Глава 11 ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ТИПОВ ПОЧВ
11.1. Тундровые глеевые почвы
Зона тундровых почв расположена южнее арктической, от Кольского полуострова на западе до Берингова пролива на востоке, а на юге граничит с таежно-лесной зоной. В тундровой зоне преобладающим зональным типом почв являются тундровые глеевые. Тундровые глеевые почвы имеют органогенный горизонт мощностью 5—30 см с разной степенью разложения органических веществ (от торфянистого до гумусового) и минеральный горизонт различной степени оглеения.
Почвообразующими породами являются ледниковые, морские и аллювиальные отложения. Характерной особенностью почвообразовательного процесса в зоне тундры является наличие многолетнемерзлых пород. За короткое лето верхний слой мерзлоты оттаивает на глубину от 30 до 100 см в зависимости от рельефа местности, гранулометрического состава почв и характера растительности. Почвы в долинах рек оттаивают на глубину до 2 м.
Тундра является безлесным пространством. Растительный покров разрежен, часто имеет очаговый характер. Преобладает мохово-лишайниковая растительность. Лишайники преобладают на каменистых почвах. Из кустарников встречаются черника, голубика, брусника, ерниковая растительность. На склонах южной экспозиции, по долинам рек и морскому побережью преобладают травянистые формации.
Растительность тундры имеет низкую продуктивность с небольшим ежегодным опадом (0,5—1,0 т/га). Неблагоприятный тепловой режим, слабая аэрация, низкая активность почвенной микрофлоры обусловливают замедленный темп разложения растительного опада и синтеза гумусовых веществ. Характерно на-
плсние полуразложившихся растительных остатков в почве и ^ ее поверхности. В составе гумусовых веществ преобладают ьульвокислоты (Сгк/Сфк = 0,3—0,5). В почвах тундры часто происходит оглеение из-за переувлажнения и заболачивания.
По «Классификации и диагностике почв России» (2004) преобладающими типами почв в тундре являются глееземы 0-G-CG; торфяно-глееземы T-G-CG и глееземы криометаморфические O-G-CRM-C(g). Прописная буква (g) вслед за заглавной С означает наличие сизоватых или зеленоватых тонов окраски и охристо-ржавых пятен, свидетельствующих о перераспределении оксидов железа в условиях периодического переувлажнения. Глееземы, торфяно-глееземы и глееземы криомета-морфизированные относятся к отделу глеевых почв постлитогенного ствола. Основными подтипами глееземов для северной части тундры являются типичные 0-G-CG, грубогумусированные Oao-G-CG, перегнойные Oh-G-CG. Для тундры европейской части характерны глееземы оподзоленные O-Ge-G-CG. В тундре Западной Сибири более распространены глееземы криогенно-ожелезненные O-Gcf-G-CG. Глееземы имеют кислую реакцию, на карбонатных породах нейтральную или слабощелочную. Торфяно-глееземы T-G-CG с мощностью торфяного горизонта от 10 до 50 см распространены в мохово-кустарниковой тундре в мезо- и микропонижениях. По степени разложения органогенного материала выделяют подтипы торфяно-глееземов: типичные T-G-CG; перегнойно-торфяные Th-G-CG.
Тундровые пространства используются в качестве пастбищ Для северного оленеводства. Пастбища расположены на мохо-но-лишайниковых и кустарниковых растительных формациях. Лишайниковые тундры используют как зимние пастбища, а травянистые, кустарниковые и приморские пастбища — летом.
В тундровой зоне выращивают овощи в теплицах и парниках. В открытом грунте теоретически возможно выращивание картофеля, лука, капусты, моркови и смешанных посевов кордовых культур на зеленый корм для животноводства.
Для повышения плодородия почв тундры необходимо вносить высокие дозы органических удобрений (до 200 т/га). Органические удобрения и компосты улучшают пищевой и воздушный режимы почвы, повышают активность почвенных микроорганизмов. Совместно с органическими нужно вносить и минеральные Удобрения. На глееземах с кислой реакцией необходимо проводить известкование.
11.2. Подзолистые почвы А
I
Подзолистые почвы являются преобладающим типом поч§ в таежно-лесной зоне, занимают на территории РФ боле# 100 млн га. Они образуются под хвойными лесами без травяни-* стой растительности или с моховым покрытием в условиях про! мывного водного режима. Термин «подзолистые почвы» предло! жил В. В. Докучаев. Это название происходит от русского слова «подзол». Дело в том, что цвет элювиального горизонта, выворачиваемого при вспашке, сильно напоминал золу — отсюда и народное название почв, позаимствованное учеными.
Развитие подзолистого процесса происходит при следующих условиях. Опад хвойных деревьев и мохово-лишайниковой растительности накапливается на поверхности почвы в виде лесной подстилки. Хвоя, мхи и лишайники содержат мало кальция, азота и очень много трудноразлагаемых микроорганизмами веществ (лигнин, воск, смолы, дубильные вещества). Такой состав опада разлагается преимущественно грибами. При разложении лесной подстилки накапливаются органические кислоты (лимонная, уксусная, щавелевая и др.). При малом содержании оснований в подстилке образуются фульвокислоты, более растворимая группа гумусовых соединений, обладающих кислотными свойствами. Кислые вещества попадают с водой в почву и взаимодействуют с минеральными соединениями.
При избыточном увлажнении, промывном водном режиме и действии кислых веществ происходит вымывание из верхних горизонтов почвы всех легкорастворимых веществ, прежде всего илистых минеральных частиц, а затем и устойчивых первичных и вторичных минералов. Разлагающиеся минералы попадают в почвенный раствор и перемещаются в нижние горизонты и грунтовые воды. Калий, натрий, кальций, магний вымываются в виде солей угольной и органических кислот, кремнезем в форме растворимых силикатов калия и натрия, сера в сульфатах. Железо и алюминий при оподзоливании перемещаются в форме органо-минеральных соединений.
Избыточное увлажнение почвы под лесом создает временно анаэробные условия, что приводит к образованию закисных легкорастворимых соединений железа и марганца и подвижных форм алюминия, которые вымываются из верхних горизонтов почвы. Часть вымываемых из лесной подстилки и верхних гори-
зонтов почвы веществ закрепляется в нижних горизонтах, и образуется горизонт вмывания (иллювиальный), обогащенный илистыми частицами, полуторными оксидами железа и алюминия, другая часть вымываемых веществ достигает грунтовых вод и выходит за пределы почвенного профиля.
В результате процессов разложения и вымывания растворимых веществ под лесной подстилкой формируется подзолистый горизонт. После выноса железа и марганца и накопления остаточного труднорастворимого кремнезема цвет подзолистого горизонта становится светло-серым или белесым, сходным с цветом печной золы.
Подзолистый горизонт беден элементами питания, полуторными оксидами и илистыми частицами, имеет кислую реакцию, низкую степень насыщения основаниями, становится бесструктурным или приобретает пластинчато-листовую структуру.
Таким образом, процессу оподзоливания свойственно разрушение первичных и вторичных минералов в верхней части профиля почвы и их перемещение в нижние горизонты, а также, частично, в грунтовые воды за пределы почвенного профиля.
Элювиальному процессу оподзоливания противостоит древесная растительность, которая поглощает из глубоких слоев азот и зольные элементы и частично возвращает их вместе с органическими веществами в лесную подстилку.
Высвобождающиеся при разложении лесной подстилки элементы питания вновь используются деревьями и вовлекаются в биологический круговорот.
Большое влияние на подзолистый процесс оказывает материнская порода. На карбонатных породах происходит нейтрализация образующихся кислых соединений углекислым кальцием породы и кальцием растительного опада. Катионы кальция и магния коагулируют органические соединения, гидроокиси же-лсза, алюминия и марганца, предохраняют их от вымывания из верхних горизонтов почвы. При таком сочетании факторов почвообразования формируются подзолистые почвы.
По «Классификации почв СССР» (1977) профиль подзоли-С'Ь1Х почв имеет следующее строение: на поверхности имеется лесная подстилка (Ад) от 2 до 10 см, под ней гумусовый горизонт 1—3 см (АоА,) или гумус вмыт на глубину 3—5 см (А,А2); П°Д гумусовым горизонтом расположен подзолистый (А2) различной мощности (10—40 см), затем иллювиальный горизонт (В) и ниже — материнская порода (С). Мощность профиля подзолистых почв 100—120 см.
Тип подзолистых почв по условиям формирования разделялся на два подтипа: глееподзолистые и подзолистые. Для подтипа глееподзолистых почв характерно оглеение в горизонтах А2 и А2В в виде сизовато-серых тонов окраски.
По «Классификации почв России» (2004) в таежно-лесной зоне выделены следующие типы почв: подзолистые 0-EL-BEL-ВТ-С; подзолисто-глеевые O-EL-BELg-BTg-G-CG; и торфя-но-подзолисто-глеевые T-ELg-BELg-BTg-G-CG, которые относятся к отделу текстурно-дифференцированных почв, к стволу постлитогенных почв. Из подтипов подзолистых почв в таежно-лесной зоне больше распространены типичные 0-EL-BEL-ВТ-С, грубогумусовые Oao-EL-BEL-BT-C, палево-подзолистые O-ELf-BEL-BT-C, глееватые 0-EL-BEL(g)-BTg-Cg. Подзолистые почвы имеют кислую и сильнокислую реакцию. Гумус фульват-ного типа. Насыщенность основаниями — 15—20 %. Подзолисто-глеевые почвы имеют глеевый горизонт в нижней части профиля и признаки оглеения в текстурном горизонте. Подстилоч-но-торфяный горизонт О мощностью до 10 см. Элювиальный горизонт EL серовато-белесый, иногда с сизоватым оттенком, может содержать железистые конкреции. Структура элювиального горизонта плитчатая. Переход к текстурному горизонту язы-коватый ВТу. Тип торфяно-подзолисто-глеевых почв имеет торфяной горизонт Т мощностью 15—30 см, под которым находится оглеенный элювиальный горизонт ELg с железистыми конкрециями. Торфяно-подзолисто-глеевые почвы формируются в северной и средней тайге в условиях переувлажнения.
В подзолистых и особенно подзолисто-глеевых почвах повышено содержание легкорастворимых соединений железа, алюминия и марганца, токсичных для растений. Емкость обмена от
2—17 мг-экв в подзолистом горизонте и до 22—24 мг-экв на 100 г в иллювиальном. Степень насыщенности основаниями менее 50 %, реакция почвенного раствора кислая (рНкс| = 3,2—4,3), для них характерна малая буферность. Повышенная кислотность обусловлена наличием обменных ионов водорода и алюминия.
