Факультет

Студентам

Посетителям

Микроэлементный состав дерново-подзолистых тяжелосуглинистых и глинистых почв

Формирование микроэлементного состава дерново-подзолистых тяжелосуглинистых и глинистых почв происходило в специфических условиях, определяющими из которых были длительное переувлажнение почв, повышенное содержание, по сравнению с суглинистыми и песчаными почвами, частиц физической глины, коллоидной фракции и гумуса.

Эти факторы обусловили значительное закрепление и накопление микроэлементов в верхней части профиля, а промывной водный режим почв способствовал их выносу из почвенной толщи.

Дерново-подзолистые тяжелосуглинистые и глинистые почвы сильно распаханы и интенсивно используются в сельском хозяйстве области, что также оказывает значительное влияние на содержание и распределение в них микроэлементов. Хозяйственная деятельность человека, интенсивная мелиорация этих почв, внесение органических и минеральных удобрений обусловили улучшение водно-воздушного режима и условий роста и развития растений, более энергичное вовлечение химических элементов в биологический круговорот, повысили интенсивность процессов миграции микроэлементов в различные слои почвы.

В содержании и распределении микроэлементов по профилю этих почв проявляется определенная закономерность. В отличие от легких почв во всех генетических горизонтах отмечается повышенное содержание как валовых, так и подвижных форм микроэлементов. Содержание валовой меди превышает ее количество в легких почвах в 2,4—3 раза, марганца — 1,5—3; бора — 1,3—2,4; кобальта — 1,7—1,8; цинка — 1,4—1,6 и молибдена — 0,9—1,2 раза. По содержанию подвижных форм микроэлементов здесь наблюдаются меньшие различия, и для марганца они составляют 1,6—2,4 раза, меди — 1,8—1,9; цинка — 1,03—2,2; бора — 1,1 —1,2; кобальта — 0,97—1,2 и молибдена — в 0,93—1,2 раза. Таким образом, для дерново-подзолистых почв наиболее вариабельными являются медь, марганец, валовой сбор и подвижный цинк, более стабильными — молибден и кобальт.

Для легких почв (песчаных и супесчаных) характерен высокий уровень колебаний валового содержания микроэлементов в отдельных генетических горизонтах, который у меди, кобальта и цинка изменяется в 1,6—1,8 раза, а у бора, марганца и молибдена — в 2,1—3,8 раза. Характерным и специфичным для данных почв является одновременно сравнительно низкий уровень изменения содержания подвижных форм микроэлементов, который у всех изучаемых элементов (за исключением кобальта и цинка) составляет 1,4—1,9 раза. Тяжелосуглинистые и глинистые почвы характеризуются, наоборот, низким уровнем колебаний валового содержания (в 1,1—2,7 раза) и относительно высоким изменением концентрации подвижных форм микроэлементов. Содержание подвижных форм молибдена и кобальта в данных почвах изменяется в 1,6—2,2 раза; меди, бора и марганца — 2,1—2,5, а подвижного цинка в 6,3 раза. Для этих почв характерен высокий уровень колебаний концентрации бора, меди, валовых форм марганца и цинка при слабом изменении содержания подвижных форм цинка, кобальта, молибдена и марганца.

Анализ распределения микроэлементов по профилю показывает на специфические особенности их трансформации в отдельных генетических горизонтах. Общей закономерностью профильного распределения микроэлементов в данных почвах являются относительно высокая их биогенная аккумуляция в гумусовом горизонте, значительный вынос элементов в иллювиальный горизонт, который расположен непосредственно в подпахотном слое, обеднение микроэлементами нижней части профиля и почвообразующей породы. Исключение составляют валовой марганец, молибден и подвижный цинк, которые в значительных количествах концентрируются в почвообразующей породе. В последней также отмечается некоторое накопление подвижных форм бора, марганца, молибдена и кобальта, однако их количество в породе значительно ниже, чем в гумусовом горизонте, что также подтверждает сделанный ранее вывод о высокой биогенной аккумуляции микроэлементов в гумусовом горизонте тяжелых почв.

В верхней части профиля тяжелосуглинистых и глинистых почв между распределением микроэлементов и изменением содержания гумуса, гидролитической кислотности, суммы обменных оснований, а также концентрации подвижного фосфора и обменного калия прослеживается прямая связь, а с обменной кислотностью и степенью насыщенности основаниями — обратная. Данная закономерность нарушается в глубоких слоях профиля вследствие более мощного влияния почвообразующей породы на подвижность и содержание микроэлементов.

