Образование подзолистых почв связано с развитием процесса

Подзолистые почвы

Подзо́листые по́чвы — типичные почвы хвойных, или северных («бореальных»), лесов. Также характерны для эвкалиптовых лесов и пустошей южной Австралии. Название происходит от слов «под» и «зола» и появилось, видимо, от русских крестьян, обнаруживавших при вспахивании слой, напоминавший золу. Эти почвы формируются в сырых и холодных местностях.

Представляют собой большую группу кислых сиаллитных элювиально-иллювиально-дифференциированных почв с профилем E-Bt, f, h, al, формирующихся в условиях промывного водного режима при сезонном промораживании на суглинистых моренах, покровных суглинках, суглинистых делювиальных и элювиально-делювиальных отложениях кислых пород. Для формирования почв характерно периодическое переувлажнение верхней части профиля весной при снеготаянии и осенью перед установкой снежного покрова.

Профиль конкретных почв Ad-A-E-B(t, h…)-С. При антропогенном изменении любые горизонты могут включаться в горизонт Ap (Ap-E-Bh-C).

Содержание

Генезис

Впервые происхождением подзолистых почв заинтересовался минералог А. Крылов (1873). В подзоле Могилёвской губернии им были найдены кремнистые тельца, как предположил исследователь, растительного происхождения.

В 1880 году В. В. Докучаев, изучив подзолистые почвы Смоленской губернии (сам термин «подзол» был взят им из народного лексикона Смоленской губернии), пришёл к выводу о важной роли лесной и болотной (моховой) растительности в их генезисе. Впоследствии А. В. Георгиевский показал, что элювиальный горизонт образуется под действием органических кислот, просачивающихся из органогенного, а также что гумусоаккумулятивный и подзолистый горизонт формируются в тесной связи одновременно.

По современным представлениям, генезис подзолистых почв связан со следующими биогеохимическими условиями:

• обедненность растительного опада азотом и зольными элементами;
• пониженные температуры и промывной водный режим;
• замедленность микробной деятельности, преобладание грибного кислотообразующего разложения;
• консервация лесного опада в виде подстилки, образование в ней и вымывание вниз по профилю водорастворимых фульвокислот и простых органических кислот.

Строение профиля и свойства

• А_о — Лесная подстилка бурого цвета, состоит в основном из хвойного опада, остатков мха, часто оторфована, рыхлая мощность 3-5 см;
• А₁А₂ — Гумусово-элювиальный горизонт, серовато-белесый с темными пятнами, ясно различимы зерна кварца, бесструктурный, мощность 5-10 см;
• А₂ — Подзолистый горизонт, пепельно-белесый, тонкозернистый, уплотнен, бесструктурный, мощность 10-20 см и более, в нижележащий горизонт переходит глубокими потеками;
• В₁(В_h) — Иллювиальный горизонт, темно-желтого или буровато-желтого цвета, заметно уплотнен, бесструктурный. Возможно наличие бурых прослоек и пятен, обусловленных накоплением полуторных оксидов, гумуса, илистых частиц. Мощность 10-30 см, переход постепенный; Вh — обогащенный гумусом

В₂ — Иллювиальный горизонт, жёлтый, слабо уплотнен, встречаются ортзандр, бесструктурный, мощность 30-50 см, переход постепенный; С — Почвообразующая порода часто с более или менее четко выраженными признаками оглеенности. Цвет светло-желтый, с сизыми пятнами или сизовато-белесый.

Неокультуренные подзолистые почвы малоплодородны, так как содержат 1-2 % фульватного гумуса в горизонте А₁ и часто лишь его следы в горизонте А₂. Они имеют кислую реакцию (рН_КСl 4,0-4,5), низкую ёмкость поглощения (от 2,4 до 12-17 мг-экв/100 г почвы), степень насыщенности основаниями меньше 50 %, низкую обеспеченность элементами питания растений, неблагоприятные физические свойства.

Классификация

В зависимости от строения профиля и характера почвообразующих пород подзолистые почвы делятся на роды:

• неразвитые на дюнных песках (слабо дифференцированные);
• псевдофибровые на глубоких, часто слоистых песках, характеризуются наличием тонких уплотненных прослоек ржаво-охристого цвета, насыщенных оксидами железа.

