esoilБюллетень Почвенного института имени В.В. ДокучаеваDokuchaev Soil Bulletin0136-16942312-4202V.V. Dokuchaev Soil Science Institute10.19047/0136-1694-2023-117-140-176esoil-772Research ArticleСтатьиОсобенности минералогического состава солоди и осолоделой лугово-каштановой почвы на примере лиманных западин Джаныбекского стационара Института лесоведения РАНFeatures of the mineralogical composition of solod and solod meadow-chestnut soil, the case of soils of the liman depression at Dzhanybek research station of the Institute of Forest Science RAShttps://orcid.org/0000-0003-0345-9186ВарламовЕ. Б.VarlamovE. B.

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

7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017

evgheni968@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8660-9922ЛебедеваМ. П.LebedevaM. P.

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

7 Bld. 2 Pyzhevskiy per., Moscow 119017

m_verba@mail.ruЧурилинН. 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

КолесниковА. В.KolesnikovA. V.

185910, Московская обл., с. Успенское, ул. Советская, д. 21

21 Sovetskaya, Uspenskoe, Moscow region 143030

ФИЦ "Почвенный институт им. В.В. Докучаева"РоссияFederal Research Centre “V.V. Dokuchaev Soil Science Institute”Russian FederationИнститут лесоведения РАНРоссияInstitute of Forest Science, Russian Academy of SciencesRussian Federation2023151220230117140176Copyright © Варламов Е.Б., Лебедева М.П., Чурилин Н.А., Мусаэлян Р.Э., Колесников А.В., 20232023Варламов Е.Б., Лебедева М.П., Чурилин Н.А., Мусаэлян Р.Э., Колесников А.В.Varlamov E.B., Lebedeva M.P., Churilin N.A., Musaelyan R.E., Kolesnikov A.V.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/772

Структура почвенного покрова территории глинистой полупустыни Северного Прикаспия помимо трехчленного солонцового почвенного комплекса представлена солодями. Солоди формируются в постоянных для данной территории элементах рельефа – мезопонижениях, которые относят к лиманам. Изучено два почвенных разреза в центре днища лимана – солодь, и на периферийной его части – лугово-каштановая осолоделая почва. Формирование профиля солоди происходит в результате увлажнения пресными водами и весеннего затопления в период снеготаяния. Вторая почва находится в зоне транзита в лиман поверхностных вод с межпадинной равнины. Профили почв имеют однотипную элювиально-иллювиальную схему распределения илистой фракции, при этом более выражена дифференциация у солоди. Минералогическим анализом установлен однотипный качественный состав глинистых и кластогенных минералов. Глинистые минералы представлены иллитом, смектитом, смешанослойным иллит-смектитом в сопровождении каолинита и хлорита. Кластогенные минералы представлены кварцем, слюдой, калиевым полевым шпатом, плагиоклазом и хлоритом. В осолоделых горизонтах профилей почв накапливается кварц, полевые шпаты, фиксируется небольшое количество слюд, хлорита, в текстурных горизонтах снижается содержание кварца, полевых шпатов и увеличивается содержание слюд и хлорита. Распределение смектитовой фазы в профиле солоди выявляет отличие долевого соотношения слоев иллит-смектита в разных частях профилей: в осолоделой части преобладают структуры с низким содержанием смектитовых слоев, а в текстурных горизонтах возрастает их доля с набухающим слоем. Луговокаштановая осолоделая почва отличается меньшей мощностью осолоделого горизонта, более высоким содержанием смектитового компонента во всем профиле, менее выраженной профильной дифференциацией глинистых и кластогенных минералов. В обеих почвах в осолоделом и текстурном горизонтах фиксируются лабильные минералы с признаками супердисперности. Супердисперсное состояние лабильных минералов имеет разные причины. В солоди оно связано с действием слабоминерализованных вод и гидролиза почвенных минералов во влажные сезоны года, а также с напряженным режимом внутрипочвенного выветривания in situ, а в осолоделой луговокаштановой почве с прохождением стадии солонцеватых почв. Выявлены отличия и по смектитовому компоненту. В осолоделых горизонтах солоди он представлен индивидуальным смектитом и смешанослойной фазой иллит-смектита, а у лугово-каштановой почвы – только смешанослойным иллит-смектитом. 

The structure of the soil cover at the territory of the clayey semidesert of the Northern Caspian Sea is represented by triparted soil complex and peculiar soils like solod. Solods are formed in relief elements that are constant for this territory – mesodepressions, which are referred to limans. Two soil profiles were studied in the bottom of the liman – solod, and on its peripheral part – solodized meadow-chestnut soil. The formation of the solod profile occurs because of periodic moistening with fresh water and systematic flooding during the snowmelt period. The second soil is in the zone of transit of surface water to the liman. The soil profiles have the same type of eluvialilluvial distribution of the clay fraction, while differentiation is more distinct in solod. Mineralogical analysis established the same type of qualitative composition of clay and clastogenic minerals in both soils. Clay minerals are represented by illite, smectite, mixed-layer illite-smectite, accompanied by kaolinite and chlorite. Clastogenic minerals are represented by quartz, mica, K-feldspar, plagioclase, and chlorite. Quartz and feldspars are accumulated in the solodized horizons of the soil profiles; the content of quartz and feldspars decreases in the textural horizons, while the content of mica and chlorite increases. The distribution of the smectite phase in the solod profile reveals a difference in the ratio of illite-smectite packets, structures with a low content of smectite packets predominate in the solod part of the profile, and the proportion with a swelling packet in mixed-layer minerals increases in textural horizons. The solodized meadow-chestnut soil is distinguished by a smaller thickness of the solodized horizon, a higher content of the smectite component, and a calm character of the profile differentiation of clay and clastogenic minerals. In both soils, labile minerals with signs of superdispersion are recorded in the solodized and textural horizons. The superdispersion of labile minerals has different causes. In solod, it is associated with the action of low-mineralized water and the hydrolysis of soil minerals during the wet seasons of the year, as well as with the intense regime of intrasoil weathering in situ, and in the solodized meadow-chestnut soil, with the passage of the stage of solonetz soils. Differences in the smectite component were also revealed: in the solodized horizons of solod, it is represented by individual smectite and the mixed-layer phase of illitesmectite; and in the meadow-chestnut soil – by mixed-layer illite-smectite. 

