esoilБюллетень Почвенного института имени В.В. ДокучаеваDokuchaev Soil Bulletin0136-16942312-4202V.V. Dokuchaev Soil Science Institute10.19047/0136-1694-2021-109-5-35esoil-679Research ArticleСтатьиМорфология, минералогический состав и генезис слитоземов лимана Большой (Волгоградская область)Morphology, mineralogical composition and genesis of vertisols in liman Bolshoi (Volgograd region)https://orcid.org/0000-0002-2055-214XКагановаА. Е.KaganovaA. E.

119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2

7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017

a.e.kaganova@gmail.comВарламовЕ. Б.VarlamovE. B.

119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2

7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017

ЧурилинН. А.ChurilinN. A.

119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2

7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017

МусаэлянР. Э.MusaelyanR. E.

119017, Москва, Пыжевский пер, 7, стр. 2

7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017

ФИЦ “Почвенный институт им. В.В. Докучаева”РоссияFederal Research Centre “V.V. Dokuchaev Soil Science Institute”Russian Federation2021251220210109535Copyright © Каганова А.Е., Варламов Е.Б., Чурилин Н.А., Мусаэлян Р.Э., 20212021Каганова А.Е., Варламов Е.Б., Чурилин Н.А., Мусаэлян Р.Э.Kaganova A.E., Varlamov E.B., Churilin N.A., Musaelyan R.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.esoil.ru/jour/article/view/679

Изучено морфологическое строение профилей двух почв микроповышений (слитозем квазиглеевый элювиированный карбонатный окисленно-глеевый и слитозем квазиглеевый сегрегационно-карбонатный окисленно-глеевый) гильгайного комплекса лимана Большой (Светлоярский район Волгоградской области). Несмотря на одинаковое положение объектов в микрорельефе и равные относительные высоты микроповышений, выявлены морфологические различия профилей на уровне подтипа. В одном из профилей в связи с более высокой влажностью признаки слитогенеза были выражены слабее. Тогда как во втором были описаны более яркие признаки слитогенеза – сликенсайды протяженностью 15–30 см, мелкие поверхности скольжения (до 10 см), клиновидные агрегаты. Доля илистой фракции в слитых горизонтах, полученной по методике Горбунова, составила 45–52%. Анализ качественного минералогического состава илистых фракций показал, что смектитовая фаза представлена преимущественно неупорядоченными смешанослойными смектитиллитовыми образованиями. Индивидуальный иллит по характеру заполнения октаэдрического слоя принадлежит к биотитовой разновидности. Анализ соотношения основных минеральных фаз показал преобладание иллита (53–87%) во всех почвенных образцах. В первом разрезе отмечено увеличение доли смектитового компонента с глубиной (от 1 до 35%). Во втором разрезе закономерности распределения минеральных фаз отсутствуют (колебания в пределах 24–37%), что может быть связано с вовлечением слоев шоколадных глин в профиль в процессе почвообразования. Минералогический анализ шоколадных глин (почвообразующих пород) показал их высокую неоднородность в зависимости от глубины залегания исследуемого слоя. Корреляции между выраженностью признаков слитогенеза и долей набухающего компонента выявлено не было. Дана схема этапов формирования почвенного покрова исследованного участка лимана. Основные причины, которые привели к образованию различных почв на микроповышениях, – неравномерность “выдавливания” почвенных блоков снизу вверх в процессе формирования микрорельефа, а также локальная эрозия бугорков.

The morphological structure of the profiles of two vertisols on microelevations of the gilgai complex of the Bolshoi liman (Svetloyarsk district of the Volgograd region) was studied. Despite the same microrelief position and equal relative heights of microelevations, morphological differences in the profiles at the subtype level were revealed. In one of the profiles, due to the higher humidity, the signs of vertisol genesis were less pronounced. Whereas in the second, more pronounced signs of vertic processes were described – slickensides with 15–30 cm length, smaller slickensides up to 10 cm, wedge-shaped aggregates. The proportion of the clay fraction in the mixed horizons, obtained by the Gorbunov method, was 45– 52%. Analysis of the qualitative mineralogical composition of the clay (<1μm) fractions showed that the smectite phase is represented mainly by disordered and mixed-layered smectite-illite formations. Individual illite belongs to the biotite variety according to the filling of the octahedral layer. Analysis of the ratio of the main mineral phases showed the predominance of illite (53–87%) in all soil samples. In the first pit an increase in the proportion of the smectite component with depth (from 1 to 35%) is noted. In the second pit, there are no regularities in the distribution of mineral phases (fluctuations within 24–37%), which may be associated with the involvement of chocolate clays layers in the profile during soil formation. Mineralogical analysis of chocolate clays (parent rocks) showed their high heterogeneity depending on the depth of the studied layer. No correlation was found between the severity of the signs of vertic processes and the proportion of the swelling component. Illustration of the stages of the formation of the soil cover on the investigated plot of the liman is given. The main reasons that led to the formation of different soils on microelevations are the unevenness of the “squeezing out” of soil blocks upward in the process of microrelief formation in combination with local erosion.

