Дерново-подзолистые почвы образуются под хвойно-широколиственными, травянистыми или мохово-травянистыми лесами в условиях промывного водного режима. Развивающаяся под их пологом травянистая растительность приводит к формированию в профиле подзолистой почвы дернового горизонта. В результате совместного проявления подзолистого и дернового процессов и формируются дерново-подзолистые почвы. Подзолистый процесс- это разрушение в верхней части профиля почвы первичных и вторичных минералов и вынос продуктов разрушения в нижележащие горизонты и в грунтовые воды. Дерновый процесс-накопление гумуса, питательных веществ и создание водопрочной структуры в верхнем горизонте. Дерново-подзолистые почвы под природной растительностью имеют дернину (Ад) или лесную подстилку (А0) мощностью 3-5 см. Под ней залегает гумусо-элювиальный (дерновый) горизонт А1, мощностью более 5 см, иногда достигающий 15-20 см. Этот горизонт имеет светло-серый и реже темно-серый цвет. Ниже дернового горизонта идет подзолистый горизонт (А2В) белесовато-светло-серый, иногда с легким палевым оттенком, структура плитчатая с заметной чешуйчатостью и листоватостью и иллювиальным (В) горизонтом коричневато-бурый, красно-бурый по цвету, самый плотный в профиле, структура ореховатая, переходящая книзу в призматическую. Последний постепенно переходит в породу (С). В пахотных дерново-подзолистых почвах под пахотным горизонтом (Ап) лежит подзолистый (А2), или переходный (А2В), или непосредственно иллювиальный горизонт (В). Состав и свойства дерново-подзолистой почвы неразрывно связаны с развитием подзолистого дернового процессов, а также зависят от приемов их окультуривания и механического состава. Содержание гумуса в гумусовом горизонте суглинистых разновидностей -3-6%, в песчаных и супесчаных – 1.5-3%. Органическое вещество сосредоточено в основном в самом поверхностном слое, а поскольку этот слой отличается малой мощностью, не превышающей часто 8—12 см, то и абсолютное содержание перегноя в описываемых почвах весьма ограничено. Содержание гумуса резко снижается с глубиной в горизонте А2 составляет 0.3-0.5%. отношении гуминовых кислот к фульвокислотам меньше 1 по всему профилю. Верхние горизонты дерново-подзолистых почв по сравнению с материнской породой (горизонт С) обеднены мельчайшими частичками (>0,001 мм). В то же время содержание крупных фракций в верхних горизонтах выше, чем в материнской породе. Иллювиальный горизонт (В) более обогащен по сравнению с материнской породой и с вышележащими горизонтами самыми мелкими фракциями (<0,001 мм). Дерново-подзолистые почвы кислые.. Емкость катионного обмена в дерново-подзолистых почвах выше, чем в подзолистых, в связи с более высоким содержанием гумуса. В гумусовом слое суглинистых и глинистых почв она достигает 15-20 мг-экв на 100 г, в песчаных и супесчаных — только 4-10 мг-экв. В составе поглощенных катионов — Са2+ , Мg2+ , Н+ и А13+ . Степень насыщенности основаниями — 40-70%. Обменные катионы водорода и алюминия обусловливают кислую реакцию среды (рНкс1 обычно варьирует в пределах 3,3-5,5) Обменные основания представлены кальцием и меньше магнием. Содержание кальция в пахотном горизонте выше чем в других горизонтах, что связано с более активной биологической аккумуляцией его по сравнению с магнием. Минералогический состав дерново-подзолистых почв разнообразен и зависит главным образом от механического состава и свойств почвообразующих пород. В крупных фракциях механических элементов встречаются кварц, полевые шпаты, слюды и др. первичные минералы. В илистой (<0,001 мм) фракции почв, образовавшихся на моренных и покровных суглинках, наиболее характерными высокодисперсными минералами являются гидрослюды, несиликатные аморфные полуторные окислы. При этом высокодисперсных глинистых минералов и полуторных окислов обычно меньше в подзолистом горизонте и больше в иллювиальном. В почвах, сформировавшихся на массивно-кристаллических или хорошо дренируемых осадочных породах, преобладают гидрослюды, вермикулит, каолинит, минералы монтмориллонитовой группы, хлориты.. Дерново-подзолистые почвы бедны валовыми запасами и подвижными формами азота и фосфора. Азот содержится преимущественно в органическом веществе, при минерализации которого образуются нитратные и аммиачные формы, доступные растениям. Некоторая часть азота постоянно находится в форме поглощенного аммония. Валовое содержание азота от сотых долей до 0.2%. Фосфор содержится преимущественно в минеральных соединениях. Подвижных форм