смешанослойные минералысмектитиллиткаолинитхлориткварцслюдыполевые шпаты.mixed-layer mineralssmectiteillitekaolinitechloritequartzmicasfeldsparsАвторы выражают благодарность и признательность начальнику Джаныбекского стационара, ведущему научному сотруднику лаборатории аридного лесоразведения ИЛАН РАН доктору биологических наук М.К. Сапанову за предоставленную возможность выполнения научных исследований на стационаре.The authors are grateful to the head of the Dzhanybekskiy field station, leading researcher of the laboratory of arid afforestation of ILAN RAS, Doctor of Biological Sciences M.K. Sapanov, for the opportunity to carry out scientific research at the station.ReferencesАбатуров Б.Д., Зубкова Л.В. Роль малых сусликов (Citellus pygmaeus Pall) в формировании западинного микрорельефа и почв в Северном Прикаспии // Почвоедение. 1972. № 5. С. 59–67.Abaturov B.D., Zubkova L.V., Rol' malyh suslikov (Citellus pygmaeus Pall) v formirovanii zapadinnogo mikrorel'efa i pochv v Severnom Prikaspii (Role of small gophers (Citellus pygmaeus Pall) in the formation of western microrelief and soils in the Northern Pre-Caspian), Pochvoedenie, 1972, No. 5, pp. 59–67.Алексеев В.Е. Минералогия почвообразования в степной и лесостепной зонах Молдовы. Диагностика, параметры, факторы, процессы. Кишинев, 1999. 241 с.Alekseev V.E., Mineralogiya pochvoobrazovaniya v stepnoi i lesostepnoi zonakh Moldovy. Diagnostika, parametry, faktory, protsessy (Mineralogy of soil formation in the steppe and forest-steppe zones of Moldova. Diagnostics, parameters, factors, processes), Kishinev, 1999, 241 p.Алексеева Т.В., Алексеев А.О., Демкин В.Д., Алексеева В.А., Соколовска З., Хайнс М., Калинин П.И. Физико-химические и минералогические признаки солонцового процесса в почвах нижнего Поволжья в позднем голоцене // Почвоведение. 2010. № 10. С. 1171–1189.Alekseeva T.V., Alekseev A.O., Demkin V.D., Alekseeva V.A., Sokolovska Z., Hajns M., Kalinin P.I., Fiziko-himicheskie i mineralogicheskie priznaki soloncovogo processa v pochvah nizhnego Povolzh'ja v pozdnem golocene (Physico-chemical and mineralogical signs of solonetz process in soils of the lower Volga region in the late Holocene), Pochvovedenie, 2010, No. 10, pp. 1171–1189.Ахтырцев Б.П., Джегирис Б.Т. К вопросу об эволюции солодей // Почвоведение. 1959. № 6. С. 71–78.Ahtyrcev B.P., Dzhegiris B.T., K voprosu ob jevoljucii solodej (To the question about the evolution of solonets), Pochvovedenie, 1959, No. 6, pp. 71–78.Базилевич Н.И. Геохимия поч содового засоления. М.: Наука, 1965. 350 с.Bazilevich N.I., Geohimija pochv sodovogo zasolenija (Geochemistry of soil salinisation), Moscow: Nauka, 1965, 350 р.Гедройц К.К. Осолодение почв. Вып. 44. М., 1926.Gedrojc K.K., Osolodenie pochv (Salinisation of soils), Issue 44, Moscow, 1926.Гоголев И.Н., Турсина Т.В. О генезизе и литологической неоднороднеости текстурно-дифференцированных почв // Почвовоедение. 1990. № 12. С. 85–93.Gogolev I.N., Tursina T.V., O genezize i litologicheskoj neodnorodneosti teksturno-differencirovannyh pochv (About genesis and lithological heterogeneity of texture-differentiated soils), Pochvovoedenie, 1990, No. 12, pp. 85–93.Горбунов Н.И. Методика подготовки почв к минералогическим анализам // Методы минералогического и микроморфологического изучения почв. М.: Наука, 1971. С. 5–15.Gorbunov N.I., Metodika podgotovki pochv k mineralogicheskim analizam (Methods of soil preparation for mineralogical analyses), In: Metody mineralogicheskogo i mikromorfologicheskogo izuchenija pochv (Methods of mineralogical and micromorphological study of soils), Moscow: Nauka, 1971, pp. 5–15.Доскач А.Г. Природное районирование Прикаспийской полупыстыни. М.: Наука, 1979. 142 с.Doskach A.G., Prirodnoe rajonirovanie Prikaspijskoj polupystyni (Natural zoning of the Caspian semi-desert), Moscow: Nauka, 1979, 142 p.Зайдельман Ф.Р. Процесс глееобразования и его роль в формировании почв. М., 1998.Zajdel'man F.R., Process gleeobrazovanija i ego rol' v formirovanii pochv (The process of gley formation and its role in soil formation), Moscow, 1998.Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.Klassifikacija i diagnostika pochv Rossii (Classification and Diagnostics of Soils of Russia), Smolensk: Ojkumena, 2004, 342 p.Классификация и диагностика почв СССР. М.: Колос, 1977. 224 с.Klassifikacija i diagnostika pochv SSSR (Classification and Diagnostics of Soils of the USSR), Moscow: Kolos, 1977, 224 p.Ковда В.А. Почвы Прикаспийской низменности (северо-западной части). М.: Изд-во АН СССР, 1950. 