По «Классификации почв России» (2004) выделен тип агро-торфяно-подзолисто-глеевых почв PT-(T)-ELg-BELg-BTg-G-CG. Такой тип почв формируется после осушения торфяно-подзоли-сто-глеевых почв и их освоения в сельскохозяйственном производстве. При распашке торфяного горизонта создается агрогенно-преобразованный гомогенный торфяной горизонт, подзолистый и субэлювиальный горизонты сохраняются.
Для повышения плодородия подзолистых, подзолисто-глее-вых, торфяно-подзолисто-глеевых и агроторфяно-подзолисто-глсевых почв при сельскохозяйственном использовании необходимо известкование, внесение органических удобрений, посевы многолетних трав и др.
11.3. Дерново-подзолистые почвы
Дерново-подзолистые почвы распространены в подзоне южной тайги таежно-лесной зоны, а также отдельными массивами в северной части лесостепной зоны. По «Классификации и диагностике почв СССР» (1977) они относятся к подтипу подзолистых почв, но чаще их рассматривают как самостоятельный тип. Особенность их образования заключается в развитии дернового процесса и образовании нового генетического горизонта — дернового (А,), отсутствующего в подзолистых почвах. Дерново-подзолистые почвы обладают сравнительно высоким плодородием и составляют большой фонд пахотных угодий.
Дерново-подзолистые почвы образуются под пологом смешанных широколиственно-хвойных лесов (дуб, клен, ясень, сосна и др.) в европейской части южной тайги и лиственных лесов (береза, осина) в Западной Сибири. Под пологом таких лесов хорошо развит травянистый покров, который обусловливает формирование в профиле подзолистой почвы дернового горизонта, что и приводит к образованию дерново-подзолистой почвы. Дерновый почвообразовательный процесс происходит при уничтожении леса и развитии суходольных лугов, когда подзолистый процесс сменяется дерновым и подзолистая почва постепенно изменяется в дерново-подзолистую.
Под пологом леса травянистая растительность развивается слабо и не накапливает большого количества органических веществ и элементов зольного и азотного питания растений. Органические остатки травянистых растений содержат мало питательных веществ, поэтому мало образуется гумуса в процессе почво-°бразования. Кроме того, продолжается и подзолистый процесс, который противостоит дерновому при промывном водном режиме.
Профиль дерново-подзолистых почв имеет следующее стрЯ ние: под травянистой растительностью находится дернина Я или лесная подстилка лиственных лесов мощностью 3—5 Л Дерниной называют верхний слой почвы, густо переплетенный живыми и отмершими корнями и корневищами травянист* растений. Под подстилкой формируется гумусово-элювиальньш горизонт А, мощностью от 5 до 20 см. Этот горизонт светло-сЩ рого или темно-серого цвета. Ниже дернового располагает* подзолистый горизонт А2, затем переходный А2В, иллювиальныЦ В, переходящий в материнскую породу С. Подзолистый гори* зонт имеет различную мощность в зависимости от степени выра! женности оподзоливания (10—40 см). Иллювиальный горизонт В достигает мощности 50—80 см. Мощность профиля дерно! во-подзолистых почв колеблется от 100 до 200 см. |
По содержанию гумуса дерново-подзолистые почвы делятс» на слабогумусные (2—3 %), среднегумусные (3—5 %) и высоко^ гумусные (более 5 %). ц
Распределение илистой фракции, кремнезема и полуторный окислов сходно с подзолистой почвой. Дерново-подзолистые почвы имеют кислую реакцию, степень насыщенности основаниями 60—80 %. Обменные основания представлены кальцием и магнием. Эти почвы бедны валовыми запасами и легкодоступными для растений формами азота и фосфора.
Плотность почвы увеличивается от верхних горизонтов к нижним. Общая пористость пахотного слоя почвы высока (54—56 %), в иллювиальном горизонте пористость аэрации очень низкая (3—10 %), поэтому в нижних горизонтах газообмен затруднен.
По «Классификации почв России» (2004) в южной тайге европейской части России, Западной и Восточной Сибири выделены следующие типы почв: дерново-подзолистые AY-EL-BEL-ВТ-С; дерново-подзолисто-глеевые AY-EL-BELg-BTg-G-CG; агродерново-подзолистые P-(EL)-BEL-BT-C и агродерново-подзо-листо-глеевые P-(ELg)-BELg-BTg-G-CG. Перечисленные типы почв относятся к отделу текстурно-дифференцированных почв, к стволу постлитогенных почв. Текстурно-дифференцированные почвы характерны ясной минерало-гранулометрической дифференциацией профиля с элювиальным и текстурным горизонтами. Элювиальный горизонт обеднен илом и полуторными оксидами. Реакция среды в элювиальной части профиля кислая, в нижних горизонтах нейтральная или щелочная. Такое строение профиля является результатом подзолообразовательного процес-а — разрушения минералов илистой фракции и выноса продукции разрушения в нижние горизонты и за пределы профиля. По, кпиающий комплекс в элювиальных горизонтах ненасыщен основаниями. Текстурно-дифференцированные почвы характерны ,L[>i тайги и северной лесостепи Европейской России и Сибири.
Тип дерново-подзолистых почв диагностируется по дерновому ссрогумусовому горизонту AY, элювиальному горизонту EL, который через субэлювиальный горизонт BEL переходит в текстурный ВТ. Гумусовый горизонт серого цвета, мощностью 5—15 см, постепенно переходит в светлый элювиальный горизонт. Реакция дерново-подзолистых почв кислая, возможно, нейтральная в нижних горизонтах профиля. Содержание гумуса 1,5—6,0 % в гумусовом горизонте, в гумусе преобладают фульво-кислоты: Сгк: Сфк = 0,3—0,5. Поглощающий комплекс ненасытен основаниями.
Подтипы дерново-подзолистых почв выделяются по наличию железистых агрегатов в элювиальном горизонте, признакам языковатости, оглеения. В южной тайге европейской части России более распространены подтипы типичные AY-EL-BEL-ВТ-С; дерново-палево-подзолистые AY-Elf-EL-BEL-BT-C; язы-коватые AY-EL-BEL-BTy-BT-C.
В южной тайге Сибири и широколиственных лесах Дальнего Востока преобладает подтип сегрегационно-отбеленных почв (подбелы светлые) AY-ELnn-BEL-BT-C. Эти почвы отличаются сильно осветленным элювиальным горизонтом, наличием железистых конкреций размером более 3 мм в количестве, превышающем 10 % от массы почвы этого горизонта.
Тип дерново-подзолисто-глеевых почв отличается от дерно-ко-гюдзолистых наличием глеевого горизонта G, оглеением субэлювиального BELg и текстурного Btg горизонтов. Формируется в понижениях рельефа или на малодренируемых поверхностях. Для дерново-подзолисто-глеевых почв характерна кислая реакция, в гумусовом горизонте AY преобладают фульвокислоты.
Для повышения плодородия дерново-подзолистых почв не-°бходимо осуществлять комплекс агротехнических мероприятий, включающий известкование, внесение органических, минеральных и бактериальных удобрений, рациональную обработку почвы, углубление пахотного слоя, улучшение водно-воздушного Режима, освоение севооборотов, посевы многолетних трав, особенно бобовых.
11.4. Серые почвы щ
Серые почвы являются преобладающим типом почв в севещ ной части лесостепной зоны. Они образуются под лиственным» и широколиственными лесами с хорошо развитым травянисты* покровом и на безлесных участках луговых степей. Особенна стью климата этой зоны является примерно равное соотношен™ осадков к испаряемости, коэффициент увлажнения (КУ) колеб| лется от 0,8 до 1,2. §
По обеспеченности влагой западные провинции относятся § влажным, а центральные и восточные — к полувлажным. К востс| ку возрастает континентальность климата, снижается обеспечен** ность теплом, зима становится холодной, сокращается период ве| гетации растений. Зимой почвы промерзают на глубину до 200 см!
Рельеф в европейской части зоны волнистый. Преобладаю^ щими материнскими породами являются лессы и лессовидные суглинки. Западно-Сибирская часть зоны имеет равнинный рельеф, расчлененный приречными территориями. Среди почвообразующих пород преобладают лессовидные суглинки и глины.
В Западно-Сибирской части лесостепной зоны из древесных пород преобладает береза с примесью осины. Под пологом леса встречаются черемуха, ива, калина, боярышник, смородина и др. Под лесом травянистая растительность представлена луговыми и лугово-степными травами.
На востоке лесостепной зоны преобладают сосново-березовые леса с примесью лиственницы. Под лесом развивается разнообразная травянистая растительность.
В лесостепной зоне подзолистый процесс менее интенсивен, чем в таежно-лесной. Здесь создаются благоприятные условия для развития дернового процесса и гумификации при ослаблении промывного водного режима.
В лиственных лесах с подлеском и хорошо развитой травянистой растительностью ежегодно в почву от корневых систем и на ее поверхность с опадом из листьев и веток поступает большая масса органических веществ, богатых азотом и основаниями, особенно кальцием. При разложении таких органических веществ образуются гумусовые вещества с большим содержанием гуминовых кислот. Образующиеся при разложении кислоты нейтрализуются основаниями опада, поэтому подзолистый процесс менее выражен.
Серые почвы занимают переходное положение от дерново-подзолистых южной части таежно-лесной зоны к черноземным почвам южной лесостепи. От дерново-подзолистых почв серые лесные отличаются усилением аккумулятивных процессов, более мощным гумусовым горизонтом (20—40 см), ослаблением подзолистого процесса и элювиально-иллювиальной дифференциации профиля.
Генезис и свойства серых лесных почв впервые в России изучил и описал В. В. Докучаев. Классификация серых лесных почв детализировалась Н. М. Симбирцевым, К. Д. Глинкой, И. В. Тюриным, В. Р. Вильямсом и другими почвоведами.
По современной классификации в зависимости от интенсивности гумусирования и процесса оподзоливания тип серых лесных почв разделяется на три подтипа — светло-серые, серые и темно-серые лесные почвы.
В. В. Докучаев отмечал, что светло-серые и серые почвы образовались под большим влиянием леса и меньшим влиянием травянистых растений. Темно-серые образовались под изрежен-ным лесом при интенсивном влиянии травянистой растительности.
В восточной части лесостепной зоны климат резко континентальный, поэтому здесь распространены серые лесные сезонномерзлотные почвы.
Подтипы серых лесных почв делят на роды: обычные, оста-точно карбонатные, со вторым гумусовым горизонтом и др.
На виды серые лесные почвы разделяют по мощности гумусового горизонта (А, + А,А2): маломощные — менее 20 см, среднемощные — 20—40 см, мощные — более 40 см.
Подтип светло-серых почв характеризуется большей оподзо-ленностью и маломощным гумусовым горизонтом (до 20 см). Содержание гумуса 1,5—3,0 % в европейской и до 5 % в азиатской частях лесостепной зоны. Реакция среды кислая, насыщенность основаниями 70 %. Эти почвы близки к дерново-подзолистым. Гумусово-элювиальный горизонт имеет четкие признаки оподзоленности с обильной белесой присыпкой. Светло-серые почвы бедны элементами питания.
