Какую реакцию почвенного раствора имеют подзолистые почвы

Реакция почвы

Агрохимические свойства характеризуют ППК: реакция почвы (рНН2О – актуальная, рНKCl – обменная, Н – гидролитическая (мг•экв на 100 г почвы), сумма обменных оснований (S, мг•экв на 100 г почвы), емкость поглощения (Е, мг•экв на 100 г почвы), степень насыщенности основаниями (V, %), гумус (%), подвижный фосфор, обменный калий (мг•экв на 100 г почвы).

Реакция почвы обычно проявляется при взаимодействии ее с водой или растворами солей. Почвы могут иметь кислую, нейтральную или щелочную реакцию в зависимости от соотношения концентраций иона водорода (H+) и гидроксида (ОН-). Реакция кислая, если в почве преобладают ионы Н+, и щелочная – если в почве больше ионов ОН-. При равенстве концентраций H+ и ОН- реакция почвы нейтральная. Кислая реакция устанавливается в тех условиях, где осадки преобладают над испарением (леса, тундра), нейтральная – количество осадков и испарение уравновешены (степи луговые, саванны типичные); щелочная – когда испарение преобладает над осадками как в пустынях.

Реакцию раствора обычно определяют по условной величине рН (отрицательный логарифм концентрации H+). Шкала рН имеет значение от 1 до 14. При рН 7 – реакция почвенного раствора нейтральная, ниже 7 – кислая, больше 7 – щелочная.

Различные типы почв имеют и различную реакцию. Ее показатели, (рН) могут колебаться от 3,5 до 9 и выше. Наиболее кислую реакцию имеют верховые торфяники. Кислой реакцией характеризуются подзолистые и дерново-подзолистые почвы. Для черноземов свойственна нейтральная реакция, для каштановых почв, солонцов – щелочная.

Сельскохозяйственные растения предъявляют разные требования к реакции почвы – наиболее благоприятными для большинства культур являются слабокислые или слабощелочные почвы. Нейтрализуют кислую реакцию внесением в почву известняков (СаСО3), а щелочную – внесением гипса (СаSО4). Максимальное количество ионов водорода устанавливается при определении гидролитической кислотности (Н).

С реакцией почв тесно связана и жизнедеятельность почвенных opганизмов. В кислой среде распространена грибная микрофлора. Для бактерий предпочтительной реакцией является реакция, близкая к нейтральной. Таким образом, реакцию почв можно рассматривать как важный экологический признак.

Кислотность почв – свойство почвы, обусловленное содержанием в почвенном растворе Н-ионов, а также обменных ионов водорода и алюминия в почвенном поглощающем комплексе.

Существуют разные источники кислотности почвы. Одной из наиболее распространенных минеральных кислот является угольная кислота, образующаяся при растворении углекислого газа. Значительное подкисление почвенного раствора могут вызвать ненасыщенные катионами гуминовые и фульвокислоты. Последние образуются при разложении остатков хвойной и моховой растительности.

В результате жизнедеятельности грибов и бактерий, разложения растительного опада, выделенные корнями и насекомыми в почве могут присутствовать свободные органические кислоты типа уксусной, щавелевой, лимонной.

В некоторых случаях при выветривании горных пород и минералов могут образовываться и сильные минеральные кислоты – соляная, серная. Существенным источником кислотности могут быть вносимые физиологически кислые удобрения – (NH4)2SO4, KC1 и др.

Повышенная кислотность – явление вредное для растений и полезной микрофлоры. В кислых почвах усложняется поступление кальция в растения, сосуды корневых волосков закупориваются, угнетается деятельность нитрификаторов, азотофиксаторов. Избыточная кислотность увеличивает до токсичных количеств содержание в почве подвижных алюминия и марганца. Кислые почвы бесструктурные, с неудовлетворительными водно-воздушными свойствами. Около 50% почв таежно-лесной зоны имеют избыточную кислотность. Кислотность почв необходимо изучать и регулировать.

Различают две формы почвенной кислотности – актуальную и потенциальную.

Актуальная (активная) кислотность почвы обусловлена наличием водородных ионов (протонов) в почвенном растворе. Определяется обычно при взаимодействии почвы с дистиллированной водой и выражается показателем рНH2O. Показатель актуальной кислотности очень динамичен, нестабилен, зависит от многочисленных реакций, постоянно совершающихся в почве.

