Факультет

Студентам

Посетителям

Микроэлементный состав дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почв

Особенности содержания и распределения микроэлементов в профилях дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почв связаны со спецификой их генезиса, условий формирования, водно-воздушного режима и др.

Главными критериями, определяющими микроэлементный состав этих почв, являются сравнительно низкое содержание частиц илистой фракции, способствующих сорбции химических элементов, промывной водный режим, обусловливающий их вынос в нижние горизонты профиля, — факторы, способствующие обеднению верхней части профиля этих почв микроэлементами. Данный процесс усилен в связи с тем, что эти почвы сформировались преимущественно на рыхлых почвообразующих породах, как правило, легкого гранулометрического состава.

С другой стороны, дерново-подзолистые песчаные и супесчаные почвы Калининградской области отличаются от их аналогов на территории Европейской части РФ, Белоруссии и Прибалтики более высоким содержанием гумуса и высокой биогенной активностью, что приводит к энергетическому включению химических элементов в биологический круговорот.

Представлены обобщенные данные содержания и распределения микроэлементов в профилях дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почв. Валовое содержание бора в профилях данных почв колеблется в пределах от 6,0 до 12,4; меди — от 4,9 до 8,0; марганца — от 96,1 до 220,4; молибдена — от 0,38 до 1,44; кобальта — от 5,9 до 10,8 и цинка — от 27,2 до 47,4 мг/кг. Количество подвижных форм микроэлементов составляет соответственно: 0,2—0,40; 1,2—2,3; 20,2—36,6; 0,051—0,069; 0,31—1,16 и 0,29—1,32 мг/кг.

В распределении микроэлементов по профилю этих почв имеются особенности. Для них характерно более высокое содержание микроэлементов в подстилающей породе по сравнению с пахотным слоем и постепенное увеличение их количества по профилю сверху вниз. Это свидетельствует об энергичном процессе вымывания элементов из верхних горизонтов почв, на что указывает также наличие ясно выраженного иллювиального горизонта, характеризующегося максимальным накоплением как валового количества, так и подвижных форм микроэлементов.

Иллювиальный горизонт в рассматриваемых почвах расположен на глубине 87—100 см, что указывает на глубокое выщелачивание элементов питания. В этих почвах слабо выражена биогенная аккумуляция подвижных форм цинка и кобальта, которая более сильно выражена у молибдена. Для валовых форм микроэлементов, а также подвижных форм бора, меди и марганца биогенная аккумуляция не наблюдается.

Сергеева Ж. В. (1971) и некоторые другие авторы отмечают, что для почв легкого гранулометрического состава типичны два максимума накопления микроэлементов — в горизонтах A0 и B. Для песчаных дерново-подзолистых почв области, согласно данным наших исследований, характерны также два максимума: в иллювиальном горизонте и подстилающей породе.

В литературе приводятся данные о влиянии агрохимических свойств почв на содержание и распределение микроэлементов по профилю. В работах ряда исследователей имеются сведения о прямой пропорциональной зависимости содержания и распределения микроэлементов в профилях почв от количества физической глины и pH. Другие авторы показали, что распределение микроэлементов по профилю почв тесно связано с распределением гумуса.

В дерново-подзолистых песчаных почвах области прослеживается корреляция между распределением подвижных форм молибдена, кобальта и цинка в верхних горизонтах и изменением содержания гумуса. Подобная зависимость отсутствует у валовых форм микроэлементов, а также у подвижных форм бора, меди и марганца. Хорошая корреляционная связь наблюдается между распределением подвижного молибдена в профиле почвы и изменением величины гидролитической кислотности.

Для микроэлементного состава профиля песчаной почвы характерно обеднение элементами верхней части профиля, слабая их биогенная аккумуляция, сильно выраженный процесс выщелачивания и накопления микроэлементов в иллювиальном горизонте и подстилающей породе, а также слабая связь их распределения с изменением гумуса по профилю, более сильно проявляющаяся в зависимости от содержания физической глины, кислотности и степени насыщенности основаниями.

Более полное представление о зависимостях и закономерностях распределения микроэлементов по профилю почв дают сведения об их запасах в отдельных генетических горизонтах и в профиле в целом. Запас микроэлементов рассчитан с учетом объемной массы, мощности генетического горизонта и концентрации в нем элементов в мг/кг.

По общему запасу валовых форм в профиле микроэлементы располагаются в убывающем ряду следующим образом: Mu > Zn > B = Co > Cu > Mo; подвижных — Mn > Cu > Co > Zn > B > Мо. Отношение запаса подвижных форм микроэлементов к валовым, выраженное в процентах, варьирует в широких пределах и у цинка составляет 1,5; бора — 3,3; кобальта — 8,22; молибдена — 8,3; марганца — 18,6 и меди — 28,0. Этот показатель является существенным критерием, характеризующим закономерности динамики различных форм микроэлементов в отдельных типах почв.

Подвижность разных микроэлементов в отдельных генетических горизонтах изменяется неодинаково. Так, у бора и меди она колебалась в небольших пределах — соответственно от 2,9 до 3,7 и от 24,3 до 31,8%. У марганца и молибдена — в более широких пределах — соответственно от 9,3 до 26,3 и от 3,9 до 15,6%, причем она более высокая в верхней части профиля и резко уменьшается в иллювиальном горизонте и подстилающей породе, что, по-видимому, связано с действием карбонатов на снижение подвижности данных элементов. Подобная закономерность замечена в работах Ковальского В. В., Андриановой Г. А. (1970).

Подвижность кобальта колеблется в пределах от 3,6 до 10,8%, цинка от 0,6 до 3,9%, причем наибольшая ее величина в пахотном и иллювиальном горизонтах, а также в подстилающей породе, высокая подвижность микроэлементов в пахотном слое является следствием высокой биологической активности почв, а в нижних горизонтах профиля она обусловлена спецификой химического состава почвообразующих пород и особенностями гидрологического режима.

