Влияние химизма материнской породы на почвообразование
С химической стороны рендзины изучены крайне недостаточно; некоторые данные существуют в русской литературе лишь для рендзин Польши. Гумус этих почв здесь отличается меньшей растворимостью, чем у соседних подзолистых почв, но растворимость его выше, чем у чернозема. Гумуса в различных известково-перегнойных почвах находили от 1,5 до 7%, чаще всего содержание колеблется между 3 и 4%. Поглощенного… Читать ещё >
Влияние химизма материнской породы на почвообразование (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Из всех явлений этого порядка внимание исследователей особенно привлекали процессы почвообразования на карбонатных породах во влажных районах.
Лучше всего нам известны такого рода факты среди подзолистой зоны, где отмечается присутствие перегнойно-карбонатных почв, называемых в Польше рендзинами.
Формирование почвы на мягких известковых, а еще лучше мергелистых породах создает такие условия, при которых гумус накопляется в почвах в форме насыщенного известью комплекса. Благодаря такому накоплению, большинство известково-перегнойных почв в сыром состоянии отличается своим темным цветом. Будучи насыщен известью, перегной делается мало подвижным.
Кристаллические и полукристаллические известняки, повидимому, не способны образовать рендзин. По крайней мере, в Енисейской и Иркутской губ., где почвы на больших пространствах образуются из известковистых песчаников, содержащих СаС03 в виде кальцита, типичных рендзин не развивается, а наблюдается иногда весьма определенно выраженный подзолистый тип почвообразования.
В первичных стадиях образования перегнойно-карбонатных почв они являются иногда резко скелетными. Обломки известняка или мергеля попадаются даже на поверхности почвы и в верхнем ее горизонте, но по мере углубления становятся все более и более частыми, пока, наконец, не совершится переход в трещиновидный и разрыхленный слой материнской породы. В дальнейших стадиях почвообразования количество этих обломков уменьшается, поверхностные горизонты становятся мелкоземистыми, не содержат уже — или содержат немного — углекислой извести, и только в более глубоких почвенных горизонтах куски и кусочки материнской породы пестрят серый фон почвы. Указанные различия строения могут зависеть, однако, и от других причин. Если представить себе, что в каких-нибудь районах, однородных по внешним условиям почвообразования, выветриваются две различные породы: одна более плотная известковая, а другая более рыхлая мергелистая, то мы получим рендзинные почвы неодинаковой скелетности. Первая будет более грубая, более богатая обломками материнской породы и менее мощная, так как плотный известняк будет выветриваться медленнее; вторая же будет мелкоземистее, беднее обломками и более глубокая, ибо рыхлый мергель будет выветриваться энергичнее.
Перегнойно-карбонатные почвы не образуют сплошных площадей в СССР, а встречаются отдельными пятнами и островами, что и понятно, так как огромная площадь нашей равнины покрыта наносами, среди которых лишь кое-где выступают участки коренных известковых и мергелистых пород; сами наносы редко бывают мергелистыми. Тем не менее, описываемые почвы пользуются широким распространением. В Ленинградской губ. рендзины формируются на силурийских известняках, в Псковской — на девонских, а иногда и на пресноводных известковых туфах, в Калужской — на меловых мергелях, в Польше — на триасовых, юрских, меловых и послетретичных известняках, мергелях и мергелистых глинах, в Саратовской губ. на мелу и т. д.
Перегнойно-карбонатные почвы, встречающиеся в черноземной зоне, приурочиваются к лесным или бывшим лесным участкам, ибо при степной обстановке известковые и меновые породы превращаются в почвы, не отличаемые в конечном итоге от нормальных черноземов.
Кроме СССР, в пределах подзолистой зоны рендзины известны в Германии, Венгрии, Швеции (формируются нередко на послетретичных мергелистых породах), встречаются, вероятно, и в других государствах Европы, в области той же зоны.
В теплоумеренной зоне эти почвы описаны Драницыным для Сев. Африки (провинция Константина и область так назыв. телля, среди красноземов).
Строение изученных рендзин представляется в следующем виде:
Ах — Поверхностный серый, темно-серый, а иногда почти черный горизонт (во влажном состоянии), содержащий большее или меньшее количество обломков известняка или мергеля, а иногда и свободный от них. Мощность его различна (15—30 см.).
А2— Слабее окрашенный перегноем беловато-серый, иногда несколько буроватый горизонт, содержащий значительное количество обломков материнской породы.
С — Щебенчатая масса материнской породы.
Повидимому, и в тропиках возможно ожидать образования рендзин, но они там, вероятно, довольно быстро превращаются в латеритные почвы.
Поверхностный горизонт рендзин тем серее, чем он суше. В сильно сухом состоянии пыль его разносится ветрами, почва сильно пылит, почему в Саратовской губ. крестьяне называют рендзины «попылухами», или «попелухами». В изучавшихся нами рендзинах Ленинград;
ской губ. гумусовый горизонт имеет ясную зернистую структуру. О такой же структуре рендзин Саксонии говорит и Квашнин-Самарин.
