13307 (567629), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Процесс гумусообразования активно происходит и в аэробных условиях в самых верхних (0-5 см) слоях почвы под действием почвенных беспозвоночных животных. Условия для этого создает мелкая мульчирующая обработка почвы.
4. Охарактеризуйте основные водные свойства почвы?
ВОДНЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВЫ
Термин «водные свойства» означает совокупность свойств почвы, обусловливающих накопление, сохранение и передвижение воды в почвенной толще. К водным свойствам почвы относятся водоудерживающая способность, влагоёмкость, водопроницаемость, водоподъемная способность, потенциал почвенной воды, сосущая сила почвы.
Свойство почвы поглощать и удерживать воду в своем про филе, противодействуя стеканию ее под действием силы тяжести, называется водоудерживающей способностью.
Основными удерживающими воду в почве силами являются сорбционные и капиллярные. Количественно водоудерживающая способность представляет влагоемкость.
Влагоемкость почвы – это максимальное количество той или иной формы (категории) почвенной воды, удерживаемое соответствующими силами в почве. В зависимости от форм воды в почве различают: максимальную влагоемкость (МАВ), максимальную молекулярную влагоемкость (ММВ), капиллярную влагоемкость (КВ), наименьшую (НВ) и полную влагоемкость (ПВ).
Водопроницаемость почвы – это свойство почвы впитывать и пропускать через свой профиль поступающую с поверхности воду. При этом различают поглощение, впитывание воды почвой, когда вода заполняет поры и пустоты сухой почвы, передвигаясь от генетического горизонта к горизонту (первая стадия), и фильтрацию, когда свободная вода проходит сквозь толщу насыщенной влагой почвы под воздействием силы тяжести и градиента напора (вторая стадия). Водопроницаемость взаимосвязана с гранулометрическим составом и оструктуренностью почв. Например, песчаные и оструктуренные (с водопрочной зернисто-комковатой структурой) почвы тяжелого гранулометрического состава обладают высокой водопроницаемостью, в то время как слабооструктуренные (солонцеватые) суглинистые и глинистые почвы – низкой.
Таблица 1 Виды водопроницаемости
| Водопроницаемость | Объём воды (мм) в первый час впитывания почвой при напоре 5 см и температуре воды 10°С |
| Провальная | >1000 |
| Излишне высокая | 1000-500 |
| Наилучшая | 500-100 |
| Хорошая | 100-70 |
| Удовлетворительная | 70-30 |
| Неудовлетворительная | <30 |
Почвы, обладающие высокой водопроницаемостью, не способны создать хороший запас влаги в корнеобитаемом слое, а характеризующиеся низкой водопроницаемостью переувлажняются, обусловливают стекание воды по поверхности почвы и развитие эрозии или застаивание воды на поверхности и вымокание посевов.
Свойство почвы обеспечивать восходящее передвижение содержащейся в ней воды под воздействием капиллярных сил называется водоподъемной способностью. Высота и скорость подъема зависят от гранулометрического состава, структуры и порозности почвы. Подъем воды по капиллярам наиболее интенсивен при диаметре пор 0,1-0,003 мм. Высота подъема воды по капиллярам колеблется от 0,5-0,8 м (в песчаных почвах) до 3-6 м (в суглинистых и глинистых).
Таблица 2 Высота подъема воды в зависимости от гранулометрического состава почвы
| Гранулометрический состав | Высота подъема воды, м3 |
| Песок крупный | <0,5 |
| Песок средний | 0,5-0,8 |
| Супесь | 1,0-1,5 |
| Супесь пылеватая | 1,5-2,0 |
| суглинок средний | 2,5-3,0 |
| Суглинок тяжелый | 3,0-3,5 |
| Глина тяжелая | 4,0-6,0 |
| Лёссы | 4,0-5,0 |
В песчаных почвах вода поднимается невысоко, но достаточно быстро, в глинистых - медленно. При разрывах в капиллярах, что характерно для структурных почв, передвижение капиллярной влаги затруднено. Боронование влажной почвы направлено на сохранение влаги в результате разрыва капилляров в поверхностном слое и снижения (или прекращения) испарения содержащейся в почвенном профиле воды.
Вода в почве подвергается одновременному воздействию сил различной природы (адсорбционных, осмотических, капиллярных, гравитационных), которые изменяют движение молекул воды и ее энергетическое состояние. Для того чтобы выразить суммарное влияние этих сил на энергетическое состояние воды в почве, используют понятие термодинамический (полный) потенциал почвенной воды.
Потенциал почвенной воды - мера потенциальной энергии воды в почве. Он выражает удельную потенциальную энергию воды в почве относительно энергии воды в исходном состоянии, т. е. это величина, выражающая способность воды в почве производить большую или меньшую работу по сравнению с чистой свободной водой. В почвоведении вместо понятия «потенциал почвенной воды» обычно используют понятие «давление почвенной воды », измеряемое в паскалях (Па). Эмпирически установлены зависимости между водопотреблением растений и давлением почвенной воды.
Давление почвенной воды при насыщении почвы влагой и отсутствии солей равно нулю. По мере высыхания почвы давление почвенной воды приобретает все большие (по абсолютной величине) отрицательные значения, а сама почва проявляет все большую способность поглощать воду при соприкосновении с ней. Эта способность поглощать воду получила название сосущей силы, а величина, характеризующая ее, - всасывающего давления почвы.
Всасывающее давление (сосущая сила) почвы – величина положительная, численно равная давлению почвенной воды. Оно может быть выражено в паскалях, атмосферах, барах или сантиметрах водяного столба. Всасывающее давление почвы выражают в pF, т. е. логарифмом числа сантиметров водяного столба.
