Основными условиями проявления болотного процесса является переувлажнение почвы за счет застоя поверхностных вод или близкого залегания подгрунтовых вод и наличие болотной растительности.
Сутью болотного почвообразовательного процесса является особенная трансформация в аэробных условиях растительных органических остатков (торфообразования) и минеральной части почвы (оглеенния).
Торфообразование — это процесс накопления на поверхности почвы неразложившихся или полуразложившихся решеток болотной (гигрофитной) растительности в результате слабой их минерализации и гумификации в анаэробных условиях избыточного увлажнения. В торфообразовании принимают участие сфагновые мхи, кукушкин лен, осоки, камыш, рогоз, клюква, багульник, из деревьев и кустарников — ива, ольха, береза, осина, сосна и др.
Образование торфа — это сложный биохимический процесс консервирования решеток болотной растительности органическими кислотами, которые выделяют анаэробные микроорганизмы во время брожения. Сопровождается этот процесс образованиям недоокисленных токсичных газов: метан, аммиак, фосфин, сероводород и тому подобное.
В состав торфа входят решетки растений, которые сохранили клеточное строения, разные промежуточные органические продукты распада, небольшое количество гумусоподобнных, и минеральных веществ, которые попадают в растения из подгрунтовых вод. Глубина торфа увеличивается очень медленно (1,5— 2,0 мм за год). За длительное время слой торфа может достигать больше 10 м. В этом случае нижние слои торфа превращаются в органогенную горную породу.
При образовании торфа биологический круговорот биофильних веществ сужается. Зольные элементы и азот на длительное время остается в форме органических соединений и постепенно выходит из процесса почвообразования.
|
|
Оглеенние — это сложный биохимический восстановительный процесс, который происходит в анаэробных условиях при наличии органических веществ и при участии анаэробных микроорганизмов.
Органические кислоты и сероводород, которые образовались в результате анаэробной трансформации остатков болотной растительности, разрушают минеральную часть почвы. В первую очередь разрушаются кристаллические решетки алюмине-ферумсиликатов. При этом накапливается токсичный подвижной алюминей, который вызывает подкисление почвы. Освобожденные из силикатов катионы образуют коллоидные и ионные растворы гидрооксидов железа, алюминия, кремневую кислоту и другие соединения. Из этих веществ в почве образуются вторичные глинистые минералы. Благодаря дисперсии этих минералов и накоплению кремневой кислоты переувлажненная оглеенная почва приобретает липкость, пластичность, вязкость, и теряет пористость.
Освобожденые из минералов и органических соединений элементы с непостоянной валентностью (Fe, Mn, P, S, N, C) в анаэробных условиях переходят в форму закиси. В процессе возобновления этих элементе принимают участие анаэробные микроорганизмы, которые используют химически связанный кислород из окислительных соединений для дыхания. Процессы возобновления также осуществляются химическим путем благодаря продуктам жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов (H2s, H2).
Самой характерной особенностью глинистого процесса является возобновление окислительного железа к токсичной закиси. При длительном переувлажнении защитное железо реагирует с гидрооксидами кремния и алюминия, в результате чего образуются вторичные алюмине-ферумсиликаты. Накопление их в почве обусловливает формирование глинистых горизонтов.
|
|
В результате взаимодействия защитного железа с фосфатами в оглееных горизонтах также образуется вивианит Fe3(PО4) 2 · 8Н2О. Этот минерал вместе со вторичными алюмине-ферумсиликатами предоставляет глинистым горизонтам сизый, зеленоватый и голубой оттенок. При взаимодействии железа с углекислым газом в анаэробных условиях образуется двууглекислое железо Fe(HСО3) 2.
В условиях периодического переувлажнения почвы соединения железа могут находиться то в закиси, то в окислительной, формах. При изменении анаэробных условий на аэробные соединения закисей железа окисляются с образованием минералов группы лимониту Fe2О3 · NН2О. В местах аэрации оглееных горизонтов эти минералы обусловливают наличие ржаво-охровых пятен, пунктаций, прослоек, конкреций, в виде бобовой руды.
В переувлажненной почве при участии анаэробных микроорганизмов нитраты возобновляются к аммиаку, или в почве происходят процессы денитрификации. Эти процессы ведут к потере азота почвой. В анаэробных условиях сульфаты возобновляются к H2S, фосфаты — к PН3, образуются токсичные подвижные соединения. В целом оглеенние значительно ухудшает агрономический свойства почв за счет создания неблагоприятных водно-воздушного и питательного режимов, накопление токсичных веществ и повышение кислотности.
За болотным процессом почвообразования формируются интразональные почвы: болотные, торфово-болотные и лучно-болотные.