МИКРОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ПОЧВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В ПОЧВАХ СОЛОНЦОВОГО КОМПЛЕКСА ДЖАНЫБЕКСКОГО СТАЦИОНАРА


Северо-западная часть Прикаспийской низменности Заволжья представляет собой идеальную равнину с хорошо выраженным западинным микрорельефом и комплексным почвенным покровом, в котором преобладают солончаковые солонцы. Другими компонентами являются светло-каштановые почвы и темноцветные почвы западин и черноземовидные и осолоделые почвы больших падин.
Почвы Джаныбекского стационара (Института Лесоведения АН РФ) в соответствии с особенностями микрорельефа развиваются под комплексом разных типов биогеоценозов – пустынных, полупустынных и степных – трехкомпонентный солонцовый комплекс. Почвы пустынных биогеоценозов представлены солончаковыми солонцами, сухостепных – светло-каштановыми солонцеватыми почвами, степных – темноцветными и черноземовидными почвами. Все эти почвы всесторонне изучались и изучаются по настоящее время [3, 6, 7]. Однако, исследование их микроморфологических особенностей до сих пор не проводилось, за исключением солоди [4].
Целью данной работы явилось: 1) Выявление основных микропризнаков генетических горизонтов целинных почв – солонцов и темноцветных почв. 2) Сравнение микропризнаков целинных почв с микропризнаками мелиорируемых аналогов для выяснения направленности почвообразующих процессов в результате лесомелиорации. 3) Определение взаимосвязи элементарных почвообразующих процессов (ЭПП – по Герасимову), формирующих особенности строения их профилей, с микросвойствами горизонтов. 4) Выявление особенностей проявления ЭПП на микроуровне в темноцветных почвах падины и западин.
Объекты изучения. Темноцветные почвы: – 1) В падине под 50-летними посадками дуба в дендропарке и на краю той же падины под степной растительностью (50-летняя залежь) в 20 м на восток от края дендропарка. 2) В западинах – в 13 м от западной кулисы Госфонда под степной целинной растительностью и второе с запада межполосное пространство Госфонда под посадками пшеницы.
Солонцы на микроповышениях – 1) Под целинной пустынной растительностью к западу от Госфонда; 2) под посадками пшеницы в 5 м от разреза мелиорируемой темноцветной почвы.
Методы исследования. Изучались почвенные шлифы, изготовленные из ненарушенных микромонолитов основных генетических горизонтов разных типов почв. Основные элементы микростроения определялись с помощью микроморфологического метода [1, 2]. При сравнении микростроения главных генетических горизонтов почв выявлены как общие для всех изученных почв, так и индивидуальные микропризнаки, фиксирующие стадии развития солонцового процесса, осолодения и как результат этих процессов – характер проявления элювиально-иллювиальной дифференциации вещества.
Интересным и неожиданным фактом является присутствие микропризнаков подвижности глинистых частиц в коричневато-бурых горизонтах Вt (высокая оптическая ориентировка глинистой плазмы) для всех темноцветных почв (как падин, так и западин), при этом как целинных, так и мелиорируемых. В уплотненных текстурных горизонтах широко представлены ооидные, чешуйчатые, вокругскелетные и струйчатые типы ориентировки. По нашему мнению, это может являться реликтовым микропризнаком проявления солонцового процесса для темноцветных почв, так как известно, что в составе поглощающего комплекса поглощенный натрий сейчас отсутствует. Отсутствие в текстурных горизонтах этих почв современных слоистых гумусово-глинистых кутан иллювиирования (которые отмечаются в современных солонцах) также свидетельствует об его унаследованности от былых этапов засоления почв падин и западин. Только в лесомелиорируемой темноцветной почве западины прослеживается некоторое увеличение количества микропризнаков подвижности гумусово-глинистого вещества (присутствуют обломки мощных кутан со слоистым строением и свежие тонкие кутаны по стенкам агрегатов во всех частях пахотного горизонта), что может быть связано с исходно более сильной солонцеватостью данной почвы. Таким образом, характер и степень оптической ориентировки глинистой плазмы текстурных горизонтов является устойчивым микропризнаком, что позволяет использовать его для палеогеографических исследований.
