CC BY
41
Radionovskaya Ya.E., Didenko L.V. Assessment of new phytofage injuriousness - Arboridia kakogawana Mats. - on area of the Crimean vineyards // Bull. of the State Nikit. Botan. Gard. - 2015. - № 114. - P. 61-68.
Negative effect of Arboridia kakogawana mats. on growth and development of industrial grape cultivars (Kaberne-Sovinyon, Aligote, Muskat white) was investigated for the first time in the Crimea in 20122014. The rate of leaf damage caused by the phytophage activity reached 51 - 61%. As a result of insect nutrition the level of chlorophyll а+b in decolorized leaves reduced till 40 - 51%. The coefficients of fruiting and fruitfulness as well as the qualitative and quantitative crop parameters also went down.
Key words: Arboridia kakogawana Mats.; grape cultivars; injuriousness; damage rate; chlorophyll; biological productivity.
АГРОЭКОЛОГИЯ
УДК 631.445.9:631.442.6:631.48
РОЛЬ РЕЛЬЕФА И ПЛОТНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД В ВЫВЕТРИВАНИИ И ПОЧВООБРАЗОВАНИИ СКЕЛЕТНЫХ ПОЧВ
Николай Евдокимович Опанасенко
Никитский ботанический сад - Национальный научный центр 298648, Республика Крым, г.Ялта, пгт. Никита [email protected]
Обобщены фундаментальные исследования ученых по генезису, выветриванию и переотложению почвообразующих пород в зависимости от горных пород, рельефа, денудационных явлений. Показано, что процессы формирования кор выветривания, подчиняющиеся зонально-стадиальным закономерностям, являются не только звеном геологического круговорота веществ, но и составляют существенную часть почвообразования и развития скелетных почв.
Ключевые слова: скелетные почвы; горные и почвообразующие породы; рельеф; почвообразование.
Обобщающих монографических работ по скелетным почвам и почвообразующим породам в СНГ нет, но разнообразные, порой и отрывочные сведения о них, в том числе и среди других отраслей знания, позволили нам творчески сконцентрировать важнейшие фундаментальные исследования по генезису, выветриванию и переотложению почвообразующих пород в зависимости от горных пород и рельефа в таком виде.
Среди факторов почвообразования горные породы и рельеф, денудационные процессы играют особенно большую роль в выветривании и почвообразовании, в перемещении и смешивании грунтов, в формировании состава и свойств скелетных почв, их плодородия. На это в разное время обращали должное внимание
В.В. Докучаев [14], К.Д. Глинка [12], С.С. Неуструев [24], И.Н. Антипов-Каратаев, Л.И. Прасолов [1], С.А. Захаров [16], В.Р. Вильямс [8], Н.М. Сибирцев [31], В.М. Фридланд [36, 37], Б.Б. Полынов [28], М.А. Кочкин [22], Н.Н. Дзенс-Литовская [13], Е.М. Самойлова [30], А.И. Ромашкевич [29]. Они отмечали, что процессы формирования кор выветривания (обломочной, обизвесткованной сиалитной), подчиняющиеся зонально-стадиальным закономерностям, являются не только звеном геологического круговорота веществ, но составляют необходимую и существенную часть почвообразования, и что преобразование горной породы носит не циклический, а направленный характер. Именно это превращение минеральных соединений сообщает почве поступательное движение и является основой развития скелетных (каменистых, щебнистых, галечниковых) почв.
На этапе изучения первичных почв на горных породах Крыма, Кавказа, Тянь -Шаня, Урала показана грандиозная геологическая, геохимическая и почвообразующая роль микроорганизмов и литофильной растительности, вскрыты процессы механической дезинтеграции и биохимического преобразования первичных и синтеза вторичных минералов, в том числе глинистых и биолитов, определена степень устойчивости минералов, их состав и соотношение в мелкоземе первичных почв. Весьма важно, что установлены ряды биологического поглощения и степень выщелачивания зольных элементов; отмечена особая обогащенность коллоидной и предколлоидной части почв продуктами гумификации и минерализации литофильной растительности, вадозными минералами, органно-минеральными соединениями. Доказано, что микроорганизмы и литофильная растительность являются прямыми и непременными агентами денудации, они перерабатывают огромные массы горной породы в плодородный мелкозем и создают условия для более высокоорганизованных растительных формаций [2, 11, 17, 22, 26, 35].