Подтип серые почвы имеет среднемощный гумусовый горизонт 20—40 см, содержание гумуса 4—8 %. Верхние горизонты обеднены илистой фракцией, иллювиальные горизонты высокой плотности (1,5—1,65 г/см3).
Подтип темно-серые почвы имеет более мощный гумусовые горизонт (>40 см) более темной окраски. Структура комков! то-ореховатая. Содержание гумуса 5—10%, имеют слабокислущ реакцию, насыщены основаниями (80—90 %). Темно-серые по! вы содержат больше азота и фосфора, режим питания для растеШ ний благоприятен. Я
По «Классификации почв России» (2004) в лесостепной зон! выделяют следующие типы почв: серые AY-AEL-BEL-BT-Сж темно-серые AU-AUe-BEL-BT-C, темно-серые глеевые АиЩ AUe-BELg-BTg-G-CG, подбелы темно-гумусовые AU-ELnn-jij BEL-BT-C. Эти типы почв относятся к отделу структурно-диф-Я ференцированных, стволу постлитогенных почв. Я
Тип серые почвы имеет серо-гумусовый аккумулятивный ro-f'l ризонт мощностью 20—25 см, в них отсутствует элювиальный! горизонт EL. Вместо него формируется гумусово-элювиальный! горизонт AEL более светлой окраски, чем горизонт AY. Под гу-| мусово-элювиальным горизонтом формируется субэлювиальный | горизонт BEL с белесыми, бурыми и темными фрагментами, s Внизу профиля серых почв на глубине 110—120 см часто диагно- ; стируются карбонаты в виде прожилок и конкреций.
Реакция серых почв слабокислая, внизу профиля при наличии карбонатов может быть слабощелочной. Содержание гумуса в аккумулятивном горизонте 4—6 %, Сгк/Сф|< = 1.
Тип темно-серые почвы имеет аккумулятивный горизонт темного цвета мощностью 25—50 см. Содержание гумуса в горизонте AU 5—8 %.
Тип темно-серые глеевые почвы в нижней части профиля имеет глеевый горизонт G. Эти почвы формируются в пониженных местах рельефа в условиях избыточного увлажнения и неглубокого залегания грунтовых вод, образуют комплексы с серыми и темно-серыми почвами.
По «Классификации почв России» (2004) в лесостепной зоне выделяются типы антропогенно-преобразованных почв: агросерые P-(AY)-AEL-BEL-BT-C, агротемно-серые PU-(AUe)-BEL-ВТ-С, агротемно-серые глеевые PU-AUe-BELg-BTg-G-CG и др.
Агросерые и агротемно-серые почвы формируются при сельскохозяйственном освоении серых и темно-серых почв. При обработке этих почв создается гомогенный агрогоризонт, под которым находится незатронутая часть гумусового горизонта. Если гумусовый горизонт обрабатывается на всю его мощность, то под агрогоризонтом находится гумусово-элювиальный горизонт
аГЬ в серых почвах или субэлювиальный горизонт BEL в тем-но-ссрых почвах.
Плодородие антропогенно-преобразованных почв может
быть
выше или ниже плодородия естественных почв в зависимо
сти от уровня культуры земледелия.
Для повышения плодородия серых лесных почв нужно вносить органические и минеральные удобрения, углублять пахотный слой, выращивать многолетние травы, особенно бобовые, и по возможности использовать их на зеленое удобрение.
11.5. Черноземные почвы
Черноземные почвы являются преобладающим типом в межлесной части лесостепной и степной зон, на территории Российской Федерации имеют большую широтную и меридиональную протяженность, начиная от западных границ страны до районов Байкала (Минусинская котловина). На черноземах расположена половина пахотных угодий России, они обладают высоким плодородием, на этих почвах выращивают большинство сельскохозяйственных культур и развивают садоводство.
Условия для образования черноземов в этих зонах являются благоприятными. Но большая протяженность с запада на восток определяет неоднородность природных условий формирования черноземных почв.
С запада на восток уменьшается обеспеченность теплом и осадками, возрастает континентальность климата. Продолжительность периода с температурой выше +10 °С в западной части лесостепи — 150—180 дней, в восточной — 90—120 дней, а в степной зоне соответственно 140—180 и 97—140 дней. Изменяется и сумма температур выше +10 °С от 2400—3200 °С на западе, До 1400—2000 °С на востоке.
Осадков больше выпадает на западе (500—600 мм), их количество уменьшается в Поволжье и в Западной Сибири до 300—400 мм. В европейской части за летний период выпадает 30—40 % осадков, а в азиатской до 50 %. В целом для черноземной зоны характерно недостаточное увлажнение. В лесостепной зоне коэффициент увлажнения приближается к единице, а в степной зоне меньше единицы — 0,5—0,7.
Рельеф в европейской части волнистый, разделенный речными долинами, оврагами и балками. В Поволжье есть возвышен-
ности. В азиатской части черноземные почвы находятся на ра|> нинной Западно-Сибирской низменности, в предгорных облаен тях Алтая, в Минусинской котловине и на окраине предгорий Восточного Саяна. ; i
Преобладающими почвообразующими породами являются лессы, лессовидные суглинки и глины, расположенные на песчано-глинистых отложениях. Особенностью этих материнских пород является их карбонатность. В Западно-Сибирской провинции встречаются засоленные породы.
Черноземы, вероятно, образовались под травянистой растительностью и существуют в ее условиях уже не одну тысячу лет. Сохранившиеся лесные участки расположены по водоразделам, балкам и речным террасам. Травянистая растительность в лесостепной зоне состояла из бобово-злаково-разнотравных ассоциаций. Из бобовых трав — лядвенцы, люцерна желтая, рогатая, клевер люпиновидный, эспарцет, чина луговая и др. Из злаковых — костры, пырей ползучий, мятлик, ежа сборная, овсяницы, ковы-ли, вейник, тонконог, житняк и др. Среди разнотравья — колокольчики, зопник, шалфей, подмаренник, осоки, пижма, полыни, кровохлебка и др.
Травянистая растительность степной зоны была представлена разнотравно-ковыльными и типчаково-ковыльными ассоциациями. Преобладающими видами растений из разнотравья были полыни, лапчатка вильчатая, лабазник, солодка, зопник клубненосный, камфоросма, осоки, лебеда бородавчатая и др. Из злаковых трав преобладали ковыли, типчак, тонконог, волоснец, вейник наземный, тимофеевка степная, житняк и др.
В настоящее время практически все удобные площади черноземных почв распаханы и введены в сельскохозяйственное производство. Природная растительность и целинные черноземы сохранились в основном на неудобных участках (в балках, на крутых склонах, в заповедниках и других местах, неудобных, или законодательно запрещенных для ведения сельского хозяйства).
В. В. Докучаев доказал, что черноземные почвы образовались при изменении почвообразующих пород под влиянием климата, растительности и других факторов. П. А. Костычев установил важную роль корневых систем травянистой растительности в накоплении перегноя в черноземных почвах. В. Р. Вильямс отмечал, что образование черноземных почв есть результат развития дернового процесса под луговыми степями.
По современным представлениям ведущим процессом при образовании черноземов является гумусоаккумулятивный, т. е. накопление элементов питания растений и оструктуривание профиля. Важнейшая особенность биологического круговорота всшеств при образовании черноземов — ежегодное поступление в почву большой массы опада травянистой растительности, богатой азотом и зольными элементами.
Большая масса растительного опада, богатого белковым азотом и основаниями, при благоприятных водном и воздушном режимах способствовала быстрой минерализации органических всшеств и образованию гумуса. Особенно интенсивно гумусообразование происходит весной и в начале лета при оптимальной влажности почвы и благоприятствующем для микробиологических процессов температурном режиме
Богатство опада кальцием обусловливает образование биогенного кальция и его миграцию в форме Са(НС03)2. Избыток кальциевых солей и насыщение образующихся гумусовых веществ кальцием предотвращает вымывание свободных водорастворимых органических веществ.
В таких условиях органическое вещество черноземов имеет гуминовый состав гумуса (Сгк/Сфк = 1,5—2). Происходит образование сложных гуминовых кислот с высокой степенью окисления и их закрепление минеральными соединениями в виде гуматов кальция и гуминовоглинистых комплексов. Такие соединения трудно поддаются минерализации и являются потенциальным резервом элементов питания для растений (N, Р, Са, S, К, Fe и др.).
Мощное развитие дернового процесса под травянистой растительностью на черноземах и образование гуматов кальция обусловило формирование гумусово-аккумулятивного горизонта и благоприятное оструктуривание профиля почвы. Таковы общие процессы образования черноземов в пределах черноземной зоны.
В «Классификации почв СССР» (1977) выделяли следующие типы черноземов: выщелоченные, оподзоленные, типичные, обыкновенные и южные.
С изменением климата и состава растительности в широтном и меридиональном направлениях проявляются особенности образования черноземов.
В северной части лесостепи при периодически промывном водном режиме и, особенно, при временноизбыточном увлажнении происходит образование кислых соединений и вымывание
оснований из гумусового горизонта. В таких условиях образуй* ся выщелоченные и оподзоленные черноземы. Ж
В благоприятных условиях при максимальном накоплений массы травянистой растительности и оптимальном гидротермий ческом режиме в южной части лесостепной зоны образуются ти^ пичные черноземы.
К югу от типичных черноземов, в степной зоне при дефиците влаги в почве уменьшается масса растительного опада и ухудшается его состав, что обусловливает образование черноземов меньшей мощности — обыкновенных и южных.
Значительные различия в признаках и свойствах черноземов происходят и в направлении с запада на восток. В европейской части черноземной зоны почвы мало промерзают, быстро оттаивают, процессы почвообразования происходят до большей глубины, что способствует формированию черноземов с мощным гумусовым горизонтом и невысоким содержанием гумуса (3—6 %). Эти черноземы характеризуются промытостью профиля, глубоким залеганием гипса, профильной миграцией карбонатов.
В азиатской части черноземной зоны (Западная Сибирь) почвы глубоко промерзают и медленно оттаивают, уменьшается глубина распространения корневых систем растений, сокращается период разложения органических веществ. Поэтому в черноземах формируется меньший гумусовый горизонт с высоким содержанием гумуса (6—14 %).
Профиль типичных черноземов имеет следующее строение:
А — АВ — Вк — ВСК — Ск.