Установлена четкая взаимосвязь между значениями pF, водно-физическими характеристиками и формами почвенной воды. А именно: максимально насыщенной водой почве (мокрой) соответствует значение pF, равное 0, сухой почве – 7, при влажности, равной максимальной гигроскопичности, pF равно 4,5; влажности завядания – 4,2; наименьшей влагоемкости – 2,7-3,0 (для почв тяжелого гранулометрического состава) и 2,3 - 2,0 (для почв легкого гранулометрического состава).
Следует подчеркнуть, что оценка физического состояния воды по потенциалу или по всасывающему давлению более точна, чем по абсолютному содержанию воды. Характеризующиеся одинаковыми pF почвы являются эквивалентно влажными, т. е. практически одинаковыми по содержанию определенных форм почвенной воды, их доступности растениям, несмотря на возможное различие в содержании количества воды в этих почвах.
5. Плодородие почв. Охарактеризуйте основные элементы и условия плодородия. Виды плодородия?
Плодородие - это способность почв обеспечивать рост и развитие растений. Оно является главным функциональным свойством почвы, которое обусловливается составом, свойствами и режимами почв. Измеряется плодородие почв продуктивностью фитоценозов и урожайностью сельскохозяйственных культур. Однако, продуктивность и урожайность зависят не только от почвенного плодородия, но и от других факторов жизни растений, которые можно разделить на космические (свет и тепло), атмосферные (количество и режим атмосферных осадков, перераспределение тепла, влажность воздуха, состав почвенного воздуха), литосферные (рельеф, грунтовые воды, почвообразующие породы), биосферные (фитоценоз, взаимоотношения в биоценозах) и антропогенные. Все перечисленные факторы влияют на растение непосредственно (интенсивность фотосинтеза, участие в питании, обеспечении влагой и др.) и через свойства почв и их плодородие, которое формируется под воздействием этих факторов. Продуктивность фитоценозов и урожайность культур могут быть низкими и высокими, соответственно и плодородие может быть низким и высоким, но прямой зависимости между ними нет в связи с действием других факторов на растение. Например, на очень плодородных почвах - черноземах в засушливые годы может быть очень низкий урожай. В этом случае проявляется действие погодного фактора. При анализе урожайности и продуктивности необходим комплексный подход с учетом всех факторов жизни растения.
Виды плодородия: естественное (природное), искусственное, потенциальное, эффективное и экономическое.
Естественное (природное) плодородие - это плодородие, которым обладает почва (ландшафт) в естественном состоянии. От характеризуется продуктивностью естественных фитоценозов.
Искусственное плодородие (естественно-антропогенное, по В.Д.Мухе) - плодородие, которым обладает почва (агроландшафт в результате хозяйственной деятельности человека. По многим показателям оно наследует естественное. В чистом виде - характерно для тепличных грунтов, некультивированных (насыпных) почв.
Потенциальное плодородие - способность почв (ландшафтов и агроландшафтов) обеспечивать определенный урожай или продуктивность естественных ценозов. Эта способность не всегда реализуется, что может быть связано с погодными условиями, хозяйственной деятельностью. Характеризуется потенциальное плодородие составом, свойствами и режимами почв. Например, высоким потенциальным плодородием обладают черноземные почвы, низким подзолистые, однако в засушливые годы урожайность культур на черноземах может быть ниже, чем на подзолистых почвах.
Эффективное плодородие - часть потенциального, реализуемая в урожае сельскохозяйственных культур при определенных климатических (погодных) и агротехнологических условиях. Эффективное плодородие измеряется урожаем и зависит как от свойств почв, ландшафта, так и от хозяйственной деятельности человека, вида и сорта выращиваемых культур.
Экономическое плодородие - это эффективное плодородие, измеряемое в экономических показателях, учитывающих стоимость урожая и затраты на его получении.
6. Агрономические особенности подзолистых почв и их окультуривание?
В процессе сельскохозяйственного использования таежные почвы лесной зоны коренным образом преобразуются. Изменения происходят не только на агрохимическом, агрофизическом, физико-химическом и микробиологическом уровнях, но и на морфологическом. В классификации эти почвы выделяют в самостоятельные типы - дерново-подзолистые культурные почвы и подзолистые культурные.
Генетический профиль подзолистых почв, используемых в земледелии, значительно отличается от целинного. Смена растительности, регулярная вспашка, изменение водно-воздушного режима усиливают процесс гумусонакопления. Влияние материнской породы на агрономические свойства подзолистых почв значительно.
Дерново-подзолистые почвы. Их разделяют на две группы: дерново-подзолистые почвы с преимущественным накоплением в иллювиальном горизонте ила; развиваются на глинистых и суглинистых материнских породах; дерново-подзолистые почвы с преимущественным накоплением в иллювиальном горизонте железа, алюминия и гумуса, развиваются на песчаных и супесчаных породах.
Каждая из групп дерново-подзолистых почв, в свою очередь, подразделяется на подтипы: дерново-подзолистые освоенные и дерново-подзолистые окультуренные почвы. Аналогичное подразделение имеют глеево-подзолистые и подзолистые почвы.
В почвах, сформированных на глинистых и суглинистых породах, четко выражена дифференциация профиля по илу, содержанию полутораоксидов, обменных оснований и емкости поглощения. При облегчении гранулометрического состава дифференциация профиля сглаживается.
Рассматриваемые почвы характеризуются кислой реакцией среды, при облегчении гранулометрического состава отмечается снижение РНкCl до 3,9. Легкий гранулометрический состав почвообразующей породы, обеднение почвенного профиля илистым материалом обусловливают снижение насыщенности основаниями, гумусом верхних слоев почвы первой группы по сравнению с почвами второй группы.
