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.
.Для повышения плодородия дерново-подзолистые почвы необходимо обогащать органическим веществом (навоз, торфокомпоста, зеленое удобрение).
Весьма существенным агромероприятием, необходимым для улучшения качества и повышения плодородия дерново-подзолистых почв является известкование.
В результате известкования дерново-подзолистые почвы насыщаются основаниями, приобретают более благоприятные физические свойства, что, в свою очередь, улучшает аэрацию, водопроницаемость и тепловые свойства их. Благодаря нейтрализации кислой реакции и улучшению воздушных и водных свойств в дерново-подзолистых почвах усиливаются и микробиологические процессы, приводящие к накоплению питательных веществ. Наибольшее значение имеет известкование сильно выщелоченных, обедненных известью, кислых подзолистых и дерново- подзолистых почв.
Однако известкование не заменяет внесения удобрений. Поэтому высокая эффективность известкования достигается только при одновременном внесении в почву достаточных количеств всех необходимых питательных веществ в комплексе с другими агромероприятиями.
Известкование следует применять не на всех почвах зоны, а только на кислых. Нуждаются в известковании сильно- и среднеподзолистые почвы. Необходимо отметить, что наряду с известкованием на дерново-подзолистых почвах эффективно внесение и некоторых микроэлементов, например бора и марганца. Внесение их в почву заметно повышает урожай сельскохозяйственных культур, в особенности льна, сахарной свеклы, горчицы и др. Многие дерново-подзолистые почвы бедны такими элементами питания, как азот, фосфор и калий, и внесение удобрений повышает плодородие всехдерново-подзолистых почв, особенно тех, в которых подзолистость проявляется наиболее сильно.
На дерново-подзолисто-глеевых почвах, где в силу тех или иных причин имеет место периодическое заболачивание, важнейшим и необходимым мероприятием, помимо перечисленных выше, является мелиорация — борьба с избыточным увлажнением путем устройства искусственного дренажа.
Особо важное значение в окультуривании дерново-подзолистых почв имеет создание мощного пахотного слоя. Углубление пахотного слоя и его окультуривание в зоне дерново-подзолистых почв значительно повышают урожай обычно в первый же год и способствуют повышению урожайности всех сельскохозяйственных культур в последующие годы.
Дерново-карбонатные почвы формируются в таежно-лесной области на территориях, сложенных породами, содержащими карбонаты Са (известняки, доломиты, известковистые песчанинки и глины, карбонатные морены и др.). Благодаря высокому содержанию Са в почвообразующей породе продукты разложения растительных остатков нейтрализуются кальцием и процесс гумусообразования (гумификации) протекает в условиях обогащения почвенных растворов Са карбонатов при реакции, близкой к нейтральной или даже щелочной, что благоприятствует образованию гумуса гуматного типа. Органическое вещество почв, связываясь с Са, закрепляется в верхнем горизонте, что приводит к формированию в профиле хорошо выраженного гумусового горизонта.
Профиль дерново-карбонатных почв (Дк) формируется под воздействием дернового (гумусово-аккумулятивного) процесса.
По мере развития почв в условиях таежно-лесной области карбонаты, содержащиеся в верхних горизонтах почв, постепенно выщелачиваются (вымываются) и степень влияния их на ход почвообразования ослабевает На этой стадии почвообразования процессы гумификации протекают при дефиците оснований
Дерново-карбонатные почвы имеют следующее строение генетического профиля:
А0—А— (А В)—В—С,
где Ао — дернина, иногда может быть и подстилка; А — гумусовый горизонт, темноокрашенный, темно-серый, темно-серый с коричневатым оттенком, имеет зернисто-комковатую структуру, иногда встречаются обломки известковых пород; АВ — переходный горизонт, более слабо окрашен гумусом. В подтипах дерново-карбонатных выщелоченных и оподзоленных почв выделяется горизонт В. Далее залегает элювиальная известковая порода С, слабо измененная почвообразованием.
Тип дерново-карбонатных почв (Дк) делят на три подтипа: 1) дерновокарбонатные типичные.2) дерново-карбонатные выщелоченные; 3) дерново-карбонатные оподзоленные.
Дерново-карбонатные типичные (Дтк) почвы. Встречаются преимущественно на слабо выветренном маломощном элювии известняковых пород. Профиль почв обычно развит слабо, маломощный (30—50 см). Исключение составляют почвы, развитые на карбонатных глинах и песчаниках.
В профиле четко выражены только горизонты А, С и Д. Горизонт В (АВ) в большинстве случаев выражен только фрагментарно. Почвы вскипают с поверхности или в пределах горизонта А, верхние горизонты в большинстве случаев обогащены илом.
Почвы характеризуются высоким содержанием гумуса (5—22 %), pH верхних горизонтов близок к нейтральному. По валовому составу профиль дифференцирован слабо. В большинстве случаев в этих почвах содержится много N, Р, К.
Дерново-карбонатные типичные почвы имеют слаборазвитый профиль типа:
А—Ск
где А — гумусовый темноокрашенный горизонт зернистой или комковато-зернистой структуры с включениями обломков известняка, щебня;
Ск — элювий известковых пород (обломки известняка, щебнистой морены ит.д.);
Коренная порода, присутствует не всегда.
В соответствии с новой Классификацией почв России (2004) дерново-карбонатные типичные почвы выделяют в отделе органо-аккумулятивных почв на уровне типа темногумусовых и частично серогумусовых почв.
Дерново-карбонатные выщелоченные почвы (Двк) развиваются обычно на более выветренной и относительно мощной толще элементов делювия карбонатных пород. Профиль их более развит и состоит из горизонтов А, В, С, достигая глубины 60—100 см. Мощность гумусового горизонта 20—30 см. Вскипание происходит сразу под гумусовым горизонтом или в пределах горизонта В. Содержание гумуса в западных районах 3—5%, в восточных —5—10% и даже больше. Величина рН 5,5—6,5. Эти почвы обладают высоким эффективным плодородием и широко вовлекаются в пашню.
Профиль дерново-карбонатных выщелоченных почв имеет следующее строение:
Ао—А—В—Ск,
где Ао — лесная подстилка, бурая или светло-бурая, состоит из слабооторфованного лесного опада;
А — гумусовый горизонт мощностью 20—30 см, темно-серый с бурым оттенком, зернистой или комковато-зернистой структуры;
В — переходный горизонт с признаками иллювиальности, коричневый или буроватый, уплотненный, может содержать включения обломков известковых пород, постепенно переходит в почвообразующую породу;
Ск — почвообразующая карбонатная порода.
Мощность почвенного профиля обычно 60—100 см. Дерново-карбонатные выщелоченные почвы обладают высоким природным плодородием. Большая часть из них относится к старопахотным землям. Местами они сильно выпаханы, имеется распыленный и обесструктуренный пахотный слой, обеднены подвижными формами питательных веществ.
Дерново-карбонатные оподзоленные почвы (Доп к). Характеризуются наличием признаков оподзоленности, что проявляется в осветлении нижней части гумусового горизонта, присутствием белесой присыпки, большей распыленностью гумусового горизонта, отчетливым уплотнением верхней части горизонта В, яркими тонами его окраски.
Профиль дерново-карбонатных оподзоленных почв хорошо дифференцирован и имеет следующее строение:
Ао—А1—A1A2—В(В1, В2)—Ск,
где A0 — дернина;
А1 — гумусовый горизонт, темно-серый, комковато-зернистой структуры, рыхлый;
А1А2 — переходный горизонт, более светлой окраски, содержит белесую присыпку, структура комковатая;
В — иллювиальный горизонт, серовато-коричневый, ореховатой структуры, заметно уплотнен, граница вскипания залегает в нижней части, постепенно переходит в почвообразующую породу;
Ск — карбонатная почвообразующая порода.
Формирование почв происходит на сильно выщелоченных карбонатных породах или на породах, содержащих в исходном состоянии малое количество карбонатов. Мощность профиля 100— 120 см.
В новой Классификации почв России дерново-карбонатные оподзоленные и выщелоченные почвы выделяют как глинисто- иллювиированный подтип типов серогумусовых и темногумусовых почв.
Дерново-карбонатные почвы разделяют на роды:
известковые — формируются на известняках, щебнистые, многогумусные. Наиболее часто встречаются в подтипе Дк —типичные (называются рендзины);
силикатно-известковые — развиты на карбонатных песчаниках и глинах, карбонатной морене. Щебня почти не содержат;
недоразвитые — маломощные, сильнощебнистые, горизонт А часто фрагментарный.
На виды дерново-карбонатные почвы подразделяются: по содержанию гумуса —на перегнойные (> 12%), многогумусовые (5—12%), среднегумусовые (3—5%) и малогумусовые (< 3 %);
по мощности гумусового горизонта: на маломощные (< 15 см) и среднемощные (> 15 см).
Сельскохозяйственное использование этих почв затруднено. Основными из них являются: широкое распространение избыточного увлажнения; развитие водной эрозии в условиях расчлененного; завалуненность и щебнистость; недостаточная обеспеченность питательными элементами большинства почв области; крайняя бедность и низкая влагоемкость песчаных почв; неоднородность почвенного покрова в пределах поля;мелкоконтурность полей. Все это требует осуществления комплекса агротехнических и других мероприятий по окультуриванию почв, повышению их плодородия и получению высоких устойчивых урожаев сельскохозяйственных растений.
Участки с преобладанием глееватых почв целесообразнее отводить под кормовые культуры или выделять для создания культурных сенокосов и пастбищ. Массивы, представленные сочетаниями глееватых и глеевых почв с болотными почвами слабодренированных территорий, при вовлечении в сельскохозяйственные угодья требуют проведения осушительных и специальных агротехнических мероприятий.
27 Болотные почвы. Болотный почвообразовательный процесс. Распространение и условия почвообразования. Типы заболочевания и типы болот( верховые, низинные, переходные) Классификация и строение. состав и свойста. агрономическая оценка болотных почв. Болотные почвы широко распространены на земном шаре в различных природных зонах, но основные их плошади сосредоточены в тундре и в бореальном поясе на огромной водно-аккумулятивной.Западно-Сибирской низменности. Современное болотообразование охватывает всю эпоху и продолжается в настоящее время. Образование болотных почв может происходить в результате заболачивания водоемов и суши.
Заболачивание водоемов. Происходит в результате процессов зарастания и нарастания.
Процесс зарастания можно представить следующим образом. При отмирании планктона (водоросли, моллюски и др.) его масса смешивается с донным илом, образуя сапропель (гниющий ил), который постепенно превращается в более твердую массу — сапропелит
Процесс нарастания проходит следующие этапы. Плавающие водные и болотные растения (трифоль, сабельник, телорез) постепенно образуют на поверхности водоема мощный плотный ковер — сплавину, состоящую из отмерших и живых растений. Отрываясь, нижние части сплавины опускаются на дно.
Нарастание сплавины происходит на озерах с относительно обрывистыми берегами.При зарастании образуются низинные и переходные болота, при нарастании сплавины, как правило, верховые.
Заболачивание суши. Происходит несколькими способами, но всегда при застойном гидроморфном водном режиме, который может создаваться атмосферными осадками, намывными склоновыми и намывными русловыми водами, грунтовыми и грунтовонапорными водами.
Причинами заболачивания часто являются вырубка леса и пожары.Неумеренный выпас скота, особенно в ранневесенний период по переувлажненным почвам, приводит к их уплотнению, потере водопроницаемости, созданию микрорельефа, вызывающего застой влаги и распространение болотной растительности.
Болотный почвообразовательный процесс.
Болотные почвы формируются в результате болотного почвообразовательного процесса.
С появлением избыточного увлажнения устанавливается аиа- эробиозис, приводящий к неразрывному единству двух элементарных процессов: торфонакопления и оглеения. Они в совокупности и составляют болотный почвообразовательный процесс.
Торфонакошение — скопление на поверхности почвы полуразложившихся в условиях болот органических остатков (торфа). Его образование идет благодаря замедленной минерализации и гумификации растительных остатков при избыточном увлажнении, обеспечивающем анаэробные условия среды, в которых происходят накопление промежуточных продуктов распада органических соединений и их консервация.
Зольность торфа существенно изменяется: для верховых торфов она составляет 0,5—3,5 % при pH 2,8—3,6, для переходных — 4—7 при pH 3,6—4,8, для низинных — 5—18 % при pH 5—7. При наличии минеральных примесей зольность торфа может возрастать до 30 % (50 %), встречаются торфа с высоким содержанием извести и лимонита.
состав и свойства торфа определяются составом и условиями развития растений-торфообразователей, а также условиями превращения их остатков.
Мощность торфа в болотных почвах может составлять 10 м и более.
В минеральной части профиля болотных почв проявляется оглеение.
Оглеение представляет собой сложный биохимический восстановительный процесс, происходящий при переувлажнении почв в анаэробных условиях при непременном наличии органического вещества и участии анаэробных микроорганизмов.
Морфологически оглеение выражается в цветовых изменениях минеральной части профиля —в придании ему сизых, сизоватозеленых оттенков за счет снятия пленок R203с поверхности минеральных зерен.
Главными условиями развития процесса оглеения являются: анаэробные условия среды; наличие органического вещества; наличие анаэробных микроорганизмов, которые усваивают углерод органических соединений, кислород для своей жизнедеятельности путем перевода окисленных форм Fe, Mn, Sи других элементов в восстановленные.
Если оглеение развивается при близком уровне грунтовых вод, наблюдается обратный процесс — гидрогенной аккумуляции в верхних горизонтах продуктов глееобразования, особенно железа.
Типы болотных почв. Верховые (олиготрофные) болота(Тв) возникают на водораздельных пространствах в результате атмосферного переувлажнения или нарастания сплавнины на озерах. Их характеризует бедность элементами минерального питания растений, кислая реакция среды, преимущественное развитие сфагновых мхов.
Низинные (эутрофные) болота(Тн) формируются при грунтовом увлажнении или зарастании озер.