Потенциальная кислотность (скрытая, пассивная) обнаруживается при взаимодействии почвы с растворами солей. Природа ее сложная. Носителями потенциальной кислотности являются обменные катионы водорода (H+), алюминия (А13+) почвенных коллоидов.

В зависимости от соли, используемой для выявления потенциальной кислотности, ее подразделяют на обменную и гидролитическую.

Обменная кислотность – та часть потенциальной кислотности, которая обнаруживается при вытеснении из почвы ионов H+ и А13+ растворами нейтральной соли. Обычно для определения обменной кислотности почв используют 1н. раствор КС1 (рН

6,0):
[ППК-]H++ КСl → [ППК-]К+ + НС1;
[ППК-]А13+ + ЗКС1 → [ППК-]ЗК+ + A1C13.

А1С13 – соль слабого основания и сильной кислоты. Гидролитически распадаясь образует соляную кислоту и гидрооксид алюминия:
А1С13+ ЗН2О →А1 (ОН)3 + ЗНС1.
Образующаяся в растворе кислота оттитровывается – кислотность тогда выражается в мг•экв /100 г, либо определяется величиной рН раствора – рНKCl.

В зависимости от величины рН солевой вытяжки почвы подразделяются на следующие группы: сильнокислые (рН 80%) не нуждаются в известковании, а при V – менее 50%, имеют высокую необходимость в нем.

Известкование – основной прием повышения продуктивности кислых почв. При известковании внесенный СаСО3 (при наличии углекислоты) переходит в растворимый Са(НСОз)2 и взаимодействует с почвой по следующей схеме:
[ППК-]2H++ Са(НСО3)2 →[ППК-]Са2++ 2Н2О + 2СО2.

Дозу извести обычно рассчитывают по гидролитической кислотности: Н•1,5 = т СаСОз на 1 га, то есть 1 мг•экв гидролитической кислотности на 100 г почвы требуется для нейтрализации 1,5т СаСО3 на 1 га.

Дозу СаСО3 для известкования кислых почв можно определить и по обменной кислотности – в зависимости от величины рНКCl и механического состава почвы доза извести может изменяться от 2,0 до 6,0 т СаСО3 на 1 га; при рНКCl 5,6 и выше почвы не известкуют.

Щелочность почв – способность их подщелачивать воду и растворы нейтральных солей. Связана с присутствием в почве гидролитически щелочных солей – Na2CO3, NaHC03, Са(Н2СО3)2 и других, создающих при диссоциации повышенную концентрацию ОН-ионов:
Na2CO3 + 2HOH→ H2CO3 + 2Na + 2ОH-.

Различают активную и потенциальную щелочность почвы. Первая связана с наличием гидролитически щелочных солей в почвенном растворе. Потенциальная щелочность обусловлена обменно поглощенным Na.

Щелочная реакция угнетает деятельность микроорганизмов, ухудшает структуру и физические свойства почвы, режим питания растений.

Ликвидируют избыточную щелочность гипсованием:
[ППК-]2Na + CaSO4→ [ППК-]Ca2 + Na2SO4.
Образующийся сернокислый натрий может быть вымыт из почвы при выпадении атмосферных осадков или при поливе.

Буферность почв – способность противостоять резкому изменению реакции почвенного раствора при введении в почву кислот и щелочей или их солей. Обусловлена наличием в почве буферных систем, представленных обычно слабыми кислотами (органические, угольная) и их солями.

Против подщелачивания буферное воздействие оказывают слабые кислоты, а против подкисления – слабые кислоты и их соли:
СНзСОО- + H++ CH3COO- + Na+ + Н+ + Сl- = СН3СООН + NaCl
диссоциация диссоциация диссоциация диссоциация
слабая сильная сильная слабая

Против подкисления также сильное воздействие оказывают поглощенные основания, особенно кальций.

Высокой буферностью обычно отличаются суглинистые и глинистые почвы, обогащенные гумусовыми веществами. Низкая буферность характерна для песчаных бедных гумусом почв. Эту особенность необходимо учитывать при определении доз удобрений, извести.

