7.2. Строение почв

В почвенном разрезе сверху вниз выделяются горизонты А, В и С (рис.7.4). Горизонт А включает корневую систему почвенно-растительного слоя. Он насыщен грибами, водорослями и аэробной микрофлорой. В нем находится наибольшее количество живого и окисленного отмершего органического вещества. Преобладают корни многолетних трав, в меньшей мере распространены корни кустарников и деревьев. Это зона вымывания. Здесь формируются органические кислоты, которые растворяют и перерабатывают минеральные компоненты почв.

В горизонте В преобладает анаэробная микрофлора. Его пересекают глубокие корни растений и норы крупных роющих животных. Мертвое органическое вещество очень мало окислено. Он является зоной вмывания. Здесь развивается глеевая восстановительная обстановка. Глей – это сизый с голубоватым оттенком горизонт почв. Еh здесь меньше нуля

Горизонт С представляет собой неизменённые горные породы. Здесь мало органических веществ. По-существу, это физически дезинтегрированная коренная горная порода. Этот горизонт является зоной осаждения компонентов, вымываемых из верхних уровней почв.

Рис. 7.4. Горизонты почвенного разреза /Соколов и др.,2002/.

При анализе конкретных разрезов почв выделяют различные подгоризонты, как это видно на примере подзолистой почвы (рис. 7.5).

Рис. 7.5. Строение лесной суглинистой подзолистой почвы /Качинский, 1975/.

7.3. Типы почв

Существует ряд факторов, по которым выделяются типы почв: климатический; состава коренных пород (горизонта С); гидрогеологический; сообщества развивающихся растений; исторический (рис. 7.6).

Рис. 7.6. Факторы, определяющие типизацию почв.

Основные характеристики почв, прежде всего, определяются, климатом. Напомним, что при положительной среднегодовой температуре и превышении количества выпадающих осадков (дождь, снег) над испаряемыми климат считается гумидным. Это климат тайги, тропических лесов и влажных саванн. При высокой температуре и превышении испаряемой влаги над осаждаемой, климат считается аридным. В ледовом климате осадки при отрицательных температурах преимущественно находятся в твердой фазе. Согласно климатическим зонам и типизируются почвы. Особые почвы развиваются в прибрежных полосах и областях активного вулканизма.

Важный фактор - состав коренных пород, на которых развивается почва. Если они карбонатные, то почвы будут щелочные. Если они силикатные и алюмосиликатные, то почвы будут кислые. Весьма важна структура почв, которая во многом определяется их субстратом и степенью выветрелости коренных пород. По этому показателю выделяются различные песчаные и глинистые почвы (табл. 7.3).

Таблица 7.3

Типы почв по механическому составу (по Н.А.Качинскому,1975)

Таежные	(лесные)	Степные, пустынные,	полупустынные, желтоземы и красноземы	Солонцы	и сильно солонцеватые
Глины (<0,01мм), %	Тип почвы	Глины (<0,01мм), %	Тип почвы	Глины (<0,01мм), %	Тип почвы
>80	Глина тяжелая	>80	Глина тяжелая	>65	Глина тяжелая
80-50	Глина средняя и легкая	80-60	Глина средняя и легкая	65-40	Глина средняя и легкая
50-40	Сугли-нок тяжелый	60-45	Суглинок тяжелый	40-30	Суглинок тяжелый
40-30	Сугли-нок средний	45-30	Суглинок средний	30-20	Суглинок средний
30-20	Сугли-нок легкий	30-20	Суглинок легкий	20-15	Суглинок легкий
20-10	Супесь	20-10	Супесь	15-10	Супесь
10-5	Песок связный	10-5	Песок связный	10-5	Песок связный
<5	Песок рыхлый	<5	Песок рыхлый	<5	Песок рыхлый

По механическому составу выделяются следующие типы почв: песчаные и супесчаные, глинистые и суглинистые. Много глинистого вещества в почвах – это хорошо, т.к. в них удерживается влага и сорбируются биогенные компоненты. Песчаные и супесчаные почвы бедны органическими веществами, поскольку хорошо дренируются и из них легко выщелачиваются биологически активные азотные, фосфорные и калийные соединения. Песчаные и супесчаные типы почв встречаются в двух типах обстановках. Либо это речные долины и дельты, либо флювиогляциальные отложения (осадки водных потоков от тающих ледников). Суглинистые и глинистые почвы развиты на морских и озёрных глинистых отложениях, на карбонатных породах.

