2.2. Основные типы почв и их сельскохозяйственное использование.

Понятие о классификации и агропочвенном районировании

Большое разнообразие почв, встречающихся на территории нашей страны, обусловлено проявлением различных форм единого почвообразовательного процесса. Развитие почвоведения и потребности сельскохозяйственного производства вызвали необходимость объединения всего многообразия почв в соответствующие группы. Для этого создана классификация, под которой понимают группировку почв по их происхождению, важнейшим свойствам и особенно плодородию. Почвы подразделяются на типы, подтипы, роды, виды, разновидности и разряды.

Тип почвы - основная классификационная единица, характеризующая общностью свойств, обусловленных сходными режимами и процессами почвообразования, и единой системой основных генетических горизонтов. Основные типы почв: подзолистые, дерновоподзолистые, серые лесные, черноземные, каштановые, болотные, сероземы и др.

Подтип почвы - классификационная единица в пределах типа, характеризующаяся качественными отличиями в системе генетиче-

ских горизонтов и по проявлению налагающихся процессов, характеризующих переход к другому типу. Например, в типе черноземных почв выделяют подтипы оподзоленных, выщелоченных, типичных, обыкновенных и южных.

Род почвы - классификационная единица в пределах подтипа, определяемая особенностями состава почвенно-поглощающего комплекса, характером солевого профиля, основными формами новообразований, например, чернозем южный солонцеватый.

Вид почвы отражает степень развития подзолообразовательного процесса, глубину и степень гумусированности, засоленности и др. (например, дерновосреднеподзолистая, чернозем типичный мощный).

Разновидность характеризует гранулометрический состав верхних горизонтов и почвообразующих пород (суглинистая, супесчаная и т.д.).

Разряд - подразделение почв по генезису их материнских пород (моренные, лессовые, шоколадные глины и т.д.).

Полное название почвы дается с учетом всех перечисленных классификационных единиц: например, чернозем (тип) обыкновенный (подтип) солонцеватый (род) среднемощный (вид) тяжелосуглинистый (разновидность) на лессовидном суглинке (разряд).

Почвенно-географическое районирование основано на учении о зональном распределении почв. Широтный зональный характер факторов почвообразования (в основном климата, растительности) вызывает и зональное распределение почв. Смена климата, растительности с севера на юг обусловливает и последовательную смену тундровых почв подзолистыми, подзолистых - дерново-подзолистыми, последние сменяются серыми лесными, а затем черноземными, которые сменяют каштановые, после которых идут сероземы, и т.д. ^

Это распределение положено в основу географического районирования почв, согласно которому для равнинных территорий выделены следующие почвенно-географические единицы: зона, подзона и провинция. Почвенная зона - территория с преобладанием какого-либо типа почв или сочетания типов. Она включает почвенные подзоны. на которых распространен определенный подтип почвы (например, подзона выщелоченных черноземов). Часть подзоны, которая отличается по климату, рельефу, называют провинцией. В горных районах наблюдается вертикальная зональность.

Некоторые почвенные типы встречаются в разных зонах: солонцы, солончаки, солоди и др. Такие почвы называют интразонапьны-ми.

На территории России с севера на юг выделяются следующие почвенно-географические зоны: 1) тундровая арктическая и субарктическая с преобладанием арктических и тундровых почв; 2) таежно-лесная с преобладанием подзолистых, дерново-подзолистых и болотных почв; 3) лесостепная с преобладанием серых и темно-серых лесных почв; 4) степная с различными подтипами черноземных почв; 5) сухостепная с преобладанием каштановых и темно-каштановых почв; 6) пустынно-степная с каштановыми и бурыми почвами, такырами; 7) предгорно-полупустынная с преобладанием сероземов; 8) влажных субтропиков с красноземами и желтоземами.

Почвы тундровой зоны расположены по побережью Северного Ледовитого океана и занимают обширную территорию, площадь которой составляет 180 млн га. Они формируются в условиях сурового климата с коротким летом и длительной холодной зимой.

