Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

ПОДВИЖНОСТЬ И ХИМИКО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ТОНКОДИСПЕРСНОГО ВЕЩЕСТВА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ОГЛЕБНЫХ ПОЧВ НА ПОКРОВНЫХ СУГЛИНКАХ ЦЕНТРА ЕГР

ВАК РФ 03.00.27, Почвоведение

Автореферат диссертации по теме "ПОДВИЖНОСТЬ И ХИМИКО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ТОНКОДИСПЕРСНОГО ВЕЩЕСТВА ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫХ ОГЛЕБНЫХ ПОЧВ НА ПОКРОВНЫХ СУГЛИНКАХ ЦЕНТРА ЕГР"

А-ЗОМ/

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЧВЕНМЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ В.В.ДОКУЧАЕВА

На правах рукописи УДК 831.445.24:549.905,8

ЯКОВЛЕВА ОЛЬГА АЖХСЕЕВНА

подаишюстъ и хпмко-шнЕРллопгасхнй состав

ТОИВДМСПЕРСНОГО водспи ЯЕПЮВО-ПОДОШЯЫК ОГЛЕЕПНХ ПОЮ НА ПОКРОИМ СУГМККАХ ЦЕНТРА ЕГР

Специальность 03,00.?7 - почвоведение

Автореферат • диссертации на соискание ученой степени ', кандидата географических неук

Москва - 1993.

Работа выполнена в Лаборатории минералогии и микроморфологии ' почв Почвенного института им. В. В.Докучаева.

Научный руководитель - доктор седьскоховяйственяых наук. • - Б.П.ГРАДУСОВ

Официальные оппоненты - доктор биологических наук

профессор.Т.А.СОКОЛОВА

- доктор географических наук Т.Д.МОРСЭСвА , ■ ■ ■

Ведущая организация - Московская Сельскохоэяйственяая Академия им. К.АЛимиряаева '

Защита состоится "27 " января Шг.в

.часов

ва заседании Специализированного совета К. 020.25.05 при

Почвенном институте т. В.В.Докучаевапоадресу; 10901?, г.Москва, >

ЛыкевсюАпер., д.7..

С диссертацией манко ознакомиться в.библиотеке Почвенного »•статута ш. 6. В. Докучаева.

5&Н **

О--' Автореферат разослан

' УчениИ секретарь Спецнаяизированного совета,

доктор сельскохозяйственных наук • М.С.Симакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность-На территории центральной ; части южно-таежной подзоны ЕТР значительные площади занимают почвы на,покровных суглинках, развивающиеся в условиях избыточного увлажнения. К числу, таких почв откосятся дерново-подзолистые в разной степени оглее»-кые. Значительная их часть используется в . сельскохозяйственном производстве. Однако до сих пор,состояние изученности минералоги-■ ческого состава и преобразований минеральной части оглеенных и осушенных ; почв этой важной в сельскохозяйственном отношении зоны находится па недостаточном уровне.. -В литературе имеются работы, ' посвященные изучению.лишь отдельных свойств, обусловленных минералогическим составом почв (удельной поверхности, форм кадия, категорий почвенной влаги): Часто'при этом отсутствуют прямые определения минералогического состава илистого и тонкопылеватого _ве-. щества. ■ . . : * ' ■■'■* ■

Выявлению особенностей химико-минералогического состава и -кристаллохимии -основных фаз илистых фракций оглеенных почв таежной зоны посвящены работы; С.Вгоил (1954),Н.Н.Матилян (1968),. Т.А.Сокодовой, Е.Г.Кузнецовой (1972), Ф.Р.Зайдельмана (1074,1992), А.Г,БириноЙ (1980), А.В.Литвиновича (1935) и др. >,

■ Однако в литературе отсутствует единое представление об осо--Сенностях минералогического состава тоикодисперсных фикций и его эволюции в оглеенных * дерново-подзолистых почвах ло сравнению с ;неоглеенными почвами этого подтипа. Нерешенными являются проблемы специфики состояния и организации ' тонкодисперсного вещества : лодвижности', Форм гетерогенности по; профилям пахотных" дерново- подзолистых оглеенных в резной мере почв. Эти проблемы практически не разработаны; . Между тем,' именно познание закономерное гей 'изменения структуры тонкодисперсного вещества, его минерадогичес-'ких и кристаллохиыических особенностей при нарастающем оглеенчи, позволит разработать основы представления о генезисе минеральной части этой группы почв. . . .'.■:"*'■.

цель работы состоит в том, чтобы выявить специфику химико-минералогического состава, форм гетерогенности,'подвижности тоакодисперсного вещества дерново- подзолистых, в разной степени оглеенных почв для понимания генезиса, географии и-процессов преобразования тонкодисперсной части, а тайке их диагностики.

; ! Для достижения нацеченндиТцёЗЦ^Ск^^ задачи:

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА Моск. езльпгохоэ гчадемии • и„1. К, А Тиинрйлгаа ',

КюЛ&АгШШ-/

1. Выявить особенности химико-минералогического состава тонкодисперсного вещества:*а) оглееикьи почв по сравнению с неогле-енньши; О) пахотных почв по сравнению с почвами.под лесом; в) па-• хотных оглееккых почв по сравнению с пахотными неоглеенными.2. Изучить"подвижность тонкодисперсного вещества , его организацию, минералогический состав отдельных подфракций.3. Изучить гетерогенность воднопептизируемого вещества по подвижности, минералогическому составу, текстурным и кристаллохимическим признака** ос- иовных минералов и сметанослойных образований в пахотных глеева-тых почвах,4. Изучить' гетерогенность : илистого вещества Ге-Мп конкреций по организации, подвижности, минералогическому составу', кристалле*имическим особенностям минералов, фазовым превращениям при нагревании в пахотной глееватой почве,' .

Объекты и методы исследований; Объектами исследований послужили дерново-подзолистые в разной степени оглеенные почвы, развитые на покровных суглинках центральной части;Смоленско-Московской возвышенности.' Полевые работы проводились в Можайском районе Московской области в 1937 году под руководством доктора с.-х. наук М.С.Симаковой и в Сафоновском районе Смоленской области в 1908 году под руководством канд. биол. наук А.о,Макеева.Исследования проводились комплексом методов, определяющую-роль среди которых, играли методы дробной пептизации вещества, детальный ректгенеструктурный и фазовый анализ, математическая обработка данных методами многомерной статистики. ; . '

Научная новиана работы.1. Выявлены признаки: подвижности ила« форм.гетерогенности, тонкодисперсного вещества горизонтов и их Г?,-М1 новообразований по минералогическому составу и органкэа-ции частиц исследуемых почв. 2. Установлены два направления- изменений илистого вещества. Первое сопряжено с формированием обед*? .ненных идем горизонтов и выражается в накоплен»!.во фракции.; ила верхних горизонтов кварца^ каолинита, второе обусловлено глеевым процессом и связывается с увеличением значимости ,слюдистой-гид-' рослюдистой- компоненты за счет минералов с лабильной структу-, рой.З. Установлена гетерогенность воднопептизируемого вещества'ло организации и минералогическому составу. Гетерогенность ВПК отражает различия генетических горизонтов почв и профилеобразующие процессы.4. Высказано мнение о различиях трансформации слоистых силикатов при подэоло-иглееообразовании.При подзалообразоьзиии .происходит, деградация" .межслоевого* заполнения триоктаздрических

- 3 - . . ;

слоистых силикатов, а при гяееоаразованчи - форсированное разрушение октаэдрических сеток их силикатной структурной основы.. Признаком первого процесса являются смешанослойные образования с блоками вермикулит- смектитовых пакетов; при глеёобразовании эти фазы не получают развития. В глееватых почвах возможен синтез каолин итовых минералов .типа. сметанослойннх каолинит- смектитов и (или) гадлуазитов, сопровождающих сегрегацию гидроксидов Ге и Мл в форме конкреций. Эти процессы преобразований минеральной части .характерны для оглеенных почв на покровных суглинках; и процесса преобразования в Сюреальном поясе вообще.