фосфатов содержится обычно 0-5, реже 5-10 мг на 100 г почвы в окультуренных почвах 15-20 мг и более. Валовое содержание его в пахотных песчаных и супесчаных почвах 0,05-0,07%, в суглинистых 0,10-0,16% Валовое содержание калия в пахотном горизонте колеблется от 1 до 2,5%. Много его в тяжелых почвах, богатых калийными минералами (слюды, гидрослюды). Содержание подвижного(обменного) калия составляет 7-15 мг на 100 г почвы. Плотность твердой фазы мало изменяется по профилю почвы, плотность же существенно увеличивается при переходе от верхних горизонтов к нижним. Общая пористость в пахотном слое довольно высокая (54-56%), затем постепенно убывает, снижаясь в иллювиальном горизонте м породе до 40-43%. Величины максимальной гигроскопичности и влажности завядания довольно низкие в пахотном горизонте, существенно увеличиваются в иллювиальном горизонте и породе, что связано прежде всего с различным содержанием в этих горизонтах илистой фракции. Наименьшая влагоемкость варьирует по профилю в пределах 30-37%. Доступная влага в пахотном слое при влажности, равной наименьшей влагоемкости, составляет 23-25% объема, а в иллювиальном горизонте и породе 15-17%. Очень резко изменяется по профилю величина плотности аэрации при наименьшей влагоемкости. В пахотном слое она равна 24%, а в иллювиальном горизонте и породе падает до 3-10%. Дерново-подзолистые почвы характеризуются непрочной структурой. В пахотном горизонте обычно содержится 20-40% водопрочных агрегатов.
Подзолистые почвы наиболее распространены в среднетаежной подзоне, встречаются также в северотаежной и южнотаежной. Образование их профиля связано с развитием подзолистого, элювиально- глеевого процессов и лессиважа-элементарный почвенный процесс, заключающийся в пептизации, механическом переносе илистогоматериала из элювиального горизонта вниз по профилю и его аккумуляции на некоторой глубине в виде лаков, натёков слоисто-ориентированных глин и кутан по граням структурных отдельностей; дерновый процесс почвообразования проявляется здесь очень слабо.
Дерново-подзолистые почвы преобладают в южнотаежной подзоне, отдельные массивы заходят в северную часть лесостепи. Образование их профиля связано с развитием дернового, подзолистого, элювиально- глеевого процессов и лессиважа. Морфологический профиль почв подзолистого типа представлен определенной системой горизонтов, причем в зависимости от подтипа, рода и вида почвы набор горизонтов и их характеристика могут суще- ственно изменяться. Индексы генетических горизонтов и строение профиля подтипа подзолистой почвы (П): - лесная подстилка – А0 - переходный органо-минеральный – А0А1 - переходный элювиально-аккумулятивный (гумусово-оподзоленный) – А1А2 - элювиальный – А2 - контактно-оглеѐнный – А2g - переходный (элювиально – иллювиальный) – А2В - иллювиальный – В (В1, В2, В3) - иллювиально-железистый – Вf - иллювиально-гумусовый – Вh - иллювиально-гумусово-железистый – Вhf - иллювиально-ортзандовый (иллювиально-псевдофибровый) - Впф - переходный к породе – ВС - материнская порода – С. В пахотных почвах верхняя часть профиля трансформируется в гор. Апах Строение профиля подтипа подзолистой почвы: А0 – (А0А1) – (А1А2) - А2 - А2В – В – ВС – С, где в скобках обозначены индексы горизонтов, необязательно присут- ствующих в профиле. Индексы генетических горизонтов и строение профиля подтипа дерново-подзолистой почвы (ПД ): - лесная подстилка – А0 - переходный органо-минеральный – А0А1 - переходный элювиально-аккумулятивный (гумусово-оподзоленный) – А1А2 - гумусово-элювиальный – А1 - второй гумусовый горизонт – А1 h - элювиальный – А2 - второй осветленный горизонт (контактно-оглееный, контактно- оподзоленный) - А2 - контактно-оглеѐнный – А2g - переходный (элювиально – иллювиальный) – А2В - иллювиальный – В (В1, В2, В3) - иллювиально –железистый – Вf - иллювиально-гумусовый – Вh - иллювиально-гумусово-железистый – Вhf - иллювиально-ортзандовый (иллювиально-псевдофибровый) - Впф - переходный к породе – ВС - материнская порода – С. 22 В пахотных почвах верхняя часть профиля трансформируется в гор. Апах за счет горизонтов А0 , А1 и части А2. Строение профиля целинной дерново-подзолистой почвы: А0 – (А0А1) – А1 - А2 - А2В – В1 – В2 – ВС – С Строение профиля пахотной дерново-подзолистой почвы: Апах – А2 (А2В) – А2В – В1 – В2 – ВС – С
Дерново-подзолистые почвы формируются в результате подзолистого и дернового процессов почвообразования под травянистыми и мохово-травянистыми лесами, в условиях промывного водного режима.
Дерново-подзолистые почвы имеют следующую систему генетических горизонтов: Ао – (АоА1) – А1 – А2– А2В – В – ВС – С. В отличие от подзолистых у них четко обособлен гумусово-элювиальный горизонт А1 мощностью более 5 см (обычно в пределах 5-15 см).
На состав и свойства дерново-подзолистых почв значительное влияние оказывает дерновый процесс почвообразования, в результате которого в образующих породах (боровые пески) – горизонт А2 выражен фрагментарно или отсутствует. Обладают пониженным плодородием. В засушливые периоды резко проявляется недостаток влаги для растений. Нуждаются в мелиоративных дозах органических удобрений.
Дерново-подзолистые почвы делят на слабоподзолистые, среднеподзолистые и сильноподзолистые; выделяют также задернованные подзолы. Каждый вид дерново-подзолистой почвы может быть песчаным, супесчаным, легкосуглинистым, суглинистым, тяжелосуглинистым и глинистым. Разновидности могут формироваться на карбонатной и силикатной морене, элювии морены, флювиогляциальных песках, покровных суглинках и глинах, на ленточных глинах, делювиальных наносах и лессовидных суглинках.
По сравнению с подзолистыми почвами верхний слой дерново-подзолистых почв богаче гумусом..
Физические свойства дерново-подзолистых почв несколько иные. В отличие от подзолистых почв дерновый горизонт обладает большой влагоемкостыо, часто достаточно хорошо выраженной структурой, сильно пронизан корнями, имеет серую или темно-серую окраску. При распашке и введении в культуру в первые годы пользования дерново-подзолистые почвы оказываются более плодородными, чем подзолистые. При дальнейшем окультуривании количество гумуса увеличивается, подзолистый горизонт затушевывается.
При сельскохозяйственном использовании дерново-подзолистых почв обязательно их систематическое планомерное окультуривание с применением всего комплекса мероприятий. Оно включает правильные севообороты с включением многолетних трав, углубление пахотного слоя, известкование, внесение органических и минеральных удобрений. Для песчаных и супесчаных почв необходима сидерация в виде посева различных растений на зеленое удобрение.
Почвенный покров черноземно-степной зоны, занимающей огромное пространство, далеко не однообразен. Различия в климатических условиях, в почвообразующих породах и характере растительности, наблюдающиеся в отдельных частях черноземной полосы, самым непосредственным образом сказываются и на свойствах почв.
Почвенный покров черноземной зоны представлен многими почвенными разновидностями, которые объединятся в следующие главнейшие подтипы: черноземы оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные, южные и др.
Кроме того, черноземы подразделяются по мощности гумусового горизонта и по накоплению в них гумуса. По количеству гумуса в верхнем слое черноземы делятся на тучные (гумуса более 9%), среднегумусные (гумуса от 6—7 до 9%), малогумусные (гумуса от 4 до б—7% ) и слабогумусированные (гумуса менее 4%). По мощности гумусового горизонта (A + В) почвы делятся на сверхмощные (более 120 см), мощные (80—120 см), среднемощные (40—80 см), маломощные (меньше 40 см). Исключение составляют черноземы Западной Сибири, которые по мощности перегнойного слоя отличаются от черноземов европейской части СССР. Обычно маломощные черноземы здесь имеют горизонты А + В меньше 30 см, среднемощные 30—50 и мощные несколько больше 50 см. Черноземы сформировались под степной и разнотравно-степной растительностью и характеризуются большими запасами органического вещества, что выражается в наличии мощного (в среднем 50—100 см) гумусового слоя с высоким содержанием гумуса (4— 10% и более в верхнем горизонте).
