Особенности условий формирования и развития дерновых почв, связанных с участием, главным образом, двух процессов — дернового, приводящего к накоплению в верхней части профиля значительного количества органических веществ вследствие бурного роста травянистой растительности, и подзолообразовательного, ведущего к энергичной минерализации гумуса и интенсивной миграции органических и минеральных веществ по профилю, определяют специфику микроэлементного состава этих почв.
Характерным для профилей дерновых почв является концентрация как валового содержания, так и подвижных форм микроэлементов в гумусовом горизонте, что связано с ярко выраженным дерновым процессом, приводящим к образованию мощного гумусового горизонта. По абсолютному содержанию микроэлементов в гумусовом горизонте дерновые почвы близки к дерново-подзолистым почвам тяжелого гранулометрического состава и отличаются от последних более высоким количеством валового молибдена и подвижного цинка, что связано с действием карбонатов на подвижность данных элементов.
Второй характерной особенностью профильного распределения микроэлементов в дерновых почвах является вынос элементов из верхнего, гумусового горизонта в иллювиальный, который, как правило, находится в верхней части профиля, непосредственно под гумусовым горизонтом. Подобная закономерность прослеживается в дерново-подзолистых почвах, однако в дерновых почвах иллювиальные процессы выражены более ярко.
Специфической закономерностью является также уменьшение содержания подвижных форм большинства микроэлементов и увеличение их валового количества в нижней части профиля, что определяется сильным влиянием карбонатов на подвижность элементов, а также утяжелением гранулометрического состава нижних горизонтов.
Распределение микроэлементов по профилю дерновых почв коррелирует с изменением содержания гумуса, фосфора и калия, величиной гидролитической кислотности и суммой поглощенных оснований. Обратная зависимость проявляется между изменением содержания микроэлементов в отдельных генетических горизонтах и величиной обменной кислотности, а также степенью насыщенности почв основаниями. Подобная закономерность кривых изменения содержания микроэлементов и основных агрохимических показателей отмечалась и в дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почвах.
Как по содержанию валовых и подвижных форм микроэлементов, так и по закономерностям их распределения по профилю дерновые почвы приближаются к дерново-подзолистым тяжелосуглинистым. Однако природа формирования профильного микроэлементного состава рассматриваемых почв разная. В дерново-подзолистой почве микроэлементный состав профиля формируется под влиянием в основном двух процессов — дернового и подзолистого, причем степень выраженности того или иного процесса определяет уровень накопления или выноса микроэлементов из отдельных генетических горизонтов.
В дерновых почвах доминирующее влияние на содержание и распределение микроэлементов по профилю оказывает дерновый процесс, приводящий к концентрации элементов в гумусово-аккумулятивном горизонте. Данный процесс усиливается под влиянием густой травянистой растительности и мощной дернины.
На содержание и распределение микроэлементов в профиле дерновой почвы оказывает влияние водный режим и карбонатность. Эти процессы находят свое проявление в усилении миграции микроэлементов по почвенному профилю и в преимущественной концентрации элементов в верхней его части.
Дерновые почвы отличаются от дерново-подзолистых по запасам микроэлементов в профиле. По сравнению со средневзвешенными величинами их запасов в толще (120 см) дерново-подзолистых почв, дерновые почвы содержат в 1,5 раза больше марганца, валового молибдена, подвижных форм бора и цинка, а также отличаются более низким запасом общего кобальта, цинка и подвижного молибдена. По запасам меди, валового бора и подвижного кобальта рассматриваемые почвы сходны.
Однако по сравнению с дерново-подзолистыми почвами тяжелого гранулометрического состава дерновые почвы отличаются более низкими или сравнимыми величинами запаса как валового содержания, так и количества подвижных форм микроэлементов.
Подобные закономерности в количестве и распределении микроэлементов в данных почвах связаны, с одной стороны, с разным количеством физической глины и гумуса, а также объемной массы отдельных генетических горизонтов, с другой — особенностями свойств разных химических элементов, их подвижностью и миграционной способностью в зависимости от специфики почвенных условий.
Специфической особенностью дерновых почв является более высокое процентное содержание микроэлементов в гумусовом и подпахотном (иллювиальном) горизонтах, а также в почвообразующей породе от общего их запаса в профиле, по сравнению с дерново-подзолистыми почвами. Так, в гумусовом горизонте данных почв содержится от 20 до 35%, а в иллювиальном — от 10 до 20% от общего запаса микроэлементов в профиле, т. е. в верхних его горизонтах сконцентрировано от 30 до 50% микроэлементов.
О значительной дифференциации профилей дерновых почв, сформировавшихся на разных почвообразующих породах, свидетельствуют величины и закономерности вертикального распределения коэффициентов накопления. Сравнительно высокие значения этих коэффициентов характерны для профилей почв, сформировавшихся на моренных карбонатных и водно-ледниковых суглинках, значительно ниже — на озерно-ледниковых безвалунных глинах.
По сравнению со средними величинами коэффициентов почвенной дифференциации валовых и подвижных форм микроэлементов в дерново-подзолистых почвах в дерновых они ниже для большинства элементов, что свидетельствует о более интенсивных процессах миграции и перетрансформации элементов в последних. Характер накопления подвижных форм микроэлементов в генетических горизонтах дерновых и дерново-подзолистых почв имеет сходные черты, характеризующиеся относительно высокой концентрацией меди и марганца и низкой — молибдена и цинка. В целом подвижные формы микроэлементов по способности к накоплению в генетических горизонтах дерновых почв можно расположить в следующий убывающий ряд: Cu > Mn > B > Co > Mo > Zn.
Подобная закономерность нарушается в распределении валового содержания микроэлементов. В отличие от дерново-подзолистых почв, которым характерно более высокое накопление валового кобальта, бора и низкое — меди, марганца, молибдена, в дерновых почвах имеет место большая аккумуляция меди, марганца и бора, что связано с более высокой биологической активностью данных почв.
Сходные черты наблюдаются и в закономерностях распределения микроэлементов по профилю дерновых и дерново-подзолистых тяжелосуглинистых почв. Максимум накопления элементов характерен для иллювиального и гумусового горизонта. Однако в дерновых глеевых почвах имеет место значительное обеднение микроэлементами нижней части профиля, что связано с активным действием карбонатов на подвижность элементов, а также повышенной миграционной способностью ряда элементов в данных почвах.
Как в дерново-подзолистых, так и в дерновых глееватых почвах отношение коэффициентов накопления микроэлементов в иллювиальном горизонте к величинам среднего значения коэффициентов почвенной дифференциации в профиле больше единицы, что свидетельствует о более интенсивно идущих иллювиальных процессах по сравнению с накоплением микроэлементов в профиле. Однако в отличие от дерново-подзолистых почв в дерновых почвах вынос валовых форм микроэлементов в иллювиальный горизонт более энергичен, чем подвижных, что, несомненно, связано с более сильным закреплением последних в гумусово-аккумулятивном горизонте.
Об интенсивно идущих иллювиальных процессах в дерновых почвах свидетельствуют и значения коэффициентов иллювиальности. Для валовых форм микроэлементов они изменяются от 1,04 до 1,51, а элементы по величинам данных коэффициентов можно расположить в убывающем ряду: Mn > Co > B > Zn > Мо > Cu, который во многом сходен с аналогичным рядом для дерново-подзолистых почв. Отличие заключается в более интенсивном вымывании из гумусового горизонта дерновых почв валового марганца и кобальта.
Значения коэффициентов иллювиальности для подвижных форм микроэлементов в рассматриваемых почвах изменяется от 0,98 до 1,3 ,и убывающий ряд элементов имеет следующий вид: Mn > Cu > Со > Zn > В > Мо. Данный ряд по расположению элементов близок к аналогичному ряду, характерному для дерново-подзолистых почв.
Количественная сторона биогенной аккумуляции микроэлементов в гумусово-аккумулятивном горизонте дерновых почв отражена в величинах коэффициентов биологического накопления. Более высокие значения коэффициентов биогенной аккумуляции отмечены в почвах, сформировавшихся на карбонатных и водно-ледниковых суглинках, причем они более значительны для подвижных форм микроэлементов, по сравнению с валовым. Сравнительно высокие величины коэффициентов биологического накопления микроэлементов в дерновых почвах, по сравнению с дерново-подзолистыми, свидетельствуют об их значительной аккумуляции в гумусовом горизонте, что связано здесь с повышенным содержанием органического вещества и закреплением им химических элементов.
По интенсивности биогенной аккумуляции в гумусовом горизонте дерновых почв валовые формы микроэлементов образуют убывающий ряд: B > Cu > Zn > Mn > Mo > Co и характеризуются высокой аккумуляцией меди и низкой — кобальта. Убывающий ряд биологического накопления подвижных форм микроэлементов имеет вид: Cu > Mn > B > Mo = Со > Zn и во многом сходен с аналогичным рядом для дерново-подзолистых почв, что свидетельствует об идентичности процессов биогенного закрепления микроэлементов в гумусово-аккумулятивном горизонте разных типов почв.
В содержании и распределении микроэлементов по профилю дерновых и дерново-подзолистых почв, особенно тяжелого гранулометрического состава, наблюдается значительное сходство, выражающееся в их накоплении в верхней части профиля, преимущественно в гумусовом и иллювиальном горизонте. Однако повышенная гумусированность, близкая к нейтральной реакция среды во всем почвенном профиле, особенности водно-воздушного режима и другие свойства оказывают непосредственное воздействие на интенсивность биогенной аккумуляции и на распределение микроэлементов в целом по профилю. В этих почвах хорошо выражена дифференциация профиля по микроэлементному составу.