Почвообразовательный процесс протекает при низких температурах, избытке влаги и небольшом количестве растительного опада. Переувлажнение обусловливает развитие восстановительных процессов и образование закисных соединений железа, марганца, поэтому здесь преобладают тундровые глеевые в северной подзоне и тундровые глеевые оподзоленные почвы в лесотундре. Они бедны гумусом (1-2%), имеют кислую реакцию.

Северную часть тундры используют как пастбища для оленей и охотничьего промысла, а южную - для выращивания раннего картофеля, овощей и кормовых культур, особенно трав. На тундровых почвах необходимо вносить органические удобрения в высоких дозах, проводить осушение и подбирать скороспелые сорта культур.

Почвы таежно-лесной зоны распространены на обширной площади - 1150 млн га, или 52% территории РФ. Для этой зоны характерны три процесса почвообразования: подзолистый, дерновый и болотный. В зависимости от условий каждый процесс может сменяться другим, изменять направленность почвообразования и свойства почвы, образовывать подзолистые, дерново-подзолистые и болотные почвы.

Подзолистые и дерново-подзолистые почвы формируются в условиях умеренно континентального климата, со среднегодовым количеством осадков 600-700 мм, на моренных отложениях, а также на покровных глинах и суглинках.

Подзолистый почвообразовательный процесс проявляется под лесной растительностью при промывном водном режиме, который обусловливает сквозное промачивание профиля и вымывание веществ. Растительный опад подвергается грибному разложению,

вследствие чего образуется большое количество фульвокислот и водорастворимых органических кислот. При отсутствии карбонатов кальция и магния кислоты разрушают минеральную часть почвы, взаимодействуют с обменными катионами (Са²⁺, Mg²⁺, К⁺) и полуторными окислами, образуя растворимые в воде соли. С током воды они выносятся в нижние горизонты, а нерастворимые соединения Si0₂ остаются на месте разрушения, образуя подзолистый горизонт.

В зависимости от характера увлажнения подзолистые почвы подразделяются на два подтипа: подзолистые и глеево-подзолистые, а дерново-подзолистые - на дерново-подзолистые и дерновоподзолистые глееватые. По степени выраженности подзолистого процесса подзолистые почвы делят на виды: слабоподзолистые - горизонт А₂ выражен пятнами; среднеподзолистые - горизонт А₂ выражен хорошо; сильноподзолистые - горизонт А₂ по мощности превышает гумусовый горизонт; подзолы - горизонт Aj выражен резко при отсутствии гумусового слоя.

Строение почвенного профиля дерново-подзолистых почв представлено на рисунке 4.

Профиль целинных суглинистых дерново-подзолистых почв состоит из горизонтов А₀ + Aj+ А₂+ (А,В) + В + С.

А₀- лесная подстилка, перемешанная с травянистым войлоком, или чистый травянистый войлок. Мощность незначительная и не превышает 3-5 см.

А, - гумусовый или перегнойно-аккумулятивный горизонт серого или светло-серого цвета, с непрочной комковатой структурой, переплетен корнями растений. Мощность чаще всего не превышает 15-18 см.

К следующему горизонту переход резкий.

А₂ - подзолистый, или элювиальный горизонт, бесструктурный, белесый, слегка уплотнен, заметно опесчанен. В нижней ча-Рис. 4. Профиль ^ _сти может содержать новооброзования же-дерново-подзолистой _{леза в виде} р_жавь1Х точечных или размы-почвы _{тых 0Х}р_ИСХЫх пятен.

В иллювиальный горизонт, или горизонт вмывания, бурый или коричнево-бурый, очень плотный, глыбистый или ореховатый, с большим количеством новообразований же-

леза в разнообразной форме. В следующий горизонт переходит постепенно.

С - материнская порода, вид и свойства которой зависят от ее происхождения.

Почвы подзолистого типа имеют неблагоприятные для растений химические и физические свойства, кислую реакцию (pH водный -4-5,5), низкое содержание гумуса (1-2,5%), бедны питательными веществами, слабооструктурены. При использовании их под пашню необходимо вносить органические и минеральные удобрения в больших дозах, проводить известкование, углубление пахотного слоя, вводить в севообороты многолетние бобовые травы. На склоновых участках подзолистые почвы подвержены водной эрозии. При окультуривании почв подзолистого типа на них можно получать высокие урожаи картофеля, льна, зерновых, многолетних трав, овощей, а также использовать под луга и пастбища.