вертигенезгильгайнабухающие минералысмешанослойные образованияилистая фракцияvertic processesgilgaiswelling mineralsmixed-layered mineralsclay fractionАвторы выражают признательность Хитрову Николаю Борисовичу за помощь при полевых работах, а также ценные советы при обсуждении материалов.The authors would like to thank Nikolai Borisovich Khitrov for his help in the fieldwork and his valuable advice in discussing the results.ReferencesГорбунов Н.И. Методика подготовки почв к минералогическим анализам. Методы минералогического и микроморфологического изучения почв. М.: Наука, 1971. С. 5.Gorbunov N.I., Metody mineralogicheskogo i mikromorfologicheskogo izucheniya pochv (Methods of mineralogical and micromorphological studies of soils), Moscow: Nauka, 1971, 515 p.Доскач А.Г. Природное районирование Прикаспийской полупустыни / Отв. ред. С.В. Зонн. М.: Наука, 1979, 142 с.Doskach A.G., Prirodnoe raionirovanie Prikaspiiskoi polupustyni (Natural zoning of the Caspian semi-desert), Moscow: Nauka, 1979, 142 p.Жукова Ю.А. Геохимическая структура и процессы ее формирования в комплексах слитых почв: Диссертация на соискание степени кандидата биологических наук: 03.02.13. М. 2016. 139 с.Zhukova Yu.A., Geokhimicheskaya struktura i protsessy ee formirovaniya v kompleksakh slitykh pochv: Diss. … kand. biol. nauk (Geochemical structure and processes of its formation in vertic soils complexes, Cand. biol. sci. thesis), Moscow, 2016, 139 p.Ковда И.В. Географические закономерности проявления слитогенеза в почвах Центрального Предкавказья: Дисс. … канд. геогр. н. М. 1992.Kovda I.V., Geograficheskie zakonomernosti proyavleniya slitogeneza v pochvakh Tsentral'nogo Predkavkaz'ya: Diss. … kand. geogr. nauk (Geographical regularities of manifestation of vertic processes in Central Ciscaucasian soils, Cand. geogr. sci. thesis), Moscow, 1992, 315 p.Ковда И.В., Моргун Е.Г., Алексеева Т.В. Формирование и развитие почвенного покрова гильгай (на примере Центрального Предкавказья) // Почвоведение. 1992. № 3. С. 19–34.Kovda I.V., Morgun E.G., Alekseeva T.V., Formirovanie i razvitie pochvennogo pokrova gil'gai (na primere Tsentral'nogo Predkavkaz'ya) (Formation and development of soil landscape of gilgai (the case of Central Ciscaucasia), Pochvovedenie, 1992, Vol. 3, pp. 19–34.Корнблюм Э.А. Минералогический состав тонкодисперсных фракций и генезис почв Волго-Ахтубинской поймы: Автореф. дисс. … к. б. н. М. 1966.Kornblyum E.A., Mineralogicheskii sostav tonkodispersnykh fraktsii i genezis pochv Volgo-Akhtubinskoi poimy: Avtoref. diss. … kand. biol. nauk (Mineralogical composition of fine fractions and genesis of Volga-Akhtuba floodplain soils, Extended abstract of cand. biol. sci. thesis), Moscow, 1966.Корнблюм Э.А., Дементьева Т.Г. Химико-минералогические особенности лиманных солодей пустынно-степного Заволжья // Почвоведение. 1976. № 8. С. 107–121.Kornblyum E.A., Dement'eva T.G., Khimiko-mineralogicheskie osobennosti limannykh solodei pustynno-stepnogo Zavolzh'ya (Chemical and mineralogical features of liman malts in the desert-steppe of Trans-Volga region), Pochvovedenie, 1976, Vol. 8, pp. 107–121.Лесовая С.Н., Чижикова Н.П. Пособие по изучению глинистых минералов в почвах. СПб: Изд-во Санкт-Петербургского Университета, 2007. 