- Научная и практическая значимость.• Предложена группа, диагностических структурно-минералогических и химических признаков тонкодисперсного вещества.Они,позволяют установить различия почв в пределах центра Смоденско-Московской возвышенности, а также отражают особенности почз, оглеенных в разной степени.

Рекомендуется показатель генетических различий ВПК оглеенных дерново-подзолистых почв.Установленная гетерогенность ВПИУ дает основание рекомендовать методику ей определения для более углубленной диагностики дерново-подзолистых оглеенных-, почв. Наиболее подвижная часть ВПИ дает представление о тех частицах, которые в настоящее время мигрируют в почве, что необходимо учитывать при рассмотрении дифференциации профилей почв. . * L ~ ^

Апробация работы.Основные результаты исследований были доложены и обсуждены на Всесоюзной конференции молодых ученых (Москва, ВДНХ,1983); Региональном совещании по мелиорации полугидро-морфкых почв (Пущино, 1989; Москва, 1089).; Всесоюзной конференции "Fe-конкреции в почвах: состав, ;генезис, ' строение" (Тбилиси, 1990);Всесоюзном 'совещании "Микроморфология и минералогия почв'- экологии и сельскому хозяйству" (Пущино,1992); на заседаниях Методического совета и Лаборатории минералогии и микроморфологии почв Почвенного института им. . В, В.Докучаева. ■'...

■ ■ Публикации.По теме диссертации опубликовано 6 работ, 2 иэоб-' ретения. . ' < -_.'■ \ .-':■'" ^ - . ■ -.',

, Объем работа, у Диссертация состоит иа введения, восьми глав,, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Работа.изложена на ISO страницах машинописного;текста, 'включает ,43.таблицы, 35 рисунков. Список литературы содержит *100 наименований на русском и 14 на иностранных языках.

. .. Автор выражает - глубокую благодарность научному руководителю

В.П.Градусову. .Особую признательность приношу докторус.-х. наук Н.П.Чижиковой. а также всем сотрудникам лаборатории минералогии и ыикроыорфологии почв, оказывавшим помощь на всех этапах работы. За содействие и помощь в работе выражаю свою признательность заведующему Лаборатории математических методов доктору с.-х. наук В.А.Рожкову, младшему научному.сотруднику п;А.Тимохину, заведующему Аналитической инструментальной лаборатории канд. с.-х. наук А.И.Кочетову и канд.с.-х. наук А.И.Воронину. , * \ \ :

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Глава 1. Представления о преобразовании химике-минералоги-

ческого состава почв таежно-лесной зоны ЕТР;при оглеении.

... В главе рассмотрены основные, литературные источники, раскрывающие особенности химико-минералогического состава илистого ве-,щества оглеенных почв таежно-лесной зоны ЕТР,

Глава 2. Объекты и методы исследования. ..

В' Московской области изучались - почвы объектов Храброво : и. Некрасове, характерные для восточнойчасти Смоленске-Московской возвышенности,(8 разрезов): разр.11 и ,10 представляют дерново- подзолистые почвы под лесом, неоглеенную и глееватую соответственно; равр.1,6 - пахотные неоглеенные почвы; - разр.3,7,8 - па--хотные глееватые; разр. б - перегнойно-глеевую почву. Четыре разреза (3,5,6,7) представляют почвы осушаемых участков. ' : .

■В Смоленской области изучались почвы 3-х катен, характерных для западной части Смоленско-Московской возвышенности:дерново- подаолистые.почбы под лесом: разр.52,51,50 (неоглеенная, глее-■ ватая, глеевая соответственно); дерново-подзолистые пахотные нео-сушенные:разр.б0,б1 (неоглеенная, глееватая)¡дерново-подзолистые пахотные осушенные.-разр.66,57 (неоглеенная,глееватая) 4 залежь?" разр.53 (дерново-подзолистая глеевая), разр.59 (перегнойно-подзолистая глеевая). , •

Характеристика почв включала: гранулометрический состав, химический валовой состав, определение гумуса по Тюрину,-кислотности (рН, обменной и гидролитической), обменных оснований (Са,Ме), обменного калня и фосфора,..несиликатных-форм железа, в . вытяжках•

- б -

Тамма и Мера-Джексона по общепринятым методикам. ' .

Из дерново-подзолистой глееватой почвы (разр.7) выделены; конкреции ло всем генетическим горизонтам,Из конкреций выделялись илистые фракции после пяти последовательных разминаний! Минералогический состав конкреций и ила из конкреций проанализированы в. порошковых и ориентированных препаратах рентгенографическим метолом. Органо-минеральные ' взаимодействия изучались /дериватографи-ческим методом. ■■.':

' ' Во всех исследуемых разрезах выделены по генетическим горизонтам фракции илистой, тонко- и среднеггылеватой размерности, по методу Н.И.Горбунова (1960). . Из всех горизонтов' 5 разрезов (1,7,6,10,11) и пахотных горизонтов 3 разрезов (3,5,6) из Можайского района выделялись подфракции дробной- пептизации ила по Н.И.Горбунову. '. '

Ряд образцов' тонкопылеватых фракций был разделён на подфрак-ции ила и остатка тонкопшеватого материала. '

. Воднопептизируемые подфракции из разр.7 и- 8 разделены на подфракции: тонкую илистую, валовую илистую и остаток.

Минералогический состав илистых и тонкопылеватых фракций 'изучался методом рентгенографии в ориентированных препаратах,Диагностика минералов и "смешанослойных образований проведена на'основе кристаллохимических признаков минералов ( Грим, 1956; Горбу-: 'нов,Градусов,1966; Градусов,1976,1980; Соколова,1985).

. Для анализа изменений всех минералов и смешанослойных обра-,вований илистой, . а в особенности тонкопылеватой фракции, а танке учета небольших кристаллохимических изменений измеряли интенсивности как высоты дифракционных пиков основных глинистых минералов и пересчитывали их в X к сумме всех интенсивностей. Степень текстурной неупорядоченности глинистых минералов оценивали по соотношению интенсивностей рефлексов 14/4,4; 10/4,4; 7/4,4. Полукоди-чественные.соотношения глинистых минералов определяли по методу П.Вискайя (1864).Определен ."химический валовой состав илистых и тонкопылеватых фракций, В илистых фракциях тапке определены несиликатные формы Те в вытяжках Тамма и Мера-Джексона, содержание гумуса. ■ V "' \ - ' ■''■'.■■..'/.'.■■, -

Для обобщения материалов экспериментальных исследований использованы методы многомерной статистики; метод главных■компонент и анализ дискриминантных функций (Рожков,1989).

