Умови та сутність подзолообразовательного процесу

Характер прояву в грунтах тайгово-лісової зони, (будова профілю і фізико-хімічні властивості підзолистих грунтів)

У найбільш чистому вигляді підзолистий процес протікає під пологом хвойного тайгового лісу з бідною трав'янистою рослинністю або без неї. Відмирають частини деревної і мохово-лишайниковой тайговій рослинності накопичуються переважно на поверхні грунту у вигляді лісової підстилки.

Кислі продукти підстилки частково нейтралізуються основами звільняються при її мінералізації, велика ж їх частина потрапляє з водою в ґрунт, взаємодіючи з її мінеральними сполуками. До кислих продуктів лісової підстилки додаються органічні кислоти, що утворюються в процесі життєдіяльності мікроорганізмів безпосередньо в самому грунті, а також виділяються коріння рослин. Однак, незважаючи на безперечну прижиттєву роль рослин і мікроорганізмів в руйнуванні мінералів, найбільше значення в оподзоліванія належить кислих продуктів специфічної і неспецифічної природи, що утворюється в процесі перетворення органічних залишків лісової підстилки. В результаті промивного водного режиму і дії кислих з'єднань з верхніх горизонтів лісового грунту видаляються в першу чергу все легкорозчинні речовини.

При подальшому впливі кислот руйнуються і більш стійкі з'єднання первинних і вторинних мінералів. Перш за все руйнуються мулисті мінерали, тому при подзолообразованія верхній горизонт поступово збіднюється мулом. Продукти руйнування мінералів переходять в розчин і в формі мінеральних або органо-мінеральних сполук переміщаються з верхніх горизонтів у нижні: калій, натрій, кальцій і магній переважно у вигляді солей вугільної та органічних кислот (в тому числі і у вигляді фульватов); кремнезем у формі розчинних силікатів калію і натрію і частково псевдокремневой кислоти; сірка у вигляді сульфатів. Фосфор утворює головним чином важкорозчинні фосфати кальцію, заліза і алюмінію і практично вимивається слабо Залізо і алюміній при оподзоліванія мігрують в основному в формі органо-мінеральних сполук.

У складі водорозчинних органічних речовин підзолистих грунтів знаходяться різноманітні сполуки-фульвокислоти, поліфеноли, низькомолекулярні органічні кислоти, кислі полісахариди та ін. Визначають можливість широкого формування в грунтах комплексних (в тому числі і хелатних) органо-мінеральних сполук. При цьому можуть утворюватися колоїдні, молекулярно і іонорастворімие органо-мінеральні комплекси заліза і алюмінію-ня з різними компонентами водорозчинних органічних речовин. Залізо і алюмоорганіческіх комплекси можуть мати негативний (переважно) і позитивний заряд, т. Е. Представлені як аніонами, так і катіонами.

До складу таких комплексів входять і високомолекулярні, і низькомолекулярні сполуки. Все це свідчить про те, що органо-мінеральні комплекси заліза і алюмінію в ґрунтових розчинах підзолистих грунтів дуже різноманітні в їх утворенні беруть участь різні водорозчинні органічні сполуки. В результаті підзолистого процесу під лісовою підстилкою відокремлюється підзолистий горизонт, що володіє наступними основними ознаками і властивостями: внаслідок виносу заліза і марганцю і накопичення залишкового кремнезему колір горизонту заміс-то бyporo або жовто-бурого стає світло-сірим або білястим, що нагадує колір пічної золи; горизонт збіднений елементами живлення полуторними оксидами і мулистими частинками горизонт має кислу реакцію і сильну ненасиченість підставами; в суглинних в глинистих різновидах він набуває пластінчато- лістоватимі структуру або стає безструктурним.