Весьма важны научно-методологические работы С.А. Захарова [16, 17], К.П. Богатырева [3], Б.Б. Полынова [28], В.О. Таргульяна [35], М.А. Кочкина [22], В.М. Фридланда [37], И.А. Соколова, Б.П. Градусова [34], А.И. Ромашкевича [29] о том, что в маломощных остаточных и транзитных корах выветривания на молодых и постоянно омолаживающихся поверхностях почвенный профиль скелетных почв полностью или значительной своей частью охватывает горизонты незрелой коры выветривания, а потому почвообразование неотделимо от выветривания ни в пространстве, ни во времени. Выветривание рассматривалось учеными как процесс возникновения почвообразующих пород (орто- и параэлювия), подготавливающий условия для почвообразования и как процесс формирования почвенного профиля. Отмечено, что почвообразование участвует в формировании элювия и неоэлювиальной коры выветривания во вторичном ее залегании путем аллювиального, делювиального, пролювиального сноса элювиальных толщ, и что почвообразование и экзогенез былых эпох готовили материал для современных почв.
Учеными-почвоведами [9, 12, 14, 16, 22, 24, 28, 31, 36, 37] сформулированы важнейшие положения о ведущей роли химического состава плотных горных пород как в направлении, так и в темпах выветривания и почвообразования; о связи между плотными породами и почвами: вещественный состав и свойства плотных пород наиболее резко сказываются на начальных этапах развития скелетных почв, затем, по мере изменения химизма материнских пород, они все менее и менее дают о себе знать, и почвы обращаются в зональные; вместе с тем, односторонние по химическому составу горные породы (содержащие преимущественно карбонаты кальция или кремниевую кислоту) отражаются и на вполне сформировавшихся почвах, что сказывается в нарушении общей зональности почв; выветривание различных горных пород зависит от наличия в них свободных карбонатов, сульфатов, хлоридов, которые в
соответствии с законом действующих масс затормаживают выветривание первичных минералов; выветривание быстрее протекает в кислых условиях и медленнее - в нейтральных и щелочных средах; основными процессами химического выветривания карбонатных пород являются растворение и вынос из породы карбонатов и накопление нерастворимого остатка (БЮ2, Я20з); продукты выветривания различных горных пород, протекающего в одинаковых условиях, значительно более близки между собой, чем исходные породы (правило конвергенции, являющееся следствием зонального своеобразия выветривания); разные горные породы при равенстве других почвообразователей могут дать почвы одного типа; на одной и той же горной породе при различии почвообразователей образуются разные почвы.
Освобождение и активизация оснований и полуторных окислов при выветривании горных пород затормаживают процессы оподзоливания и стабилизируют гумусовые кислоты; создают инфильтрационные геохимические барьеры в виде сцементированных слоев или кор при субвертикальном движении кальциевых и магниевых растворов, приводят к возникновению магниевых солодей, карбонатных, а иногда и солонцеватых почв [3, 9, 19, 20, 25, 27, 34].
Конкретная форма влияния определенных плотных пород на выветривание и почвообразование зависит от климатических условий. Во влажных зонах темп выветривания и связанного с ним поступления в почвенный раствор Я20 и Я203 высокий, что обусловливает формирование почв с недифференцированным профилем не только на известняках, но и на основных породах. На кислых породах подзолистый процесс выражен более отчетливо. В аридных зонах, где сухость тормозит выветривание, влияние пород на процессы почвообразования выражено слабее и не меняет его направление коренным образом. Черноземы, например, на карбонатных скелетных сиаллитных породах мало отличаются от таковых на карбонатных лессовидных суглинках. В первом случае горные почвообразующие породы имеют высокое таксономическое значение (типа, подтипа), так как процессы внутрипочвенного выветривания находятся в большем геохимическом противоречии с процессами, протекающими в промывных почвах. Во втором случае, на непромывных почвах, где эти противоречия менее значительны, плотные горные почвообразующие породы рассматриваются на правах рода, вида, разновидности или литологической серии [4, 9, 12, 16, 19, 33, 36].
