Подбуры

Эти почвы образуются в кустарниково-тундровых, лесотундро­вых и таежных областях Евразии и Северной Америки. Наиболее типичные представители этих почв описаны на севере европейской территории России, в Средней и Восточной Сибири, в Скандина­вии, на Аляске, в центральной Канаде.

Почвы формируются в условиях холодного или умеренно холод­ного влажного климата с относительно коротким для лесных обла­стей летом и суровой зимой.

Непременным фактором образования типичных подбуров явля­ется богатство материнских пород основаниями и первичными же­лезосодержащими минералами, а также их легкий гранулометри­ческий состав. Обычно это песчаные, со значительным количеством хряща, элювиальные образования или наносы гляциального либо флювиогляциального происхождения. По петрографическому составу они могут быть представлены биотитовыми гранитами и гнейсами, базальтами, диабазами и другими породами основного состава.

Хороший дренаж этих почв обеспечивается не только особенно­стями их гранулометрического состава, но и характером рельефа. Подбуры обычно занимают выпуклые поверхности моренных или камовых холмов, а также достаточно крутые склоны в горных мест­ностях бореальных и суббореальных поясов. Подбуры развиваются и в субтропическом и даже в тропическом поясах, но на значитель­ных высотах над уровнем моря — у верхнего предела распростране­ния лесной растительности.

Древесные породы, под которыми образуются подбуры, преиму­щественно хвойные (сосна, ель). Это северо - и среднетаежные вы­сокоствольные леса, а также стланики, криволесья и редколесья более высоких широт и горных областей. В напочвенном покрове широ­кое участие принимают мхи, лишайники и кустарнички при очень незначительном количестве трав. Такой характер растительности обусловливает поступление опада преимущественно на поверхность почвы.

Типичный профиль подбуров состоит из следующих генетичес­ких горизонтов:

С поверхности идет мощный (до 10—20 см) органогенный горизонт АО — коричневато-серый или темно-коричневый, состоящий из слаборазложившихся остат­ков мха, лишайников, хвои; в нижней части горизонта степень разложенности рас­тительных остатков повышается и горизонт приобретает сухоторфянистый облик; встречающиеся в органической массе единичные зерна первичных минералов силь­но корродированы с поверхности, а светлоцветные минералы отбелены, т. е. лише­ны красящих железосодержащих пленок;

A1_fB_h — аккумулятивно-иллювиальный горизонт коричневато-бурого или тем­но-бурого цвета с признаками комковатости, небольшим количеством корней, слабоуплотненный, по гранулометрическому составу — песчаный или супесчаный с каменистыми включениями, на которых имеются серовато-бурые натечные пленки; мощность горизонта 20—30 см; переход в нижележащий горизонт — постепенный, граница ровная;

В_h — иллювиальный железо-алюмо-гумусовый горизонт, бурый или охристо- бурый, почти бесструктурный, легкий; как правило, насыщен дресвой, хрящом и щебнем; каменистые компоненты нередко корродированы сверху, а снизу покры­ты более темными пленками толщиной до 1 мм и более; мощность горизонта не более 30—40 см;

С— выделяется более светлой окраской; материнская порода — сильнокамени­стая, бескарбонатная.

Своеобразие генетического профиля рассматриваемых почв зак­лючается в том, что непосредственно под мощным грубогумусовым горизонтом залегает бурый горизонт с морфологическими призна­ками вмывания вещества.

По аналитическим данным, в профиле подбуров содержится большое количество органического вещества: в горизонте АО — до 60 % и даже более, в горизонте A1_f B_h — до 10 %, в верхней части в горизонте B_h — до 5 % и только на переходе к почвообразующей породе оно падает до 1—2 % (рис. 16.2). Причем если в самом верхнем горизонте органическое вещество представлено боль­шей частью полуразложившимися растительными остатками, то ниже оно в основном состоит из гумусовых кислот, преимущественно фульвокислот. Относительное количество последних увеличивается с глубиной, отношение Сг /С_ф сверху вниз меняется от 0,5—0,7 до 0,1—0,2. Среди различных фракций гумуса преобладают фульвокислоты, связанные с полуторными оксидами, причем с глубиной воз­растает их относительное содержание.

Для подбуров характерна кислая реакция среды во всем про­филе, в горизонте A1_f B_h — близкая к сильнокислой. Максимальная степень ненасыщенности основаниями отмечается в средней час­ти профиля — до 50—60 %. Она обеспечивается присутствием в почвенном поглощающем комплексе ионов водорода, а также алю­миния. Емкость поглощения в большинстве горизонтов малая — До 15 мг • экв на 100 г почвы, только в горизонте А0 она может заметно превышать 20—25 мг • экв на 100 г почвы.