-'в- ■ -, ' .: * ■' ; .. : , Глава 3. Структура, минералогический состав ■ ■ ,'■ тонкодисперсного вещества, Структура тонкодисперсного вещества почв.Проанализированы соотношения содержаний ила,- тонкой и средней пыли, выделенных по методу Н.И.Горбунова. ; •

: Минералогический состав фракций тонкой лили. Тонкотиеватые" фракции почв двух регионов имеют как общие черты, так'и различия. Пылеватые фракции всех исследуемых почв содержат: одну и ту же ассоциацию минералов: кварц, полевые-шпаты, слюды-гидрослюды. каолинит, 'Хлорит и смешанослойные хлорит-вермикулитовые, слюда-вермикулитовые и слюда-хлоритовые образования. . - ■-■■..

Как следует из рентгеновских дифракционных' картин, а также ■ измерений интенсивностей дифракционных пиков, однотипны изменения как минералогического состава, так и структурных особенностей минералов и образований по горизонтам профилей почв, ';

S нижних горизонтах (Сг,g.BC^.c.Q) всех исследуемых почв слоистая фаза тонкопылеватого вещества состоит почти исключителъ-. но из' слюд гвдрослкщ и каолинита. Содержание хлорита и смешано- . слойных хлорит-вермикулитовых образований очень низкое. В rop.B2(ff,G>,Bl(r.G) содержание хлорита и . хлорйт-вермикулитовой фазы возрастает, достигая максимального количества в гор. A2B((,,g) H ASfe-.c). В гор.Apte} и А1<С) их содержание несколько снижено.'

Особенностью тонколылеватого материала верхних горизонтов -всех изученных почв является увеличение количества кварца, каолинита, а также степени текстурной неупорядоченности,

• Как следует из показателей минералогического состава и крис-таллохимических особенностей минералов и смешанослойных образований фракции тонкой пыли почв восточной части возвышенности.главными факторами, определяющими различия между горизонтами, являются хлориты, ■ хлорит-вермикулиты и каолинит, в меньшей степени кварц и слюды-гидрослюды. Различия между оглееиными и неоглеенны-ми горизонтами связаны с разным содержанием .'хлоритовых и хло-, рит-вермикулитовых минералов.Во всех оглеенных горизонтах снижено их содержание по сравнению с соответствующими неоглеенными . гори-' зонтами.В оглеенных же горизонтах выше содержание слюд-гидрослюд и кварца. Достоверность различий между оглеенными и иеоглеенными горизонтами подтверждена коэффициентами корреляции с высокой вероятностью, полученными при анализе данных методом дискриминзпт-НЫХ функций (ДФ) ' ■ - - 1 "

.'Для фракций тонкой пьии валадной части возвышенности, разви- . тых на породах более легкого гранулометрического состава, четких различий по рентгенометрическим данным между оглеенными и неогле-енными горизонтами не обнаружено.-

; Отмеченный выше факт различий минералогического состава, . особенностей . кристаллохимии главных минералов и смешан осдойньи образований восточной и западной частей возвышенности обусловлен не только современными почвенными процессами, но и особенностями .литологии, в частности, петрографо-минералогическим составом поч-вообраэушего ■ материала (Градусов, 1963).

кЬшералогкческий состав илжггого вещества почв. Минералогический состав ила почв восточной части возвьпден-ности представлен гидрослюдой мусковит-серицитового и биотитового ряда, , каолинитом, железисто-магнезиальным' хлоритом, сметанослой-- ними неупорядоченными слхща-смектитовыми (вермикудитовымк) и хлорит* вермикулитовыми образованиями, в небольшом количестве при- .. сутстьует.тонкодисперсный кварц и полевые шпаты, в части разрезов обнаружены лепидокрокиг и палыгорскит.. Основное направление изменений минералогического состава ила всех'исследуемых почв заключается в следующем: от почвообразующей породы к верхним горизон-• там уменьшается доля смектитового компонента и увеличивается доля каолинита, гидрослюды и вермикулитового компонента.Подчеркнем ка- ^ . чественные различия лабильного компонента, 'показанного иа рис.1. . В верхних горизонтах этот компонент ближе к вермикулитовому, тог- да как в иллювиальных горизонтах и почвообразующей породе ближе к 1 смектитовому.Имеется ряд тенденций • изменений минералогического состава ила-(рис.1). 1. Увеличение содержания каолинита и вермикулитового компонента в гор.АЕВбел. ' и А2В (рисЛ, поле 3). -2. Увеличение роли гидрослюды и каолинита в пахотных и лесных, старопахотных горизонтах " по сравнениюс: нижележащими ■ горизонтами (рис.1,' поля 1,2). 3. В оглеенных почвах ил нижних горизонтов Во- ' лее смектитовый, чем ил неоглеенных почв. Илистое вещество верхних горизонтов неоглеенных почв содержит больше каолинита и ' хло* . рит-вермикулита, чем ил соответствующих горизонтов оглеенных почв. - Подчеркнем особенности оглеенных дерново-подзолистых почв по -

сравнение с неоглеенными: относительно невысокая дифференциация _ по профилю разных по кристалдохимическому составу лабильных глинистых минералов и смеианослойных образований, ■ а тагае по количественному соотношению фаз; ; слабое развитие смешанослойной фазы

_:—все определения,® почвах . восточной части;. ;

-х-к- все определения в почвах западной части;

-—— основные горизонты

Рий. 1.- Минералогический состав ила. Почвы восточной части 'возвышенности: . 1- гумусовые горизонты; 2 - пахотные горизонты; 3 - горизонты А2В.А2В бед

4 - горизонты В2(В2г,ВСг,Сг. ' Почвы западной части возвышенности:

5 - гумусовые и пахотные горизонты.1

юл : юД 1?А

ДМ ...''*■'■ -ДФ1 ' " ,

Ккорр-0.30 Ккорр-О.й) ^ Ккорр-0,59 Р-18,42 Р-99.9Х . Г.Р-97.4Х'.

Разр.52: Д 83, А ВСе; Разр.56: □ ВСЕ, О О все разр.60; . □ Ар£-разр.61; О Аре разр.57; 7 А1в разр.51

—-почт) под лесом;——пахотные иеосуаленные, рагр.59;—х-пахотние осушешше, раэр.58.

Рис.2 Минералогический состав ила почв западной части возвышенности в пространстве '. диофиминаниш функций-да). А - веоглееннце почвы; Б - глееватие почвы; В - глеевые почвы

■ - 9 - ' ' , 1

с вермикулитовыми пакетами в результате трансформационной деградации биотит-флогопитов и хлоритов, наличие рентгеноструктурных признаков индивидуальных (синтетических, низкозарядных) смекти-тов, тогда как лабильный компонент ила неоглеенных почв представлен сметанослойными образованиями.

Минералогический состав ила почв западной части- воавьпоеннос-ти представлен ассоциацией . глинистых и кеглинистых минералов, описанной выше.Чтобы выявить сходства или различия ила почв с одинаковой степенью оглеения, был применен анализ ДФ. Из рис.2 следует, что неоглеенные почвы различны.по минералогическому составу ила почвообразуюших пород, но близки' по минералогическому Составу ила верхней и средней толщ. Профили глееватых почв четко-различаются, по всем горизонтам, включая Ale и Apg.- В ряду верхних горизонтов от - Are неосуиенной почвы, : характеризующейся высоким содержанием каолинита, к Apg осушенной почвы и далее к Ale почвы под лесом увеличивается количество гидрослюд и смектитового компонента. Глеевые почвы танке различны ло минералогическому составу ила.Их объединяет резкое изменение соотношений минеральных фаз в нижних толщ«-, ил - становится высокогидрослюдистым.Результаты анализа ДФ не позволили выявить особенности минеральной части, присуще всем глееватым и всем глеевым почвам.Однако, выявлены общие ' признаки ила почв в пределах каждой из катен. - '.

