Підзолистий процес грунтотворення

Опідзолювання — це кислотний гідроліз мінеральної частини ґрунту з виносом розчинних продуктів руйнування з верхньої частини ґрунтового профілю в нижню в умовах промивного типу водного режиму. Підзолистий процес ґрунтотворення у чистому вигляді відбувається під зімкнутими тайгово-шпильковими лісами (як правило ялинковими), де трав’яна рослинність відсутня, або дуже зріджена, а поверхня вкрита мохово-лишайниковим покривом. Ґрунтотворення відбувається переважно на бідних безкарбонатних льодовикових породах в умовах промивного типу водного режиму. Лісова рослинність посилює промивний тип водного режиму ґрунту (побічний вплив), обумовлює особливі процеси гуміфікації, кислотного гідролізу мінеральної частини ґрунту (прямий вплив лісу на ґрунтотворення).

Під шпильковим лісом створюється некомпенсований колообіг біофільних елементів. Це означає, що тільки незначна частина поживних елементів, які поглинула деревна рослинність, повертається на поверхню ґрунту у вигляді лісової підстилки. Рослинні рештки лісової підстилки бідні на основи, азот, зольні елементи. Зольність шпилькових порід становить 0,5—1,7%, листяних — 1,6—7%, трав 7—8%.

Лісова підстилка збагачена речовинами, що важко розкладаються: лігнінами, смолами, восками, бітумами та дубильними речовинами. Лісова підстилка повільно розкладається мікроскопічними грибами. Унаслідок цього процесу виділяються різні низькомолекулярні органічні кислоти. Утворені кислоти частково нейтралізуються основами, які звільнюються під час мінералізації підстилки. Але більша їх частина потрапляє у ґрунт, взаємодіє з мінералами ґрунту і впливає на процеси трансформації органічної частини ґрунту.

На поверхні ґрунту в кислому середовищі відбуваються повільні та слабкі процеси мінералізації й гуміфікації лісової підстилки. Це обумовлює утворення на поверхні ґрунту слабкорозкладених органічних речовин типу мор (грубого гумусу), а безпосередньо під підстилкою утворюється незначна кількість молекулярно-розчинного стійкого до акумуляції хімічного агресивного гумусу фульфатного типу. З багатовалентними катіонами гумус утворює розчинні внутрішньо комплексні органо-мінеральні сполуки (хелати).

Унаслідок промивного водного режиму в умовах кислого середовища з верхніх горизонтів ґрунту вилуговується молекулярно розчинний гумус, хелати, карбонати в нижню частину профілю, а також за його межі. Подалі здійснюється кислотний гідроліз первинних і вторинних мінералів ґрунту. Низхідними токами води колоїдні продукти гідролізу мінералів (глинисті мінерали, гідрокисли заліза й алюмінію), органічні (гумус) і органо-мінеральні колоїди (мул) у вигляді золей, кальцій та інші основи виносяться з верхніх горизонтів униз. На певній глибині вони коагулюють, утворюючи горизонт вмивання колоїдів (ілювіальний горизонт). Завдяки чому цей горизонт набуває важкого гранулометричного складу, збагачується на мул, кальцій та інші основи полуторні окисли, має підвищену зв’язність, ущільненість, невисоку кислотність, стає водотривким. На гранях призматичних і горіхуватих структурних окремостей утворюються буре колоїдне лакування. У міру виносу з верхніх горизонтів колоїдів тут зростає відносний уміст нерозчинного продукту гідролізу силікатів, стійкого до хімічного руйнування — вторинного кварцу (опалу) у вигляді пилуватого борошнистого порошку, який називають кремнеземистою присипкою. Ця речовина надає верхній частині ґрунту білястого кольору, який нагадує колір попелу. Звідки і походить назва горизонту — «підзолистий», тобто під колір попелу (російською — золи).

В Україні підзолистий процес у чистому вигляді не проявляється. Він сполучається з дерновим процесом ґрунтотворення, в результаті чого у Поліссі формуються дерново-підзолисті ґрунти, а в Лісостепу і Степу — опідзолені й реградовані ґрунти.

Велика роль у формуванні підзолистих ґрунтів, за Д. Г. Тихоненком, належить оглеєнню і глеє-елювіальним процесам. 5: c.256−258].

Одним із прикладів підзолистого процесу грунтотворення є темно-сірий опідзолений середньозмитий середньосуглинковий грунт на лесах(16).

Ознаки опідзолювання в цих ґрунтах у порівнянні із сірими ґрунтами виражені слабко, а процеси акумуляції гумусу посилюються. Тому темно-сірі ґрунти мають добре гумусовану верхню частину профілю (горизонти Не, НІ) і безгумусну нижню частину. За своїми ознаками і властивостями вони наближаються до чорноземів. ґрунти мають більш темне забарвлення і гумусовані значно глибше (до 50—70 см).

Будова профілю ґрунту:

Но (Нл) — лісова підстилка у цілинних (лісових) ґрунтів грубизною до 2—3 см;

НЕ або Не — гумусово-елювіальний грубизною 30 — 40 см, темно-сірий, але з помітною «сивиною» від кремнезему SiO2, пухкий, не міцно-грудкуватий зі слабкою пластинчастою структурою, перехід добре помітний;

HІ — гумусово-ілювіальний грубизною 20—30 см, темно-бурий, ущільнений, з чіткою призматично-горіхуватою структурою, у верхній частині структурні агрегати можуть бути припудрені SiO2, на гранях структурних окремостей колоїдне лакування, перехід поступовий;

І — ілювіальний грубизною 40 см, безгумусовий, червоно-бурий або м’ясо-червоний, щільний, горіхувато-призматичний, грані структурних агрегатів вкриті темно-бурими затьоками органо-мінеральних колоїдів (лакування, примазки), перехід поступовий;

PІ — перехідний ілювіальний залягає до глибини 120—150 см, світліший за попередній, менш щільний, з меншим виразом затьоків колоїдів, перехід поступовий;

Рk — ґрунтотворна порода, як правило, лесова з карбонатним псевдоміцелієм і прожилками.

Вчені вважають, що в своєму розвитку темно-сірі опідзолені ґрунти пройшли дві фази: спочатку степову (дерновий процес ґрунтоутворення), потім лісову (процес опідзолення). Ознаки опідзолення виражені слабко, а процеси нагромадження гумусу наближаються до чорноземів. За гранулометричним складом темно-сірі опідзолені ґрунти переважно середні та важкі суглинки. Вони більше оструктурені порівняно із ясно-сірими та сірими лісовими ґрунтами. Кількість продуктивної вологи в метровому шарі становить 150−175 мм. Вміст гумусу в орних ґрунтах досягає 2−4,9, а в цілинних — 6−10%.

Забезпеченість мінеральним азотом — низька, рухомими фосфатами та калієм — середня. Грунти характеризуються несприятливими водно-фізичними властивостями, високою здатністю до структуроутворення, схильні до запливання, утворення кірки і плужної підошви, піддатливі ерозії, тому не завжди характеризується стійким водним режимом.

Табл.6 Гранулометричний склад темно-сірого опідзоленого середньозмитого середньосуглинкового грунту на лесах.

Висновок: Досліджуваний грунт має легко-глинистий гранулометричний скдад, що свідчить про достатню родючість грунту.

Табл.7 Гумусовий стан темно-сірого опідзоленого грунту.

Висновок: Вміст гумусу у темно-опідзолених грунтах коливається в широких межах. У профілі найбільший вміст гумусу знаходиться у двох верхніх шарах, з що говорить про високу родючість грунту.

Табл.8 Фізико-хімічні показники темно-сірого опідзоленого грунту.