Почвы России классификация почв и закономерности распространения их в России

Неглубокая вспашка и небольшие дозы органических удобрений, характерные для экстенсивного использования, приводят к форми­рованию неоднородного по окраске и сложению пахотного слоя, не превышающего по мощности 20—23 см, содержащего небольшое количество гумуса, имеющего глыбистую структуру и резко перехо­дящего в хорошо сохранившийся подзолистый или оподзоленный горизонт (рис. 7).

Одновременно с изменением строения верхней части профиля содержание гумуса в ней изменяется. При этом решающую роль в накоплении гумуса в дерново-подзолистых пахотных почвах играет количество вносимых органических удобрений. Эпизодическое вне­сение небольших доз органических удобрений приводит к тому, что содержание гумуса в пахотном слое по сравнению с содержанием гумуса в горизонте А1 целинных предшественников уменьшается и, как правило, не превышает 2,0—2,5%.

Небольшое количество гумуса в «выпаханных» дерново-подзо­листых почвах объясняют главным образом его минерализацией, которая не компенсируется новообразованием гумуса при внесении малых доз органических удобрений, так как только У3—:/5 их коли­чества гумифицируется, а остальное разлагается с образованием конечных продуктов распада — С02, Н20, МОэ и др.

По-иному влияет на содержание гумуса интенсивное окультури­вание. Систематическое внесение больших доз органических удоб­рений и извести постепенно приводит к накоплению в пахотном слое гумуса, а глубокая вспашка — к образованию значительного по мощности гумусированного пахотного слоя, запасы гумуса в кото­ром значительно превышают запасы гумуса в подобном слое целин­ных почв (табл. 21).

Oсвоение и окультуривание дерново-подзолистых почв влияет и на качественный состав гумуса. Изучение группового состава гуму­са, проведенное многими исследователями в различных областях таежно-лесной зоны, показало, что дерново-подзолистые пахотные почвы различной степени окультуренности имеют разный по каче­ству гумус. В плохо окультуренных почвах, характеризующихся кислой реакцией, ненасыщенностью основаниями и неблагоприят­ными водно-физическими свойствами, состав гумуса в пахотном слое имеет явно выраженный фульватный или гуматно-фульватный характер с отношением ГК:ФК=0,6...0,7. В хорошо окультуренных почвах, имеющих высокую степень насыщенности основаниями и отрегулированный водный режим, доля гуминовых кислот в пахот­ном слое увеличивается и может достигать половины и более от общего количества гумусовых веществ.

Быстро и резко изменяются при интенсивном окультуривании содержание обменных кальция и магния, степень насыщенности основаниями и, как следствие, обменная и гидролитическая кислот­ность. В то же время при экстенсивном использовании почв их пахотный слой остается кислым и не насыщенным основаниями. Содержание подвижных форм азота, фосфора и калия находится в прямой зависимости от количества вносимых органических и мине­ральных удобрений.

Дерново-подзолистые песчаные почвы

Дерново-подзолистые почвы легкого гранулометрического состава широко распространены в таежно-лесной зоне и составля­ют, как отмечалось ранее, 26,6% ее площади. Песчаные почвы, по

данным В. В. Бузмакова и В. П. Ламзина (1971), занимают 70 млн га. В европейской части этой зоны имеются географические районы (Полесье), много административных районов, колхозов и совхозов, на территории которых на песчаные и супесчаные почвы прихо­дится 70—80% и более площади землепользования и где они обра­зуют основной пахотный фонд.

Дерново-подзолистые почвы легкого гранулометрического состава существенно отличаются от суглинистых почв. Наиболее резко эти отличия выражены у дерново-подзолистых песчаных почв, поэтому особенности их морфологии, химических и физичес­ких свойств и окультуривания рассмотрены в данном разделе.

Строение. Особенности физических свойств песчаных почво-образующих пород приводят к образованию почв со своеобразным строением профиля. Оно связано с хорошей фильтрацией через толщу породы воды и растворенных в ней веществ и с плохим закре­плением в верхней части профиля гумусовых веществ. Поэтому в условиях нормального увлажнения профиль дерново-подзолистых песчаных почв, образующихся на однородных и мощных отложени­ях, более растянут, чем профиль суглинистых почв, и нечетко диф­ференцирован на генетические горизонты. Обычно для про­филя песчаных почв характерны следующие горизонты: А0+А1+А1А2+А2В+В1+В2+ВС+С. Сумма горизонтов (без мате­ринской породы) составляет 1,5 м и более, мощность гумусового горизонта небольшая и колеблется в зависимости от растительности и географического района от 6—7 до 13—15 см, оподзоленный гори­зонт выражен нерезко, а зона оподзоливания может достигать зна­чительной глубины.