Дерново-подзолистые освоенные почвы. Типичный профиль дерново-подзолистых освоенных почв имеет следующее строение:
| Апах | 0 | - | А2 | 20 | - | В | 45 | - | ВС | 85 | - | С | 120 |
| 20 | 45 | 85 | 120 | ↓ |
Апах - антропогенно-гумусовый, мощностью от 15-20 до 25 см, светло-серый, буроватый, структура непрочнокомковатая, комковато-порошистая, в почвах, сформированных на легких породах, бесструктурный, переход резкий на глубине обработки. Часто в обработку вовлекается подзолистый или иллювиальный горизонт, из-за чего поверхность поля при обретает пятнистую окраску; А2 - элювиальный, подзолистый, мощностью ОТ 3 до 30 см, в почвах второй группы горизонт более растянут, белесый, структура слоистая, плитчатая, в почвах, сформированных на легких материнских породах, бесструктурный или неяснослоистый, обеднен илом, полутораоксидами, переход растянут, неясный, возможно выделение переходного элювиально-иллювиального горизонта мощностью до 15 см; В - иллювиалъный,
Ниже залегающие горизонты полностью сохраняют все свойства горизонтов целинных подзолистых почв.
Регулярное внесение органических и минеральных удобрений, посевы сидеральных культур, известкование формируют дерновоподзолистые окультуренные почвы. В этих почвах по сравнению с освоенными усиливается процесс гумусонакопления, но сохраняется дифференциация профиля по содержанию обменных оснований, емкости поглощения. Однако поверхность пашни в отличие от освоенных почв имеет слабовыраженную пятнистость.
Дерново-подзолистые окультуренные почвы.
Профиль дерново-подзолистых окультуренных почв имеет следующее строение:
| Апах | 0 | - | А1А2 | 25 | - | А2 | 35 | - | В | 45 | - | С | 135 |
| 25 | 45 | 45 | 135 | ↓ |
Апах - антропогенно-гумусовый, мощностью 20-25 см, буровато-серый, структура мелкокомковатая или комковатая, в почвах легкого гранулометрического состава бесструктурный, непрочнокомковатый, переход резкий на глубине обработки; AjA2 - подпахотный элювиально-гумусовый, мощностью 5-10 см, в легких почвах до 15 см, сероватый, структура комковатая, комковато-ореховатая или неясно выражена в песчаных и супесчаных почвах; А2 - элювиальный, подзолистый, нередко отсутствует или изменен по сравнению с однотипным горизонтом освоенных почв, мощностью не более 10-15 см, в легких почвах слой, примыкающий к пахотному, окрашен гумусом, встречаются вкрапления органического вещества; В - иллювиальный, мощностью 70-100 см, сохраняет свойства и облик, присущие целинным почвам. Однако при контакте с пахотным слоем претерпевает изменения. Отмечается потемнение подгоризонта B1, встречаются гумусированные вкрапления, червороины. Структура становится мелкокомковатой или ореховатой. В подгоризонте В2 морфологические изменения не наблюдаются.
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.
Типичный профиль дерново-подзолистых культурных почв имеет следующее строение:
| Апах | 0 | - | А1А2 | 40 | - | В, | ВС | 45 | - | С | 110 |
| 40 | 45 | 110 | ↓ |
Апах - антропогенно-гумусовый, темно-серый, структура мелкокомковатая или зернистая, переход постепенный; А1А2 - элювиально-гумусовый, в большинстве случаев отсутствует, белесоватый, неравномерно окрашен гумусом, испещрен гумусовыми вкраплениями, структура неясноплитчатая; В, ВС - иллювиальный, в верхней части окрашен гумусом, структура мелкоореховатая.
Нижележащие слои не несут следов воздействия окультуривания.
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.
Изменения, которые происходят в различных почвах лесной зоны в процессе их сельскохозяйственного освоения и окультуривания, имеют много сходных признаков: увеличение гумусового горизонта, содержания гумуса; изменение реакции почвенного раствора, состава гумусовых кислот; накопление кальция в коллоидном комплексе, питательных веществ.
Дерново-карбонатные почвы – высокоплодородны. И требуют сохранения первоначального уровня почвенного плодородия, а болотно-подзолистые - рационального использования.
По степени окультуренности почвы разделены на три группы.
Первая группа - освоенные, или слабоокультуренные, почвы. Характеризуются низкими плодородием, продуктивностью и агрономическими характеристиками, близкими к целинным почвам. В современных экономических условиях такие почвы переводят в залежь.
Вторая группа - окультуренные, или среднеплодородные, почвы. Характеризуются значительными изменениями важнейших агрономических характеристик. Прежде всего возрастает количество гумуса, питательных веществ в почве, уменьшается кислотность почв. Продуктивность превышает средний уровень, характерный для подзолистых почв лесной зоны.
Третья группа - культурные, или высокоплодородные (высокоокультуренные), почвы. Их агрономическая характеристика качественно отлична от исходных - целинных. Эти почвы, во многом созданные человеком, обладают высокой продуктивностью.
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.
Растения лесной зоны предъявляют различные требования к агрономическим показателям, используемым в земледелии почв. Это связано с возделыванием традиционных культур для зоны (рожь, лен, картофель, овес) и новых интенсивных культур (озимая пшеница, ячмень). Поэтому в лесной зоне окультуриванию почв должно предшествовать выделение агропедоценозов, в которых выращивают однотипные по требованиям к почвенному плодородию сельскохозяйственные культуры. Именно набор однотипных культур определяет особенности создания высокоокультуренных почв лесной зоны, а также рациональность и стабильность использования их плодородия.
Глuнованuе - представляет собой внесение в почву минеральных соединении, содержащих илистые частицы или обладающих повышенной сорбционной способностью. Дозы глины зависят от качества исходного материала, его дисперсности и колеблются от 100 до 5-10 т/га. Действие сорбирующих веществ типа цеолитов клиноптиолитов, перлита, сланцевой золы на почву аналогично глинованию.
Внесение сорбирующих материалов приводит к увеличению влагоемкости, емкости поглощения, содержания питательных веществ в почве, к изменению состава обменно-поглощенных катионов. Однако положительное влияние глинования может наблюдаться только впоследствии, так как сорбирующие материалы обладая высокой поглотительной способностью, снижают в первые годы количество доступных растениям питательных элементов в почве.
На почвах тяжелого гранулометрического состава, обладающих неблагоприятными водно-воздушными свойствами, трудоемких в обработке, используют пескование.
Пескование - внесение в пахотный слой почвы песка (частицы ~0,01 мм). Дозы песка в зависимости от мелиорируемой почвы и качества вносимой породы составляют до 500 т/га. На формирование водно-воздушного режима почв, ее плодородие большое влияние оказывает гранулометрический состав материнской и подстилающей породы. Наличие на глубине 0,5-1,5 м слоя с более высокой емкостью поглощения, низкой фильтрационной способностью препятствует вымыванию за пределы корнеобитаемого слоя питательных веществ, органических соединений, иссушению почвы.
Создание прослоек в толще почвогрунта - один из приемов окультуривания песчаных почв лесной зоны. Прослойки целесообразно создавать в специализированных севооборотах при глубоком уровне залегания грунтовых вод. Прослойки на глубине 40 - 50 см позволяют во всем надпрослоечном слое изменить условия произрастания культурных растений.
Увеличение мощности пахотного слоя осуществляют за счет припахивания нижележащих горизонтов. Используют также ярусную вспашку, в результате которой перемешиваются или меняют расположение элювиальный и часть иллювиального горизонта без выноса их на поверхность. В любом случае углубление пахотного слоя должно сопровождаться внесением органических минеральных удобрений, периодическим известкованием. Хорошо окультуренный пахотный слой почвы должен составлять 25-30 см, быть равномерно гумусированным, иметь слабокислую реакцию почвенного раствора.
Водно-воздушный режим большинства подзолистых почв характеризуется избыточным увлажнением весной и осенью и недостатком влаги летом, поэтому влагообеспеченность зерновых культур бывает недостаточной. Агротехнические приемы должны быть направлены на предотвращение негативного влияния избыточного увлажнения (при помощи узкозагонной вспашки, бороздования, рыхления подпахотного слоя, про филирования поверхности, посева на гребнях и т. д.), а также на предотвращение иссушения пахотного слоя в критические периоды развития растений.
Внесение органических удобрений - также обязательный прием окультуривания почв. На почвах легкого гранулометрического состава вносят повышенные дозы (до 500 т/га) органических удобрений. Органический фон при окультуривании должен создаваться при использовании трех основных видов органических удобрении: навоза, торфа и сидератов, поскольку каждое из них имеет свое назначение.
Кроме трех основных видов органических удобрений целесообразно использование торфоминеральных удобрений, характеризующихся высокой степенью гумификации и наличием физиологически активных веществ. Вносимые органические удобрения повышают содержание питательных веществ, гумуса, влагоемкость пахотного слоя почв (прежде всего торфа). Однако в почвах лесной зоны отмечаются быстрая минерализация вносимых органических веществ, закрепленного в почве гумуса.
Для сохранения в почве гумуса на уровне 3 % потребуется вдвое больше органических удобрений, чем при уровне 2 %, так как микробиологические процессы протекают значительно интенсивнее при повышении гумусированности почв. Один из способов замедления минерализации и усиления гумификации вносимого органического вещества - глубокое его запахивание.
В качестве закрепителей гумуса в почве широко используют кальцийсодержащие соединения. Известкование почв лесной зоны должно не только оптимизировать реакцию почвенного раствора, но и закрепить гумус, оструктурить почву. Внесение кальцийсодержащих соединений сопряжено со значительными потерями почвой кальция, особенно в результате применения физиологически кислых минеральных удобрений. Нередко использование известковых материалов недостаточно для закрепления органических веществ в почве, особенно легкого гранулометрического состава. Поэтому для закрепления гумуса применяют гипс, оксиды железа, алюминия.
Окультуривание сопряжено с накоплением в пахотном слое почвы питательных веществ. Наибольшую потребность возделываемые на подзолистых почвах растения испытывают в азотных и фосфорных удобрениях, меньшую - в калийных. В почвах легкого гранулометрического состава наблюдается недостаток калия, магния, микроэлементов.
Использование азотных удобрений сопряжено с потерями азота в процесс е вымывания (NОз) на легких почвах, денитрификацией на переувлажненных, плохо дренированных землях. Внесение азотных удобрений должно быть дробным перед посевом и в период вегетации. Малая доступность фосфора в лесных почвах обусловлена кислой реакцией почвенного раствора, наличием полутораоксидов, что приводит к переходу фосфора в труднорастворимые соединения. На кислых почвах эффективно внесение фосфоритной муки, которая под влиянием потенциальной кислотности переходит в доступные для растений формы.
Окультуривание почв лесной зоны способствует значительному повышению продуктивности пахотных земель.
7. Природные условия и почвы лесостепи (серые лесные)?
Лесостепь - переходная полоса между зонами, что нашло свое отражение в характере почвообразования и особенностях почвенного покрова.
Главная отличительная особенность лесостепной зоны - неустойчивый характер увлажнения: переходный от влажного к засушливому.
Климат. Широтно-зональная особенность климата для лесостепной зоны наиболее значима и определяется распределением радиационного баланса. В лесостепной зоне радиационный баланс обеспечивает сумму биологически активных температур (> 10°С) в пределах 2400-3200°С и безморозный период продолжительностью 93-188 дней.
Данные климатические показатели определяют характер сельскохозяйственного использования земель. Среди сельскохозяйственных угодий преобладает пашня. Хозяйства специализируются на возделывании озимой и яровой пшеницы, ржи, кукурузы, сахарной свеклы, овощей, плодово-ягодных и кормовых культур. В лесостепной зоне земледелие сочетается с мясомолочным животноводством, свиноводством.
