Новости
09.12.2016


08.12.2016


08.12.2016


08.12.2016


07.12.2016


18.05.2015

Деградированные черноземы. Лесные суглинки (серые лесные земли, деградированные суглинки). Под именем деградации, или вырождения, черноземных почв разумеют тот сложный комплекс своеобразных превращений, который начинают претерпевать эти почвы под влиянием наступивших, в силу тех или иных причин, улучшенных условий их увлажнения.
В грандиозном масштабе такой метаморфоз претерпевают черноземные почвы в северной части своего залегания — под влиянием систематического наступления на степь леса.
Последний, как известно, вносит с собой целый ряд коренных изменений в гидрологические условия местности: более низкая температура воздуха, большая его влажность и связанное с этим ослабление испарения влаги из поверхностных горизонтов почвы, лучшее скопление снега и более медленное его таяние, влекущее за собой более полную утилизацию почвой талой воды и, как следствие этого, большую ее промачиваемость и пр. — все это, конечно, не может не отразиться коренным образом на темпе и характере претерпеваемого черноземными почвами почвообразовательного процесса.
Степная (черноземная) почва начинает деградировать; вырождаясь, она постепенно начинает превращаться в особые почвенные образования, носящие название «темнокоричневых лесных почв», «темносерых лесных почв», «серых лесных земель», «лесных суглинков» («деградированных суглинков») и т. д.
Как увидим ниже, процессы эти могут итти очень далеко — вплоть до превращения чернозема в типичную подзолистую почву (подзол). В таком случае новообразовавшаяся почва будет носить название «вторичной подзолистой почвы» в отличие от «первичной» — сформировавшейся самостоятельно, без предварительного прохождения стадии черноземной почвы.
Лес, как говорят, «съедает чернозем».
В настоящее время можно считать установленным, что черноземные почвы претерпевают процессы деградации не только под влиянием надвигающегося на них с севера леса, но и вообще под влиянием всех тех факторов, которые так или иначе могут способствовать улучшению условий их увлажения и промачиваемости. Экспериментально это было доказано покойным П. Koстычевым и позднее — более подробно С. Кравковым. С этой точки зрения мы можем ожидать аналогичные явления и внутри черноземной зоны — по глубоким, например, котловинам и западинам (с глубоким стоянием грунтовых вод) и т. п.
Сущность деградационных явлений, претерпеваемых черноземной почвой при заселении ее лесом, рисовалась до недавнего времени в следующем виде.
Основываясь на многочисленных данных русских и заграничных лесных опытных станций, мы должны прежде всего признать, что лес действительно увеличивает влажность окружающего воздуха, понижает испарение влаги с поверхности почвы, содействует тем самым поддержанию большей влажности этих поверхностных горизонтов, способствует более медленному таянию снега, а следовательно, лучшей утилизации почвою талой воды и большему промыванию грунта и т. д. Таким образом, при заселении чернозема лесною растительностью в данную почву привносится тот новый фактор — влага, недостаточность которой, как мы теперь знаем, имела руководящее значение в создании целого ряда специфических, присущих этой почве особенностей. Под влиянием этого нового фактора черноземная почва начинает претерпевать целый ряд превращений как в своем внешнем habitus’e, так и в своих химических свойствах: степной перегной под влиянием лучших условий увлажнения начинает усиленно разлагаться; результатом этого разложения неизбежно является осветление перегнойного горизонта.
Самый процесс разложения степного гумуса доходит, как предполагают, до стадии образования различных подвижных кислот, главным образом типа «креповой» кислоты. Почвенная среда получает кислую реакцию. Сложные силикаты и алюмосиликаты начинают распадаться при участии названных кислот до свободной кремнекислоты и до оснований, легко вымываемых благодаря создавшимся условиям лучшей промачиваемости почвенной толщи. Выделившаяся кремнекислота при кислой реакции среды легко выпадает в аморфном виде и начинает накопляться в почве как таковая. Ta большая или меньшая «присыпка» и «припудренность» некоторых горизонтов деградирующих черноземов (еще более резко выраженная у «лесных земель») ?является, как предполагается, результатом именно накопления в них аморфной кремнекислоты как продукта разложения кислотами гумуса алюмосиликатной части.
В результате почвенные горизонты оказываются обогащенными кремне-кислотой и обедненными всеми основаниями (в том числе и полуторными), а также, как мы видели выше, и гумусовыми веществами.
Чем большую выраженность, в силу тех или других условий, получают в черноземной почве все эти процессы, тем все более и более отходит последняя по своим морфологическим и химическим свойствам и особенностям от первоначального своего состояния и тем все ближе и ближе приближается к дальнейшей стадии своего метаморфоза — к подзолам.
В этом отношении в природе можно встретить целую гамму постепенных переходов, начиная от типичных черноземов и кончая типичными подзолами («вторичными»). Промежуточными звеньями будут: слабо деградированный чернозем, средне деградированный, сильно деградированный; лесные суглинки, или «серые лесные почвы» («деградированные суглинки») — темносерые, светлосерые; слабо подзолистая (вторичная) почва, средне подзолистая, сильно подзолистая, подзол.
