Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

932

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
09.01.2024
Размер:
53.54 Mб
Скачать

Органическое вещество почв состоит из: грубодисперсного органического материала, липофильных, амфифильных, гидрофобных aлкалофильных, а также водорастворимых низкомолекулярных органических соединений.

Характеристика компонентного состава органического вещества природных объектов должна проводиться на основе последовательного извлечения различных групп органических веществ.

Литература

1.Александрова Л.Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. Л.: Наука, 1980. 287 с.

2.Глинка К.Д. Почвоведение. 5-е изд-е. М.-Л.: Гос. изд-во сельскохозяйственной и колхознокооперативной лит-ры, 1932. 602 с.

3.Кононова М.М. Органическое вещество почвы, его природа, свойства и методы изучения. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 314 с.

4.Орлов Д.С. Теоретические и прикладные проблемы химии гумусовых веществ // Итоги науки и

техники / Почвоведение и агрохимия. М., 1979. Вып. 10. С. 58132.

5.Семёнов В.М., Когут Б.М. Почвенное органическое вещество. М.: ГЕОС, 2015. 233 с.

6.Тюрин И.В. Органическое вещество почв и его роль в почвообразовании и плодородии. Учение о почвенном гумусе. М.-Л.: Сельхозгиз, Гос. изд-во колхозной и совхозной лит-ры, 1937. 320 с.

7.Beyer L. The chemical composition of soil organic matter in classical humic compound fractions and

in bulk samples a review // Z. Pflanzenernähr. Bodenk. 1996. Bd. 159. Р. 527539.

8. Flaig W. Generation of Model Chemical Precursors // Humic Substances and Their Role in the Environment / S. Bernhard. Dahlem Konferenzen / Eds.: F.H. Frimmel and R.F. Christman. John Wiley

& Sons Limited, 1988. P. 7592.

9.Flaig W. Organic compounds in soil // Soil Science. 1971. V. 111. No. 1. P. 1933.

10.Hoyt P. Fate of chlorophyll in soil // Soil Science. 1971. V. 111. No. 1. Р. 49–53.

11.Kleber M., Lehmann J. Humic Substances Extracted by Alkali Are Invalid Proxies for the Dynamics and Functions of Organic Matter in Terrestrial and Aquatic Ecosystems // Journal of Environmental

Quality 2019. V. 48. Iss. 2. P. 207216.

12. Lowe L.E. Carbohydrates in soil // Soil Organic Matter / Eds.: M. Schnitzer and S. U. Kahn. Amsterdam, Oxford, New York: Elsevier, 1978. P. 6593.

13.Olk D.C., Bloom P.R., Perdue E.M. et al. Environmental and Agricultural Relevance of Humic Fractions Extracted by Alkali from Soils and Natural Waters // Journal of Environmental Quality 2019.

V. 48. Iss. 2. P. 217–232.

14.Oriez V., Peydecastaing J., Pontalier P.-Y. Lignocellulosic Biomass Mild Alkaline Fractionation and Resulting Extract Purification Processes: Conditions, Yields, and Purities // Clean Technologies and

Environmental Policy. Springer Verlag. 2020. V. 2. Iss. 1. P. 91115.

15.Schreiner O., Shorey E.C. Chemical nature of soil organic matter // Bulletin of the Bureau of Soils / U.S. Department of Agriculture. V. 74. Washington: Government Printing Office, 1910. 48 p.

16.Swift R.S. Organic Matter Characterization // Part 3. Methods of Soil Analysis: Chemical Methods / Eds.: D.L. Sparks, A.L. Page, P.A. Helmke et al. / Book Series no.5. Madison, WI: Soil Science Society

of America and American Society Agronomy, 1996. P. 10111020.

17.Thacker H.L. Chapter 6: Alkaline hydrolysis // Carcass disposal: a comprehensive review. Kansas: National Agricultural Biosecurity Center Consortium USDA APHIS Cooperative Agreement Project Carcass Disposal Working Group, National Agricultural Biosecurity Center, Kansas State University, 2004. 12 p.

18.Wright S.F., Upadhyaya A. A survey of soils for aggregate stability and glomalin, a glycoprotein produced by hyphae of arbuscular mycorrhizal fungi // Plant and soil. 1998. V. 198. No. 1. P. 97–107.

