Ферраллитные почвы

Ферраллитные почвы — это класс почв, формирующихся в условиях влажного тропического и субтропического климата, для которых характерно интенсивное выветривание первичных минералов, накопление в профиле оксидов и гидроксидов железа и алюминия (гематита, гётита, гиббсита) и, как следствие, яркая окраска — от красной до жёлтой. Относятся к почвам тропического пояса, занимают значительные площади в Южной Америке, Африке, Юго-Восточной Азии и Австралии. В России распространены крайне ограниченно, встречаясь лишь на юге Дальнего Востока (Приморье) и на Черноморском побережье Кавказа.

Генезис и условия формирования

Ферраллитные почвы образуются в результате длительного и интенсивного процесса ферраллитизации — химического выветривания горных пород в условиях тёплого и влажного климата. Основные условия их формирования:

• Климат: тропический или субтропический с высокой среднегодовой температурой (выше 20 °C) и большим количеством осадков (1500–3000 мм в год). Обилие влаги и тепла ускоряет гидролиз первичных силикатов.
• Растительность: преимущественно влажные тропические леса (гилеи), реже — саванны с высокотравьем. Растительный опад (до 10–20 т/га в год) обеспечивает постоянный приток органического вещества, которое быстро минерализуется микроорганизмами.
• Рельеф: преимущественно выровненные поверхности (плато, пенеплены) или пологие склоны, где обеспечивается хороший дренаж. На крутых склонах эрозия препятствует накоплению мощного почвенного профиля.
• Почвообразующие породы: кислые и основные магматические породы (граниты, базальты, габбро), а также продукты их переотложения. Наиболее богатые ферраллитные почвы формируются на базальтах и других породах с высоким содержанием железа и алюминия.

В ходе ферраллитизации происходит почти полное разрушение первичных минералов (полевых шпатов, слюд, пироксенов) с выносом щелочных и щелочноземельных элементов (калия, натрия, кальция, магния) и кремнезёма. В остатке накапливаются устойчивые вторичные минералы: оксиды и гидроксиды железа (Fe₂O₃, FeOOH) и алюминия (Al(OH)₃), а также каолинит. Именно эти соединения придают почве характерную красную, красно-жёлтую или жёлтую окраску.

Морфологическое строение

Профиль ферраллитных почв обычно мощный (до 2–5 м и более) и слабо дифференцирован на генетические горизонты. Типичное строение:

• A₀ (A₀A₁) — лесная подстилка или дернина (мощностью 1–5 см), состоящая из опада листьев, веток и плодов.
• A₁ — гумусово-аккумулятивный горизонт (10–30 см), тёмно-серый или буровато-красный, рыхлый, комковато-зернистой структуры. Содержание гумуса может достигать 5–10%, но он быстро минерализуется, поэтому его количество резко убывает с глубиной.
• B — иллювиальный (метаморфический) горизонт (от 0,5 до 3–4 м), наиболее мощный. Имеет яркую красную, красно-жёлтую или охристо-жёлтую окраску. Структура ореховатая или зернистая, часто сцементированная оксидами железа в плотные конкреции (орштейны). В этом горизонте накапливаются вторичные минералы.
• C — материнская порода, часто сильно выветрелая (кора выветривания), с включениями железистых и марганцовистых конкреций, а также обломков породы.

Переходы между горизонтами постепенные, границы нечёткие. Характерно отсутствие карбонатов и легкорастворимых солей.

Классификация

В мировой классификации (WRB) ферраллитные почвы входят в реферативную группу Ferralsols. В российской классификации (1997, 2004 гг.) они выделяются в отдельный тип ферраллитные почвы, который подразделяется на подтипы:

• Красно-жёлтые ферраллитные почвы — формируются под влажными тропическими лесами, имеют наиболее мощный профиль и высокое содержание оксидов железа. Характерны для Амазонии, бассейна Конго, Юго-Восточной Азии.
• Красные ферраллитные почвы — образуются в саваннах и сухих лесах, где меньше осадков. Имеют более яркую красную окраску, часто с меньшей мощностью гумусового горизонта. Распространены в Африке (саванны Сахеля), Бразилии (серрадо), Австралии.
• Жёлтые ферраллитные почвы — встречаются в условиях избыточного увлажнения, часто на плоских дренированных участках. Окраска обусловлена преобладанием гидроксидов железа (гётита). Типичны для экваториальной Африки и островов Юго-Восточной Азии.

Свойства и характеристики

Ферраллитные почвы обладают специфическими физико-химическими свойствами:

• Кислотность: реакция среды кислая или слабокислая (pH 4,5–5,5), что связано с выщелачиванием оснований и накоплением алюминия.
• Поглотительная способность: низкая (ёмкость катионного обмена (ЕКО) — 5–15 мг-экв/100 г почвы), что обусловлено преобладанием каолинита и оксидов, которые не удерживают катионы.
• Содержание гумуса: в верхнем горизонте может быть высоким (до 5–10%), но гумус быстро минерализуется, и его запасы невелики. Гумус фульватного типа, обогащён азотом.
• Минералогический состав: преобладают каолинит, гётит, гематит, гиббсит, а также кварц. В нижних горизонтах могут встречаться конкреции оксидов марганца.
• Физические свойства: высокая водопроницаемость, хорошая аэрация, но низкая влагоёмкость. Почвы часто рыхлые, легко поддаются эрозии. При высыхании могут образовывать твёрдую корку.
• Питательный режим: бедны доступными формами фосфора, калия и микроэлементов (цинка, меди, молибдена). Азот быстро минерализуется и вымывается. Высокое содержание алюминия может быть токсичным для многих культурных растений.

Сельскохозяйственное использование

Ферраллитные почвы традиционно используются в тропическом земледелии, но их плодородие ограничено. Основные проблемы:

• Низкая естественная продуктивность из-за быстрой минерализации гумуса и выноса питательных веществ.
• Высокая кислотность и токсичность алюминия.
• Склонность к эрозии при сведении лесов и неправильной обработке.
• Быстрое истощение при интенсивном земледелии без внесения удобрений.

Для повышения продуктивности применяют:

• Известкование для снижения кислотности и нейтрализации алюминия.
• Внесение фосфорных и калийных удобрений (особенно фосфоритной муки, которая медленно растворяется в кислой среде).
• Использование органических удобрений (навоз, компост, сидераты) для поддержания гумусового состояния.
• Применение микроудобрений (цинк, медь).
• Агротехнические приёмы (террасирование, мульчирование, минимальная обработка почвы) для борьбы с эрозией.

Основные культуры, возделываемые на ферраллитных почвах: кофе, какао, чай, масличная пальма, каучуконосы (гевея), тропические фрукты (бананы, ананасы, манго), сахарный тростник, рис, кукуруза, маниок. В России (Приморье, Черноморское побережье) на красно-жёлтых ферраллитных почвах выращивают чай, цитрусовые, виноград, декоративные растения.

Экологическое значение

Ферраллитные почвы играют важную роль в глобальных биогеохимических циклах. Они являются крупным резервуаром углерода (в виде гумуса и органического вещества), а также железа и алюминия. Их разрушение (эрозия, дефорестация) приводит к значительным выбросам CO₂ в атмосферу. Кроме того, эти почвы обладают высокой способностью к фиксации фосфора, что снижает его доступность для растений, но может предотвращать эвтрофикацию водоёмов.

Распространение в России

В России ферраллитные почвы встречаются в двух регионах:

• Приморский край (юг Дальнего Востока) — на склонах Сихотэ-Алиня, под широколиственными и хвойно-широколиственными лесами. Здесь они представлены красно-жёлтыми ферраллитными почвами, сформированными на продуктах выветривания базальтов и андезитов. Их площадь невелика (около 0,5% территории края).
• Черноморское побережье Кавказа (Краснодарский край, Абхазия) — в зоне влажных субтропиков, под колхидскими лесами. Здесь распространены краснозёмы (ферраллитные почвы с высоким содержанием оксидов железа) и желтозёмы. Они используются для выращивания чая, цитрусовых, винограда.

Источники

1. Ковда В. А. Основы учения о почвах. — М.: Наука, 1973.
2. Добровольский Г. В., Урусевская И. С. География почв. — М.: Изд-во МГУ, 2004.
3. Классификация и диагностика почв России. — Смоленск: Ойкумена, 2004.
4. World Reference Base for Soil Resources (WRB). — FAO, 2014.
5. Почвоведение / Под ред. В. А. Ковды, Б. Г. Розанова. — М.: Высшая школа, 1988.