224_p2490-01_D1_987
.pdfАd 0–7 см. Серый с коричневатым оттенком, свежий, зернистопылеватый, тяжелый суглинок, рыхлый, пористый, обильные корни, переход ясный по корням;
А7–15 см. Темно-серый с коричневатым оттенком, сухой, не- прочно-столбчатый, тяжелый суглинок, плотный, пористотрещиноватый, много корней, переход заметный по окраске, граница перехода языковатая, языки распространяются до 1 м, ширина у основания составляет 3–5 см;
АВ 15–40 см. Прерывистый, окрашен неравномерно, основная окраска буро-желтая с серым оттенком, сухой, комковатый, тяжелый суглинок, плотный, трещиновато-тонкопористый, отдельно встречаются корни, переход постепенный по окраске, граница перехода языковатая;
В 40–75 см. Неоднороден, на общем буро-желтом фоне гумусовые затеки, отдельные затеки до 120 см, шириной больше 5 см, частотой через 10–30 см, серого, темно-серого цвета. Свежий, ком- ковато-ореховатый, тяжелый суглинок, плотный, трещиноватотонкопористый, переход резкий по вскипанию, его граница волнистая;
Вса 75–120 см. Более светлый чем В, слабоувлажнен, глыби- сто-комковатый, тяжелый суглинок, плотный, тонкопористый, встречаются карбонатные примазки и гумусовые затеки.
Согласно Классификации-1977 почва в западине представлена чернозем выщелоченным мощным многогумусным с формулой профиля: Аd–А–[A]–В–Вса.
По Классификации-2004 формула профиля будет соответствовать AU–RU–D, название почвы: стратозем темногумусовый отдела стратоземов синлитогенного ствола. Ниже приводится описание разреза (фото разреза см. в приложении 5).
Разрез 7 – Западина, целина. Злаково-разнотравная степь. Возрастает роль лугового разнотравья (осоки), клубники лесной и кустарников (роза иглистая). Проективное покрытие – 60–65 %. Вскипает от 10%-ного НСl с глубины 120 см.
Аd 0–13 см. Темно-серый, влажный, глыбисто-комковатый, тяжелосуглинистый, уплотнен, пористый, обильно пронизан корнями, переход ясный по корням;
А13–30 см. Темно-серый почти черный, влажный, зернистокомковатый, тяжелосуглинистый, уплотнен, пористый, обильные корни, книзу интенсивность окраски увеличивается, переход постепенный по окраске;
70
[А] 30–110 см и ниже. Погребенный гумусовый горизонт, черный, влажный, зернисто-комковатый, тяжелосуглинистый, уплотнен, пористый. Корни проникают до 80 см, глубже встречаются единично;
В110–120 см. Неоднороден, на общем буро-желтом фоне гумусовые затеки, отдельные затеки до 120 см, шириной больше 5 см, частотой через 10–30 см, серого, темно-серого цвета. Свежий, ком- ковато-ореховатый, тяжелый суглинок, плотный, трещиноватотонкопористый, переход резкий по вскипанию, его граница волнистая;
Вса 120–130 см. Более светлый чем В, слабоувлажнен, глыби- сто-комковатый, тяжелый суглинок, плотный, тонкопористый, встречаются карбонатные примазки и гумусовые затеки.
Почвы освоенных ландшафтов представлены антропогеннопреобразованными аналогами. Так, согласно Классификации-1977, почва микробугра на пашне будет называться черноземом выщелоченным маломощным малогумусным с формулой профиля: Ар–А– В–Вса, поскольку в данном случае планирование поля (срезание вершины бугров) не происходило. Это видно по частично сохранившемуся бугристо-западинному рельефу с плавными очертаниями элементов микрорельефа.
По Классификации-2004 формула профиля будет соответствовать: PU–АU–ВI–Cса, название почвы: агрочернозем глинистоиллювиальный выщелоченный маломощный отдела аккумулятивногумусовых почв постлитогенного ствола. Описание разреза приводим ниже (фото разреза см. в приложении 6).