По валовому химическому составу подбуры обеднены по срав­нению с почвообразующей породой кремнеземом и оксидами ще­лочноземельных и щелочных металлов. Лишь содержание СаО в горизонте >40 иногда выше, чем в породе. На этом фоне в рассмат­риваемых почвах происходит остаточное накопление полуторных оксидов железа и алюминия, причем максимальное количество пос­ледних обнаруживается в средней части профиля в горизонте B_h. Аналогичный характер профильного распределения имеют несили­катные формы оксидов железа и алюминия, которые определяются с помощью различных вытяжек (Тамма и Мера—Джексона).

Гранулометрический анализ почв обнаруживает увеличение с глубиной доли крупных фракций в составе мелкозема.

Таким образом, подбуры — это кислые, умеренно ненасыщен­ные почвы, существенно обогащенные органическим веществом, в составе которого преобладают полуразложившиеся растительные остатки и фульвокислоты, связанные с железом и алюминием; в этих почвах максимум содержания полуторных оксидов приурочен к средней части профиля — горизонтам A1_fB_h и В_h.

Генетическая связь между перечисленными свойствами подбуров и факторами почвообразования состоит в следующем. В усло­виях холодного (или прохладного) влажного климата и поступления на поверхность почвы относительно трудно разлагаемых раститель­ных остатков (хвоя, мхи, лишайники) минерализация и гумифика­ция органического вещества идут в замедленном темпе. В образую­щейся мощной подстилке продуцируются в основном фульвокис­лоты. Из-за низкой микробиологической активности почв доля гуминовых кислот мала, причем среди них преобладают наиболее простые по строению, слабо конденсированные бурые гуминовые кислоты, которые по свойствам приближаются к фульвокислотам. Вследствие малой зольности хвойного, мохового и лишайникового опада и быстрого вымывания зольных элементов фульвокислоты в этом горизонте практически не усредняются. Лишь частично они взаимодействуют с редкими зернами первичных минералов, кото­рые рассеяны в слое полуразложившихся растительных остатков. При этом в результате интенсивной кислотной агрессии минераль­ные зерна теряют пленки полуторных гидроксидов, корродируются и отбеливаются. Основная же масса реакционно способных кислых органических веществ поступает в нижележащую минеральную тол­щу, где обстановка существенно иная: здесь создается значительно более узкое отношение гумусовых кислот к минеральным компо­нентам, бурые гуминовые и фульвокислоты, реагируя с железом и алюминием почвенных минералов, образуют алюмо-железо-гумусовые (альфегумусовые) комплексы разной степени растворимости. При этом часть из них становится неподвижной уже в самой верх­ней части минерального профиля почвы (главным образом металлоорганические соединения бурых гуминовых кислот), где после­дние, выпадая в осадок, покрывают темно-бурыми пленками мине­ральные зерна и способствуют некоторой агрегации почвы.

Фульваты железа и алюминия как более подвижные соединения смещаются несколько глубже, но уже в средней части профиля ока­зываются в такой степени насыщенными металлами, что выпадают из растворов, формируя иллювиальный алюмо-железо-гумусовый горизонт. В нем они концентрируются в виде пленок на каменис­тых компонентах и рассеиваются в массе мелкозема. Поскольку со временем иллювиированное органическое вещество минерализует­ся, ранее связанные с ним железо и алюминий переходят в иллюви­альном горизонте в форму полуторных оксидов, придавая ему ярко- бурый оттенок.

Альфегумусовый процесс, т. е. процесс образования и перемеще­ния по профилю алюмо-железо-гумусовых соединений, является ос­новным, определяющим генетическое своеобразие подбуров. В ма­лой степени из-за низкой биохимической активности почв в них может быть развит процесс глинообразования (образование глин пре­имущественно гидрослюдисто-иллит-монтмориллонитового со­става). В подбурах активно идет процесс выщелачивания щелочных и щелочноземельных оснований, поскольку сильному промачиванию почвы противостоит слабый процесс биологического захвата элементов.

Первичный профиль подбуров может образоваться за сравни­тельно короткий промежуток времени — несколько сотен лет. В дальнейшем, по мере все большего разрушения первичных минера­лов и обеднения железом и алюминием верхней части профиля, эти почвы, которые иногда называют скрытоподзолистыми, могут при­обрести признаки явной оподзоленности и даже эволюциони­ровать в подзолы.

Подбуры — малоплодородные почвы. Они практически не ис­пользуются в земледелии. Но изучение и охрана этих почв важны для рационального ведения лесного хозяйства.