52 с.Lesovaja S.N., Chizhikova N.P., Posobie po izucheniju glinistyh mineralov v pochvah (Guide for studing clay minerals in soils), Saint-Petersburg: Izd-vo Sankt-Peterburgskogo Universiteta, 2007, 52 p.Пак К.П., Травникова Л.С., Цюрупа И.Г. Химико-минералогические особенности слитых почв орошаемых районов Поволжья // Вестник сельскохозяйственной науки. 1973. № 10. С. 33–46.Pak K.P., Travnikova L.S., Tsyurupa I.G., Khimiko-mineralogicheskie osobennosti slitykh pochv oroshaemykh raionov Povolzh'ya (Chemicomineralogical aspects of vertic soils in the irrigated areas of Volga region), Vestnik sel'skokhozyaistvennoi nauki, 1973, Vol. 10, pp. 33–46.Полевой определитель почв. М.: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева, 2008. 182 с.Polevoi opredelitel' pochv (Soil Field Guide), Moscow: Pochvennyi institut im. V.V. Dokuchaeva, 2008, 182 p.Соколова Т.И., Дронова Т.Я., Толпешта И.И. Глинистые минералы в почвах. Тула: Гриф и К, 2005. 336 с.Sokolova T.I., Dronova T.Ya., Tolpeshta I.I., Glinistye mineraly v pochvakh (Clay minerals in soils), Tula: Grif i K, 2005, 336 p.Травникова Л.С., Мясников В.В. Особенности профиля глинистого материала почв солонцового комплекса лимана Б. Царын, Сарпинской низменности // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 1973. Вып. 6. С. 100–109.Travnikova L.S., Myasnikov V.V., Osobennosti profilya glinistogo materiala pochv solontsovogo kompleksa limana B. Tsaryn, Sarpinskoi nizmennosti (Aspects of clay material profile of solonetz complexes of B. Tsaryn liman, Sarpinskaya lowland), Dokuchaev Soil Bulletin, 1973, Vol. 6, pp. 100–109.Турсина Т.В. Почвы лиманов и их мелиоративная характеристика // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. Вып. 7. 1973. С. 71–103.Tursina T.V., Pochvy limanov i ikh meliorativnaya kharakteristika (Soils of limans and their characteristics), Dokuchaev Soil Bulletin, 1973, Vol. 7, pp. 71–103.Хитров Н.Б. Генезис, диагностика, свойства и функционирование глинистых набухающих почв Центрального Предкавказья. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2003. 505 с.Khitrov N.B., Genezis, diagnostika, svoistva i funktsionirovanie glinistykh nabukhayushchikh pochv Tsentral'nogo Predkavkaz'ya. (Genesis, diagnostics, properties and functioning of clayey swelling soils of Central Ciscaucasia), Moscow: Pochv. in-t im. V.V. Dokuchaeva, 2003, 505 p.Хитров Н.Б., Власенко В.П., Рухович Д.И., Брызжев А.В., Калинина Н.В., Роговнева Л.В. География вертисолей и вертиковых почв КубаноПриазовской низменности // Почвоведение. 2015. № 7. С. 771–790. DOI: 10.7868/S0032180X15070047.Khitrov N.B., Vlasenko V.P., Rukhovich D.I., Bryzzhev A.V., Kalinina N.V., Rogovneva L.V., Geografiya vertisolei i vertikovykh pochv KubanoPriazovskoi nizmennosti (Geography of Vertisols and soils with vertic features within Kuban’-Azov lowland), Pochvovedenie, 2015, No. 7, DOI: 10.7868/S0032180X15070047.Хитров Н.Б., Калинина Н.В., Роговнева Л.В., Рухович Д.И. Слитоземы и слитизированные почвы России. М.: ИД Академии Жуковского, 2020. 516 с.Khitrov N.B., Kalinina N.V., Rogovneva L.V., Rukhovich D.I., Slitozemy i slitizirovannye pochvy Rossii (Vertisols and soils with vertic features of Russia), Moscow: ID Akademii Zhukovskogo, 2020, 516 p.Хитров Н.Б., Роговнева Л.