2. Подзолистые и дерново-подзолистые почвы

2.1. Подзолистые почвы

Географическое распространение в мире и в нашей стране.

Основные массивы подзолистых почв приурочены к подзолистой и глееподзолистой подзонам тайги Евразии и Северной Америки. Встречаются они и в южных районах хвойно-широколиственной тайги, но только под массивами из хвойных пород.

Факторы почвообразования

Климат в подзолистой зоне значительно теплее, чем в тундровой; зимы более короткие и менее суровые. Атмосферных осадков выпадает больше; вегетационный период продолжительнее. Среднегодовая температура от 4^о до -10^о. Сумма атмосферных осадков 700-600 мм, к востоку снижается.

Рельеф на большей части территории – расчлененная равнина. В Карелии, на Кольском полуострове, в области Тиманского кряжа и Урала рельеф имеет гористый характер. В Азиатской части выделяется обширная Западно-Сибирская низменность с выровненным рельефом и сильно заболоченная.

Из характерных материнских пород наиболее распространены: валунные песчанистые суглинки и супеси (моренные), покровные пылеватые глины и суглинки, лессовидные пылеватые глины и суглинки, кварцевые пески, элювий и делювий коренных пород, большей частью мергелистых глин, элювий массивнокристаллических пород (гранитов, гранито-гнейсов, базальтов).

Подзолистые почвы формируются под хвойными, хвойно-лиственными или вторично лиственными лесами. В европейской части это еловые (на западе) и елово-пихтовые (на востоке) леса; на песчаных породах их сменяет сосна. В азиатской части, кроме того, обширные площади заняты лиственницей и пихтой с участием кедра сибирского. Гари и вырубки временно заселяют мелколиственные породы (береза, осина), под пологом которых идет восстановление хвойного леса. Большие пространства. Особенно на севере, заняты болотами.

Почвообразовательный процесс.

Происхождение подзолистых почв связано с комплексом почвообразовательных явлений:

1. Выщелачивание всех простых солей при интенсивно промывном режиме. Обязательна декарбонизация метеринской породы, подкисление почвенной среды и постоянное ее освобождение от солей Са, Mg, K_f Na и др., которые образуются при минерализации растительного опада.

2. Формирование органогенного горизонта А₀ лесной подстилки происходит из хвойного опада древесных пород. Этот горизонт является основным источником обогащения почвы органическим веществом, азотом и минеральными соединениями. Опад хвойного леса характеризуется невысокой зольностью, преобладанием клетчатки, низким содержанием белковых веществ, наличием веществ, замедляющих микробиологическую деятельность (танины, дубильные вещества, смолы). Общим свойством лесных подстилок является их кислотность: рН=4-5. Разложение подстилки микроорганизмами, преимущественно грибами, протекает в кислой среде при достаточном или избыточном увлажнении. Накопление органического вещества и устойчивость горизонта A₀ обусловлено коротким летним периодом, невысокой биологической активностью и присутствием в лесном опаде веществ-ингибиторов, замедляющих микробиологические процессы. Масса лесной подстилки напрямую связана с продолжительностью и интенсивностью биологической активности лесного биоценоза. Кроме опада древесных пород часто участие в формировании горизонта различных мхов.

3. Гумификация растительных остатков с образованием ненасыщенных фульвокислот. Процесс протекает исключительно в пределах горизонта А₀ лесной подстилки. Грибное разложение и малая зольность хвойного опада предопределяют кислый характер фульватного гумуса. Возможно образование темного гумусового горизонта A_t крайне малой мощности (2-3 см).

4. Подзолистый процесс в наиболее типичной форме своего проявления с элювиально-иллювиальной дифференциацией почвенного профиля на горизонты А₂ - подзолистый и B_i - горизонт накопления продуктов кислотного гидролиза, происходящего в элювиальной толще почвы.

Профиль почвы.