255 с.Kovda V.A., Pochvy Prikaspijskoj nizmennosti (severo-zapadnoj chasti) (Soils of the Caspian lowland (north-western part)), Moscow: Izd-vo AN SSSR, 1950, 255 p.Корнблюм Э.А., Дементьева Т.Г., Зырин Н.Г., Бирина А.Т. Изменение глинистых минералов при образовании южного и слитого черноземов, лиманной солоди и солонца // Почвоведение. 1972. № 1. С. 67–85.Kornbljum Je.A., Dement'eva T.G., Zyrin N.G., Birina A.T., Izmenenie glinistyh mineralov pri obrazovanii juzhnogo i slitogo chernozemov, limannoj solodi i solonca (Changes in clay minerals during the formation of southern and merged chernozems, liman malt and solonets), Pochvovedenie, 1972, No. 1, pp. 67–85.Корнблюм Э.А., Деменьтьева Т.Г. Химико-минералогические особенности лиманных солодей пустынно-степного Завожья // Почвоведение. 1976. № 8. С. 107–121.Konbljum Je.A., Demen't'eva T.G., Himiko-mineralogicheskie osobennosti limannyh solodej pustynno-stepnogo Zavolzh'ja (Chemical and mineralogical peculiarities of liman solodia of desert-steppe Zavolzhye), Pochvovedenie, 1976, No. 8, pp. 107–121.Курганова И.Н. Лиманные солоди как компонент почвенного покрова в условиях полупыстыни (на примере Джаныбекского стационара АН СССР): Дисс. … к. б. н. М., 1986. 147 с.Kurganova I.N., Limannye solodi kak komponent pochvennogo pokrova v uslovijah polupystyni (na primere Dzhanybekskogo stacionara AN SSSR): Diss. … k. b. n. (Liman maltings as a component of soil cover in semi-desert conditions (on the example of Dzhanybeksky stationary of the USSR Academy of Sciences): Candidate of Biological Sciences thesis), Moscow, 1986, 147 p.Лебедева М.П., Плотникова О.О., Чурилин Н.А., Романис Т.В., Шишков В.А. Влияние состава и свойств хвалынских отложенией на эволюцию почв Волго-Уральского междуречья (по результатам минералогических и микроморфологических исследований // Геоморфология. 2022. Вып. 22. Т. 53. № 5. С. 48–59.Lebedeva M.P., Plotnikova O.O., Churilin N.A., Romanis T.V., Shishkov V.A., Vliyanie sostava i svojstv hvalynskih otlozheniej na evolyuciyu pochv Volgo-Ural'skogo mezhdurech'ya (po rezul'tatam mineralogicheskih i mikromorfologicheskih issledovanij) (Influence of composition and properties of Khvalyn sediments on the evolution of soils of the Volga-Ural interfluve (based on the results of mineralogical and micromorphological studies), Geomorfologiya, 2022, Vol. 53, No. 5, pp. 48–59.Мозесон Д.Л. Микрорельеф северо-западной части Прикаспийской низменности и его влияние на поверхностный сток // Труды института леса. 1955. Т. 25. Исследования Джаныбекского стационара. С. 55–65.Mozeson D.L., Mikrorel'ef severo-zapadnoj chasti Prikaspijskoj nizmennosti i ego vlijanie na poverhnostnyj stok (Microrelief of the north-western part of the Caspian Lowland and its influence on the surface runoff), Proc. Institute of Forest Science, 1955, Vol. 25, Issledovanija Dzhanybekskogo stacionara, pp. 55–65.Почвы комплекстной равнины Северного Прикаспия и их мелиоративная характеристика / Отв. ред. Е.Н. Иванова. М.: Наука, 1964. 292 с.Pochvy komplekstnoj ravniny Severnogo Prikaspija i ih meliorativnaja harakteristika (Soils of the complex plain of the Northern Caspian Sea and their ameliorative characterisation), E.N. Ivanova (Ed.), Moscow: Nauka, 1964, 292 p.Рентгеновские методы изучения и структура глинистых минералов / Под. ред. Брауна Г. М.: Мир, 1965. 599 с.Rentgenovskie metody izuchenija i struktura glinistyh mineralov (X-ray methods of study and structure of clay minerals), Braun G. (Ed.), Moscow: Mir, 1965, 599 p.Роде А.А., Польский М.Н. Почвы Джаныбекского стационара, их морфологическое строение, механический и химический состав физические свойства // Тр. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. Т. 59. М., 1961.Rode A.A., Pol'skij M.N., Pochvy Dzhanybekskogo stacionara, ih morfologicheskoe stroenie, mehanicheskij i himicheskij sostav fizicheskie svojstva (Soils of the Dzhanybek station, their morphological structure, mechanical and chemical composition, physical properties), Proc. V.V. Dokuchaev Soil Science Institute, Vol. 59, Moscow, 1961.Роде А.А., Ярилова Е.А., Рашевская И.М. Генетические особенности профиля лиманной солоди / В кн.: Новое в теории оподзоливания и осолодения почв. М., 1964. С. 62–96.Rode A.A., Jarilova E.A., Rashevskaja I.M., Geneticheskie osobennosti profilja limannoj solodi (Genetic peculiarities of the limannaya malt profile), In: Novoe v teorii opodzolivanija i osolodenija pochv (New in the theory of opodzolisation and soil salinisation), Moscow, 1964, pp. 62–96.