На карбонатно-глинистых отложениях широко распространены почвы на Русской равнине. Здесь же почвы развиваются на покровных суглинках. Площади покровных суглинков начинаются южнее широты Москвы. Севернее был постоянный бронирующий слой ледников. Южнее в ледниковый период, когда чередовались этапы сильного промерзания и сильной жары, породы испытывали измельчение. Если взять породу и подвергнуть её этим перепадам температуры, произойдёт её механическое разрушение за счёт поровых вод. Морозное выветривание любых пород приводит к образованию покровных суглинков.

Фактор растительности также важен. Например, степные растения имеют наиболее развитую коренную систему, и она, отмирая, образует большое количество органических веществ, как, например, на лугах (рис. 7.7) Поэтому именно в степях распространены наиболее богатые гумусом черноземы.

Рис. 7.7. Строение дерново-луговых почв (по Качинскому, 1975)

Исторический фактор выражается временем, которое живёт почва. Наземная растительность существует последние 350 – 380 млн лет. Интенсивный и повсеместный почвенный процесс начался с карбона, т.е. примерно 320 – 330 млн лет назад. Конкретные почвы живут от десятков и сотен лет до сотен тысяч лет. Напомним, что гуминовая кислота в почвах может функционировать первые сотни тысяч лет. Существуют захоронённые почвы, которые залегают под покровными рыхлыми отложениями четвертичного возраста. Известны палеопочвы кайнозойского, мезозойского и позднепалеозойского возрастов.

Гидрогеологический фактор заключается во влиянии грунтовых вод. При этом важно положение уровня грунтовых вод. Например, в горизонтах торфяников сосредоточено отмершее гумифицированное органическое вещество. Торф получается, если уровень грунтовых вод практически совпадает с уровнем поверхностных вод, Тогда в почве создаются анаэробные условия, при которых происходит замедленное окисление и неполное разложение органического вещества. Если имеется такой режим подземных вод, то получаются сильнокислые торфяные почвы, они также называются глеевыми.

Согласно климатическим условиям выделяют семь типов почв /Геннадиев,Глазовская,2008, Качинский,1975/ (табл. 7.4).

1. Тундровые подзолисто-глеевые и торфяно-глеевые почвы. Подзол – это белое вещество каолинито-кварцевого состава, которое получается в верхних горизонтах почв за счёт их выщелачивания. В тундровых почвах от 1-2 до 15% гумуса, много фульвокислоты, минимальное количество калия, фосфора и азота.

2. Болотные почвы, в которых содержание гумуса достигает 80 %, сильно и умеренно кислые. Зольность почв достигнает 20 %. В них есть торф. Здесь много органических веществ, но они ультракислые, поэтому на них растут только травы.

3. Таёжно-лесные подзолистые почвы кислые за счёт органических кислот. Для них характерно содержание гидроксидов алюминия, большое количество коллоидных частиц. Таёжно-лесные почвы достаточно урожайные, но рентабельно на них выращивать только травы и лён. Серые лесные почвы слабокислые. Здесь можно сажать зерновые, картофель.

4. Чернозёмы, в которых отмечается высокое содержание гумусового вещества от 4-6 до 20%. Горизонт А самый значительный от 35-40 см до 1,7 м. Они имеют нейтральный рН и обладают высоким плодородием. Но есть яды в виде хлорида натрия, сульфата натрия, карбонатов. Причины возникновения русского чернозёма: наличие покровных суглинков, распространение многолетних трав. Разнотравье и дало большое количество гумусового вещества в черноземах.

5. Каштановые почвы сухих степей. Для них характерно содержание небольшого количества гумусового вещества – до 5 %, мощность горизонтов А и В составляет 40 – 50 см. Почвы слабощелочные. Здесь имеет место большая жёсткость почвенных вод, вызванная ионами кальция, магния. Растут на этих почвах ковыль, степчак и полынь.

6. Бурые полупустынные почвы и солончаки, содержат выделения галита. Гумусового вещества в них минимум (десятые доли, до 3%). Горизонт А очень маломощный – 10-30 см. Это весьма щелочные, содовые почвы, поэтому они слабо пригодны для большинства растений.

7. Краснозёмы субтропиков содержат органического вещества 5-10 %. Это кислые почвы. Здесь много ионов водорода, алюминия и мало кальция и магния. Зато много гидроксидов железа, алюминия, марганца и кремнезёма.

Таблица 7.4