Количественную оценку сложной гаммы процессов трансформации, перераспределения и аккумуляции микроэлементов в отдельных генетических горизонтах почв дают величины коэффициентов почвенной дифференциации. Так, коэффициент накопления — Кн (отношение содержания микроэлементов в генетическом горизонте к их количеству в почвообразующей породе) позволяет дать количественную оценку процессов миграции элементов в почвенном профиле.

Величины коэффициентов накопления отдельных элементов в генетических горизонтах дерново-подзолистых песчаных почв имеют разные значения и зависят от свойств химических элементов, их способности мигрировать по почвенному профилю и закрепляться в том или ином горизонте, а также от характера подстилающей породы и концентрации в ней данных элементов. Так, тенденцию к более высокому накоплению в генетических горизонтах по сравнению с породой имеют валовой и подвижный кобальт, валовые формы бора и цинка, а также подвижные формы меди и марганца. Слабо накапливаются в профиле подвижный цинк и молибден, а также валовые формы меди и марганца.

Приведенные данные показывают, что валовой бор, подвижная медь, кобальт и цинк относятся к сильным мигрантам и в значительной степени перетрансформируются в почвенном профиле. Марганец, валовая медь и подвижный бор — средние мигранты и в той или иной степени способны накапливаться в генетических горизонтах почв. Молибден относится к слабым мигрантам.

Общей закономерностью дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почв является увеличение значений коэффициентов накопления сверху вниз по профилю, что показывает на высокую миграцию микроэлементов в почвенной толще, а также на обеднение последними верхних горизонтов и их концентрацию в более глубоких слоях. Наиболее высокие значения коэффициентов микроэлементов характерны для иллювиального горизонта (ВС).

Количественную характеристику степени выщелачивания микроэлементов из гумусового горизонта определяет коэффициент иллювиальности Кил (отношение концентрации микроэлементов в горизонте вымывания к их содержанию в гумусовом горизонте).

В дерново-подзолистых песчаных и супесчаных почвах коэффициент иллювиальности валового содержания микроэлементов имеет следующие значения: для бора — 2,07; меди — 1,63; молибдена — 1,83; кобальта — 1,83; цинка — 1,74. Приведенные значения коэффициентов свидетельствуют о высокой степени выщелачивания валовых форм микроэлементов из гумусового горизонта. По степени вымываемости из гумусового горизонта валовых форм микроэлементов

данные элементы располагаются в ряд убывания: B > Mu > Co > = Мо > Zn > Cu. Коэффициенты иллювиальности подвижных форм микроэлементов имеют значения: для бора — 1,82; меди — 1,83; марганца — 1,81; молибдена — 0,74; кобальта — 1,81; цинка — 1,80, что свидетельствует о менее значительном вымывании подвижных форм элементов по сравнению с валовым. Подобное явление, по-видимому, связано с биогенным закреплением подвижных форм микроэлементов в гумусовом горизонте. Наиболее сильная биогенная аккумуляция проявляется у молибдена, где содержание элемента в горизонте вымывания ниже, чем в гумусовом горизонте.

Биогенная аккумуляция микроэлементов количественно выражается через коэффициент биологического накопления— Kбн (отношение содержания микроэлементов в гумусовом горизонте к их количеству в почвообразующей породе). По величине данного коэффициента можно судить, насколько велико закрепление микроэлементов в гумусовом горизонте по сравнению с почвообразующей породой, а следовательно, с биологической активностью пахотного слоя почв.

Коэффициенты биологического накопления изменяются в широких пределах и для валового содержания элементов составляют 0,34— 4,93, подвижных — 0,25—6,40. В целом у большинства микроэлементов коэффициенты биологического накопления подвижных форм выше, чем валовых, что свидетельствует о более высоком участии последних в биологическом круговороте элементов. Низкие значения коэффициентов накопления подвижных форм по сравнению с валовыми характерны для бора и цинка.

По способности к биологическому накоплению валовые формы микроэлементов можно расположить в следующий убывающий ряд Co > B > Zn > Mn > Cu > Мо, а подвижных форм — Со > Cu > Мо > Mn > B > Zn. В зависимости от характера почвообразующей породы расположение элементов в приведенных рядах может меняться. Так, в почвах на озерно-ледниковых песках проявляется более высокая биогенная аккумуляция марганца и менее значительная — меди. В почвах на моренных валунных супесях и озерно-ледниковых легких суглинках по валовым формам данный ряд приобретает следующий вид: В > Zn > Со > Cu > Mn > Мо, т. е. проявляется более высокая биогенная аккумуляция валовых форм бора и цинка и менее значительная — валового кобальта. Более существенные изменения наблюдаются в расположении подвижных форм микроэлементов в убывающем ряду биогенной аккумуляции. Так, в почвах на моренных супесях он имеет вид: Cu > Мо > Mn > Co > B > Zn, что характеризует более высокую аккумуляцию меди, молибдена и марганца по сравнению с другими элементами, а в почвах на легких суглинках — Cu < Мо < Co < B < Mn < Zn и характеризует повышение активности биогенного накопления кобальта и бора.

Общей характерной особенностью биогенного накопления микроэлементов в песчаных и супесчаных почвах является слабая аккумуляция валовых форм меди, марганца и молибдена, а также подвижных форм цинка и бора.

Различия в способности к аккумуляции микроэлементов в почвах на разных почвообразующих породах свидетельствуют о разнообразии форм связи элементов с органическим веществом и о значительном влиянии почвообразовательного процесса и характера пород на миграцию и биогенное накопление отдельных химических элементов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: