ИЗМЕНЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ И СЛОЖЕНИЯ, ПОРИСТОСТИ И ВЛАГОЕМКОСТИ ПОЧВ

Независимо от генезиса для всех минеральных гидроморфных почв ха­рактерно увеличение содержания органического вещества в аккумулятивных горизонтах с усилением степени заболоченности.

Более глубокий отпечаток оглеение откладывает на плотность и порис­тость почв. А.А. Роде (1965) справедливо подчеркивал, что именно в глеевых горизонтах возможна теоретически минимальная пористость, обусловлен­ная гексагональной упаковкой элементарных частиц. Однако объектом ис­следований в этом случае оказывались почвы, находящиеся в условиях по­стоянного обводнения. Вместе с тем изменения физических свойств в результате постепенно усиливающегося оглеения оставались практически не изученными. В этой связи рассмотрим особенности изменения пористости и плотность в рядах почв с нарастающей степенью оглеения (рис. 4.2).

В гумусовых горизонтах независимо от генетической принадлежности почв уменьшается плотность. Уменьшение плотности аккумулятивных гори­зонтов обусловливает увеличение их общей пористости, которая достигает максимальных значений в сильно заболоченных почвах.

В глубоких слоях профиля изменения плотности и пористости весьма различны.

В тяжелых дерново-подзолистых почвах по мере усиления оглеения не­сколько увеличивается плотность и уменьшается пористость. Это наиболее отчетливо выражено в нижних горизонтах глееватых почв. Вместе с тем для неоглеенных и оглеенных тяжелых почв абсолютные значения плотности и пористости очень близки. Это объясняется, очевидно, тем, что действие ог­леения на тяжелых почвах развивается на исходно весьма плотных породах.

Рис. 4.2. Некоторые водно-физические свойства минеральных гидроморфных почв раз­личного генезиса, гранулометрического состава и степени заболоченности: а) Рузский стационар, тяжелые дерново-подзолистые почвы: / — дерново-подзолистая сугли­нистая; II — то же, глубокооглеенная; II — то же, глееватая тяжелосуглинистая; IV — дерново­глеевая тяжелосуглинистая; б) Раменский стационар, тяжелые пойменные почвы: / — дерно­вая зернистая тяжелосуглинистая; // — тоже, глубокооглеенная глинистая; /// — то же, глееватая; IV — то же, глеевая; V — торфянисто-глеевая; 1 — твердая фаза почвы; 2 — воздухоемкость; 3 — предельная полевая влагоемкость; 4 — 70% предельной полевой влагоемкости; 5 — влаж­ность завядания (% объема); в) Волоколамский стационар, легко- и среднесуглинистые, дер­ново-подзолистые почвы: / — дерново-подзолистая среднесуглинистая; II — то же, глубокоог­леенная; III — то же, глееватая; IV — то же, глеевая; V — торфянисто-глеевая; г) Мещерский стационар, легкие дерново-подзолистые почвы: / — бурая оподзоленная супесчаная; II — дер­ново-подзолистая глубокооглеенная; III — то же, глееватая; /И — то же, глеевая; U— торфяни­сто-глеевая

В более легких дерново-подзолистых почвах, приуроченных к легко- и среднесуглинистым породам, постепенно увеличивается плотность и умень­шается пористость под влиянием прогрессирующего заболачивания главным образом в иллювиальных горизонтах (в слое 50—120 см от поверхности). Уменьшение пористости дерново-подзолистых глеевых почв по сравнению с неоглеенными почвами легкосуглинистого состава достоверно и обычно равно 4-6%.

Наконец, в легких (супесчаных и песчаных) почвах водоразделов глее­вые горизонты часто имеют такие же или меньшие значения плотности, что и неоглеенные горизонты. Максимальная плотность и минимальная порис­тость (35—37%) наблюдаются не в глеевых, а, как правило, в ортзандовых, сильно ожелезненных слоях.

Неожиданными оказались результаты изучения гидроморфных поймен­ных почв. В зоне переменного режима влажности заболачивание лишь не­значительно уменьшает или не влияет на плотность и пористость этих почв. Для всех исследованных разновидностей дерновых зернистых почв, незави­симо от степени их оглеения (в том числе и для дерновых зернистых глее­вых) и глубины исследуемого горизонта (в 1,0—1,5-метровой толще), вели­чины плотности оказались весьма незначительными и близкими — 0,96—1,12 в слое 0,50 см и 0,99—1,10 в слое 0-100 см. Относительно однородной и вы­сокой была и общая пористость всех рассматриваемых почв (соответственно 56-63 и 58-62%).

Оглеение оказывает влияние и на влагоемкость минеральных почв.

При оценке генетических и гидрологических особенностей гидроморф­ных почв особое значение имеют данные о предельной полевой влагоемко- сти (ППВ), «константной» величине, под которой понимают то максималь­ное количество влаги, которое однородная или слоистая почва может длительное время удерживать после полного насыщения и свободного сте­нания гравитационной влаги в условиях глубокого залегания грунтовых вод (или верховодки) при отсутствии транспирации и испарения с поверхности.

В результате аккумуляции органического вещества и полуторных окис­лов, а также длительной гидратации коллоидов при заболачивании происхо­дит закономерное увеличение влагоемкости верхних горизонтов ог­леенных почв.

На начальных стадиях заболачивания предельная полевая влагоемкость увеличивается постепенно. Но при интенсивном оглеении ее значения резко возрастают.

Так, на территории Рузского стационара влагоемкость верхнего 30-санти- метрового слоя в дерново-подзолистых неоглеенных, глубокооглеенных, глее- ватых и глеевых почвах соответственно была равна 34, 36, 36 и 49%, в легко- и среднесуглинистых почвах того же генезиса и степени заболоченности — 33, 35, 36 и 50%, в супесчаных почвах — 19, 17, 24 и 27%. Эта зависимость справедлива и для пойменных почв. Предельная полевая влагоемкость неоглеенных, глубо­кооглеенных, глееватых и глеевых дерновых зернистых почв Раменского стаци­онара в верхнем полуметровом слое составила 32, 43, 39 и 44% (рис.

Но если в верхних горизонтах прослеживается увеличение влагоемкости минеральных почв по мере нарастания заболоченности, то в нижних слоях

профиля ее изменения не столь закономерны и в значительной мере связаны с генезисом и гранулометрическим составом. В почвах водоразделов влагоем- кость глеевых горизонтов такая же, как и в менее заболоченных или неоглеен­ных слоях, или несколько меньше. Наиболее отчетливо уменьшение влагоем­кости наблюдается в суглинистых и легких почвах. Во-первых, это происходит из-за уменьшения пористости вследствие уплотнения, во-вторых, в результа­те предельного обезыливания глеевых горизонтов песчаных почв. Вместе с тем их ортзандовые горизонты нередко отличаются повышенной влагоемкос­тью по сравнению с глубже лежащими глеевыми горизонтами.

В глубоких слоях профиля пойменных дерновых зернистых почв, в от­личие от тяжелых дерново-подзолистых, увеличение влагоемкости просле­живается четко. Так, в слое 0—100 см значения ППВ для рассматриваемого ряда почв составили 34, 40, 40 и 48% (неоглеенные, глубокооглеенные, гле­еватые и глеевые виды), а для слоя 30—100 см — 35, 39, 40 и 49%.

4.5.2.