Почвы России классификация почв и закономерности распространения их в России

В состав обменных катионов входят Са2+, М§2+, Н+ и А13+, при­чем на долю водорода и алюминия приходится обычно значитель­ная часть суммы всех обменных катионов, поэтому верхняя часть профиля не насыщена основаниями. С глубиной степень насыщен­ности ими возрастает, достигая в горизонтах В и С 80—90%. След­ствие большой доли среди обменных катионов водорода и алюминия и ненасыщенность почвы основаниями — кислая реакция верхней части профиля (рНсол 4,5—5,0).

Содержание азота в дерново-подзолистых суглинистых целин­ных почвах тесно связано с количеством гумуса и составляет в гуму­совом горизонте 0,12—0,20%. Преобладающая часть этого эле­мента входит в состав азотсодержащих органических соединений — гумуса, полугумифицированных растительных и животных остат­ков, плазмы микроорганизмов и поэтому недоступна для растений. Доля минеральных форм азота (нитратного и аммонийного) незна­чительна и составляет обычно 5—7% его общего количества. С глу­биной содержание валового азота и количество его подвижных форм уменьшаются вследствие уменьшения количества гумуса. Содержание валового фосфора в целинных суглинистых почвах зависит от количества гумуса и наличия в минеральной части фос­форсодержащих минералов. Чаще всего количество валового фос­фора в гумусовом горизонте составляет 0,1—0,2%. При этом боль­шая часть фосфатов представлена фосфатами невыветрившихся минералов материнских пород и фосфорорганическими соединени­ями, фосфор которых недоступен растениям. Содержание валового калия в рассматриваемых почвах значительное и колеблется от 1,5 до 2,0—2,5%. Связано это с наличием в материнских породах сугли­нистого гранулометрического состава существенного количества калийсодержащих минералов — ортоклаза, слюд и др. В то же время большая часть калия недоступна растениям, так как прочно связана с другими элементами в кристаллической решетке минера­лов и переходит в доступные растениям формы при химическом выветривании минералов. Доля обменного и водорастворимого калия невелика и не превышает 1—2% его валового содержания.

Дерново-подзолистые суглинистые почвы в отличие от типич­ных подзолистых характеризуются некоторой оструктуренностью верхней части профиля. При этом водопрочные агрегаты образу­ются в почвах под луговой травянистой растительностью и в почвах под лесом, под покровом которого развивается травянистая расти­тельность.

Характерные особенности этих почв следующие: формирование водопрочных агрегатов происходит только в горизонте Ах, в кото­ром развивается основная масса корней травянистой растительности и накапливается гумус; незначительное содержание агрегатов в подзолистом и иллювиальном горизонтах; плохая устойчивость большинства агрегатов гумусового горизонта к механическому воз­действию воды и сельскохозяйственных орудий, которое неизбежно после освоения этих почв и возделывания на них сельскохозяйствен­ных культур.

Слабое развитие процессов образования структуры и пло­хая прочность агрегатов в рассматриваемых почвах объясняют­ся неглубоким проникновением корней травянистой раститель­ности, небольшим. содержанием в гумусовом горизонте мине­ральных и органических коллоидов, фульватным или гуматно фульватным составом гумуса и ненасыщенностью почвы основани­ями.

Развитие дернового и подзолообразовательного процессов при­водит к образованию почв, профиль которых четко дифференциро­ван не только по внешним признакам, валовому химическому составу и другим показателям, но и по некоторым физическим и водно-физическим свойствам (табл. 20).

     Характерные черты профиля этих почв — минимальная плот­ность и максимальная порозность в гумусовом горизонте. С глуби­ной плотность почвы увеличивается, а порозность уменьшается. Подобная закономерность связана, с одной стороны, с накоплением в горизонте Ах гумуса и образованием в нем структуры, а с другой — с вымыванием из элювиальной части профиля в горизонт В продук­тов разрушения минеральной части и передвижением в него (лесси-вированием) неразрушенных илистых и коллоидных частиц. Это приводит в итоге к увеличению порового пространства в горизонте Аг и, наоборот, к уменьшению количества пор в средней и нижней частях профиля в результате заполнения их вымываемыми сверху

продуктами.

Следствие этого — резкое различие гумусового и иллювиаль­ного горизонтов по величине пористости аэрации: она максимально выражена в гумусированной части профиля и резко уменьшается в

горизонте В.

Описанные особенности физических свойств профиля дерново-подзолистых суглинистых почв существенно влияют на их водопро­ницаемость и водный режим почвы в целом. Горизонты Аа и А2 быстро впитывают осадки и проводят их в нижележащие слои. Доходя до верхней границы горизонта В, имеющего, как уже было показано ранее, значительно меньшую порозность и, следователь­но, более низкую водопроницаемость, вода начинает просачиваться гораздо медленнее. При непрекращающемся поступлении влаги она накапливается в горизонте А1; и в результате верхняя часть про­филя переувлажняется, в ней развиваются восстановительные про­цессы, накапливаются токсичные соединения — закисное железо, подвижный марганец, алюминий и т. д.

