Почвоведение, 2020, № 10, стр. 1237-1246

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в сельскохозяйственном производстве рекомендована агроландшафтная система земледелия [16], в которой реальным объектом земледелия принята почвенная разновидность. В комплексной структуре почвенного покрова агроландшафтная система земледелия призвана учитывать все разнообразие свойств почв и режимов почвенных разновидностей. Особое внимание должно быть уделено изучению неоднородностей свойств почв и режимов внутри каждого поля [14]. В этой связи оценка неоднородности почвенного покрова, в частности, агрофизических свойств почв каждого поля, является одной из важных задач в современном земледелии [36]. С другой стороны, при неоднородности комплексного почвенного покрова необходимо учитывать агрономическую однородность свойств почв и режимов разновидностей с целью возможного применения однотипных технологий и оптимальных сроков их применения [37]. В последние годы при изучении пространственной изменчивости свойств почв, в том числе агросерых почв, стали использоваться методы геоморфометрии и цифрового картографирования [11]. Необходимо отметить, что почвы европейской территории России прошли стадию палеокриогенеза [2–6, 9]. С теоретических позиций актуальность работы определяется важностью проблемы выявления роли палеокриогенеза в формировании разновидностей почв в условиях комплексного почвенного покрова при сельскохозяйственном использовании современных агросерых почв.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Объектом исследований явились агросерые почвы [17, 29] южного Подмосковья, относящегося к западной части Среднерусской провинции северных отрогов Средне-Русской возвышенности. Рельеф холмисто-увалистый с глубоко расчлененной поверхностью. Исследования проводили на территории Почвенно-экологической станции Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, в 2 км к западу от г. Пущино. На территории станции преобладает ярко выраженный палеокриогенный бугристо-западинный микрорельеф [2]. На момент исследования агросерые почвы находились в режиме пашни более 200 лет.

Исследования проводили на экспериментальном участке площадью 1 га (100 × 100 м), который располагался в средней части пологого склона (уклон менее 1°). На участке проводили топографическую съемку в масштабе 1 : 500. На картах изолинии проводили через каждые 5 см. В результате выявили микрорельеф с относительными превышениями высот до 180 см (рис. 1). С помощью метода морфоизограф на топографической основе выделили элювиальные, трансэлювиальные и трансаккумулятивные элементарные агроландшафты. Полученную топографическую основу сканировали и оцифровывали с помощью программы EasyTrace7.

Рис. 1.

Палеокриогенные формы микрорельефа экспериментального участка и опорные разрезы: 1 – платообразные участки, 2 – склоны, 3 – полосы стока, 4 – замкнутые понижения, 5 – замкнутые повышения, 6 – опорные разрезы, 7 – прикопки. Горизонтали проведены через 5 см.

Экспериментальную площадку разделили на квадраты с шагом 8 м, в углах каждого квадрата закладывали прикопки до глубины 70–90 см (всего 110).

С помощью метода сплошной и профильной съемки установили границы распространения разностей агросерых почв по степени смытости и намытости, затем составляли почвенную картосхему в масштабе 1 : 500.

При проведении почвенного картирования агросерых почв использовали методику Алифанова [2]. Такой подход позволяет выделять почвенные разности по степени смытости: несмытые, слабосмытые, среднесмытые, сильносмытые, намытые, смыто-намытые. На каждой из выделенных почвенных разностей по степени смытости закладывали почвенный разрез до глубины 2.5 м, нижнюю часть разреза бурили до 3.0 м. В каждом разрезе отобрали образцы почв для лабораторных исследований. Отбор образцов проводили через каждые 5 см до глубины 40 см, ниже 40 см образцы отбирали каждые 10 см до дна разреза.

Компьютерное картирование проводили с помощью пакета программ ArcGis 8.0. Материалы статистически обрабатывали методами вариационной статистики [13]. Данные полевых измерений обрабатывали с помощью программ Statistica 6.0 и Exсel. В полевых условиях проводили морфологическое описание почв. В лабораторных условиях определяли физические [8, 15] и химические [7] свойства почв. Гранулометрический состав определяли пирофосфатным методом, pH водной вытяжки – потенциометрическим методом, углерод органического вещества – методом И.В. Тюрина, содержание карбонатов – ацидиметрическим методом.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Палеокриогенез – это изменение свойств почв и режимов на уровне микрорельефа, агроландшафта, структуры почвенного покрова, профиля и генетического горизонта почвы под действием нулевых и отрицательных температур и льдистости в плейстоцен-голоценовый период при промерзании, протаивании и пребывании почвы в талом состоянии.

