Между тем под влиянием нисходящих токов воды зольные элементы в значительной степени подвержены вымыванию.
По мере выноса из верхних горизонтов почвы органических и минеральных коллоидов, а также молекулярно-растворенных соединений Са, Мg, Fе, А1, К и отчасти Мn в почве возрастает относительное содержание нерастворимого кремнезема, в том числе и тончайшего порошка, который освобождается при распаде силикатов и придает верхним слоям почвы своеобразную светло-серую или белесую окраску, весьма напоминающую цвет золы. Отсюда и происходит название подзолистый горизонт, который является существенной и характерной особенностью почв дерново-подзолистого типа.
Вымываемые сверху вниз коллоидально растворимые гидраты окиси железа, алюминия, перегнойные вещества, а также глинистые суспензии и отчасти аморфная двуокись кремния на некоторой глубине почвенной толщи частично или полностью закрепляются, образовывая так называемый иллювиальный
горизонт, или горизонт вмывания. Чаще всего здесь накапливаются окислы железа и алюминия.
Таким образом, самой существенной особенностью подзоло-образователъного процесса является глубокий распад первичных и вторичных минералов под воздействием органических кислот и выщелачивание продуктов их распада из верхних горизонтов почвы вниз, а частично и вынос их из почвенной толщи.
Наиболее сильно оподзоленные почвы образуются главным образом в сомкнутых еловых лесах с моховым покровом и без травяной растительности.
Большое влияние на развитие подзолообразовательного процесса оказывает рельеф местности. Равнинный рельеф водоразделов, где атмосферная влага полностью проникает в почву, благоприятствует развитию подзолообразовательного процесса, на склонах же, где влага в основном стекает по поверхности и лишь в малой степени проникает в почвенную толщу, подзолообразование проявляется слабее.
3.2 Дерновый почвообразовательный процесс
Подзолообразовательный процесс в природе обычно или чередуется с дерновым процессом, или протекает одновременно с ним. Сущность этого процесса заключается в накоплении гумуса, оснований, элементов питания и в формировании водопрочной структуры под воздействием преимущественно травянистой растительности.
Следует отметить, что процесс накопления перегноя в верхних слоях почвы происходит и под древесной растительностью, но в небольших количествах.
В. Р. Вильямс считает, что дерновый процесс начинает развиваться после того, как разреживается лесная растительность и появляется возможность поселения травянистой растительности. При этом первоначально поселяются корневищные растения (например, вейник), сменяющиеся в дальнейшем рыхлокустовыми (ежа, лесной мятлик и др.), которые и имеют основное значение в развитии дернового процесса[4].
В отличие от древесной растительности травы обладают большой сетью тонких и густо пронизывающих почву корней, после отмирания,которых почвенная масса ежегодно обогащается значительным количеством органического вещества. Разлагаясь при малом доступе воздуха, корневые остатки трав превращаются в гумус, обволакивающий пленками минеральные частички и окрашивающий верхнюю часть почвенного профиля в серый пли темно-серый цвет.
Одновременно с накоплением перегноя в верхней части почвы под влиянием аккумулирующей роли травянистой растительности происходит накопление кальция, магния, марганца, калия, а отчасти железа и других зольных элементов. Благодаря обогащению почвы минеральными соединениями реакция почвенного раствора становится менее кислой, почвенные коллоиды насыщаются ионами кальция и магния и верхние горизонты с течением времени приобретают в той или иной степени выраженную комковатую структуру. Так, под воздействием травянистой растительности постепенно обособляется дерново-перегнойный горизонт.
Степень развития дернового процесса зависит от многих факторов и, прежде всего от растительности: чем лучше рост трав, тем интенсивнее идет процесс биологической аккумуляции в верхних горизонтах почвы гумуса, азота и зольных элементов.
Наиболее интенсивно дерновый процесс развивается в изреженном лесу, на полянах, а также в широколиственных лесах, где в напочвенном растительном покрове широкое участие принимают травы.
Наличие кальция и магния в почве способствует коагуляции почвенных коллоидов и закреплению гумуса в верхних ее слоях.
Поэтому на карбонатных материнских породах обычно встречаются почвы с хорошо разлитым гумусовым горизонтом.
Значительную роль в развитии дернового процесса играет механический состав почвообразующих пород и почв. Чем богаче почва илистыми частицами, тем лучше выражен дерновый процесс. Поэтому почвы с хорошо развитым перегнойным слоем формируются главным образом па глинистых и суглинистых породах и очень редко па песчаных и супесчаных, где этот слой выражен весьма слабо или совсем отсутствует.
Так, под действием дернового и подзолообразовательного процессов образуются дерново-подзолистые почвы.
4. Строение почвенного профиля
Особенность строения почвенного профиля дерново-подзолистых почв состоит в том, что выделяется четкая дифференциация почвенной толщи, которая составляет ее генетические горизонты. Основных ярко выраженных горизонтов четыре: дерновый, или перегнойно-аккумулятивный (А1), подзолистый (А2), иллювиальный горизонт (В) и материнская, или почвообразующая, порода (С). Также на поверхности данной почвы всегда находится лесная подстилка или войлок (Ао)[5].
Лесная подстилка Ао
Она состоит из растительных остатков различной степени разложении, очень часто переплетенных гифами грибов.Мощность ее обычно колеблется от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров.
Дерновый, или перегнойно-аккумулятивный, горизонт А1
Этот горизонт окрашен сверху в темно-серый цвет находящимся здесь перегноем. С углублением по мере уменьшения гумуса окраска его становится несколько светлее. В верхних частях горизонт состоит из рыхло залегающих комков, все промежутки между которыми заполнены живыми и мертвыми корнями и корневищами, скрепляющими комки о дернину.
Подзолистый, или элювиальный горизонт (А2)
Горизонт является тем почвенным слоем, в котором наиболее резко выражено влияние подзолообразовательного процесса. Он сильно выщелочен, обеднен перегноем и содержит в себе повышенное количество кремнезема в виде тончайшей белой кремнеземной пыли. Эта пыль вместе со светлым гумусом придает горизонту белую или светло-серую окраску.
В зависимости от степени оподзоленности этот горизонт имеет различную мощность (от нескольких до десятков сантиметров). Чаще всего он бесструктурный, лишь в отдельных случаях приобретает отчетливо выраженную пластинчатую или листоватую структуру, которая в производственном отношении, однако, не представляет собой никакой ценности.
Будучи сильно выщелоченным и обедненным органо-минеральными коллоидами, элювиальный горизонт является самым бесплодным слоем дерново-подзолистой почвы.
Иллювиальный горизонт В
Иллювиальный горизонт частично закрепляет выносимые в процессе подзолообразования из верхних горизонтов вещества. Здесь коагулируют и задерживаются коллоидальные гидраты окиси железа, алюминия, частично двуокиси кремния, перегнойные вещества, а также глинистые суспензии. Вследствие обогащенности железом и перегноем иллювиальный горизонт обычно имеет красно-бурую окраску и, будучи пропитан и сцементирован коллоидальными частичками, отличается повышенной плотностью.
С глубиной количество новообразований заметно убывает, почва приобретает более однородную окраску и постепенно переходит в материнскую породу, еще не измененную явным образом почвообразовательными процессами.
Материнская, или почвообразующая, порода С — самый нижний горизонт. Эта порода послужила исходным материалом для образования данной почвы. Как правило, горизонт С слабо затронут почвообразовательным процессом, поэтому он всегда легко отделяется от других вышележащих почвенных горизонтов.
Профиль дерново-подзолистой почвы очень изменчив по мощности и степени выраженности отдельных генетических горизонтов.
Очень часто переход между горизонтами бывает довольно резким, в некоторых же случаях настолько незаметен, что трудно бывает даже провести границу между ними.
Все рассмотренные морфологические особенности дерново-подзолистых почв находятся в самой тесной и непосредственной связи с их химическими и физическими свойствами.
5. Состав и свойства
Химический состав.
Состав и свойства дерново-подзолистых почв во многом зависит от дернового почвообразовательного процесса, в результате которого накапливается гумус, основания и элементы питания для растений.
Содержание гумуса в гумусовом горизонте суглинистых разновидностей -3-6%, в песчаных и супесчаных – 1.5-3%. Сравнительная бедность дерново-подзолистых почв перегноем объясняется главным образом тем, что при благоприятных условиях увлажнения распад растительных остатков происходит энергично, не прекращаясь даже в летние, наиболее сухие месяцы. Органическое вещество сосредоточено в основном в самом поверхностном слое, а поскольку этот слой отличается малой мощностью, не превышающей часто 8—12 см, то и абсолютное содержание перегноя в описываемых почвах весьма ограничено. Содержание гумуса резко снижается с глубиной в горизонте А2 составляет 0.3-0.5%. Важно отметить, что в составе гумуса преобладаю фульвокислоты над гуминовыми[6].
В тех почвах, в которых подзолистый процесс ослаблен, а дерновый преобладает, мощность гумусного горизонта возрастает, увеличивается количество гумуса в поверхностном горизонте и в целом по профилю почвы.