Строение подзолистой почвы определяют следующие генетические горизонты :

A₀ - лесная подстилка из полуразложившихся, часто оторфованных растительных остатков мощностью 2-10 см;

A₀А₁ – грубогумусовый, представляющий скопление сильно разложенных растительных остатков, пропитанных перегнойными веществами;

A₁ - гумусовый затечный горизонт мощностью 1-3 см;

А₃ - подзолистый элювиальный самый светлый в профиле (белесый, иногда палевый, «подзолу»); кремнеземистый, легкого гранулометрического состава чешуйчато-плитчатой структуры;

B_i - иллювиальный, глинисто-железистый, коричнево-бурый или красно-бурый, самый плотный и ярко окрашенный, грубой комковатой структуры. Мощность горизонта может простираться до глубины 100 см;

С - материнская порода суглинистого или глинистого гранулометрического состава разного происхождения, но, как правило, бескарбонатная.

Свойства почвы.

Свойства подзолистых почв определяются особенностями процессов почвообразования. Важнейший генетический признак - элювиально-иллювиальное распределение по профилю почв минеральной массы. Верхние горизонты обеднены тонкодисперсными механическими элементами (физическая глина и ил), а также полуторными окислами (Fe₂O₃, А1₂О₃), а нижняя иллювиальная часть профиля обогащена этими компонентами по сравнению как с материнской породой, так и особенно с элювиальным горизонтом А₂.

Для минералогического состава резкое преобладание первичных минералов (кварц, полевые шпаты, слюды и др.). Из вторичных минералов присутствуют гидрослюды, вермикулит, каолинит, монтмориллонит. Все они, как правило, достались почве в наследство от материнской породы. Почвообразованные вторичные минералы - аморфные полуторные окислы, гидрогетит, гиббсит.

Все подзолистые почвы промыты от растворимых солей и карбонатов. Для них характерно повышенное содержание подвижного железа, алюминия и марганца, часто в количествах токсичных для сельскохозяйственных растений.

Специфическая черта подзолистых почв - крайняя бедность гумусом. Практически это безгумусовые почвы: горизонт А₁ незначителен, а гумуса в нем 1-2%. В подавляющем количестве находятся фульвокислоты, отношение С_гк::С_фк около 0,4. Фульвокислоты растворимы, гуминовые кислоты также в свободном состоянии.

Почвы подзолистого типа характеризуются невысокой емкостью катионного обмена (10-15 мг-экв /100 г), низкой насыщенностью основаниями (менее 50%), кислой реакцией и малой буферностью. Низкая емкость обмена связана с небольшим содержанием гумуса, его фульвокислотным составом, с заметно обедненностью верхней части профиля илом. Наименьшей емкостью характеризуется подзолистый горизонт, наибольшей - иллювиальный. Подзолистые почвы имеют повышенную обменную кислотность, обусловленную водородом и алюминием.

Физические и водно-физические свойства подзолистых почв определяются механическим составом исходных пород, их сложением, выраженностью подзолистого процесса. Подзолистые почвы бесструктурные; их плотность заметно увеличивается при переходе от верхних горизонтов к нижним. Иллювиальный горизонт отличается повышенной плотностью и наименьшей пористостью. В суглинистых почвах из-за его слабой водопроницаемости в подзолистом горизонте может создаваться верховодка.

В своем природном состоянии подзолистые почвы мало плодородны для сельскохозяйственных культур, их плодородие лимитируется неблагоприятным комплексом химических и физических свойств. Положение слобо меняется при распашке и освоении почв, если не применяются специальные меры по их окультуриванию, адекватной агротехнологии эти почвы способны производить высокие урожаи при неблагоприятных погодных условиях.

Для повышения и поддержания на высоком уровне плодородия пахотных почв для их окультуривания императивны следующие приемы:

-создание глубокого, рыхлого, высокогумусированного, слабокислого или даже нейтрального пахотного слоя, что достигается постепенным углублением при внесении больших доз органических удобрений и известковании;

-периодическое внесение органических удобрений и применение травосеяния в севообороте для поддержания бездефицитного баланса гумуса и облагораживания его состава;

-периодическое известкование для недопущения повышения кислотности;

-систематическое внесение минеральных азотных, фосфорных и калийных удобрений в дозах, достаточных для получения планируемого урожая;

-периодическое глубокое рыхление подпахотных горизонтов для предупреждения внутрипочвенного поверхностного переувлажнения и обеспечения свободного дренажа;

-регулирование водного режима путем сброса избытка поверхностных вод весной мелким поверхностным дренажем или бороздованием и умеренного полива дождеванием в периоды летних засух.