Дерновые почвы формируются под луговой травянистой растительностью на карбонатных почвообразующих породах. Хорошо развитая растительность поставляет ежегодно до 10-12 т/га органического вещества, а вместе с ним и большое количество зольных элементов. Насыщенность дерновых почв основаниями (80-90%), слабощелочная реакция и обилие органического вещества благоприятствуют накоплению в них гумуса, улучшению структуры, водных и воздушных свойств этих почв. Поэтому дерновые почвы имеют гумусовый горизонт мощностью более 20 см, pH водной вытяжки составляет 7,5-8, высокое содержание гумуса (8-10%) и богаты питательными веществами.

Дерновые почвы распространены в северо-западных районах Нечерноземной зоны и на Дальнем Востоке.

Болотные почвы. Возникновение болот связано с постоянным избыточным увлажнением, которое обусловлено близким залеганием грунтовых вод или застаиванием воды на поверхности почвы при наличии в профиле водоупорных глинистых прослоек. Влаголюбивая растительность (сфагновые мхи, осоки) поставляет много влагоемкой органической массы, что усиливает переувлажнение. При недостатке кислорода замедляются темпы минерализации и гумификации органического вещества. В этих условиях на поверхности накапливаются неразложившиеся и полуразложившиеся растительные остатки в виде торфа. По происхождению болотные почвы делят на болотные верховые (торфяные и торфяно-глеевые) и болотные низинные (торфяные и торфяно-глеевые). Кроме того, выделяют переходные болотные почвы.

Наиболее высоким плодородием отличаются низинные и переходные торфяные почвы. Они имеют близкую к нейтральной и нейтральную реакцию (рН_вод...... 5,5-6,2), содержат много азота (3-4%) в

связанной форме. Однако они бедны фосфором, калием и микроэлементами, поэтому после осушения низинных болот необходимо вносить фосфорные и калийные удобрения и микроэлементы. На них выращивают овощные и кормовые культуры, используют в качестве сенокосов и пастбищ.

Почвы верховых болот в первую очередь нуждаются в известковании и отводе избыточной влаги.

Почвы лесостепной зоны занимают площадь 155 млн га, или около 7% территории страны. Лесостепная зона простирается узкой полосой между таежно-лесной зоной на севере и степной на юге. Там преобладают серые лесные и темно-серые лесные почвы.

Серые лесные почвы сформировались в условиях умеренно теплого климата (среднегодовое количество осадков 300-560 мм), равнинного, волнистого рельефа с понижениями и оврагами, на лессовидных суглинках и глинах. Характерно, что все выпадающие осадки в зоне почти полностью испаряются. Серые лесные почвы образовались под луговой, степной растительностью и частично под покровом осветленных широколиственных лесов. Обилие растительного опада в условиях сезонного увлажнения, насыщенность лессов и лессовидных суглинков основаниями, слабокислая реакция усиливают дерновый почвообразовательный процесс и способствуют накоплению гумуса и питательных веществ. Бобовые растения обогащают почву азотом, улучшают качественный состав гумуса и создают в нем равное соотношение гумино-вых кислот и фульвокислот. Мощность гумусового слоя серых лесных почв составляет 20-45 см, содержание гумуса достигает 3-5%. В состав поглощенных катионов входят Са²⁺ и Mg²⁺, что обусловливает слабокислую или близкую к нейтральной реакцию и емкость поглощения 20-30 мг-экв/100 г почвы. Почвы пригодны для возделывания озимых и яровых хлебов, картофеля, кукурузы на силос и других культур (рис. 5).

По содержанию гумуса, мощности гумусового горизонта серые лесные почвы подразделяются на светло-серые (А_; до 20 см, гумуса до 3%), серые (А, до 25 см, гумуса 3-5%) и темно-серые (А, до 35 см, гумуса более 5%).

