Условия и сущность подзолообразовательного процесса

Характер проявления в почвах таёжно-лесной зоны, (строение профиля и физико-химические свойства подзолистых почв)

В наиболее чистом виде подзолистый процесс протекает под пологом хвойного таежного леса с бедной травянистой растительностью или без нее. Отмирающие части древесной и мохово-лишайниковой таежной растительности накапливаются преимущественно на поверхности почвы в виде лесной подстилки.

Эти остатки содержат мало кальция, азота много трудноразлагаемых соединений, таких, как лигнин, воска, смоль и дубильные вещества. При разложении лесной подстилки образуются различные водорастворимые органические соединения. Низкое содержание питательных веществ и оснований в подстилке, а также преобладание грибной микрофлоры способствуют интенсивному образованию кислот, среди которых наиболее распространены фульвокислоты и низкомолекулярные органические кислоты (муравьиная, уксусная, лимонная и др.)

Кислые продукты подстилки частично нейтрализуются основаниями освобождающимися при ее минерализации, большая же их часть попадает с водой в почву, взаимодействуя с ее минеральными соединениями. К кислым продуктам лесной подстилки добавляются органические кислоты, образующиеся в процессе жизнедеятельности микроорганизмов непосредственно в самой почве, а также выделяемые корням растений. Однако, несмотря на бесспорную прижизненную роль растений и микроорганизмов в разрушении минералов, наибольшее значение в оподзоливании принадлежит кислым продуктам специфической и неспецифической природы, образующимся в процессе превращения органических остатков лесной подстилки. В результате промывного водного режима и действия кислых соединений из верхних горизонтов лесной почвы удаляются в первую очередь все легкорастворимые вещества.

При дальнейшем воздействии кислот разрушаются и более устойчивые соединения первичных и вторичных минералов. Прежде всего разрушаются илистые минеральные частицы, поэтому при подзолообразовании верхний горизонт постепенно обедняется илом. Продукты разрушения минералов переходят в раствор и в форме минеральных или органо-минеральных соединений перемещаются из верхних горизонтов в нижние: калий, натрий, кальций и магний преимущественно в виде солей угольной и органических кислот (в том числе и в виде фульватов); кремнезем в форме растворимых силикатов калия и натрия и отчасти псевдокремневой кислоты; сера в виде сульфатов. Фосфор образует главным образом труднорастворимые фосфаты кальция, железа и алюминия и практически вымывается слабо Железо и алюминий при оподзоливании мигрируют в основном в форме органо-минеральных соединений.

В составе водорастворимых органических веществ подзолистых почв находятся разнообразные соединения— фульвокислоты, полифенолы, низкомолекулярные органические кислоты, кислые полисахариды и др. определяют возможность широкого формирования в почвах комплексных (в том числе и хелатных) органо-минеральных соединений. При этом могут образовываться коллоидные, молекулярно и ионорастворимые органо-минеральные комплексы железа и алюми-ния с различными компонентами водорастворимых органических веществ. Железо- и алюмоорганические комплексы могут иметь отрицательный (преимущественно) и положительный заряд, т. е. представлены как анионами, так и катионами.

В состав таких комплексов входят и высокомолекулярные, и низкомолекулярные соединения. Все это свидетельствует о том, что органо-минеральные комплексы железа и алюминия в почвенных растворах подзолистых почв весьма разнообразны в их образовании участвуют различные водорастворимые органические соединения. 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 замес-то бyporo или желто-бурого становится светло-серым или белесым, напоминающим цвет печной золы; горизонт обеднен элементами питания полуторными окислами и илистыми частицами горизонт имеет кислую реакцию и сильную ненасыщенность основаниями; в суглинистых в глинистых разновидностях он приобретает пластинчато- листоватую структуру или становится бесструктурным.

Часть веществ, вынесенных из лесной подстилки и подзолистого горизонта, закрепляется ниже подзолистого горизонта. Образуется горизонт вмывания, или иллювиальный горизонт, обогащенный илистыми частицами, полуторными окислами железа и алюминия и рядом других соединений. Другая часть вымываемых веществ с нисходящим током воды достигает почвенно-грунтовых вод и. перемещаясь вместе с ними, выходит за пределы почвенного профиля. В иллювиальном горизонте благодаря вмытым соединениям могут образовываться вторичные минералы типа монтмориллонита, гидроокисей железа и алюминия и др. Иллювиальный горизонт приобретает заметную уплотненность, иногда некоторую цементированность. Гидроокиси железа и марганца в отдельных случаях накапливаются в профиле почвы в виде железо-марганцевых конкреций. В легких почвах они приурочены чаще к иллювиальному горизонту, а в тяжелых — к подзолистому. Образование этих конкреций, очевидно, связано с жизнедеятельностью специфической бактериальной микрофлоры. Таким образом, подзолистый процесс сопровождается разрушением минеральной части почвы и выносом некоторых продуктов разрушения за пределы почвенного профиля. Часть продуктов закрепляется иллювиальном горизонте, образуя новые минералы.

Однако элювиальному процессу, развивающемуся при оподзоливании, пpoтивостоит другой противоположный по своей сущности процесс, связанный с биологической аккумуляцией веществ. Древесная растительность, поглощая из почвы элементы питания, создает и накапливает в процессе фотосинтеза огромную массу органического вещества Интенсивность подзолистого процесса зависит от сочетания факт: ров почвообразования. Одно из условий его проявления — нисходящий ток воды: чем меньше промачивается почва, тем слабее протекает этот процесс. 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. 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. 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. 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. На выраженность подзолистого процесса большое влияние оказывает также состав древесных пород. В одних и тех же условиях местообитания оподзоливание под лиственными и, в частности, под широколиственными лесами (дуб, липа и др.) происходит слабее, чем под хвойными. Оподзоливание под пологом леса усиливают кукушкин лен и сфагновые мхи. Хотя развитие подзолистого процесса и связано с лесной растительностью, однако даже в таежно-лесной зоне не всегда под лесом форми-руются подзолистые почвы. Так, на карбонатных породах подзолистый процесс проявляется только в том случае, когда свободные карбонаты выщелочены из верхних горизонтов почвы на некоторую глубину.

Наряду с оподзоливанием генезис подзолистых почв связан с лессиважем. при подзолообразовании из верхних горизонтов почвы выносятся илистые частицы без их химического разрушения. Валовой химический состав минеральной части подзолистых почв показывает обедненность подзолистого горизонта по сравнению с породой окисями железа и алюминия и заметное его обогащение (остаточное) кремнеземом. Отмеченная закономерность в распределении окисей железа, алюминия и кремнезема, а также ила по профилю является важным показателем развития подзолистого процесса и наиболее существенным диагностическим признаком подзолистых почв. Подзолистые почвы содержат мало гумуса (от 1,0—1,5 до 2—4%) который сосредоточен в небольшом по мощности горизонте (2—3 см') В составе гумуса преобладают фульвокислоты. Гуминовые кислоты находятся в свободном состоянии или непрочно связаны с минеральной частью почвы. Эти почвы бедны азотом и фосфором, особенно формами, легкодоступными растениям.

Почвы подзолистого типа характеризуются невысокой емкостью обмена, низкой насыщенностью основаниям. (менее 50%), кислой реакцией и малой буферностью. Низкая емкость обмена связана с небольшим содержанием гумуса, его фульвокислотным составом, с заметной обедненностью верхней части профиля илом. Наименьшей емкостью характеризуется подзолистый горизонт, наибольшей — иллювиальный. Подзолистые почвы имеют повышенную обменную кислотность, обусловленную водородом и алюминием.

Нет комментариев. Ваш будет первым!