.

Физико-химические и химические свойства чернозема выщелоченного и черноземовидных подзолистых почв разной степени оглеения

Таблица 14.12

Существенно и то, что все почвы рассматриваемого ряда во всех гори­зонтах профиля, в том числе и в светлых, кислых, элювиальных, не содержат поглощенный натрий в составе обменных катионов, а все черноземовидные подзолистые почвы по всему профилю имеют кислую реакцию.

Рассматриваемые почвы существенно отличаются и по характеру рас­пределения гумуса. Его содержание постепенно убывает вниз по профилю чернозема выщелоченного. Однако при этом максимальное содержание гу­муса (4,4%) имеет место в слое 0-10 см. В отличие от чернозема выщело­ченного в черноземовидных подзолистых глубокооглеенных почвах со­держание гумуса максимально в толще мощностью 50, а в глееватых — 30 см. Глубже наблюдается его резкое уменьшение. Последнее объясняется транс­формацией органического вещества при оглеении, увеличением подвиж­ной фракции и ее миграцией с фильтрационными водами. Таким образом, предпринятые морфогенетические и аналитические исследования свиде­тельствуют о том, что в условиях застойно-промывного водного режима северной лесостепи возникают почвы с четко выраженной дифференциа­цией профиля и наличием подзолистых горизонтов. При этом мощность горизонтов А2 весьма значительна — в глубокооглеенных почвах 16, а в глееватых — 32 см.

Полученные данные позволяют признать, что элювиальная трансформа­ция черноземовидных подзолистых оглеенных почв проявляется в интен­сивном выносе железа, алюминия, кальция, марганца, фосфора и других элементов (табл. 14.13). Существенно и то, что при этом происходит замет­ное (по сравнению с почвообразующей породой) относительное увеличение содержания кремнезема в их поверхностных горизонтах. В отличие от этих почв в черноземе выщелоченном сохраняется относительно равномерное распределение по всем горизонтам профиля перечисленных элементов.

Таблица 14.13

Валовой химический состав чернозема выщелоченного и черноземовидной подзолистой глееватой почвы, % на прокаленную бескарбонатную навеску

Предпринятые исследования показывают, что в условиях севера лесо­степи возможно возникновение кислых черноземовидных почв с элювиаль­ной или элювиально-иллювиальной дифференциацией профиля. Такие по­чвы формируются в условиях застойно-промывного водного режима. При этом происходит интенсивная отмывка всех горизонтов от карбонатов ще­лочно-земельных металлов, вынос железа, алюминия, марганца, фосфора, ила. В результате почвы приобретают кислую реакцию, а следствием глееоб­разования, обусловленного периодическим застоем намывных склоновых вод в западинах, является возникновение светлых, кислых, элювиальных гори­зонтов, отличающихся значительной мощностью. Подробно механизм этого процесса был детально исследован и описан ранее автором в природных условиях и в модельных экспериментах.

Несомненно, генезис таких почв не связан с осолодением по крайней мере по трем следующим причинам. Во-первых, все исследованные почвы не содержат натрий в составе почвенного поглощающего комплекса. Во- вторых, черноземовидные почвы имеют кислую реакцию по всему профилю.

Наконец, в-третьих, почвы северной лесостепи ЕТС и особенно почвы надпойменных террас речных долин не содержали аккумуляций водораство­римых солей натрия.

Кислые почвы с элювиальными светлыми (белесыми) кислыми гори­зонтами и дифференцированным профилем, распространенные в западинах среди выщелоченных черноземов, не следует рассматривать и как дерново- подзолистые почвы, поскольку они отличаются мощным гумусовым гори­зонтом (А1 = 28—35 см и более) и высоким содержанием в нем гумуса (5,8— 6,6%). Вместе с тем по свойствам твердой фазы светлый кислый элювиальный горизонт этих почв всегда тождественен горизонту А2 или A2_fs подзолистых (или болотно-подзолистых) почв.

Рассмотренные выше аналитические данные свидетельствуют и о том, что именно эти горизонты имеют минимальные значения pH, наиболее низ­кое содержание поглощенных кальция и магния и илистой фракции.

Они отличаются максимальным содержанием SiO₂ и интенсивным элю- виированием алюминия, железа, кальция, магния, марганца, фосфора.

Изложенное позволяет еще раз подчеркнуть, что светлые кислые элюви­альные горизонты черноземовидных почв по свойствам твердой фазы тож­дественны подзолистым горизонтам. Такое сходство не является случайным. В этой связи следует отметить, что на заре становления научного почвоведе­ния выдающиеся представители докучаевской школы относили почвы с та­кой морфологией и свойствами к «степным» подзолам. В частности, П. Кос- сович следующим образом подчеркивал особые условия почвообразования, возникающие в западинах степи. «Заболачивание в западинах приурочено, главным образом, к весне... в период таяния снега степь является усеянной снежными пятнами, которые вскоре превращаются в небольшие озера, вода в которых... держится до половины мая и далее» (с. 249); «...черноземы запа­дин по условиям своего увлажнения сравнительно легко могут оподзоли- ваться в своих верхних слоях и переходить в почвы других типов» (с. 251); «...с приближением же к более глубокой части западины выщелоченность чернозема увеличивается и в последнем начинают проявляться признаки деградирования и переход его в подзолистую почву...» (с. 253).