Агрономическая оценка и мероприятия по окультуриванию и повышению плодородия. Дерново-подзолистые почвы располага­ются в зоне достаточного увлажнения и благоприятных для многих сельскохозяйственных культур температур. В то же время почвы обладают рядом отрицательных свойств, затрудняющих или дела­ющих невозможным получение высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур: гумусовый горизонт их незначите­лен по мощности, что не позволяет проводить вспашку на необходи­мую для полевых и овощных культур глубину; количество гумуса невелико, качественный состав его неблагоприятен; содержание азота и элементов зольного питания в доступной растениям форме не обеспечивает культурные растения необходимым количеством элементов питания; реакция почвы кислая, емкость обменного поглощения незначительная; гумусовый горизонт не обладает водо­прочной структурой, поэтому водно-воздушный режим склады­вается для растений неблагоприятно; в пониженных формах рель­ефа в верхней части профиля часто создаются анаэробные условия (подобное имеет место и на приподнятых плоских территориях, в результате чего в почве накапливаются токсичные для растений вещества); многие почвы завалунены, что препятствует их обработ­ке, посеву культур, уходу за ними и уборке урожая.

Исходя из этого, основные мероприятия по окультуриванию и повышению плодородия почв следующие: увеличение мощности пахотного слоя до 25—28 см в полевых севооборотах и до 30—35 см в овощных; увеличение степени насыщенности почвы основаниями (нейтрализация избыточной кислотности с доведением рНотл до 5,5—6,0); увеличение содержания гумуса и улучшение его каче­ственного состава; увеличение содержания в пахотном слое подвиж­ных форм азота, фосфора и калия; улучшение водного и воздуш­ного режимов.

Увеличить мощность пахотного слоя можно тремя способами: постепенным припахиванием незначительной части (по 1—3 см) подзолистого или оподзоленного горизонта с перемешиванием припаханной части с гумусированным слоем; одно­кратным припахиванием значительной части (5—8 см) подзолистого или оподзоленного горизонта; рыхлением подпахотной части про­филя без выворачивания ее на поверхность.

С помощью первого способа пахотный слой требуемой мощно­сти можно создать в течение 5—6 лет. Недостаток его в том, что, припахивая лишенный гумуса бесструктурный подзолистый гори­зонт и внося небольшие дозы органических и минеральных удобрений и извести, пахотный слой по содержанию гумуса, азота и эле­ментов зольной пищи заметно «разбавляется» и его физико-хими­ческие свойства ухудшаются. Поэтому необходимо вносить допол­нительное количество органических и минеральных удобрений и извести: на каждый сантиметр припахиваемого слоя сверх обычной нормы, принятой при выращивании той или иной культуры, 2—3 т органических удобрений и около 1 т извести.

Однократное припахивание значительной части подзолистого или оподзоленного горизонта позволяет создать необходимый по мощности пахотный слой за 1—2 года. Но при этом способе, как и при предыдущем, на поверхность выворачивается, а в последующем перемешивается с пахотным слоем лишенная гумуса и обладающая плохими водно-физическими свойствами масса, что требует внесе­ния на 1 га очень больших доз органических удобрений и извести. В связи с этим подобный способ можно рекомендовать только при наличии в хозяйстве соответствующих возможностей.

Достоинство третьего способа состоит в том, что увеличение мощности пахотного слоя не требует внесения дополнительного количества органических удобрений и извести. В то же время вслед­ствие улучшения водо- и воздухопроницаемости верхней части про­филя происходит более быстрое просачивание талых вод и атмос­ферных осадков, что приводит к его лучшей аэрации и прогрева­нию, более интенсивной деятельности микроорганизмов и в итоге — к формированию лучшего питательного режима и повышению пло­дородия почвы. Недостаток этого способа в том, что действие подпахотного рыхления сказывается сравнительно короткое время на культуре, под которую сделано рыхление, и в последующий год. Кроме того, окультуривание подпахотной части профиля происхо­дит медленно, так как органические удобрения попадают в нее в небольшом количестве или не попадают вообще, корневая система развивается в ней слабо. Поэтому гумус накапливается главным образом за счет «сухого просеивания» органического материала и за счет просачивания и закрепления здесь водорастворимых гумусовых веществ.

Выбор того или иного способа увеличения мощности пахотного слоя рассматриваемых почв обусловлен возможностями внесения больших доз органических удобрений и извести и сроками, отводи­мыми для окультуривания.

Увеличение степени насыщенности па­хотного слоя основаниями и улучшение реакции проводят путем известкования; при этом дозы извести устанавливают по величине рН^ и гранулометрическому составу почвы или по ее гидролитической кислотности.