Почвы катени под лесом. Все изученные почвы характеризуются .высоким содержанием гидрослюд по всему профилю.

Кэтена с неосугпентми лочвами.Ил содержит большее количество смектитовых компонентов. Пахотным и подпахотным горизонтам неогле-енной и тлееватой почв свойственно высокое накопление каолинита.

■■ ■. :Катена с осушенными почвами. Характерно меньшее содержание каолинита.Смешанослойиыё •слюда-смектитовые образования- с меньшим количеством смектитовых пакетов по сравнению с пахотными нео-сушекными почвами;

/ Характеристика минералогического состава исследованных почв показала, что состав покровных суглинков изменяется даже в преде- , лах западной части возвышенности. .

\ Сопоставление минералогического состава ила почв восточной и западной части Смоленско-Московской ' возвышенности показано--на рисЛ.Почвы восточной части Солее контрастны по минералогическому составу ила. Ил иллювиальной толщи и почвообразуюших пород содержит больше смектита, а гумусовые и пахотные горивонты - хлорита и

Из сказанного следует_высокая роль почвообразующего материала в определении минералогического состава профилей' оглеекньи и неоглеенных почв, ь том числе пахотных.

Характеристика почв восточной части возвышенности по минералогическим показателям нлнстмх н тонкопмлеватых фракций показала; что 1) формирование пахотных горизонтов сопровождается большим иди меньшим вовлечением' тонкопылеватого материала иллювиальной толщи почвенных профилей; 2) разная структура и химический состав минералов, вовлекаемых в пахотный горизонт,_ делают необходимым определение минералогического состава не только илистого, но и тонкопылеватого материала. ■ . . . .

Особенности снешанослойяой фазы тонкспилеватых фракций. Смешан ослойная фаза представлена образованиями типа хлорит-вермикулита, слюда-вермикулита, слюда^хлорита.Во фракции тонкой пыли она содержится в небольшом количестве.Поэтому для . более детального изучения этой фазы ряд образцов пыли был разделен на подфракции: илистую и остаток тонкой пыли.Предполагалось, что смещанослойная фаза полностью перейдет в илистую часть, выделенную после дополнительного разминания тонкой пыли, последняя же обогатится минералами с. жесткими структурами. Ко полного перехода смешан ослойной фазы в ид не произошло. Вновь выделенные илистые фракции обогаще-' ны минералами с жесткими структурами, лабильный компонент содержится в небольшом количестве. Этот ил отличается от валового ила, выделенного из этих же горизонтов« Часть смешанослойной фазы осталась в остатке тонкой пыли." . \ . . .

• Основным фактором, по которому ил отличается от фракций тонкой пыли и остатка^ является кварц. Если рассматривать только слоистую фазу , то.все три фракции ( тонкая пыль,- дополнительно выделенный ил и остаток пыли) различаются между собой но содержанию смешанослойных образований. Это свидетельствует о том, что смешанослойные образования есть во всех фракциях , но они по-разному организованы. После разминания тонкой пыли одна их часть пе-'решда в тонкую илистую фракцию, ' другая осталась связанной с грубой фракцией. С другой стороны, наличие рефлексов от смешанослой-ных образований на дифрактограммах от образцов остатка тонкой пыли, возможно, связано с формированием новых, текстур при приготовлении ориентированных препаратов.

Таким образом; ' слоистая глинистая, в том числе смешанослой-.

мая часть тонковдлеватого материала, организована иначе, чем таковая илистого вещества. Эта организация различна по генетическим горизонтам. Молено полагать, что это может быть использовано в качестве диагностического признака генетических горизонтов,

" Глава 4. Химический валовой состав тонкодисперсного вещества.

Химический валовой состав ила. По данным средних содержаний ряда оксидов в илистых фракциях почв таежно-десной зоны ЕТР из литературных источников (Градусов, Черняховский,1990; Градусов, в печати), ■ а также' почв, . исследуемых в нашей работе, следует, что ..илистое' вещество оглеенных подзолистых и дерново-подзолистых почв, развитых на покровных отложениях, характеризуется низкими показателями содержаний МгОэ.ГегСэ.МгО.КгО и высоким БЮг по сравнению с илом оглеенных подзолистых и дерново-подзолистых почв на моренных отложениях. ^ .

Ил оглеенных подзолистых и дерново-подзолистых почв на покровных суглинках по сравнению с илом неоглеенных почв этого типа, развитых также на покровных суглинках, отличается большим содер- . жаниемМ^Оэ.К^О и МгО ,но меньшим ГегОз- (Градусов, в печати).

Исследуемые дерново-подзолистые почвы Смоленско-Московской 'возвышенности отличаются по данным'средних содержаний химического-состава ила от дерново-подзолистых почв большим содержанием А120з,ре20з,мв0 и КгО, -но меньшим ЭЮ^.Илистое вещество глееватых; почв возвышенвости характеризуется-более высокими значениями со- / держаний - А1г0з, ГегО и КгО по сравнению с илом оглеенных подзолистых и дерново-подзолистых почв на покровных суглинках, ил.гле-евых почв возвышенности по сравнению с последним содержит также более высокое количество А1г°з.РегОз и КгО,но меньшее МгО. Последнее; как мы видели по результатам изучения минералогического состава ила, : отражает особенности почвообразующего материала, а' также влияние глееобразования. *'"':■

Интересны средние, значения содержаний ; оксидов верхних . (А1/£/.Ар/е/.Д2/в/,А2В/д/) и нижних (В1/£/,В2/й/,ВС&, Св) горизонтов , ивученяих почв. Они позволяют судить об основных еакономер-ностях распределения химических элементов по профилям , почв, Для .верхних горизонтов они отражают особенности химического состава ила, обусловленные оподзоливзнием и оглеением в условиях значительного содержания кислого органического вещества, а для пахот-

. . 12 ~ ." •

кых почв также механической обработки и. внесением удобрений.Для нижних горизонтов литологические особенности пород, влияние лессиважа и оглеения без участия значительных количеств органического вещества, ч ' ■ ,

В неоглеенных почвах ил верхних горизонтов по сравнению с нижними отличается достоверно меньшим содержанием КгО и.увеличением А1г0з с тенденцией уменьшения Гег03 и ЭЮг.В глееватых почвах иная картина ¡здесь химический состав изменяется мало, можно отметить лишь тенденцию к уменьшению содержания МеО и А1г0з в верхней толще.' В глеевых;почвах ил верхних горизонтов отличается достоверно большим количеством А1г0э при меньшем содержании КгО.Оксиды Ге и Мк испытывают тенденцию к уменьшению.Таким образом, глеевые почвы характеризуются наибольшей дифференциацией химического состава по профилю, неоглеенные почвы дифференцированы в меньшей степени.' Отсутствие дифференциации.химичесгаго валового, состава ила глееватых почв связано с тем, что Ре. А1, № в восс- -тановительных условиях переходят.в подвижное состояние, но не удаляются из верхней толщи, а сегрегируются в конкреции. *""

Анализ данных по химическому составу ила'верхних горизонтов почв трех геоморфологических уровней показал,что неоглеенные и глееватые'почвы близки между собой, но существенно отличаются от илистого вещества верхней толщи глеевых почв. Нижние толщи трех уровней различаются между собой, что отражает в большей мере литологические особенности пород.

