Предмет, задачи и цели почвоведения

  Подзолистые почвы. Подзолистые почвы образуются во влажном климате, где годовое количество осадков превышает годовую норму испаряемости при относительно равномерном   распределении   осадков по   месяцам и годам, водн режим промывной. В холодных и умеренных областях эти почвы зимой промерзают.  Почвообразующие породы разнообразны по происхождению-и минералогическому составу, но, как правило, бескарбонатны и не богаты первичными кальцийсодержащими минералами.

Существенное  значение имеет механический состав пород: подзолистые почвы приурочены главным образом к суглинкам легким, средним и тяжелым;

ПоДЗОЛИСТЫе   ПОЧВы   распространены  на   суГЛИНИСТЫХ моренах, суглинистых делювиальных и элювиальных отложениях кислых, бедных основаниями пород, на равнинах и в горных районах лесных областей Евразии  и С Америки. Типичные подзолистые почвы образуются под хвойными и смешанными лесами. Опад, особенно в хвойных лесах, беден зольными элементами и азотом. При разложении органических остатков из лесных подстилок выщелачиваются растворимые свободные низкомолекулярные органические кислоты и фульвокислоты. Они проникают в верхнюю часть почвенной толщи, вызывают кислую реакцию и растворяют обычно имеющиеся в суглинистой почвообразуюшей породе свободные гидроокислы железа. Это приводит к разрушению структуры, ила и коллоидных частиц и выносу их при господствующем промывном режиме в более глубокую часть почвенного профиля. В результате переноса тонких частиц , верхняя часть профиля обезиливается, а в средней части формируется иллювиальный, обогащенный илом горизонт.

  При наличии в лесу травянистого покрова  в верхней части подзолистого горизонта за счет гумификации корней растений и осаждения менее подвижных фракции гумуса образуется маломощный гумусовый горизонт. Продукты разрушения первичных и вторичных минералов вымываются из подзолистого горизонта. Наиболее легко растворимые простые соли выносятся за пределы профиля. Фильтрация растворов в заиленном иллювиальном горизонте замедленна и идет главным образом по ходам землероев, корней по трещинам, поэтому граница между элювиальным и иллювиальным горизонтами неровная с глубоко проникающими в горизонт В белесыми языками.

  По  мере заиления и цементации иллювиального  горизонта его водопроницаемость  ухудшается, что приводит во влажные  сезоны года к некоторому застою атмосферной влаги над иллювиальным горизонтом, переувлажнению этой части профиля и возникновению восстановительных условий.

В результате совместного  действия рассмотренных выше процессов, формируется сложный резко дифференцированный профиль подзолистых почв. Он включает следующие горизонты.

  Ао  — лесная подстилка, состоящая из древесного опада, часто пронизана  гифами грибов; мощность горизонта варьирует от 1 да 10 см. При большой мощности нижняя часть горизонта состоит из-грубого гумуса темно-коричневого цвета.

  А₁ А₂ — гумусово-элювиальный, светло-серый или серый, с мелкокомковатой или пластинчатой структурой. Горизонт значительно переработан почвенными беспозвоночными (муравьями, в лиственных лесах — дождевыми червями) и имеет копролитовую структуру. Нижняя граница обычно четкая, мощность варьирует от 2 да 15 см.

  А₂ — подзолистый горизонт светлой окраски, чаще всего пепельный или светло-палевый. Он более уплотнен и более легкого механического состава, чем вышележащий горизонт, обычно плитчатой структуры, местами пестро окрашен. Мощность подзолистого горизонта варьирует от 2 до 25 см.

  В_tFe — иллювиальный, оглиненный горизонт бурого, темно-бурого или красно-бурого цвета, более плотный и более тяжелый по механическому составу, чем подзолистый горизонт; крупно-комковатой, глыбистой или крупнопризмовидной структуры,

  С — относительно неизменная почвообразованием  материнская порода, чаще всего бескарбонатная, суглинистого или глинистого механического состава, начинается с глубины 200 см и более Подзолистые почвы на протяжении всего профиля имеют кислую реакцию.