В настоящее время, с развитием и углублением тех воззрений, которые развиты К. Гедройцем в его учении о почвенном поглощающем комплексе, изложенная выше «кислотная» гипотеза о сущности деградационных явлений претерпела коренное изменение и уступила место взглядам, основанным на изучении явлений нарушения при описываемых процессах коллоидного равновесия.
Нам уже известно, что типичные черноземы, в силу определенных естественно-исторических условий' обладают поглощающим комплексом, насыщенным основаниями и притом только кальцием (и отчасти магнием).
Это основное свойство, черноземов — насыщенность их поглощающего комплекса кальцием — и обусловливает собой, как мы видели, наличие целого ряда вполне определенных, присущих этим почвам свойств и особенностей; прочную устойчивость гуматной и алюмосиликатной частей этого комплекса против растворяющего и разрушающего действия воды, прочную структурность, сопротивляемость появлению кислой реакции, противодействие процессу выщелачивания и пр
Представим теперь себе, что под влиянием изменившегося климата или под воздействием надвигающихся на черноземную почву лесных массивов и т. п. условия увлажнения и промачиваемости этой почвы начнут изменяться. Систематическое и долговременное увлажнение и промывание этой почвы атмосферными осадками скажется прежде всего на постепенном вымывании углесолей щелочно-земельных металлов, находящихся в почвенном растворе (вспомним свойства «северных», «выщелоченных» и т. п. черноземов). После того как концентрация находящихся в почвенном растворе катионов кальция и магния достигнет, в силу упомянутых выше явлений, очень малой величины, водородный ион воды, немогший до сих пор конкурировать с кальцием и магнием за место в поглощающем комплексе, начинает вследствие своей высокой энергии поглощения (вытеснения) постепенно принимать все большее и большее участие в режиме этого комплекса. Деградирующаяся почва начинает вследствие этого делаться все более и более ненасыщенной основаниями.
Таким образом, деградированные черноземы мы должны охарактеризовать как такие почвенные образования, у которых поглощающий комплекс, на ряду с большими или меньшими остатками поглощенных кальция и магния, содержит в поглощенном состоянии и водородный ион.
А нам уже известно, что поглощающий комплекс, содержащий поглощенный водород, представляет собою сравнительно очень неустойчивую систему против разрушающего и растворяющего действия воды (еще большей неустойчивостью и непрочностью обладает, как мы увидим ниже, поглощающий комплекс, содержащий в поглощенном состоянии натрий, что видно на примере солонцовых почв, см. ниже). Под влиянием продолжающегося систематического внедрения в почвенную толщу влаги гуматная часть поглощающего комплекса описываемых почв начинает распыляться и делаться более растворимой, а алюмосиликатная часть его подвергается большему или меньшему распаду на составляющие ее окислы (кремния, железа и алюминия). Благодаря слабо кислой реакции почвенного раствора (наличие водородных ионов) гидроокиси железа и алюминия, в присутствии такого стабилизатора, каковым является для них Н-ион, начинают подвергаться усиленному выносу из поверхностных горизонтов почвы в более глубоко залегающие; что касается третьего продукта распада алюмосиликатной части поглощающего комплекса — золя кремнекислоты, то водородный ион хотя и понижает его заряд, но не изменяет степени его гидратации; оставаясь в силу этого гидрофильным, этот золь, не поддаваясь коагулирующему и осаждающему действию встречающихся в почвенном растворе электролитов, начинает в дальнейшем испытывать судьбу своих бывших компонентов, т. е. начинает подвергаться большему или меньшему вымыванию.
Отметим, наконец, что подвижные золи гумуса, образующиеся в большом количестве при подзолообразовательных процессах (и в частности при деградационных явлениях), могут играть роль защитных коллоидов для тонких минеральных суспензий почвы, каковые также, в силу этого, могут приобрести большую подвижность и большую способность к вымыванию.
Таким образом, факт потери черноземными почвами при их вырождении (деградации) части гумусовых веществ и части минеральных соединений, факт, морфологически сказывающийся на посветлении их перегнойно-элювиального горизонта, получает в настоящее время, с точки зрения приложения данных коллоидной химии, новое освещение.
Спорным и окончательно еще не выясненным остается вопрос о природе и генезисе той «припудренности» и «присыпки», которые являются, как мы видели выше, столь характерными признаками для деградированных черноземов и которые при глубоко зашедших процессах могут выявляться в формировании даже сплошных белесых («подзолистых») горизонтов.
С точки зрения прежнего толкования явление это трактовалось как процесс накопления в оподзоливающихся горизонтах аморфной кремнекислоты выпадающей здесь в виде «остатка» от разложения силикатной и алюмосиликатной частей почвы подвижными гумусовыми кислотами (типа «креповой» кислоты).
