На однородных по механическому составу породах, например на покровных суглинках, иллювиальный горизонт обычно формируется в виде темно-бурых или коричневых налетов (лакировки) органо-минеральных соединений на гранях структурных отдельностей, по стенкам трещин. На легких породах этот горизонт выражен в виде оранжево-бурых или красно-бурых ортзандовых прослоек или выделяется коричнево-бурым оттенком.
В некоторых случаях в иллювиальном горизонте песчаных подзолистых почв накапливается значительное количество гумусовых веществ. Такие почвы называют подзолистыми иллювиально-гумусовыми.
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.
Древесная растительность, поглощая из почвы элементы питания, создает и накапливает в процессе фотосинтеза огромную массу органического вещества, достигающую в спелых еловых насаждениях 200—250 т/га с содержанием от 0,5 до 3,5 % зольных веществ. Некоторая часть синтезированного органического вещества ежегодно возвращается с лесным спадом на поверхность почвы (2—7 т/га). Высвобождающиеся при его разложении элементы зольного и азотного питания вновь используются лесной растительностью и вовлекаются в биологический круговорот.
Некоторое количество органических и минеральных веществ, образующихся при распаде лесной подстилки, может закрепляться в верхнем слое почвы. Но так как при разложении и гумификации лесной подстилки возникают преимущественно подвижные гумусовые вещества, а также вследствие небольшого содержания кальция, способствующего закреплению гумусовых веществ, гумуса обычно накапливается мало.
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.
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.
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, и 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 и 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 леи и сфагновые мхи.
Хотя развитие подзолистого процесса и связано с лесной растительностью, однако даже в таежно-лесной зоне не всегда под лесом формируются подзолистые почвы. Так, па карбонатных породах подзолистый процесс проявляется только в том случае, когда свободные карбонаты выщелочены из верхних горизонтов почвы на некоторую глубину. В Восточной Сибири под лесами подзолообразовательный процесс выражен слабо, что определяется совокупностью причин, обусловленных особенностью биоклиматических условий этой области.
Наряду с оподзоливанием генезис подзолистых почв связан с лессиважем. Теория лессиважа (лессивирования) берет свое начало во взглядах К. Д. Глинки (1924), который полагал, что при подзолообразовании из верхних горизонтов почвы выносятся илистые частицы без их химического разрушения.
В последующем Чернеску, Дюшафур, Кубиена, И. П. Герасимов, В. М. Фридланд, С. В. Зонн предложили различать 2 самостоятельных процесса — подзолистый и лессивирования (лессиве, иллимиризации). 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.
Лессиваж — сложный процесс, включающий механическое проиливание, комплекс физико-химических явлений, вызывающих диспергирование глинистых частиц и перемещение их с нисходящим током под защитой подвижных органических веществ, комплексирование и вынос железа (Мельникова, Ковеня, 1974).
Слабокислая и близкая к нейтральной реакция почвенного раствора и подвижные органические вещества (фульвокислоты, таниды) усиливают развитие лессиважа.
Дюшафур (1970) приводит основные различия между лессиважем и оподзоливанием.
ОПОДЗОЛИВАНИЕ |
вынос коллоидов
(ЛЕССИВАЖ)
Мюлль или модер с быстрой Мор с медленной минерализацией
минерализацией
Гумификация А1, недостаточная Почти полное отсутствие нерастворимых
для противодействия выносу гумусовых соединений в А1
Образование большого количества устойчивых растворимых соединений, аккумулирующихся и полимеризующихся в горизонте В после миграции Растворимые соединения очень кислые, оказываются агрессивными по отношению к минеральным коллоидам, которые они разрушают, освобождая SiO2 и А12Оз. Окиси железа закомплексованы и вынесены |
Образование ферментирующихся
растворимых неустойчивых органических
соединений, разрушающихся при миграции
Растворимые соединения могут
комплексировать наиболее подвижное
железо и диспергировать часть глин.
Они не разрушают силикаты.
Основными признаками для разделения подзолистых и лессивированных почв ряд исследователей считают составила по профилю (отношение SiO2 : R2О3) и наличие «ориентированной глины», т. е. пластинок глины определенной ориентации, позволяющей судить о их передвижении с нисходящим током воды. По мнению этих ученых, в лессивированных почвах состав ила по профилю постоянен, в оподзоленных — различен в подзолистом и иллювиальном горизонтах; в лессивированных почвах в иллювиальном горизонте присутствует заметное количество «ориентированной глины», свидетельствующей о перемещении ила без разрушения.
Однако эти критерии разделения почв на подзолистые и лессивированные остаются дискуссионными. Передвижение ила без разрушения по трещинам и крупным порам наблюдается во многих почвах, и лессиваж нельзя считать специфическим процессом для формирования профиля только подзолистых почв.
Большинство исследователей считают, что образование профиля подзолистых почв — результат ряда процессов. Однако ведущая роль в формировании подзолистого горнзонта принадлежит оподзоливанию. На суглинистых породах оно обычно сочетасугся с лессиважем и поверхностным оглеением, которые также способствуют образованию элювиально-иллювиального профиля подзолистых почв.
Почвы, у которых осветленный элювиальный горизонт формируется благодаря лессиважу и поверхностному оглеению, И. П. Герасимов предложил называть псевдоподзолистыми,а совокупность этих процессов — псевдооподзоливанием.
Подзолистые почвы в результате непрерывного биологического круговорота питательных веществ в системе почва —лесная растительность — подстилка — почва в ряде случаев обеспечивают достаточно высокую биологическую продуктивность лесных угодий. При использовании же подзолистых почв в сельскохозяйственных целях требуются специальные мероприятия по повышению их плодородия.
Рис.35 Подзолистая почва
Классификацияподзолистыхпочва
Подзолистые почвы с поверхности имеют подстилку (А0) мощностью от 2—5 до 10 см. Ниже расположен слаборазвитый гумусовый горизонт, представленный слоем грубого гумуса в 1—Зсм (А0А1, или фульватный гумус вмыт из подстилки на глубину 3—5 см (А1А2). Под слаборазвитым гумусовым горизонтом залегает подзолистый (А2), затем иллювиальный (В), который подстилается породой (С) (рис. 35). Между подзолистым и иллювиальным горизонтами выделяется переходный горизонт А2В, а между иллювиальным и породой — ВС. По степени выраженности иллювия горизонт В может быть подразделен на несколько подгоризонтов — В1, В 2 и т. д. Мощность профиля почвы достигает 100—120 см. Верхние горизонты сильнокислые рНксl 3,3—4). Формируются подзолистые почвы главным образом в среднетаежной подзоне.