Частина речовин, винесених з лісової підстилки і підзолистого горизонту, закріплюється нижче підзолистого горизонту. Утворюється горизонт вмиванія, або іллювіальний горизонт, збагачений мулистими частинками, полуторними оксидами заліза і алюмінію і рядом інших з'єднань. Інша частина вимиваються речовин з низхідним струмом води досягає грунтово-грунтових вод і. переміщаючись разом з ними, виходить за межі грунтового профілю. У иллювиальном горизонті завдяки вмитим з'єднанням можуть утворюватися вторинні мінерали типу монтморилоніту, гидроокисей заліза і алюмінію і ін. Іллювіальний горизонт набуває помітну твердість, іноді деяку цементування. Гідроксиду заліза і марганцю в окремих випадках накопичуються в профілі грунту у вигляді залізо-марганцевих конкрецій. У легких ґрунтах вони приурочені частіше до іллювіальний горизонту, а в важких - до підзолисті. Освіта цих конкрецій, очевидно, пов'язано з життєдіяльністю специфічної бактеріальної мікрофлори. Таким чином, підзолистий процес супроводжується руйнуванням мінеральної частини грунту і виносом деяких продуктів руйнування за межі грунтового профілю. Частина продуктів закріплюється иллювиальном горизонті, утворюючи нові мінерали.

Однак елювіальними процесу, що розвивається при оподзоліванія, пpoтівостоіт інший протилежний по своїй суті процес, пов'язаний з біологічною акумуляцією речовин. Деревна рослинність, поглинаючи з грунту елементи живлення, створює і накопичує в процесі фотосинтезу величезну масу органічної речовини Інтенсивність подзолистого процесу залежить від поєднання факт: рів грунтоутворення. Одна з умов його прояви - спадний струм води: чим менше промачівают грунт, тим слабкіше протікає цей процес. Тимчасове надмірне зволоження ґрунту під лісом підсилює підзолистий процес. У цих умовах утворюються закісние легкорозчинні сполуки заліза і марганцю і рухомі форми алюмінію що сприяє їх виносу з верхніх горизонтів грунту. Крім того, виникає велика кількість низькомолекулярних кислот і фульвокислот.

Зміни режиму зволоження грунту, що відбуваються під впливом рельєфу, також будуть посилювати чи послаблювати розвиток підзолистого процесу. Перебіг подзолистого процесу в великій мірі залежить від материнської породи, зокрема від її хімічного складу. На карбонатних породах цей процес значно слабшає, що обумовлено нейтралізацією кислих продуктів вільним вуглекислим кальцієм породи. Крім того, в розкладанні опаду зростає роль бактерій, а це призводить до утворення менш кислих продуктів, ніж при грибному розкладанні. Далі катіони кальцію і магнію, що вивільняються з лісової підстилки і містяться в грунті, коагулюють багато органічні сполуки, гідроксиду заліза, алюмінію і марганцю і оберігають їх від виносу з верхніх горизонтів грунту. На вираженість подзолистого процесу великий вплив робить також склад деревних порід. В одних і тих же умовах місцеперебування оподзоліванія під листяними і, зокрема, під широколистяними лісами (дуб, липа та ін.) Відбувається слабкіше, ніж під хвойними. Оподзоливание під пологом лісу підсилюють зозулин льон і сфагнові мохи. Хоча розвиток підзолистого процесу і пов'язане з лісовою рослинністю, проте навіть в таежно-лісовій зоні не завжди під лісом форми-ються підзолисті ґрунти. Так, на карбонатних породах підзолистий процес проявляється тільки в тому випадку, коли вільні карбонати вищелочени з верхніх горизонтів грунту на деяку глибину.

Поряд з оподзоліванія генезис підзолистих грунтів пов'язаний з лессіважем. при подзолообразованія з верхніх горизонтів грунту виносяться мулисті частинки без їх хімічного руйнування. Валовий хімічний склад мінеральної частини підзолистих грунтів показує збіднення підзолистого горизонту в порівнянні з породою оксидами заліза і алюмінію і помітне його збагачення (залишкове) кремнеземом. Зазначена закономірність в розподілі окислів заліза, алюмінію і кремнезему, а також мулу за профілем є важливим показником розвитку підзолистого процесу і найбільш істотним діагностичною ознакою підзолистих грунтів. Підзолисті ґрунти містять мало гумусу (від 1,0-1,5 до 2-4%) який зосереджений в невеликому по потужності горизонті (2-3 см ') У складі гумусу переважають фульвокислоти. Гумінові кислоти знаходяться у вільному стані або неміцно пов'язані з мінеральною частиною грунту. Ці ґрунти бідні азотом і фосфором, особливо формами, легкодоступними рослинам.