1. Объекты и методика проведения мониторинговых наблюдений
1.1 Объекты проведения мониторинговых наблюдений
Наиболее интенсивно водная эрозия в северной почвенно-экологической провинции (зона Поозерья) развивается на моренных суглинках, в центральной (Белорусская гряда) – на лессовых и лессовидных. Эти почвообразующие породы в определенной степени различаются противоэрозионной устойчивостью.
Почвы, сформированные на моренных отложениях, имеют широкое распространение в пределах северной почвенно-экологической провинции. Удельный вес почв на этих породах в общей площади пахотных земель республики составляет 18,3 % [3]. На значительных территориях поозерская морена выходит на поверхность и является почвообразующей породой. Она представлена грубыми, плотными суглинками, реже супесями, местами глинами с многочисленными включениями зерен гравия, гальки и валунов кристаллических и осадочных пород. Часто встречаются внутриморенные образования, состоящие из разнозернистых, гравелистых песков, реже мелко- и тонкозернистых и, иногда, ленточных глин. Обычно моренные отложения окрашены в бурый и красновато-бурый цвет. Моренные отложения представляют собой породу очень плотную в сухом состоянии и вязкую во влажном.
На пашне республики почвы, сформированные на лессовых и лессовидных почвообразующих породах, занимают около 17 %. Лессовидные отложения представляют собой пористую однородную породу буровато-палевого цвета с осветленными горизонтальными слоями, довольно часто они имеют небольшую мощность и с глубины более 1 м подстилаются моренным суглинком или песком. Морфологический профиль почв, сформированных на данных породах, как правило, хорошо дифференцирован.
В связи с этим, в качестве основных объектов мониторинговых наблюдений в Белорусском Поозерье приняты почвы стационара «Межаны» (СПК «Межаны» Браславского района) и ключевых участков в пределах СПК «Слободская заря» и СПК «МАПЭ» Мядельского района. Ключевые участки в Мядельском районе подобраны с учетом различного использования склоновых земель. Ключевой участок на территории МАПЭ размещен в водоохранной зоне Национального парка «Нарочанский», где хозяйственная деятельность носит ограниченный характер. Склоновые земли в хозяйстве «Слободская заря» находятся в интенсивном использовании. В зоне Белорусской гряды в качестве основных объектов – почвы стационара «Стоковые площадки», расположенного на землях СПК «Щемыслица» Минского района, и РУП «Учхоз БГСХА» Горецкого района.
Площадь ключевых участков в пределах каждого хозяйства составляет 25-50 га, Они используются в полевых севооборотах с различной почвозащитной способностью. В пределах ключевых участков подобраны стационарные площадки размером от 0,2 до 2,0 га, характеризующие почвенный покров участков. Для ключевых участков и стационарных площадок выполнена точная инструментальная привязка на местности (рис. 1-4 ).
Уточнение структуры почвенного покрова проводилось путем закладки опорных почвенных разрезов.
а)
б)
Рис. 1 – Схемы расположения (а)* и инструментальной привязки (б)** стационара «Межаны» (СПК «Межаны» Браславского района)
а)
б)
Рис. 2 – Схемы расположения (а) и инструментальной привязки (б) стационарной площадки в СПК «МАПЭ» Мядельского района
а)
б)
Рис. 3 – Схемы расположения (а) и инструментальной привязки (б) стационарной в СПК «Слободская заря» Мядельского района
а)
б)
Рис. 4 – Схемы расположения (а) и инструментальной привязки (б) стационарной площадки в РУП «Учхоз БГСХА»
*а) |
|
|
|
|
стационарная площадка |
|
линия электропередач |
|
|
|
|
**б) |
|
|
|
|
граница стационарной площадки |
|
профиль |
|
|
|
|
|
привязка стационарной площадки |
• |
репер |
Рис. 5 – Схема расположения стационара «Стоковые площадки» Минского района
Характерной особенностью дерново-подзолистых эродированных почв, развивающихся на разных по генезису почвообразующих породах, является дифференциация профиля, проявляющаяся в перераспределении илистой фракции и полуторных оксидов и оказывающая влияние на неоднородность физических, водно-физических и физико-химических свойств. Четко выраженный подзолистый горизонт (А2) характерен лишь для неэродированных почв. В результате эрозионных процессов происходит упрощение почвенного профиля. Смыв материала верхнего горизонта и вовлечение в пахотный горизонт (Ап) материала нижних горизонтов приводит к обеднению почв гумусом, некоторому утяжелению гранулометрического состава пахотного слоя, формированию глыбистого с неблагоприятными водно-физическими и воздушными свойствами маломощного пахотного горизонта.