Непосредственные исследования, произведенные в этом направлении предложенным К. Гедройцем методом (обработкой почвы 5% KOH на кипящей бане и последующим определением в вытяжку SiO2), показали, однако, что при процессах оподзоливания накопления аморфной кремне-кислоты вовсе не наблюдается.
В виду этого большинство исследователей склоняется к предположению, что та «присыпка», «припудренность» и пр., о которых мы говорили выше, представляют собою не «вторичную» кремнекислоту, получающуюся при разложении перегнойными кислотами почвенных силикатов и алюмосиликатов, а тот тончайший кварцевый песок, который в силу отмывания с поверхности его частичек тонких илистых суспензий, красящих гумусовых веществ и гидроокисей железа, как бы «оголяется» и делается зрительно ощутимым.
Этими же причинами (обеднением оподзоливающихся горизонтов гумусом, полуторными окислами и пр.) следует объяснить себе и процентное обогащение этих горизонтов кремнеземом.
Вопрос этот мы должны, во всяком случае, считать еще недостаточно разъясненным.
Образующиеся при деградационных процессах подвижные формы илистых суспензий, золи окислов железа, алюминия и кремния, а также гумусовых веществ систематически вымываются атмосферными водами в более глубоко залегающие горизонты, где они и могут впоследствии выпадать, давая начало разнообразной формы и состава иллювиальным образованиям (под влиянием имеющихся в почвенных растворах электролитов, в силу взаимной коагуляции коллоидов, под влиянием тонко капиллярной структуры более глубоких горизонтов, способствующей переходу гравитационной воды в молекулярную, и т. п.)
Морфологически процессы деградации, претерпеваемые суглинистыми разностями черноземных почв, сказываются прежде всего в посерении и побледнении нижних частей перегнойно-элювиального горизонта; горизонт белоглазки все более понижается, а над ним начинают намечаться признаки уже нового иллювиального процесса.
В дальнейшем ходе претерпеваемых черноземными почвами процессов деградации мы наблюдаем постепенное разрушение столь типичной для перегнойных горизонтов черноземов структуры (как следствие потери поглощающим комплексом этих почв поглощенного кальция), а в горизонте В начинает обозначаться слоеватое сложение (столь характерное для подзолистых почв) как следствие периодического и постепенного вымывания из него илистых мельчайших частиц. При полном своем «вырождении» бывшая черноземная почва, можно считать, ничем морфологически уже не отличается от типичной подзолистой почвы.
Деградация супесчаных разностей черноземных почв протекает значительно быстрее и энергичнее. В связи с тем, что в таких почвах передвижение влаги совершается более равномерно и более последовательно, мы можем на упомянутых представителях наблюдать более отчетливо процессы вымывания гумусовых веществ, процессы образования иллювиальных горизонтов и т. д.
Te так называемые «серые лесные земли» (лесные суглинки), которые залегают по северной окраине черноземной зоны и занимают так называемую «лесостепную» зону, как раз и представляют собою бывшие черноземы, завоеванные и видоизмененные наступающим на них с севера лесом («доисторические степи»). Почвы эти некоторые авторы называют «ореховатыми» — в виду характерной для горизонта В этих почв «ореховатой» структуры.
Аналогичные почвенные образования, встречаемые нами внутри черноземной зоны, сформировавшиеся вне участия леса под влиянием каких-либо других факторов (рельефа и пр.), получают наименование деградированных суглинков и деградированных супесей — без прибавления слова «лесные».
Приведем в заключение описание типичного профиля одного из представителей «серых лесных почв» (светлосерой суглинистой их разности) (К. Глинка).
Горизонт A0. Лесная подстилка, толщиной от 2,5 до 5 см, состоит из мало перегнивших, хотя и сильно побуревших листьев, мелких сучьев, древесных плодов и других остатков лесных растений; изредка попадаются легкие комочки бесформенной органической массы.
Горизонт А. Темно- или светлосерого цвета, иногда с коричневатым оттенком. Структура его мелко гороховатая, отчасти крупчатая. Книзу окраска горизонта постепенно светлеет, а размеры горошин увеличиваются и на глубине 24—26 см горошины достигают величины лесного ореха.
Горизонт В. Пепельно-серый, так называемый «ореховатый» горизонт. В сухом состоянии очень легко, при самом ничтожном сотрясении распадается на небольшие угловатые комочки (орешки), покрытые с поверхности белесовато-пепельным порошком, ясно различаемым только в сухом состоянии (так называемая «присыпка»). По мере углубления размер орешков растет, вместе с чем почва становится плотнее и компактнее.
Мощность достигает 47—48 см.
Горизонт C1. Красновато-бурый и плотный суглинок, в верхней части горизонта с призматической структурой, особенно ясной в сухих образцах. Книзу структура утрачивается. В верхних частях наблюдается отдельными пятнами гумусовая окраска.
По трещинам, граням отдельностей, встречаются темнокоричневые примазки, в сухом состоянии глянцовитые.
Мощность колеблется в довольно широких пределах.
Горизонт C2. Буроватый сильно известковистый суглинок, местами превращающийся в совершенно белый твердый известковистый мергель.
Горизонт D — желтый лёсс.