По мощности элювиальной части профиля подзолистые почвы делятся на следующие виды:

• слабоподзолистые (поверхностно-подзолистые), нижняя граница горизонта А₂ на глубине менее 10 см;
• среднеподзолистые (мелкоподзолистые), нижняя граница горизонта А₂ на глубине 10-20 см;
• сильноподзолистые (неглубокоподзолистые), нижняя граница горизонта А₂ на глубине более 20 см.

Профиль подзолистых почв четко дифференцирован по гранулометрическому составу. Минимальное содержание ила и глинистых частиц приурочено к горизонту А₂.

Сельскохозяйственное использование

Для вовлечения подзолистых почв в сельскохозяйственное использование необходимо известкование, внесение больших доз органических и минеральных удобрений, регулирование водного режима, создание мощного пахотного слоя. Эти мероприятия сопровождаются коренными изменениями всех почвенных режимов, а также и морфологических признаков, результатом чего становятся культурные подзолистые почвы.

При выводе пашни из оборота, под лесными насаждениями верхняя часть пахотного слоя непосредственно под подстилкой превращается в подзолистый горизонт мощностью 5-7 см (вторичное оподзоливание пахотного горизонта).

Источник

Экология СПРАВОЧНИК

Информация

Подзолистый процесс

Подзолистые почвы формируются преимущественно под пологом таежных моховых или мертвопокровных хвойных лесов. Образование их профиля связано с развитием процессов оподзоливания (подзолистого процесса), элювиально-глее-вого процесса и лессиважа.[ . ]

Подзолистый процесс в лесостепной зоне протекает в более слабой форме, чем в таежно-лесной, а для дернового процесса создаются лучшие условия. Эти особенности в развитии подзолистого и дернового процессов связаны прежде всего с заметным отличием характера биологического круговорота веществ и условий гумификации на фоне ослабленного промывного режима.[ . ]

Подзолистый процесс — главный почвообразовательный процесс, под воздействием которого образовались подзолистые почвы. В результате его проявления происходят разрушение в верхней части профиля почвы первичных и вторичных минералов и вынос продуктов разрушения в нижележащие горизонты и грунтовые воды.[ . ]

Течение подзолистого процесса в большой степени зависит от материнской породы, в частности от ее химического состава. На карбонатных породах этот процесс значительно ослабевает, что обусловлено нейтрализацией кислых продуктов свободным углекислым кальцием породы и кальцием опада. Кроме того, в разложении опада возрастает роль бактерий, а это приводит к образованию менее кислых продуктов, чем при грибном разложении. Далее катионы кальция и магния, высвобождающиеся из лесной подстилки и содержащиеся в почве, коагулируют многие органические соединения, гидроокиси железа, алюминия и марганца и предохраняют их от выноса из верхних горизонтов почвы.[ . ]

Дерново-подзолистые почвы образуются под травянистыми или мохово-травянистыми лесами. Развивающаяся под их пологом травянистая растительность приводит к формированию в профиле подзолистой почвы дернового горизонта. В результате совместного проявления подзолистого и дернового процессов и формируются дерново-подзолистые почвы. Это происходит также при сведении леса, когда на его месте возникают суходольные луга; в данном случае подзолистый процесс сменяется дерновым и из подзолистой почвы постепенно образуется дерново-подзолистая.[ . ]

Течение подзолистого процесса зависит также от карбонатнос-ти материнской породы. При наличии свободных карбонатов процесс не идет, так как нейтрализуются кислоты, участвующие в подзолообразовании. Карбонаты являются одновременно природным геохимическим барьером и препятствует выносу элементов.[ . ]

К этому приводит вынос и аккумуляция значительного количества железа, алюминия и гумуса, которые представляют сущность А1—Ре-гумусового подзолистого процесса, совершающегося в условиях близкого залегания почвенно-грунтовых вод.[ . ]

В результате подзолистого процесса под лесной подстилкой обособляется подзолистый горизонт, обладающий следующими основными признаками и свойствами: вследствие выноса железа и марганца и накопления остаточного кремнезема цвет горизонта из Красно-бурого или желто-бурого становится светло-серым или белесым, напоминающим цвет печной золы; горизонт обеднен элементами питания, полуторными окислами и илистыми частицами; имеет кислую реакцию и сильную ненасыщенность основаниями; в суглинистых и глинистых разновидностях он приобретает пластинчато-листоватую структуру или становится бесструктурным.[ . ]