Характерной особенностью строения профиля черноземов является наличие темноокрашенного гумусового слоя разной мощности, который подразделяется на верхний гумусово-аккумулятивный горизонт А, темноокрашенный, переходящий в нижний горизонт АВ, темно-серый, с буроватым оттенком до гумусовых затеков. Общая мощность гумусового слоя у типичных черноземов колеблется от 90 до 120 см, может быть и больше. Ниже гумусового слоя расположен переходный к породе горизонт В, бурой окраски с гумусовыми затеками языковой формы. По степени гумусности и структуре его разделяют на горизонты В,,В2, а в подтипах выделяют иллювиально-карбонатный горизонт Вк. Накопление карбонатов может происходить и в гори-
е ВСК и в материнской породе Ск. Мощность профиля таких qep»lo3CMOB достигает 180—200 см.
В «Классификации почв СССР» (1977) по мощности гумусо-г0 слоя и с°ДеРжанию гумуса черноземы подразделяются на слеДУюЩИе виды: сверхмощные (>120 см), мощные (80—120 см), срсднсм°Щные (40—80 см), маломощные (25—40 см), очень маломощные (<25 см). По содержанию гумуса: тучные (>9 %), срсднсгумусные (9—6 %), малогумусные (6—4 %) и слабогумуси-роканные (<4 %).
Черноземы оподзоленные образуются при периодически промывном типе водного режима, что способствует частичному оиодзоливанию. Строение их профиля состоит из следующих горизонтов:
А — А, — А,В — В, — В2 — Вк — Ск.
Окраска гумусового горизонта А серая или темно-серая. Горизонт А, заметно светлее с белой присыпкой. Горизонт А,В буровато-серый. Иллювиальный горизонт В, бурого цвета, с затеками гумуса, имеет коричневый оттенок, более плотного сложения. Вскипание карбонатов от НС1 наблюдается в горизонте Вк на глубине 120—150 см от поверхности почвы и ниже гумусового слоя (А + А,+А,В) на 60—80 см). Карбонатный горизонт может отсутствовать в черноземах на бескарбонатных почвообразующих породах.
Черноземы выщелоченные имеют следующее строение профиля: А - АВ - В - Вк - ВСК - Ск.
Гумусовый слой (А +АВ) не имеет белесой присыпки. Горизонт А черно-серой окраски, комковато-зернистой структуры. I оризонт АВ — темно-серый, горизонт В буроватой окраски с гумусовыми затеками, уплотненный, выщелоченный от карбонадов, мощностью более 10 см. Карбонаты обнаруживаются на глубине 90—110 см. Преобладающими видами чернозема выщелоченного являются среднемощные, среднесуглинистые.
Черноземы типичные образуются в благоприятных гидротермических условиях, имеют мощный гумусовый слой (100—120 см). Горизонт А черно-серой окраски, структура зер-•?истая, водопрочная. Черно-серая окраска становится менее интенсивной в горизонте АВ. Вскипание карбонатов от НС1 начи-
нается в нижней части горизонта АВ или в начале горизонтаЩ Карбонаты находятся в форме мицелия. В подтипе типичшЕ черноземов преобладают мощные и среднемощные, тучныеЖ среднегумусные виды. Это самые плодородные почвы чернозеж ной зоны. Я
В степной зоне преобладают обыкновенные и южные чернЯ земы. Ж
Черноземы обыкновенные по строению профиля сходны с тж пичными. У обыкновенных черноземов мощность гумусовош слоя меньше, чем у типичных, и составляет 65—80 см. Под гуму! совым горизонтом залегает иллювиальный карбонатный гор^ зонт Вк. Карбонаты в форме белоглазки, что является отличи^ тельным признаком от черноземов лесостепной зоны. |
Черноземы южные распространены в южной части степной зоны. Строение профиля южных черноземов имеет следующей сочетание горизонтов:
А АВК Вк ВСК CKS.
Горизонт А темно-серый, мощностью 25—40 см. Общая мощность гумусового слоя (А + АВК) 45—60 см. Горизонт АВК ко--ричнево-бурой окраски с комковато-призматической структурой. Вскипание карбонатов начинается в горизонте АВК. Карбонаты кальция в иллювиальном горизонте Вк в форме белоглазки. На глубине 1,5—2 м и глубже под южными черноземами часто содержится гипс в виде мелких кристаллов (С^). В южных черноземах чаще проявляется солонцеватость и солончаковатость.
Состав и свойства черноземов обеспечивают высокое природное плодородие. По гранулометрическому составу черноземы разнообразны (от супесчаных до глинистых разновидностей), но преобладают средне- и тяжелосуглинистые. В их минералогическом составе преобладают первичные минералы (кварц, полевые шпаты). Из вторичных минералов главенствует монтмориллонит. В илистой фракции черноземов содержатся окристалли-зованные полуторные окислы железа и алюминия (гетит — Fe203 • Н20, гиббсит — А1203 • ЗН20). Высокодисперсные минералы простых солей распределены по профилю черноземов равномерно.
Черноземы имеют благоприятные физико-химические свойства: высокая емкость поглощения (30—70 мг • экв/100 г почвы), насыщенность ППК основаниями, нейтральная или слабокислая реакция, высокая буферность. В составе обменных катионов преобладает кальций. Только в оподзоленных и выщелоченных черноземах в ППК присутствует водород. В ППК южных черноземов возрастает количество магния и присутствует обменный
натрий (Na+).
Черноземы обладают благоприятными физическими и водно-физическими свойствами: рыхлое сложение, высокая влагоемкость и хорошая водопроницаемость гумусового слоя. Лучшая структура в типичных, выщелоченных и обыкновенных черноземах. Плотность гумусовых горизонтов в пределах 1 — 1,2 г/см3, общая пористость — 50—60 %, в том числе 15—20 % — некапиллярная, что обеспечивает хорошую воздухо- и водопроницаемость.
Среди черноземов встречаются лугово-черноземные почвы, которые образуются на пониженных элементах рельефа (лощины, лиманы и др.) в условиях повышенного увлажнения и неглубоких грунтовых вод. Признаками лугово-черноземных почв являются интенсивно-черная окраска верхней части гумусового слоя и глееватость нижних горизонтов. Лугово-черноземные почвы обладают высоким природным плодородием.
По «Классификации почв России» (2004) выделяют следующие типы черноземов: черноземы глинисто-иллювиальные AU-Bl-C(ca), черноземы AU-BCA-Cca, черноземы текстурнокарбонатные AU-CAT-Cca, черноземовидные AUg, nn-BMg-Cg. Перечисленные типы относятся к отделу аккумулятивно-гумусовых почв, стволу постлитогенных почв. В типе черноземы глинисто-иллювиальные по наличию признаков элювиирования, оглеения и гидрометаморфизма выделяют 4 подтипа. В типе черноземов по форме карбонатных новообразований, по признакам солонцеватости, слитизации, засоления, осолодения и гидрометаморфизма выделяют 10 подтипов.
Отдел аккумулятивно-гумусовых почв характерен наличием темногумусового горизонта мощностью 30—170 см. Состав гумуса фульватно-гуматный или гуматный, прочно связан с минеральной частью почвы. Основанием для выделения типов служит срединный горизонт, который может быть глинисто-нллювиальным В1, аккумулятивно-карбонатным ВСА, текстурно-карбонатным CAT, слитым V. Профиль аккумулятивно-гумусовых почв недифференцирован или слабо дифференцирован По гранулометрическому составу и валовому содержанию полуторных оксидов.
По «Классификации почв СССР» (1977) типу черноземов Д ответствуют типичные и обыкновенные черноземы. Типу черД земов глинисто-иллювиальных соответствуют черноземы опсш золенные и выщелоченные. Тип черноземов делится на 10 по* типов по формам карбонатных образований и признаке засоления, осолодения и гидрометаморфизма. Я
Типу черноземов текстурно-карбонатных соответствуют поД типы: черноземы южные и темно-каштановые почвы. Типу чеД ноземовидных почв соответствуют лугово-черноземные почвы.Д
По «Классификации почв России» (2004) выделяются антрД погенно-преобразованные типы: агрочерноземы глинисто-иллкш виальные PU-AU-BI-C(ca), агрочерноземы PU-AU-BCA-Cc® агрочерноземы текстурно-карбонатные PU-AU-CAT-Cca и дщ Перечисленные типы агропочв формируются на естественныж типах почв в результате земледельческого использования. В ре| зультате нерационального использования естественных почв па4 хотный горизонт становится распыленным, содержание гумуса снижается, структура становится неводопрочной, уменьшаются аэрация, водопроницаемость и влагоемкость почв.
Все черноземные почвы обладают высоким потенциальным плодородием. Эффективное плодородие черноземов в сельском хозяйстве во многом зависит от тепло- и влагообеспеченности. Для повышения эффективного плодородия черноземов первостепенное значение имеет накопление воды в почве и ее рациональное использование. К мероприятиям по улучшению водного режима относятся плоскорезная обработка почвы с оставлением стерни, минимизация обработки, введение в севооборот кулисных паровых полей, прикатывание и своевременное боронование почвы, глубокое рыхление поперек склонов, осеннее щеле-вание полей, устройство полезащитных лесных полос, освоение рациональных севооборотов, система охранных мероприятий против водной и ветровой эрозии, организация регулярного орошения и др.
При орошении черноземов необходимо строго соблюдать рассчитанные оросительные нормы, сроки и нормы поливов, вести тщательный контроль за влажностью и свойствами почвы. При избыточном орошении возможно ухудшение свойств черноземов, а при подъеме грунтовых вод происходит засоление почв.
При сельскохозяйственном использовании черноземов необходимо поддерживать бездефицитный баланс плодородия почв,
оСТое воспроизводство или повышать плодородие выше исходного уровня — добиваться расширенного воспроизводства.
Для восстановления и повышения почвенного плодородия 1[Срноземов нужно применять органические и минеральные удоб-сНия, осваивать агроландшафтную систему земледелия, внедрять передовые технологии выращивания сельскохозяйственных культур.
Весьма эффективным приемом является заделка в почву бобовых зеленых растений (донник, люпин и др.) на сидеральное удобрение. Органические вещества бобовых растений богаты белковым азотом, что создает оптимальные условия для микроорганизмов и минерализации органических веществ без разрушения гумусных соединений почвы.
11.6. Каштановые почвы
В сухих степях преобладающий зональный тип почв — каштановые. Большие площади каштановых почв расположены в Среднем и Нижнем Поволжье, южной части Западной Сибири (Кулундинские степи). С каштановыми почвами в этой зоне сочетаются интразональные почвы: солонцы, солончаки, солоди, лугово-каштановые почвы, создающие в совокупности существенную мозаичность почвенного покрова.
Каштановые почвы образуются в менее благоприятных природных условиях по сравнению с черноземами. Климат зоны сухих степей континентальный, с теплым летом и холодной зимой, е малым снежным покровом (15—40 см). Осадков выпадает мало: на севере 350—400 мм, на юге 250—300 мм в год. Коэффициент увлажнения в северной части — 0,35—0,45, в южной части Юны — 0,25—0,30. Часто наблюдаются суховеи, которые оказывают отрицательное влияние на растения, иногда вызывая их 'юлную гибель. Водный режим непромывной.
