Агрофак

ПОМОЩНИК АГРОНОМА

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Home Почвоведение Генезис и эволюция почв Ферраллитные почвы общие свойства

Ферраллитные почвы общие свойства

Выветривание во влажном экваториальном климате (с осадками более 1200 мм), называемое ферраллитизацией (прежде латеритизацией), представляет собой особое явление. Это выветривание очень быстрое, интенсивное и охватывает все силикатные минералы, кроме кварца. Оно приводит к потере кремнезема путем выноса и к освовождению не только окислов железа, но и алюминия (гиббсит). При этом образуется глина исключительно типа каолинита. Наконец, иногда почвы испытывают затвердение с образованием панциря, составные части которого сцементированы полуторными окислами в кристаллическом состоянии.

Процесс выветривания. Очень сильное выветривание в экваториальном влажном климате происходит путем щелочного гидролиза. Особенно обильные глубоко фильтрующиеся воды содержат мало СO2 и растворимых органических кислот; значение pH этих вод близко к 7 вследствие быстрого освобождения оснований; комплексные силикаты испытывают полный гидролиз с освобождением не только окислов железа, но также кремнезема и алюминия (Bonifas, 1958; Leneuf, 1959).

В процессе выветривания пород создается слабокислая или даже щелочная среда, в которой кремнезем при глубоком дренировании имеет тенденцию к растворению и миграции, увлекая Са, Mg, К. Напротив, А12O3 и Fe2O3, находясь вблизи своей изоэлектрической точки, нерастворимы и остаются на месте. Но под влиянием выноса оснований профиль почв выше зоны выветривания довольно быстро становится кислым.

Характер ферраллитного выветривания варьирует в зависимости от свойств материнской породы и условий дренажа. Мы различаем три случая.

Изверженные меланократовые материнские породы. Материнские породы этого вида богаты основаниями Са и Mg и содержат ограниченные резервы кремнезема; отмечаются большие различия в характере выветривания в зависимости от условий местности и особенно дренажа. В верхней части хорошо дренированных склонов среда быстро становится кислой благодаря боковому выносу оснований, и вместе с тем она теряет кремнезем; вскоре кремнезема становится недостаточно для синтеза глин; полуторные окислы А12O3 и Fe2O3 аккумулируются в больших количествах: происходит образование истинных ферраллитов. В средней части склонов ферраллитизация слабее и количество новообразованного каолинита увеличивается относительно полуторных окислов. В нижней части склонов и в плохо дренированных депрессиях, где господствует типичный гидроморфизм, процесс развития другой. Под влиянием бокового выноса происходит аккумуляция кремнезема и оснований, значение pH поднимается и возникают благоприятные условия для генезиса монтмориллонита, скапливающегося в огромных количествах. В этом случае возникают черные тропические глины. На рис. 71 иллюстрируется схема образования подобной цепочки почв, развитых на базальте.

Укажем на типичный пример (Paquet et al., 1961) развития подобных почв в Верхней Вольте на меланократовой породе.

На дренированном склоне образована красная ферраллитная почва с содержанием 90% каолинита и 10% иллита; у подножия склона развита вертисоль с содержанием 80% монтмориллонита и 20% иллита и смешаннослоистых минералов.

Изверженные лейкократовые материнские породы. Почвы, образованные на этих породах, располагающихся в хорошо дренированных и плохо дренированных местоположениях, обнаруживают меньшую контрастность.

Вследствие небольших запасов оснований в указанных породах выветривание протекает только на первых этапах в ясно нейтральной среде, а затем быстро наступает подкисление. Большое содержание кремнезема препятствует его полному удалению; в этих условиях происходит рекомбинация кремнезема и алюминия, причем, поскольку pH среды близко к изоэлектрической точке каолинита, то происходит неосинтез каолинита. Лишь алюминий остается в небольших количествах в свободном состоянии (гиббсит); следовательно, образуется почва типа слабо ферраллитной. Изменения в количестве содержащегося при этом каолинита связаны с гидроморфизмом, то есть с условиями дренированности на склонах. В горизонтальных местоположениях или на пологих склонах медленный сток воды благоприятствует синтезу каолинита, который тогда особенно интенсивен (гидроморфная, или пятнистая, зона выветривания). В условиях хорошего дренажа происходит более слабый синтез каолинита и, напротив, более сильная ферраллитизация.

Табл. 18 показывает распределение почв в зависимости от климата и положения на местности.

Ферраллитные почвы с ослабленным выветриванием. Ослабленная ферраллитизация характерна для некоторых экваториальных почв. В них каолинит смешан с другими глинами, количество гумуса увеличивается настолько, что железо входит в состав глинисто-гумусового комплекса, что напоминает некоторые почвы умеренного климата, цвет бурый. Подобные почвы могут появляться в особых климатических условиях (в горах) или же приурочиваться к специфическим местоположениям.

Речь идет о климатических условиях, благоприятствующих аккумуляции гумуса, который сдерживает выветривание. Такие условия встречаются в горах и на высоких плато, где формируются гумусные ферраллитные (Segalen, 1953) и бурые ферраллитные почвы.

К специфическим условиям местоположения принадлежат условия, которые, с одной стороны, благоприятны для ферраллитизации (в прямом смысле), а, с другой — для синтеза черных глин. Это наблюдается у подножия склонов на изверженных меланократовых породах с посредственным дренажем. Здесь формируются уже рассмотренные нами бурые эутрофные почвы, характеризующиеся присутствием в них смеси каолинита и монтмориллонита в самой разнообразной пропорции (Paquet et al., 1961).

Явления затвердения: образование панцирей. (Aubert, 1954; Maignien, 1954). В некоторых случаях в почвах происходит особый процесс, ведущий к образованию твердых панцирей, или кор; их формирование связано с определенными обстоятельствами: аккумуляцией свободных полуторных окислов (А12O3 и Fe2O3), которые дегидратируются и затвердевают под влиянием солнечных лучей.

Мы различаем три типа образования панцирей:

1. Панцири, возникающие в процессе эрозии в результате разрушения лесных почв путем смыва поверхностных горизонтов и последующего затвердения почвенного горизонта В (панцири во вторичных саваннах гвинейской зоны).

2. Гидроморфные панцири, возникающие при абсолютной аккумуляции мигрирующих полуторных окислов; это главным образом коры, обогащающиеся Fe2O3 в специфических условиях, то есть в депрессиях с грунтовой водой или в понижениях у подножия склонов, где есть боковой подток воды.

3. Коры относительной аккумуляции, где выпадение полуторных окислов происходит благодаря выносу других элементов.

Проблемы классификации. Руководящие принципы французской классификации легко определяются в соответствии с указанными выше принципами: три основные группы почв выделяются на основании трех степеней интенсивности ферраллитизации. Четвертая группа определяется по более значительному выносу полуторных окислов. Наконец, последняя, пятая группа отличается по образованию панцирей.

Интересно сравнить французскую классификацию с американской I960 г. Мы уже говорили, что несходство критериев, используемых в обеих классификациях, допускает лишь осторожное сравнение. По-видимому, группа слабо ферраллитных почв должна бы быть разделена на две: одну, принадлежащую к Oxisols, другую — к Ultisols.

Тогда можно было бы объяснить разделение ферраллитных почв на три группы в связи с интенсивностью ферраллитизации, с одной стороны, вымыванием глины и выносом полуторных окислов — с другой.

Почвы слабо ферраллитные с глинистым горизонтом (глинистыми пленками). Это ультисоли (Ultisols) по классификации США, феррисоли — по бельгийской классификации. Эти кислые, очень ненасыщенные почвы (насыщенность в горизонте В 35%) характеризуются заметным вымыванием глины с образованием пленок окристаллизованной глины в горизонте В. Емкость обмена, хотя и небольшая, но еще выше 20 мэкв на 100 г глины.

Красные и желтые подзолистые почвы юго-востока США принадлежат к этой группе. Это полигенетические почвы (Wilde, 1958); их образование является результатом двух процессов: древней ферраллитизации и современного вымывания глин. Ферраллитизация происходила при более жарком, чем современный, климате, а вымывание развивается в условиях современного более влажного и более прохладного климата. К этим же почвам относятся красные почвы (Rhodochrult), развивающиеся на базальтах и особенно богатые железом. Они являются переходными к оксисолям (Oxisols).

Ферраллитные почвы с железистым горизонтом. Это почвы, переходные от оксисолей (Oxisols), классифицируемые американцами как удокс (Udox) или устокс (Ustox), в зависимости от влажности климата. Они представляют собой ферраллитные почвы влажной лесной зоны, и в них, несмотря на значительный неосинтез каолинита, присутствует еще горизонт оксик; полуторные окислы составляют более 12% общего содержания глины, а емкость поглощения ниже 20 мэкв на 100 г глины.

Отметим, что эти почвы часто бывают лессивированы, и количество глины и полуторных окислов в горизонте В оказывается большим, чем в А. Однако в отличие от ультисолей (Ultisols) в горизонте В не обнаруживается пленок из микрокристаллических глин, а только пленки аморфного и желатиноподобного типа (Sys, 1959).

Почвы с максимальным выветриванием — ферраллиты в собственном смысле слова. Они соответствуют акроксам американской классификации, содержат мало кремнезема и, следовательно, мало глины; в них очень ясно выражено преобладание свободных полуторных окислов (А12O3 и Fe2O3), а емкость обмена очень низкая. Значение pH солевого выше, чем pH водного (обменная щелочность). Окись титана присутствует в больших количествах.

Что касается почв с панцирями и ферраллитных повышенногумусовых почв, выделяемых во французской классификации, то они, по-видимому, соответствуют различным подпорядкам в классификации США.

Ферраллитные повышенно-гумусные почвы. По-видимому, большинство их принадлежит к порядку ультисолей (Umbrult). Однако некоторые наиболее выветрелые и с железистым горизонтом могли бы быть отнесены к оксисолям (Umbrudox).

Ферраллитные почвы с уплотнением. Все выделяемые во французской классификации почвы с различными способами образования панцирей, вероятно, почти точно соответствуют трем американским подпорядкам:

Асrох — панцири относительной аккумуляции, содержащие много железа и алюминия.

Aquox — гидроморфные панцири с абсолютной аккумуляцией полуторных окислов.

Idox — эрозионные панцири и панцири плато, обнаженные эрозией и затвердевшие в сухой период. Глубокие горизонты лесной почвы влажного климата.

 

Кто на сайте

Сейчас 46 гостей онлайн