Агротехнические мероприятия по повышению плодородия этих почв включают известкование и углубление пахотного слоя (особенно светло-серых почв), применение всех видов удобрений, почвозащитных севооборотов и противоэрозионной обработки почвы на склоновых землях, посевы промежуточных культур.

Профиль этих почв состоит из горизонтов А₀ + А,+ А,А₂+ А₂ В + В + С.

А₀ - подстилка небольшой мощности, состоящая из лиственного опада и травянистого войлока. В пахотных почвах отсутствует.

А - гумусовый горизонт, светло-серый, серый или темносерый, комковатой или ореховатой структуры, мощностью до 30-40 см. В следующий горизонт переходит постепенно.

А,А₂ - оподзоленный горизонт, светло-серый, ореховатый, с хорошо заметной кремнеземистой присыпкой на гранях структурных отдельностей. В различных серых почвах проявляется по-разному: в светло-серых заметен хорошо и достигает значительной мощности, в темно-серых отсутствует.

А₂В - переходный к иллювиальному горизонту, плитчато-орехо-ватой или ореховатой структуры с кремнеземистой присыпкой.

В - иллювиальный горизонт темного, коричневого цвета с хорошо выраженной ореховатой или ореховато-призматической структурой, плотный. Верхняя часть слегка осветлена, на гранях структурных отдельностей заметна кремнеземистая присыпка.

С - материнская порода, представлена обычно лессовидными суглинками. Верхняя часть породы не содержит карбонатов, вскипает от действия кислоты обычно на глубине 130-150 см.

Черноземные почвы лесостепной и степной зон широко распространены на территории России. Они являются своеобразной житницей страны.

Образование черноземных почв характеризуется значительным накоплением гумуса, его закреплением, отсутствием разрушения минеральной части и небольшим выносом солей карбонатов.

Разнообразная травянистая растительность, имеющая мощную корневую систему и состоящая из злаковых, бобовых и других растений, поставляет ежегодно до 20 т/га растительного опада. Растительные остатки содержат значительное количество зольных элементов и азота. Благоприятный гидротермический режим, насыщенность поглощающего комплекса основаниями (Са²⁺, Mg²⁺, К⁺) создают нейтральную реакцию среды, хорошие физико-химические условия для бактериального разложения и гумификации раститель-

ных остатков. Процесс гумификации происходит с преобладанием гуминовых кислот и их закреплением. Поэтому процессы гумусонакоплеиия преобладают над разрушением органического вещества. В верхней части профиля под действием растений, микрофлоры происходит биологическая аккумуляция азота, фосфора, калия и других элементов.

Черноземы образовались под обильной степной растительностью, в условиях равнинного рельефа, умеренно теплого климата и ограниченного количества осадков (не более 300-500 мм в год); коэффициент увлажнения меньше 1. Это обусловливает непромывной или периодически промывной тип водного режима. Они имеют следующее строение профиля (рис. 6).

Профиль целинных черноземов состоит из горизонтов А₀+ А + Bj + В_{2 +} С.

А₀ - травянистый войлок мощностью 3-4 см, состоящий из неразложившихся или полуразложившихся растительных остатков.

А - гумусовый, или перегнойно-аккумулятивный горизонт черного цвета, зернистой или комковато-зернистой структуры, мощностью до 50-60 см. В следующий горизонт переходит постепенно.

В, - нижняя часть (продолжение) гумусового горизонта, несколько светлее по сравнению с горизонтом А, часто имеет буроватый оттенок, структура зернисто-ореховатая, комковато-ореховатая или комковатая.

Структурные агрегаты более крупные, чем в горизонте А. Мощность колеблется от 40 до 60 см.

В₂- горизонт переходный от гумусового к материнской породе. По окраске пестрый: часть его представлена гумусовыми языками, другая имеет цвет материнской породы. Структура комковатая, а в нижней части горизонта комковато- или ореховато-призматическая.

С - материнская порода, представлена обычно палевым лессом или лессовидным суглинком, содержит новообразования карбонатов в виде белоглазки (округлые желтовато-белые пятна) и мицелия. Бурно вскипает под действием кислоты. Почвообразующими породами служат в основном карбонатные лессы, лессовидные суглинки и глины.

В черноземных почвах много гумуса (5-10%), что обусловливает благоприятные для растений физические, химические и биологические свойства. Содержание водопрочной структуры в них составляет 60-70%, пористость - более 60%. Черноземы имеют высокую степень насыщенности основаниями (75-95%), нейтральную реакцию среды. Черноземы делят на оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные, южные.

Высокое плодородие черноземных почв позволяет возделывать на них озимую и яровую пшеницу, сахарную свеклу, подсолнечник, кукурузу на зерно и силос, рис и кормовые культуры. Однако недостаток воды зачастую лимитирует урожайность, поэтому к основным мероприятиям следует отнести орошение, снегозадержание, введение чистых и кулисных паров, почвозащитных севооборотов, плоскорезную обработку, лесозащитное разведение. Эффективно и применение фосфорных удобрений.

Почвы зоны сухих степей занимают площадь 107,4 млн га. В этой зоне формируются каштановые почвы. Образуются они в условиях жаркого сухого климата, малого количества осадков (150-200 мм в год), под изреженной полынно-типчаковой и ковыльной растительностью. Почвообразующими породами служат в основном карбонатные лессы и лессовидные суглинки. Малое количество поступающих растительных остатков и неблагоприятные условия гумификации ослабляют развитие дернового процесса. Усиление аэробных условий в периоды увлажнения приводит к интенсивной минерализации органического вещества, поэтому в каштановых почвах гумуса накапливается сравнительно немного (2,5-4%). В ППК присутствует натрий, что придает им солонцевато сть.

Каштановые почвы характеризуются слабощелочной реакцией, незначительной водопрочностью структурных агрегатов и удовлетворительными физическими свойствами. В зависимости от содержания гумуса эти почвы подразделяются на светло-каштановые (гумуса 2-3%), каштановые (3-4%) и темно-каштановые (более 4%).

Сероземы формируются в предгорных районах Средней Азии, Закавказья и занимают площадь 33 млн га. Образование их обусловлено цикличностью периодов высокой и низкой биологической активности почв обилием тепла и влаги весной, высокими температурами воздуха и иссушением почвы летом. В этих условиях процессы минерализации органических веществ преобладают над процессами гумификации. Поэтому сероземы отличаются низкой гумусирован-ностью (2-4%), слабой дифференциацией профиля, щелочной реак-

цией и невысоким содержанием азота (0,14-0,35%), фосфора (0,10,3%) и калия (1,5-3%).

Засоленные почвы. К засоленным почвам относят солончаки и солонцы. Они встречаются в зоне образования каштановых, черноземных почв и сероземов, занимают 52,3 млн га.

Солончаки - почвы, содержащие вредные для растений водорастворимые соли (более 1-2%) в верхнем горизонте. Среди солей чаще всего присутствуют хлориды и сульфаты натрия и калия, бикарбонат и карбонаты натрия. Причинами засоления служат подъем солей с грунтовыми водами, перенос солей с водой корнями солеустойчивых растений из глубоких слоев почвы в верхние, поступление солей с оросительными водами, перенос ветром и др.

Солонцы представляют собой почвы, поглощающий комплекс которых насыщен обменным натрием до 20-40%. По теории К.К. Ге-дройца, они образуются при рассолении солончаков в условиях периодического промачивания профиля и большого количества натриевых солей в почвенном растворе. Наличие обменного натрия придает солонцам щелочную реакцию (pH 8-9), способствует распаду и выносу почвенных коллоидов вниз по профилю, что делает их бесструктурными. При увлажнении солонцы набухают, становятся вязкими, а при высыхании цементируются и растрескиваются. По мощности надсолонцового горизонта (А) солонцы подразделяют на корковые (менее 5 см), мелкие (5-10 см), средние (10-18 см) и глубокие (более 18 см).

Основные мероприятия при освоении солончаков - дренаж и промывка их пресными водами для удаления солей. Для окультуривания солонцов применяют гипсование с последующими промывками, снегозадержание, трехъярусную вспашку, внесение навоза и др. На засоленных почвах возделывают солеустойчивые культуры: люцерну, житняк, сорго, кормовую свеклу, донник и др.