ИЗМЕНЕНИЯ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА И ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВООБРАЗУЮЩИХ ПОРОД ПОД ВЛИЯНИЕМ ГЛЕЕОБРАЗОВАНИЯ

При оценке влияния глееобразования на физические свойства почв сле­дует прежде всего понять общие закономерности изменения гранулометри­ческого состава почвообразующих пород в результате воздействия этого про­цесса.

Выше было показано, что в условиях моделирования влияние глееобра­зования на их гранулометрический состав определяется особенностями ми­нералогии и водного режима. В кислых породах при застойно-промывном режиме происходят интенсивное обезыливание горизонта и уменьшение со­держания физической глины. При застойном режиме на кислых, а также на карбонатных породах в условиях застойно-промывного и застойного режи­мов оглеение вызывает увеличение содержания ила и физической глины. Это явление связано с изменением агрегатного состава горизонта. Под дей­ствием оглеения происходят растворение и вынос карбонатов, оксида желе­за, гуматов кальция и железа — веществ, склеивающих элементарные грану­лы в агрегаты. Распад агрегатов является причиной повышения содержания илистых частиц в горизонте. Если этот процесс идет более интенсивно, чем вынос, наблюдается утяжеление гранулометрического состава (например, при оглеении карбонатных пород). Напротив, в условиях застойно-промывного режима на кислых породах происходит значительный вынос ила (до 50%).

Общие закономерности изменения гранулометрического состава почво­образующих пород под влиянием оглеения были исследованы нами [Зай­дельман, Болатбекова, 1985] в природных условиях Нечерноземной зоны. Непосредственными объектами изучения являлись пермские карбонатные, аллювиальные, ленточные, моренные и лессовидные глины, т.е. основные широко распространенные тяжелые почвообразующие породы европейской территории Нечерноземной зоны.

Для изучения каждой генетической группы были использованы образцы неоглеенных почвообразующих пород (горизонт С, контроль) с глубины 1,5— 2,0 м и глеевые горизонты, находящиеся в условиях преимущественно за­стойного субаквального водного режима.

По окраске и другим морфологическим признакам исследованные гори­зонты были отнесены к трем группам — глей редуцированный (G_r на аллюви­альных и пермских глинах), глей редуцированно-окисленный (G_ro на ленточ­ных глинах) и глей мраморовидный (G_mr на моренных и лессовидных глинах).

При выборе сопоставимых образцов почвообразующих пород и глеевых горизонтов исходили из того, что каждая пара образцов (неоглеенная поро­да — глей) должна обладать не выходящим за границы одной градации содер­жанием физической глины (сумма частиц < 0,01 мм). Сравниваемые пары (неоглеенные и глеевые образцы) по этому признаку достоверно (кроме аллю­виальной глины) не различаются при уровне значимости р - 5%. Все неогле­енные и оглеенные образцы, кроме того, оказались близкими по распределе­нию фракции. Это позволяет рассматривать их достаточно представительными для оценки влияния глееобразования на свойства пород.

Рассмотрение некоторых физико-химических свойств этих тяжелых поч­вообразующих пород обнаруживает ряд закономерностей их изменения под влиянием оглеения (табл. 4.1). По характеру изменений глеевые горизонты на различных породах можно объединять в три группы.

Глеевые горизонты первой группы формируются на кислых породах в условиях застойного режима (покровные, моренные и аллювиальные гли­ны). Они всегда отличаются более высокими значениями pH, суммы погло­щенных оснований и степени насыщенности почвенного поглощающего комплекса, меньшим содержанием или отсутствием подвижного алюминия и более низкими значениями гидролитической кислотности по сравнению с неоглеенной почвообразующей породой. Увеличение значений pH глеевых горизонтов на кислых породах связано, по-видимому, с действием следую­щих трех факторов. Во-первых, с выносом щелочно-земельных металлов на водосборе, их концентрацией в отрицательных элементах рельефа и на пла- корах с заболоченными почвами; во-вторых, с ослаблением или отсутствием элювиальных явлений в условиях застойного водного режима; в-третьих, с мобилизацией кальция и магния из минеральной массы в результате транс­формации некоторых минералов в анаэробных субаквальных условиях.

Вторая группа глеевых горизонтов формируется на нейтральных тяже­лых плотных и плохо водопроницаемых породах, приуроченных к плоским пространствам с невыраженной водосборной площадью (ленточные глины). Такие породы не претерпевают отчетливых изменений при оглеении. Физи­ко-химические свойства таких глеевых горизонтов близки или тождествен­ны свойствам неоглеенной породы.

В третью группу входят глеевые горизонты на карбонатных глинах (пер­мские породы — элювий карбонатных красноцветных глинистых сланцев). Они отличаются застойно-промывным режимом. При этом наблюдаются вынос карбонатов и подкисление глеевого горизонта по сравнению с поро­дой. Следует подчеркнуть, что в этих условиях все глеевые горизонты отли­чаются от исходных пород более высоким содержанием органического ве­щества (табл. 4.2). Вместе с тем абсолютные величины его существенно варь­ируют. Эти вариации определяются рядом генетических причин.

В кислых глеевых горизонтах абсолютное содержание гумуса относитель­но невелико (0,18-0,23%). Однако оно в 2,4 раза превышает его содержание в породе. В почвообразующих породах, возникающих в результате седимента­ции аллювия (например, в озерно-ледниковых и пойменных отложениях), неоглеенные горизонты содержат равные количества органического вещества.

Значительное абсолютное содержание гумуса в современном аллювии (1,3—1,6%) объясняется тем, что все слои профиля почв центральной и при­террасной поймы в недалеком прошлом являлись аккумулятивными гори­зонтами А1. Наконец, глеевый горизонт на элювии карбонатных отложений содержал в 15—20 раз больше гумуса, чем порода. Последнее связано с тем, что в процессе почвообразования этот горизонт, залегающий непосредственно под гумусовым горизонтом А1, обогащается как иллювиированным гумусом, так и in situ перегноем корней растений.

При анализе экспериментальных данных следует обратить внимание на то, что всегда при застойном глееобразовании на кислых породах и при застойно­промывном режиме на пермских карбонатных глинах глеевые горизонты зако­номерно отличаются более высоким содержанием частиц < 0,001 мм (табл.

Таблица 4.1

Таблица 4.2

Изменение гранулометрического состава тяжелых почвообразующих пород Нечерноземной зоны под влиянием глееобразования, % (метод Качинского)