При обильном атмосферном увлажнении и бедном растительном опаде по содержанию азота и элементов зольного питания продукты разложения растительных остатков фильтруются вниз и, постепен­но насыщаясь железом и алюминием, осаждаются на некоторой глу­бине в виде фульватов железа и алюминия. В этом случае формиру­ется гумусово-железисто-иллювиальный горизонт В, насыщенный органическим веществом и оксидами железа и алюминия и резко отличающийся от иллювиального горизонта суглинистых почв.

Состав и свойства. Первая особенность валового химического состава песчаных почв — большое содержание в них кварца, в результате чего содержание 8Ю2 в профиле редко опускается ниже 80—85%, достигая часто 90% и более. В то же время оксиды железа и алюминия содержатся в незначительном количестве: на долю А12Оэ приходится в большинстве случаев 2—5%, Ре2Оэ — 0,5—1,5%. Вторая особенность валового состава рассматриваемых почв — при­мерно одинаковое количество каждого из основных оксидов (8Ю2, А12Оэ, Ре2Оэ) в различных генетических горизонтах, т. е. отсутствие в отличие от суглинистых почв элювиально-иллювиального профи­ля.

Количество гумуса в рассматриваемых почвах невелико и колеб­лется чаще всего от 0,7 до 1,5—2,0%. Только в хорошо окультурен­ных пахотных почвах оно может достигать 3% и более. Подобное содержание гумуса обусловлено своеобразием превращения органи­ческих остатков и закреплением гумусовых веществ. Благодаря хорошей аэрации и быстрой прогреваемости песчаных почв расти­тельные остатки в них разлагаются очень интенсивно, при этом большая часть минерализуется, а не гумифицируется. Образовав­шиеся гумусовые вещества в связи с малым содержанием ила и кол­лоидных частиц плохо закрепляются минеральной частью почвы и быстро разрушаются до конечных продуктов распада. Гумус имеет отчетливо выраженный фульватный характер.

Емкость обменного поглощения песчаных почв незначительная и составляет у почв с малым содержанием гумуса 1,5—?р мг-экв., а в почвах более гумусированных 6—10 мг-экв. на 100 г почвы. Вслед­ствие малой емкости поглощения песчаные почвы обладают очень низкой буферностью. Реакция их кислая, рНетл чаще всего равен 4,0—4,5, в составе обменных катионов присутствует значительное количество водорода и алюминия, в связи с чем почвы не насыщены основаниями.

Количество подвижных форм азота, фосфора и калия невелико и измеряется несколькими миллиграммами на 100 г почвы.

Характерные свойства дерново-подзолистых песчаных почв — пористость, водопроницаемость и влагоемкость. Общая пористость в гумусовом горизонте чаще всего равна 40—45%, т. е. значительно меньше, чем у суглинистых оструктуренных почв. В то же время большая часть пор представлена образующимися между крупными механическими элементами некапиллярными порами, которые обу­словливают хорошую водопроницаемость и незначительную вла­гоемкость. Поэтому песчаные почвы не могут создать значитель­ные запасы влаги в корнеобитаемом слое.

Агрономическая оценка и мероприятия по повышению плодоро­дия. Дерново-подзолистые песчаные почвы, так же как и суглини­стые, располагаются в зоне достаточного увлажнения и благоприят­ных для многих сельскохозяйственных культур температур. В то же время они имеют такое строение верхней части профиля, химиче­ский состав, агрохимические, физические и водно-физические свой­ства, которые характеризуют их как почвы с весьма низким естест­венным плодородием. Незначительная мощность гумусового гори­зонта, малое содержание в нем гумуса и его фульватный состав, кислая реакция, ничтожное содержание элементов питания опреде­ляют неблагоприятный питательный режим и решение таких вопро­сов, как создание значительного по мощности (25—30 см) гумусиро-ванного пахотного слоя, нейтрализация избыточной кислотности и увеличение содержания элементов питания с помощью приемов, описанных ранее для дерново-подзолистых суглинистых почв.

Наряду с этим в отличие от суглинистых почв песчаные почвы обладают очень низкой влагоемкостью, хорошей водопроницаемо­стью и незначительной обменной поглотительной способностью. Поэтому снабжение культурных растений водой в них складывается стихийно и зависит не столько от количества осадков, сколько от частоты их выпадения. Поэтому в бездождливые периоды на дан­ных почвах наблюдаются местные засухи, существенно влияющие на урожай растений и его качество. Интенсивное промывание про­филя осадками вызывает вымывание из пахотного слоя значитель­ного количества азота, калия, кальция и других элементов питания, что не только обедняет пахотный слой, но и приводит к загрязнению гидросферы.