Источник

Подзолистые почвы

Весьма широко в пределах бореальных и суббореальных лесных областей распространены подзолистые почвы. Эти почвы, так же как и иллювиально-гумусовые подзолы, отличаются ярко выражен­ной элювиально-иллювиальной дифференциацией профиля, но в отличие от последних приурочены к породам более тяжелого гра­нулометрического состава — суглинкам, реже — легким глинам. Образование в их профиле горизонтов А2 и В связано не только с оподзоливанием, как в иллювиально-гумусовых подзолах, но и с не­которыми другими почвенными процессами.

Эти почвы развиваются преимущественно в условиях холодного и умеренно холодного климата, при котором лишь часть осадков испаряется, а основная их масса просачивается в почву. Общее коли­чество осадков — от 400 до 600 мм в год. Ранней весной и осенью, когда имеет место минимальная десукция влаги из почвы, происхо­дит сквозное промачивание почвенного профиля и смыкание нис­ходящего тока с грунтовыми водами.

Суглинистые отложения, на которых формируются подзолистые почвы, имеют различный генезис. Это могут быть моренные, флювиогляциальные или делювиальные отложения. Значительные мас­сивы подзолистых почв приурочены к покровным суглинкам. Об­щими чертами пород, которые служат материнскими для подзолис­тых почв, являются их относительная бедность основаниями, бескарбонатность, кислая или близкая к ней реакция среды, умеренная водопроницаемость.

Рельеф районов распространения подзолистых почв весьма раз­нообразен. Очень характерна для них приуроченность к моренным равнинам с чередованием гряд, увалов и выровненных поверхностей. Подзолистые почвы могут встречаться и на низменных пространствах в случае их достаточной дренированности, а также в горных районах гумидных лесных областей. Наиболее типичные высоты над уровнем моря, где распространены подзолистые почвы, — 200—500 м.

Подзолистые почвы образуются под хвойными и смешанными лесами, в которых древесные породы представлены различными сочетаниями ели, сосны, лиственницы, пихты, березы, клена, дуба, липы и др. В напочвенном покрове участвуют мхи, лишайники, осо­ки, хвощи, кислица, черника, брусника и др. Обычно выражен кус­тарниковый ярус.

Указанный комплекс условий образования подзолистых почв складывается в подзонах северной, средней и южной тайги на Рус­ской и Западно-Сибирской равнинах, в некоторых районах Сред­ней и Восточной Сибири, в центральной лесной относительно бо­лее континентальной части Западной Европы и в пределах таежной зоны Северной Америки.

Генетический профиль целинных подзолистых почв включает следующие горизонты:

А0 — лесная подстилка; состоит из опада хвои, листьев, обломков веток, ши­шек, остатков мхов и трав; нижние слои обычно характеризуются большей степенью разложенное™, усилением темно-серых тонов, землистым сложением; мощность варьирует от 1—2 до 10—15 см;

A1_hf — гумусово-аккумулятивный, серый или светло-серый; имеет мелкокомковатую непрочную структуру, рыхлое сложение; в горизонте сосредоточена основная масса корней древесной и травянистой растительности; мощность от нескольких до 10—15 см; часто замещен горизонт А\А2, отличающимся более светлой окраской и признаками пластинчатой структуры;

А2 — подзолистый, наиболее светлоокрашенный в профиле горизонт — серо­вато-палевый или серовато-белесый; имеет слоеватую или плитчатую структуру, иногда бесструктурный; мощность от 1 до 20 см и более; более легкий по грануло­метрическому составу, чем нижележащий горизонт, слабоуплотненный; нередко в горизонте содержатся рудяковые зерна черного цвета диаметром до нескольких миллиметров; нижняя граница неровная, часто языковатая;

B_tFe — иллювиальный, бурый, темно-бурый или красно-бурый, плотнее и тяже­лее по гранулометрическому составу, чем /12; характеризуется ореховатой структурой книзу — призматической или глыбистой; на гранях структурных агрегатов —
темные (коричневые) пленки; нередко поверхность агрегатов покрыта белесой присыпкой и черными точками марганцовистого состава; горизонт имеет вертикальную протяженностью 100—150 см и обычно подразделяется на подгоризонты В1, В2, В3;

С — материнская порода, неизмененная почвообразованием, сиаллитного состава, чаше — бескарбонатная, вскрывается на глубине 200—250 см

Типичные подзолистые почвы содержат малое количество органического вещества (рис. 16.4). Только в горизонте АО, где накапливаются грубые растительные остатки, оно достигает 20—30%, в гумусово-элювиальном горизонте резко падает до 2—3 % и ниже по профилю не превышает 0,5 %. Лишь в тех случаях, когда в профиле подзолистых почв выделяется собственно гумусово-аккумулятивный горизонт, в нем может содержаться до 6—8 % органического вещества. В подзолистых почвах в отличие от песчаных подзолов не формируется отчетливо выраженный второй максимум гумуса в иллювиальной части профиля.