Палеокриогенные формы микрорельефа экспериментального участка агроценоза. Применение метода морфоизограф нулевой кривизны при картировании экспериментального участка позволило выделить различные формы палеокриогенного микрорельефа [32, 33]. К палеокриогенным формам микрорельефа относятся платообразные участки полигонально-блочных структур, трещины, микропонижения, микроповышения, склоны и полосы стока (рис. 1). Полигонально-блочная структура – это ровная территория, ограниченная по периметру морфоизографой ⁺0. В микрорельефе эта линия характеризует границу перехода от ровной площади к склону. Склоны в микрорельефе – это пространство между морфоизографами ⁺0 и ^–0. Полосы стока – это пространство между морфоизографами ^–0 и ^–0.

Палеокриогенные формы микрорельефа как фактор формирования агроландшафтов. Элювиальный агроландшаф в рельефе местности – это платообразное водораздельное пространство, на котором нет стока (рис. 2). Однако в некоторых местах участка отмечаются понижения. В настоящее время диаметр этих понижений достигает 6–16 м, а длина до 26 м. По-видимому, это были самые глубокие понижения, достигавшие 1 м и более. За время сельскохозяйственного использования агросерых почв относительное превышение днища понижений над ее бортами достигло 30–40 см, что дало основу развития плоскостного смыва мелкозема с бортов понижений и развитие ручейковой эрозии на бортах в сторону дна понижения. Структуру элювиального агроландшафа слагают несмытые, слабо-, средне- и сильносмытые и намытые почвы. В агроландшафте преобладает элементарный почвенный ареал (ЭПА) с несмытой почвой.

Рис. 2.

Почвы, агроландшафты и опорные разрезы агроценоза: 1 – несмытая почва, 2 – слабосмытая почва, 3 – среднесмытая почва, 4 – сильносмытая почва, 5 – намытая почва, 6 – смыто-намытая почва, 7 – элювиальный, 8 – трансэлювиальный, 9 – трансаккумулятивный, 10 – опорные разрезы.

Трансэлювиальный агроландшафт в микрорельефе занимает пологие склоны. Здесь отмечаются замкнутые повышения и понижения. Трансэлювиальный агроландшафт слагают несмытые, слабо-, средне-, сильносмытые и намытые почвы. Преобладает ЭПА со слабосмытой почвой.

Трансаккумулятивный агроландшафт в микрорельефе местности занимает палеокриогенные трещины и полосы стока. По конфигурации расположение трещин имеет гексагональную форму [3, 9]. Структуру трансаккумулятивного агроландшафта слагают ЭПА сильно- и среднесмытых и намытых почв. Преобладает ЭПА сильносмытой почвы. Столь сложное строение трансаккумулятивного агроландшафта объясняется стадийностью формирования намытых и смытых почв. В начальный период сельскохозяйственного использования почв преобладал трансаккумулятивный процесс переноса и аккумуляции мелкозема в нижних частях полос стока на более выровненных участках. Когда высота отложения мелкозема достигла уровня водотока, возникла запруда. Возникновение запруды из мелкозема явилось началом смыва почвы вниз по направлению стока. С этого момента мелкозем запруды стал смываться, а трансаккумулятивный агроландшафт стал постепенно превращаться в полосу стока. Остатки мелкозема былых трансаккумулятивных процессов в форме намытых бугорков отмечаются в современных полосах стока.

Преобладание в трансаккумулятивном агроландшафте сильносмытой почвы объясняется ежегодной вспашкой, дискованием и боронованием в период сельскохозяйственного использования. Сельскохозяйственная обработка резко снижала противоэрозионную устойчивость и увеличивала вынос мелкозема с поверхностным стоком, что в итоге изменило свойства почвы [34].