Дерново-подзолистые тяжелосуглинистые и глинистые почвы отличаются от легких почв сравнительно высоким запасом микроэлементов в почвенном профиле. Так, в 120-сантиметровой их толще по сравнению с суглинистыми и песчаными почвами содержится в 1,7— 3 раза больше валового бора, в 2,8—4,5 раза — меди, в 2,3—2,8 — марганца, в 1,1 —1,3 — молибдена, в 1,8—3 — кобальта и в 1,6—2,6 раза — цинка. Менее высокие, но существенные различия наблюдаются и по запасам подвижных форм микроэлементов. Для бора они составляют 1,1—2 раза; меди — 1,8—3,5; марганца — 1,9—3,2; молибдена — 1,1 — 1,2; кобальта — 1,6 и цинка — 1,3—1,7 раза. Наиболее высокие различия в почвах наблюдаются по запасам меди, марганца, бора, валовых форм кобальта и цинка, что связано с более высокой миграционной способностью данных элементов, разной биофильностью, а также различием состава и свойств отдельных подтипов почв.

Для всех разновидностей дерново-подзолистых почв характерна высокая концентрация как валовых, так и подвижных форм микроэлементов в гумусовом горизонте. В среднем в этом слое сконцентрировано 15—30% микроэлементов от их запаса в профиле. Однако природа закрепления и накопления микроэлементов в данном горизонте тяжелых почв иная по сравнению с песчаными почвами, она обусловлена сильным влиянием физической глины и органического вещества. Данный вывод подтверждается высокой дифференциацией профиля по запасам микроэлементов в отдельных генетических горизонтах.

Специфической особенностью их является и более низкий процент подвижных форм микроэлементов к валовым по сравнению с суглинистыми и песчаными почвами, свидетельствующий о высоком закреплении подвижных форм элементов в генетических горизонтах. Слабоподвижными элементами в рассматриваемых почвах являются цинк (1%), бор (2,3%), кобальт (4,4%), среднеподвижными — молибден (8,9%) и с хорошей подвижностью медь и марганец (21,7—21,2%).

Другой характерной особенностью тяжелых почв является неодинаковая подвижность микроэлементов в отдельных генетических горизонтах. Как правило, она более высокая в гумусовом и иллювиальном горизонтах и значительно снижается в нижних горизонтах профиля. Подобная закономерность менее выражена в суглинистых и песчаных почвах. Это также свидетельствует о сравнительно высокой аккумуляции подвижных форм микроэлементов в верхней части профиля тяжелосуглинистых и глинистых почв.

О высоком уровне аккумуляции микроэлементов в генетических горизонтах тяжелосуглинистых и глинистых почв по сравнению с почвообразующей породой свидетельствуют величины коэффициентов накопления. Более низкие значения данных коэффициентов имеют место в почвах, сформировавшихся на водно-ледниковых глинах, по сравнению с почвами на суглинках. Это показывает на прямую связь между содержанием микроэлементов в почвах и почвообразующих породах, а также на значительное влияние последних на уровень накопления элементов в отдельных генетических горизонтах.

Относительно высокие величины коэффициентов накопления микроэлементов в тяжелосуглинистых и глинистых почвах по сравнению с суглинистыми и песчаными почвами свидетельствуют о меньшем их выщелачивании из профилей данных почв. Этот вывод подтверждает и закономерное уменьшение значений коэффициентов накопления сверху вниз по профилю (максимум — в иллювиальном горизонте).

Высокие величины коэффициентов накопления микроэлементов в гумусовом горизонте показывают на их биогенную аккумуляцию. Однако в рассматриваемых почвах сильно выражен иллювиальный процесс, приводящий к значительному закреплению микроэлементов в верхней части почвенного профиля.

Специфической особенностью микроэлементов состава профилей тяжелосуглинистых и глинистых почв является концентрация элементов в верхней части профиля, обусловленная действием двух факторов — биогенной аккумуляцией и иллювиальным процессом. Значительное влияние на количественную сторону данного явления оказывает также почвообразующая порода.

