II Симпозиум  "Структура почв, пород и грунтов: актуальные исследования, теория и практика"

Зубкова Татьяна Александровна

МГУ имени М.В. Ломоносова, факультет почвоведения


Сессия

29.05
14:41
1мин
Агрегаты как отражение внутрипедных связей и показатель экологического состояния почв
Зубкова Татьяна Александровна

Структурная организация почв служит фундаментом для формирования экологических функций почвы и плодородия, поскольку именно она создает экологические ниши для микробных сообществ и растений. Условно можно выделить линию, отделяющую более высокие уровни организации вещества. Она проходит по макроагрегам. Все, что выше – это морфонный, горизонтный, профильный уровни, и они в наибольшей степени зависят от внешних факторов почвообразования (флора, фауна, рельеф, климат). Все, что ниже, начиная с агрегатного, – связаны с внутренними свойствами почвы, значительная часть которых унаследована от почвообразующей породы. Агрегаты - чисто почвенное образование, поэтому агрегатную структуру можно считать уникальным почвенным свойством. Геологи тоже выделяют микро-, ультра- агрегатную структуру, но она образуется более мелкими частицами и представляет обычно плотные непористые структуры горных пород. Существует сопряженность типов агрегатов с типами почв [Зубкова, 2025]. Например, ореховатые агрегаты образуются в серых лесных почвах, зернистая структура характерна для чернозёмов, призмовидная встречается в нижних иллювиальных горизонтах, столбчатая – в солонце, а комковатая – в гумусовых горизонтах пахотных почв и т.д..
Важной характеристикой агрегатов является их устойчивость к механическим воздействиям. Она определяется внутренней организацией почвенного материала и зависит от химических свойств поверхности и гранулометрического состава. Причем устойчивость агрегатов сопряжена с типами почв и горизонтами [Зубкова, 2025]. Неустойчивые агрегаты встречаются обычно в дерново-подзолистых почвах легкого и среднесуглинистого гранулометрического состава. Агрегаты гумусовых горизонтов в черноземных почвах, как правило, самые прочные в ряду основных типов почв Европейской России [Зубкова, Карпачевский, 2001]. Следует заметить, что и естественное плодородие черноземов обыкновенных также самое высокое.
Возможные пути трансляции свойств почвы с молекулярного структурного уровня на агрегатный и некоторые закономерности этой передачи позволяет оценить концепция матричной организации почв. Она соединяет воедино все почвенные компоненты и позволяет рассматривать почву как самоорганизованную природную систему. Методологический подход заключается в использовании физико-химической теории прочности твердого пористого тела [Ребиндер и др., 1964] и концепции матричной организации почвы [Зубкова, Карпачевский, 2001].
Результаты показали, что устойчивость агрегатов связана в первую очередь с физическими свойствами почвы и, во вторую, – с химическими свойствами поверхности. Поэтому, сравнение химических свойств разных почв или горизонтов корректно проводить через призму физических свойств. Устойчивость агрегатов пропорциональна водопрочности в черноземах обыкновенных, однако в других типах почв результаты могут отличаться. Агрегаты – показатель восстановления почвы в разновозрастных залежах [Зубкова, Суханова, 2009]. Устойчивость агрегатов является индикатором воздействий на почву не только антропогенного характера, но и природных явлений, в частности литогенных факторов, потоков эндогенных водородных флюидов [Зубкова, Суханова, 2024].
Заключение. Матричный подход в исследовании агрегатов позволил выявить коридоры, в которых происходит передача информации о взаимодействиях почвенных компонентов на соседние структурные уровни. И эти коридоры устанавливаются физическими свойствами почв: гранулометрический состав, удельная поверхность, плотность, пористость. При минимальном межчастичном контактировании, что соответствует легкосуглинистой и среднесуглинистой почве, информация не передается, при максимальном, тяжелый суглинок и глинистая, наблюдается трансляция молекулярных свойств на агрегатный структурный уровень. Это означает, что в суглинистых и глинистых почвах любые изменения химических свойств приведут к изменениям и в свойствах агрегатов (устойчивость, прочность. водопрочность и др.). Однако в почвах легкого гранулометрического состава более вероятен вариант отсутствия изменений в структуре агрегатов при химических изменениях в почве.

Стенд-холл (коридор 3 этажа)