Почвы стационара «Межаны» дерново-подзолистые в разной степени эродированные, развивающиеся на мощных моренных суглинках
Разрез 1 Дерново-подзолистая, развивающаяся на мощных моренных суглинках |
||
Ап 0-26 |
|
|
А2 26-35 |
|
|
А2В1 35-48 |
|
|
В2 48-63 |
|
|
С 63-120 |
|
|
Разрез 2 Дерново-подзолистая слабоэродированная, развивающаяся на связных моренных супесях, подстилаемых с глубины около 0,3 м легкими моренными суглинками |
||
Ап 0-23 |
|
|
А2В1 23-29 |
|
|
В2 29-65 |
|
|
С 65-120 |
|
|
Разрез 3 Дерново-подзолистая среднеэродированная, развивающаяся на мощных моренных суглинках |
|
|
Ап 0-22 |
|
|
В 22-58 |
|
|
С 58-120 |
|
|
Разрез 4 Дерново-подзолистая сильноэродированная, развивающаяся на мощных моренных суглинках |
|
|
Ап 0-20 |
|
|
ВС 20-55 |
|
|
С 55-110 |
|
|
Разрез 5 Дерново-подзолистая глееватая намытая, развивающаяся на мощных моренных суглинках |
|
|
Aпd1 0-26 |
- пахотный намытый горизонт серовато-бурого цвета с буроватым оттенком, легкий песчанистый суглинок комковатой структуры, уплотненный, переход слабо заметный, обилие корней; |
|
Ad2g 26-54 |
- намытый горизонт грязно-бурого цвета, легкий песчанистый суглинок, бесструктурный, сильно уплотненный, пунктации Мn, ржаво-охристые пятна, переход постепенный, редкие корни; |
|
Ad3g 54-86 |
- намытый горизонт бурого цвета, с сизым оттенком, песчанистая супесь, бесструктурный, плотный, ржаво-охристые железистые новообразования и пятна оглеения, переход заметный; |
|
Ad4g 86-130 |
- намытый горизонт сизовато-бурого цвета, легкий песчанистый суглинок бесструктурный, сильно уплотненный, пятна оглеения переход заметный |
|
A1g 130-160 |
- погребенный пахотный горизонт серовато-сизого цвета, легкий песчанистый суглинок, комковатой структуры, сильно уплотненный |
|
Почвы стационара «Стоковые площадки» дерново-подзолистые в разной степни эродированные, развивающиеся на мощных легких лессовидных суглинках
Разрез 6. Дерново-подзолистая почва, развивающаяся на мощных лессовидных суглинках |
|
Ап 0-22 |
- пахотный горизонт серого цвета, легкий пылеватый суглинок мелкокомковатой структуры, слабоуплотненный, переход постепенный, обилие корней; |
А1 22-33 |
- гумусовый горизонт серого цвета, легкий пылеватый суглинок комковатой структуры, плотный, переход резкий, волнистый, редкие корни; |
А2 33-45 |
- подзолистый горизонт белесовато-палевого цвета, супесь связная пылеватая пластинчато-плитчатой структуры, плотный, переход заметный; |
А2В1 45-57 |
- подзолисто-иллювиальный горизонт буровато-палевого цвета с белесыми затеками, суглинок легкий пылеватый комковато-плитчатой структуры, плотный, переход заметный; |
В2 57-85 |
- иллювиальный горизонт темно-бурого цвета, легкий пылеватый суглинок комковато-плитчатой структуры, плотный, переход заметный; |
В3 85-145 |
- иллювиальный горизонт бурого цвета, легкий пылеватый суглинок комковато-листовой структуры, плотный, переход постепенный; |
В3С 145-200 |
- переходный горизонт коричнево-бурый пылеватый суглинок комковато-глыбистой структуры, плотный, пунктации Мn |
Разрез 7 Дерново-подзолистая слабоэродированная, развивающаяся на мощных лессовидных суглинках |
|
Ап 0-24 |
- пахотный горизонт грязно-желтого цвета с палевым оттенком, легкий, пылеватый суглинок комковатой структуры, слабоуплотненный, переход заметный, обилие корней; |
А2В1 24-42 |
- подзолисто-иллювиальный горизонт палевого цвета, легкий пылеватый суглинок пластинчато-плитчатой структуры, слабоуплотненный, переход заметный затеками и языками, редкие корни; |
В2 42-76 |
- иллювиальный горизонт коричнево-бурого цвета, легкий пылеватый суглинок комковато-плитчатой структуры, сильноуплотненный, переход заметный; |
В3 76-112 |
- иллювиальный горизонт желтовато-бурого цвета, легкий пылеватый суглинок комковато-плитчатой структуры, плотный, переход постепенный; |
В3С 112-200 |
- переходный горизонт коричнево-бурого цвета, средний пылеватый суглинок комковато-глыбистой структуры, плотный, с кремнеземной присыпкой |