Главная причина земледельческого риска - неустойчивость увлажнения, периодичность суховеев и заморозков. В этой зоне необходимо проводить специальные агротехнические мероприятия, направленные на сохранение и накопление влаги в почве, создавать систему полезащитных лесных полос. Кроме того, в связи с ярко выраженным мезо- и микрорельефом необходимо учитывать воздействие поздневесенних заморозков, которые наиболее вероятны в понижениях и на нижних частях склонов.
По мере продвижения с запада на восток возрастают континентальность климата, амплитуда годовых и суточных температур, уменьшаются количество осадков, продолжительность вегетационного периода.
В северных районах почвенный покров представлен преимущественно серыми лесными почвами и черноземами оподзоленными, в южных - выщелоченными и типичными черноземами. На участках, сухость которых обусловлена материнской породой (пески, супеси), формируются дерновые и дерново-подзолистые почвы.
Континентальность климата определяется перемещением воздушных масс в долготном направлении, вызванном разницей атмосферного давления. Лесостепь Западной Сибири отличается от лесостепи европейской части России суровостью зимы и меньшим количеством осадков.
Растительность. Лесостепная территория сочетает облесенные и совершенно безлесные участки. Леса представляют собой тип растительности, дающий большую растительную массу и требующий в связи с этим для своего развития значительное количество влаги, которую он черпает из глубинных слоев почвогрунта. Травянистая растительность использует для своей жизнедеятельности гораздо меньше влаги, чем леса, и потребляет влагу, накапливаемую в верхних слоях почвы.
На распределение лесной и травянистой растительности влияет комплекс условий, который косвенно определяет степень увлажненности почвогрунта и его трофность (обеспеченность питательными веществами). Это рельеф и гранулометрический состав почв.
Животный мир. Животный мир лесостепи больше, чем другие факторы почвообразования, подвергается воздействию человека. Преобладание культурного ландшафта способствует сравнительной однородности животного мира в лесостепной зоне.
На пахотных землях в результате изменения условий существования исчезли дикие степные животные. Стада диких копытных полностью заменены стадами домашних животных. Выпас в течение десятилетий вносит глубокие изменения в растительность природных пастбищ, а соответственно и в их фауну.
Пространства, занятые лесными массивами, характеризуются более богатым видовым составом и возросшим количеством фауны, чем открытые степные участки лесостепной зоны. Острова леса в степи являются своего рода оазисами.
На почвообразование наибольшее влияние оказывают степные животные. Сурки ежегодно поднимают на поверхность почвы с глубины 1-3 м от 0,8 до 2,7 м3 грунта.
Дождевые черви, особенно луговые, выполняют ту же роль, что и грызуны. Гнезда муравьев находятся на глубине 60-80 см, а на поверхность муравьи выносят за год до 0,5 т/га почвы.
Генезис. Формирование почв в лесостепной зоне протекает в условиях неустойчивого атмосферного увлажнения, сложного расчлененного рельефа, под воздействием широколиственной лесной и травянистой растительности на карбонатной материнской породе (преимущественно лёссе и лёссовидных суглинках).
Светло-серые, серые и темно-серые лесные почвы, а также черноземы оподзоленные, выщелоченные и типичные формируют сложный почвенный покров. Однако общая закономерность залегания зональных лесостепных почв - это постепенная смена их подтипов от светло-серых лесных почв до черноземов типичных при движении с севера на юг.
Ведущими почвообразовательными процессами в этой зоне являются: гумусово-аккумулятивный, лессиваж, подзолистый, выщелачивание, окарбоначивание.
К зональным почвам лесостепи относятся серые лесные почвы, черноземы оподзоленные, выщелоченные и типичные.
Серые лесные почвы. Обладают более темной окраской гумусово-элювиального горизонта за счет большого количества накопленного органического вещества, менее выраженной дифференциацией профиля. В гумусово-элювиальном горизонте отсутствует слоисто-плитчатая структура, менее обильна кремнеземистая присыпка.
Профиль серых лесных почв имеет следую шее строение:
| А1 | 0 | - | А1а2 | 17 | - | А2в | 30 | - | В | 60 | - | Вс | 110 | - | Ск | 140 |
| 17 | 30 | 60 | 110 | 140 | ↓ |
А1 - биогенный гумусово-аккумулятивный горизонт мощностью 7-20 см, состоит из лесной подстилки и дернины, темноокрашенный, комковатый; элювиирован; A1A2 - гумусово-элювиальный горизонт мощностью 15-30 см, в целинных вариантах темновато-серый с белесоватым оттенком из-за присыпки Si02, структура непрочно зернисто-мелкокомковатая с плитчатым делением, слабоуплотненный, обеднен илом, гидроксидами железа и алюминия, переход ясный; А2В) - элювиально-иллювиальный горизонт мощностью 15-35 см, грязно-бурый, неравномерно гумусирован, пятнистый, с затеканием гумуса, белесыми пятнами Si02, плотный, структура крупноореховатая, по граням слабая красно-бурая лакировка, переход постепенный; В - иллювиальный горизонт мощностью 40-60 см, красно-бурый, плотный, структура призмовидно-ореховатая, с коллоидной лакировкой, присыпкой Si02, переход постепенный; ВС - переходный к материнской породе мощностью 15-35 см, красно-бурый, уплотненный, структура призмовидно-комковатая с коллоидными натеками. Возможно подразделение горизонта на несколько переходных горизонтов по степени иллювиирования материнской породы, переход ясный по линии вскипания карбонатов; Ск - почвообразующая карбонатная порода, лёсс, лёссовидный суглинок.