В составе гумуса подзолистых почв преобладают фульвокислоты. Отношение С_г/С_ф последовательно изменяется по профилю сверху вниз от 0,6—0,8 до 0,2—0,3.

Для подзолистых почв характерна кислая реакция среды — от сильнокислой в верхних горизонтах до слабо — или умереннокислой в нижних. Степень ненасыщенности почв основаниями соответствует, как правило, изменениям кислотности. В горизонтах А1 и А2 ненасыщенность может достигать 50—70 %, в горизонте В и ниже уменьшается до 20—30%. В составе почвенного поглощающего комплекса присутствуют водород, алюминий, кальций и магний. Содержание двух последних катионов увеличивается с глубиной.

Почвы характеризуются малой емкостью поглощения, которая коррелирует по профилю с содержанием органических и минеральных тонкодисперсных частиц. Минимальная емкость поглощения (как правило, менее 10 мг — экв на 100 г почвы) отмечается в подзолистом горизонте. В гумусовом и иллювиальном горизонтах она существенно возрастает, нередко в несколько раз.

По валовому химическому составу профиль подзолистых почв, так же как и песчаных подзолов, резко дифференцирован. В горизонте А2 обнаруживается максимум содержания кремнезема и минимум полуторных оксидов, щелочных и щелочноземельных оснований. Ниже по профилю — в иллювиальных горизонтах — отмечается увеличение содержания железа и алюминия, причем оно, как
правило, более высокое, чем в почвообразующей породе. Напротив,
количество валового SiO2 в горизонте В относительно падает. В самых верхних, обогащенных органическим веществом горизонтах наблюдается некоторое повышение содержания кальция, магния, ка­лия, фосфора и других биофильных элементов.

Количество несиликатных полуторных оксидов железа и алю­миния (в вытяжках Тамма и Мера—Джексона) также имеет элювиально-иллювиальное распределение в профиле подзолистых почв.

Основная особенность подзолистых почв, связанная с грануло­метрическим составом, заключается в том, что их верхние горизон­ты (А1А2, но главным образом А2) более легкие, а горизонт В более тяжелый. Это различие наиболее отчетливо выражено в распределе­нии илистой фракции. В иллювиальном горизонте ее содержание может быть в 2—3 раза больше, чем в подзолистом. Если в приповер­хностной части подзолистых почв присутствуют заметные аккумуля­ции гумуса и соответственно происходит накопление органических коллоидов, то здесь несколько увеличивается количество илистых ча­стиц. По сравнению с почвообразующей породой, как правило, на­блюдается обеднение илистой фракцией всех почвенных горизон­тов, но описаны случаи, когда в горизонте В ее содержится больше, чем в породе.

Таким образом, наиболее характерными признаками подзолис­тых суглинистых почв являются: элювиально-иллювиальная диф­ференциация профиля по содержанию железа, алюминия, илистых частиц; обеднение почвенной толщи кальцием, магнием, натрием, калием; кислая реакция среды, высокая ненасыщенность почв ос­нованиями; преобладание фульвокислот в составе гумуса при его невысоком содержании; малая емкость поглощения.

Происхождение указанных свойств суглинистых подзолистых почв обусловлено следующими факторами и процессами почвооб­разования. Вследствие относительно невысокой микробиологичес­кой активности почвы и поступления на ее поверхность бедного основаниями опада (в значительной степени хвойного) в подстилке продуцируются главным образом подвижные агрессивные фульвокислоты и неспецифические кислоты. Доля образующихся гуминовых кислот относительно невелика. В условиях промывного режима кислые гумусовые вещества интенсивно выносятся из подстилки и мигрируют вниз по профилю. В верхней подподстилочной части почвы они активно взаимодействуют с минеральными компонента­ми. Под действием нисходящих органических соединений происхо­дит растворение гидроксидов железа и алюминия и кислотно-гидролизное разложение первичных и вторичных кристаллических мине­ралов.

