Химические показатели почв - Почвы холмисто-моренных ландшафтов природного парка "Вепсский лес"

Кислотность почв, характеристики почвенно-поглощающего комплекса (ППК) играют важную роль при прогнозировании сельскохозяйственной пригодности почв, при оценке их плодородия и экологической устойчивости.

Рис.25.Величина гидролитической кислотности (Нг) и суммы обменных оснований в подбуре глееватом.

Сравнивая между собой по величине гидролитической кислотности (Нг) и суммы обменных оснований Дерново-подзолистую почву (рис. 26) и Подбур глееватый (рис.25), можно сделать вывод, что сумма обменных оснований (Са и Mg) достигает максимума в подстилке (36 ммоль(+)/100 г почвы в подбуре глееватом и 52 ммоль(+)/100 г почвы в дерново-подзолистой почве), затем постепенно снижается, и только в нижнемгоризонте и подстилающей породе, снова возрастает. Значительны величины гидролитической кислотности в верхних горизонтах объясняются тем, что основным ее источником служат продукты разложения органических остатков. Высокое содержание органических кислот в верхних горизонтах способствует разрушению минералов, мобилизации силикатного железа с образованием оксидных форм и органо-минеральных комплексов, которые способны мигрировать вниз по профилю.

Рис.26. Величина гидролитической кислотности (Нг) и суммы обменных оснований в дерново-подзолистой почве.

Рис.27. Значения рН в подбуре глееватом.

В подбуре глееватом наблюдается сильнокислая реакция в верхних горизонтах и породе и среднекислая реакция в срединных горизонтах профиля.

Рис.28. Значения рН дерново-подзолистой почвы.

В дерново-подзолистой почве мы наблюдаем кислую (сильнокислую) реакцию солевой суспензии. Только в подстилке реакция слабокислая, что объясняется ее малой степенью разложения и преобладанием в ее составе опада осины и травянистых растений, с повышенным содержанием зольных элементов. Остальные горизонты этой почвы сильнокислые.

Рис.29. Значения рН в подзоле иллювиально-гумусовом глееватом.

В подзоле мы наблюдаем сильнокислую реакцию солевой суспензии. Кислотность постепенно снижается, а pH растет по профилю. Высокая кислотность в подзоле объясняется тем, что подстилочно-торфяный горизонт состоит из остатков мхов и хвойного опада, разложение которых приводит к формированию кислот. Высокую кислотность имеет иллювиально-гумусовый горизонт BH и иллювиально-железистый горизонт BF. Только в глееватом горизонте реакция слабокислая.

В подзол-элювоземе торфянистом (р.18, табл. 2) наиболее высокой гидролитической кислотностью характеризуется горизонт Т, вся почва сильнокислая, но рН растет с глубиной.

Таблица 2 - Свойства подзол-элювозема торфянистого глееватого контактно-элювиированного (р.18)

Горизонт	Глубина, См	РН Сол.	С,%	Нг	Обменные основания	V,%
Ca	Mg	Сумма
Ммоль(+)/100 г почвы
O	0-2	3,6	43,61*	62,2	22,0	8,0	30,0	33
T	2-16	3,4	Не опр.	112,4	15,0	5,0	20,0	15
E	16-36	4,1	Не опр.	4,4	3,6	0,4	4,0	48
Сg	36-43	4,0	Не опр.	4,8	2,2	0,8	3,0	38

*- потеря при прокаливании

Наиболее кислой реакцией характеризуется торфяная олиготрофная почва (р.10, табл. 3).

Таблица 3 - Свойства торфяной олиготрофной почвы (р.10)

Горизонт	Глубина, См	РН Сол.	ППП,%
О	0-8	3,1	94,10
Т1	8-19	3,3	96,95
Т2	19-41	3,4	96,32
Т3	41-60	3,8	97,61

Исходя из этих данных, можно сделать вывод, что все исследованные почвы сильнокислые и кислые (pH = 4-5), некоторые различия между ними наблюдаются в распределении значений pH по профилю. Наиболее сложный характер распределения рН наблюдается в подбуре глееватом, где сначала происходит снижение рН в альфегумусовом горизонте, где аккумулируются связанные с алюминием и железом фульвокислоты, постепенный рост рН в срединных горизонтах и резкое снижение рН и повышение гидролитической кислотности в тяжелосуглинистом горизонте D.

Содержание органического углерода в почвах, является важным параметром, учитываемым при их диагностике и классификации почв, оценки их плодородия. В почвах исследуемой территории органический углерод представлен слабо разложившимися растительными остатками в подстилочно-торфяном (О) и торфяном горизонтах (Т), а также гумусовыми веществами в горизонтах АУ и BHF.

Рис.30. Содержание органического углерода В подбуре глееватом (р.7). В подстилке здесь и далее показана потеря при прокаливании.

Основные запасы органического вещества в подбурах и подзолах сосредоточены в подстилке.

Рис.31. Содержание органического углерода (С) в подзоле иллювиально-гумусовом глееватом. (р.1)

В разрезе 1 отчетливо наблюдается накопление гумуса в иллювиально-гумусовом горизонте, которое подтверждает правильность его полевой диагностики.

Рис.32 Содержание органического углерода В Дерново-подзолистой почве. (р.23).

В верхних гумусово-аккумулятивных горизонтах исследованных почв (дерново-подзолистой почвы и дерново-подзола) содержание гумуса оценивается как низкое (Орлов,1985). Гумусово-аккумулятивные горизонты в районе исследований наблюдаются в почвах, сформированных на суглинистых породах (дерново-подзолистая, р.23), либо в почвах, которые прошли стадию сельскохозяйственного освоения (дерново-подзол, р.28).

Для оценки обеспеченности элементами минерального питания мы выбрали содержание подвижного фосфора. Источником фосфора в почвах является почвообразующая порода. Анализируя данные по содержанию этого элемента, можно проследить влияние почвообразующей породы на показатели плодородия почв.

Рис. 33. Распределение подвижного фосфора (P2O5, мг/100 г почвы) в подбуре глееватом.

Рис. 34. Распределение подвижного фосфора (P2O5, мг/100 г почвы) в дерново-подзолистой почве.

Сравнивая содержание подвижного фосфора в подбуре глееватом (рис.33) и дерново-подзолистой почве (рис. 34), можно видеть, что максимальное содержание фосфора наблюдается в горизонте О.

В минеральных горизонтах содержание подвижного фосфора снижается и затем слабо варьирует по горизонтам. В большинстве случаев оно может быть оценено как очень низкое. Обращает на себя внимание значительная разница в концентрации подвижного фосфора в подбуре и дерново-подзолистой почве. Возможным объяснением такого различия, по нашему мнению, является разница в содержании этого элемента в почвообразующих породах той и другой почвы.

Рис. 36. Распределение подвижного фосфора (P2O5, мг/100 г почвы) в подзоле иллювиально-гумусовом глееватом.

В подзоле иллювиально-гумусовом, подвижный фосфор накапливается в подстилке, затем его содержание резко убывает в подзолистом горизонте и еще более резко возрастает в горизонте ВН. Чрезвычайное богатство горизонта ВН подвижным фосфором может быть объяснено с образованием соединения фосфора с аморфными оксидами и гидроксидами железа, аккумулирующимися в этом горизонте.

Гранулометрический состав почв определяет многие характеристики почвы, относящиеся к ее физическим (влагоемкость, водопроницаемость, теплоемкость) и химическим показателям (емкость катионного обмена, запасов элементов питания, способность к поглощению загрязняющих веществ).

Анализ гранулометрического состава показывает двучленное строение профиля подбура глееватого (рис.37), где проявляется резкий литологический контакт: вся толща почвы имеет песчаный гранулометрический состав, а подстилающая порода представлена тяжелым суглинком. Такая картина соответствует критериям, предложенным В. Д. Тонконоговым (2010) для выделения почв на двучленных отложениях. В подзоле контактно-элювиированном (рис.38) смена гранулометрического состава вниз по профилю происходит плавно: подзолистый горизонт имеет супесчаный состав, иллювиально-железистый горизонт - легкосуглинистый, а подстилающая порода представлена средним суглинком.

Рис. 37. Распределение физической глины и илистой фракции в подбуре глееватом.

Анализ гранулометрического состава дерново-подзолистой почвы (Рис.39) показывает четкую дифференциацию горизонтов по содержанию илистой фракции, которое в текстурном горизонте в 1,5-3 раза выше, чем в элювиальной части профиля. При этом по содержанию фракции физической глины, дифференциация выражена гораздо слабее.

В подзол-элювоземе нарастание содержания фракции физической глины происходит довольно плавно: супесчаный подзолистый горизонт переходит в легкосуглинистый горизонт Сg, за которым следует тяжелосуглинистый горизонт подстилающей породы.

Рис. 38. Распределение физической глины и илистой фракции в подзоле иллювиально-железистом контактно-элювиированном (р.17).

Рис.39. Распределение физической глины и илистой фракции в дерново-подзолистой почве (р.23).

В целом, во всех исследованных почвах гранулометрический состав становится тяжелее с глубиной, что оказывает влияние на динамику влаги в почвах и проницаемость почвенной толщи для корней растений.

Валовым анализом называют комплекс определений, позволяющих установить валовой состав почв (или элементный), т. е. получить представление об общем содержании в почве химических элементов.

При валовом анализе почвы вместе с элементами, входящими в состав минеральной части почвы, мы определяем и зольные элементы гумуса почвы; определить в отдельности количество какого либо элемента, принадлежащее минеральной и органической части, мы не умеем; так как содержание минеральных веществ в гумусе почв не торфянистых и не болотных по сравнению с общим их содержанием в почве вообще-ничтожно, то без особой погрешности можно считать, что для этих почв валовой анализ дает элементарный состав минеральной части почвы.

Рис.40. Распределение химических элементов в профиле подбура глееватого (р.7).

В ходе валового анализа минеральной части почвы можно сделать следующие выводы: в элювиальных горизонтах содержание кремнезема - максимальное, затем идет постепенное снижение его содержания, минимум наблюдается в подстилающей породе.

Рис.41. Распределение химических элементов в профиле дерново-подзолистой почвы (р.23).

Рис.42. Распределение химических элементов в профиле подзола иллювиально-гумусового глееватого (р.1).

Подзол иллювиально-гумусовый глееватый отличается от остальных почв тем, что весь профиль имеет легкий гранулометрический состав, подстилающий суглинок здесь отсутствует, поэтому наблюдается максимум оксидов алюминия и железа в горизонте BH.

Рис.43. Распределение химических элементов в профиле дерново-подзола иллювиально-железистого Постагрогенного контактно-элювиированного.

Рис.44. Распределение химических элементов в профиле подзола иллювиально-железистого Контактно-элювиированного.

Таблица 4- Валовой состав подзолов

Горизонт	Глубина, См	Содержание оксидов, %
SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	K2O	TiO2	MnO
Подзол иллювиально-гумусовый глееватый, р.1
E	10-22(25)	89,30	7,52	0,27	0,27	2,22	0,42	Не опр.
BH	22(25)-30(40)	55,68	26,22	8,44	0,84	2,10	0,75	Не опр.
BF	30(40)-47(52)	69,51	23,40	3,18	0,95	2,47	0,49	Не опр.
BCg	47(52)-80	80,53	14,32	1,23	0,84	2,69	0,39	Не опр.
Подзол иллювиально-железистый контактно-элювиированный, р.17
E	14(16)-20(22)	80,46	14,87	0,96	0,40	2,54	0,77	Не опр.
BF	20(22)-27(30)	70,68	20,37	4,56	0,56	2,94	0,83	0,04
Del	27(30)-50	67,53	21,50	5,37	0,68	3,94	0,92	0,06
D	50-60	65,49	24,36	5,17	0,61	3,54	0,77	0,06
Дерново-подзол постагрогенный контактно-элювиированный, р.28
AY	4-10(12)	79,22	15,32	1,52	0,53	2,71	0,70	Не опр.
AYpa, e	10(12)-16(18)	77,29	16,10	1,96	0,64	3,08	0,88	0,05
E	16(18)-20	78,64	14,84	1,83	0,63	3,24	0,78	0,04
BF	20-30	73,99	17,70	3,24	0,71	3,45	0,87	0,04
Del	30-50	66,53	22,95	5,35	0,63	3,69	0,86	Не опр.
D	50-70	65,34	23,61	3,59	0,75	3,85	0,86	Не опр.

Анализируя данные по валовому составу подзолов (табл. 4), можно отметить, что во всех проанализированных разрезах четко выражено обеднение горизонта Е по содержанию практически всех элементов, за исключением кремния. Гумусовый горизонт дерново-подзола (р.28) также характеризуется выносом большинства элементов, по сравнению с иллювиально-железистым горизонтом. Процесс альфегумусового иллювиирования наиболее четко проявляется в горизонте ВН р. 1. В том же разрезе в иллювиально-железистом горизонте накопление алюминия и железа по сравнению с переходным к породе горизонтом BCg выражено значительно слабее. Обращает на себя внимание распределение калия в разрез 1: его содержание увеличивается вниз по профилю. Вероятно, калий в этой почве входит в состав калиевых полевых шпатов. В подзоле и дерново-подзоле контактно-элювиированных (р.17 и 28) четко прослеживается различие по валовому составу между основными генетическими горизонтами и суглинистой подстилающей породой, которая значительно обогащена алюминием, железом и калием. Аналитические данные подтверждают и морфологически выраженные признаки эллювиирования в контактном горизонте Del (белесоватые "языки" и прожилки), который отличается от нижележащей породы пониженным содержанием алюминия и повышенным содержанием кремнезема.

Таблица 5 - Валовой состав подбура глееватого (р.7)

Горизонт	Глубина, См	Содержание оксидов, %
SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	K2O	TiO2	MnO
BHF	7-19	79,46	14,92	1,72	0,83	2,67	0,39	Не опр.
BF	19-29	80,55	13,83	1,56	1,01	2,49	0,50	0,06
BC	29-35	81,10	13,59	1,52	0,81	2,60	0,33	0,05
Cg	35-85	76,97	17,31	1,48	0,89	2,77	0,57	Не опр.
D	85+	63,15	24,81	6,26	0,81	3,88	1,00	Не опр.

Подбур глееватый (р.7, табл.5), естественно, отличается от подзолов отсутствием горизонта Е. От подзолов, рассмотренных выше, его отличает и меньшая степень выраженности альфегумусового иллювиирования: обогащение горизонтов BHF и BF железом и алюминием по сравнению с породой выражено очень слабо.

Таблица 6 - Валовой состав дерново-подзолистой почвы (р.23)

Горизонт	Глубина, См	Содержание оксидов, %
SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	K2O	TiO2	MnO
AY	5-10(12)	66,99	22,38	4,93	0,81	3,78	0,99	0,12
AEL	10(12)-20(23)	67,76	20,27	5,77	0,87	4,16	1,03	0,15
BEL	20(23)-35	62,70	22,83	7,71	0,83	4,68	1,17	0,08
BT	35-60	59,50	25,58	8,55	0,64	4,49	1,13	0,10

В профиле дерново-подзолистой почвы (р. 23, табл. 6) обращает на себя внимание богатство почвы и, очевидно, породы, на которой она сформировалась, соединениями алюминия, железа, калия. Вместе с тем почва содержит немного кальция, и это вполне согласуется с кислой и сильнокислой реакцией, которая наблюдалась в этом разрезе.

Химические показатели почв - Почвы холмисто-моренных ландшафтов природного парка "Вепсский лес"

Похожие статьи