Разрез 6 – Пашня, бугор, высотой около 1 м и диаметром 30 м. Залегание карбонатов на глубине 55 см. Бурно вскипает от 10%-ного НСl с глубины 55 см.
Ар 0–25 см. Серый с коричневатым оттенком, есть пятна подстилающей породы (редкие пятна) d = 1 см, сухой, комковатопылеватый, легкоглинистый, слабоуплотнен, пористый, пронизан корнями, переход ясный по плотности;
А 25–42 см. Темно-серый, сухой, зернисто-столбчатый, легкоглинистый, плотный, трещиноватый, встречаются корни, переход ясный по окраске, граница перехода языковатая (потеки гумуса);
В42–55 см. Бурый, влажноватый, ореховатый, тяжелосуглинистый, плотный, трещиновато-тонкопористый, переход резкий по вскипанию. Наблюдаются затеки гумуса до 1 м вертикальные, ширина вверху 10–15 см, к низу сходят на нет, занимают общую площадь 20–30 % от стенки разреза;
Вса 55–110 см. Буро-желтый, влажный, глыбисто-комковатый, тяжелосуглинистый, уплотнен, тонкопористый.
71
Согласно Классификации-1977 почва в микрозападине на пашне представлена черноземом выщелоченным среднемощным малогумусным с формулой профиля: Ар–А–[A]–В–Вса.
По Классификации-2004 формула профиля будет соответствовать: PU–RU–[A–В–C], название почвы: агростратозем темногумусовый на погребенной почве. Описание разреза приводим ниже (фото разреза см. в приложении 6).
Разрез 5 – Пашня, западина. Бурно вскипает от 10%-ного НСl с глубины 88 см.
Аp 0–25 см. Темно-серый с коричневатым оттенком, свежий, комковатый, легкоглинистый, слабоуплотнен, пористый, пронизан корнями, переход ясный по плотности;
А 25–33 см. То же что и Ар, влажноватый, комковатый, лекгоглинистый, уплотнен, тонкопористый, встречаются корни, переход заметный по окраске;
[А] 33–66 см. Почти черный, плотный, влажный, глыбистокомковатый, легкоглинистый, тонкопористый, обильные тонкие корни. На боковой стенке разреза, язык глубиной до 108 см. До глубины разреза черный, рыхлый с тонкими корешками, структура комковатая, вглубь языка плотность уменьшается, влажный, тяжелый суглинок, угол наклона языка 10–15о. Видна ясная граница между подстилающей породой и погребенным горизонтом;
В 66–88 см. Бурый, влажноватый, глыбисто-ореховатый, тяжелосуглинистый, уплотнен, тонкопористый, единично встречаются корни, переход резкий по вскипанию. В нем встречаются гумусированные линзы d = 5 – 10 см на глубине 65–75 см, гумус в языках более темный, чем современный, находящийся в пахотном горизонте.
Вса 88–108 см. Буро-желтый, влажноватый, глыбистокомковатый, тяжелосуглинистый, уплотнен, тонкопористый, бурно вскипает с глубины 88 см.
5.2. ФИЗИЧЕСКИЕ, ХИМИЧЕСКИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
5.2.1. Гранулометрический состав
Описанные выше черноземы бугров и западин различаются не только по морфологическим признакам, а также гранулометрическому составу (рис. 23).
72
Рис. 23. Гранулометрический состав черноземов (по вертикали – глубина, см; в экспликации – размер фракций, мм)
Гранулометрический состав слабо дифференцирован по профилю черноземов и представлен легкой глиной на пашне, тяжелым суглинком на целине. Основное различие заключается в распределении содержания фракции мелкого песка и крупной пыли по профилю, на бугре (разрез 8) изменение их суммарного количества не превышает 10 %, что указывает на литогенную однородность почвенной толщи разреза [Турсина, 1989].