Разложению и дезинтеграции подвергаются в первую очередь относительно легко разрушаемые первичные минералы (слюды,

пироксены, основные полевые шпаты), а также некоторые глинистые минералы, в основном унаследованные от материнской поро­ды. На фоне их исчезновения в верхних горизонтах относителыно накапливаются более устойчивый кварц и кислые полевые шпаты Переходящие в раствор и освобождающиеся из кристаллических решеток натрий, кальций, калий и магний вымываются из верхних горизонтов в ионной форме, кремний — в ионной и коллоидной формах. Железо и алюминий выносятся в форме растворимых органо-минеральных комплексов и коллоидных соединений.

Таким образом, почвенная масса, обедненная темноцветными кристаллическими минералами и гидроксидами железа, пленки ко­торых ранее покрывали отдельные минеральные зерна, приобретает белесоватый, похожий на золу оттенок — формируется элювиаль­ный подзолистый горизонт А2. Нижняя граница этого горизонта — неровная, языковатая, что связано с миграцией оподзоливающих растворов в нижележащую толщу почвы главным образом по круп­ным вертикальным трещинам, ходам корней и землероев.

Судьба переходящих в жидкую фазу продуктов оподзоливания различна. Щелочные и щелочноземельные основания и кремний частично перехватываются корневыми системами растений, но в основном выносятся за пределы почвенного профиля вплоть до фун­товых вод. Соединения железа и алюминия в значительной мере теряют подвижность уже в средней части почвы. Они накапливают­ся здесь в рассеянном виде, придавая красно-бурый оттенок по­чвенной массе, а также образуя натечные пленки на гранях струк­турных отдельностей. Развивается иллювиальный горизонт В. Осаж­дение алюмо-железо-гумусовых комплексов обусловлено тем, что по мере их движения вниз из-за десукции и испарения влаги возра­стает концентрация растворов и происходит их нейтрализация при взаимодействии с минералами.

Процесс оподзоливания вызывается также воздействием на мине­ральную часть почвы прижизненных выделений корней растений и микроорганизмов, однако основной оподзоливающий эффект, как было описано выше, связан с агрессивностью органических кислот, образующихся при отмирании и трансформации растительных ос­татков.

Кроме оподзоливания в элювиально-иллювиальной дифференци­ации профиля подзолистых почв на суглинках участвует еще один процесс, причем некоторые исследователи даже ставят его по значи­мости на первое место. Речь идет о процессе лессиважа, т. е. о сус­пензионном переносе с нисходящим током влаги тонких частиц по­чвы в неразрушенном виде. В первую очередь это касается илистых и коллоидных частиц и в меньшей степени — частиц более крупных pH акций. Протеканию лессиважа в подзолистых суглинистых почвах пособствуют промывной режим почв и недостаточная оструктуренность верхних горизонтов почвы, при которой значительная часть ила оказывается не вовлеченной в структурные агрегаты, а находится в диспергированном состоянии и легко увлекается вниз просачиваю­щейся влагой. Основной зоной аккумуляции вмываемых илистых частиц является средняя часть почвенного профиля.

Процессы оподзоливания и лессиважа обычно усиливают друг друга. Растворение органическими кислотами и вынос из верхних горизонтов гидроксидов железа, являющихся клеящим веществом, приводит к распаду структурных отдельностей и повышает степень диспергации ила. С другой стороны, элювиирование илистых час­тиц, обычно характеризующихся повышенным содержанием железа и алюминия, уменьшает в верхних горизонтах запас минеральных компонентов, нейтрализующих гумусовые кислоты.

Совместное действие оподзоливания и лессиважа в некоторых подзолистых почвах ведет к образованию весьма контрастных по гранулометрическому составу горизонтов — облегченному А2 и утя­желенному _tFe, что в свою очередь становится причиной возникно­вения ряда явлений почвообразования. На контакте этих горизон­тов в периоды повышенного увлажнения почвы застаивается влага и создаются восстановительные условия. В анаэробной обстановке резко возрастает растворимость соединений железа и марганца, пе­реходящих в двухвалентную форму, в повышенном количестве об­разуются подвижные органо-минеральные соединения. Формирую­щиеся растворы просачиваются вниз по профилю, усиливая элюви­ально-иллювиальную дифференциацию почвы. По мере просыхания горизонтов, особенно летом, железо и марганец вновь окисляются и выпадают в осадок в форме гидроксидов. При этом образуются различного рода стяжения, конкреции, рудяковые зерна, рассеян­ные в зоне периодически избыточного увлажнения.

