Формируются под северо-таежными хвойными и смешанными лесами с мохово- и лишайниково-кустарничковым напочвенным покровом, на породах суглинистого и более легкого механического состава.
Профиль почв имеет следующее морфологическое строение:
А0 — лесная подстилка мощностью 5-10 см, слой слабооторфованной лесной подстилки из растительного опада, отмерших и живых мхов, лишайников;
А2 — подзолистый оглеепный горизонт мощностью 3-15 см, сизовато-светло-серый с буроватыми пятнами, крупитчатой во влажном и чешуйчато-порошистой в сухом состоянии структуры;
A2Bg — переходный, мощностью 5-10 см; буровато-палевые и белесовато-сизоватые пятна и заклинки чередуются с более темными пятнами; суглинистый, структура зернисто-творожистая, уплотнен, содержит ортштейны;
В — иллювиальный, различной мощности, бурых тонов окраски, тяжелосуглинистый, плитчато-призматический или комковато-ореховатый, плотный, содержит белесую присыпку по граням структурных отдельностей; начиная с 30-50 см постепенно переходит в почвообразующую породу.
Реакция верхних горизонтов глееподзолистых почв сильнокислая (pHKCl 2-4), содержание гумуса в горизонте А2 — 2-4%, спад его количества с глубиной резкий, хотя иногда в горизонте В содержание гумуса может вновь возрасти до 1-2% (потечный гумус). Степень насыщенности основаниями в верхних горизонтах составляет 20-60%. Верхние горизонты несколько обеднены полуторными окислами и обогащены подвижным железом.
Глееподзолистые почвы формируются в условиях повышенного увлажнения, поэтому они длительное время переувлажнены и имеют неблагоприятный водно-воздушный режим, содержат соединения закисного железа и другие вредные для растений вещества.
Отличаясь значительной выщелоченностью, кислой реакцией, незначительным содержанием питательных веществ и неблагоприятным водно-воздушным режимом, глееподзолистые почвы обладают низким естественным плодородием.
Как результат ухудшения водного и воздушного режимов почв, глеевый процесс при прогрессивном развитии неизбежно влечет за собой дальнейшее изменение и ухудшение физико-химических и биологических свойств, а следовательно, и питательного режима почв.
При освоении требуют глубокого рыхления, регулярного внесения органических и минеральных удобрений, известкования, тепловых мелиораций. П-вы легкого грансостава обладают лучшими свойствами для с\х использования, т.к они наиболее теплые, менее оглеены и легче окультуриваются.
Профиль подзолистых почв имеет следующее морфологическое строение:
А0 — лесная подстилка, при мощности 1-2 см состоит преимущественно из опада прошлого года и не расчленяется на подгоризонты;
A1 — гумусово-аккумулятивный мощностью от нескольких сантиметров до 30 см, серый или темно-серый, структура мелкокомковатая, иногда с горизонтальной делимостью, непрочная, по окраске довольно четко отделяется от нижележащего горизонта;
А2 — подзолистый (элювиальный) мощностью до 30 см, как правило самый светлоокрашенный горизонт в профиле почвы; белесый или белесовато-светло-серый, плитчатой, пластинчатой, чешуйчатой или листоватой структуры; нередко содержит стяжения из гидроокисей с примесью гумуса и глинистых частиц;
А2В(АВ) — переходный пестроокрашенный горизонт от элювиального к иллювиальному, в котором чередуются участки горизонта А2 и В1( участки горизонта А2 сформированы здесь в виде языков, затеков, карманов или клиньев, общая мощность которых изменяется от 10 до 50 см; в песчаных почвах обычно отсутствует;
В — иллювиальный мощностью 20-120 см, наиболее ярко окрашенный, в профиле бурых, красно-бурых тонов самый плотный; имеет ореховатую структуру, которая постепенно книзу переходит в призматическую; по трещинам и на поверхности структурных отдельностей имеются белесая присыпка и коричневые натечные пленки;
С — почвообразующая порода, слабо измененная или совсем не измененная почвообразованием.
Такое строение имеют дерново-подзолистые почвы; подзолистые почвы отличаются тем, что в них сразу под слоем лесной подстилки залегает подзолистый горизонт А2.
Подзолистые почвы песчаного механического состава отличаются от описанных выше суглинистых почв. Горизонт А2 в них очень светлый, почти белой окраски, мучнистый, бесструктурный, часто языковат, резко переходит в иллювиальный горизонт В. Последний менее растянут, но выражен резко; нередко представляет собой плотно сцементированный слой, почти водонепроницаемый.
Подзолистые почвы характеризуются резким обеднением илистыми частицами и полуторными окислами верхних почвенных горизонтов и накоплением их в иллювиальном горизонте В. Они имеют кислую реакцию, высокую ненасыщенность основаниями (40-85% в подзолистых и 20-70% в дерново-подзолистых почвах). Содержание гумуса различно, может достигать иногда 9%, но падение его содержания с глубиной очень резкое, состав фульватный.
Подзолистые почвы составляют основную массу пахотно-земелыюго фонда таежно-лесных территорий и пригодны для выращивания широкого набора сельскохозяйственных культур. Большинство пахотных подзолистых почв нуждается в известковании и регулярном внесении минеральных и органических удобрений. Последние необходимы не только как источник питания растений, но и как средство, увеличивающее емкость обмена и улучшающее водно-воздушный режим пахотного слоя. После проведения улучшительных мелиорации на месте подзолистого горизонта образуется мощный гумусированный пахотный слой с высоким содержанием гумуса и элементов питания растений, образуется окультуренная дерново-подзолистая почва.
Профили подзолисто-болотной почвы имеют следующее морфологическое строение:
А0 — органогенный горизонт, состоящий из подгоризонтов:
A00 — лесная подстилка или слой растительного очеса — 2-4 см;
AT0 — слаборазложившийся торфянистый горизонт;
А0ПТ — среднеразложившийся перегнойно-торфяной горизонт;
АП0 — сильноразложившийся перегнойный горизонт.
Мощность его варьируется от 5 до 30 см, и в различных случаях некоторые подгоризонты могут отсутствовать.
A1 — гумусовый горизонт мощностью 10-15 см, темноокрашен, может иметь стальной оттенок, зернисто-комковатой структуры, часто слитен; иногда содержит мелкие дробовины; в северных почвах выражен нечетко или отсутствует;
A2(A2g) — подзолистый (оглеенный) горизонт, мощность изменяется от 5 до 50 см, светлоокрашен, плитчатой, чешуйчатой структуры, часто бесструктурен; в случае оглеенности имеет сизоватый оттенок, может содержать много дробовин;
Bg — иллювиальный (глееватый) горизонт мощностью от 20 до 50 см, имеет грязные тона окраски и ясные признаки оглеения в виде сизоватых и охристых пятен и потеков. Часто содержит ортзандовые прослойки и скопления ортштейнов. При песчаном механическом составе окрашен в темно-коричневые тона и может не иметь четких признаков оглеенности;
Cg — почвообразующая порода, при наличии грунтового увлажнения сильно оглеен и переходит в водоносный горизонт, а при отсутствии грунтового увлажнения не имеет признаков оглеения. На песках оглеение выражено слабо.
Наиболее характерные особенности болотно-подзолистых почв состоят в кислой реакции среды, постепенном спаде количества гумуса с глубиной, что, очевидно, связано с его высокой подвижностью. В составе гумуса преобладает фракция фульвокислот, связанных с полуторными окислами. Поверхностные горизонты почв обогащены кремнеземом и обеднены полуторными окислами. Оглеенные горизонты характеризуются повышенным содержанием подвижного железа. При земледельческом освоении нуждаются в регулировании водного и теплового режимов, а также внесении комплекса удобрений.
Подзолистые культурные почвы. Сформировались в результате длительного и интенсивного окультуривания: ежегодное внесение органических удобрений (торф, навоз, сидераты, органоминеральные компосты, сапропели и др.), систематическое известкование, посев трав. Подзолистые почвы в этом случае утрачивают первоначальный морфологический облик и приобретают новые агрономические свойства. В дерново-подзолистых почвах возможно сохранение сильно измененного элювиального горизонта.
Подзолистые культурные почвы разделяют на три подтипа: глеево-подзолистые культурные, подзолистые культурные и дерновоподзолистые культурные.
Для почв лесной зоны следует выделить две главные причины, снижающие продуктивность сельскохозяйственных угодий и затрудняющие эффективное их использование: избыточное увлажнение и легкий гранулометрический состав.
Избыточное увлажнение проявляется морфологически в профиле почв и диагностируется как оглеение. На избыточно влажных почвах (болотно-подзолистые, глеево-подзолистые, дерново-глеевые) не всегда удается своевременно провести необходимые агротехнические работы, во влажные годы наблюдаются вымокание и гибель озимых культур, затруднена уборка урожая. Создание восстановительных условий в толще почвенного профиля отрицательно сказывается на обеспеченности растений доступными формами азота. и фосфора. В почвах накапливаются фитотоксичные формы закисного железа и алюминия. Причины, обусловливающие пере увлажнение почв лесной зоны: неровности микрорельефа, условия залегания земель по рельефу (нижняя часть склона, западина и др.), наличие плотных, тяжелого гранулометрического состава подстилающих пород, низкая водопроницаемость почв.
Для повышения продуктивности таких почв необходимо изменить неблагоприятный водно-воздушный режим при помощи агротехнических приемов или мелиорации (осушения).
Легкий гранулометрический состав почв обусловливает низкую емкость поглощения и бедность почвы питательными веществами, низкую влагоемкость и высокую водопроницаемость, неблагоприятный водный режим в течение всего вегетационного периода, интенсивный вынос минеральных и органических соединений за пределы почвенного профиля, высокую степень аэрации и интенсивную минерализацию поступающего органического вещества, отсутствие агрономически ценной структуры, уплотнение почвогрунта.
Своеобразие таких почв определяло специфику их сельскохозяйственного использования, которое должно быть направлено на обогащение пахотного слоя питательными веществами и создание условий для аккумуляции, закрепления вносимых питательных элементов и органического вещества.
Окультуривание подзолистых и дерново-подзолистых почв - сложный элювиально-аккумулятивный процесс, аккумулятивная часть которого все время должна поддерживаться производственной деятельностью человека. В противном случае происходят усиление развития подзолистого процесса, быстрая утрата почвой агрономических показателей, определяющих высокий уровень окультуренности, иными словами, деградация почв. Если деградационные процессы масштабны, то территорию, где они протекают, относят к зоне экологического бедствия.
Приемы окультуривания и рационального использования почв лесной зоны имеют ряд особенностей:
происходит глубокое и всеобъемлющее изменение почвенных характеристик;
характеристики и уровни показателей, определяющих степень окультуренности различных типов почв лесной зоны, являются однотипными, схожими;
агрономические показатели, характеризующие уровень окультуренности почв, не стабильны: при уменьшении доз вносимых органических, минеральных удобрений, мелиорантов или нерегулярном их применении происходит деградация почвенного плодородия;
окультуривание подзолистых почв не может полностью устранить перемещение из пахотного горизонта в иллювиальный коллоидных органоминеральных соединений;
эффективен только комплекс приемов, приводящих к изменению водно-физических, агрохимических, микробиологических и других показателей.
Дерновые почвы в таежно-лесной зоне занимают небольшие площади, но они встречаются во всех подзонах и фациях – от Калининградской и Ленинградской областей на западе до Камчатки и Курильских островов на востоке, а также в других зонах, вплоть до субтропиков.
Распространение их в таежно-лесной зоне, как и в других влажных областях, связано, в основном, с дополнительным источником оснований, которые способствуют развитию травянистой растительности и дернового процесса почвообразования.
В зависимости от источника оснований дерновые почвы разделяются на три типа:
- дерново-карбонатные – формируются на карбонатных породах (известняки, доломит, мергели, карбонатные морены), известны в зарубежной литературе под названием рендзины;
- дерново-литогенные – на породах, содержащих силикатные формы кальция и магния, преобладают в Восточной Сибири;
- дерново-глеевые – образуются при участии сильноминерализованных, обогащенных кальцием грунтовых вод.
Сущность дернового процесса заключается в следующем. Основания нейтрализуют органические кислоты, связывают гумусовые вещества в неподвижные и труднодоступные для организмов формы. Сочетание действия оснований с обильным корневым опадом трав приводит к тому, что в дерновых почвах накапливается повышенное количество гумуса и формируется водопрочная структура. С течением времени, в условиях промывного типа водного режима, основания постепенно выщелачиваются, дерново-карбонатные и дерново-литогенные почвы эволюционируют в выщелоченные и оподзоленные, а затем – в дерново-подзолистые остаточно-карбонатные.
Формируются среди почв подзолистого типа на хорошо дренируемых участках, под хвойными и лиственно-хвойными лесами с кустарничково-травяным покровом на элювии коренных пород, состав и свойства которых препятствуют проявлению процесса подзолообразования. Не оподзолены почвы, сформированные на породах, богатых силикатными формами кальция и магния; последние при выветривании освобождаются и нейтрализуют кислотность почв. Не оподзолены или очень слабо оподзолены почвы, сформированные на элювии пород, богатых железом, а также на разного рода сланцах. В процессе развития почвы по мере уменьшения невыветрелой массы породы степень влияния последней на ход почвообразования ослабляется и в почвах начинает проявляться подзолистый процесс. Морфологически это выражается в появлении белесой кремнеземистой присыпки в нижней части гумусового горизонта и непосредственно под ним.
Профиль почв имеет следующее морфологическое строение:
А0 — лесная подстилка мощностью 1-5 см, состоит из побуревшего лесного опада и веточек, рыхлая, слабо затронута разложением;
А1 — гумусовый горизонт мощностью от 3 до 15 см,, буровато-серый, серый или темно-серый, равномерной окраски, при суглинистом механическом составе имеет хорошую мелкокомковатую структуру. Иногда в нижней части горизонта появляются слабые признаки оподзоливания, выражающиеся в небольшом осветлении;
В — переходный горизонт, дифференцирован слабо, переходы очень постепенны, мощность сильно варьируется в зависимости от степени развитости почв. Делится на подгоризонты по степени щебнистости, оглеенности, а иногда и цвету. Для верхней части характерны бурые тона окраски, для нижней — тона выветривающихся плотных пород.
С – материнская порода.
Наиболее характерные черты и свойства дерновых литогенных почв — относительно высокое содержание гумуса по сравнению с подзолистыми почвами, преобладание в составе гумуса гуминовых кислот, слабая дифференциация почвенного профиля по содержанию ила и валовому составу, высокая насыщенность основаниями. Дерновые почвы имеют высокий уровень естественного плодородия. Характеризуются слабокислой или нейтральной реакцией. В них относительно высокое содержание гумуса (4–6%), доступных растениям элементов питания; емкость поглощения – 20–30 мг•экв/100 г при высокой насыщенности основаниями. Благоприятные в дерновых почвах и водно-воздушные свойства в связи с тем, что они хорошо оструктурены. Дерновые почвы подразделяются на виды: По содержанию гумуса –перегнойные - >12%, многогумусные – 5-12%, среднегумусные – 3-5%, малогумусные - < 3%. По мощности гумусового горизонта: маломощные - <15см и среднемощные - > 15см.
По современным представлениям, генезис подзолистых почв связан со следующими биогеохимическими условиями:
обедненность растительного опада азотом и зольными элементами;
пониженные температуры и промывной водный режим;
замедленность микробной деятельности, преобладание грибного кислотообразующего разложения;
консервация лесного опада в виде подстилки, образование в ней и вымывание вниз по профилю водорастворимых фульвокислот и простых органических кислот.
Дерново-подзолистые почвы(Пд) характеризуются лучшим тепловым режимом, меньшей сезонной переувлажненностью и более высоким природным плодородием. Это зоональные почвы в южной зоне таежно-лесной зоны, где они составляют основной фонд пахотных земель. В новой классификации их выделяют как тип дерновоподзолистых почв в отделе текстурно-дифференцированных почв.
Роды почв: обычные, остаточнро-карбонатные, пестроцветные, остаточно-дерновые, языковатые, контактно-глубокоглеевые. иллювиально-гумусовые, иллювиально-железистые, со вторым гумусовым горизонтом, псевдофибровые, слабодифференцированные.
По проявлению дернового процесса выделяют:
по мощности гумусового горизонта: слабодерновые(А1<10 см)среднедерновые(А1-10-15 см), глубокодерновые (А>30см)
по степени выраженности поверхностого оглеения: неоглеенные; поверхностно-слабоглееватые
Дерново-подзолистые почвы разделяют и по степени окультуренности: дерново-подзолистые освоенные, окультуренные и культурные.
Сроение профиля, состав и свойства дерново-подзолитсых почв. Дерново-подзолитсые почвы в морфологическом отношении характеризуются отчётливо дифференцированным профилем. Оттипичных подзолистых почв отличаются наличием хорошо выраженного гумусового горизонта, связанного с проявлением дернового почвообразовательного процесса. Мощность гумусового горизонта может достигать 30-40 см.
Строение дерново-подзолистых почв.
А0-(А0А1-А1)-А1-(А1А2)-А2-(А2В)-В-ВС-С
где А0-лесная подстилка;
А1-гумусово-элювиальный горизонт мощностью до 20 см и более, серого цвета, комковато-порошистой структуры, слабо уплотнен;
А2-подзолистый горизонт, белесовато-светло-серый, иногда с легким палевым оттенком, структура плитчатая с заметной чешуйчатостью и листоватостью
В-иллювиальный горизонт коричневато-бурый, красно-бурый по цвету, самый плотный в профиле, структура ореховатая, переходящая книзу в призматическую;
С- почвообразующая порода, слабо затронутая почвообразованием.
Дерново-подзолистые почвы по всему профилю имеют сильнокислую или кислую реакцию среды. Содержание гумусо невысокое с максимумом в горизонте А1(3-7% под лесом). В составе гумуса преобладает фульвокислоты. По валовому составу и распределению илистой фракции профиль четко дифференцирован по элювиально-иллювиальному типу. ППК не насыщен основаниями, в составе поглощенных катионов присутствуют водород и алюминий. Горизонт А1 по сравнению с А2 обогащён обменными основаниями и имеет высокую степень насыщенности основаниями (60-70%)
Сельскохозяйственное использование
Для вовлечения подзолистых почв в сельскохозяйственное использование необходимо известкование, внесение больших доз органических и минеральных удобрений, регулирование водного режима, создание мощного пахотного слоя. Эти мероприятия сопровождаются коренными изменениями всех почвенных режимов, а также и морфологических признаков, результатом чего становятся культурные подзолистые почвы.
При выводе пашни из оборота, под лесными насаждениями верхняя часть пахотного слоя непосредственно под подстилкой превращается в подзолистый горизонт мощностью 5-7 см (вторичное оподзоливание пахотного горизонта).
25. Агрономическая оценка дерново-подзолистых почв различного гранулометрического состава. Мероприятия по повышению плодородия дерново-подзолистых почв.