Оглинивание - особенно существенная часть внутрипочвенного выветривания в скелетных почвах со значительным количеством первичных минералов. Оно является одним из ведущих процессов формирования текстурных горизонтов бурых лесных, черноземов, коричневых и других почв [3-5, 10, 13, 17, 19, 22, 23, 36, 37].
Темпы выветривания горных пород зависят также от соотношения в породах различных по степени устойчивости к выветриванию главных породообразующих минералов. Преобладание в них весьма устойчивых минералов (кварца, рутила, турмалина) способствует накоплению инертной части почвы, которая не входит в биологический круговорот веществ, перемещаясь без заметных химических превращений и в геологическом круговороте, а потому она влияет только на потенциальное плодородие скелетных почв, обусловливая их физические и водные свойства. Преобладание в породах неустойчивых к выветриванию оливина, авгита, кальциевых и щелочных плагиоклазов, роговой обманки играет в почвообразовании более значительную роль, чем преобладание более устойчивых биотита, калиевых полевых шпатов. Но в обоих случаях образующиеся при выветривании компоненты активной (почвенные растворы, поглощенные катионы) и поверхностно активной части почвы (глинистые минералы, гидроокислы) участвуют в химических, физико -
химических и биохимических процессах, создавая эффективное и потенциальное плодородие скелетных почв.
В ряду геоморфологических процессов, оказывающих существенное воздействие на почвообразование, учеными [7, 15, 16, 22, 29] выделяется денудация водоразделов, приводящая к постоянному нисходящему «омоложению» скелетных почв с одновременным проникновением почвообразовательных процессов вглубь коры выветривания. Результирующая такого синденудационного почвообразования определяется скоростью выветривания и почвообразовательных процессов, с одной стороны, и интенсивностью денудационных явлений, с другой. В случае усиления последнего фактора, влияние обломков горных пород на процессы почвообразования нарастает на элювиальных отложениях сверху вниз, а на делювиальных - с поверхности, так как в последнем случае в большей мере перемещается мелкозем, а скелетные фракции постепенно «всплывают» на поверхность, образуя щебнистый панцирь, где он из-за сухости и отсутствия корней растений долго не выветривается.
Понимание полигенетичных голоценовых и плейстоцен-плиоценовых скелетных почв и палеопочв на аллювиальных и аллювиально-пролювиальных отложениях речных долин, синклиналей, подгорных конусах выноса требует учета синхронно действовавших процессов седиментогенеза (субаквального и субаэрального), диагенеза и почвообразования [6, 18, 32, 33]. Гидрогенная (флювиальная) и эоловая аккумуляции мелкозема, скелетных фракций, истинных и коллоидных растворов в речных долинах, на подгорных равнинах, впадинах приводит к восходящему «омоложению» профиля почвогрунтов, а транзитные перемещения влаги и продуктов метаболизма при боковом внутрипочвенном стоке могут не только активизировать процессы почвообразования, но и в случае плохого дренажа приводить к переувлажнению и оглеению почв, их осолонцеванию и засолению [3, 16, 20, 22, 28].
К объективным показателям химической выветрелости горных пород следует относить наличие или отсутствие в мелкоземе почвообразующей породы углекислого кальция, гипса, легкорастворимых солей, вторичных минералов, степень десиликации или ресиликации (8Ю2/Л12О3), аллитности (8Ю2/К2О3), а физической выветрелости -содержание мелкозема и скелетных фракций, физической глины и ила в мелкоземе [21, 28].