Почвам западной и восточной частей 'возвышенности присущи _свои особенности химического валового состава ила. Неоглеенные почвы, двух регионов различаются между, собой только по верхним толпам. В иле почв восточной части.возвышенности больше БЮг.КгО и ЫДО. Глееватые почвы восточной части более дифференцированы по •содержанию МеО. Ид этих почв характеризуется более высокими содержаниями КгО в ^верхней толще, а.в нижней - А1г0з- Различия химического^состава ила почв двух регионов обусловлены особенностями ила почвообразуюших пород.

■Илистое вещество глея из раэр.З характеризуется высоким со-' держанием К20,Ме0,А1г0з и 5102 при низком содержании РегОз-

Подчеркнем главные особенности илистого вещества оглеенных почв: высокое содержание А1г0э и низкое - ГегОз в верхней толще глеевых'почв, что также было отмечено Ф.Р.Зайдельмаком по другим данным; в верхней толще глееватых почв происходит накопление ок- .

' : . " ... ' ' ■■ - . . - 13 - . ; ' . ,

сада К. -V

Химический валовой состав тонмолшлеватого вещества. , Приведем итоги анализа данных по химическому составу тонко-пылеватого материала. ' ' ■ ^

1. Химический состав фракций тонкой пыли отражает особенности: ее минералогического состава и кристаллохимии минералов; составляющих эту своеобразную часть почв. Главные признаки своеобразия тонкопылеватой фракции: высокое содержание 51.кварца; 31,А1 и К полевых шпатов, а также К и № хорош ©кристаллизованных слюд, Ме и А1 хлоритов и элементов (К,Мг,А1) смеиганослойных образований с соответствующим пакетом. В тонкой пыли почв снижено содержание элементов оксидов-гидроксидов, а также тех элементов, которые входят в структуру глинистых минералов. ■ ■<..''':.'

г. Химический состав пылеватого материала1 отражает, особенности почвооОразующих пород, - а также погоризонтные различия профилей почв. Амплитуды различий в содержании элементов определяются степенью развития глеевого процесса, что сопряжено с увеличением содержания А1г0з и уменьшением МгО в бескремниевой части, верхних горизонтов.Установлено изменение.содержания калия.

.3. Валовой химический состав тонкопылеватого материала высо-коикформативен для группы исследованных почв. Он более чутко отражу г особенности как почвообразущего материала, так и основных генетических горизонтов, чем химический состав илистого вещества.

4, Почвы двух'регионов возвышенности отличаются по химическому составу тонкопылеватого вещества, что обусловлено в основном особенностями почвообразующего материала.

Глава 5. Гетерогенность илистого вещества оглеенных дерново-подзолистых почв.

Общее содержание ила, выделенное методом дробной пептиэации, выше количества валового ила, выделенного по методу н.И.Горбунова и ила, выделенного методом Качинского. *

В илистом веществе преобладает первая подфракция агрегированного ила (ВАИ-1), второе место занимает подфракция воднопепти-зируемого ила,(ВПИ).Наибольшая дифференциация, по профилям свойственна подфракциям ШИ. Ночвообраэующне породы и иллювиальные горизонты характеризуются высоким содержанием подфракций ВАИ-1 и ВПИ и меньшим - прочносвязанного ила (ПСИ) и второй подфракция

■■ ■ . - i4 - :

агрегированного ила (ВАИ-2). Это свидетельствует о значительной подвижности, ила в иллювиальной толще исследуемых почв. Наиболее дифференцированным по содержанию подфракций дробной пептизации ила- является профиль неогдеенной почвы под лесом По' высокому содержанию подфракций ВАИ-2 и ПСИ выделяется 'гумусовый/ горизонт .глееватой почвы под лесом. - В пахотных горизонтах глееватых почв меньше подфракций ВАИ-2 и ПСИ по сравнению с гумусовым горизонтом глееватой лесной почвы, но больше этих подфракций по сравнению с пахотными горизонтами неоглеенных почв. . ^

Лодфракциям.ила всех, исследуемых разрезов свойственны свои особенности минералогического состава. , ...

. Все исследуемые почвы имеют принципиально близкий профиль илистого вещества. По минералогическому составу подфракций дробной пептизации почвообрёзующие породы и иллювиальные горизонты характеризуются высоким значением смектитовых компонентов ВПИ и ВАИ-1. В гумусовых и подгумусовых горизонтах преобладают гидрос-жщы ВПИ и ВАИ-1, а также каолинит и хлорит ВАИ-1. В то же время существуют и различия между гумусовыми и подгумусовыми горизонтами. Первые характеризуются увеличением значимости факторов лабильных компонентов подфракции ВАЛ-2, а также каолинита и хлорита . псдфракции ВПИ. В подгумусовых горизонтах увеличивается роль гидрослюд ВАИ-2. Несмотря на наличие общих черт минералогического состава гор.А1,Ар и Alg.Apg-,,. медду ними существуют и различия: пахотные и гумусовые горизонты неоглеенных прчв отличаются, от таковых почв оглеенных большей релью 7 ^ Фазы ВПИ и лабильного ком' понента .ВАИ-2, тогда как в оглеенных горизонтах увеличена роль гидрослюд ВАИ-2. •

На современном этапе почвообразования в южной тайге Русской равнины в дифференциации почв по минералогическому ' составу ила участие пахотных горизонтов сводится преимущественно к поставке в иллювиальную часть не только 17 Â лабильных компонентов, но и минералов 7 Â фазы, К тему же заметим, что 17 Д фаза данных подфракций верхних горизонтов представлена структурными компонентами главным образом не смектитового! а вермикулитового типа; сыеша-нослойными хлорит-вермикулитами и слюда-вермикулитами. L

Изложенное позволяет заключить, что содержание, качественные и количественные различия минералогического состава подфракций дробной пептизации ила можно "использовать для диагностики отдельных генетических горизонтов, оглеенных и неоглеенных почв, в том

' .. - 15 -

числе измененных пахотой. .. ■

Глава 6. Гетерогенность воднопептиз и ру емого илистого

вещества пахотных дерново-подзолистых оглеенных почв.

, Противоречивые данные разных авторов (Горбунов,1978; Градусов, Чижикова, 1985;Иванов,1590) о минералогическом составе ЕЛИ свидетельствуют о недостаточной изученности этой 1.подфракции ила.Между тем, имеются основания'полагать, что она наиболее сильно изменена почвообразованием. ■

Был поставлен „опыт для более углубленного изучения подвижности (агрегированности) этой подфракции, минералогических .и кристалдохимических особенностей слоистой фазы, в частности гидрофильной. Для этого были выбраны две пахотные глееватые почвы (разр.7 и 8), различающиеся по минералогическому составу ВПИ.Сущность опыта заключается в том, что ВПИ дополнительно разминали по методу Горбунова, а затем вновь выделяли•илистое вещество.В результате получили материал из 4-х частей ВПИ: 1) исходного^ ВПИ,, 2) ила первого слива, собранного после-дополнительного разминания (ВТОМ); 3) суммарного ила, пептизированного разминанием (ВПИ-2) и 4)... остатка (ВПИ-О). : Соотношения подфракций ВПИ-1,ШИ-г,ВПИ-0 различны в двух изученных почвах, ' что отражает особенности мине-рало»ического состава'тонкодисперского материала и*его организации,: а соответственно этому его способность к пептизации и,,в конечном счете, генетические особенности почв.Более высоиосмектито-вое вещество ВПИ из разр.7 характеризуется меньшим выходом - подфракций после разминания и соответственно большими значениями со* держания остатка.'"4 .