Содержание гумуса увеличивается и его качественный состав улучшается в результате внесения органических удобрений и улуч­шения условий превращения органических удобрений и послеуборочных остатков. Для этого создают благоприятную реакцию сре­ды, регулируя путем дренажа и правильной обработки водный и воз­душный режимы, стимулируя развитие микроорганизмов и т. д.

Содержание подвижных форм азота, фос­фора и калия в пахотном слое увеличивают с по­мощью внесения минеральных и органических удобрений.

Водный и воздушный режимы дерново-подзо­листых суглинистых почв улучшают с помощью правильной обра­ботки в оптимальные сроки, а дерново-подзолистых глееватых и глеевых почв, кроме того, с помощью мелиоративной обработки и мелиорации почв. Для всех почв существенный фактор улучшения водного и воздушного режимов — создание или сохранение структу­ры, что достигается в определенной степени обработкой почвы в состоянии ее физической спелости, возделыванием многолетних трав и внесением искусственных структурообразователей.

Влияние освоения и окультуривания на свойства и плодородие дерново-подзолистых суглинистых почв. Освоение и окультурива­ние дерново-подзолистых суглинистых почв изменяют их свойства и приводят к образованию почв, существенно отличающихся от целинных аналогов. Степень выраженности отличий зависит от нескольких факторов: характера воздействия человека на почву; продолжительности воздействия; податливости тех или иных свойств почв к изменению.

По характеру воздействия человека на почву различают два вида окультуривания: интенсивное и экстенсивное. Под интенсивным подразумевается такое окультуривание, которое включает создание мощного гумусированного пахотного слоя, систематическое внесе­ние больших доз органических и минеральных удобрений, известко­вание по полной гидролитической кислотности (ГК), тщательный дренаж для регулирования водного режима и обработку почвы на глубину 25—30 см. Подобное окультуривание характерно для полей овощных севооборотов, на которые ежегодно вносят не менее 30— 40 т/га органических удобрений, большое количество минеральных удобрений; в меньшей степени оно характерно для полей госсорто­участков. Отдельные элементы интенсивного окультуривания (еже­годное внесение очень больших доз органических удобрений по сравнению с принятыми в производстве, своевременная и тщатель­ная обработка и т. д.) свойственны приусадебным участкам.

Под экстенсивным понимают такое окультуривание (использо­вание) почв, при котором имеют место те же мероприятия, что и при интенсивном, но при ином количественном выражении: органи­ческие удобрения вносят, как правило, 2 раза за ротацию севообо­рота из расчета 8—10 т/га в год, известкование проводят 1 раз за ротацию севооборота по 0,5 г. к., минеральные удобрения вносят, как правило, регулярно, но в небольших дозах, основную обработку проводят на глубину 18—22 см. Подобное окультуривание (использование) характерно для многих полевых севооборотов хо­зяйств Нечерноземной зоны, а также для запольных участков.

При учете продолжительности воздействия человека на почву следует различать 2 отрезка времени: первые несколько лет после освоения и последующее длительное время.

По податливости к изменению все свойства условно можно подразделить на три группы: функциональные, или быстро изменя­ющиеся под воздействием человека; консервативные, или чрезвы­чайно медленно изменяющиеся, и промежуточные по своей консер­вативности свойства. К функциональным следует отнести степень насыщенности основаниями, реакцию, содержание элементов пита­ния в доступной растениям форме, количество подвижных алюми­ния, марганца и т. д.; к консервативным — валовой химический, гранулометрический и минералогический составы почвы; к проме­жуточным по своей консервативности — количество и состав гуму­са, валовое содержание и формы соединений азота и фосфора, формы калия и некоторые другие.

Освоение целинных дерново-подзолистых почв резко изменяет строение верхней части профиля. В результате вспашки при вовле­чении в оборот подгумусового горизонта уже в первый год освоения образуется пахотный слой, отличающийся от гумусового горизонта целинных предшественников большой мощностью, пестрой окрас­кой, неоднородным сложением и другими признаками.

Характер верхней части профиля почв при длительном использо­вании зависит главным образом от количества вносимых органичес­ких удобрений, частоты и характера обработки. Систематические внесение больших доз органических удобрений в сочетании с глубо­кой вспашкой, свойственное интенсивному окультуриванию, приво­дит со временем к формированию пахотного слоя, характеризующе­гося большой мощностью, темно-серой окраской и рыхлым сложе­нием. Подзолистый горизонт в подобных почвах, как правило, отсутствует, а ниже пахотного слоя располагается узкая белесова­тая прослойка, прерываемая бурыми пятнами иллювиального гори­зонта. Мощность перегнойного горизонта в таких почвах нередко превышает глубину пахотного слоя и достигает 35—40 см. Подобное явление наблюдается как за счет периодического рыхления подпа­хотного слоя, так и благодаря просачиванию гумусовых веществ, образующихся при разложении органических удобрений и послеубо­рочных остатков.