71

NEW APPROACHES IN STUDYING THE QUALITATIVE COMPOSITION OF SOIL

ORGANIC MATTER

A.I. Popov

St. Petersburg State University, St. Petersburg, Russia

Abstract. Characterization of qualitative composition ofsoil organic matter should be carried out on the basis of sequential extraction with -aqueousnon solutions of photosynthetic pigments, melanins, glycoprotein conjugates, bitumoids A and C, and protohumic substances.

Keywords: soil organic matter, protohumic substances. Referens

1.Aleksandrova L.N. Soil organic matter and processes of its transformation. Leningrad: Nauka, 1980.

287p.

2.Glinka K.D. Soil Science. 5th ed. Moscow-Leningrad: State Publishing House of Agricultural and Kolkhoz-Cooperative Literature, 1932. 602 p.

3. Kononova M.M. Soil organic matter, its nature, properties, and methods of study. Moscow: Publishing house of the USSR Academy of Sciences, 1963. 314 p.

4.Orlov D.S. Theoretical and applied problems of humus substances chemistry. // Results of science and technology / Soil science and agrochemistry. Moscow, 1979. Iss. 10. P. 58132.

5.Semenov V.M., Kogut B.M. Soil organic matter. Moscow: GEOS, 2015. 233 p.

6.Tyurin I.V. Soil organic matter and its role in soil formation and fertility. Thedoctrine of soil humus. Moscow-Leningrad: Selkhozgiz, State publishing house of collective and state farm literature, 1937. 320 р.

7.Beyer L. The chemical composition of soil organic matter in classical humic compound fractions and

in bulk samplesa review // Z. Pflanzenernähr. Bodenk. 1996. Bd. 159. Р. 527539.

8. Flaig W. Generation of Model Chemical Precursors // Humic Substances and Their Role in the Environment / S. Bernhard. Dahlem Konferenzen / Eds.: F.H. Frimmel and R.F. Christman. John Wiley

& Sons Limited, 1988. P. 7592.

9.Flaig W. Organic compounds in soil // Soil Science. 1971. V. 111. No. 1. P. 1933.

10.Hoyt P. Fate of chlorophyll in soil // Soil Science. 1971. V. 111. No. 1. Р. 49–53.

11.Kleber M., Lehmann J. Humic Substances Extracted by Alkali Are Invalid Proxies for the Dynamics and Functions of Organic Matter in Terrestrial and Aquatic Ecosystems // Journal of Environmental

Quality 2019. V. 48. Iss. 2. P. 207216.

12.Lowe L.E. Carbohydrates in soil // Soil Organic Matter / Eds.: M. Schnitzer and S. U. Kahn. Amsterdam, Oxford, New York: Elsevier, 1978. P. 6593.

13.Olk D.C., Bloom P.R., Perdue E.M. et al. Environmental and AgriculturalRelevance of Humic Fractions Extracted by Alkali from Soils and Natural Waters // Journal of Environmental Quality 2019. V. 48. Iss. 2. P. 217–232.

14.Oriez V., Peydecastaing J., Pontalier P.-Y. Lignocellulosic Biomass Mild Alkaline Fractionation and Resulting Extract Purification Processes: Conditions, Yields, and Purities // Clean Technologies and

Environmental Policy. Springer Verlag. 2020. V. 2. Iss. 1. P. 91115.

15.Schreiner O., Shorey E.C. Chemical nature of soil organic matter // Bulletin of the Bureau ofSoils / U.S. Department of Agriculture. V. 74. Washington: Government Printing Office, 1910. 48 p.

16.Swift R.S. Organic Matter Characterization // Part 3. Methods of Soil Analysis: Chemical Methods / Eds.: D.L. Sparks, A.L. Page, P.A. Helmke et al. / Book Series no. 5. Madison, WI: Soil Science Society

of America and American Society Agronomy, 1996. P. 10111020.

17.Thacker H.L. Chapter 6: Alkaline hydrolysis // Carcass disposal: a comprehensive review. Kansas: National Agricultural Biosecurity Center Consortium USDA APHIS Cooperative Agreement Project Carcass Disposal Working Group, National Agricultural Biosecurity Center, Kansas State University, 2004. 12 p.

18.Wright S.F., Upadhyaya A. A survey of soils for aggregate stability and glomalin, a glycoprotein produced by hyphae of arbuscular mycorrhizal fungi // Plant and soil. 1998. V. 198. No. 1. P. 97–107.