В зависимости от характера растительности в подзолистых суг­линистых почвах в различной степени выражен гумусо-аккумулятив­ный процесс. Слабее всего он проявляется под хвойными лесами с мохово-лишайниковым напочвенным покровом (формируется лишь маломощный фульватный горизонт А1А2). Под смешанными леса­ми, особенно с участием широколиственных древесных пород и при развитом травяном покрове, обособляется горизонт А1, отличаю­щийся повышенным содержанием гуминовых кислот и менее кис­лой реакцией среды. По этому признаку почвы делятся на подзоли­стые и дерново-подзолистые.

Возраст подзолистых суглинистых почв в пределах бореальных и суббореальных лесных областей соизмерим с длительностью голо­цена. Породы, к которым приурочены эти почвы, стабилизирова­лись на поверхности 10—12 тыс. лет назад. Высказана гипотеза о том, что подзолистые суглинистые почвы в основном уже сформи­ровались в атлантический период голоцена (5 тыс. лет назад) и поз­же глубоких изменений не претерпели. Как показывает изучение почвообразования на относительно молодых датированных отложе­ниях, для развития текстурно-дифференцированного профиля этих почв требуется не менее 3 тыс. лет.

Подзолистые почвы таежно-лесных областей делятся на подти­пы: глеево-подзолистые, типичные подзолистые и дерново-подзолистые. В дерново-подзолистых почвах уменьшается или совсем исчезает го­ризонт подстилки АО, появляется гумусовый горизонт A1 светло-се­рого цвета, непрочной комковатой структуры. Ниже него распола­гается подзолистый горизонт А2. Глеево-подзолистые почвы — пе­реходный подтип к глеево-элювиальным. Они будут рассмотрены в одном из следующих разделов.

Подзолистые почвы по степени проявления и мощности подзо­листого горизонта делятся на виды: слабо-, средне- и сильноподзо­листые почвы.

Естественное плодородие подзолистых почв низкое. Это почвы с повышенной кислотностью. В них мало азота, фосфора, калия, они обеднены и рядом микроэлементов. Структура верхнего пахот­ного горизонта быстро разрушается, подпахотный иллювиальный горизонт плохо водо — и воздухопроницаем. Поэтому использование подзолистых почв в земледельческой культуре требует ряда мер по повышению их плодородия и охране: внесение минеральных и орга­нических удобрений, введение соответствующей системы обработ­ки и севооборотов.

Буроземы (или бурые лесные почвы)

Буроземы распространены на равнинах Западной и Централь­ной Европы, на севере Аппалачских гор и прилегающих равнинных территориях Северной Америки, в горных условиях Кавказа, Кры­ма, Карпат, Тянь-Шаня, Дальнего Востока. В Южном полушарии они развиты в горах Новой Зеландии, на юго-востоке Австралии, на тихоокеанском побережье Южной Америки.

Буроземы встречаются в широком диапазоне гидротермических условий, но основные их ареалы в отличие от подбуров и подзоли­стых почв тяготеют к территориям с умеренно теплым, влажным климатом. Суммы положительных температур 2500—3000 °С, лишь в отдельных районах распространения этих почв они снижаются до 2000 «С. Годовое количество осадков составляет 600—1000 мм, а коэф­фициент увлажнения практически в течение всего года больше 1,0. Буроземы, как правило, не промерзают или промерзают слабо и ненадолго, в них господствуют положительные температуры. Ха­рактерен промывной тип водного режима.

Буроземы формируются на породах различного гранулометри­ческого состава (суглинках, глинах, песках, щебнистых наносах и корах выветривания). По генезису породы могут быть различны, но отличаются богатством оснований и повышенным количеством же­лезосодержащих минералов. Нередко материнские породы карбо- натны.

Буроземы не обнаруживают строгой приуроченности к каким- либо определенным формам рельефа. Типичных представителей этих почв можно встретить и на достаточно крутых горных склонах, и в пределах равнинных пространств, в предгорьях и в межгорных деп­рессиях при условии достаточно хорошего дренажа.

Леса, под пологом которых формируются буроземные почвы, весьма разнообразны по составу, но непременной их особенностью является богатый зольными элементами опад с высоким содержа­нием кальция, магния и др. Обширные площади на буроземах заня­ты широколиственными (граб, бук, дуб, ясень) и хвойно-широколиственными лесами. Могут формироваться бурые лесные почвы и под хвойной растительностью (пихта, ель, кедр).