В. Вертисоли и вертиковые почвы Поволжья // Почвоведение. 2014. № 12. C. 1383–1403. DOI: 10.7868/S0032180X14090068.Khitrov N.B., Rogovneva L.V., Vertisoli i vertikovye pochvy Povolzh'ya (Vertisols and soils with vertic features of the Volga region), Pochvovedenie, 2014, No. 12, pp. 1383–1403, DOI: 10.7868/S0032180X14090068.Хитров Н.Б., Роговнева Л.В. Гранулометрический состав вертисолей и вертиковых почв России // Почвоведение. 2017. № 3. С. 329–344. DOI: 10.7868/S0032180X17030066.Khitrov N.B., Rogovneva L.V., Granulometricheskii sostav vertisolei i vertikovykh pochv Rossii (Granulometric composition of Vertisols and soils with vertic features of Russia), Pochvovedenie, 2017, No. 3, pp. 329–344, DOI: 10.7868/S0032180X17030066.Хитров Н.Б., Чевердин Ю.И., Чижикова Н.П., Роговнева Л.В. Почвы Каменной Степи, имеющие признаки слитогенеза (вертигенеза) // Бюллетень Почвенного института имени В.В. Докучаева. 2013. Вып. 72. С. 3–25. DOI: 10.19047/0136-1694-2013-72-3-25.Khitrov N.B., Cheverdin Yu.I., Chizhikova N.P., Rogovneva L.V., Pochvy Kamennoi Stepi, imeyushchie priznaki Slitogeneza (vertigeneza) (Soils of Kamennaya Steppe with signs of vertic processes), Dokuchaev Soil Bulletin, 2013, Vol. 72, pp. 3–25, DOI: 10.19047/0136-1694-2013-72-3-25.Хитров Н.Б., Чижикова Н.П. Минералогический состав слитых почв Ставрополья // Почвоведение. 1995. № 8. С. 987–1002.Khitrov N.B., Chizhikova N.P., Mineralogicheskii sostav slitykh pochv Stavropol'ya (Mineralogical composition of vertic soils of Stavropol region), Pochvovedenie, 1995, No. 8, pp. 987–1002.Ahmad N. Acid vertisols in Trinidad. Proc. оf the 5th Int. Soil Classification workshop. Sudan: Soil Survey Administration, Khartoum, 1985. P. 97–115.Ahmad N., Acid vertisols in Trinidad, Proc. оf the 5th Int. Soil Classification workshop, Sudan, 1982, Soil Survey Administration, Khartoum (Sudan), 1985, pp. 97–115.Bhattacharyya T., Pal D.K., Deshpande S.B. On kaolinitic and mixed mineralogy classes of shrink-swell soils // Aust. J. Soil Res. 1997. Vol. 35. P. 1245–1252.Bhattacharyya T., Pal D.K., Deshpande S.B., On kaolinitic and mixed mineralogy classes of shrink-swell soils, Aust. J. Soil Res., 1997, Vol. 35, pp. 1245–1252.Bhattacharyya T., Pal D.K., Mandal C., Chandran P., Ray S.K., Dipak Sarkar, Velmourougane K., Srivastava A., Sidhu G.S., Singh R.S., Sahoo A.K., Dutta D., Nair K.M., Srivastava R., Tiwary P., Nagar A.P., Nimkhedkar S.S. Soils of India: Historical Perspective, Classification and Recent Advances // Current Science 104. 2013. No. 10. P. 1308–323. URL: http://www.jstor.org/stable/24092506.Bhattacharyya T., Pal D.K., Mandal C., Chandran P., Ray S.K., Dipak Sarkar, Velmourougane K., Srivastava A., Sidhu G.S., Singh R.S., Sahoo A.K., Dutta D., Nair K.M., Srivastava R., Tiwary P., Nagar A.P., Nimkhedkar S.S. Soils of India: Historical Perspective, Classification and Recent Advances, Current Science 104, 2013, No. 10, pp. 1308–323. URL: http://www.jstor.org/stable/24092506.Biscaye P.E. Mineralogy and sedimentation of recent deep-sea clay in the Atlantic Oceans // Geol. Soc. Am. Bulletin. 