При этом коэффициент текстурной дифференциации составляет по илу – 1,6, по физической глине – 1,2. Некоторая дифференциация фракций по профилю почвы бугра на целине объясняется разновозрастностью горизонтов, а именно, разными биоклиматическими условиями их образования в регионе [Воробьева, Лыков, Сазонов, 2001].
В остальных разрезах изменение гранулометрических фракций по профилю почв незначительно. В западине гранулометрический состав почвы западины (разрез 7) слабо дифференцирован по про-
73
филю, с преобладанием песчаных и илистых частиц. При распахивании черноземов происходит утяжеление гранулометрического состава до легкоглинистого и становится сходным на бугре и в западине при этом равномерно распределяясь по профилю.
5.2.2. Актуальная кислотность и обменные основания
Распределение актуальной кислотности по профилю черноземов носит неоднозначный характер. Согласно Б. В. Надеждину [1961], реакция среды бескарбонатных горизонтов выщелоченных черноземов – слабокислая. Книзу рН постепенно возрастает, и в карбонатном горизонте реакция становится слабощелочным. Подобное распределение актуальной кислотности можно встретить в черноземах Мордовии, Красноярской лесостепи [Лебедева, Семина, 1974] и Бурятии [Важенин, Важенина, 1969].
Снижение в горизонте В рН в черноземах Мордовии связывают с увеличением здесь содержания кислых водорастворимых фракций гумуса. Кислая реакция в средней части профиля бескарбонатных черноземов Бурятии наблюдается обычно в почвах, формирующихся на элювии-делювии хлоритовых и глинистых сланцев, бедных щелочноземельными основаниями.
В черноземах Южного Предбайкалья подкисление почвенного профиля в горизонте В обусловлено литогенной неоднородностью почв [Воробьева, 1980; Кузьмин, 1988], что и наблюдали на бугре исследуемого комплекса (рис. 24).
Органогенные горизонты бугра имеют реакцию среды близкую к нейтральной, в горизонтах АВ и В она становится кислой и в карбонатном поднимается до щелочных значений.
Рис. 24. Показатели рН в черноземах
74
Всвязи с процессами выщелачивания почва в западине оказалась на порядок кислее, чем на бугре, по всей глубине профиля. Так, значения рН исследуемой почвы западины равны 5,4–5,6. В исследуемых черноземах количество карбонатов незначительно как в западине, так и на бугре, только карбонатный горизонт бугра содер-
жит около 1 % СаСО3. При распахивании черноземов с бугристозападинным рельефом происходит сильное подщелачивание почв бугра и западины.
Вчерноземах отмечается стабильно высокое содержание обменных оснований с колебаниями от 28 мг-экв до 44 мг-экв (рис. 25).
|
|
|
|
Обменные Са и Мg |
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
г |
40 |
|
|
|
|
|
|
|
/100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
экв |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
мг- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
[A] 33-66 В 66-88 Вса 88-108 |
Ар 0-25 А 25-42 В 42-55 Вса 55-110 |
|
|
|
Вса 75-120 |
|
Ap 0-25 |
А 25-33 |
Ad 0-13 A 13-30 [A] 30-108 |
Ad 0-7 |
А 7-15 АВ 15-40 В 40-75 |
|||
|
|
|
Разрез 5 |
Разрез 6 |
Разрез 7 |
|
Разрез 8 |
|
|
|
|
|
Са2+ Мg2+ Са+Мg |
|
|
|
|
|
|
Рис. 25. Содержание обменных оснований в черноземах |
||||||
Количество поглощенных кальция и магния в западине несколько выше, чем на бугре, что связано с высоким содержанием гумуса, с глубиной значения этих величин нарастают и в погребенном горизонте достигают максимальных значений. На бугре, напротив, с глубиной содержание обменных оснований и емкости поглощения снижается в связи с резким уменьшением органического вещества в этих горизонтах. В отношении состава обменных катионов следует отметить, что кальция содержится в 2–2,5 раза больше чем магния, причем почва западины оказалась более обогащенной и кальцием и магнием.