Несколько отличаются от описанного типа известково-перегнойные почвы, развивающиеся на пресноводных известковых туфах, содержащих значительную примесь железа. В этом случае все горизонты почвы приобретают красноватоили охристо-бурую окраску, так как цвет окислов железа сильно маскирует окраску, зависящую от веществ гумуса.
С химической стороны рендзины изучены крайне недостаточно; некоторые данные существуют в русской литературе лишь для рендзин Польши. Гумус этих почв здесь отличается меньшей растворимостью, чем у соседних подзолистых почв, но растворимость его выше, чем у чернозема. Гумуса в различных известково-перегнойных почвах находили от 1,5 до 7%, чаще всего содержание колеблется между 3 и 4%. Поглощенного кальция рендзины содержат значительно больше, чем соседние подзолистые почвы, как показали наши исследования в Ленинградской губ. Реакция их здесь щелочная (pH = 7,2—7,5).
Приведем анализы Малевского, относящиеся к рендзине окрестностей Менцмержа Люблинской губ. Исследован мелкозем трех последовательных горизонтов (Aj, А| и С), прошедший через сито Кнопа № 5. Результаты получились следующие:
А,. | а; | С. | |
Воды при 105° Ц. | 2,637. | 2,489. | 2,014. |
Растворилось в НС1 удельн. веса 1,12 на холоду: | |||
СаС03 | 46,69. | 60,58. | 69,66. |
MgC03 | 0,52. | 0,24. | 0,09. |
А1203 | 1,26. | 0,83. | 0,85. |
ре20з. | 0,69. | 0,59. | 0,47. |
Si02 | 0,006. | 0,003. | 0,003. |
В прокалены, нераствор. остатке найдено: | |||
Si02 | 82,10. | 78,65. | 81,75. |
А1203 | 10,81. | 15,12. | 13,58. |
Ге2®3. | 1,59. | 2,38. | 2,24. |
СаО. | 5,13. | 4,14. | 1Д2. |
MgO. | 1,34. | 0,21. | 0,11. |
В Германии, насколько нам известно, наиболее подробные петрографические, физико-механические и химические исследования известково-перегнойных почв произведены Людеке над почвами окрестностей Геттингена, лежащими на различных ярусах среднего отдела триаса. Этими исследованиями мы и воспользовались для нижеприводимых таблиц.
Механический состав почвы
Местность, откуда взят образец | В % всей почвы | % мелкозема | |||||||||
Частицы с диаметром | Диаметр частиц в миллим. | ||||||||||
Более 10 мм | 10—4 мм | 4—2 мм | Мелкоз. менее 2 мм | 1—2 мм | 0,5—1,0 | 0,2—0,5 | 0,1—0,2 | 0,05—0,10 | 0,01—0,05 | Менее 0,01 | |
Dransfeld. | 50,2 | 4,7 | 0,8 | 44,3 | 4,5 | 2,2 | 7,9 | 5,4 | 9,2 | 11,6 | 57,8 |
Dransfeld. | 12,7 | 13,7 | 4,0 | 69,6 | 2,9 | 3,3 | 1,7 | 3,9 | 5,9 | 23,2 | 58,6 |
Deppoldhausen. | 0,1 | 0,7 | 0,2 | 99,0 | 0,5 | 0,7 | 0,7 | 1,7 | 12,1 | 41,6 | 43,2 |
Deppoldhausen. | 0,0 | 0,1 | 0,2 | 99,9 | 0,1 | 0,5 | 0,8 | 4,0 | 19,3 | 41,2 | 34,3 |
Rosdorf (почва на туфе). | 1,6 | 2,5 | 0,7 | 95,2 | 4,2 | 4,9 | 3,1 | 4,7 | 19,9 | 41,2 | 21,4 |
Химический состав
Местность, откуда взят образец | Roringen. | Roringen. | Deppoldhaus. |
Растворитель | Крепк. НС1. | ||
Колич. воды мелкоз. | 3,93 | 3,16 | 3,20 |
Нераствор. остаток | 50,93 | 61,88 | 70,34 |
Потеря при прокалив. | 5,09 | 3,37 | 3,03 |
Кремнез., раствор, в кислоте | 0,08 | 0,14 | 0,12 |
Кремнез., раствор, в соде | 7,61 | 12,01 | 11,96 |
ре2°3. | 3,89 | 8,3 | 3,95 |
ai2o3 | 6,55 | 8,37 | |
СаО | 11,72 | 2,91 | 0,53 |
MgO. | 5,57 | 0,82 | 0,46 |
к2о. | 0,25 | 0,46 | 0,56 |
Na20 | 0,2 | 0,12 | 0,12 |
п О to. | 14,5 | 2,49 | 0,04 |
р2о5 | 0,17 | 0,11 | 0,18 |
so3 | 0,34 | 0,12 | 0,15 |
Сумма | 100,3 | 99,73 | 99,81 |
Азот | 0,15 | — | 0,17 |
Рендзины являются образованиями временными, способными превращаться в подзолистую почву в том случае, если продукт выветривания утрачивает специфические свойства материнской породы, способствовавшие выработке своеобразной почвы. Пример превращения рендзины в подзолистую почву можно наблюдать в окрестностях г. Холма (Польша).
