З.2.1.1.1.2. СОДЕРЖАНИЕ И ОСОБЕННОСТИ ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА ОРТ­ШТЕЙНОВ.

Для оценки общих закономерностей изменения Мп—Fe конкреци­онных новообразований почв на разных по генезису почвообразующих поро­дах под влиянием нарастающего (в пространстве) оглеения были подобраны ряды почв разной степени заболоченности в границах типичных ландшафтов (покровно-моренных, пойменных, лимногляциальных, флювиогляциальных и др.).

Принципиальная особенность выбора почв при исследованиях Мп—Fe конкреционных новообразований заключалась в том, что всегда оценка из­менения их свойств под влиянием нарастающего заболачивания осуществ­лялась в рядах однородных по составу почв разной степени оглеения, при­уроченных к породам одного и того же генезиса и гранулометрического состава. Всегда объекты исследований выбирали так, чтобы в ряду почв из­менялся только один фактор — степень заболоченности почв.

Сформулируем теперь некоторые общие закономерности изменения со­держания, фракционного состава и химических свойств конкреций под вли­янием нарастающего заболачивания на основных почвообразующих породах Восточно-Европейской равнины. Впервые положение о том, что возникно­вение марганцево-железистых конкреций возможно при определенном со­отношении аэробных и анаэробных условий, было сформулировано Г.М. Ту- миным. В 1912 г. он обратил внимание на то, что «вообще факты залегания ортштейнов подчеркивают, что они формируются при условии смены в по­чве раскислительных процессов окислительными. Когда нет раскисления или же нет данных для смены раскислительных процессов окислительными, то ортштейны и конкреции не формируются» (с.

У. Швертман и Д. Фаннинг [Schwertmann, Fanning, 1976] констатирова­ли, что максимальное количество Мп—Fe конкреций «не может быть в са­мой переувлажненной и в самой сухой почве, а где-то между ними». Однако количественное соотношение фаз аэробиоза и анаэробиоза и связь интен­сивности ортштейнообразования со степенью заболоченности почв выявле­ны не были. Работами Ф.Р. Зайдельмана с сотрудниками (1971; 1974; 1979 и др.) было положено начало исследованиям ортштейнов и других железис­тых новообразований почв катен, приуроченных к разнообразным почвооб­разующим породам и отличающихся разной степенью заболоченности.

В результате многолетних стационарных исследований гидрологическо­го режима почв разной степени оглеения на разных почвообразующих поро­дах было установлено, что интенсивность конкрециеобразования определяется степенью их заболоченности. Независимо от генезиса и состава почвообра­зующих пород (лессовидные суглинки и глины, ленточные глины, аллюви­альные глинистые отложения, маломощные двучлены и др.) всегда в ряду дерново-подзолистые — дерново-подзолистые глееватые (на лессовидных по­родах дерново-подзолистые глеевые) почвы наблюдается увеличение общего содержания ортштейнов. Дальнейшее усиление заболачивания сопровожда­ется постепенным уменьшением количества Мп—Fe ортштейнов. В торфя­нисто-глеевых почвах ортштейны обычно отсутствуют, а максимум конкре­циеобразования имеет место преимущественно в глееватых почвах.

На рис. 3.4 показана связь интенсивности конкрециеобразования с ре­жимом влажности поверхностных горизонтов почв. В дерново-подзолистых и дерново-подзолистых глубокооглеенных почвах на лессовидных суглинках [Зайдельман, 1974] и на маломощных двучленных отложениях [Зайдельман, Никифорова и др., 1980] продолжительность полного обводнения поверхно­стных горизонтов (0—30; 0—40 см) во влажные годы значительно меньше пе-

Рис.

/ — влажность < 0.7ППВ в средние (Б и В) и сухие годы (слой 0-30 см), //— время полного обводнения во влажные годы (слой 0-30 см), III — содержание конкреций в А_пах, % от массы почвы. Почвы: 1 — дерново-подзолистые, 2 — то же, глубокоогле- енные, 2а — то же, слабооглеенные, 3 — то же, глееватые, 4 — то же, глеевые, 4а — дерново-глеевые

риодов иссушения (влажность < 0,7 ППВ^[4]) в сухие и средние годы; в дерно­во-глеевой (на лессовидных породах) и в дерново-подзолистых глеевых (на маломощных двучленах и на ленточных глинах) почвах — напротив, перио­ды полного обводнения значительно превышают сухие. Дерново-подзолис­тые глееватые почвы (а на лессовидных суглинках и дерново-подзолистая

Рис. 3.5. Содержание и фракционный со­став конкреций в дерново-сильноподзоли­стых почвах на маломощных двучленных отложениях (лес, гор. А1 и А2). Почвы: 1 — дерново-сильноподзолистая; 2 — то же, глубокооглеенная; 3 — то же, глееватая; 4 — то же, глеевая. Размер фракций: I —1-2 мм, II — 2-3 мм, III — > 3 мм

глеевая) занимают особое положение — здесь практически всегда имеет ме­сто максимум конкреции, независимо от приуроченности почв к тем или иным почвообразующим породам. В этом случае продолжительность полно­го обводнения превышает сухие периоды, но не более чем на 50%.

Несомненно, свойства пород, почв и особенности климата вносят опре­деленные коррективы в эту общую закономерность для почв Русской платфор­мы. Так, в почвах на ленточных глинах [Зайдельман, Санжаров, Полонская, 1982] было обнаружено наибольшее общее содержание конкреций во всем ряду почв по сравнению с рассматриваемыми почвами на других породах. Это обус­ловлено особенностями их состава и водного режима. Как отмечают Т.А. Соко­лова идр. (1983), в дерново-подзолистых почвах на ленточных глинах важную роль играют процессы трансформации иллитов в вермикулит, что обусловле­но высоким содержанием иллитов и их железистых разновидностей, менее устойчивых к процессам выветривания.

Существенный интерес пред­ставляет распределение конкреций по фракциям. При нарастании сте­пени оглеения почв от дерново-под­золистой до дерново-подзолистой глееватой увеличивается содержание фракций 2—3 и больше 3 мм. В гле­евой почве на двучленных отложе­ниях [Зайдельман, Никифорова, 2001] размер ортштейнов уменьшает­ся по сравнению с глееватой (рис. 3.5).

Как видно из табл. 3.2, эта закономерность свойственна ортштейнам из почв и на других породах [Зайдельман, Оглезнев, 1971; Зайдельман, Санжаров, Полонская, 1982; Зайдельман, Рыдкин, Земскова, 1987].

Таблица 3.2

Содержание и фракционный состав Mn-Fe конкреций из дерново-подзолистых и дерново-подзолистых оглеенных почв на разных почвообразующих породах

В диагностическом отношении важно то, что абсолютное содержание ортштейнов в почвах разной степени заболоченности и их фракционный состав стабильны во времени.