  Естественное  плодородие почв с выраженным подзолистым  процессом низкое. Это почвы с повышенной кислотностью. В них мало азота, фосфора, калия, они обеднены рядом микроэлементов. Структура верхнего пахотного горизонта быстро разрушается, подпахотный иллювиальный горизонт плохо водо- и воздухопроницаем. Поэтому использование подзолистых почв в земледельческой культуре требует ряд мер по повышению их плодородия: внесение органических и минеральных удобрений, введение соответствующей системы обработки и севооборотов.

  Подзолистые почвы по степени проявления и  мощности подзолистого горизонта делятся на виды слабо-,, средне- и сильноподзолистых почв. По мощности гумусового горизонта выделяются виды сл^абодерновых (А1<10 см), среднедерновых (А1 — 10—15 см) и глубокодерновых (А1>15 см). 

  Буроземы  почвы с выраженным буроземным почвообразовательным процессом распространены во влажных умеренно холодных и умеренно теплых областях Земли, в северном и южном полушариях, где коэффициент увлажнения восемь—десять месяцев в году больше 1,0, а в остальное время не опускается ниже 0,6. Большую часть года в почвах сохраняются положительные температуры с колебаниями от 25 до 0° С и очень редко ниже нуля.Постоянная влажность и длительные положительные температуры способствуют внутрипочвенному выветриванию и образованию глинных минералов, активизации микробиологических процессов, поэтому органические остатки быстро гумифицируются и минерализуются. В связи с этим |в почвах семейства буроземов нет горизонта грубого гумуса и гу- 
мусово-аккумулятивный горизонт небольшой мощности, хотя растительных остатков в эти почвы поступает значительно больше, чем в альфегумусовые почвы. Буроземные почвы встречаются как под хвойными, так и под широколиственными листопадными лесами. В составе гумуса преобладает фракция бурых гуминовых кислот. Гуминовые кислоты не агрессивны по отношению к первичным почвенным минералам. Они дают нерастворимые соединения с окислами железа.

 Неагрессивный характер образующихся при разложении лесного опада гуминовых кислот обусловлен также более высокой зольностью растительных остатков лиственных лесов (по сравнению с хвойными лесами) и большим участием в золе оснований (в частности, кальция). Именно с значительным количеством освобождающихся при гумификации и минерализации растительных остатков оснований связана несколько менее кислая реакция гумусового горизонта почв. Однако заметного накопления кальция не происходит, о чем свидетельствует ненасыщенность поглощающего комплекса. Кальций и другие основания частично выносятся в форме бикарбонатов из почвенного профиля (о чем свидетельствует общее обеднение почв кальцием), частично вступают в новые циклы биологического круговорота. Однако количество оснований, поступающих с опадом, недостаточно для полного усреднения органических кислот, поэтому образование буроземных почв возможно лишь -на породах, содержащих достаточное количество полуторных окислов и оснований для нейтрализации вновь поступающих органических кислот. Наиболее ярко буроземный процесс проявляется на породах основного' состава или на карбонатных наносах. ©ни встречаются и на богатых слюдистыми минералами и полевыми шпатами песках. В буроземах очень четко проявляется процесс внутрипочвенного оглинивания (сиаллитизации), о чем свидетельствует утяжеление механического состава подгумусовой части профиля (горизонта В_т) по сравнению с почвообразующей породой. Оглиниванию почвенной массы способствуют наряду с постоянным увлажнением почв господство на протяжении всего года в этой части профиля положительных температур и поступление сверху почвенных растворов, насыщенных углекислотой.

  Генетический  профиль буроземных почв прост, морфологически слабо дифференцирован и состоит из следующих горизонтов.

  А_fu — гумусово-аккумулятивный горизонт, обычно суглинистого состава, буровато-серого цвета, с обильными ходами дождевых червей, густо пронизан древесными корнями. Окраска книзу постепенно буреет и нижняя граница горизонта обычно неясная. Мощность горизонта от 20 до 40 см.

  В_т — метаморфический, оглиненный горизонт, тяжело суглинистый или глинистый, ярко-бурого цвета, с прочной ореховатой структурой. Книзу окраска становится менее яркой, оглиненность уменьшается. Нижняя граница неясная, переход к почвообразующей породе .постепенный, мощность горизонта 80—120 см.

  С_sial — почвообразующая порода, обычно бескарбонатная, менее тяжелого механического состава, чем почва.

  Данные  механического анализа показывают обогащение почвы по сравнению с почвообразующей породой илистой фракцией с максимальным содержанием ее в горизонте В_т. К этому же горизонту приурочено максимальное содержание подвижного железа.