Разные элементы имеют неодинаковую способность к миграции и накоплению в профиле. Склонность к высокому накоплению в тяжелых почвах имеют медь, бор, валовой цинк и подвижный марганец. Данные элементы значительно аккумулируются и в иллювиальном горизонте. К элементам с низкой аккумуляцией относятся молибден, валовой марганец и подвижный кобальт. В целом по способности к накоплению в профиле валовых форм микроэлементы располагаются в такой последовательности к убыванию: B > Cu > Z > Co > Mn > Мо, а подвижных: Cu > Mn > B > Co > Mo > Zn. Разная способность к накоплению определяется свойствами отдельных химических элементов, особенностями их миграционной активности, а также свойствами генетических горизонтов, составом и количеством в них органического вещества, физической глины и др.

Коэффициенты иллювиальности микроэлементов в дерново-подзолистых тяжелосуглинистых и глинистых почвах имеют сравнительно низкие значения и колеблются в небольших пределах. Для валовых форм они составляют 1,01—1,13, а подвижных 0,88—1,1. У валового бора иллювиальный коэффициент равен 1,13; меди, кобальта и цинка — 1,06; марганца — 1,05; молибдена — 1,01. По величинам данного коэффициента валовые формы микроэлементов можно расположить в следующий убывающий ряд: B > Cu = Со = Zn > Mn > Мо, который позволяет судить о сравнительной активности выноса отдельных элементов из гумусового горизонта.

Коэффициенты иллювиальности подвижных форм микроэлементов имеют более низкие значения, чем валовых. Они изменяются в пределах от 0,88 у молибдена, до 1,1 у меди. Убывающий ряд по величинам данного коэффициента у подвижных форм микроэлементов будет иметь следующий вид: Cu = Mn > Zn > B > Co > Мо.

Низкие значения коэффициентов иллювиальности как валового содержания, так и количества подвижных форм микроэлементов при ярко выраженном иллювиальном процессе и сравнительно высоком их содержании как в иллювиальном, так и в гумусовом горизонте свидетельствуют о высокой степени аккумуляции элементов в верхней части профиля тяжелосуглинистых и глинистых почв, что является одной из главных специфических особенностей профильного распределения микроэлементов в данных почвах.

Сравнение величин коэффициентов иллювиальности микроэлементов в дерново-подзолистых почвах показывает, что с увеличением содержания физической глины значения коэффициентов убывают, что связано с более высокой биогенной аккумуляцией элементов в гумусовом горизонте тяжелых почв по сравнению с легкими, а также более сильным их закреплением и менее интенсивным выщелачиванием.

О высокой биогенной аккумуляции микроэлементов в тяжелосуглинистых и глинистых почвах свидетельствуют также величины коэффициентов биогенной аккумуляции. Уровень биогенной аккумуляции для отдельных микроэлементов неодинаковый и зависит от свойств данных элементов, а также от характера почвообразующей породы и концентрации в ней микроэлементов.

Общей закономерностью для дерново-подзолистых почв является более низкие величины коэффициентов биологического накопления микроэлементов в гумусовом горизонте почв, сформировавшихся на более тяжелых породах, по сравнению с легкими, что связано с более высокой концентрацией элементов в почвообразующих тяжелых породах.

Высокая способность к биогенной аккумуляции в гумусовом горизонте тяжелосуглинистых и глинистых почв характерна для меди, бора, валового цинка и подвижного марганца. Слабо аккумулируются молибден, валовой марганец и подвижный цинк. В целом по способности к биогенной аккумуляции валовые формы микроэлементов образуют убывающий ряд: Cu > B > Zn > Co > Mn > Мо, а подвижные — Со > Mn > B > Mo > Co > Zn.

Сравнение величин коэффициентов биологического накопления микроэлементов в гумусовом горизонте дерново-подзолистых почв, сформировавшихся на различных почвообразующих породах, позволило выделить некоторые их специфические особенности. К ним относится различная степень аккумуляции в гумусовом горизонте как валовых, так и подвижных форм микроэлементов, причем в тяжелых почвах она более интенсивна по сравнению с легкими почвами. Второй отличительной особенностью дерново-подзолистых тяжелых почв является более высокое залегание иллювиального горизонта в почвенном профиле (как правило, непосредственно под гумусо-аккумулятивным горизонтом) и значительная концентрация в нем микроэлементов. Поэтому в этих почвах верхняя часть профиля более богата микроэлементами, чем в легких почвах. Сравнительно высокое содержание гумуса и физической глины в дерново-подзолистых тяжелосуглинистых и глинистых почвах усиливает процесс закрепления микроэлементов в гумусовом горизонте.

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



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: