2. Биологический фактор (растительные и животные организмы).
1. высшие растения - основные поставщики органического вещества в почвы и концентраторы зольных элементов;
2. животные организмы (беспозвоночные и позвоночные) активно участвуют в преобразовании органического вещества; улучшают физические свойства почвы повышают пористость, аэрацию, влагоемкость, водопроницаемость.
3. микроорганизмы (бактерии, грибы, актиномицеты) и водоросли принимают участие в трансформации органических веществ, разрушении и новообразовании минералов, миграции и аккумуляции химических элементов; микроорганизмы готовят биогенный мелкозем субстрат для поселения высших растений;
3. Климат - важный фактор развития почвенных процессов. Определенное сочетание температурных условий и увлажнения обуславливает тип растительности, темпы создания и разрушения органического вещества, состав почвенной микрофлоры и фауны. Климат оказывает влияние на водно-воздушный, температурный и окислительно-восстановительный режимы почвы, влияет на процессы выветривания, почвообразования.
4. Рельеф-выступает как главный фактор перераспределения солнечной энергии, воды и твердых частиц. Под рельефом понимают совокупность всех неровностей земной поверхности, разных по очертаниям, размерам, происхождению, возрасту и истории развития.
5. Время как фактор почвообразования.
Абсолютный возраст почвы - время, прошедшее с начала почвообразования до настоящего времени (по В.Р. Вильямсу) Различают примитивные почвы, зарождающиеся (литосоли), зрелые, древние (палеопочвы).
Относительный возраст почвы - характеризует скорость процесса почвообразования и зависит от сочетания условий почвообразования и свойств почв.
Почва-момент - состояние почвы, быстро меняющееся в процессе эволюции почв.
Почва-память - почвенные свойства, в основном сохраняющиеся в процессе эволюции почв (гранулометрический, минералогический, химический состав).
Глава 2. Характеристика болотных почв
Болотные почвы наиболее распространены в тундровой и таежно-лесной зонах. Встречаются они также в лесостепной и других зонах. Общая площадь болотных почв в таежно-лесной и тундровой зонах составляет около 100 млн. га. Болотные почвы образуются вследствие заболачивания суши или заторфовывания водоемов. Болотный процесс почвообразования характеризуется торфообразованием и оглеением минеральной части почвенного профиля. Развивается он только при условии избыточного увлажнения. Болотные почвы образуются преимущественно в средней климатической зоне с влажным климатом таежная зона Сибири и Дальнего Востока, северо-запад и север европейской части страны. Однако болота могут возникать и южнее средней полосы Нечерноземья в результате оторфянивания озер и других водоемов.
Болотным называют грунт, который включает много неразложившихся или полуразложившихся растительных остатков. Они скапливаются под воздействием продолжительного повышенного увлажнения. К формированию болотных типов грунта приводит воздействие особого процесса почвообразования, который сопровождается повышенным увлажнением. К этому причастно влияние атмосферных и застойных грунтовых вод.
К составляющим процесса формирования таких видов грунта относят торфообразование и оглеение. Первое понятие подразумевает собой скопление растительных остатков и гумуса, которое приводит к дефициту кислорода и развитию анаэробных процессов. Под оглеением понимают биохимический процесс, который связан с восстановлением железа и марганца. В нем обязательно участвуют разные грибки и бактерии. При этом для почвы характерен темный оттенок.
Рисунок 1 - болотная почва
2.1 Классификация болотных почв
болотный почва гумус сельскохозяйственный
Болотные почвы, как и все азональные почвы, формируясь в разных почвенно-климатических зонах, отличаются между собой некоторыми генетическими особенностями, обусловленными характером природных условий данной зоны. Болотные почвы таежно-лесной зоны, например, представлены главным образом низинными и верховыми болотными почвами, имеющими мощный торфяной горизонт. В более южных зонах эти почвы представлены в основном болотными пойменными почвами степей, лесными болотными почвами, болотными почвами сероземной зоны и болотными почвами субтропических областей.
Болотные почвы южных зон образуются в понижениях рельефа, чаще всего в поймах рек, с поверхностным и грунтовым увлажнением под болотной растительностью, преимущественно под тростниковыми, осоковыми, тростниково-рогозовыми и другими ассоциациями. Безусловно, они значительно различаются между собой и по генезису, и по плодородию, что во многом определяет применение мелиоративных и агротехнических мероприятий по их освоению и использованию.
Поскольку болотные почвы таежно-лесной зоны занимают более значительные площади и являются важным резервом при освоении новых земель, на их классификации мы и остановимся более подробно. Все болотные почвы таежно-лесной зоны в зависимости от происхождения, условий залегания и характера растительности делят на два типа - болотные верховые почвы и болотные низинные почвы. Они, в свою очередь делятся на более мелкие таксономические подразделения.
Болотные верховые почвы распространены главным образом в северной и средней тайге таежно-лесной зоны европейской части РФ, а также на севере Западной Сибири, на Камчатке и Сахалине. Болотные верховые почвы образуются больше всего на водоразделах в условиях увлажнения пресными атмосферными застойными водами. Растительный покров их представлен, главным образом, сфагновым мхом, а также полукустарниками (морошка, багульник, кассандра, голубика и др.) и древесными породами (ель, сосна, береза), обычно сильно угнетенными.
По степени развития процесса почвообразования различают два подтипа болотных верховых почв болотные торфяно-глеевые и болотные верховые торфяные. Болотные торфяно-глеевые почвы формируются в более пониженных частях водоразделов или по окраинам верховых болот, на боровых песчаных террасах и зандровых равнинах.
В профиле почв различают следующие горизонты: сфагновый очес, торфяной горизонт, глеевый горизонт.
Болотные верховые торфяные почвы занимают центральные части верховых торфяных болот на водораздельных равнинах и песчаных террасах зоны под специфической олиготрофной растительностью. Профиль этой почвы слабо дифференцирован на горизонты и в отличие от торфяно-глеевых почв представлен органогенными горизонтами, подстилаемыми торф органогенной породой.
В типе верховых болотных почв выделяются следующие роды:
1. Обычные. Органогенный горизонт (или весь профиль почвы) состоит из сфагнового торфа;
2. Переходные остаточно-низинные засфагненные. Образуются из болотной низинной почвы при потере верхними горизонтами связи с минерализованными грунтовыми водами. Поэтому под слоем сфагновых торфов в почве имеется слой травянистого торфа;
3. Гумусово-железистые. Характерны для торфяно-глеевых почв, развивающихся на песках.
Верховые болотные почвы разделяют на виды по следующим признакам:
1. По мощности органогенного горизонта в торфяной залежи:
- торфянисто-глеевые маломощные - мощность торфа от 20 до 30 см. (для мезлотных областей);
- торфяно-глеевые - мощность 30-50 см.;
- торфяные на мелких торфах - мощность торфяной залежи 50-100 см.;
- торфяные на средних торфах - мощность залежи 100-200 см.;
- торфяные на глубоких торфах - мощность залежи 200 см.
По степени разложения торфа (верхние 30-50 см.):
- торфяные - степень разложения торфа - 25%;
- перегнойно-торфяные - степень разложения 25-45%.
Болотные низинные почвы формируются в глубоких депрессиях рельефа на водоразделах, на древне пойменных террасах и в понижениях речных долин.
Образование этих почв происходит под автотрофной и мезотрофной растительностью (осоки, тростники, гипновые мхи, ольха, ива и др.) в условиях избыточного увлажнения жесткими грунтовыми водами.
По степени развития процесса почвообразования различают четыре подтипа болотных низинных почв:
- низинные обедненные торфяно-глеевые;
- низинные обедненные торфяные;
- низинные (типичные) торфяно-глеевые;
- низинные (типичные) торфяные.
Первые два подтипа формируются под действием слабо минеральных грунтовых вод, остальные под воздействием минеральных жестких грунтовых вод. Первые два подтипа почв распространены преимущественно в северной и средней тайге, а последние два в южной тайге и лесостепи. Торфяные горизонты болотных низинных почв резко отличаются по своим свойствам и плодородию от торфяных горизонтов верховых почв. Деление на роды определяется повышенным содержанием в золе торфяных почв карбонатов, водорастворимых солей, соединений железа.
Принцип деления болотных низинных почв на виды в основном, аналогичен делению почв верхового болотного типа.
2.2 Содержание гумуса
Сохранение гумуса в почве в оптимальном режиме является первоочередной задачей земледелия, так как его количество и качество определяют многие положительные свойства почв и продуктивность выращиваемых культур.
Зернопропашной севооборот за 20 опыт лет на фоне всех систем основной обработки (Вспашка, Дискование, Ноу Тилл) не обеспечивает сохранения и воспроизводства плодородия почвы.
Темп минерализации гумуса в первую очередь зависит от способа обработки почвы и специфики возделываемых культур пропашные, колосовые или многолетние бобовые травы. Так, в нашем опыте, за двадцать опыт лет определилась направленность изменения содержания гумуса от названных факторов.
Данные свидетельствуют, что дегазационные процессы на опытном участке активно прогрессируют. Агрохимическое обследование, проведенное в весенний период 2019 года, показало, что при слабокислой реакции почвенного раствора (рН 5,1-5,5) данная почвенная разновидность на сегодняшний день при соблюдении всех норм и требований агротехники обладает низким уровнем плодородия для получения оптимальных урожаев.
Содержание гумуса на всех изучаемых вариантах обработки почвы характеризуется как низкое и составляет 2,3-3,15%, что классифицирует чернозем выщелоченный опытного участка как малогумусный.
На всех рассматриваемых вариантах опыта за прошедшие годы зафиксировано снижение содержания гумуса, которое составило от 0,35% на варианте Ноу Тилл до 1,2% на варианте с отвальной вспашкой.
Наибольшим оно было на фоне ежегодной традиционной разноглубинной вспашки плугом и составило 1,2%, что объясняется регулярным оборотом пласта способствующий обогащению почвы кислородом воздуха и ускоренной минерализацией органического вещества. По мере снижения воздействия почвенных орудий на почву падение содержания гумуса уменьшалось. Минимальным оно было на фоне нулевой обработки почвы и составило 0,35 абсолютных процента. Явным признаком сказывается слабое поступление органического вещества в виде корнепожнивных остатков из-за низкой урожайности полевых культур, возделываемых по системе no-till. Но необходимо отметить, что на фоне нулевой обработки почвы содержание органического вещества было наибольшим в опыте и составило 3,15%.
Таким образом, отсутствие в севообороте люцерны не позволяет регулировать в определенной степени поступление органического вещества в почву. Использование соломы бобовых и озимых колосовых культур в качестве органического удобрения не обеспечивают положительного баланса органического вещества вследствие недостаточного их количества.
2.3 Сельскохозяйственное использование болотных почв
Для сельскохозяйственного использования болотные почвы подлежат мелиоративному осушению. Осушенные болотные почвы используются под многолетние травы, кормовые и овощные севообороты, технические и зерновые культуры.
Наиболее перспективными для осушения являются болотные низинные, в меньшей степени болотные низинные обедненные. Нецелесообразно осушать для сельскохозяйственного освоения болотные верховые почвы из-за неудовлетворительных агрономических свойств торфяного слоя.
После мелиоративного освоения болотных почв происходит резкое изменение почвенных режимов: водного, воздушного, окислительно-восстановительного, биологического.
Водный режим. Общий для всех типов и подтипов целинных болотных почв тип водного режима болотный застойный или грунтово-болотный слабопроточный сменяется промывным или периодически промывным в средней и южной тайге, мерзлотным в северной тайге и даже выпотным в лесостепной зоне. Большую роль в весеннем увлажнении начинают играть над мерзлотные верховодки.
Тепловой режим. В освоенных почвах тепловой режим ухудшается. Почвы становятся более холодными, поскольку поры, занятые воздухом, обладают низкой теплопроводностью. При этом часто образуются мерзлотные прослойки, сохраняющиеся длительное время в теплый период года, а в северной тайге постоянно мерзлотные горизонты.