Генезис подзолистого типа почвообразования

Почвы разной степени оподзоленности формируются в результате развития подзолистого процесса, существенной особенностью которого является разрушение в верхней части профиля почвы первичных и вторичных минералов и вынос продуктов разрушения в нижележащие горизонты и в грунтовые воды.

На повышенных элементах рельефа Полесья под покровом смешанных лесов создаются необходимые условия для проявления подзолообразования:

· промывной тип водного режима и связанный с ним вынос из почвы подвижных продуктов почвообразования;

· легкий механический состав почвообразующих пород;

· их большая водопроницаемость;

· бедность основаниями;

· сравнительно ограниченное поступление органических остатков в почву и их малая зольность;

· особые условия разложения растительных остатков с образованием растворимых гумусовых соединений типа фульвокислот.

Нередко подзолообразовательный и дерновый процессы сочетаются, отсюда название почв дерново-подзолистые.

Автоморфные почвы смешанных лесов развиваются в условиях хорошо выраженного промывного режима. Атмосферные осадки, поступая в почву и обогащаясь растворимыми гумусовыми соединениями, ежегодно промывают почвенно-грунтовую толщу на большую глубину.

Гумусовые соединения в основном образуются за счет разрушения надпочвенного мертвого органи­ческого вещества в результате микробиологи­ческой деятельности. Под древесной растительностью накопление перегноя происходит в незначительных количествах. Количество подстилки связано с видовым составом леса. С уве­личением относительного содержания хвойных деревьев возрас­тает масса мертвого органического вещества. Например, в ельниках запас подстилки превышает 500 ц/га, а в хвойно-широколиственных лесах составляет около 200 ц/га. Это обусловлено устойчи­востью хвои к разложению микроорганизмами по отношению к листьям и травам. Кроме того, материал, из которого образуется перегной в лесу (листья, хвоя, древесные стволы), содержит лигнин, смолы и дубильные вещества, обычно отсутствующие в травах, беден азотистыми и зольными соединениями. Поэтому многие бактерии не могут принимать участия в его разложении, и он разлагается преимущественно с помощью грибной микрофлоры, которая под лесным хвойным покровом находит весьма благоприятные для своего развития условия. Продукты метаболизма низших грибов носят кислый характер и представлены низкомолекулярными органическими кислотами

Резкая дифференцированность профиля подзолистых почв связана с перераспределением органического вещества почвы.

В горизонтах А₀ и А_l сосредоточена почти вся масса орга­нического вещества и сконцентрированы биогенные химические элементы, избирательно поглощенные живыми организмами.

При разложении мертвого органического вещества в услови­ях зоны смешанных лесов содержание гумуса небольшое, поэтому гумусовый горизонт окрашен в серый цвет. гуми­новых кислот в процентном соотношении образуется меньше, чем фульвокислот (табл. 4). Обилие фульвокислот способствует кислой реакции почвенного раствора, они хорошо растворимы в воде и вмываются на всю глубину профи­ля. реакция горизонтов А₀ и А₁ сильнокислая рН 3,5-4,0, в последующих горизонтах она повышается, так как в процессе вымывания фульвокислот в нижележащие горизонты почвенного профиля происходит нейтрализация почвенного раствора и образования фульватов. Кислотность почвенного раствора в нижних горизонтах увеличивается до рН 5,5-6,0.

дерново-подзолистые почвы вследствие легкого механического состава и недостатка органического вещества содержат незначительное количество поглощенных оснований и относятся к ненасыщенным.

Разрушение минеральной части почвы является характерным признаком подзолистого процесса. Кислый почвенный раствор, обогащенный в горизонте А фульвокислотами энергично воздействует на поглощенные почвенным комплексом катионы. Подзолистый процесс начинается с того, что поглощенные почвенными коллоидами катионы частично заменяются водородом и алюминием, что приводит к повышению общей кислотности почвы. Кислый раствор разрушает, растворяет и выносит из почвы в первую очередь, простые соли, в том числе и трудно растворимую углекислую известь, поэтому верхние горизонты подзолистых, дерново-подзолистых и оподзоленных лесостепных почв бедны карбонатами даже тогда, когда до образования леса материнская порода была карбонатной. Из высокодисперсной массы удаляется основной коагулятор – поглощенный кальций. Почвенные агрегаты становятся рыхлыми, непрочными, а диспергированные частицы размером меньше 0,001 мм могут выноситься с фильтрующимися водами. Двигаясь вниз по профилю и взаимодействуя с минеральной массой, кислоты постепенно нейтрализуются.

При длительном воздействии кислот разрушаются и более устойчивые соединения первичных и вторичных минералов. Продукты разрушения минералов переходят в раствор и в форме минеральных или органно-минеральных соединений и также перемещаются из верхних горизонтов в нижние. При этом происходит насыщение высокодисперсных частиц поглощенными катионами. Вымывающиеся из верхних горизонтов высокодисперсные частицы, насыщенные основаниями, оседают на внутренней поверхности почвенных пор и трещин в виде тонких пленок.

в форми­ровании профиля дерново-подзолистых почв играют большую роль следующие процессы:

1. процессы оподзоливания;

2. процесс перемещения дисперсных частиц с фильтрующимися почвенными водами, который получил название лессиваж.

В результате процессов выщелачивания и лессиважа образуется подзолистый горизонт, в котором остается только недоступная химическому воздействию кислых растворов почти тонкая (мучнистая) кварцевая пыль, предающая почве белесоватость. Так формируется в верхней части профиля подзолистых почв горизонт вымывания (элювиальный) А₂ Он кислый, рыхлый, бесструктурный, бедный илом и питательными веществами. Правда, в верхней его части содержится небольшое количество гуминовых кислот, поэтому он темнее, чем нижележащий «чистый» элювиальный горизонт.

Таким образом, минеральные, органно-минеральные и органические соединения, а также тонкодисперсные частицы, вынесенные с током воды из верхних горизонтов, частично закрепляются в ниже лежащем горизонте. При этом образуется горизонт вмывания, или иллювиальный горизонт, который начинается с глубины 20—50 см. В горизонте вмывания накапливаются вымытые сверху простые соли (например, фосфаты), коллоиды окислов железа, алюминия и отчасти кремнекислоты. Он несколько богаче, чем А₀ и А₁ поглощенным кальцием. Повышенное содержание в горизонте вымывания илистой части, особенно комплексных соединений железа и алюминия, при наличии кальция придает почвенной массе этого горизонта особые признаки и свойства. Он красно-бурый и в противоположность элювиальному горизонту очень плотный, поглощает много воды, сильно набухая при этом; при высыхании растрескивается и распадается на крупные острогранные призмы; во влажном состоянии вязкий и липкий; труднопроницаем для воды, воздуха и корней растений; сравнительно богаче питательными веществами, но они труднодоступны растениям.

Глубже залегает неизменная (или слабо измененная) почвообразованием материнская порода С.

Степень оподзоливания лесных почв зависит от длительности и интенсивности подзолистого процесса. развитие травянистой растительности под пологом осветленных лесов способствует накоплению гумуса и образованию дернового горизонта. Различают подзолистые и дерново-подзолистые почвы, которые развиваются под воздействием подзолистого и дернового почвообразовательных процессов.

а б с

Рис. 16. Профили почв Полесской зоны:

а – дерново-подзолистая; б - подзолистая; с – болотно-подзолистая.