Экспериментальное установление лессиважа в почвах техногенных ландшафтов Урала
А.В.Накаряков, Пермский госуниверситет, Пермь

// Почвы национальное достояние России. Материалы 1У Докучаевского съезда почвоведов. Новосибирск, 2004. с.155.

Дифференциация инициальных почв по илистой фракции установлена механическим анализом в двух сериях исследований: 1) в почвах на отвалах с известной датой отсыпки; 2) в стационарных полевых опытах с точным, статистически подкрепленным, установлением аналитических характеристик исходного «стартового» материала.

Обобщение результатов многих сотен специальных анализов механического состава, плотности, плотности твердой части и порозности инициальных почв позволяет сформулировать следующее.

Обычный диапазон варьирования пористости верхних слоев почвы, откуда лессивируется ил, 40-60%. Обычное содержание ила 10-35%, а плотность твердой части его 2,0-2,6 г/см³. Т.о. ил занимает до 10% объема, в 3-8 раз меньше общего объема пор в почве. Если принять, что только 1% илистых частичек в год «падают» под воздействием воды и педобионтов «с потолка пор на пол», то за 5 тысяч лет (примерный возраст взрослости почв) обычная дифференциация подзолистых почв получается с большим запасом. Указанное подкрепляется тем, что 500-900 мм осадков в год в 2-3 раза превышает массу верхних 20 см почвы. При этом вниз идет жидкая вода и служит транспортом, попутным силе тяжести, а вверх идут либо пар, либо влага по тканям корней, которые не могут переносить илистые частицы. Получается ситуация «все опускается вниз и ничего не поднимается вверх».

Для теоретического объяснения полученных данных продуктивно использовать представления современной гидрофизики почв (Воронин,1984). Минимальный радиус пор, по которым возможна гравитационная фильтрация воды, определяется в 10 мкм. Реально же значимая фильтрация идёт по порам крупнее 100 мкм. Поскольку размер частиц ила в 100 раз меньше, - также нет оснований для сомнений о возможности передвижения ила с фильтрующейся водой.

Получается, что лессиваж должно подразумевать, а характеризовать следует механизмы и силы, которые удерживают илистые частицы от гораздо более активного лессиважа, чем наблюдается в зональных дифференцированных по механическому составу почвах (подзолистых, бурых, серых лесных и т.д.).

По нашей версии силой, удерживающей тонкие частицы в массе почвы, может служить поверхностное натяжение воды. В стабильно увлажненной выше ВРК почве лессиваж маловероятен, разве только с помощью педобионтов, сбрасывающих отдельные частицы в поры. Соответственно на минеральных обнажениях выработанных торфяников дифференциация по механическому составу в наших исследованиях не установлена.

Наиболее вероятный механизм лессиважа - в активизации опускания илистых частиц при высыхании почвы ниже ВРК до ВЗ с последующим промачиванием. Первые порции воды смывают отслоившиеся от стенок  пор (расширившихся от усушки)илистые частицы и переносят их вниз. Глубина такого переноса не может быть большой, потому что летние дожди редко промачивают почву глубже 5-10 см. После набухания (за счет заполнения капилляров) основной почвенной массы поры сжимаются, а скорость тока воды снижается – условия для лессиважа исчезают. Условия для весеннего лессиважа складываются нечасто. Почвы обычно набухают еще осенью, когда испаряемость резко снижается по сравнению с летом. ВРК поддерживается даже без дождя, за счет ночной конденсации влаги. Сухие осени на Урале – редкость. Весеннее промачивание в силу указанного обладает меньшим лессивирующим эффектом вода просачивается преимущественно по крупным жилам, а основная набухшая масса почвы удерживает ил.