  На  всем протяжении профиля почвы сохраняется  кислая реакция (рН 5,0—6,5) с уменьшением кислотности с глубиной. Степень насыщенности буроземных почв колеблется в широких пределах, но редко превышает 30—35% от суммы поглощенных оснований

/Содержание  гумуса в верхней части горизонта  часто составляет 4—6%, с глубиной количество его быстро уменьшается и на глубине 20 см редко превышает 2%.  

  Дерново-карбонатные  почвы. Они распространены на продуктах выветривания известняков или мергелей и на наносах, сильно обогащенных обломочным известковым материалом, и в горах, и на равнинах под лесной, кустарниковой и луговой растительностью в условиях промывного и периодически промывного режима.

  Присутствие в почвообразующих породах карбонатов кальция существенно влияет на направление почвообразования. Несмотря на промывной режим и лесную растительность, вынос оснований компенсируется поступлением кальция из обломков известковых пород, поэтому до тех пор, пока они не полностью растворены, в почвах сохраняется нейтральная или слабощелочная реакция, а в почвенном растворе присутствует двууглекислый кальций.

Образующиеся  при гумификации растительных остатков кислоты нейтрализуются кальцием. Связанные с кальцием гуминовые йяелоты выпадают в осадок на месте своего образования. Ульматы я фульваты, образующие органо-металлические комплексы с железом и алюминием в условиях нейтральной среды, мало подвижны. Поэтому все фракции гумуса фиксируются в верхней части профиля, где под дерниной или лесной подстилкой формируется темно-окрашенный гумусово-аккумулятивный горизонт с хорошей комковато-зернистой структурой. Этот горизонт при малой мощности рыхлого наноса непосредственно лежит на поверхности известковой плиты и профиль почвы состоит из горизонтов А и С.

  В случае большей мощности элювиально-делювиального наноса и образовании почв на мощных рыхлых обломочно-карбонатных наносах под гумусовым горизонтом формируется оглиненный коричневый, местами красновато-коричневый метаморфический оста-точно-карбонатный горизонт В_тс_а, в котором наряду с растворением обломков известковых пород и выщелачиванием карбоната кальция идет внутрипочвенное оглинивание в результате накопления силикатного илистого материала, остающегося после растворения известняка и удаления карбоната кальция. Часто мелкозем содержит значительное количество гидроокислов железа. Последние в условиях щелочной среды нерастворимы,, с чем связан красновато-коричневый оттенок этого горизонта. В более глубокой части профиля при переходе к почвообразующей породе ВСса количество-сохранившихся от растворения обломков карбонатных пород увеличивается. Мощность профиля дерново-карбонатных почв находится в пределах 1 м. При более глубоком залегании карбонатов дерново-карбонатные почвы сменяются слабо насыщенными бурыми лесными. В условиях, где наблюдается быстрое растворение известняков и вынос карбоната кальция (особенно при боковом стоке), в верхней части профиля возникает кислая реакция и начинаются процессы оподзоливания.

  Профиль типичных дерново-карбонатных почв включ,ает горизонты А_ГЬ, Вщ Са, Сса-

  В составе гумуса значительную часть  составляют гуминовые кислоты, связанные с кальцием, почвы нейтральны, насыщены основаниями, .хорошо оструктурены и при достаточной мощности очень плодородны.

  Серые лесные почвы^Они распространены в умеренно-континентальном и континентальном климате лесостепных областей Евразии и Северной Америки>с значительными колебаниями температур в годовом цикле, теплым летом, прохладной умеренно холодной или^холодной зимой, со среднегодовым коэффициентом увлажнения больше единицы. В летние месяцы большое количество влаги расходуется на испарение и транспирацию, но коэффициенты увлажнения не опускаются ниже 0,5. Водный режим периодически промывной и легкоподвижные продукты выветривания и почвообразования выносятся за пределы профиля. Несколько менее растворимые карбонаты кальция аккумулируются в глубоких горизонтах пбчв, часто-на глубине 120—150 см и глубже, но в верхних горизонтах почвы атмогенная и биогенная аккумуляция не компенсирует полностью

выноса  оснований и почвы имеют слабокислую  реакцию несмотря на то, что они образуются преимущественно на карбонатных наносах или на продуктах выветривания пород, богатых основаниями.