Повидимому, аналогичный пример был аналитически исследован Councler’oM, который изучал состав почвы по горизонтам, а именно:
- 1. Гумусовый горизонт сплошной окраски 2—4 см
- 2. Серый или чернобурый суглинистый горизонт 23—30 «
- 3. Желтоватая глина 5—16 «
- 4. Основная порода (известняк).
н20. | 7,59. | 4,26. | 8,70. | 0,21. |
со2 | 0,14. | 0,56. | 1Д1. | 41,74. |
Si02 | 63,57. | 67,74. | 54,13. | 2,06. |
А1203 | 9,83. | 12,13. | 17,60. | 0,90. |
Ре203 | 3,82. | 2,90. | 6,53. | 0,51. |
СаО. | 1Д4. | 1,16. | 1,16. | 52,98. |
MgO. | 0,94. | 0,99. | 0,83. | 0,76. |
К20. | 2,32. | 2,64. | 2,65. | 0,39. |
Na20. | 0,66. | 1,09. | 0,93. | 0,30. |
р2о5 | 0,21. | 0,22. | 0,20. | 0,03. |
Здесь в химизме горизонта 1 и 2 сказываются свойства подзолистой почвы, так как оба эти горизонта обеднены полуторными окислами по сравнению с горизонтом 3 и обогащены кремнеземом.
О почвах, образующихся на гипсовых породах, мы знаем пока еще немного. Они были отмечены Ткаченко в лесах Архангельской губернии, а в последнее время изучались Квашниным-Самариным в горах Саксонии.
Приведем один из профилей, даваемых последним исследователем.
Aq. Дерновый слой с включениями грубозернистого материала, темносерый. Мощность 5—6 см.
Aj. Светлее; в сухом состоянии серый, в увлажненном темно-бурый. Без определенной структуры. Содержит как тонкий, так и грубозернистый материал. Мощность 36 см.
AJ. Серовато-желтый, богатый мелкозернистым материалом. Мощность 20 см.
С. Слоистый гипс.
зонте С вскипания нет.
Гориз. Aj — заметно вскипает, гориз. А[ — сильно вскипает; в гориАнализы этой почвы дают следующие результаты;
А! | А',. | С. | |
Гумус. | 8,08%. | 2,27%. | —. |
в 10% НС1 растворилось. | |||
SiO2 | 0,18. | 0,16. | 0,37. |
Fe203 + А1203 | 1,78. | 2,86. | 0,97. |
Мп304 | 0,07. | 0,01. | —. |
СаО. | 14,35. | 25,99. | 36,41. |
MgO. | 0,89. | 1,61. | 0,91. |
К20 + Na20. | 0,41. | 0,86. | 0,79. |
so3 | 0,36. | 0,87. | 40,71. |
р2о5 | 0,05. | 0,06. | —. |
со2 | 10,59. | 26,55. | 3,69. |
Как видно, гипсовая порода содержит около 7% СаС03. При выветривании, повидимому, идет выщелачивание гипса, благодаря чему сначала увеличивается количество СаС03, которая затем, в свою очередь, начинает вымываться.
[Несомненно сильное влияние на облик почвы оказывают кварцитовые, кварцево-песчаниковые, и кварцево-песчаные породы. В степной области эти почвы часто лишены карбонатных горизонтов и поэтому не формируют профилей, характерных для черноземных и каштановых суглинков и супесей. Эти степные почвы получили название серопесчаных степных. (Полынов)].
Councler. Zeitschr f. Forstu. Jagdwesen, 1883, 16.
Димо. «Почвоведение», 1903. № 2.
Драницын. Tp. Докуч. Почв. Комит., вып. III, 1915.
Encyklopedia rolnicza. Uprawa i sklad roll, 1901.
Katzner. Jahrb. d. k.k. geolog. Reichsanst. 1887.
Kwaschnin-Ssamarin N. Gips-, Kalkund Podsolboden im Kyffhauser. Kaunas, 1926. Лебедев. Журн. On. Агрон., 1904.
Liidecke. Zeitschr. f. Naturwissensch. Bd. 65, 1892, H. 4 u. 5.
Мазановский Журн. On. Агрон., 1903, кн. V.
Малевский. Зап. Ново-Александр. Инст. С. Хоз. и Лесов., 1877. Исследование продукт, выветр. мелового мергеля (Люблинской губ.) при переходе его в слой растительной почвы; Зап. Ново-Ачександр. Инст., 1876. Таблица анализа почв и подпочв.
Miklaszewski S. Comptes rendus de la III Confdrence pedologique a Prague, 1922. Полынов Б. Б. Почвы и их образование, 2 изд. 1927. Ленинград.
See К., von. Intern. Mitteil. fiir Bodenkunde, Bd. XI, H. ¾, 1921.
Сибирцев H. О почвах Привислинского края. — Тр. Вольн.-Экон. Общ., 1896, № 1.
Wolff. Der Hauptmuschelkalk und seine Verwitterungsprodukte. — Landw. Versuchst. Bd. VII.
Wolffii. Wagner. Wiirttemberg. Jahresber. f. vaterland. Naturkunde. 1871.