Полученные нами данные согласуются с выводами А.А. Роде и М.Н. Польского [5] о том, что многие темноцветные почвы западин проходили стадию сильного засоления, причем степень последнего в почвах всех трех типов (солончаковатых солонцов, светло-каштановых и темноцветных почв западин) была примерно одинакова (с учетом одинаковости общих запасов сульфат иона).
Для темноцветных почв падин, по сравнению с почвами западин, характерно присутствие ярких микропризнаков осолодения и элювиально-глеевого процесса, что проявляется: 1) в образовании большого количества гумусово-железистых и/или железистых новообразований в обезиленных микрозонах верхней части гор. А1 под посадками дуба; 2) в микроплитчатом оструктуривании верхней части гор. А1 в залежной почве. В ряду изученных солонцов эти почвенные процессы в наибольшей степени развиты в целинной почве – в микроплитчатых агрегатах идет резкая дифференциация по распределению тонких гумусовых и глинистых частиц, в результате чего образуется микрослоистость внутри них с образованием чисто скелетных. В обезиленных прослоечках образуется большое количество гумусово-железистых стяжений и колец. Плитчатый характер оструктуривания припаханного солонцового горизонта наблюдается и в мелиорируемом солонце (толщина плиток примерно в 5 раз больше), хотя железистых новообразований и зон обезиливания здесь не наблюдается.
Процесс оглеения нижних частей профилей фиксируется не во всех изученных почвах, а только в темноцветной почве под лесом и в целинном солонце. Этот процесс диагностируется присутствием во всех почвенных горизонтах этих двух разрезов большого количества и разнообразия железистых и марганцовисто-железистых новообразований – микростяжений различных форм, колец, рудяковых зерен.
Верхние части надсолонцовых горизонтов всех изученных почв в большой степени различаются по интенсивности гумусонакопления, характеру агрегированности и биогенной переработки. В ряду изученных почв максимально высокой гумусированностью, биогенной переработкой и мощностью самого гумусового горизонта выделяется темноцветная почва падины под посадками дуба, что связано как с обилием растительного опада, так и с его интенсивной переработкой червями, специально интродуцированными здесь. Степень подвижности глинистых частиц в самой верхней части гор. А1 данной почвы самая минимальная, что определяется, как общим высоким содержанием гумуса, так и его формами (гумус типа мулль). При сравнении темноцветной целинной почвы западины с пахотным аналогом видно, что при лесомелиорации происходит гомогенизация органического вещества и увеличение интенсивности его минерализации (разнообразие форм растительных остатков существенно уменьшилось).
Процесс окарбоначивания для изученного ряда почв солонцового комплекса протекает различно. В ходе наших микроморфологических исследований темноцветные почвы разделились на две пары по глубине появления и характеру проявления карбонатности почвенных горизонтов. Так в первой паре разрезов – в целинной почве западины и почве под дубом карбонаты появляются на глубине 70 см (77 см в почве под лесом и 70 см в почве под степной целинной растительностью). Во второй паре разрезов – залежной почве падины и лесомелиорируемой почве западины карбонаты появляются значительно выше по профилю – на глубине 46 см в обоих разрезах. По микроморфологическим особенностям карбонатных горизонтов этих сравниваемых почв можно отметить следующие особенности окарбоначивания: 1) Общим микропризнаком окарбоначивания для всех изученных темноцветных почв является пропитка глинистой плазмы криптозернистым кальцитом, начиная с указанных выше глубин; 2) Индивидуальными особенностями разрезов являются следующие микропризнаки: а) в почвах падины – вокруг поровые стяжения криптозернистого кальцита во внутрипедной массе, б) в почвах западин – кроме вокруг поровых стяжений и в основе наблюдаются микростяжения с диффузными границами криптозернистого кальцита, различные по форме (в том числе мелких округлых).
В изученных солонцах окарбоначивание почвенных горизонтов отмечается с еще меньшей глубины – 25-27 см. В отличие от темноцветных почв в солонцах отмечаются иные микропризнаки проявления процесса. Глинистая плазма в целом менее пропитана криптозернистым кальцитом за счет образования глинисто-карбонатных кутан по стенкам пор и вокруг скелетных зерен минералов крупных фракций. Связано это с современной динамичностью процесса окарбоначивания солонцов.
Таким образом, процесс окарбоначивания в изученных темноцветных почвах и солонцах имеет различные микроморфологические формы проявления, и связанны они с интенсивностью самого процесса и, возможно, с историей засоления данной территории.
Процесс гипсонакопления имеет микропризнаки только в солонцах. В целинном солонце под пустынной растительностью в первом подсолонцовом горизонте (с 31 см) отмечаются мелкие ромбовидные и неправильные по форме кристаллы гипса в мелких порах основы вокруг крупных сквозных пор. Глубже 140 см отмечаются рыхлые поровые скопления гипса из крупных веретенообразных кристаллов, что связано с их образованием вблизи уровня грунтовых вод. В мелиорируемом солонце глубина появления гипсовых новообразований немного опускается по сравнению с целинным – 44 см. Изменяется и распределение по профилю типа гипсовых новообразований – в самом верхнем гипсоносном горизонте размер гипсовых кристаллов в 4-5 раз больше, чем в ниже лежащем. При этом, в верхнем горизонте самые крупные, веретенообразные кристаллы гипса включают в себя материал основы, а в нижнем горизонте – мелкие, неправильные по форме и разнообразные по размеру кристаллы гипса закупоривают практически все макропоры. Таким образом, можно отметить, что лесомелиорация приводит к изменению профильного распределения форм и размера гипсовых новообразований в солонцах. Закупоривание пор гипсовыми новообразованиями приводит к ухудшению водно-физических свойств, в результате чего наблюдается рост веретенообразных кристаллов гипса в выше лежащем гипсосодержащем горизонте.
Таким образом, применение микроморфологического метода исследования почв солонцового комплекса Джаныбекского стационара позволяет диагностировать интенсивность и эволюцию почвообразующих процессов в естественных, залежных и мелиорируемых почвах.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (гранты № 02-04-48854 и № 02-04-49573).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.    Герасимова М.И., Губин С.В., Шоба С.А. Микроморфология почв природных зон СССР. – Пущино, 1992. – 214 с.
2.    Парфенова Е.И., Ярилова Е.А. Руководство к микроморфологическим исследованиям в почвоведении. – М.: Наука, 1977. – 198 с.
3.    Роде А.А., Ярилова Е.А., Рашевская И.М. О некоторых генетических особенностях темноцветных почв больших падин // Почвоведение, 1960. № 8. – С.23-32.
4.    Роде А.А., Ярилова Е.А., Рашевская И.М. Генетические особенности профиля лиманной солоди // В кн. «Новое в теории оподзоливания и осолодения почв». – М.: Наука, 1964. – С.62-96.
5.    Роде А.А., Польский М.Н. Почвы Джаныбекского стационара, их морфологическое строение, механический и химический состав и физические свойства // Труды почв. ин-та АН СССР. – М., Т.56, 1960. – С.24-36.
6.    Сиземская М.Л. Изменение морфологических признаков почв солонцового комплекса Северного Прикаспия под влиянием мелиорации // Генезис и мелиоративное освоение почв солонцовых территории. – М., 1986. – С. 42-51
7.    Сиземская М.Л., Соколова Т.А., Максимюк Г.П. Легкорастворимые соли в целинных и мелиорированных солончаковых солонцах Северного Прикаспия // Свойства и пути мелиорации засоленных почв. – Новочеркасск, 1985. – С. 9-18.

М.П. Верба (Лебедева), М.Л. Сиземская


Для того чтобы оставить комментарий вы должны авторизоваться на сайте! Вы также можете воспользоваться своим аккаунтом вКонтакте для входа!