Разрез 8 Дерново-подзолистая среднеэродированная, развивающаяся на мощных лессовидных суглинках |
|
Ап 0-20 |
- пахотный горизонт палево-буроватого цвета, легкий пылеватый суглинок комковато-ореховатой структуры, слабоуплотненный, переход заметный, обилие корней; |
В1В2 20-54 |
- иллювиальный горизонт желто-бурого цвета, легкий пылеватый суглинок комковато-пластинчатой структуры, сильноуплотненный, переход заметный, редкие корни; |
В3 54-90 |
- иллювиальный горизонт коричнево-бурого цвета, легкий пылеватый суглинок пластинчато-глыбистой структуры, плотный, переход постепенный; |
С_ 90-160 |
- материнская порода желтовато-бурого цвета, карбонатный средний пылеватый суглинок глыбистой структуры, слабоуплотненный; |
Разрез 9. Дерново-подзолистая сильноэродированная, развивающаяся на мощных лессовидных суглинках |
|
Ап 0-17 |
- пахотный горизонт палево-бурого цвета, легкий пылеватый суглинок ореховатой структуры, слабоуплотненный, переход заметный, обилие корней; |
В 17-58 |
- иллювиальный горизонт бурого цвета, суглинок легкий пылеватый глыбистой структуры, плотный, переход постепенный, редкие корни; |
С _ 58-140 |
- материнская порода желтовато-бурого цвета, карбонатный средний суглинок глыбистой структуры, сильноуплотненный; |
Разрез 10. Дерново-подзолистая глееватая намытая, развивающаяся на мощных лессовидных суглинках |
|
Апd1 0-24 |
- пахотный намытый горизонт темно-серого цвета с буроватым оттенком, легкий пылеватый суглинок комковато-зернистой структуры, слабоуплотненный, переход слабо заметный, обилие корней; |
АdА1 24-49 |
- намытый горизонт серого цвета, легкий пылеватый суглинок бесструктурный, плотный, пунктации Mn, переход постепенный, редкие корни; |
А1g 49-65 |
- гумусовый горизонт темно-серого цвета, легкий пылеватый суглинок бесструктурный, плотный, пунктации Mn и ржаво-охристые пятна, переход заметный; |
А2g 65-78 |
- подзолистый горизонт грязно-палевого цвета с сизым оттенком, легкий пылеватый суглинок комковато-пластинчатой структуры, сильноуплотненный, пунктации Mn и железистые конкреции, переход заметный, с затеками; |
В1g 78-116 |
- иллювиальный горизонт коричневато-бурого цвета, легкий пылеватый суглинок комковато-плитчатой структуры, плотный, ржаво-охристые и сизые пятна, переход заметный; |
В2g 116-150 |
- иллювиальный горизонт грязно-бурого цвета, легкий пылеватый суглинок комковато-глыбистой структуры, плотный, редко ржаво-охристые пятна гидроокиси железа и пятна оглеения |
Почвы стационарной площадки СПК «МАПЭ» дерново-подзолистые в разной степени эродированные, развивающиеся на легких песчанисто-пылеватых суглинках, подстилаемых моренными суглинками
Разрез 16 Дерново-подзолистая, развивающаяся на легких песчанисто-пылеватых суглинках, подстилаемых с глубины 0,6 м моренными суглинками |
||
А пах 0-19(22) |
- серого-бурого цвета, много корней пырея; непрочной комковатой структуры, влажный, сильно уплотненный, песчанисто-пылеватый средний суглинок; переход ясный |
|
А2В1_ 19(22)-40 |
- желтовато-бурого цвета; ореховатой структуры, влажный, уплотнен сильнее Ап, песчанисто-пылеватый средний суглинок, потеки глины по граням отдельностей с мелкими затеками доломита; переход постепенный |
|
В2 40-65 |
- желто-бурого цвета, легкий песчанисто-пылеватый суглинок ореховатой структуры, плотный, включения валунов, переход заметный |
|
Ск 65… |
- желто-бурого цвета с пунктациями марганца с сизым оттенком, насыщен доломитовыми обломками; ореховатой структуры; очень сильно уплотненный, средний моренный суглинок |
|
Разрез 17 Дерново-подзолистая слабоэродированная, развивающаяся на легких песчанисто-пылеватых суглинках, подстилаемых с глубины 0,6 м моренными суглинками |
||
А пах 0-20 |
- серо-бурого цвета, комковатой структуры, влажный, уплотненный; песчанисто-пылеватый средний суглинок, ходы червей, корневища пырея; переход резкий |
|
В1А2 _ 20-45 |
- серовато-желто-бурого цвета, ореховатой структуры, влажный, сильно уплотненный; песчанисто-пылеватый средний суглинок с мелким камешками, переход постепенный |