Строение профиля. В профиле черноземов выделяются следующие генетические горизонты: А0, А, В1 В2, С.
А0 — степной войлок, имеется только у целинных почв и состоит из переплетенных остатков травянистых растений.
А — гумусовый (гумусово-аккумулятивный) горизонт мощностью от 20 до 50 см.
Это верхняя наиболее прокрашенная и богатая гумусом часть гумусового слоя темно-серой или черной окраски с хорошо выраженной зернистой или комковато-зернистой структурой.
На пахотных почвах значительная часть этого горизонта вовлечена в обработку и образует пахотный горизонт Ап.
B1 — переходный гумусовый горизонт. Это нижняя часть гумусового слоя, отличается от горизонта А ослаблением прокраски гумусом, появлением буроватого оттенка, усиливающегося книзу. Структура горизонта зернисто-комковатая или комковатая, постепенно вниз по профилю увеличивается размер комковатых отдельностей.
У некоторых подтипов чернозема (типичные, южные) в горизонте В наблюдается выделение карбонатов. Переход в следующий горизонт языковатый (затеками).
В2 — переходный горизонт гумусовых затеков, неоднородной окраски.
Имеет более грубую крупнокомковатую или комковато-призматическую структуру. Присутствуют (за исключением оподзолснных и сильновыщелоченных черноземов) карбонаты кальция в виде псевдомицелия, белоглазки, журавчи-ков и т. п.
С — материнская порода, содержит много карбонатов в виде псевдомицелия, белоглазки.
При описании профиля черноземов важным их диагностическим показателем является глубина вскипания от НСl. В профиле черноземов часто встречаются следы деятельности землероев (сусликов, хомяков, других животных) в виде так называемых «кротовин». В нижних негумусированных горизонтах они заполнены почвой из гумусового слоя и выделяются в виде темных округлых пятен, а в гумусированных — представлены пятнами нижних слоев.
черноземах в ППК, кроме Са2+, присутствует Na+, увеличивается содержание Mg2+. Почвы характеризуются значительным валовым содержанием питательных веществ. Так, в типичных тяжелосуглинистых черноземах количество азота достигает 0,4–0,5 % (10–15 т/га), фосфора – 0,15–0,35 %. Наиболее благоприятный пищевой режим
Однородность гранулометрического состава черноземов по всему профилю адекватна однородности валового состава и обусловлена однотипным составом как первичных, так и вторичных глинистых минералов.
Во всех подтипах, кроме выщелоченных и оподзоленного, наблюдается равномерное распределение по генетическим горизонтам Si02, Fe203, Аl203 и других элементов, повторяющее особенности материнской породы. Это особенность таксономического родового отличия черноземов. В содержании свободных карбонатов четко прослеживается различие у подтипов чернозема. Эта неоднородность карбонатного профиля выявляется как в неодинаковой глубине начала появления карбонатов, так и в общем валовом содержании СаСО3 в двухметровой толще почвы. Подсчет показывает, что в слое 0-200 см содержится СаС03 в пересчете на 1 м2 у карбонатного - 260 кг, у типичного - 130 кг, у выщелоченного - 70 кг. Общие запасы карбоната кальция на гектар исчисляются тысячами тонн, достигая максимума в карбонатных черноземах.
Чернозем идеален для любого вида посадки. Он не требует дополнительной обработки и применения органических и минеральных удобрений. В условиях хорошей увлажненности чернозем очень плодороден — он может использоваться для выращивания зерновых, овощных и кормовых культур, при разведении садов и виноградников, в озеленительных работах в ландшафтном дизайне. Чаще всего чернозем используется для формирования определенного задела плодородности почвы. Внесение чернозема даже в самую истощенную почву ведет к ее оздоровлению, восстановлению всех ее характеристик, прежде всего водопроницаемости, обогащению питательными элементами. Особенно значительный эффект заметен при применении
чернозема на легких песчаных и супесчаных почвах.