Полосы стока. Со временем при протаивании снега весенний сток и осадки теплого периода года переработали стенки криогенных трещин, превратив трещины в рельефе агроландшафта в широкие полосы стока. Полосы стока – это зона выноса и развития аккумуляции мелкозема в отдельных выровненных местах. В настоящее время мощность смытого слоя почвы здесь достигает 30–40 см, а в некоторых случаях 50–60 см и более. Аналогичная закономерность развития эрозионых процессов при сельскохозяйственном использовании агросерых почв отмечается и в других регионах России [10].

Замкнутые понижения отмечаются на всех выделенных агроландшафтах (рис. 1). На экспериментальном участке присутствуют замкнутые понижения двух типов. Первый тип наблюдается, как правило, в трансаккумулятивном агроландшафте. Это часть полосы стока, вытянутая вдоль склона, а нижняя ее часть, по той или иной причине, перекрыта материалом эрозионного потока, образовав поперечную перемычку. В верхней и средней частях такого рода замкнутых понижений формируются сильносмытые агросерые почвы.

Второй тип замкнутых понижений сформирован на выровненных и пологонаклоненных участках. В настоящее время днища западин пересекают выровненные пространства блочных структур. Выявленные полигональные блочные структуры – это реликтовый микрорельеф плейстоценовых криогенных процессов, сформировавших полигонально-блочный микрорельеф [2]. Образованные таким механизмом западины напоминают замкнутые блюдцеобразные понижения. Относительное превышение поверхности блочных структур над днищем западин достигает 35–50 см.

Таким образом, структуру почвенного покрова каждого агроландшафта слагает сочетание почв с различной степенью нарушенности эрозионными процессами.

Палеокриогенез как фактор формирования морфологических особенностей профилей почв в агроландшафтах. Несмытые агросерые почвы занимают плоские водораздельные поверхности. На них хорошо выражена блочная полигональность. Вершины блоков слабо заметны, они округлой формы. Межблочные трещины оплыли и представляют собой вытянутые неглубокие ложбины. Относительное превышение блока и межблочья достигает 34 см, иногда больше. В почвах элювиального агроландшафа, приуроченных к блочным палеокриогенным структурам, отмечаются четырехчленные отложения. Верхний слой до глубины 30 см представлен средним суглинком (рис. 3). На глубине 30–100 см находится тяжелый суглинок, который сменяется с глубины 100 см легкой глиной. Легкая глина на глубине 240 см сменяется тяжелым суглинком, который отмечается до глубины 300 см. Пахотный горизонт намытой агросерой почвы при распашке на глубину 30 см представлял собой перемешанные верхние генетические горизонты суглинистой почвы. При переходе вспашки до глубины 20 см в слое 20–30 см почва уплотнилась, и сформировалась плужная подошва (разрез 1). В профиле несмытой агросерой почвы ниже подпахотного горизонта залегают горизонты Аha, АhaBt1, Bt2, Bt3 и BC.

Рис. 3.

Генетические горизонты агросерых почв и гранулометрический состав фрагментов почв плейстоценового периода почвообразования: 1 – средний суглинок, 2 – тяжелый суглинок, 3 – легкая глина, 4 – граница аккумуляции карбонатов, 5 – границы почвенных горизонтов.

Слабосмытые агросерые почвы занимают трансэлювиальный агроландшафт. Они отмечены и в трансаккумулятивном агроландшафте. В элювиальном агроландшафте слабосмытые агросерые почвы занимают склоны палеокриогенных понижений. Слабосмытые агросерые почвы слагают девятичленные отложения различного гранулометрического состава. На глубине 0–25 и 140–160 см отмечается средний суглинок. В профиле слабосмытой агросерой почвы тяжелый суглинок отмечается на глубине 25–50, 70–90, 100–140 и 220–300 см. В профиле почвы тяжелый суглинок подстилается легкой глиной на глубине 50–70, 90–100 и 160–220 см. В ЭПА слабосмытой агросерой почвы эрозионные процессы смыли часть верхнего среднесуглинистого пахотного горизонта. В этих почвах ежегодная вспашка на глубину 30 см припахивала 5 см нижележащего тяжелого суглинка (разрез 2), компенсируя верхний слой 0–5 см пахотного горизонта, смытый эрозионными процессами. В слабосмытых почвах пахотным горизонтом является средний суглинок. В профиле слабосмытой агросерой почвы ниже подпахотного горизонта отмечаются горизонты Аha, АhaBt, Bt1, Bt2, Bt3 и BC.