Общие черты структуры ВПИ,т.е. соотношения его подфракций и их минералогического состава ' определяются различиями горизонте©, т.е. сйусловлены почвообразованием. По минералогическому составу и кристаллохимии глинистых минералов и смешанослойных образований все исследованные подфракции ВШ близки. Они полиминеральны и состоят из уже многократно описанной ассоциации минерал лов: гидрослюды, хлорита, "слюда-смектитовых, хлорит-смектитовых смешанослойных образований, каолинита, кварца и ^полевого шпатаДЬ .убеждаемся, что разминанием вещества ВПИ не достигается существенного разобщения кристаллитов глинистых и зерен других минера-, лов.ВПИ, выделенный после дополнительного разминания, а также ос-

- 16 - ■

таток, лапт близкие рентгеновские дифракционные картины. Существенно отличается лишь материал 1-го слива.-Все исследованные пробы Впи-1 характеризуются следующими отличительными особенностями по ^.сравнению с исходным ВПИ, ВПИ-2*'и ВПИ-О: низким содержанием кварца, практически отсутствием полевых шпатов, уменьшением количества хлорита и хлорит-вермикулита. Как закономерность в первых сливах■ВПИ выше содержание гидрослюд, смешанослойных слюда-смек-титовых образований, и каолиновая составляющая приобретает признаки каолинит-смектитового образования, . ■

Статистическая обработка данных минералогического состава подфракций ВПИ показала, что от почьооСразующей породы вверх' по профилю содержание смектитового компонента ВПИ падает, как в почвах с высоким (разр.7), так и низким (разр.8) его содержанием.* Это является главным направлением изменений минералогического состава для почвы из разр.7. В разр. 8 изменения минералогического состава связаны также; с увеличением фаз хлорита и каолинита во ВПИ-1 и уменьшением лабильных.компонентов в этой подфракции от почвообразухщей породы к верхним горизонтам, что менее выражено для разр.7.

'■*, ' "'Подвижность ВПИ, определяемая показателем ШМ-2/ВПИ-0» ее изменения по генетическим горизонтам почв определяется в наибольшей мере содержанием смектитового компонента, а также содержанием соединений Ге. ■■ "

, Различия двух почв по ряду минералогических и химических показателей выявлены с помощью МГК.Основным фактором различий является содержание смектитового компонента во фракции ВПИ. "Различия между горизонтами каждой из исследуемых почв-связаны с содержанием смектитовой фазы -в подфракциях ВПИ-1,ВПИ-2 и ВПИ-О,

Таким,образом, гетерогенность ВПИ после разминания (остаточная) по составу, и организации сохраняется,- Характер этой гетерогенности определяется главным образом.смектитовым компонентом и оксидом Ре.' Можно сказать, что ВОТ обладает некоторой памятью обстановки его формирования и поэтому также"отражает различия горизонтов одной почвы и разных почв. . :-

: Глава 7. Особенности минералогического состава . " у Ре-Мп конкреций дерново-подзолистой глееватой почвы.

Конкреции характеризуются значительно бо/мпим содержанием

- - 17 - . \\ .

. ила, чем почва в целом. Рентгеноструктурные исследования, валового.' илистого вещества почв и конкреций свидетельствуют: 1) о, наличии некоторой устойчивой организации частиц. слоистых силикатов в" илистом веществе конкреций^ о чем свидетельствуют соотношения ин-тенсивностей базальных рефлексов и общего редлекса слоистых силикатов на рентгевдифрактограммах от ориентированных ' и порошковых препаратов ила почвы' и конкреций;- ' Z) ил конкреций отличается от ила почвы меньшим содержанием слоистых силикатов;.3) среди слоистых силикатов конкреций снижено количество минералов, формирующих дифракционные максимумы в пределах 14 А. Фундаментальной особенностью рентгенометрических показателей илистого вещества конкреций является резко меньшая амплитуда изменений высоты базальных рефлексов слоистых силикатов по профилю почвы. Конкреции пахотного горизонта содержат особые глинистые минералы. Возможно, -это каолинит-смектиты. / ■

По фаговым превращениям при. нагревании илистое вещество конкреций отличается большей общей потерей.веса, • что обусловлено" -исключительно'резко большей потерей веса при7 деструкции органических и органо-минеральных соединений. По сравнению с илом почвы илистое вещество конкреций верхних, горизонтов' содержит больше низкополимеризованных форм органического.вещества.При этом,: ил почвы в рассматриваемом температурном интервале мало меняется по проф.ло, . а илистый материал конкреций вниз по профилю характер»--зуется все большей'долей среднетемпературных фаз деструкции органических соединений. ^ ,

Обобщенна полученных материалов МГК позволило сделать следующие выводы. 1. Конкреции- характеризуются наличием признаков, сближающих их с материалом иллювиальных горизонтов почв. По минералогическому составу и фаговым превращениям.при нагревании илистое вещество, конкреций из разных горизонтов ближе друг к „другу,, чем илистый материал вмещающей массы почвы. Илистое вещество конкреций из. всех горизонтов почвенного профиля по ряду признаков близко илистому веществу средних горизонтов профиля. Иными словами, общность конкреций и иллювиальных горизонтов обязано прежде всего илистому веществу. Сказанное свидетельствует о близости геохимических условий конкрециообразования и иллювиирования в разных горизонтах.2.Различия признаков минералогического состава илистого вещества конкреций в первую очередь определяются различиями организации и прочности связи этого вещества в конкрециях,

что проявляется в изменении показателей выхода ила.ряда разминаний, и лишь в очень небольшой мере особенностями вмещающих горизонтов. ' ';"

Глава 8.■ Главные структурно-минералогические и химические ' показатели тонкодисперсного вещества верхних горизонтов и некоторые признаки для'диагностики

■ оглеенных дерново-псдзолистых;почв.

■.' ■.. ■■■.■.■■.■■■■' - \ ■ ' ■ _ :

Главные структурно-минералогические я химические показатели нха и тонкой пшм верхних горизонтов почв.Известно важное'значение разработки петрографо-минералогических критериев для диагностики и классификации почв, в особенности, используемых в сельском\ хозяйстве (Шишов,Градусов,Дьяконова и др. ,1986; Градусов, Фрид-г ланд,Чижикова, 1986; Градусов,1990; Шишов.Лурмалов.Карманов , 1 99 1 ; Шекк , Градусов,Урусевская,1091). *

Чтобы выявить свойства, которые в наибольшей мере характеризуют генезис и плодородие почв, с помощью МГК было проведено сравнение значимости 16 основных показателей, выбранных по результатам частных обобщений признаков для верхних горизонтов почв. западной и восточной частей возвышенности.Среди них, • кроме струк-. турно-минералогических, взяты показатели физико-химических и агрохимических признаков почв (гумус,рн и др.).Обобщение этих данных с помощью МГК позволило установить групцу признаков, -которые будем взвывать главными. * '

. 1.Главными факторами различий верхних, в том числе пахотных, горизонтов,почв, как вападной, так и восточной части возвышенности, вопреки ожиданиям, оказались не физико-химические иагрохими-четкие, а минералогические показатели. А в группе минералогических - показателей главными являются показатели тонкой пыхи,' а не ■ ила, как можно было" предполагать, Для почв западной части наряду с минералогическими показателями важное значение-имеет химический состав ила. .

2.6 восточной-части возвышенности пахотные горизонты отличаются от подпахотных "»лее высоким содержанием танкой пыли и кварца тонкой пыли,В про*, лвоцоложность этому, в почвах запада возвышенности имеются лишь слабо выраженные различия пахотных и подпахотных .горизонтов. ' 1 . - *" ,. ■ .