Генетический профиль серых лесных почв характеризуется четким разделением на зоны выноса ила, гидроксидов и зону их накопления. В верхнем, небольшом по мощности горизонте отмечается аккумуляция органического вещества. В серых лесных почвах нет чисто элювиального (подзолистого) горизонта, в нем всегда присутствует гумус, поэтому в серых лесных почвах выделяются гумусово-элювиальный и элювиально-иллювиальный горизонты.
Поглощающий комплекс серых лесных почв больше насыщен основаниями, чем дерново-подзолистых почв, а материнская порода в большинстве случаев карбонатная и затронута процессом иллювиирования. Серые лесные почвы подразделяют на подтипы: светло-серые, серые и темно-серые.
8. Строение, свойства, классификация черноземов лесостепи?
Строение профиля: чернозем обыкновенный
А – АВ – В (В1 Вк) – ВСк – Ск.
А – гумусовый, однородно темноокрашенный с зернистой структурой;
АВ - гумусовый, однородно темноокрашенный с общим осветлением книзу и более светлый, чем горизонт А, с зернистой или комковато-зернистой структурой;
В – бурый, преимущественно с неравномерно затечной, языковатой, ослабевающей книзу гумусированностью. Может подразделятся на горизонты В1, В2, а в ряде подтипов выделяют оглиненные (Вt) или иллювиально- карбонатные (Вк) подгаризонты;
ВСк – переходный к почвообразующей породе, карбонатный;
Ск - почвообразующая порода, содержит карбонаты.
Мощность гумусовых горизонтов составляет 60-100 (180) см.
К ним относятся темноокрашенные высокогумусированные почвы, не имеющие признаков современного переувлажнения.
Таблица 3 Классификация черноземов
| Подтип | Род | Вид |
| Оподзоленный | Обычный Слитый | Слабооподзоленные Среднеоподзоленные |
| Выщелоченный | Обычный | Слабовыщелоченный |
| Средневыщелоченый | ||
| сильновыщелоченый | ||
| Слитый | ||
| Выщелоченный на легких породах | ||
| Типичный | Обычный | |
| Карбонатные | ||
| С пониженным вскипанием | ||
| Осолоделые | Слабосолоделые | |
| Среднесолоделые |
Рис.1. Черноземы: А – выщелоченный, Б – типичный, В – оподзоленный
Состав и свойства черноземов
Не смотря на значительное варьирование свойств различных подтипов черноземов, можно отметить определенные закономерности зональных и подзональных изменений состава и свойств.
Таблица 4 Виды черноземов лесостепи и их основные свойства
| Свойства | ЧЕРНОЗЕМЫ | ||
| Оподзоленные | Выщелоченные | Типичные | |
| Мощность А+АВ, см | 50-70 | 70-100 | 70-130 |
| Гумус в А,% | 5-8 | 7-9 | 8-12 |
| ЕКО, мг-экв на 100 г. | 30-40 | 40-50 | 40-70 |
| Обменные катионы | Ca2+, Mg2+, H+ | Ca2+, Mg2+, H+ | Ca2+, Mg2+ |
| V, % | 80-95 | 80-95 | Более 90 |
| рН Н2О | 5,5-6,5 | 6-6,5 | 6,8-7,0 |
| Глубина вскипания от НСI | 130-150 | 100-120 | 70-100 |
В направлении от оподзоленных к типичным черноземам увеличивается мощность гумусового слоя, содержание гумуса, емкость катионного объема, степень насыщенности ППК основаниями; снижается кислотность, глубина вскипания. В направлении - от типичных к южным – снижается мощность гумусового слоя, содержание и запасы гумуса, емкость катионного объема, в ППК появляется обменный натрий и реакция становится слабощелочной, продолжает снижаться глубина залегания карбонатов.
Таким образом, наиболее яркое главные свойства черноземов проявляются в черноземах типичных.
В составе гумуса всех подтипов черноземов преобладают гуминовые кислоты. В минералогическом составе черноземов преобладают первичные минералы. В составе вторичных минералов содержатся минералы группы монтмориллонита, гидрослюды, вермикулит, хлорит и др. Черноземы характеризуются высокой степенью обеспеченности элементами питания, в том числе микроэлементами, что обусловлено биогенной аккумуляцией азота, фосфора, серы и др. элементов. Они обладают рыхлым сложением, высокой влагоемкостью, хорошей водопроницаемостью и структурностью. Плотность гумусовых горизонтов -1,0-1,3 г/см3, общая порозность 50-60%, некапиллярная порозность составляет, примерно, 18-20%, что обеспечивает хорошую воздухо- и водопроницаемость.
Черноземы лесостепи подразделяют на подтипы: черноземы оподзоленные, черноземы выщелоченные, черноземы типичные.
Черноземы оподзоленные: А
– АВ
– В 
- Ск
Наиболее близки к темно-серым почвам, так как характеризуются слабой дифференциацией профиля по элювиально-иллювиальному типу. Для них характерно наличие кремнеземистой присыпки в нижней части гумусово-аккумулятивного горизонта, отмечаются затеки глины, ила, гидроксидов железа.
Профиль чернозема оподзоленного имеет следы интенсивной жизнедеятельности почвенной зоофауны.
В черноземах оподзоленных возможно выделение горизонта иллювиированной материнской породы.
Черноземы выщелоченные: А – АВ
– В
– Ск 
Характеризуются отсутствием карбонатов в почвенном профиле. Дифференциация профиля на зоны вымывания и вмывания не имеет строгого морфологического подтверждения, отмечается некоторое осветление нижней части гумусово-аккумулятивного горизонта (слабое элювиирование), а для переходных горизонтов характерна ореховатая и призмовидно-комковатая структура (слабое иллювиирование). Главный диагностический признак - глубина вскипания карбонатов от HCl (в материнской породе).
Черноземы типичные: А – АВ – В (В1 Вк) – ВСк – Ск.
Отличаются наиболее четко выраженными морфологическими признаками черноземообразования. Это накопление гумуса, биофильных элементов в верхней полуметровой толще, неглубокое залегание карбонатов, отсутствие перераспределения коллоидов по профилю.