Среднесмытые агросерые почвы формируются на склонах в условиях развитых эрозионных процессов. Эти почвы не образуют сплошного ареала, а вкраплены в рельеф в виде небольших эллипсовидных пятен. На этих участках эрозионными процессами смыты верхние горизонты почвы, в результате чего пахотным горизонтом является второй гумусовый горизонт, а на отдельных участках к нему припахивается горизонт AhaBt1. Агросерые почвы слагают девятичленные отложения. Верхний 0–25 см слой представлен средним суглинком. Ниже глубины 25 см средний суглинок сменяется тяжелым суглинком. Тяжелый суглинок отмечается на глубинах 25–50, 70–90, 100–140 и 220–300 см. На глубине 140–160 см выделяется средний суглинок. Слой тяжелого суглинка разделяется легкой глиной на глубинах 50–70, 90–100 и 160–220 см. При вспашке на глубину 20 см пахотным горизонтом среднесмытой агросерой почвы является средний суглинок. При вспашке на глубину 30 см к пахотному горизонту припахивался нижележащий тяжелый суглинок. В профиле среднесмытой агросерой почвы ниже подпахотного горизонта отмечаются горизонты АhaBt1, Bt1, Bt2, Bt3 и BC (рис. 3).

Сильносмытые агросерые почвы формируются на эрозионных полосах стока по месту криогенных трещин полигонов. Контуры сильносмытых почв врезаны на глубину 30–50 см, а в отдельных местах до 60–70 см. В пахотных серых почвах верхняя среднесуглинистая часть профиля почвы смыта эрозионными процессами. В профиле таких почв пахотный слой представлен нижележащим тяжелым суглинком. В сильносмытых агросерых почвах тяжелый суглинок на глубине 80 см сменяется легкой глиной. В свою очередь легкая глина на глубине 240 см сменяется тяжелым суглинком. Профиль, включая генетические горизонты сильносмытой почвы, представлен трехчленной слоистой текстурой. В профиле сильносмытой агросерой почвы ниже подпахотного горизонта отмечаются горизонты Bt1, Bt2, Bt3, BC и D (рис. 3).

Смыто-намытая почва формируется в полосах стока в нижних ее элементах. Отличительной особенностью смыто-намытой агросерой почвы является то, что приносимый с вышележащих по рельефу почв мелкозем откладывается на участке с сильносмытой почвой. В смыто-намытой почве пахотный горизонт представлен намытым мелкоземом. В отдельных местах мощность намытого мелкозема может достигать 30 см. Однако в местах, где приход мелкозема ограничен, мощность намытого мелкозема может достигать 5–10 см, и, тогда пахотный горизонт представляет собой смесь намытого мелкозема с горизонтом Bt1. В данном случае приведено описание разреза смыто-намытой почвы, в котором мощность намытого мелкозема достигает 30 см. В смыто-намытой агросерой почве пахотный слой (0–20 см) и подпахотная плужная подошва (20–30 см) представлены легкой глиной. Ниже по профилю почвы на глубине 45–90 и 160–200 см отмечаются слои легкой глины, а на глубине 30–45, 90–160 и 200–300 см – слои тяжелого суглинка. В смыто-намытой агросерой почве ниже подпахотного горизонта выделяются горизонты Bt1, Bt2, Bt3 и BC (рис. 3).

Профиль намытой почвы представлен шестичленной слоистой текстурой. Намытая агросерая почва отличается тем, что на несмытую пахотную агросерую тяжелосуглинистую почву намывается мелкозем легкой глины. Мощность намытого мелкозема достигает 30 см. В результате пахотный горизонт и плужная подошва представляют собой мелкозем легкой глины. Профиль почвы, включая намытый слой легкой глины, представлен пятичленной слоистой текстурой. В намытой агросерой почве ниже подпахотного горизонта выделяются горизонты Апах,погр, Аha, АhaBt1, Bt1, Bt2, Bt3 Bt1, Bt2 и Bt3 (рис. 3).