3.Сопоставление исследуемых-'почв' обоих регионов- показало

первостелевную важность факторов; количества кварца и А1г0з тонкой пыли г для всех пахотных и гумусовых горизонтов, и содержание 7 £ компонентов тонкой пыли и. валового содержания ГегОз ила для., всех подпахотных.и подгумусовых горизонтов', исследуемых почв.

' 4.Из анализа этих данных вытекает,что ари проведении"мелиоративных работ, направленных на повышение плодородия почв,'.а также их диагностики, важно учитывать минералогические и кристаллохи-мические особенности тонкопылеватого материала.. ;

' Показатели,'определяющие различия верхних' горизонтов почв -восточной и западной частей возвышенности, отражают; несомненно, ~ особенности почвообразующего материала, заложенные в стадию седи-ментогенеза.Так, . почвам восточной части свойственно высокое содержание' ила-и, .связанного с ним, ... Са, тогда как почвам западной части - высокое содержание Т10г ',. как в иле, так и в тонкой чпыли.С Отметим различия глеевЫх почв этих регионов. Верхние горизонты глеевых почв резко отличаются от; неоглеенных и глееватых. В западной части глеевые.почвы характеризуются более высокими коли-' чествами кварца, H AlSOa тонкой пыли по сравнению с неоглее иными и глееватыми почвами, :а в восточной части глеевая почва характер«-' зуется, высоким, содержанием ила и обменного Са по сравнению с не-оглеенными и глееватыми.. ■■" V. '■■'.■ „ V .

• Некоторые признаки тонкодисперсного вещества для диагностики аглздптх дерново-лодзаянстыхпочв.. рассмотрим теперь только химике- минералогические показатели тонкодиспе[х;ного.вещества целых профилей (табл.1), которые могут являться диагностическими признаками оглеенных в разной мере почв." По результатам обработки данных МГК важное значение имею-f лепвдокрокит; индивидуальный смектит, хлорит, хлорит-вермикулит, палыгорскит, и переходный вермикулит-смектитовый пакет.Тем . не менее, почвы двух регионов существенно различаются между собой. Различия определяются содер-; жанием ила и физической глины,* хлоритов и ллорит-вермикулитов тонкой пыли, содержанием;и структурными особенностями разбухающих4 минералов в иле, наличием•палыгорскита, валовым содержанием оксидов. " . .■ ■ •

Различия прослеживаются так*е при сравнении почв с одинако-. вой степенью оглеения обоих регионов.' Неоглеевные почвы восточной части характеризуются наличием в иле смешанослойных образований с содержанием вермикулит-смектитовых пакетов больше 50Х, в иле неоглеенных почв западной части таких образований мало.Илистое ве-

.;. . . ■ ' ' _ - 20 - ;

щество оглеенвых почв восточной части имеет признаки индивидуальных смектитов', в иле почв западной части эти минералы отсутствуют.Различия минералогического состава ила. почв ■этих регионов обуславливают различия, химического состава ила.Ил' неоглеенных почв восточной части характеризуется большим содержанием РегОэ,-КгО и Мео, а ил глееватых почв характеризуется достоверно большим содержанием КгО с тенденцией уменьшения А1г0з и МйО по сравнению с таковым почв западной части. ,

~ При рассмотрении почв одного типа хозяйственного использования . но с разной степенью оглеения,' можно заметить,что с нарастанием степени оглеения в.почвах проявляется тенденция к увеличению1 содержания физической глины и ила,, а также' понижается роль фактора хлорита ' и хлорит-вермикулита тонколилеватых фракций.' В. глёевых почвах зафиксировано максимальное содержание лепидокроки-та, - а также разбухающих минералов в иле.верхней тодди. Глееобра-зование приводит к накоплению в иле глеевых почв А1г0з и уменьшению ГегОз; в глееватых почвах в илистом.материале увеличивается содержание оксида К. . ■ , ' ■".'. "

■ Можно заключить,' что различия:минералогического состава и .кристаллохимических особенностей основных минералов и смешанос^ . дойных образований ила почв .двух ' частей - Смоленска-Московской возвышенности отражают влияние провинциальных факторов. В принципе, к таким факторам могут относиться различия почвообраэующе-го.материала, поскольку климатические показатели западной и вое-' точной частей близки.' Рассмотренные выше материалы на большом количестве определений однозначно свидетельствуют о существенных различиях минералогии илистого и тонкопылеватого ' вещества этих двух участков. Известно между тем, что отложения здесь' генетически идентичны..' ; . *.. '.'. 1

Речь,' стало быть,* должна .идти о существовании неизвестной; скорее всего седиментаЦионно и эпигенетически обусловленной неоднородности покровных почвообразупщих отложений. Несомненно, в, пределах общего поля покровных суглинков на площади даже центра. Русской равнины существуют области с различным минералогическим составом. Необходимо подчеркнуть в то же время,, что рассматриваемые различия существенны для сиюминутных процессов и свойств -почв, поскольку относятся к ЛПК. Особенности минералогического состава и кристаллохимии главных фаз определяют и различия ново-

\

' ■ V *.' . '. -4 ■ Таблица'!

ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНО-К№ЕРАЛОГИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ТОШ1ИСПТСКГО ВПШЛВА

дшкш-подасшстк оглеенных в разной мере шчв сшос^москоескоя возажнности

Признаки . .. Восточная часть *. ' Западная Часть ,

Неоглеенные Глееватые Глеееые Неоглеенные Глееватые Глеееые

лес пашня ралшя пашня 1 лес пашня лес пашня паИсня

Тонкая пыль, 114» х-"., : . , ■ - V Состав кла : а -Разбухающие минералы Индивидуальный смектит ' Палыгорскит Переходный вермикулит-смек-титовыи пакет смешанослойиых образований гор.А-А2В Лепидокрокит - А1г0э Средние Ге^Оз МгО 13 16 ■ 23- '80 +++++ 26,25 . 12,03 > 2,64 ' 2,61 7 ■ & 7 .14 22 . 22 . - - +1 * ' ■ 4. ' ' 4 +- 4+ 25,94 ; 11,56 2,84 2,42 - .12" 17- , ' 42; -44- N 4+4 444 не опр. ■ . ** п -н не опр. 18 *25 , 28 £в , 64 .4 4 26,65 11,83 ■ ■ 2,48 ■ 2,45 12 . ■ 16 ' 18 25 ' 99 ' 69* . + 4- " +*.' 25,93 11,18 ■ . 2,54 2,50 13 17 • 148 , 4 .27,78 10,55 2,44' 2,17.

. ■ гор.А1(г),Ар(е) „ ■ ,

* Разбухающие минералы определены по формуле ■ — — ■—... *юо

гор.Се' ' . :

* Знак "-".означает " кв обнаружено"; 'Ч-и -возможен;" " - цало;,ч+" средне;"+++"- иного

- 22 -

образованных минеральных компонентов.

' Наиболее важным 'результатом .предпринятого исследования.является то,' что: минералогический состав" и кристаллохимия главных -фаз отражают не!только раЗличияпочв .по-степени оглеения, но и в группе>еоглеенных и глееватых почв результат их сельскохозяйственного использования. ,

; 1 заключение -.■."■ .