Генетический профиль буроземов включает следующие горизонты:

АО — лесная подстилка из опавших листьев, хвои, веточек; небольшой мощнос­ти, порядка 1 см;

Al_fh — гумусово-аккумулятивный горизонт буровато-серого цвета; зернистой или зернисто-комковатой структуры, с большим количеством копрогенных агрегатов, чаще всего суглинистый, с ходами червей, пронизан корнями растений, рыхлый, нижняя граница ровная или слабоволнистая, переход постепенный, мощность 10— 30 см;

В_m — метаморфический оглиненный горизонт, более тяжелый по гранулометри­ческому составу, чем A1, бурого цвета, комковато-ореховатый, внизу — ореховатый; также заметны следы деятельности почвенных беспозвоночных; постепенно перехо­дит в почвообразующую породу, мощность около 100 см;

С_sial — материнская порода, неясно оструктуренная, более легкая по грануло­метрическому составу, может содержать повышенное количество каменистых ком­понентов; иногда остаточно-карбонатная.

Буроземы характеризуются маломощным (10—12 см) гумусовым горизонтом (рис. 16.5). У поверхности содержание гумуса порядка 5—7 %, ниже быстро падает до 1—2 %. В горизонте А1 — гумус фульгуматный (С_г /С_ф — около единицы), при движении вниз по пофилю это отношение заметно сужается.

Реакция среды в профиле изменяется от кислой (или близкой к ней) до слабокислой. В случае карбонатности пород в горизонте С даже может быть слабощелочная реакция. Емкость поглощения бу­роземов в целом по профилю невысокая, но в самой верхней части она может достигать более 35 мг • экв на 100 г почвы, т. е. приближать­ся к высокой. Степень ненасыщенности основаниями — 20—30 %, часто еще ниже. В отличие от подзолистых почв и подбуров обмен­ная кислотность здесь в большей степени обусловливается алюми­нием, а не водородом. По валовому химическому составу почвен­ный профиль практически однороден. Отмечается некоторое обед­нение почвенной толщи по сравнению с породами кремнеземом и относительное обогащение оксидами алюминия и железа. Кальций и магний накапливаются главным образом в верхних горизонтах. Несиликатные формы полуторных оксидов также имеют аккумуля­тивный тип профильного распределения. В буроземах наблюдается заметное увеличение илистой фракции в горизонте В_т и в переход­ных горизонтах А1В_т. Здесь ее содержится на 5—7 % больше, чем в породе.

Подытоживая описание свойств буроземов, можно выделить наиболее характерные из них: умеренно кислая реакция среды, гуматно-фульватный или даже фульватно-гуматный состав гумуса, хорошая оструктуренность почвенной массы, недифференцирован­ный слабоожелезненный профиль, накопление ила в средней части почвы.

Как можно заметить, одной из своеобразных черт этих почв по сравнению, например, с подзолистыми является отсутствие суще­ственных признаков элювиально-иллювиальной дифференциации профиля, хотя буроземы развиваются в условиях промывного вод­ного режима и под древесной растительностью (иногда даже хвой­ной). Первопричины указанных особенностей буроземов связаны с гидрометрическим режимом и составом почвообразующих пород, к которым они приурочены. Постоянная влажность буроземов и гос­подство в их профиле положительных температур в течение почти всего года способствуют повышенной активности микроорганизмов, микроартропод и мезофауны. Это обусловливает ускоренную гуми­фикацию и минерализацию растительных остатков, которые хотя и поступают в буроземы в сравнительно большом количестве, но транс­формируются намного быстрее, чем в других лесных почвах бореального и суббореального поясов. В результате в буроземах присутствует сравнительно большое количество гумуса муллевого типа, т. е. от­личающегося высокой степенью дисперсности и тесной связью с минеральными компонентами. В гумусе высока доля гуминовых кислот, точнее одной из фракций — бурых гуминовых, или ульминовых. Такой гумус малоагрессивен, он является не столько аген­том выноса продуктов почвообразования, сколько, напротив, спо­собствует их аккумуляции на месте. Бурые гуминовые кислоты в буроземах образуют нерастворимые органо-минеральные комплек­сы, которые не только сами оказываются малоподвижными, но и, выполняя функцию структоров (клеящих веществ), удерживают в почвенных агрегатах от вымывания тонкие частицы минерального и органического вещества.