Таким образом, подзолистый процесс сопровождается разрушением минеральной части почвы и выносом некоторых продуктов разрушения за пределы почвенного профиля. Часть продуктов закрепляется в иллювиальном горизонте, образуя новые минералы. Однако элювиальному процессу, развивающемуся при оподзоливании, противостоит другой, противоположный по своей сущности процесс, связанный с биологической аккумуляцией веществ.[ . ]

Интенсивность подзолистого процесса зависит от сочетания факторов почвообразования. Одно из условий его проявления — нисходящий ток воды: чем меньше промачивается почва, тем слабее протекает этот процесс.[ . ]

На выраженность подзолистого процесса большое влияние оказывает также состав древесных пород. В одних и тех же условиях местообитания оподзоливание под лиственными, в частности под широколиственными лесами (дуб, липа и др.), происходит слабее, чем под хвойными. Оподзоливание под пологом леса усиливают кукушкин лен и сфагновые мхи.[ . ]

На выраженность подзолистого процесса большое влияние оказывает состав древесных пород. Под лиственными и широколиственными лесами оподзоливание обычно идет медленнее, чем под хвойными, благодаря повышенной зольности опада, в котором больше содержится щелочных, щелочно-земельных и других элементов. Оподзоливание усиливается, если напочвенный покров под лесом представлен мхами или лишайниками.[ . ]

По В. Р. Вильямсу, подзолистый процесс протекает под влиянием деревянистой растительной формации и связан в определенной группой специфических органических кислот (креновых, или фульвокислот, по современной терминологии), вызывающих разложение почвенных минералов. Передвижение продуктов разрушения почвенных минералов осуществляется преимущественно в форме устойчивых органо-минеральных соединений.[ . ]

В наиболее чистом виде подзолистый процесс протекает под пологом хвойного таежного леса с бедной травянистой растительностью или без нее.[ . ]

Среди подтипов дерново-подзолистых почв встречаются такие же роды, как и в подзолистых почвах (см. с. 330). Дополнительно выделяется род дерново-подзолистых почв с вторым гумусовым горизонтом (вторично-подзолистые). На виды подразделяются по степени проявления дернового и подзолистого процессов. По содержанию гумуса в горизонте Ах делятся на слабогумусные — в целинных почвах до 3 %, в пахотных — до 2 %; среднегумусные — в целинных почвах 3—5 %, в пахотных — 2—4 %; высокогумус-ные — в целинных почвах больше 5%, в пахотных — больше 4 %.[ . ]

Физические и водно-физические свойства подзолистых почв определяются механическим составом исходных пород, их сложением, выраженностью подзолистого процесса Подзолистые почвы бесструктурные; их плотность заметно увеличивается при переходе от верхних горизонтов к нижним. Иллювиальный горизонт отличается повышенной плотностью и наименьшей пористостью. В суглинистых почвах из-за его слабой водопроницаемости в подзолистом горизонте может создаваться временная верховодка.[ . ]

В результате почвообразования и продолжающихся процессов выветривания материнская порода частично теряет свойства, которыми она ранее обладала. Например, подзолистый процесс почвообразования приводит к возникновению генетических горизонтов, резко отличающихся по минералогическому и гранулометрическому составу. Более легкий подзолистый и тяжелый иллювиальный горизонт, залегающий под подзолистым, создает условия для формирования в весеннее время в подзолистом горизонте верховых вод.[ . ]

На последующее развитие научных представлений о природе подзолистого процесса почвообразования большое влияние оказали коллоидно-химическая теория К. К. Гед-ройца и биологическая теория В. Р. Вильямса.[ . ]

Временное избыточное увлажнение почвы под лесом усиливает подзолистый процесс. В этих условиях образуются закисные легкорастворимые соединения железа и марганца и подвижные формы алюминия, что способствует их выносу из верхних горизонтов почвы (С. П. Ярков). Кроме того, возникает большое количество низкомолекулярных кислот и фульвокислот. Изменения режима увлажнения почвы, происходящие под влиянием рельефа, также будут усиливать или ослаблять развитие подзолистого процесса.[ . ]

На легких и щебнистых породах оглеение часто не выражено, водопроницаемость почв хорошая и активно развивается процесс нисходящего перемещения фульватных органических соединений в комплексах с Н203 (А1—Ие-гумусовый процесс). К северу тундровой зоны и с усилением Континентальности климата степень оглеения уменьшается наряду с увеличением раз-ложенности органических остатков. Появляется процесс гумусонакопления (дерновый) и формируются гумусовые, а не торфянисто-перегнойные горизонты. В южной тундре и лесотундре создаются условия для проявления подзолистого процесса. На суглинках глеевые почвы оподзолены, а на легких породах формируются «карликовые» подзолы.[ . ]

Красноземы образовались под преобладающим влиянием дернового и подзолистого процессов на аллитной коре выветривания в условиях кислой реакции, глубокого промывания почвы с активным выносом кальция, магния и кремниевой кислоты. Полутора-оксиды железа и алюминия выносятся очень слабо, в основном закрепляются в почве. Аллитизация минеральной части почвы в настоящее время продолжается.[ . ]

Черноземы оподзоленные в гумусовом слое имеют остаточные признаки подзолистого процесса почвообразования в виде белесой (кремнеземистой) присыпки.[ . ]

Они характеризуются большей гумусированностью по сравнению с дерново-подзолистыми почвами при наличии признаков и свойств, обусловленных проявлением подзолистого процесса, хотя и в более ослабленной форме, чем в почвах южнотаежной подзоны.[ . ]

В качестве примера рассмотрим, из каких основных микропроцессов складывается подзолистый процесс, в основе которого лежат химическое разрушение минеральной части почвы и вынос некоторых продуктов разрушения в нижнюю часть профиля почвы и за ее пределы: разложение лесного опада микрофлорой, образование фульвокислот, химическое взаимодействие фульвокислот с минералами, образование низкомолекулярных органических кислот и других органических соединений, их взаимодействие с минеральной частью почвы, избыточное сезонное увлажнение почв, развитие восстановительных реакций, нисходящие токи почвенных растворов с выносом минеральных и органо-минеральных соединений, трансформация части соединений по пути транспорта с осаждением из почвенных растворов, развитие кислотности.[ . ]

В гумусовом слое имеют остаточные признаки воздействия подзолистого процесса в виде белесой присыпки — главного отличительного морфологического признака этого подтипа. Гумусовый профиль опод-золенных черноземов серой, реже темно-серой окраски в горизонте А и заметно светлее в горизонте Вх. Белесая присыпка при обильном ее содержании придает профилю чернозема седовато-пепельный оттенок. Обычно она в виде белесоватого налета как бы припудривает структурные отдельности в горизонте В1( но при сильной оподзолен-ности белесый налет бывает и в горизонте А.[ . ]

Дерновые почвы образовались под преобладающим влиянием дернового почвообразовательного процесса, с развитием элементов элювиального процесса, в основном на карбонатных породах. Наиболее существенной особенностью дернового процесса являются накопление гумуса, питательных для растений веществ и создание водопрочной структуры в верхнем горизонте. Все эти признаки отчетливо выражены в профиле дерновых почв. На примере этих почв хорошо отразилась роль карбонатности материнских пород в таежно-лесной зоне, препятствующая подзолистому процессу и определяющая активное течение гумусово-аккумулятивно го процесса, даже под лесом.[ . ]

В таблице 52 приведены валовой состав, содержание физической глины и ила в пахотной дерново-подзолистой почве, сформировавшейся на моренном суглинке. Эти данные показывают, что в дерново-подзолистой почве наблюдаются такие же особенности в распределении илистой фракции, кремнезема и полуторных окислов по профилю, как и в подзолистой. И это вполне закономерно, так как дерново-подзолистая почва образовалась под воздействием не только дернового, но и подзолистого процесса.[ . ]

В таежно-лесной зоне с широким распространением кислых, бедных основаниями пород дерновый процесс на внепойменных территориях заметно проявляется только в южно-таежной подзоне, где он сочетается с подзолистым процессом и приводит к образованию дерново-подзолистых почв (см. с. 342).[ . ]

Экспериментальные данные по изучению биологического круговорота веществ и развития дернового и подзолистого процессов в основном подтверждают правильность взглядов В. В. Докучаева о генетической самостоятельности серых лесных почв и показывают, что процессы, которые рассматривались в гипотезах С. И. Коржинского и ,В. И. Талиева, имеют ограниченное значение. Первые (деградация) характерны для южных районов лесостепи и луговых обсыхающих территорий, вторые (проградация) — для северных районов лесостепной зоны.[ . ]