. к 'г. _ • --......: ';."..■

■ ■ ' г- 1. г" ^ ^ - 'т. "

Общая :тендёнция;: изменений тонкодисперсного .материала почв центральной'фации южной тайпГЁТР *;при увеличении интенсивности Глеегенезар|аключается в. том "что" в минералогическом составе уве-личиваются'оаектитовые и гидрюслодистые компоненты, а в химическом -содержание алюминия -и ;калия. в силикатной части.С усилением явлений кислотного гидролиаало_ минералогическому составу обособляется верхний горизонт, _ ..тонкодисперсный материал которого "относительно о&э'гадея слоистыми слюда-вёрмикулитовыми и хлорит-верми-кулитовыми-обраэованиями и совершенным каолинитом. по химическому составу изменения направлены в-сторену увеличения (по сравнению с глееватыми-'почвгми)! магния.' '" •- < '

. - Пахотные почвы ^-в 'том числе-оглеенные, приобретают ряд черт, отличающихих от"!лесных почв.В составе ила пахотных горизонтов понижается^роль прочносвязанных подфракций , усиливается разрушение и вынос"гидрофильных компонентов., .

■■■' : 1 ?': ■. : ■ ■ ■ 7

/ . . '-ВЫВОДЫ- • '

1.Установлено, что ^гетерогенность является фундаментальным свойством тонкодисперсного вещества дерново-подзолистых неоглеен-ных и оглеенных в 'разной степени почв на шлфовных суглинках центра Русской равнины. ¿'*' 4 " -

. Гетерогенность; токкопылеватого и илистого вещества проявля-1. ется в разливдой организации частици агрегатов, прочности связей, подвижности, "текстурных и кристадлохимических признаках.' ' " , . Гетерогенность.воднопептиэируеыого-вещества в большей мере, чем подфракции ВАИ,' отражает различия генетических горизонтов 4 почв и про^еоб^ующие^процессы,-. • "

Гетерогенность'вещества Ре-Мч новообразований определяется различиями'организации непрочности" связей ила р конкрециях и лишь в небольшой мере?- .особенностями вмещающих горизонтов.;

■ " л и -'ЬЗ-С"--™ ^-'п;с т./

2.Одним из основных факторов,- определяющих минералогически состав оглеенных почв, является Почвообраг^ощии материал^ в частности , минералогический состав его^илистого тонкойыдёватогоГ вещества. Наиболееважным: признайЛ^то?^ , жание и кристаллохимические' Ьс^4нн<х^й^лорита, ~%'ф^ог'опйта,\био^ * тита, хлорит-вермикулита (Смектитй)'"^ слюд&-""смёктита (вермйкули-та). ... ;\^

-' ■ Оглеенные дерново- подзол истые''почвы с6дер^т;.'о6обый'по. хйми-

■ - ■ . „ ,'Г ■¿»И-** .ГГ. ;-.!,«■; к .. ■ т

ческому составу ил. Главные особенности илистого вещества: высо-

: кое содержание А^Оэ и низкое ' - ГегОз1 в верхнеи^толл^ё^ глёеЪых *

почв; в глееватых почвах глееобразование приводит к накоплению1в

илистом материале КгО по'сравнение неоглеенными^почвами. / .

3, Минералогический состав ^нко1шстгерсного''»штёриа^ вави-. симости от особенностей почвосйразугавдх. пород отражает.дв большей • • мере в восточной части, в ыён&ей -'Западной';части7рбзвшеккости}

два основных профилеобразуюгоо^ процетса^ , _____? „ , . „ ■ , . ■

•,. Подзолообразование явНо" выступает по*4наргстанию" 1относйтель-ному накоплению) в илистом и, тдантопшеватом; материале верхней ■ толщи каолинита, хлорита, хлорит-вёрй^сулита" и' гаарца* ^ * 1 ^Г* *' •

При глееобоазовании в шщстыхс фракциях' верхи их/толщ" огдеен-ных почв в результате сингенетичннх процессов ускоренного^.¡[форси-. рованного) распада железосодержащих' м!шералов^н^"пш^'а)с»т_сущест-венн^го развития вторичные вес^^лит-смектитовые'фазы^*~Одновре^ менно ' происходит ' относительное. накопление! дисотаддр^^ких' гид-росдвд и наиболее совершенных* кристс^нтов' каолинита4в'ревультате его рафинирования. Возможно, что в,конкрециях глееватых почв осуществляется синтез каолиновых минералов {каолинит-смектитов, гал-.луаэитов).

' В тонкопылеватых фраи^ях оглеенных, горизонтов, равной природы (Се,ВСг,А2е,Арв) наблюдается" бадеек высока«'со^ *. слюд-гидрослад, кварца и уменьшение хлоритов,•хлорит^вермикулитов и каолинита по сравнению с соответствующими горизонташг не" оглеенных почв. '. "' ^ ^ -. 4. Общим свойством илистого вещества" пахотных оглеенных ян е- -оглеенных почв является относительное накопление диоктаэдрической гидрослюды. Возможно,, это отражает вынос' накопленных в'доантропо-. генный период смешаносяойных хлорйт-'смектитовых н слода-смектито-вых образований, а также переход части слоистых силикатов из гру- , бозернистой части в илистую. - ^ . .

Для илистой фракции пахотных оглеенных горизонтов характерно увеличение количества гидросляд подфракции ВАИ-2, илу пахоТ-пых горизонтов неоглеепных оочб свойственно относительное увеличение каолинита и сыешанослойньи хлорит-верыикулитовых и слю-да-верыикулитовых образований этой подфракции. —' 5.Содержание тонкодисоерсных фракций, показатели минералогического и химического состава, особенностей основных минералов тонкппылеватого и илистого вещества хорошо отражают различия почв • » пределах СЬюлёяско-Ыосковсной возвышенности, в том числе почв о разной степенью оглеения, а также пахотных и лесных почв. Это дает основание рекомендовать группу соответствующих признаков в качестве диагностических. . >

• Список работ, опублжовалных по теме ' диссертации:

1. O.A.Иванова. Минералы, с лабильными структурами,оглеенных дерново-подзолистых почв //Vau делегатский съезд ВОЛ, т. 1.Новосибирск, 1889.С. 161. ; *■--.:' • •

2. О,Д.Яковлева,Г.А.розен.в.п.градусов. Минералообразование в железисто-марганцевых кшкрециах профиля дерярво- подзолистой глееватой почвы Подмосковья //Fe-конкреции в почвах.Состав.генезис, строение.Тбнлнся.ЮЭСЗ.С. 16.

3. О. А.Яковлева. Ближние резервы минеральной пиши растений и особенности химико-минералогического состава тонких фракций //Ле-, сорастятальные свойства н антропогенная . динамика /-лесных вочв.Брявск,1990.С.12. ,

■ 4. О. А.Яковлева,Б. П.Градусов. Минералогический состав тонко-дясперсвого материала оглеенных инеоглеенных дерново-подзолистых иочв центра русской рашпшы //Оглеенкые почвы Европейского. Нечерноземья н их изменение при осушении.М.,1992.0.81-91. '

5. О.А.Яковлева.Б.П.Градусов. Гетерогенность воднопептизиру-емого илистого вещества пахотных дерново-подзолистых оглеенных печь (в нечасто). • „ Y

■ Изобретения: . ' *" . -' . ■ ''

. 1. Е.П.1^адусов,Н.П.Чяжм«{^,0.А.Иванова,Л.А.Айща6екова. '*' СЬособ ревтгенографировакяя почв // Авторское свидетельство К 1441310.1986. ; . "

2. Б.П.1^а^с»в,Л.Н.Зацгшша,0.А.}^влева. Способ определе-вхя способности почв к агрегации // Авторское свидетельство И 4364837/30,1989. - . {/, "