Краткое и далеко неполное рассмотрение вышеизложенного позволяет сделать вывод о том, что путеводными в исследованиях должны быть положения о том, что история почвенного покрова территории - это история превращения горных пород в почвы, а потому полная генетическая характеристика скелетных почв невозможна без знания о происхождении, составе и свойствах исходных пород, мелкозем и скелетная часть которых влияют на скорость и направление почвообразовательного процесса, на морфологический облик, водно-физические свойства, гранулометрический и химико-минералогический состав и плодородие скелетных почв в целом, а также определяют их классификационное разделение на различных таксономических уровнях.
Список литературы
1. Антипов-Каратаев И.Н., Прасолов Л.И. Почвы Крымского государственного лесного заповедника и прилегающих местностей // Труды Почв. ин -та им. В.В. Докучаева. - Л.: Изд-во АН СССР, 1932. - Т. 7. - 280 с.
2. Бобрицкая М.А. Поглощение литофильной растительностью минеральных элементов из массивно-кристаллических пород // Труды Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. - 1950. - Т. 34. - С. 5-27.
3. Богатырев К.П. О некоторых особенностях развития почв горных стран // Почвоведение. - 1946. - № 8. - С. 492-500.
4. Богатырев К.П. Фрагментарные (грубоскелетные) почвы и их место в общей классификации почв // Почвоведение. - 1959. - № 2. - С. 19-28.
5. Вальков В.Ф., Крыщенко В.С. Оглинивание в черноземах и каштановых почвах Северного Кавказа // Почвоведение. - 1973. - № 7. - С. 5-11.
6. Веклич М.Ф., Сиренко Н.А. Плиоцен и плейстоцен левобережья Нижнего Днепра и равнинного Крыма. - К.: Наукова Думка, 1976. - 185 с.
7. Виленский Д.Г. О некоторых закономерностях развития почвообразовательного процесса // Почвоведение. - 1937. - № 6. - С. 792-809.
8. Вильямс В.Р. Выветривание горных пород и процесс обособления свойств почвообразующих пород // Почвоведение: земледелие с основами почвоведения - М.: Сельхозгиз, 1946. - С. 36-52.
9. Гагарина Э.И. Опыт изучения выветривания обломков карбонатных пород в почве // Почвоведение. - 1968. - № 9. - С. 117-126.
10. Герасимов И.П. Коричневые почвы сухих лесов и кустарников лугостепей / И.П. Герасимов // Труды Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. - 1949. - Т. 30. - С. 213-233.
11. Глазовская М.А. Выветривание горных пород в нивальном поясе Центрального Тянь-Шаня // Труды Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. - 1950. - Т. 34. - С. 28-48.
12. Глинка К.Д. Почвоведение / 3-е изд., испр. и перераб. - М.: Новая деревня, 1927. - 580 с.
13. Дзенс-Литовская Н.Н. Почвы и растительность степного Крыма. - Л.: Наука, Ленингр. отд., 1970. - 156 с.
14. Докучаев В.В. Разбор главнейших почвенных классификаций / Изб. соч. в 3 т. - М. : Госиздат сельхоз. литературы, 1948 - 1949. - Т. 3. Картография, генезис и классификация почв. - 1949. - С. 163-239.
15. Долотов В.А. Генезис горно-степных фрагментарных почв Копет-Дага // Почвоведение. - 1958. - № 7. - С. 36-41.
16. Захаров С.А. Почвы горных районов СССР // Почвоведение. - 1937. - № 6. -С. 810-848.
17. Захаров С.А., Серебряков А.К. Первые стадии почвообразования в высокогорной зоне Юго-Осетии // Проблемы советского почвоведения. - М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1949. - Сб. 15. - С. 31-54.
18. Иванов И.В. Изменение природных условий степной зоны в голоцене // Изв. АН СССР: Сер. геогр. - 1983. - Вып. 2. - С. 26-41.
19. ИвановаЕ.Н. Почвы Урала // Почвоведение. - 1947. - № 4. - С. 213-228.
20. Касимов Н.С., Перельман А.И. О геохимии почв // Почвоведение. - 1992. -№ 2. - С. 9-26.