Хорошая оструктуренность буроземов связана и с интенсивной деятельностью почвенных беспозвоночных: дождевых червей, ногохвосток, клещей и мокриц. Ими перерабатывается большая часть почвы, которая в значительной мере состоит из зоогенных агрегатов-копролитов.

Образующиеся в буроземах в процессе гумификации органичес­ких остатков фульвокислоты довольно быстро теряют свой агрес­сивный потенциал из-за повышенной зольности растительного опада. Избыток фульвокислот, неусредненных основаниями, поступающими с золой растений, нейтрализуется также в верхней части профиля полуторными оксидами, которые в достаточном количестве обычно содержатся в материнских породах.

При слабом протекании элювиально-иллювиальных процессов в буроземах создаются благоприятные условия для процесса метаморфизации первичных минералов. Агентами его служат микроорга­низмы, углекислота и в меньшей степени — гумусовые вещества. Продукты метаморфизации накапливаются в почве в виде вторич­ных глинистых минералов (гидрослюд, иллит-монтмориллонитовых образований), а также гидроксидов железа и алюминия. Особенно заметны результаты внутрипочвенного сиаллитного оглинивания в средней части профиля (имеющей бурый цвет), где на фоне поло­жительных температур влажность почв поддерживается на необхо­димом уровне в течение наиболее длительного периода и достаточ­но высока биологическая активность.

Освобождающиеся при выветривании железо и алюминий и вновь образующиеся глинистые минералы в основном аккумулируются на месте по причинам, указанным выше, — хорошая агрегированность почв, низкий агрессивный потенциал гумуса. Наиболее заметно за пределы почвенного профиля выносится кремнезем.

Таким образом, ведущими почвообразовательными процесса­ми в буроземах являются: сиаллитное оглинивание и умеренное озелезнение, муллевое гумусообразование, зоогенная и хемогенная агрега­ция почвенной массы, биогенная аккумуляция элементов в гумусовом горизонте.

Как правило, буроземы — это относительно молодые почвы. Их профиль может сформироваться за несколько сотен лет. При даль­нейшем течении почвообразования (через тысячи лет) по мере все большего выветривания и выщелачивания профиля эти почвы мо­гут эволюционировать в оподзоленные, более кислые и более нена­сыщенные.

Буроземы обеспечивают высокую продуктивность лесных насаж­дений, используются иногда и в сельском хозяйстве (под зерновые культуры). Положительными свойствами их типичных разностей являются хороший водно-воздушный режим и слабокислая реакция среды. Мелиорация буроземов ведется в направлении обогащения их органическим веществом и биофильными элементами.

Буроземы горных склонов подвержены эрозии. Поэтому при вырубке лесов и антропогенном изменении экосистем на этих по­чвах необходимо применять противоэрозионные системы земледе­лия или лесоразведения.

Описанные выше подбуры, песчаные подзолы, суглинистые под­золистые почвы и буроземы относятся к почвам автоморфным, т. е. они увлажняются за счет атмосферных осадков и характеризуются достаточным, но без избытка, увлажнением профиля. Такие почвы распространены в пределах бореальных и суббореальных областей на обширных территориях водораздельных поверхностей, придолинных склонов равнин и горных склонов в том случае, если особенно­сти почвообразующих пород и рельефа (степень расчлененности, уклоны) обеспечивают отток из почвы избытка влаги.

Вместе с тем в рассматриваемых областях значительные про­странства заняты почвами, в которых в той или иной мере выраже­ны явления переувлажненности профиля. Это может происходить либо в связи с затрудненностью нисходящей фильтрации влаги, либо вследствие ее дополнительного поступления из почв более высоких гипсометрических уровней, либо из-за близкого к поверхности за­легания уровня грунтовых вод. В наиболее общем виде выделяются два варианта переувлажнения почв: поверхностное (обусловленное застоем в почве атмосферной влаги) и грунтовое (охватывающее главным образом нижние и средние части профиля и обусловлен­ное грунтовыми водами). В пределах каждого из этих вариантов почвы могут различаться по длительности и интенсивности избы­точного увлажнения.

Дата добавления: 2015-06-27 ; просмотров: 5146 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник