Подзолистые почвы - характеристика, свойства и условия формирования

Общее понятие

В таежных лесах на почву попадает мало остатков растений. Образуются подзолистые почвы в природных зонах, где наблюдаются сильные дожди. В Сибири бескарбонатные породы заболочены и подвергаются действию климата многолетней мерзлоты. При сельскохозяйственной обработке обнаруживается слой, по виду напоминающий золу.

Почва в тайге характеризуется повышенной влажностью из-за большого скопления болотных участков, озер. Верхушки хвойного леса плотно смыкаются и в таких условиях формируется грунтовые слои. Подзолы характеризуются кислой реакцией и содержат мало соединений кислорода с железом, алюминием. В первозданном виде почвы мало подходят для возделывания сельскохозяйственных культур и требуют дополнительного удобрения.

В почве имеется лигнин, клетчатка и дубильные вещества. Дерновый слой почти не содержит азота, кальция. В состав входит 80−85% кремниевой кислоты в аморфном виде, когда переход в жидкое вещество происходит постепенно при повышении температуры. Характеристики подзолистых почв больше похожи на свойства глин, чем песков, земля трудно пропускает влагу и воздух.

Органические остатки в грунте разлагаются под действием грибной микрофлоры, при этом образовываются агрессивные фракции фульвокислот (гуминовых веществ). Легкорастворимые компоненты быстро вымываются из верхнего почвенного слоя, при этом разрушаются грунтовые минералы. Продукты распада распространяются в воде и кислотах, затем передвигаются внутрь слоя.

В результате формируется элювиальный горизонт из рыхлых продуктов выветривания, под действием силы тяжести происходит аккумуляция оставшихся продуктов. Этот слой содержит мало питательных элементов, иловатых компонентов для жизни растений.

Варианты формирования

Генезис подзолистого пласта иногда происходит одновременно с лессиважем, когда механический перенос ила из элювиального слоя приводит к образованию в нижних слоях натеков глин и кутан. В верхних горизонтах получается тонкодисперсный и осветленный грунт, обедненный минералами.

По последним научным сведениям, необходимыми условиями формирования подзолистых почв являются:

• обделенность растительного слоя зольными компонентами;
• низкотемпературный режим и высокая влажность;
• замедленная деятельность грибной микрофлоры по разложению органики;
• консервация опадающих остатков в форме подстилки, ниспадающий процесс вымывания питательных веществ.

Часть элементов закрепляется ниже элювиального горизонта и образует иллювий. Это плотный слой из выщелоченных минералов верхней части почвы, обогащенный питательными элементами. При вспашке плужная подошва затрудняет земляные работы, так как иногда состоит из карбонатов, цементирующих материалов, гипса, в зависимости от состава основной почвы.

В некоторых случаях почвенные минералы после вымывания из верхнего слоя теряются при достижении грунтовых вод. Сущность подзолистого процесса заключается в разрушении минералов и последующем их распределении по нижним каналам.

Профильное подразделение по группам

Суглинистые подзолистые грунты дифференцируются в зависимости от минералогического содержания и характеризуются элювиальным размещением ила. Почвообразование в разных условиях ведет к формированию большой категории элювиально-иллювиальных сиаллитных почв, возникающих на покровных суглинках, суглинистых моренах, суглинистых отложениях кислых оснований в условиях отмораживания. Сильное увлажнение характерно при таянии снега весной и осенью в период дождей перед снеговым покрытием.

Обозначение конкретных типов почв:

1. Ао — бурая лесная подстилка из хвои, моховых остатков. Иногда наблюдаются частичные торфованные участки, мощность по рыхлости составляет показатель 3−5 см.
2. А2 А1 — представляет собой элювиально-гумусовый слой, белесо-сероватого цвета с присутствием темных размывов. Зерна кварца явно различаются в составе, хотя строение выражено нечетко. Мощность составляет 5−10 см.
3. А2 — пепельно-белесый горизонт подзолистого вида, отличается тонкозернистым строением. Плотный, со слабой структурой, мощность от 10 до 20 см. Смешивание с нижележащим слоем происходит в виде глубоких подтеков.
4. В1 — иллювиальный пласт буро-желтого колера, плотный, со слаборазвитым структурным профилем. Темные размывы возникают из-за скопления гумуса, полуторных оксидов, частиц ила. Обогащен органикой, мощность в пределах 10−30 см.
5. В2 — иллювиальный слой желтого колера и слабой плотности. Не имеет четкой структуры, мощность 30−50 см, пересечение с соседними пластами не отличается резкой выраженностью.
6. С — почвообразующий пласт, наблюдается оподзоливание и анаэробное восстановление. Колер почвы светло-желтый, с включением сизых пятен.

Неокультуренные области подзола отличаются характерной малоплодородностью, они включают до 2% органического почвенного материала в слое А1. В горизонте А2 проявляются только следы гумуса. Грунты имеют кислую реакцию (pH 4.1−4.5) и характеризуются слабой степенью поглощения влаги. Уровень насыщенности оснований ниже порога в 50%, слои не обеспечиваются питательными элементами, отсюда проявляются неблагоприятные свойства подзолистых почв.

Рельеф грунтов

На территории России почвы располагаются в плоскогорной и равнинной части, при этом границей служит река Енисей. На почвообразование в равнинных областях оказывает влияние ледниковые условия.

Европейская часть располагается в пределах территории Русской равнины, где выделяются участки:

• Возвышенные земли, которые располагаются 300−460 м над уровнем моря и характеризуются холмисто-волнистой поверхностью. Участки содержат расчлененные долины рек, овраги и балки.
• Пониженные зоны с высотой 100−290 м над уровнем моря и мало расчлененным рельефом. Площади имеют множество мелких природных водоемов и обширные участки заболоченных массивов.

К востоку простираются горные гряды Сибири с поверхностным рельефом сложного строения. На Дальнем Востоке хребты гор чередуются с большими равнинами и пониженными областями, где выращивают сельскохозяйственные культуры.

В условиях горного рельефа четко прослеживается подразделение на элювиальный горизонт и иллювий. Осветленный подзолистый слой располагается под их маломощной прослойкой из гумуса. Иллювиальный грунт концентрирует глину, полуторные оксиды, илистые отложения. Почвы отличаются плотным нижним горизонтом и пыльной комковатостью верхних слоев, почти во всех иллювиальных прослойках наблюдается повышенное содержание алюминиевых соединений.

Классификация пластов

Подзолистые земли формируются в хвойных массивах на территории средней тайги. Кроны гигантов-деревьев не пропускают свет, поэтому лучи не попадают на основание. Подстилка состоит из кустарниковых и моховых остатков. В необработанные почвы нужно вносить удобрения, иначе они не будут плодородными, так как преобладает фульватный тип органики, а пропускная способность влаги стремится к нулю.

В зависимости от уровня подзолистости, определяют такие типы грунта:

• слабоподзолистые;
• сильноподзолистые;
• среднеподзолистые.

Глееподзолистые почвы являются типичным основанием для области тайги на севере России и преобладают в смешанных и хвойных массивах. На поверхности растут кустарники, мхи, лишайники. В верхних прослойках отмечается сильная кислая реакция, органических остатков содержится 2−4%, присутствует мало полуторных оксидов, много железа.

В этом профиле почвы выделяются слои:

• подстилающий лесной толщиной 8−10 см;
• оглеенный подзол (3−15 см);
• иллювий (до 10 см);
• материнский почвообразующий (5−15 см).

Дерново-подзолистые земли формируются в южных лесных областях. Широколиственные и сосново-лиственные деревья обеспечивают множественное падение на грунт остатков кроны в дополнение к травянистому и моховому гумусу. Химический состав почвы включает водород, кальций, магний, алюминий, реакция среды является кислой.

Глубина процесса

Поверхностно-подзолистые почвы составляют чаще всего элювиальный горизонт со слабовыраженным растительным слоем в форме светлых пятен и множественной зернистой крошкой кремния. Мелкоподзолистые земли относятся к типу А2 с хорошей мощностью. Неглубокоподзолистые грунты представляют собой сплошной подзол без включений, а глубоко подзолистые относятся к категории иллювиальных образований.

По строению и описанию основных пород почвы делятся таким образом:

• иллювиально-железистые;
• остаточно-карбонатные;
• обычные;
• контактно-глеевые;
• неразвитые, слабо дифференцированные;
• псевдофибровые отложения, насыщенные оксидами железа;
• иллювиально-гумусовые.

Образование подзолов всегда связывается с вымыванием минералов и питательных веществ (оподзоливанием), а также с глеево-иллювиальным процессом образования нижнего слоя. На севере Западно-Сибирской равнины в условиях ледниковых наносов образуются контактно-глеевые и оксидонасыщенные окислы в почве.

Почвообразующие породы

Моренные наслоения включают карбонатные и бескарбонатные компоненты разного состава и встречаются на территориях Валдайского обледенения. В центральной и южной части страны располагаются покровные глины, лессовидные суглинки. Подзолы формируются в Верхневолжской и Полесско-Днепровской низменности на основе водно-ледниковых отложений, супесчаных и песчаных суглинков.

В местностях, где имеются супесчаные и песчаные наслоения старых речных русел, формируются древнеаллювиальные подзольные почвы. Если на территории северных регионов преобладают супеси и пески, под которыми на глубине до 60 см располагаются глины и суглинки, то образовываются двучленные породы. В Новгородской, Санкт-Петербургской и других областях распространились ленточные глины. В современных руслах рек возникает делювий и элювий коренных пород.

Использование земель

Подзолистые грунты имеют состав, который делает их непригодными для выращивания культур. Дожди ведут к раскисанию земель, а после высыхания появляется корка. Особенность отличия от черноземного грунта в том, что неплодородные содержат мало перегноя и характеризуются грибковой микрофлорой.

Для получения урожая на таких грунтах проводят известкование с добавлением минеральной подкормки. Распространенным методом является корчевка и расчистка (окультирование почвы), в результате которого удаляются все незначительные растения с поверхности почвы. По периметру участков высаживаются многолетние деревья и кустарники с мощными корнями, чтобы снизить степень расползания земли во время ливней.

При внесении удобрений повышается катионный обмен в почве и увеличивается показатель плодородия. Для аэрации почвы и повышения воздушно-водного обмена производится регулярное рыхление поверхности. Перекопка производится аккуратно, чтобы не поднять подзолистый пласт и не перемешать его с плодородным слоем.

Проблемы возникают из-за постоянного внесения большого количества удобрений. Сначала частая подкормка увеличивает прирост урожая, но химизированная обработка приводит к изменению строения почвы и нарушению биоактивности слоя. Сложные химические соединения разлаживают образование гумуса, они кратко распадаются и выводятся в нижележащие горизонты. Иногда наступает утомление почвы и снижение урожайности.

Чтобы перевести подзолистые почвы в категорию плодородных земель, требуется индивидуальное рассмотрение в каждом отдельном случае.