Рельеф зоны сухих степей равнинный или слабоволнистый с выраженным микрорельефом. Часто встречаются различные понижения (западины, лиманы, суффозионные блюдца и др.).
Каштановые почвы формировались преимущественно на лессовидных карбонатных суглинках. В южной части Западной Сибири каштановые почвы образовались на материнских поро-
дах, представленных древнеаллювиальными отложениями, п» стилаемыми морскими засоленными осадками. Ж
Растительный покров зоны сухих степей беден и неодноЖ. ден. В северной части растительность состояла из типчаково-Ж выльных ассоциаций с примесью разнотравья. Южнее преобЖ дают полынно-типчаково-ковыльные, типчаково-полынные сЖ пи. Преобладающими растениями являются ковыли, типчЩ тонконог, мятлик луковичный, различные виды полыни (беля черная, австрийская, равнинная, одностолбиковая и др.) и рЖ нотравье, отличающееся от более северных зон относительЖ бедным составом. Ж
Генезис каштановых почв связан с засушливостью климата* ксерофитной растительностью. С опадом в почву поступает знЯ чительно меньше зольных элементов и азота по сравнению с щ состепной зоной. При разложении ксерофитной растительности особенно полыней, освобождается большое количество шелощ ных металлов, что является причиной развития солонцеватое* каштановых почв. Я
Особенностью почвообразования в зоне сухих степей являв ются замедленные темпы гумусообразования и слабая выщел® ченность профиля почв от карбонатов и легкорастворимых сЖ лей. Дерновый процесс ослаблен неблагоприятным гидротермЛ ческим режимом. Солонцеватость больше проявляется ? светло-каштановых почвах с тяжелым гранулометрическим сок ставом. На проявление солонцеватости оказывает большое влияв ние солонцеватость почвообразующей породы. I
По «Классификации почв СССР» (1977) каштановые почв» подразделяются на 3 подтипа: темно-каштановые с содержание» гумуса 4—5 %, каштановые с содержанием гумуса 3—4 % и свет| ло-каштановые с содержанием гумуса 2—3 %. |
Профиль каштановых почв имеет следующие горизонты: t
А - В, - В2 - Вк - BKS - С.
Гумусовый горизонт А — каштановой окраски с коричнево-серым оттенком, комковато-зернистой структурой, мощностью 15—30 см. Горизонт В, тоже гумусовый серовато-бурой окраски, призмовидно-комковатой структуры, мощностью около 10 см, вскипает от НС1 в нижней части. Горизонт В2 буровато-палевой окраски с гумусовыми затеками бурого цвета, мощностью тоже около 10 см, вскипает от НС1. Горизонт Вк буроват0-желтого цвета, уплотненный, призмовидной структуры, пропитанный карбонатами в форме белоглазки или мучнистых сКоплсний мощностью от 50 до 100 см. Горизонт BKS — светлый с карбонатами и вкраплениями гипса. В нижней части горизонта [3ks встречаются легкорастворимые соли. Под ним — материнская порода — С.
У темно-каштановых почв мощность гумусового слоя (А+В,) — 35—45 см. Вскипает от НС1 на глубине 45—50 см. Гипс и легкорастворимые соли на глубине 2 м.
Каштановые почвы имеют меньшую мощность гумусового слоя (А + В, = 30—40 см). Вскипание на глубине 40—45 см, а гипс — на глубине 150—170 см.
Светло-каштановые почвы имеют мощность гумусового слоя 25—35 см, который бесструктурный. Карбонатный горизонт ближе к поверхности почвы, гипс на глубине 110—120 см. Значительное скопление солей по сравнению с темно-каштановыми почвами обусловливает проявление признаков солонцеватости.
Для зоны каштановых почв характерна комплексность, которая обусловлена, во-первых, почвообразующими породами, подстилаемыми морскими засоленными отложениями, во-вторых, 1Чикрорельефом и различными условиями увлажнения, а также пятнистым распределением растительности и ее консорционным составом.
В каштановых и темно-каштановых почвах илистая фракция распределена равномерно по почвенному профилю. Для солонцеватых разновидностей каштановых почв характерно перемещение илистой фракции из верхних горизонтов в горизонт В. В илистой фракции преобладают вторичные минералы группы монтмориллонита и гидрослюд. В небольших количествах встречаются полуторные оксиды железа и алюминия.
Емкость поглощения в каштановых почвах колеблется от 15 До 30 мг • экв на 100 г почвы. В составе поглощенных оснований преобладают Са2+ и Mg2+, содержание поглощенного натрия достигает 3—4 % емкости поглощения.
В сильно солонцеватых каштановых почвах содержание обменного натрия возрастает до 15 % от емкости поглощения. Реакция водной вытяжки в верхних горизонтах слабощелочная (pH = 7,2—7,5), в нижних горизонтах — pH = 8.
В связи с непромывным водным режимом в каштановых почвах происходит накопление карбонатов, гипса и легкораство-
римых солей на различной глубине. Малое количество осадЛ не обеспечивает промачивания почвы глубже 100 см. А в засу] , ливые годы глубина промачивания не более 50—70 см. Поэтб] , на глубине 50—60 см аккумулируются карбонаты. Глубже 1-внедряется гипсовый горизонт. ]
В каштановых несолонцеватых почвах мало водораствор] мых солей. В солонцеватых почвах, образовавшихся на засоле] ных породах, происходит значительное накопление солей j глубине 120—160 см. Преобладает сульфатно-хлоридный тип з{ соления. j
Каштановые почвы имеют благоприятные физические с во! ства. Солонцеватые каштановые почвы характеризуются боле плотным сложением профиля, особенно карбонатных горизоН тов (1,5—1,7 г/см3). Для них характерна высокая дисперсное минеральной и органической частей и непрочность структурнь агрегатов.
По «Классификации почв России» (2004) выделяется ти| каштановые почвы AJ-BMK-CAT-Cca, относящийся к отдел! аккумулятивно-карбонатных малогумусовых почв к стволу по! стлитогенных почв. 1
Тип каштановые почвы диагностируется по светлогумусово| му горизонту AJ, ксерометаморфическому ВМК и текстур! но-карбонатному горизонтам. Светлогумусовый горизонт свет! ло-серого или палево-серого цвета с комковатой структурой! мощностью до 15 см. Содержание гумуса 2,0—3,5 %, соотношение Сгк: Сфк = 1. Под светлогумусовым горизонтом залегает ксе-рометаморфический ВМК каштанового цвета, мощностью до 30—35 см, с ореховато-мелкопризматической структурой, содержит карбонаты. Под ксерометаморфическим горизонтом залегает текстурно-карбонатный CAT с карбонатными новообразованиями в виде белоглазки. Окраска неоднородная, на буром или желто-буром фоне наблюдаются темные полосы и пятна. Карбонатные новообразования встречаются на глубине 45—70 см. Легкорастворимые соли в подтипе солонцеватых каштановых почв залегают глубже 100 см, подтипе засоленных — до 100 см, в подтипе гидрометаморфизированных каштановых почв легкорастворимые соли на глубине 150—200 см.
Каштановые почвы обеспечивают хорошие урожаи сельскохозяйственных культур при условии оптимальной обеспеченности влагой. Поэтому в зоне сухих степей в сельскохозяйственном использовании каштановых почв первостепенное значение име-
т мероприятия по накоплению и сохранению влаги в почве: оскорезная обработка с сохранением стерни, посев кулис на яровых полях, посадка полезащитных лесных полос, проведете снегозадержания, мульчирование полей соломой. На легких каштановых почвах необходимо проводить противодефляционнЫе мероприятия: почвозащитные севообороты, залужение многолетними травами при развитии ветровой эрозии почв. Большое значение имеет рациональная организация орошения, внесение органических и минеральных удобрений.
На каштановых почвах в комплексе с солонцеватыми и солонцами необходимо проведение мелиоративных мероприятий по улучшению водно-физических свойств.
11.7. Солонцы
К засоленным относят почвы, содержащие в своем профиле легкорастворимые соли в количествах, токсичных для растений. Эти почвы распространены в различных зонах: в сухих степях, полупустынях и пустынях, реже встречаются в лесостепной и таежно-лесной зонах. Большое распространение засоленные почвы имеют на территории Западной Сибири и в Поволжье.
Солонцы относят к засоленным почвам, они содержат водорастворимые соли не в верхнем горизонте, а в нижезалегающих горизонтах. ППК солонцов содержит большое количество обменного натрия, иногда в комплексе с магнием в иллювиальном горизонте.
Причинами образования засоленных почв являются засоленные почвообразующие породы, сильно минерализованные грунтовые воды и условия, способствующие аккумуляции солей в почвах.
Образующиеся при выветривании пород растворимые соли перемещаются с поверхностным стоком в реки, озера, моря и в бессточные понижения. При отступлении озер, морей, на суше остается большое количество легкорастворимых солей от моржих соленосных остатков.
Характер распределения солей и их накопления в почве зависит от количества осадков, величины их испарения, рельефа Местности, фильтрационных свойств материнских пород и почв. В условиях промывного водного режима и глубокого уровня
грунтовых вод соли вымываются из почвенного профиля в лее глубокие слои, в грунтовые воды и не накапливаются в пс ве. При непромывном и выпотном водных режимах, особен?! при близком уровне грунтовых вод, создаются условия для копления солей в почвах. Такие условия для накопления сол^ в грунтовых водах и почвах характерны для сухих степей и пу| тынь.
На перераспределение и аккумуляцию растворимых сол| оказывает влияние и растительность. На почвах с неглубоки уровнем сильноминерализованных грунтовых вод и засоленнь почвах растут солеустойчивые травы, которые поглощают и н| капливают в клетках тканей высокий процент солей. Зольнос| солеустойчивых трав может составлять 20—40 % сухого вещее! ва. С опадом этих растений в верхний слой почвы поступав большое количество легкорастворимых солей. В условиях засу ливого климата и выпотного водного режима соли могут накал! ливаться в почве и при потягивании и испарении засоленны! грунтовых вод, которые при неглубоком залегании могут подни| маться по капиллярам до самой поверхности почвы. 1
Причины образования солонцов различны. По теорий К. К. Гедройца, солонцы образовались при рассолении солонча! ков, засоленных нейтральными солями натрия. В почвах с повыя шенным содержанием солей натрия почвенный поглощающи! комплекс насыщен катионами натрия. Почвенные коллоидь! насыщенные натрием, сильно набухают, становятся устойчивь| ми к коагуляции. При обменной реакции между натрием в ПП1 и кальцием углекислых солей почвенного раствора появляется щелочная реакция:
[ППК]»а: + Са(НС03)2 [ППК]Са2+ + 2NaHC03
Под влиянием щелочной реакции усиливается диспергировав ние почвенных коллоидов, которые выщелачиваются из верхнеге горизонта почвы и накапливаются на различной глубине почвен-? ного профиля под действием солей электролитов, превращаясь из золей в гели. Этот процесс приводит к образованию иллюви-1 ального (солонцового) горизонта солонцов. Высокая дисперсн! ность солонцового горизонта обусловливает неблагоприятные! водно-физические и химические свойства солонцов.
К Д. Глинка поддерживал и развивал теорию К. К. Гедрой-Он считал, что для образования солонцов необходимы прозасоления почв натриевыми солями и их рассоления.
0 цсссы
солонцов.
Многовековое чередование этих процессов приводит к образова
нию
Почвенный профиль солонцов резко дифференцирован, он _аздсляется на отчетливо выраженные горизонты. Сверху гумусо-в0-элювиальный (надсолонцовый) А, комковатой или пластинчаТой структуры, обедненный илистой фракцией. Мощность гумусового горизонта от 3 до 20—25 см, цвет от светло-бурого до черного. Под ним формируется солонцовый (иллювиальный) горизонт В,, темно-бурый с коричневым оттенком, столбчатой, призматической или глыбистой структуры. Мощность солонцового горизонта 10—25 см, иногда более 25 см. Для этого горизонта характерно внедрение в ППК иона натрия, резкое повышение дисперсности органической и минеральной части, снижение устойчивости коллоидов к воде и щелочная реакция почвенного раствора — рНв = 9—11. Горизонт при высыхании сильно уплотняется, а во влажном состоянии сильно набухает, становится вязким, бесструктурным, липким. Солонцовый горизонт характеризуется неблагоприятными агрономическими свойствами. Под мим формируется подсолонцовый горизонт В2 более светлой окраски, содержащий гипс и карбонаты. Мощность горизонта В2 — 20—30 см. Поглощенный натрий составляет 40—60 % от емкости поглощения, плотность высокая — 1,4—1,5 г/см3.
Горизонт В2 переходит в солевой горизонт Вс с большим скоплением легкорастворимых солей. Под ним — материнская порода С,.
По «Классификации почв СССР» (1977) в зависимости от геоморфологических и гидрологических условий формирования солонцов их делят на 3 типа: солонцы автоморфные, полугидро-'порфные и гидроморфные.
Солонцы автоморфные образуются при нахождении засолен-нЬ1х почвообразующих пород близко к поверхности почвы. Грунтовые воды находятся на глубине более 6 м и не оказывают 'слияния на почвообразование. В таких солонцах карбонаты накапливаются на глубине 35—50 см. Ниже карбонатного горизонта накапливается гипс, глубже которого формируется горизонт Максимального скопления легкорастворимых солей. Преобладает хлоридно-сульфатный тип засоления.
Солонцы полугидроморфные формируются в условиях дог нительного увлажнения за счет поверхностного стока и гру вых вод, залегающих на глубине 3—5 м. В полугидроморф* солонцах карбонатный и гипсовый горизонты находятся меньшей глубине: 30—35 см. Тип засоления хлоридно-сульф| ный, встречается и содово-хлоридно-сульфатный.
Солонцы гидроморфные (луговые, лугово-болотные) форми| ются в условиях избыточного поверхностного и грунтового лажнения, грунтовые воды залегают на глубине 3 и менее мет
Солонцы луговые содержат большое количество солей нец| средственно под солонцовым горизонтом. Лугово-болотные лонцы формируются в условиях избыточного увлажнения п| мохово-травянистым покровом, имеют торфянистый надсолс цовый и глеевый подсолонцовый горизонты. Гидроморфные лонцы широко распространены в лесостепной зоне Западне Сибири.
По химическому составу, глубине и степени засоления с^ лонцы подразделяют на роды. На виды солонцы делят по мог ности гумусово-элювиального горизонта (А,), по содержанию ofj менного натрия в горизонте В,, по степени осолодения. По мог ности гумусово-элювиального горизонта: корковые (0—5 cn мелкие (5—10 см), средние (10—18 см), глубокие (>18 см). По сс| держанию обменного натрия в горизонте В,: малонатриевые — д| 10 % от ЕКО, многонатриевые >25 % ЕКО.
Гумусово-элювиальный горизонт характеризуется легки» гранулометрическим составом, он обогащен кремнеземом и бе| ден полутораокисями. Иллювиальный горизонт обогащен или| стой фракцией с преобладанием минералов монтмориллонита! вой и гидрослюдистой групп, содержащих натрий.
Содержание натрия в горизонте В, колеблется от 10 до 80 емкости поглощения. Натрия больше в солонцах содового тип^ засоления, которые имеют высокую щелочность (pH = 8—10).
Содержание гумуса колеблется от 2 до 6 %. Солонцы стеЫ ной зоны каштановых почв менее гумусированы по сравнении с черноземной зоной. В составе гумуса преобладают фулыюкис-! лоты.
Солонцы характеризуются неудовлетворительными водными*! химическими и физико-механическими свойствами: низкая во-1 допроницаемость, большая величина максимальной гигроско-} пичности (МГ), щелочная реакция почвенного раствора.
Эти почвы занимают довольно большие площади. Наибольшее распространение они получили в Среднем и Нижнем Поволжье, в Западной Сибири. Солонцы чаще расположены на террасах озер, рек, террасированных склонах ложбин древнего сТОка, днищах логов и других понижениях.
Г1о «Классификации почв России» (2004) солонцы в зоне черноземных почв чаще имеют содовый или сульфатно-содовый тИп засоления. В составе солей преобладают карбонаты (Ма2С03), бикарбонаты натрия (NaHC03), сульфаты натрия, магния, кальция. По «Классификации почв России» (2004) выделяют следующие типы солонцов: солонцы темные AU-EL-BSNth-BMKth-BCAth-Cca, солонцы светлые AJ-EL-BSN-BMK-ВСА-Сса, солонцы гидрометаморфические темные AU-EL-BSNth-BMKth,q-BCAth,q-Q-CQ, солонцы гидрометаморфические светлые AJ-EL-BSN-BMKq-BCAq-Q-CQ. Перечисленные типы солонцов относятся к отделу щелочно-глинисто-дифференцированных почв, к стволу постлитогенных почв. Отдел щелочно-глинисто-дифференцированных почв объединяет почвы с резкой элювиально-иллювиальной дифференциацией профиля илистых частиц с обязательным наличием солонцового горизонта со столбчато-призматической структурой и неблагоприятными водно-физическими свойствами.
Профиль типа солонцов темных состоит из темногумусового горизонта AU буровато-серого цвета, мощностью от 5 до 20—25 см с содержанием гумуса 3—5 %. Под гумусовым залегает плювиальный горизонт EL светло-серого цвета. Под ним находится солонцовый столбчато-призматический горизонт BSNth темно-бурого или коричневого цвета мощностью 10—25 см. Ниже расположен ксерометаморфический горизонт BMKth коричневато-бурого цвета, который содержит карбонаты, неоформленные в новообразования. Под ним формируется аккумулятивно-карбонатный горизонт BCAth более светлого цвета по сравнению с ксерометаморфическим горизонтом. Карбонаты в нем в виде ясно выраженных новообразований — пятен и других форм скоплений. В нижней части профиля солонцов темных содержится гипс и большое скопление легкорастворимых солей.
Гумусовый горизонт солонцов темных имеет нейтральную Реакцию, солонцовый и подсолонцовый — щелочную. Солонцовый горизонт содержит большое количество обменного натрия — до 40—60 % от суммы обменных катионов.
Солонцы темные встречаются в лесостепной и степной лпД на засоленных породах без дополнительного увлажнения по вещ ностными или грунтовыми водами. По «Классификации псЩ СССР» (1977) солонцам темным соответствует подтип солонцЯ черноземных. Ж
Солонцы светлые отличаются от темных светлогумусовым ы| ризонтом с содержанием гумуса до 3 %, состав гумуса гумат но-фульватный. Солонцы светлые характерны для южной част степной зоны и полупустыни, формируются на засоленных nopdl дах, встречаются в комплексе с каштановыми и бурыми почвами* Солонцы гидрометаморфические формируются в степноЖ зоне и полупустыне с неглубоким залеганием грунтовых сильнщ минерализованных вод. Под влиянием грунтовых вод ксерометаХ морфический и аккумулятивно-карбонатный горизонты имею» признаки гидрометаморфизации. 1
По «Классификации почв России» (2004) выделяют типы ага росолонцов соответствующих естественных типов солонцов: агЦ росолонцы темные P-BSNth-BMKth-BCAth-Cca, агросолонцьщ светлые P-BSN-BMK-BCA-Cca и др. Агросолонцы характернь! наличием агрогенно-преобразованного горизонта, под которым! находится ненарушенный или частично срезанный солонцовый^ горизонт. Формируются при земледельческом использовании со-| ответствующих типов естественных солонцов. 1
Мелиорация и освоение этих почв является большим рсзер-: вом увеличения продукции растениеводства и животноводства.. Большую работу по изучению мелиоративных особенностей за-' соленных почв и разработке приемов мелиорации провели сотрудники Алтайского филиала проблемной лаборатории по химической и агротехнической мелиорации солонцов (И.Т. Трофимов, 1982).
Коренное улучшение солонцов включает гипсование, внесение органических и минеральных удобрений, послойную обработку и посевы солеустойчивых многолетних трав и однолетних культур. Применение мелиоративных обработок солонцов и посевы солеустойчивых культур (волоснец ситниковый, донник, житняк, костер безостый, пырей бескорневищный, суданская трава и др.) повышают продуктивность кормовых угодий в 2—5 раз (И. Т. Трофимов, 1982).
При послойной обработке солонцов нужно сначала обрабатывать гумусово-элювиальный горизонт (А,) фрезой или тяжелыми дисковыми боронами, не задевая солонцовый слой, затем
подить безотвальное рыхление солонцового горизонта рых-пРтСлями солонцов PC-1,5 на глубину 30—35 см. После такой сработки в течение лета участок обрабатывается по типу черно° пара- На следующий год после предпосевной обработки веской высевают семена солеустойчивых травосмесей.
Мелиорация солонцов содового типа засоления, особенно КАТКИХ с гумусовым горизонтом до 10 см, проводится гипсова-нИСм в сочетании с внесением удобрении.
Норму внесения гипса рассчитывают по содержанию обмен-н0го натрия в ППК:
Z)CaS04 • 2Н20 = 0,086 (Na - 0,05E)hdv,
где D — доза гипса, т/га;
0,086 — химический эквивалент гипса, г;
Na — содержание поглощенного натрия в мелиорируемом горизонте, мг экв/100 г почвы;
Е — емкость катионного обмена (ЕКО), мг экв/100 г почвы, 5 % натрия от ЕКО не сказывается отрицательно на свойствах почвы;
h — мощность мелиорируемого слоя почвы, см;
dv — плотность почвы мелиорируемого слоя, г/см3.
Внесение гипса 10 т/га и минеральных удобрений (N60P60) под глубокую отвальную вспашку на 27—30 см снижает pH почвенного раствора на 1,5, количество легкорастворимых солей в 2 раза, уменьшает активность катиона Na в 8—10 раз на солонцах мелких многонатриевых. Урожайность сена многолетних трав (нолоснец ситниковый, житняк ширококолосый, регнерия волокнистая) повышается в 5—10 раз. Длительность последействия коренного улучшения солонцов сохраняется до 20 лет (И. Т. Трофимов, 1982).
К засоленным почвам относятся и солоди, которые распространены в лесостепи Западно-Сибирской низменности на отрицательных частях рельефа. По теории К. К. Гедройца, солоди образуются из солонцов при переувлажнении в понижениях Рельефа и перемещении коллоидов и солей в глубь почвы. Происходит замещение обменного натрия на катионы водорода, Щелочная реакция почвенного раствора изменяется на кислую. При устойчивом переувлажнении понижений происходит заболачивание солодей, на поверхности почвы образуется торфяной торизонт.
Солоди обладают низким плодородием, они малопригс для земледелия. Пониженные элементы рельефа затрудняют! пользование этих почв.
11.8. Солончаки
Почвы, содержащие избыточное количество водораствой мых солей во всем профиле и особенно в поверхностных го| зонтах (до 3 %), называют солончаками. Почвенный проф^ солончаков слабо дифференцирован на генетические горизон^ По всему профилю солончака заметны выцветы солей. Обра вание засоленных почв обусловлено накоплением солей в rpjj товых водах, материнских породах и зависит от условий, спосс ствующих их аккумуляции в почвах. При выветривании горн| пород образуется огромное количество растворимых солей, торые в процессе денудации поступают в большой биогеохт ческий круговорот веществ, аккумулируются в озерах, океана в бессточных бассейнах. При регрессии озер, морей и океаг донные соленосные осадки становятся источником огромнс количества легкорастворимых солей на суше.
Большое влияние на аккумуляцию солей в почвах оказыва растительность. Солеустойчивые растения (солянки, полын! саксаул, кермек, бескильница и др.) поглощают соли из близи залегающих засоленных грунтовых вод и накапливают их в св| ем составе. При минерализации опада этих растений соли нак| пливаются в профиле почв.
По «Классификации почв СССР» (1977) солончаки по усл<3 виям формирования подразделяют на 2 типа: автоморфные гидроморфные.
Автоморфные солончаки формируются на засоленных поч| вообразующих породах при глубоком залегании грунтовых вс (>6 м). Материнскими породами являются элювий и делювий третичных древних отложений, морские засоленные породы чеТ| вертичного периода. •?
Гидроморфные солончаки развиваются при близком уровне сильноминерализованных грунтовых вод. Высокое содержаний водорастворимых солей наблюдается по всему профилю почвы о максимальной концентрацией в верхних горизонтах.
Соровые солончаки формируются в результате испарения поверхностной воды мелких соленых озер. Дно высохших озер покрЫто слоем солей. На таких солончаках растительность отсутствует.
' Эолово-бугристые солончаки формируются при переносе сильно засоленных осадочных пород ветром и аккумуляции их в различных местах, например в понижениях, около кустов.
Вторичные солончаки образуются при нарушении режима орошения, вызывающего подъем грунтовых засоленных вод и накопление легкорастворимых солей в поверхностных горизонтах почвы.
В профиле солончаков илистые частицы, кремний и полуторные оксиды распределены равномерно. Легкорастворимые соли сдерживают диспергирование органических и минеральных частиц и их перенос вниз по профилю. Поэтому профиль типичных солончаков слабо дифференцирован на горизонты.
Солончаки относятся к малогумусным почвам, в составе гумуса преобладают фульвокислоты. Низка емкость поглощения, в составе обменных оснований большую часть составляют кальций, магний, натрий. В солончаках содового засоления преобладает натрий.
Кислотность солончаков колеблется от слабощелочной (pH = - 7,3—7,5) до высокой щелочности (pH = 9—11) в содовых солончаках.
Высокая концентрация солей в почвенном растворе препятствует поступлению воды в растения, нарушается обмен веществ и клетках, и растения погибают. Токсичность солей зависит от их химического состава и растворимости; она возрастает от сульфатного типа засоления к содовому.
По «Классификации почв России» (2004) выделяют следующие типы солончаков: солончаки темные S[AU]-Cs,q, солончаки глсевые Sg-Cs-CGs, солончаки S-Cs,q, солончаки сульфидные (соровые) S-SS-Gs, солончаки вторичные S[A-B-C]. Типы солончаков относятся к отделу галоморфных почв, стволу постли-югенных почв.
Большинство культурных растений не могут расти и обеспечивать удовлетворительный урожай при повышенном содержании водорастворимых солей в солончаках. Поэтому для освоения солончаков нужно проводить сложные мелиоративные мероприятия, из которых самым эффективным является промывка с устройством дренажа и отводом промывных вод. Такое освое-f) - 7126 Евтефеев
ние солончаков возможно на орошаемых полях с глубоким згй ганием грунтовых вод. 3
На неорошаемых площадях, с близким уровнем грунте! вод, особенно в замкнутых бессточных понижениях, солонц! используют как природные малопродуктивные пастбища. $ повышения продуктивности таких кормовых угодий проводят лужение многолетними солеустойчивыми тразами: ломкокол* ником ситниковым, пыреем бескорневищным и др. (И. Т. Т| фимов, 1982).
11.9. Аллювиальные почвы Ц
Аллювиальными называют почвы, образовавшиеся на аллщ виальных отложениях речных долин, периодически заливаем™ паводковыми водами. Пойма — часть речной долины, затопляЦ мая водой во время разливов рек. Характерной особенностщ почв пойм является их разновозрастность и динамичность. Овд имеют наименьший абсолютный возраст, так как ежегодно пА разливах рек могут разрушаться водами, а после окончания пш ловодья на новых аллювиальных отложениях заново начинаете почвообразовательный процесс. Поэтому в пойме почвы нахщ дятся на самых начальных стадиях почвообразования до сфо{2 мированных аллювиальных почв, а на повышенных незатопля^ мых участках поймы распространены зональные типы почв, ха рактерные для той зоны, где протекает река. |
Аллювиальные почвы имеют высокое природное плодоро дие, на них зачастую размещены ценные сельскохозяйственны) угодья. Систематические отложения речного ила на пойме npi разливах рек являются агентом естественного удобрения, повы| шающего плодородие пойменных почв. Большие площади аллк> виальных почв находятся в поймах крупных рек — Дона, Волн* Оки, Камы, Печоры, Оби, Иртыша, Енисея, Лены, Амура и др.|
На образование почв пойм кроме основных пяти факторов I производственной деятельности человека большое влияние оказывают поемные и аллювиальные процессы. Под поемными процессами понимают затопление поймы водой во время разливов рек. Паводковые воды дополнительно увлажняют почвы пойм; изменяют уровень грунтовых вод, оказывают влияние на микро-* биологические процессы, на солевой и окислительно-восстано-1
• средняя поемность — 7—15 дней. Этот срок затопления водой хорошо переносят большинство многолетних трав. Он отрицательно влияет на однолетние растения;
ш ный режимы, состав и продуктивность растительных фор-
^длительность затопления поймы оказывает огромное влия-на почвообразовательный процесс и использование почв Н ЙМ. По продолжительности затопления поймы выделяют сле-Пуюшие виды поемности:
^ • короткая поемность при затоплении водой сроком до 7 дней. Такой срок затопления переносит большинство растений;
• продолжительная поемность — 15—30 дней, исключает выращивание однолетних полевых культур. Выдерживают такой срок затопления некоторые многолетние травы: пырей ползучий, костер безостый, лисохвост луговой, мятлик луговой, полевица белая, горошек мышиный, чина луговая, канареечник тростниковидный и др.;
• очень продолжительная поемность — более 30 дней. Такое длительное затопление переносят влаголюбивые злаки (тростник, манник, бекмания), осоки, ситники и малоценное разнотравье болотного типа.
В поймах рек встречается и древесно-кустарниковая растительность, состав которой зависит от природных особенностей зоны, в которой протекает река. В поймах рек таежно-лесной зоны встречаются береза, пихта, ель, осина; в лесостепной и степной зонах — вяз, клен, ива, тополь, калина, черемуха, ежевика и др.
Под аллювиальными процессами понимают перемещение с воной взмученных частиц почвы, горных пород различных фракций (гравий, песок, пыль, ил) и оседание этих частиц из воды на поверхность поймы в виде аллювиальных отложений (аллювия). После ливневых дождей и весеннего снеготаяния происходит смыв почвенных частиц и горных пород поверхностным стоком со всего водосборного бассейна. Во время разливов рек эти частицы оседают на поймах по мере уменьшения скорости течения поды.
При большой скорости течения воды оседают частицы крупных фракций (гравий — 1—3 мм, песок — 1—0,25 мм). При замедлении скорости течения оседают пыль и ил. Скорость течения реки во время разлива уменьшается в направлении от русла
к коренному берегу. В связи с этим в поймах больших рек: личаются три части: прирусловая, ближайшая к руслу; тральная, или средняя; притеррасная, удаленная от русла и летающая к коренному берегу или приречным террасам. Эти^ части поймы отличаются по составу аллювиальных отложен! рельефу, условиям увлажнения, по составу растительност почвам. щ
На прирусловой части поймы скорость течения реки вел» здесь оседают крупные фракции (гравий, песок). Поэтому п| русловая пойма характеризуется волнистым рельефом с песЦ ными отложениями и приподнятыми участками — «гриваи которые чередуются с понижениями.
Растительность на прирусловой пойме чаще изрежена. Р| тительные формации относительно бедны: здесь произраст лишь небольшой набор видов трав и кустарников. Преобладай корневищные злаки, требовательные к влаге и аэрации почй По расположению на рельефе выделяют луга трех типов:
а) высокого уровня;
б) среднего уровня;
в) низкого уровня.
Луга высокого уровня расположены на вершинах грив и лопродуктивны. На склонах грив находятся луга среднего уро! ня, травостой которых более разнообразен и продуктивен. В па нижениях между гривами расположены луга низкого уровня| благоприятными условиями увлажнения и питательного режм Луга низкого уровня заняты разнотравно-злаковыми ассоци| циями с преобладанием пырея ползучего, костра безостого, п| левицы белой, бекмании, мятлика лугового, канареечника. Тр| востои на лугах низкого уровня высокоурожайны.