72

УДК 631.4

ДЕРНОВО-КАРБОНАТНЫЕ ПОЧВЫ НА ЭЛЮВИИ ПЕРМСКИХ ПЕСЧАНИКОВ ВЯТСКОГО ПРИКАМЬЯ

А.М. Прокашев, И.А. Вартан, А.С. Матушкин, И.Л. Бородатый, С.А. Пупышева, В.И. Краева ФГБОУ ВО, Вятский ГУ, Киров, Россия

e-mail: amprokashev@gmail.com

Аннотация. Изложены материалы исследований интразональных почв ВятскоВетлужской низменности, сформированных на песчаниковых останцах древнего рельефа. В составе катены установлено наличие рендзин и дерново-карбонатных почв, изученных с применением профильных, гранулометрических, валовых химических, физико-химических и других методов.

Ключевые слова: рендзины, дерново-псаммокарбонатные почвы, субстантивные свойства.

Дерново-карбонатные почвы и рендзины впервые были выделены Н.М. Сибирцевым в 1885 г. и отнесены к особой – интразональной – группе, обязанной своим генезисом и широкой географией породам, богатым углекислой известью – известнякам, мергелям и т.п. [4]. Последние благоприятствуют дерновому процессу в почвах различных и, особенно, гумидных лесных ландшафтов, обеспечивая большее плодородие по сравнению с зональными типами почв. Учёным подчеркивалось наличие для них таких характерных свойств, как близкая к нейтральной реакция и тяжёлый гранулометрический состав. Эти признаки в дальнейшем получили подтверждение в ходе почвенных изысканий во многих регионах нашей страны и зарубежных стран. Аналогичные данные были представлены В.В. Тюлиным в пионерной публикации, посвященной данному типу почв в Вятском крае [5]. Позднее одним из соавторов данного материала была впервые выявлена и изучена уникальная дерново-карбонатная почва со вторым (реликтовым) гумусовым горизонтом на пермских карбонатных глинах Мари-Турекского плато [6]. Упоминание о наличии ареалов дерново-карбонатных почв на породах более легкого состава – легкосуглинистых, реже супесчаных – имеется в работе Л.А. Протасовой о почвах Пермского Предуралья [2].

Из сказанного следует: 1) факт почти полного отсутствия работ о дерновокарбонатных почвах на песчано-супесчаных отложениях; 2) доминирование взглядов о малой вероятности формирования такого рода педообъектов на легких породах; 3) недостаточный уровень изученности почв данного типа на территории Кировской области. Этим определяется актуальность настоящей публикации.

Объектом исследования служили дерново-карбонатные почвы легкого – песчаного – состава, выявленные авторами в междуречье бассейнов Вятки, Верхней Ветлуги и Моломы. Рельеф представлен низменной равниной со спокойными холмисто-мягкоувалистыми формами с преобладанием абсолютных

73

высот 140–150 м и относительных – 30–40 м (рис.). Поверхностный чехол осадочных пород низменности неоднороден по возрасту и составу ввиду нахождения в пределах палеоледниковой провинции. Здесь имеет место чередование древних – пермских – и молодых – четвертичных – отложений [1]. К первым относятся останцы элювиально-делювиальных образований возрастом 250 млн. лет; ко вторым – ареалы моренных суглинистых и/или водноледниковых песчанистых наносов днепровского времени (210–170 тыс. л. н.). Последние чаще тяготеют к более низким гипсометрическим уровням междуречных пространств. Наиболее прочные останцы древнего рельефа палеоаллювиального генезиса в четвертичное время подвергались в той или иной степени моделировке ледником и его талыми водами, стекающими с Северных Увалов. Этим создало условия для их избирательного сохранения в виде песчаногравийных холмов, по местному именуемых пугами.

Рассматриваемые почвы обнаружены на одной из пуг в ур. Мысы Котельничского района [2]. Холм караваеобразной формы высотой около 146 м над у. м., относительной высотой 10 м и шириной в основании около 220–300 м сложен блочно-плитчатым карбонатным песчаником, чередующимся со слоями песков и, местами, известняковых прослоек малой мощности или с тонкими слабооглиненными микрослойками. С северной стороны он подвергался избирательным карьерным работам для добычи песка. С южной и западной сторон холм покрыт луговой растительностью, а с северной и восточной – вторичными лесами с участием березы, сосны, а также ели, находящихся на разных стадиях демутации возрастом до 20–25 лет. Соседние сниженные пространства в недавнем прошлом были заняты агроландшафтами, преимущественно на дерново-подзолах, а ныне залужены и также постепенно зарастают лесом.