Соколова Т.А., Сиземская М.Л., Сапанов М.К., Толпешта И.И. Изменение содержания состава солей в почвах солонцового комплекса Джаныбекского стационара за последние 40–50 лет // Почвоведение. 2000. № 11. С. 1328–1339.Sokolova T.A., Sizemskaja M.L., Sapanov M.K., Tolpeshta I.I., Izmenenie soderzhanija sostava solej v pochvah soloncovogo kompleksa Dzhanybekskogo stacionara za poslednie 40–50 let (Change of salt content in soils of solonets complex of Dzhanybeksky station for the last 40–50 years), Pochvovedenie, 2000, No. 11, pp. 1328–1339.Соколова Т.А., Дронова Т.Я., Толпешта И.И. Глинистые минералы в почвах. Тула, 2005. 336 с.Sokolova T.A., Dronova T.Ja., Tolpeshta I.I., Glinistye mineraly v pochvah (Clay minerals in soils), Tula, 2005, 336 p.Талызина И.В., Соколова Т.А., Кулакова Н.Ю., Сапанов М.К. Химико-минералогическая характеристика и некоторые параметры калийного состояния черноземовидной почвы и лиманной солоди // Почвоведение. 1994. № 9. С. 61–67.Talyzina I.V., Sokolova T.A., Kulakova N.Ju., Sapanov M.K., Himiko-mineralogicheskaja harakteristika i nekotorye parametry kalijnogo sostojanija chernozemovidnoj pochvy i limannoj solodi (Chemical and mineralogical characteristics and some parameters of potassium state of chernozem-like soil and liman malt), Pochvovedenie, 1994, No. 9, pp. 61–67.Турсина Т.В. Некоторые данные о процессах почвообразования в осолоделых почвах Алтайского края // Почвоведение. 1961. № 4. С. 56–67.Tursina T.V., Nekotorye dannye o processah pochvoobrazovanija v osolodelyh pochvah Altajskogo kraja (Some data on the processes of soil formation in saline soils of the Altai Territory), Pochvovedenie, 1961, No. 4, pp. 56–67.Турсина Т.В. Процессы почвообразования в солонцово-осолоделых почвах // Почвообразовательные процессы. М., 2006. С. 257–281.Tursina T.V., Processy pochvoobrazovanija v soloncovo-osolodelyh pochvah (Soil formation processes in solontsovo-saline soils), In: Pochvoobrazovatel'nye process (Soil formation processes), Moscow: 2006, pp. 257–281.Фридранд В.М. Светло-каштановые почвы // Почвы комплекстной равнины Северного прикаспия и их мелиоративная характеристика / Отв. ред. Е.Н. Иванова. М.: Наука, 1964. С. 22–59.Fridland V.M., Svetlo-kashtanovye pochvy (Light-chestnut soils), In: Pochvy komplekstnoj ravniny Severnogo prikaspija i ih meliorativnaja harakteristika (Soils of the complex plain of the Northern Caspian Sea and their ameliorative characteristics), E.N. Ivanova (Ed.), Moscow: Nauka, 1964, pp. 22–59.Хитров Н.Б. Связь почв солонцового комплекса с микрорельефом // Почвовоедение. 2005. № 3. С. 271–284.Khitrov N.B., Svjaz' pochv soloncovogo kompleksa s mikrorel'efom (Relation of solonetz complex soils with microrelief), Pochvovoedenie, 2005, No. 3, pp. 271–284.Чижикова Н.П., Хитров Н.Б. Разнообразие глинистых минералов почв солонцовых комплексов юго-востока Западной Сибири // Почвоведение. 2016. № 12. С. 1506–1189.Chizhikova N.P., Hitrov N.B., Raznoobrazie glinistyh mineralov pochv soloncovyh kompleksov jugo-vostoka Zapadnoj (Diversity of clay minerals in soils of solonetz complexes in the south-east of Western Siberia), Pochvovoedenie, 2016, No. 12, pp. 1506–1189.Biscaye P.E. Mineralogy and sedimentation of the deep-sea sediment fine fraction in the Atlantic Ocean // Geochem. Techn. Rept. 1964. Vol. 49. No. 9/10. P. 1281–1289.Biscaye P.E., Mineralogy and sedimentation of the deep-sea sediment fine fraction in the Atlantic Ocean, Geochem. Techn. Rept., 1964, Vol. 49, No. 9/10, pp. 1281–1289.Biscaye R.E. Mineralogy and sedimentation of recent deep-sea clay in the Atlantic Ocean and adjacent Seas and Oceans // Geological Soc. Am. Bull. 1965. Vol. 76. No. 7. P. 803–832.Biscaye R.E., Mineralogy and sedimentation of recent deep-sea clay in the Atlantic Ocean and adjacent Seas and Oceans, Geological Soc. Am. Bull., 1965, Vol. 76, No. 7, pp. 803–832.Cook H.E., Johnson P.D., Matti J.C., Zemmels I. Methods of sample preparation and X-ray diffraction data analysis, X-ray Mineralogy Laboratory, Deep Sea Drilling Project, University of California, Riverside // In: Init. Repts. Washington: U.S. Govt. Printing Office, 1975. P. 999–1007.Cook H.E., Johnson P.D., Matti J.C., Zemmels I., Methods of sample prepa-ration and X-ray diffraction data analysis, X-ray Mineralogy Laboratory, Deep Sea Drilling Project, University of California, Riverside, In: Init. Repts. Washington, U.S. Govt. Printing Office, 1975, pp. 999–1007.

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