В заключение необходимо отметить и еще одну важную особенность почв, имеющих в своем профиле четкие подзолистые горизонты и морфоло­гические признаки оглеения. Всем этим почвам, в отличие от выщелочен­ных черноземов, свойственны неблагоприятные агроэкологические условия. Здесь сельскохозяйственные культуры в зависимости от степени оглеения в средние по осадкам и особенно во влажные годы часто подвержены угнете­нию или гибели от вымокания. Таким образом, черноземовидные подзолис­тые оглеенные почвы принципиально отличаются от зональных черноземов выщелоченных по типу водного режима, свойствам твердой фазы и агроэко- логическим особенностям.

Исходя из этих особенностей ранее неизвестной группы почв лесостеп­ной зоны и принципов субстантивно-генетической классификации автором [Зайдельман, 2005] было предложено выделить их в самостоятельный тип черноземовидных подзолистых оглеенных почв, отличающихся кислой ре­акцией профиля, наличием гор. А1 мощностью 30—40 см и содержанием гумуса 5—7%, оглеением горизонтов В и наличием темных гумусовых кутан, при­сутствием мощных 16—32 см подзолистых горизонтов со значительным со­держанием ортштейнов.

Изложенное позволяет также признать, что если черноземы, использу­емые в орошаемом земледелии, будут находиться в условиях переувлажнения на фоне застойно-промывного водного режима, то это окажется причиной их существенных деградационных изменений — подкисления и оподзоливания поверхностных горизонтов, заболачивания, ухудшения их физических и хи­мических свойств, утраты плодородия.

Можно предполагать, что такое заключение справедливо в отношении не только черноземов, но и многих других почв, орошение которых сопро­вождается формированием застойно-промывного водного режима при от­сутствии или относительно ограниченных запасах в их поверхностных слоях гипса и извести, способных нейтрализовать агрессивное действие кислых органических веществ.

Очевидно, такой деградационный эффект может оказаться наиболее опас­ным при застое поверхностных пресных вод и не будет проявляться при переувлажнении почв жесткими грунтовыми водами.

Вместе с тем на протяжении последних трех-четырех десятилетий в зоне распространения черноземов наблюдается новое деградационное явление на неорошаемых массивах, связанное с переувлажнением и заболачиванием почв поверхностными и грунтовыми, нередко сильно минерализованными вода­ми. Это явление полигенетично. Оно возникает в результате влияния антро­погенных и естественных факторов.

В таких условиях возникают своеобразные мочарные ландшафты, по­чвенный покров которых формируют вторичные заболоченные и засолен­ные почвы — дериваты сравнительно недавно автоморфных и плодородных типичных, обыкновенных и южных черноземов. Эти почвы — лучшие по­чвы страны. Они определяют ее основной зерновой потенциал. Поэтому их защита от деградационных изменений — важнейшая народнохозяйственная задача.

14.3.

Еще по теме ГЛЕЕОБРАЗОВАНИЕ В УСЛОВИЯХ ЗАСТОЙНО-ПРОМЫВНОГО ВОДНОГО РЕЖИМА КАК ПРИЧИНА ФОРМИРОВАНИЯ ЧЕРНОЗЕМОВИДНЫХ ПОДЗОЛИСТЫХ ОГЛЕЕННЫХ ПОЧВ ЛЕСОСТЕПИ ЕТС:

1. Кислотный гидролиз в аэробной среде на фоне промывного водного режима
2. Изменение состава органического вещества почв и новообразований при оглеении в естественных условиях
3. Особенности почвенной биоты при глееобразовании в модельных условиях
4. Влияние степени оглеения почв на состав гумуса новообразований
5. Влияние оглеения на плодородие осушаемых почв
6. Состав органического вещества конкреций (ортштейнов) почв разной степени оглеения
7. Состав гумуса кутан почв разной степени оглеения
8. Глееобразование — кислотный гидролиз в анаэробной среде. Его роль в формировании светлых кислых элювиальных горизонтов
9. ОСОБЕННОСТИ ВОДНОГО РЕЖИМА ЛЕГКИХ ПОЧВ РАЗНОЙ СТЕПЕНИ ЗАБОЛОЧЕННОСТИ В ЛЕСУ
10. 84. ПРАВОВОЙ РЕЖИМ ЗЕМЕЛЬ ВОДНОГО ФОНДА
11. Пирогенная деградация и ее связь со способами осушения и особенностями водного режима
12. 67.Правовий режим земель водного фонду.
13. ДИНАМИКА ВОЗДУХОНОСНОЙ ПОРИСТОСТИ. АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ И МЕЛИОРАТИВНАЯ ОЦЕНКА ВОДНОГО РЕЖИМА ПОЧВ НА ТОНКОСЛОИСТЫХ ЛЕНТОЧНЫХ ГЛИНАХ
14. 4.1. Общие закономерности формирования почв и ландшафтов, проблемы их мелиорации
15. 45. Мировая экономика: понятие, причины и условия формирования. Структура мирового хозяйства.
16. Режим влажности почв и фунтовых вод
17. ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ ГЛУБОКОГО РЫХЛЕНИЯ НЕДРЕНИРОВАННЫХ ЗАБОЛОЧЕННЫХ ПОЧВ. ГЛУБОКОЕ РЫХЛЕНИЕ КАК СПОСОБ ОСУШЕНИЯ СЛАБОЗАБОЛОЧЕННЫХ ПОЧВ
18. Причины и виды антропогенной деградации почв