В связи с этим для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур песчаные почвы нуждаются в меро­приятиях, направленных на коренное улучшение их некоторых свойств и режимов: увеличение влагоемкости и обменной поглоти­тельной способности, уменьшение водопроницаемости, улучшение водно-воздушного режима. Для решения этих вопросов проводят глинование почв, их торфование, создают прослойки из влагоем­кого органического материала, вносят сапропель в больших дозах, возделывают сидераты и др. Подробнее эти приемы описаны в раз­деле «Гранулометрический состав почвы».

Дерновые почвы

Дерновые почвы в отличие от дерново-подзолистых формиру­ются под воздействием одного дернового процесса, на который в определенных условиях накладывается глеевый. Основное условие для образования этих почв — наличие в материнской породе карбо­натов кальция и магния или содержание этих элементов в грунтовых водах, подпитывающих периодически верхнюю часть профиля.

Подзолообразовательный процесс в таких условиях не разви­вается, так как образующиеся фульвокислоты и низкомолекуляр­ные органические кислоты нейтрализуются основаниями. Опреде­ленное значение для образования одного из типов дерновых почв — дерновых глеевых почв имеет тяжелый гранулометрический состав почвы или материнской породы, резко сокращающий фильтрацию осадков и тем самым степень разрушения минеральной части почвы. Среди дерновых почв выделяют два типа — дерново-карбонатные и дерново-глеевые.

Дерново-карбонатные почвы

Дерново-карбонатные почвы формируются на продуктах разру­шения известняков и на других карбонатных породах. Наибольшие площади они занимают в Ленинградской области, но в том или ином количестве встречаются и во многих других областях зоны. Це­линные дерново-карбонатные почвы чаще всего покрыты травяни­стой растительностью или хвойно-мелколиственными лесами. Бла­годаря присутствию в профиле большого количества карбонатов кальция и магния подзолообразовательный процесс в них не разви­вается, так как образующиеся при разложении растительных остат­ков фульвокислоты и низкомолекулярные органические кислоты нейтрализуются основаниями. Поэтому типичные дерново-карбо­натные почвы формируются под воздействием одного дернового процесса.

Строение. Профиль дерново-карбонатных целинных почв состоит из горизонтов Ао+А^В +С, каждый из которых характе­ризуется определенными внешними признаками.

Ад — травянистый войлок или лесная подстилка, перемешанная с травянистым войлоком, мощностью 3—5 см.

Ах — гумусовый, или перегнойно-аккумулятивный, горизонт коричневого или черного цвета с хорошо выраженной комковатой или зернисто-комковатой структурой мощностью 20—25 см и более, часто содержит щебенку известняка. В следующий горизонт перехо­дит постепенно.

В — переходный горизонт, представляющий собой среднюю часть профиля. Содержит щебенку известняка и в зависимости от ее количества и окраски породы может иметь разный цвет. В следу­ющий горизонт переходит постепенно.

С — материнская порода, представленная продуктами разруше­ния карбонатных пород, перемешанных с мелкоземом.

Таким образом, для профиля дерново-карбонатных почв харак­терно отсутствие подзолистого горизонта и иллювиальности в гори­зонте В.

Свойства, классификация и агрономическая оценка. Дерново-карбонатные почвы отличаются от дерново-подзолистых не только строением профиля, но и химическим составом и свойствами. Отсу-ствие подзолообразовательного процесса приводит к тому, что алюмосиликатная часть дерново-карбонатных почв не разрушается и не выносится, поэтому кремнезем, алюминий и железо распределяют­ся по профилю равномерно. В верхней части профиля гумусовые ве­щества закрепляются в форме гуматов кальция и магния. Содержа­ние гумуса здесь достигает 6—8%, составляя чаще всего 4—5%. С глубиной оно уменьшается постепенно. Мощность гумусового гори­зонта большая, чем в дерново-подзолистых почвах, поэтому запасы гумуса значительные. Емкость катионного поглощения в гумусовом горизонте составляет 20—30 мг-экв. на 100 г почвы. В составе об­менных катионов находятся Са2+, М§2+ и некоторое количество Н+, а степень насыщенности основаниями приближается к 100%. Реак­ция этих почв нейтральная. С некоторой глубины они вскипают при действии  кислоты.   Невыпаханные дерново-карбонатные  почвы имеют хорошо выраженную комковатую или комковато-зернистую структуру.

Дерново-карбонатные почвы классифицируют по глубине зале­гания карбонатов на следующие подтипы: дерново-карбонатные типичные (вскипают при действии кислотой в горизонте А1), дер­ново-карбонатные выщелоченные (вскипают при действии кисло­той в горизонте В) и дерново-карбонатные оподзоленные (вскипают при действии кислотой в нижней части горизонта В или в материн­ской породе).

У оподзоленных дерново-карбонатных почв на границе гумусо­вого горизонта и горизонта В встречаются оподзоленные белесые пятна, реакция гумусового горизонта слабокислая, а горизонт В приобретает иллювиальные черты.