Физические и в одно-физичес кие свойства. Они зависят от гранулометрического состава и интенсивности подзолистого процесса. Сформировавшийся иллювиальный горизонт — более тяжелый по гранулометрическому составу и плотный, с пониженной водопроницаемостью по сравнению с элювиальным горизонтом А2. В связи с этим в подзолистом горизонте наблюдается образование верховодки.[ . ]

Минералогический состав материнской породы оказывает большое влияние на направление почвообразовательных процессов. Например, карбонатность породы препятствует течению подзолистого процесса, так как СаС03 нейтрализует фульвокислоты и таким образом устраняется их разрушающее действие на минералы. Карбонатность породы способствует течению гумусово-аккумулятивного процесса, образованию водопрочной структуры.[ . ]

Согласно этим представлениям, подзолистый процесс протекает под хвойными лесами и сопровождается разрушением илистых частиц с выносом продуктов разрушения из верхних горизонтов в нижние. Процесс лессивирования протекает под лиственными лесами при участии менее кислого гумуса и сопровождается передвижением из верхних горизонтов в нижние илистых частиц без их химического разрушения. Считается также, что лессивирование предшествует оподзоливанию, а при определенных условиях оба эти процесса могут идти одновременно.[ . ]

Для определенных генетических горизонтов типична своя окраска, являющаяся отражением прошедших почвообразовательных процессов, химического и минералогического составов твердой фазы почв. Гумусовые вещества окрашивают почву и ее горизонты в черные, серые и бурые тона. Окисные соединения железа придают красноватые, ржавые и желтоватые оттенки, а закисные соединения — сизовато-голубоватые (в глеевых горизонтах болотных почв), соединения марганца — фиолетово-черные оттенки. Диоксид кремния, или кремнезем, образующийся в подзолистом горизонте при разрушении алюмосиликатов, в результате подзолистого процесса почвообразования обусловливает белесую окраску, углекислый кальций, каолинит, гидрат окиси алюминия — белую и т. д.[ . ]

Установлено, что валовое содержание соединений меди и цинка в почвах имеет тенденцию к увеличению по мере уменьшения выраженности подзолистого процесса — от дерново-подзолистых и светло-серых лесостепных почв к темно-серым почвам и черноземам. В отношении кобальта и молибдена отмечается в общем обратная зависимость. Содержание валовых соединений марганца и бора возрастает от дерново-подзолистых к темно-серым и коричневым лесостепным почвам и далее уменьшается в черноземах.[ . ]

Отмеченная закономерность в распределении железа, алюминия и кремнезема, а также ила по профилю является важным показателем развития подзолистого процесса и наиболее существенным диагностическим признаком подзолистых пот.[ . ]

Химический состав. Закономерности изменения по профилю валового химического состава те же, что и ила, за исключением кремния. В результате подзолистого процесса количество 8Ю2 в элювиальном (А2) горизонте возросло. Гумуса в маломощном (2—3 см) гумусовом слое содержится немного (от 1—1,5 до 2— 4 %) при фульватиом его качественном составе. Почвы бедны доступными элементами питания растений (см. рис. 12). Из-за высокой кислотности и развития восстановительных процессов, особенно в глеево-подзолистых почвах, наблюдается повышенное содержание в почвенных растворах алюминия, закисного железа и марганца часто в количествах, токсичных для сельскохозяйственных растений.[ . ]

Как видно по данным табл.1 и 2, намечается определенная зависимость содержания валового калия не только от характера пород, но и от генетических особенностей почв. Количество калия увеличивается в общем от дерново-подзолистых почв к черноземам, что можно объяснить ослаблением проявления подзолистого процесса и усилением аккумулятивных процессов.[ . ]

Все рассмотренные теории отражают возможные пути образования серых лесных почв в разных физико-географических условиях, обеспечивающих формирование довольно хорошо гумуси-рованного профиля с признаками оподзоленности. Современное понимание генезиса серых лесных почв заключается в том, что этот тип почв сформировался под преобладающим влиянием дернового процесса в сочетании со слабым развитием подзолистого процесса при участии лессиважа.[ . ]

Источник