Карбонаты. По содержанию карбонатов исследуемые агросерые почвы делятся на карбонатные и бескарбонатные. К карбонатным агросерым почвам отнесены почвы блочных структур элювиального агроландшафта, в которых карбонаты отмечаются в профиле почвы ниже 80–100 см. Наличие карбонатов в нижних слоях современных агросерых почв дает основание говорить, с одной стороны, об элювиально-иллювиальных процессах перераспределения карбонатов, о выщелачивании карбонатов из верхних горизонтов и миграции их в нижние. С другой стороны, присутствие карбонатов и равномерное распределение в различных по гранулометрическому составу слоях (Bt1, Bt2 и Bt3) свидетельствует о том, что эта часть профиля почвы, состоящая из мелкозема почв плейстоценового периода почвообразования, сформировалась в период межледникового климатического оптимума, при степном типе почвообразования. Она была разрушена, перенесена и переотложена флювиогляциальными водами при неоднократном наступлении и отступлении ледника.

Для верхней, бескарбонатной части профиля почвы пологих склонов и полос стока трансэлювиального и трансаккумулятивного агроландшафтов характерна кислая реакция среды.

Распределение органического углерода в почвах. По содержанию органического углерода профили исследуемых почв можно поделить на верхнюю часть, в которой углерод современного почвообразования наложился на мелкозем палеопочвы, переотложенный перегляциальными водами. В верхней части профиля несмытых агросерых почв содержание органического углерода снижается от 1.15 в слое 0–5 см до 0.12% на глубине 90–100 см. В нижележащих слоях почвы, различных по гранулометрическому составу до глубины 3.0 м, содержание органического углерода изменяется от 0.09 до 0.06%.

В слабосмытых почвах содержание органического углерода уменьшается постепенно от 1.14 на глубине 5 см до 0.11% на глубине 220 см. А в нижележащих слоях профиля изменяется в пределах от 0.06 до 0.08%. Глубокое проникновения гумуса объясняется тем, что почвенным разрезом была вскрыта трещина, засыпанная мелкоземом гумусового горизонта.

В среднесмытых агросерых почвах содержание органического углерода уменьшается от 1.1 на глубине 0–20 см до 0.17% на глубине 120–140 см. До глубины 3 м содержание органического углерода изменяется в пределах от 0.06 до 0.03%.

В сильносмытых почвах количество органического углерода снижается от 0.8 на глубине 0–20 см до 0.17% на глубине 90–100 см, достигая минимальных значений 0.05% на глубине 280–300 см.

В смыто-намытых почвах содержание органического углерода постепенно уменьшается от 1.22 на глубине 0–5 см до 0.12% на глубине 80–90 cм; ниже по профилю почвы – от 0.08 на глубине 90–100 см до 0.05% на глубине 280–300 см.

В намытых почвах содержание органического углерода постепенно уменьшается с 1.28 на глубине 0–5 см до 0.11% на глубине 240–260 cм; ниже по профилю почвы – до 0.06% на глубине 260–300 см. Содержание и характер распределения органического углерода в намытых почвах аналогичны слабосмытым почвам.

Морфологическое описание почвенных прикопок и опорных разрезов, заложенных на палеокриогенных формах микрорельефа экспериментального участка, и данные лабораторных исследований свидетельствуют о сложной истории формирования современной агросерой почвы в условиях палеокриогенеза на уровне структуры почвенного покрова, морфологии и свойств в плейстоценовый и голоценовый периоды.

Выявленные палеокриогеннные формы микрорельефа явились природным механизмом в формировании комплексной структуры почвенного покрова агроценоза на уровне элювиального, трансэлювиального и трансаккумулятивного агроландшафтов. Для каждого из выделенных агроландшафтов характерно определенное сочетание эрозионно-нарушенных почв.

В формировании морфологических профилей почв в условиях палеокриогенеза можно выделить три периода.

Первый период связывается с формированием минерального профиля исследуемых почв. В современной агросерой почве выделяется карбонатная часть профиля и бескарбонатная. Наличие в профиле почвы карбонатов, преобладание в гранулометрическом составе крупнопылеватых фракций, щелочная реакция среды и равномерное распределение органического углерода в толще отложений свидетельствует о том, что этот слой сформировался при разрушении, переносе и аккумуляции мелкозема почвы степного типа почвообразования перегляциальными водами при отступлении ледника в плейстоцен-голоценовое время. Эта криоаридная карбонатная почва погребена в исследуемых почвах на глубине ниже 80–180 см.