Рассматриваемые почвы изучены полевым профильным методом в сочетании с лабораторными анализами гранулометрического (по Качинскому), валового химического состава (RFA) и других общепринятых физико- и агрохимических методов исследования. Результаты исследований излагаются далее.

Разрез М-2 рендзины малогумусной песчаной на элювии песчаника карбонатного заложен в июне 2022 г. на склоне холма западной экспозиции с углом наклона около 100, покрытом злаково-разнотравным лугом ксероморфного облика с обилием ромашки и кошачьей лапки; средняя высота травостоя – 25 см, проективное покрытие – 50%; увлажнение атмосферное, умеренное, временно недостаточное.

Строение профиля:

AYса (0–24 см): влажноватый, серо-коричневый, местами с сиреневым оттенком, песчаный с частыми включениями беловато-сероватых фрагментов карбонатного песчаника, непрочномелкокомковатый, близкий к бесструктурному, плотный изза включений карбонатного песчаника, реагирует с 10% НС1, локально

74

наблюдаются субгоризонтальные сиреневатые налёты гидроксидов Mn, корней много, переход ясный, волнистый, близкий к постепенному.

AYRса (24–35 см): влажный, коричневый с сиреневым оттенком и сероватыми пятнами, песчаный с обильными, скоплениями щебня, препятствующими углублению шурфа, энергично реагирует с 10% HCl, корни редкие, переход в более глубокие толщи не возможен из-за залегания плотного слоя карбонатного песчаника.

Разрез М-3 дерново-карбонатной оподзоленной малогумусной песчаной почвы на элювии песчаника карбонатного заложен на слабовыпуклой вершине данного холма, в 40 м восточнее разр. М-2, под злаково-разнотравным лугом средней высотой 30 см с обилием мятлика, лютика, подмаренника мягкого, вероники дубравной с проективным покрытием 75%.

Строение профиля:

О (0–1 см): сырой, желтовато-сероватый, рыхлый слаборазложившийся опад преимущественно из стеблей трав, переход ровный, близкий к резкому.

AY (1–25 см): влажный, серо-коричневый, песчаный, зернисто-мелкокомковатый, уплотненный, корней много по всему горизонту, переход ясный, волнистый.

BЕ (25–40 см): влажный, рыжевато-бурый, песчаный, бесструктурный, плотный, слабо заметна присыпка скелетаны, корней мало, переход ясный, волнистый.

B (40–45 см): влажный, вишнево-коричневый, песчаный, бесструктурнорассыпчатый, уплотнённый, с налётами MnO2*nH2O, корней мало, переход ясный, близкий к резкому.

BCсa (45–50 см): сырой, тёмно-коричневый с вишневым оттенком, песчаный, с обилием щебня, препятствующего копанию шурфа, плотный, с налётами гидроксидов Mn, энергично реагирует с 10% HCl, корни единичны.

К числу характерных особенностей морфологии профилей рассматриваемых разрезов относятся: а) литогенная неоднородность; б) легкий гранулометрический состав; в) присутствие щебнистой фракции; г) наличие новообразований вишнево-сиреневых налетов MnO*nH2O; д) быстрый переход в слои из плотного карбонатного песчаника, подстилаемого в отдельных случаях его бескарбонатными вариантами; е) увеличение глубины выщелачивания кальцита на уплощенной вершине холма.

Гранулометрический состав почв тесно связан с генезисом материнской породы (табл. 1). Основная доля приходится на песчаные фракции механических элементов: количество физической глины во всех горизонтах менее 10%. Очевидно влияние особенностей литологии исходной породы на вертикальную неоднородность профиля.

Валовой химический состав почв коррелирует с гранулометрическим, также подчеркивая весомый вклад литогенного фактора в формирование вертикальной дифференциации почв (табл. 2). Среди макроэлементов преобладают оксиды Si, косвенно указывая на доминирование в песчаном материале кварца и, вероятно, калиево-натровых полевых шпатов. Однако

75

содержание SiO2 несколько занижено в связи с особенностями методики RFA. С другой стороны, обращает внимание повышенное количество полуторных оксидов, по-видимому, также обусловленное спецификой метода анализа.