При распахивании сохраняется высокое содержание обменных оснований, особенно в западине. На бугре насколько повышается количество обменного Мg по сравнению с целиной.
75
5.3.СОСТАВ МИНЕРАЛЬНОЙ ЧАСТИ
5.3.1.Элементный состав
По данным спектрального анализа, в черноземах отмечено сниженное содержание кальция, магния и марганца, обусловленное тем, что степные почвы, лишенные подстилки слабо накапливают макроэлементы (табл. 8).
Таблица 8
Элементный состав черноземов
Глубина гори- |
|
|
|
% |
|
|
|
|
|
мг/кг |
|
|
|
|
зонта, см |
Fe |
Ca |
Mg |
Ti |
Mn |
Ba |
Sr |
|
Cr |
V |
Cu |
Ni |
Co |
Pb |
|
|
|
|
Разрез 8. Степь, бугор |
|
|
|
|
|
|
||||
Ad 0–7 |
2,5 |
1,61 |
1,00 |
0,42 |
0,06 |
0,08 |
210 |
|
90 |
110 |
27 |
42 |
16 |
12 |
A 7–15 |
2,7 |
1,51 |
1,08 |
0,55 |
0,07 |
0,13 |
220 |
|
100 |
120 |
26 |
48 |
15 |
16 |
АВ 15–40 |
3,0 |
1,41 |
1,18 |
0,47 |
0,06 |
0,07 |
200 |
|
100 |
110 |
31 |
50 |
18 |
15 |
В 45–75 |
3,3 |
1,24 |
1,40 |
0,52 |
0,06 |
0,06 |
170 |
|
100 |
120 |
34 |
48 |
16 |
11 |
Вса 75–120 |
2,8 |
1,60 |
1,17 |
0,39 |
0,07 |
0,08 |
220 |
|
90 |
100 |
62 |
43 |
19 |
13 |
|
|
|
|
Разрез 7. Степь, западина |
|
|
|
|
|
|
||||
Ad 0–13 |
3,1 |
1,82 |
1,34 |
0,49 |
0,07 |
0,05 |
230 |
|
100 |
110 |
40 |
50 |
15 |
9 |
A 13–30 |
3,2 |
1,86 |
1,29 |
0,46 |
0,06 |
0,07 |
230 |
|
100 |
110 |
33 |
42 |
13 |
10 |
[A]33–108 |
3,7 |
1,91 |
1,13 |
0,61 |
0,06 |
0,08 |
350 |
|
110 |
120 |
24 |
45 |
19 |
9 |
|
|
|
|
|
Литосфера |
|
|
|
|
|
|
|||
Кларк по |
4,7 |
3,0 |
1,9 |
0,45 |
0,10 |
0,06 |
340 |
|
83 |
90 |
47 |
58 |
18 |
16 |
Виноградову |
|
|
|
|
Кислые породы |
|
|
|
|
|
|
|||
[1962] |
2,7 |
1,6 |
0,6 |
0,23 |
0,06 |
0,08 |
300 |
|
25 |
40 |
20 |
8 |
5 |
20 |
Элементы слабого захвата, такие как железо, титан, хром, ванадий и свинец в органогенных горизонтах не накапливаются [Кузьмин, 2002].
Для черноземов характерно равномерное распределение химических элементов по профилю. Из тяжелых металлов отмечены низкие величины стронция, никеля и свинца, по сравнению с дерновыми лесными почвами что, по-видимому, связано с различиями состава почвообразующих пород. На бугре макро- и микроэлементов содержится несколько меньше, по сравнению с западиной, в результате поверхностного стока часть их мигрирует. В погребенном горизонте заметно накопление Ti и Sr, а в карбонатном – Са, Sr, Cu.
5.3.2. Кислотнорастворимые формы элементов
Кислотнорастворимых форм химических элементов в черноземах также содержится значительно меньше, чем в дерновых лесных почвах (рис. 26).