1965. Vol. 76. No. 7. P. 803–832. DOI: 10.1130/0016-7606(1965)76[803:MASORD]2.0.CO;2.Biscaye P.E., Mineralogy and sedimentation of recent deep-sea clay in the Atlantic Oceans, Geol. Soc. Am. Bulletin, 1965, Vol. 76, No. 7, pp. 803–832, DOI: 10.1130/0016-7606(1965)76[803:MASORD]2.0.CO;2.Coulombe C.E., Dixon J.B., Wilding L.P. Mineralogy and chemistry of vertisols. In: Ahmad N. and Mermut A. (Eds.) Vertisols and technologies for their management. Developments in Soil Science 24. Amsterdam; Elsevier, 1996. P. 115–200.Coulombe C.E., Dixon J.B., Wilding L.P., Mineralogy and chemistry of vertisols, In: Ahmad N. and Mermut A. (Eds.) Vertisols and technologies for their management. Developments in Soil Science 24, Amsterdam: Elsevier, 1996, pp. 115–200.IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources 2014, update 2015. An international soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports. 2014. No. 106.IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources 2014, update 2015, An international soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps, World Soil Resources Reports, 2014, No. 106.Kabaktschiew I., Mückenhausen E. Die Tonminerale einiger Smolnitzen Bulgariens // Z. Pflanzenernaehr. Bodenk. 1969. Vol. 122. P. 97–111. DOI: 10.1002/jpln.19691220202.Kabaktschiew I., Mückenhausen E., Die Tonminerale einiger Smolnitzen Bulgariens, Z. Pflanzenernaehr. Bodenk., 1969, Vol. 122, pp. 97–111, DOI: 10.1002/jpln.19691220202.Kovda I. Vertisols: Extreme features and extreme environment // Geoderma Regional. 2020. Vol. 22. DOI: 10.1016/j.geodrs.2020.e00312.Kovda I., Vertisols: Extreme features and extreme environment, Geoderma Regional, 2020, Vol. 22, DOI: 10.1016/j.geodrs.2020.e00312.Kovda I., Goryachkin S., Lebedeva M., Chizhikova N., Kulikov A., Badmaev N. Vertic soils and Vertisols in cryogenic environments of southern Siberia, Russia // Geoderma. 2017. No. 288. Р. 184–195. DOI: 10.1016/j.geoderma.2016.11.008.Kovda I., Goryachkin S., Lebedeva M., Chizhikova N., Kulikov A., Badmaev N., Vertic soils and Vertisols in cryogenic environments of southern Siberia, Russia, Geoderma, 2017, No. 288, pp. 184–195, DOI: 10.1016/j.geoderma.2016.11.008.Mermut A.R., Dasog G.S., Dowuona G.N. Chapter 4. Soil Morphology. Vertisols and Technologies for Their Management. Ahmad N., Mermut A. (Eds). Amsterdam: Elsevier, 1996. P. 89–114.Mermut A.R., Dasog G.S., Dowuona G.N., Chapter 4. Soil Morphology, Vertisols and Technologies for Their Management, Ahmad N., Mermut A. (Eds), Amsterdam: Elsevier, 1996, pp. 89–114.Weaver C.E. The effect and geological significance of potassium “fixation” by expandable clay minerals derived from muscovite, biotite, chlorite, and volcanic material // The American Mineralogist. 1958. Vol. 43. No .9–10. P. 839–861.Weaver C.E., The effect and geological significance of potassium “fixation” by expandable clay minerals derived from muscovite, biotite, chlorite, and volcanic material, The American Mineralogist, 1958, Vol. 43, No. 9–10, pp. 839–861.Wilding L.P., Tessier D. Genesis of Vertisols: shrink-swell phenomena. Vertisols: Their Distribution, Properties, Classification and Management. Wilding L.P., Puentes R. (Eds). Texas, 1988. P. 55–81.Wilding L.P., Tessier D., Genesis of Vertisols: shrink-swell phenomena. Vertisols: Their Distribution, Properties, Classification and Management, Wilding L.P., Puentes R. (Eds), Texas, 1988, pp. 55–81.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.