Центральная пойма, самая большая по площади, тоже по^ разделяется на луга высокого, среднего и низкого уровней с ра личным травостоем. Рельеф центральной части поймы более в!а| ровней по сравнению с прирусловой. Здесь преобладают глин! стые аллювиальные отложения. На центральной пойме бол! разнообразен травостой, имеющий большую урожайность
Притеррасная пойма занимает в катене подчиненное полй жение, скорость течения реки здесь медленнее, длительность за топления больше, аллювиальные отложения состоят из пылева тых и илистых частиц. Из-за пониженного уровня притеррасна| часть поймы часто избыточно увлажнена или даже заболочена В травостое преобладают влаголюбивые злаковые травы, разно!
травьс, а на заболоченных местах — осоки и болотная расти-^сльность.
Преобладающей растительностью на поймах рек является травянистая (луговые травы). Поэтому определяющим почвообразовательным процессом является дерновый, его особенностью является накопление гумуса, элементов питания для растений и образование водопрочной структуры в верхнем горизонте под луговой растительностью.
Степень развития дернового процесса зависит от вида аллювиальных отложений, их химического состава, водного режима на разных уровнях рельефа поймы. На развитие дернового процесса влияют условия той зоны, в которой расположена пойма.
По «Классификации почв СССР» (1977) в зависимости от особенностей почвообразования в поймах рек Г. В. Добровольский (1968) выделил три группы аллювиальных типов почв: дерновые, луговые и болотные.
Аллювиальные дерновые почвы образуются в лесной, лесостепной и степной зонах на прирусловой и центральной частях поймы высокого уровня. Грунтовые воды на повышенных элементах рельефа находятся на большой глубине и не оказывают влияния на почвообразовательный процесс. Аллювий состоит в основном из песчаных фракций.
Оглеение в аллювиальных дерновых почвах отсутствует. Мощность гумусового горизонта колеблется от 5 до 20 см, содержание гумуса в горизонте А, — от 1,5 до 9 %. По содержанию гумуса в горизонте А, выделяют виды:
а) малогумусные — менее 3 %;
б) среднегумусные — 3—5 %;
в) многогумусные — более 5 %.
Для аллювиальных дерновых почв характерны высокая аэрация и водопроницаемость.
Аллювиальные луговые почвы образуются, как правило, на Центральной части поймы среднего уровня на суглинистом и глинистом аллювии, встречаются по пониженным местам и на Црирусловой пойме под луговой растительностью. Грунтовые коды находятся на глубине 1—2 м и подпитывают луговые тра-еы, в этих условиях создаются благоприятные предпосылки для Развития дернового процесса. Поэтому такие почвы имеют хорошо оструктуренный гумусовый профиль, обладают высоким плодородием.
Аллювиальные луговые почвы пойм имеют следующее стр<| ние профиля: Ад — дернина, густо переплетенная живыми и, мершими корнями и корневищами луговых трав; А, — гумуЙ вый горизонт темно-серой окраски; В, — переходный гумусов горизонт серого цвета с признаками оглеения (Blg); B2g — перл ходный горизонт с отчетливым оглеением в виде грязно-сизо1 цвета; Cg — суглинистый и глинистый аллювий. Мощность гущ сового слоя (А, + В,) колеблется от 35 до 70 см и более, ность составляет 3—12 %.
Аллювиальные болотные почвы образуются на центральной! притеррасной частях поймы низкого уровня под травянистой! древесно-кустарниковой растительностью в условиях избыто! ного поверхностного и грунтового увлажнения. В этих почв! накапливаются органические вещества в виде иловато-перегно| ной массы и торфа, сильно развит процесс оглеения.
Аллювиальные болотные торфянистые почвы имеют торфЦ ной горизонт не более 50 см. Торфяная масса заилена. Под тоЦ фяным горизоном находится оглеенная порода сизого или голу боватого цвета различного гранулометрического состава.
Подтип аллювиальные болотные торфяные почвы полность| состоит из заиленной торфяной массы разной степени разложе ния. Торфяной горизонт имеет мощность более 50 см, ниже н|| ходится торфопорода, под которой расположены сильно оглеен| ные минеральные породы. J
Кроме аллювиальных процессов и поемности на почвообрй| зовательный процесс в поймах рек большое влияние оказывают условия, присущие той зоне, в которой находится пойма реки: Это влияние проявляется сильнее на поймах малых рек. HanpRf мер, в поймах рек лесостепи и степи находятся площади, редко затопляемые паводковыми водами, на которых в зависимости от рельефа, растительности и материнских пород образуются почвы, характерные для внепойменных пространств той зоны, по которой протекает река (серые лесные, выщелоченные черноземы и др.). На поймах в степной зоне при близком уровне засоленных вод образуются пойменные солончаковатые и солонцеватые почвы.
Плодородие аллювиальных луговых почв изменяется в зависимости от гранулометрического состава аллювия, мощности гумусового слоя и содержания гумуса, интенсивности оглеения и гидрогенной аккумуляции веществ, реакции почвенного раствора, содержания подвижных оксидов железа и алюминия.
[3 кислых почвах пойм лесной зоны в связи с понижением тснсивности нитрификации и закреплением фосфатов окси-"нмИ железа ухудшаются азотный и фосфорный режимы.
^ По «Классификации и диагностике почв России» (2004) вы-яК)Т следующие типы аллювиальных почв: аллювиальные се-огумусовые (дерновые) AY-C~, аллювиальные темногумусовые ди-С(са)", аллювиальные торфяно-глеевые H-G-CG~ и др. Типы аллювиальных почв относятся к отделу аллювиальных, стволу синлитогенных почв. Аллювиальные почвы формируются при ежегодном отложении на поверхности речного или озерного аллювия мощностью до 20 см различного гранулометрического состава. Отдел подразделяется на типы по особенностям органогенного, гумусового, глеевого и гидрометаморфического горизонтов.
Тип аллювиальные серогумусовые (дерновые) почвы диагностируется по серогумусовому горизонту серого или буровато-серого цвета мощностью 20—30 см. Содержание гумуса 3—6 %. Реакция среды кислая или слабокислая, насыщенность ППК основаниями 60—80 %. Формируются на центральной пойме высокого и среднего уровня при кратковременном затоплении паводковыми водами. По «Классификации почв СССР» (1977) этому типу соответствуют аллювиальные дерновые кислые почвы.
Тип аллювиальные темногумусовые почвы диагностируется по наличию темногумусового горизонта мощностью до 50 см. Содержание гумуса 4—9 % гуматного состава. Структура зернисто-комковатая водопрочная. ППК насыщен основаниями, реакция среды нейтральная или слабощелочная. Под гумусовым горизонтом встречаются карбонаты.
Тип аллювиальные торфяно-глеевые почвы характерен налипнем торфяного и глеевого горизонтов. Торфяной горизонт темно-бурого или черного цвета, торф разложившийся, зольность по 30 %. Под торфяным залегает глеевый горизонт. Реакция п°чв близкая к нейтральной. Формируются в понижениях центральной и притеррасной поймы при избыточном увлажнении, Издаваемом паводковыми и грунтовыми водами, а также по-Нрхностным стоком с повышенных элементов рельефа.
Использование почв пойм усложняется большой контурно-стью. Периодическое затопление поймы водой при весеннем и пстнем разливах рек, невыровненный рельеф, наличие замкну-ri>ix блюдцеобразных понижений с избыточным увлажнением — Нс это затрудняет использование почв пойм в полеводстве.
В связи с этим почвы пойм используются в основном как родные сенокосно-пастбищные угодья и в меньшей степени Ш полевые и овощные культуры.
Для повышения продуктивности сенокосов и пастбии|1 поймах проводят приемы поверхностного и коренного ул> ния. Поверхностное улучшение включает приемы по удален! кустарников, кочек, сорных растений, уборке наносного мусс улучшению водного, воздушного и пищевого режимов.
На лугах с преобладанием корневищных трав проводят об$ ботку тяжелой дисковой бороной, вносят минеральные удобр§* ния, подсевают травосмеси на сильно изреженных участках, кой прием в луговодстве называют омоложением лугов.
При коренном улучшении малопродуктивных лугов провоА глубокую обработку почвы с уничтожением всей «выродившееся» растительности и выравниванием поверхности почвы nj|t последующих обработках. На кислых почвах проводят известкование, на солонцах — гипсование. Заболоченные участки пойм осушают путем устройства водосбросных каналов. После заве^ шения мелиоративных работ проводят залужение лугов поде ранными к конкретным условиям травосмесями и организуют i рациональное использование.
11.10. Торфяные почвы
По «Классификации и диагностике почв России» (2004) вь деляются типы торфяных почв: торфяные олиготорфные ТО-1 торфяные эутрофные ТЕ-ТТ, сухоторфяные TJ-TT-D, othoc^J щиеся к отделу торфяных, стволу органогенных почв. Почвы дела торфяных почв диагностируются по наличию поверхнос ного торфяного горизонта мощностью более 50 см.
Тип торфяных олиготрофных почв диагностируется по нал* чию олиготрофно-торфяного горизонта светлой окраски, moiJ ностью до 50 см, состоящего в основном из сфагновых мхой Степень разложения до 50 % с низкой зольностью. Реакция сре| ды кислая. Формируются в таежно-лесной зоне и в тундре в ус! ловиях избыточного увлажнения под олиготрофной растителй ностью с преобладанием сфагновых мхов. Сфагновые мхи нака^ пливают воду в десятки раз больше своего сухого вещества^ поэтому они способствуют переувлажнению и заболачиванию.
Тип торфяные эвтрофные почвы диагностируется по нали-R) эвтрофно-торфяного горизонта бурого цвета, мощностью до «О см Степень разложения выше по сравнению с олиготроф-5 )-торФяным горизонтом, зольность 6—18 %. Под ним залегает азложившаяся торфяная толща темно-коричневого цвета. Реакция среды кислая или нейтральная. Торфяные эвтрофные почвы образуются в пониженных элементах рельефа с подпитыванием минерализованными грунтовыми водами. Эвтрофная растительность состоит из осок, тростников, гипновых мхов, зарослей 0л1,хи и других гидроморфов, требовательных к повышенному содержанию питательных элементов в субстрате произрастания. По «Классификации почв СССР» (1977) торфяным эвтрофным почвам соответствуют торфяные болотные низинные почвы.
Торфяные почвы занимают большие площади в Российской федерации, и освоение их имеет большое значение. На освоенных торфяных почвах выращивают высокие урожаи сена, кормовых корнеплодов, картофеля и других культур.
Больше книг — больше знаний!
Заберите 20% скидку на все книги Литрес с нашим промокодом
ПОЛУЧИТЬ СКИДКУ