76
|
80 |
|
|
|
|
|
120 |
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Si |
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|
Ti |
|
|
|
|
|
Al |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
Ва |
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
|
||
1.10-2% |
|
|
|
Fe |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
мг/кг |
|
|
|
Sr |
||
40 |
|
|
|
Ca |
60 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
Cu |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Mg |
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
Zn |
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
||
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
Ni |
|
|
|
|
|
Mn |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
разрез |
|
|
|
|
разрез |
|
||
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cr |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мг/кг |
6 |
|
|
|
|
|
|
Pb |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
Co |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
Be |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Cd |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
6 |
|
7 |
8 |
|
|
разрез
Рис. 26. Средневзвешенное содержание кислотнорастворимых форм макро- и микроэлементов в черноземах
По данным И. В. Якушевской [1973], коэффициент биологического поглощения ряда элементов, в частности, марганца, бария, стронция и меди в злаковой степи может быть на порядок ниже, чем в смешанном лесу. В черноземах отмечено появление в незначительных количествах растворимых форм молибдена в нижних карбонатных горизонтах, имеющих щелочную реакцию среды. Распределение ряда подвижных элементов по профилю почв бугров западин на целине и на пашне носит неоднозначный характер. В целинной почве западины отмечено повышенное содержание Si, Al, Sr, Ва и V, на бугре увеличивается подвижность титана.
Механическая обработка почв повышает подвижность Si, Sr. Однако при этом уменьшается растворимость Al, Ti, Zn и V, так как при распашке происходит смещение реакции среды в щелочную сторону, а перечисленные элементы подвижны в кислой среде. Растворимость остальных элементов оставалась постоянной, что говорит об устойчивости данных элементов к внешнему воздействию.
77
5.4. СОСТАВ ОРГАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ
5.4.1. Содержание и распределение гумуса
Одной из специфических черт черноземов Южного Предбайкалья, обусловленной биоклиматическими факторами, связанной, прежде всего, с нарастанием континентальности климата с запада нам восток, является содержание и распределение гумуса. Согласно Б. В. Надеждину [1961] содержание гумуса в самой верхней части гумусового горизонта выщелоченных черноземов, как правило, превышает 10 %. Распределение гумуса характеризуется довольно быстрым, но равномерным падением в верхней части профиля, затем резким перегибом у нижней границы горизонта А, а в дальнейшем очень медленным равномерным падением.
Содержание и распределение гумуса исследуемых черноземов подчиняется общей закономерности, однако количество его в данных почвах невелико (рис. 27).
На бугре максимум приходится на гумусовоаккумулятивные горизонты. Вниз по профилю содержание его заметно снижается и в карбонатном горизонте составляет
1,43 %.
В верхних горизонтах западины количество органики несколько выше, чем на бугре, что связано с перемещением в результате смыва гумусовых веществ с бугров в западины и аккумуляцией их там [Воробье-
ва, 1980, 1988].
В погребенном горизонте западины наблюдается максимальное содержание гумуса –
9,71 %. Можно полагать, что заполнение трещин, которые впоследствии формировались как западины, происходило в период, когда на территории существовали почвы с хорошо развитым гумусовоаккумулятивным горизонтом [Воробьева, 1980; 1990].
Поскольку мощность гумусового профиля исследуемых почв небольшая, то их распашка, а затем и смыв ведет к заметной потере органического вещества, происходит удаление верхних горизонтов, с одновременной сортировкой почвенных частиц, при которой теря-
78
ется наиболее тонкодисперсная – гумусированная часть. В исследуемом черноземе, характеризующемуся изначально высокими показателями гумусного состояния на целине, при распахивании содержание снизилось в 1,5–2 раза.
5.4.2. Групповой и фракционный состав гумуса
Как показали результаты фракционно-группового анализа основную часть гумуса в исследуемых черноземах составляют гуминовые кислоты (около 50 % от общего углерода), что, как известно, является одной из наиболее характерных черт черноземного типа почвообразования [Тюрин, 1965] (рис. 28).
Рис. 28. Состав гумуса черноземов
79