Гранулометрический и минералогический состав

Дюкарев А.Г. (2005) писал, что минеральный скелет почв является основой, внутри которой протекает основная часть химических, физико-химических и биохимических процессов, составляющих сущность почвообразования. Почвообразование как форма биологического выветривания приводит к изменению в гранулометрическом составе, а периодическое промачивание — к перераспределению и изменению соотношения фракций. Характерное для серых почв зимнее промачивание способствует усреднению фракций до размера 0,01 мм и повышает подвижность ила, что усиливает преобразование почвообразующих пород. Серые лесные почвы формируются преимущественно в толще лессовидных и покровных отложений суглинистого и тяжелосуглинистого состава, что определяет преобладание в гранулометрическом составе лессовой фракции — крупной пыли. Реже в почвенный профиль включаются более тяжелые отложения озерно-аллювиального генезиса, в которых также преобладает фракция крупной пыли. Процессами криогенеза можно объяснить незначительное содержание среднеи мелкопылеватой фракций, которые в условиях промораживания цементировались в прочные микроагрегаты. Имея высокую реакционную поверхность, эти же фракции наиболее подвержены физического выветривания и химического разрушния.

Гранулометрический состав почвы является важной характеристикой, необходимой для определения производственной ценности почвы, ее плодородия, способов обработки и т. д. От гранулометрического состава почвы зависят почти все физические и физико-механические свойства почвы: влагоемкость, водопроницаемость, порозность, воздушный и тепловой режим, водоподъемная сила и др.

Гранулометрический состав серых лесных почв преимущественно среднеи тяжелосуглинистый, на террасах р. Оби иногда даже легкосуглинистый. В характере территориального изменения гранулометрического состава этих почв обнаруживается та же закономерность, как и у других почв Западно-Сибирской провинции, т. е. утяжеление его по мере продвижения с запада на восток. В структуре гранулометрического состава почв отражены признаки лессовидной материнской породы, в частности преобладание крупнопылеватой фракции (0,05−0,01), составляющей в тяжело-, среднеи легкосуглинистых разновидностях соответственно в среднем 40, 50 и 60%. Содержание илистой фракции (< 0,001 мм) относительно невелико, соответственно около 30, 20 и 13% (Табл.2).

Характерна четкая дифференциация профиля почв по гранулометрическому составу. Элювиальный горизонт обычно обеднен илистыми частицами, иллювиальный, наоборот, обогащен ими. Это наиболее резко выражено в светло-серых почвах, иллювиальный горизонт которых содержит илистых частиц в 1,5−2 раза больше, чем аккумулятивно-элювиальный (Агрохимическая характеристика почв…, 1968).

Таблица 2 — Гранулометрический состав серых лесных почв (Ковалев Р. В, Гаджиев И. М., 1966).

Гранулометрический состав фракции крупнее 0,01 мм сложены в основном первичными минералами. На долю фракций >0,5, 0,5−0,25 и 0,25−0,10 мм приходится 1−2% почвенной массы во всех горизонтах, на долю фракции 0,1−0,05 мм — 1,7−2,8% и на долю фракции 0,05−0,01 мм — 63,1% в горизонте А1, 60,8% в горизонте В и 49,5% в горизонте С. В горизонте, А и В фракции, крупнее 0,1 мм, состоят на 66−77% из кварца и на 11−31% из железисто-марганцовистых агрегатов. К этим основным компонентам примешано незначительное количество кальцита (0,1−1,2%), гидроокислов железа (0,0−0,5%), полевых шпатов (0,0−1,2%). Материнская порода отличается по минералогическому составу фракций крупнее 0,1 мм преобладанием кальцита (от 18 во фракции 0,25−0,1 мм до 74% во фракции >0,5 мм) и кварца (от 80% во фракции 0,25−0,1 мм до 20% во фракции >0,5 мм) и низкое содержание полевых шпатов (0,0−1,0%) и гидроокислов железа (1−4%) (Ахтырцев Б.П., 1979).

Количество микроагрегатов крупных фракций (>0,01 мм) колеблется от 65 до 92%. Весьма показательны для серых лесных почв довольно низкие значения фактора дисперстности по Качинскому, особенно в верхнем гумусовом горизонте, свидетельствует о высокой водопрочности микроагрегатов (Табл.3). Водопрочность микроструктуры серых лесных почв в значительной степени определяется гумусированностью, высокой степенью насыщенности основаниями и значительным содержанием железисто-гуматных агрегатов (Ковалев Р.В., Гаджиев И. М., 1966).

Таблица 3 — Микроагрегатный состав серых лесных почв по методу Н. А. Качинского (расчет на сухую почву), % (Ковалев Р.В., Гаджиев И. М., 1966).

В верхней части профиля увеличивается содержание кварца, соответственно химический состав генетических горизонтов серых лесных почв закономерно изменяется в верхних горизонтах (А1 и А2), содержание кремнезема повышенное, а в нижних горизонтах уменьшается и увеличивается количество всех других компонентов.

В серых лесных почвах прослеживается характерное обогащение элювиальной толщи пылеватыми частицами, что для условий лесной зоны и покровных суглинистых отложений связывается с интенсивностью выветривания и обеднением илистыми частицами вследствие их выноса. Дисперстность илистого компонента иллювиальных горизонтов серых почв, независимо от приуроченности к разным геолого-геоморфологическим поверхностям, входит в пределы грубоколлоидных или даже коллоидно-илистых размеров частиц, что и определяет многие функциональные и физико-химические свойства этих горизонтов (Дюкарев А.Г., 2005).