Верхнюю часть профилей исследуемых почв до глубины 80–180 см слагают от 2 до 7 слоев разного гранулометрического состава. В каждом слое отсутствуют карбонаты, кислая реакция среды, равномерное распределение органического углерода. Такое распределение признаков в профиле исследуемых почв указывает на то, что эти слои сформировались при разрушении, переносе и аккумуляции мелкозема почвы криогумидного типа почвообразования перегляциальными водами при неоднократном наступлении и отступлении ледника.

Гранулометрический состав почв. Принято считать, что почвообразующей породой серых лесных почв являются покровные лёссовидные суглинки. В свою очередь, они рассматриваются как продукт флювиогляциальных процессов, как эоловые и делювиальные образования, как продукты переработки морены солифлюкционными и нивальными процессами [18, 19, 23–28, 30, 31].

По данным гранулометрического состава, агросерые почвы представлены средними и тяжелыми суглинками, а также легкой глиной. Характерной чертой агросерых почв является преобладание крупнопылеватой фракции, составляющей 43–58% от общей массы. Содержание илистой фракции может достигать 30–35%, при этом в гранулометрическом составе практически отсутствуют фракции крупного и среднего песка.

В формировании гранулометрического состава покровных лёссовидных суглинков особую роль сыграло валдайское (последнее) оледенение, в условиях которого был широко развит палеокриогенез [2]. По исследованиям [20–28] конечным продуктом выветривания в условиях криогенеза (периодическое промерзание–протаивание) является фракция крупной пыли. Это свидетельствует о том, что в четвертичный период ведущим процессом в выветривании пород был палеокриогенез. Высказанное положение о ведущем криогенном процессе выветривания пород подтверждают данные гранулометрического состава исследуемых почв. В гранулометрическом составе почв разной степени смытости преобладает фракция крупной пыли. Ее содержание до глубины 3 м остается примерно постоянным во всех выявленных слоях профиля почвы по грансоставу.

Анализируя гранулометрический состав почв с различной степенью эродированности, можно заключить, что профиль исследованных почв представлен слоистыми отложениями, выполненными средними и тяжелыми суглинками, а также легкими глинами. В профиле почв характер залегания слоев различного гранулометрического состава носит линзовидный прерывистый характер, при котором на одной и той же глубине можно встретить в одном месте легкую глину, а в другом – средний или тяжелый суглинок. Формирование слоистых отложений разного состава мы связываем с разрушением почвенного покрова, переносом и аккумуляцией мелкозема почв, сформированных в межледниковые периоды, флювиогляциальными водами при неоднократном наступлении и отступлении ледника.

Различие по гранулометрическому составу отложений объясняется различной скоростью потока перегляциальных вод. Увеличение скорости перегляциального потока сопровождалось выпадением в осадок облегченного суглинистого осадка, а замедление скорости перегляциального потока – формированием глинистого осадка [18, 19].

Второй период развития серой лесной почвы связывается с наложением продуктов почвообразования голоценового периода на слоистый минеральный профиль фрагментов почв предшествующих стадий [2–6]. Относительно слоистости профиля агросерых почв есть концепция, по которой некоторые почвенные горизонты, входящие в систему иллювиальных, сами являются самостоятельными почвенными образованиями, состоящие из 2–3 парагенетических горизонтов, в основном гумусового, подгумусового и иногда горизонта С. Эти первичные слабовыраженные почвы названы элементарными почвенными образованиями (ЭПО). При этом самое раннее ЭПО сформировалось в пущинской почве, возраст которой 18800 ± 1200 лет [12]. В заключении делается вывод, что современные, в частности, серые почвы, представляют собой гипотетический семичленный профиль, каждый из компонентов которого является самостоятельным ЭПО. Причем каждому компоненту характерна своя почва. Кроме того, второй период характеризуется мерзлотным криогумидным типом почвообразования, формирующим в структуре почвенного покрова палеокриогенные полигонально-блочные формы микрорельефа, мерзлотные микроповышения, микропонижения, мерзлотные трещины и другие палеокриогенные явления.