21. Ковда В.А. Общность и различия в истории почвенного покрова континентов (к составлению почвенной карты Мира) // Почвоведение. - 1965. - № 1. -С. 3-17.
22. Кочкин М.А. Почвы, леса и климат горного Крыма и пути их рационального использования // Труды Гос. Никит. ботан. сада. - М. : Колос, 1967. - Т. 38: Почвы, леса и климат горного Крыма и пути их рационального использования. - 368 с.
23. Мамытов А.М. Почвы гор Средней Азии и Южного Казахстана / 2-е изд., испр. и перераб. - Фрунзе: Илим, 1987. - 310 с.
24. Неуструев С.С. Элементы географии почв / Под ред. Л.И. Прасолова. - М. -Л.: Гос. с.-х. изд-во, 1931. - 220 с.
25. Ногина Н.А. Влияние пород на подзолообразование в горной части Среднего Урала // Труды Почв. ин-та им. В.В. Докучаева АН СССР. - 1948. - Т. 28. - С. 105-195.
26. Парфенова Е.А. Исследование примитивных горно-луговых почв на диоритах хребта Магимо (Северный Кавказ) // Труды Почв. ин -та им. В.В. Докучаева. -1950. - Т. 34. - С. 49-109.
27. Петров Б.Ф. Почвы Алтайско-Саянской области // Труды Почв. ин-та им.
B.В. Докучаева. - 1952. - Т. 35. - С. 1-247.
28. Полынов Б.Б. Избранные труды. - М. : Изд-во АН СССР, 1956. - 751 с.
29. Ромашкевич А.И. Горное почвообразование с позиций геолого-геоморфологических и исторических его основ // Почвоведение. - 1996. - № 1. - С. 64-76.
30. Самойлова Е.М. Горная порода в свете Докучаевского учения о факторах почвообразования // Вестник Московского ун-та: Сер. 17. Почвоведение. - 1983. - № 1. -
C. 20-26.
31. Сибирцев Н.М. Избранные сочинения: в 2 т. - М.: Госиздат с.-х. лит-ры, 1951-1953. - Т. 1. Почвоведение. - М.: Госиздат с.-х. лит-ры, 1951. - 472 с.
32. Сиренко Н.А., Турло С.И. Развитие почв и растительности Украины в плиоцене и плейстоцене. - К.: Наукова думка, 1986. - 188 с.
33. Соколов И.А. Базовая субстантивно-генетическая классификация почв // Почвоведение. - 1991. - № 3. - С. 107-121.
34. Соколов И.А., Градусов Б.П. Почвообразование и выветривание на основных породах в условиях холодного гумидного климата // Почвоведение. - 1978. - № 2. - С. 5-17.
35. Таргульян В.О. О первых стадиях выветривания и почвообразования на изверженных породах в тундровой и таежной зонах // Почвоведение. - 1959. - № 11. -С. 37-48.
36. Фридланд В.М. О роли выветривания в создании почвенного профиля и о разделении почвенной массы // Почвоведение. - 1955. - № 12. - С. 6-17.
37. Фридланд В.М. Влияние степени выветрелости почвообразующих пород на процессы формирования почв в различных биоклиматических зонах // Почвоведение. -1970. - № 6. - С. 5-15.
Статья поступила в редакцию 18.11.2014 г.
Opanasenko N.Ye. Relief and dense rock in the process of weathering and soil formation of skeletal soils // Bull. of the State Nikit. Botan. Gard. - 2015. - № 114. - Р. 69-74.
The article presents summarized fundamental investigations of scientists in the field of genesis, weathering and redeposition of soil-forming rocks depending on rocks, relief, denudation phenomena. The work demonstrates that process of residual soils formation, depending on zonal and phased regularities, is not only a unit of geological cycle of matter, but it plays a considerable role in soil formation and development of skeletal soils.
Key words: skeletal soils; geological materials and soil-forming rocks; relief; soil formation.
ПЕРСОНАЛИИ
УДК 635.9:582.572.8
СЕЛЕКЦИОНЕР К.Т. КЛИМЕНКО
(к 110-летию со дня рождения)