Таблица 1

Гранулометрический состав дерново-карбонатных почв на элювии песчаника ур. Мысы

Горизонт:

ГВ,

 

Размер фракций в мм, в расчёте на сухую почву

 

глубина, см

%

1–0,25

0,25–

0,05–

0,01–

0,005–

0,001

<0,01

 

 

 

 

0,05

0,01

0,005

0,001

 

 

 

Разрез М-2: Рендзина малогумусная песчаная на элювии песчаника карбонатного

 

AYca:

1–10

1,03

44,8

21,4

28,0

2,6

2,8

0,4

5,8

AYca:

12– 22

1,04

59,5

30,1

5,5

2,7

0,4

1,7

4,8

AYRca: 24–34

1,03

61,4

32,4

2,2

2,1

1,0

1,0

4,1

 

Разрез М-3: Дерново-карбонатная оподзоленная

малогумусная песчаная почва

 

 

 

 

на элювии песчаника карбонатного

 

 

 

AY:

1–25

1,06

58,5

25,2

6,9

5,1

3,0

1,3

9,4

ВЕ:

24–40

1,05

100,0

0

0

0

0

0

0

В:

40–45

1,04

73,9

17,3

5,2

2,0

0,6

1,1

3,7

ВСса:

45–50

1,04

59,7

30,5

1,8

1,5

0,2

6,4

8,1

Высокое содержание Са и, особенно, Mn связано с наличием известкового цемента – геохимического барьера для второго из элементов. Обилием карбонатов определяется щелочная среда, наиболее ярко выраженная в почве разреза М-2 и в низах разреза М-3. Обе почвы малогумусные ввиду легкого гранулометрического состава и, по-видимому, повышенного содержания оксидов Mn (табл. 2).

Таблица 2

Валовой химический состав дерново-карбонатных почв на элювии песчаника ур. Мысы

Горизонт:

 

 

% от прокаленной почвы

 

 

 

рН

Гумус

глубина, см

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

Na2O

 

K2O

TiO2

MnO

КС1

, %

 

Разрез М

-2: Рендзина малогумусная песчаная на элювии песчаника карбонатного

 

AYca: 1–10

70,8

12,0

6,0

4,8

1,8

1,8

 

1,4

0,7

0,68

7,6

1,58

AYca: 12–22

75,0

11,1

5,9

1,7

1,8

1,8

 

1,3

0,6

0,78

7,5

0,43

AYRca:24–34

71,6

10,4

5,9

6,8

1,7

1,4

 

1,2

0,5

0,72

7,7

0,12

 

Разрез М-3: Дерново-карбонатная

оподзоленная малогумусная

песчаная почва

 

 

 

 

на элювии песчаника карбонатного

 

 

 

 

О:

0–1

69,9

7,2

4,4

11,8

2,0

0,1

 

3,9

0,4

0,50

5,6

83,7*

AY:

1–25

75,6

11,4

5,4

1,4

1,4

1,3

 

1,6

0,7

0,62

6,9

1,55

ВЕ:

24–40

73,5

13,0

6,6

1,2

1,8

1,2

 

1,5

0,7

0,48

7,1

0,26

В:

40–45

75,7

11,2

6,0

1,4

1,7

1,5

 

1,3

0,6

0,70

7,1

0,07

ВСса: 45–50

62,2

10,9

4,7

16,3

2,0

1,6

 

1,2

0,5

0,54

7,8

0,10

– потеря при прокаливании

Таким образом, авторами впервые показано наличие в составе почвенного покрова вятской земли специфичных почв дерново-карбонатного типа, принадлежащих к особому разряду – на легких почвообразующих субстратах – элювии пермских карбонатных песчаников. Их сохранность в пределах пугового холма обусловлена прочностью кальцитового цемента. Поэтому ныне они возвышаются в виде останцов среди низинных пространств Вятского Поветлужья.

76

Однако по мере декальцирования их ожидает эволюция по известной схеме: рендзины → дерново-карбонатные типичные → дерново-карбонатные выщелоченные → дерново-карбонатные оподзоленные → дерново-подзолы остаточно карбонатные → дерново-подзолы обычные, иллювиально-железистые и т. п. Подобный путь деградации дерново-карбонатных почв на легких породах вероятно будет протекать более высокими темпами по сравнению с почвами на продуктах выветривания тяжёлых известково-глинистых пород. Вместе с тем, в настоящее время исследуемые педообъекты представляют собой раритеты, сформированные на материнских породах, необычных для данного типа почвообразования. Предлагается выделить их в качестве самостоятельного – дерново-псаммокарбонатного – типа почв.

Литература

1.Отчет по геологическому доизучению, геологической, гидрогеологической, инженерногеологической съемкам листа О-39 – ХIII (Котельнич). Масштаб 1:200000 (Горьковская ГРП 1976– 1979 гг.). Т. 1. Кн.1. Дзержинск, 1979. 318 с.

2.Прокашев А.М., Вартан И.А., Матушкин А.С., Краева В.И., Зашихин А.А. Дерновокарбонатные почвы на элювии песчаника – раритеты в мире вятских почв // Экология родного края: проблемы и пути их решения: материалы XVIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Книга 2 (г. Киров, 24–25 апреля 2023 г.). Киров : Вятский государственный университет, 2023. С. 10-15.

3.Протасова Л.А. Генетическая характеристика и диагностика дерново-бурых и дерновокарбонатных почв Пермского края: монография. Пермь: ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2008. 157с.

4.Сибирцев Н.М. Избранные сочинения // Почвоведение. Т. 1. М.: Изд-во сельскохозяйственной литературы, 1951. 471 с.

5.Тюлин В.В. Почвенный покров и природные условия Кировской области // В кн. Агрохимическая характеристика почв СССР. Центральные области Нечерноземной зоны РСФСР. М. Из-во «Наука», 1972. С. 157-232.

6. Prokashev A.M.

Humus Pedorelikts in soddy calcareous soils of the Vyatka-Kama interfluve //

Eurasian Soil Science.

2012. V. 45. № 11. P. 1013-1022.

SOD-CARBONATE SOILS ON THE ELUVIA OF PERMIAN SANDSTONES VYATKA

PRIKAMYE

A.M. Prokashev, I.A. Vartan, A.S. Matushkin, I.L. Borodaty, S.A. Pupysheva, V.I. Kraeva Vyatka State University, Kirov, Russia

Abstract. The research materials of the intrazonal soils of the VyatkaVetluzhskayalowland formed on the sandstone remnants of the ancient relief are presented. The catena contains the presence of rendzin and -sod carbonate soils studied using profile, granulometric, chemical, physico-chemical and other methods.

Keywords: rendzins, sod-carbonate soils, substantive properties.

References

1.Report on geological survey, geological, hydrogeological, engineering and geological surveys of sheet O-39 – XIII (Kotelnich). Scale 1:200000 (Gorky hydraulic fracturing 19761979)- . Vol. 1. Book 1. Dzerzhinsk, 1979. 318 p.

2.Prokashev A.M., Vartan I.A., Matushkin A.S., Kraeva V.I., Zashikhin A.A. -Sodcarbonate soils on

sandstone eluvia – rarities in the world of Vyatka soils // Ecology of the native land: problems and ways to solve them: materials of the XVIII All-Russian Scientific and Practical Conference with international participation. Book 2 (Kirov, April 24-25, 2023). Kirov: Vyatka State University, 2023. Р. 10-15.

77

3.Protasova L.A. Genetic characteristics and diagnostics of sod-brown and sod-carbonate soils of Perm Krai: monograph. Perm: FGOU VPO "Perm State Agricultural Academy", 2008. 157 p.

4.Sibirtsev N.M. Selected works // Soil science. Vol. 1. M.: Publishing House of Agricultural Literature, 1951. 471 p.

5.Tyulin V.V. Soil cover and natural conditions of the Kirov region // In the book. Agrochemical characteristics of soils of the USSR. Central regions of the Non-Chernozem zone of the RSFSR. M. Iz-vo "Nauka", 1972. Р. 157-232.

6. Prokashev A.M. Humus Pedorelikts in soddy calcareous soils of the -VyatkaKama interfluve // Eurasian Soil Science. 2012. V. 45. № 11. P. 1013-1022.

УДК 631.4

СЕРЫЕ ПОЧВЫ – ИНДИКАТОРЫ МИГРАЦИИ ЛАНДШАФТНЫХ РУБЕЖЕЙ ВЯТСКОГО ПРИКАМЬЯ В ГОЛОЦЕНЕ

А.М. Прокашев1, 2, А.М. Матушкин1, С.А. Пупышева1, И.А. Вартан1, Е.С. Соболева1, Д.В. Казаков1 1 ФГБОУ ВО, Вятский ГУ, Киров, Россия

2 ФГБОУ ВО Вятский ГАТУ, Киров, Россия e-mail: amprokashev@gmail.com

Аннотация. Изложены результаты изучения генезиса серых почв со вторым гумусовым горизонтом (ВГГ) широколиственно-хвойных лесов. На основании анализа минеральной, органической части и актуальных свойств обоснована реликтовая природа гумуса почв и время их формирования в атлантический этап голоцена с тенденцией деградационной эволюции, начиная со второй половины голоцена до современности.

Ключевые слова: почвы-реликты, субстантивные свойства, возраст гумуса.

Исследования и дискуссии по проблеме генезиса серых почв имеют длительную историю. Они связаны с именами отечественных ученых: В.В. Докучаева, С.И. Коржинского, Г.И. Танфильева, В.И. Талиева, П.Н. Крылова, В.Р. Вильямса, И.В. Тюрина и целого ряда др. [1, 2, 5]. Одной из причин дискуссий, по-видимому, явилось экотонное положение ареалов серых почв на стыке лесного и степного биомов. В.В. Докучаев [3] признавал их адекватными лесостепным условиям, С.И. Коржинский [4] и Г.И. Танфильев [6] связывали генезис данных почв с деградацией черноземов или черноземовидных почв. Причину деградации они видели в наступлении леса на степь, или в подкисляющем влиянии лесной растительности. И.В. Тюрин [7] рассматривал серые почвы в качестве продукта эволюции дерново-глеевых почв при усилении степени дренирования территории. В то же время В.И. Талиев и другие, напротив, считали их результатом проградации подзолистых почв [2].

Объектами настоящего изучения являлись серые почвы рода с ВГГ или AEL[hh] Вятского Прикамья (ВП), а предметом исследований – морфология, минеральная, органическая часть, состав поглощающего комплекса, агрохимические свойства, генезис и эволюция почв. Почвы проанализированы с

78

привлечением комплекса традиционных методов, включая фракционно-групповой состав гумуса по Кононовой и Бельчиковой и 14С-датирование. Результаты исследований представлены ниже.

Серые почвы ВП формируются под смешанными (липовые и орешниковые рамени), вторичными (берёзовыми и хвойно-мелколиственными) лесами и агроценозами на покровных суглинках, а также элювии пермских глин или выщелоченных дериватах глинистых мергелей при КУ по Иванову – 0,95 и периодически промывном водном режиме.

Морфология профиля представлена на примере верхней толщи профиля одного из типичных разрезов агросерых почв ВП.

Разрез У-27 агросерой глинистой почвы на покровном карбонатном суглинке заложен на территории Уржумского плато. Рельеф – верхняя, близкая к платообразной поверхность Байсинско-Буйского междуречья. Увлажнение атмосферное, достаточное.

Гор. PY (0–30 см): влажный, коричневато-серый, глинистый, ореховато-комковатый, с признаками пылеватой, рыхлый, корней много, переход ясный, волнистый, заметный по изменению окраски и структуры.

Гор. AEL[hh] (30–52 см): влажноватый, углисто-серый, со сталистым оттенком, глинистый, зернисто-плитчатый, уплотненный, слабая белесая присыпка cкелетаны на поверхности агрегатов, корней мало, переход ясный, волнистый, местами языковатый до глубины 55 см.

Гор. BEL (52–62 см): влажноватый, белесовато-буроватый, зернисто-ореховатый, с признаками плитовидности, плотный, на поверхности агрегатов осветленная скелетана, особенно заметная по порам и корневым ходам (в форме сетчатых прожилок), корни редкие, переход ясный, волнистоязыковатый.

Гор. BT1 (62–83 см): влажный, бурый, в верхней части со слабым белесоватым оттенком, глинистый, зернисто-ореховатый, плотный, тонкопористый, на поверхности агрегатов слабая присыпка cкелетаны, корни редкие, переход постепенный, заметный по исчезновению скелетаны.

Гранулометрический состав разреза У-27 (табл. 1) свидетельствует доминировании в составе минеральной матрицы крупной пыли и ила, что типично для почв на покровных суглинках. Расчёты свидетельствует о существенном элювиально-иллювиальном перераспределении ила и его ведущей роли в дифференциации профиля. Коэффициент глинистой дифференциации профиля

(S) с учетом объемной массы равен 2,43, т.е. соответствует сильной степени контрастности.

Таблица 1 Гранулометрический состав серой почвы Вятского Прикамья (разр. У-27)

Горизонт,

ОМ,

 

Содержание фракций в мм, %

 

 

Накопление

глубина образца,

г/см3

1–

0,25

0,05–

0,01–

0,005-

<0,001

<0,01

ила (±), %

 

см

 

0,25

–0,05

0,01

0,005

0,001

 

 

 

 

PY

0–30

1,44

0,1

11

43

10

15

 

21

46

–41

AEL[hh] 30–35

1,54

0,2

3

46

16

16

 

19

50

–47

AEL[hh] 40–50

1,54

0,2

9

44

12

18

 

17

47

–54

BEL

52–62

1,56

0,1

11

42

9

12

 

26

47

–28

BT1

75–85

1,63

0,1

8

40

6

13

 

34

52

–7

BT2ca 95–105

1,60

0,2

5

40

7

8

 

39

55

+8

BC

115–125

1,52

0,6

6

37

8

9

 

38

56

+6

C

135–145

н.о.

5,8

12

30

6

11

 

36

53

-

79

Валовой химический состав исследуемой почвы коррелирует с гранулометрическим, подтверждая факт элювиально-иллювиальной неоднородности профиля (табл. 2).

Таблица 2 Валовой химический состав серой почвы Вятского Прикамья (разр. У-27)

Горизонт,

 

 

 

Процент от прокаленной массы

 

 

глубина, см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

Na2O

K2O

TiO2

MnO

P2O5

PY

 

0–30

77

11

4,1

1,3

1,2

1,6

2,5

0,9

0,20

0,14

AEL[hh] 30–35

78

11

3,8

1,3

1,1

1,6

2,4

0,9

0,24

0,16

AEL[hh] 40–50

78

11

3,7

1,3

1,0

1,6

2,4

0,9

0,25

0,16

BEL

 

52–62

75

13

5,1

1,2

1,6

1,3

2,4

0,8

0,10

0,10

BT1

 

72–82

73

13

5,8

1,2

1,8

1,3

2,3

0,8

0,08

0,11

BT2ca

95–105

72

14

6,0

1,2

1,8

1,2

2,3

0,8

0,08

0,10

BC

115–125

71

14

6,3

1,2

2,0

1,3

2,3

0,8

0,11

0,11

C

 

135–145

72

14

6,1

1,2

2,0

1,2

2,2

0,8

0,10

0,11

Фракционно-групповой состав органического вещества (ОВ) серой почвы с ВГГ в целом типичен для этой генетической группы (табл. 3). Гумусовоаккумулятивная толща имеет фульватно-гуматный и гуматный состав ОВ, иллювиальная часть профиля – фульватный. В ВГГ, несмотря на оподзоленность, показатель гуматности, как правило, превышает величину 2,5. В составе гуминовых кислот (ГК) характерно преобладание чёрной фракции, связанной с кальцием, доля которой особенно велика в низах ВГГ.

Таблица 3

Состав гумуса серой почвы Вятского Прикамья (разр. У-27) (% от общего углерода)

Горизонт,

Собщ.

ГК1

ГК2

Сумма

ФК

ФК1

ФК2

Сумма

НО

СГК:

глубина, см

%

 

 

СГК

 

 

 

СФК

 

СФК

PY

0–30

2,2

8

19

28

7

8

3

19

54

1,5

AEL[hh] 30–35

2,0

14

14

28

5

12

4

21

51

1,4

AEL[hh] 40–50

1,9

13

27

41

6

9

0,5

16

44

2,6

BEL

52–62

0,4

8

33

41

22

5

5

32

27

1,3

BT1

72–82

0,4

-

-

-

24

-

-

-

-

-

Результаты радиоуглеродного датирования ГК указывают на формирование ОВ гор. AEL[hh] около 7,5–6,5 тыс. лет назад – в атлантическую стадию голоцена (табл. 4). Изложенные данные свидетельствуют о гетерохронности гумусового профиля и полигенезе данной почвы.

Не останавливаясь на актуальных – физико-химических – и др. показателях можно констатировать, что серая почва с ВГГ имеет много признаков сходства с аналогичными современными почвами лесостепи. В то же время нижняя часть её гумусовой толщи является реликтом раннеголоценовой – атлантической – стадии педогенеза. Вместе с тем, исследуемая почва находится в подзоне смешанных лесов ВП. Это диссонирует с представлениями о лесостепном происхождении серых почв. Их наличие здесь, на контакте таёжно-лесной зоны и лесостепи,

80

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]