При описании морфологического строения агросерых почв отмечаются криогенные клинья, карманы, трещины, языки. Они выделяются как по форме, так и по вмещающему их заполнителю. Заполнителем криогенных образований является гумусированный мелкозем вышележащего горизонта. Формирование палеокриогенных клиновидных структур, карманов, языков в профиле серых почв началось после того, как сформировался достаточно мощный верхний гумусовый горизонт, материалом которого заполнены эти криогенные текстуры. Выделенные почвенные разности агросерых почв агроландшафтов различаются между собой как набором, так и мощностью генетических горизонтов. В их морфологическом строении отмечается общая закономерность. Она заключается в том, что верхние горизонты имеют различную степень смытости мелкозема. А для горизонтов АhаВt1, Вt1, Вt2 и Вt3 характерны общие признаки, такие как кремнеземистая присыпка горизонта АhаВt1, глянцевые пленки горизонтов Вt1, Вt2 и Вt3, однотипная трещиноватость, сизые пятна оглеения, охристые полосы и пятна, наличие в несмытых, слабосмытых и намытых почвах в верхней части профиля второго гумусового горизонта (ВГГ). По своим свойствам ВГГ имеет более темную окраску, он с кремнеземистой присыпкой, хорошо выделяется в профиле почвы. Второй гумусовый горизонт формируется на глубине 30–50 см, в некоторых случаях достигает 65 см. Впервые ВГГ был отмечен в профиле почв отрицательных форм рельефа в окрестностях г. Брянска. Стадия формирования почв с ВГГ отнесена к суббореальному периоду [9]. По существу, это последний этап палеокриогенеза плейстоцена (примерно до 14 тыс. л. н.) [1, 35]. Однако почвы с ВГГ приурочены не только к межблочным понижениям, но и к центральным частям блока. В почвах центра полигональных блоков ВГГ встречается фрагментарно [2].

Третий, современный, период развития характеризуется развитием бывшей серой почвы в условиях агроценоза. Ежегодная вспашка серой почвы при низком содержании водопрочных структурных агрегатов привела к развитию эрозионных процессов выноса мелкозема (рис. 4) и органического углерода (рис. 5), сформировав пространственную неоднородность структуры пахотного горизонта с включением в нее слабо-, средне- и сильноэродированных агросерых почв. Эрозионные процессы смыва верхних горизонтов почв обнажили на поверхность нижележащие слои палеопочв суглинистого и глинистого гранулометрического состава, сформировав комплексную структуру пахотного горизонта агросерых почв экспериментального участка на видовом уровне (рис. 5).

Рис. 4.

Количество смытого мелкозема и смытого гумуса с почв разной смытости. Мелкозем: 1 – 1300 т/га, слабосмытая почва; 2 – 2860 т/га, среднесмытая почва; 3 – 5996 т/га, сильносмытая почва; 4 – почвы, не подверженные смыву. Гумус: 1 – 28 т/га, слабосмытая почва; 2 – 60 т/га, среднесмытая почва; 3  – 85 т/га, сильносмытая почва; 4 – почвы, не подверженные смыву.

Рис. 5.

Гранулометрический состав пахотного горизонта агросерой почвы: 1 – средний суглинок, 2 – тяжелый суглинок, 3 – легкая глина.

ВЫВОДЫ

1. Применение метода морфоизограф при картировании позволило выявить на экспериментальном участке платообразные полигонально-блочные структуры, микроповышения, склоны, полосы стока и замкнутые понижения палеокриогенных форм микрорельефа.

2. Выявленные палеокриогеннные формы микрорельефа явились природным механизмом формирования комплексной структуры почвенного покрова агроценоза на уровне элювиального, трансэлювиального и трансаккумулятивного агроландшафтов.

3. Показано, что каждому выделенному агроландшафту характерно определенное сочетание разновидностей эрозионно-нарушенных почв.

4. Современная хозяйственная деятельность человека наложилась на палеокриогенные формы микрорельефа, которые явились начальным механизмом развития эрозионных процессов выноса мелкозема пахотного горизонта, обнажая на поверхность нижележащие слои почв различного гранулометрического состава, формируя комплексную структуру эрозионно-нарушенных почв почвенного покрова каждого агроландшафта на уровне разновидности агросерых почв.