|
В2 45-61 |
- желто-бурого цвета, легкий песчанисто-пылеватый суглинок ореховатой структуры, сильно уплотненный, включения валунов, переход заметный |
|
Скg 61… |
- желто-бурого цвета, с сизыми примазками, пленки по граням отдельностей; крупно ореховатой структуры, влажный, сильно уплотненный, средний моренный суглинок мелкокаменнистый доломит |
|
Разрез 18 Дерново-подзолистая среднеэродированная, развивающаяся на легких песчанисто-пылеватых суглинках, подстилаемых с глубины 0,6 м моренными суглинками |
||
А пах 0-20 |
- светло-бурого цвета, комковатой структуры, влажный, уплотненный, песчанисто-пылеватый средний суглинок с редкими валунчиками (гранитными); переход ясный |
|
Вм_ 20-45 |
- желтовато-бурого цвета, комковато-ореховатой структуры, пунктации марганца, мелкие доломитики, влажный, сильно уплотненный, песчанисто-пылеватый средний суглинок; переход заметный |
|
ВСg 45-62 |
- светло-серого цвета, много мелких железистых конкреций и кутаны, бесструктурный, тонкопористый, очень сильно уплотненный, песчанисто-пылеватый легкий суглинок, переход резкий изъеденный, вертикальные прожилки |
|
С 62-… |
- желто-бурого цвета с ржавыми примазками, ореховатой структуры, свежий, очень сильно уплотненный, средний моренный суглинок, единичные гранитные валунчики |
|
Разрез 19 Дерново-подзолистая сильноэродированная, развивающаяся на легких песчанисто-пылеватых суглинках, подстилаемых с глубины 0,4 м моренными суглинками |
||
А пах 0-20 |
- серовато-светло-бурого цвета с припашкой желто-бурого, непрочной ореховато-комковатой структуры, влажный, уплотненный, корни пырея не глубже 10 см, песчанисто-пылеватых средний суглинок с редкими камешками; переход постепенный |
|
Вм_ 20-45 |
- желто-бурого цвета с сизыми примазками и пунктациями марганца; комковато-ореховатой структуры, влажный, сильно уплотненный, песчанисто-пылеватых легкий суглинок с камешеами; переход постепенный |
|
Ск(g) 45… |
- буровато-желтого цвета с сизыми пленками по граням отдельностей, мелко-ореховатой структуры, свежий, очень сильно уплотненный, средний моренный суглинок щебнистый |
|
Разрез 20 Дерново-глееватая намытая, развивающаяся на легких песчанисто-пылеватых суглинках |
||
А пах 0-20 |
- буровато-серого, комковатой структуры, влажный, сильно уплотненный, песчанисто-пылеватый средний суглинок; переход заметный |
|
А1dg _ 20-45 |
- серо-бурого цвета, ореховатой структуры, влажный, уплотнен менее Ап, песчанисто-пылеватый средний суглинок в нижней части сизо-серого цвета и менее плотный; переход заметный |
|
А 1погр 55-70 |
- сизовато-темно-серого цвета, ореховатой структуры, слегка вязкий, влажный, песчанисто-пылеватый тяжелый суглинок; переход заметный |
|
Ск(g) 70-… |
- буро-желтого цвета с сизыми прожилками и черными затеками, серо-сизые пленки по граням отдельностей, крупно ореховатой структуры, влажный, очень сильно уплотненный, средний моренный суглинок |
|
Морфологические особенности и строение исследуемых объектов характеризуются описанием почвенных разрезов (рис. 6-7).
Рис. 6 - Морфологическое строение дерново-подзолистых почв, развивающихся на мощных моренных суглинках (стационар «Межаны»)
Рис. 7 - Морфологическое строение дерново-подзолистых почв, развивающихся на лессовидных суглинках (стационар «Стоковые площадки»)
При сравнении гранулометрического состава дерново-подзолистых почв, развивающихся на лессовидных и моренных суглинках следует отметить их значительные различия (рис 8-9).
Р
Рис. 9 – Гранулометрический состав пахотного горизонта дерново-подзолистых легкосуглинистых почв, развивающихся лессовидных суглинках
Почвы, формирующиеся на лессовидных суглинках, содержат в пахотном наиболее подверженном эрозионным процессам горизонте 13-18 % фракций крупного, среднего и мелкого песка. При этом содержание крупной пыли, которая наиболее сильно вымывается из почвы, составляет 57-67 %. В почвах сформированных на моренных суглинках этот показатель составляет лишь 17-21%, в то время как содержание песка – 45-63%.