9. Лугово-каштановые почвы зоны сухих степей. Их образование, свойства, сельскохозяйственное использование?
Лугово-каштановые почвы сухих степей. Лугово-каштановые почвы встречаются среди каштановых почв по блюдцеобразным понижениям, потяжинам, а также в межсопочных долинах. В профиле их выделяются следующие горизонты: дернина Ад (в целинных почвах), гумусово-аккумулятивный А, переходный В1, гумусовых затеков В 2, карбонатный ВК и почвообразующая порода с. Мощность гумусовых горизонтов (А+В1) - 45-55 см, структура комковато-зернистая. Лугово-каштановые почвы разделяют на подтипы: лугово-темно-каштановые, лугово-каштановые и лугово-светло-каштановые. Подразделение лугово-каштановых почв на роды основано на развитии в них карбонатности, солонцеватости, солончаковатости, проявлении признаков осолодения и заболачивания. Среди лугово-каштановых почв выделяют следующие роды: лугво-каштановые солонцеватые, лугово-каштановые солоделые, лугово-каштановые оглееные, лугово-каштановые глубоко-вскипающие и лугово-каштановые малоразвитые на плотных породах.
Разделение лугово-каштановых почв на виды основано на мощности гумусовых горизонтов (А + В1), содержании гумуса, степени выраженности солонцеватости, солончаковатости, карбонатности, осолодения и оглеения.
Они формируются при близком залегании грунтовых вод в понижениях рельефа. Они характеризуются повышенной мощностью гумусового горизонта (до 45-50 см), более высоким содержанием гумуса (4-6%), лучший оструктуренностью и обеспеченностью элементами питания. При отсутствии солонцеватости и водорастворимости солей в профиле эти почвы более плодородны по сравнению с каштановыми.
Урожаи сельскохозяйственных культур не испытывают недостаток влаги. В этой зоне возделывают твердые сорта пшеницы, кукурузы, подсолнечник, бахчёвые, виноград, плодовые и другие культуры. Основные мероприятия при использовании этих почв можно объединить в группы:
-
Мероприятия по накоплению влаги.
-
Орошение.
-
Противоэрозионные и противодефляционные мероприятия.
Таблица 5 Показатели уровня окультуривания и деградации лугово-каштановых почв.
| Показатели, характеризующие состояние плодородия | Уровень окультуренности | Уровень деградации | Устойчивость показателей и приемы регулирования | |||||||||||||
| Освоенные | Окультуренные (экономически целесообразный уровень) | Высокоокультурен-ные (агрономически оптимальный уровень | Среднедегра-дированные | Сильнолегради- рованные (территория экологического бедствия | ||||||||||||
| Технологические | Устойчивые | |||||||||||||||
| Площадь выведенных земель, %общей площади сельскохозяйственных угодий: пашня сенокосы и пастбища | Создание рационального агропедоценоза | |||||||||||||||
| - | - | - | 30-60 | > 60 | ||||||||||||
| - | - | - | 50-70 | > 75 | ||||||||||||
| Мощность пахотного слоя, см | < 15 | 15-25 | > 25 | 15-20 | < 15 | Углубление пахотного слоя | ||||||||||
| Содержание физической глины, % | < 20 или > 60 | 20-60 | 30-45 | > 60 | >60 | Регулирование водно-воздушного режима | ||||||||||
| Водно-воздушный режим | Устойчивый | |||||||||||||||
| Запас продуктивной влаги в слое 0-100 см на начало вегетации, мм | 80-120 | 80-120 | 160-200 | 80-100 | < 80 | Орошение | ||||||||||
| Общая пористость, % | < 45 | 45-50 | 50-55 | < 45 | < 30 | Совместное внесение органических удобрений и кальцийсодержащих соединений | ||||||||||
| Агрофизические | Антропогенно изменяемые | |||||||||||||||
| Плотность сложения, г/см2 | 1,4-1,5 | 1,3-1,4 | 1,3-1,2 | 1,4-1,5 | >1,5 | Своевременное применение агротехнических приемов, гипсование. | ||||||||||
| Агрохимические | Антропогенно изменяемые | |||||||||||||||
| Гумус, % | 1,3-2,0 | 2,0-2,5 |
| 1,3-2,0 | < 1,0 | Внесение органических удобрений, расширенный посев многолетних трав, гипсование | ||||||||||
| Азот легкогидролизуемый, Mr/100 г почвы | <3 | 3-5 | 5-10 | <3 | <3 | Внесение органических удобрений, посев бобовых культур | ||||||||||
| Фосфор подвижный, мг/100 г почвы | < 1,5 | 2,0-3,0 | >3 | < 1,5 | < 1,5 | Внесение 90-110 кг/га фосфорных удобрений для увеличения содержания Р205 на 1 Mr/100 г почвы | ||||||||||
| Калий обменный, Mr/100 г почвы рН | 10-15 | 15-20 | 20-40 | 10-15 | 10-15 | Поддержание бездефицитного баланса калия | ||||||||||
| 8,0-8,5 | 8,0-7,5 | 7,0-7,5 | > 8,0 | > 8,5 | Гипсование | |||||||||||
| Состояние почвенного поглошаюшего комплекса | Устойчивое | |||||||||||||||
| ЕКО, мг : экв/lОО г почвы Степень насыщения кальцием, % | 18-22 < 50 | 18-22 50-60 | 22-30 > 60 | 18-22 < 50 | < 18 < 40 | Гипсование | ||||||||||
| Биологические | Антропогенно изменяемые | |||||||||||||||
| Количество биоты в пахотном слое, ц/га | 1,5-2,5 | 1,5-2,5 | 3,0-7,0 | 1,0-1,5 | <1,0 | Органические удобрения, известкование, создание благоприятного воздушного режима при обработках. | ||||||||||
| Мелиоративные показатели | Устойчивые | |||||||||||||||
| Содержание токсичных солей, % | 0,1-0,2 | 0,1-0,2 | < 0,1 | 0,3-0,5 | > 0,5 | Промывка при орошении | ||||||||||
| Содержание обменного Na, мг·экв/100 г почвы | 3-5 | 3-5 | 3-5 | 5-10 | >10 | Гипсование | ||||||||||
| Содержание ионов Сг | > 1,0 | 0,5-1,0 | 0,5-1,0 | 1,0-1,5 | >2 | » | ||||||||||
| SO~-, Na+, г/л Са2+: Na+ | < 2,0 | 2,0-3,0 | > 3,0 | < 1,5 | < 1,0 | » | ||||||||||
| Поднятие уровня минерализованных (> 3 г/л) грунтовых вод, м | 3-5 | 5-7 | >7 | 2-3 | <2 | Мелиоративные приемы, предупреждающие повторное осолонцевание и засоление | ||||||||||
| Минерализация грунтовых вод, м | 3-5 | 3-5 | <3 | >5 | >7 | |||||||||||
| Продуктивность, т/га | Антропогенно изменяемая | |||||||||||||||
| Зерновые культуры | < 1,0 | 1,3-2,0 | >5 | 1,0-1,2 | < 1 | Комплекс приемов, повышающих плодородие почв | ||||||||||
10. Строение, свойства и агрономическая оценка солонцов. Приемы их окультуривания?
Солонцы – это почвы, содержащие в поглощенном состоянии повышенное количество обменного натрия в иллювиальном горизонте (более 15% от ЕКО) или обменного магния (более 40%) при меньшем, чем 15%-ом содержании обменного натрия.
А1
– А2
– В1
–В2кs
- Скs 
Профиль солонца разделяется на отчетливо выраженные горизонты: гумусово-элювиальный (надсолонцовый) A1, солонцовый, или иллювиальный B1, подсолонцовый
В2 и переходный ВС к почвообразующей породе С.
Гумусово-элювиальный горизонт комковатой или пластинчатой структуры, слоеватый, пористый, обедненный илистой фракцией и поэтому более легкого механического состава, чем ниже расположенный горизонт. Цвет этого горизонта различный: у солонцов полупустынной и сухостепной зон он светло-бурый или буровато-серый (каштановый), степной или лесостепной зон - темно-серый, иногда) черный. Мощность горизонта от 2-3 до 20-25 см. Солонцовый горизонт более темной окраски - темно-бурый или бурый с коричневым оттенком, столбчатой структуры, реже призматической, ореховатой или глыбистой.
Столбчатые отдельности легко распадаются на ореховатые, на гранях которых отмечается глянцевидная лакировка. В сухом состоянии плотный, трещиноватый, во влажном - вязкий, бесструктурный, мажущийся. Мощность солонцового горизонта от 7-12 до 25 см и более.
Подсолонцовый горизонт более светлой окраски, призматической или ореховатой структуры, содержит гипс и карбонаты. За ним выделяется горизонт скопления легкорастворимых солей Сс.
В слабо осолоделых отмечается постоянно присыпка мо, придающая горизонту A1 белесый оттенок, в осолоделых выделяется между верхним и солонцовым переходный горизонт А1А2 в сильноосолоделых - А2.
Таблица 6 Классификация солонцов
| Тип | Подтип | Род | Вид |
| По увлажненности | По зональному признаку | По типу засоления | По мощности надсолонцового горизонта (А1), см |
| Авто-морфные | Черноземные Каштановые | Содовые, содово-сульфатные, содово-хлоридн-сульфатные Нейтральные (сульфатно-хлоридные, хлорид но-сульфатные) | Корковые - до 3 Мелкие - 3-l0 Средние – 10 - 8 Глубокие - > 18 |
| Полугидро- морфные | Бурые полупустынные Лугово-каштановые Лугово-черноземные Лугово-бурые полупустынные Лугово-мерзлотные | По глубине засоления, см Солончаковые, < 30 Высокосолончаковатые, 30-50 Солончаковатые, 50-)50 Несолончаковатые > 150 | По содержанию поглощенного натрия в солонцовом горизонте, % Остаточные, < 10 Малонатриевые, 10- 25 Средненатриевые, 25-40 |
| Гидро- морфные | Черноземно-луговые Каштаново-луговые Бурые полупустынные луговые Лугово-болотные Луговые мерзлотные | По степени засоления Солонцы-солончаки Сильнозасоленные Среднезасоленные Слабозасоленные Незасоленные | По степени осолодени Слабоосолоделые Осолоделые Сиьноосолоделые |
| По глубине залегания карбонатов и гипса, см Высококарбонатные и высокогипсовые, < 40 Глубококарбонатные и | По структуре в солонцовом горизонте Столбчатые Ореховатые Призматические Глыбистые | ||
Состав и свойства солонцов. Для солонцов характерна дифференциация профиля по илу и валовому составу. Надсолонцовый горизонт, по сравнению с солонцовым, обеднён илом, оксидами железа, алюминия и обогащен оксидами кремния. В минералогическом составе илистой фракции преобладает монтмориллонит и гидрослюды. В составе ППК содержится от 15 до 60% от ЕКО обменного натрия. Иногда при более низком содержании обменного натрия содержится много магния – до 35-45%. Содовые солонцы имеют повышенную щелочную реакцию среды (рН 8-10); засоленные нейтральными солями – слабощелочную реакцию. Содержание гумуса зависит от зоны, в которой они формируются, составляет от 1-1,5% в полупустыне до 6% и более – в черноземных солонцах. В составе гумуса преобладают фульвокислоты. В подсолонцовом горизонте содержится гипс, карбонаты, водорастворимые соли.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
