Факторы почвообразования

Под факторами почвообразования понимаются внешние по отношению к почве компоненты природной среды, под воздействием и при участии которых формируется почвенный покров земной поверхности.

Основатель генетического почвоведения В. В. Докучаев положил начало учению о факторах почвообразования. Он впервые установил, что формирование почвенного покрова теснейшим образом связано с физико-географической средой и историей ее развития, а также дал определение понятия «почва»: «Почвы — это поверхностные минерально-органические образования, которые всегда имеют свое собственное происхождение; они всегда и всюду являются результатом совокупной деятельности материнской горной породы, живых и отживших организмов (как растений, так и животных), климата, возраста страны и рельефа местности...». Функциональную взаимосвязь между почвенным покровом и главнейшими факторами почвообразования В. В. Докучаев выразил формулой П = f ( K , О, Г, Р)Т где П — почва; К — климат; О — организм; Г — горные породы; Р — рельеф; Т — время.

Климат, материнские горные породы, живые и отмершие организмы и рельеф рассматриваются В. В. Докучаевым как элементы внешней среды, возраст территории отражает развитие почв во времени. Перечисленные факторы в их разнообразном сочетании по лику земного шара создают великое множество типов почв, их комбинаций, сочетаний и комплексов, неповторимую мозаику почвенного покрова.

Источники: УЧЕНИЕ И.П. ГЕРАСИМОВА ОБ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ПОЧВЕННЫХ ПРОЦЕССАХ И ЕГО РЕАЛИЗАЦИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ПРИРОДНЫХ ЗОНАХ © 2015 г. И. С. Михайлов.

ОСНОВЫ УЧЕНИЯ О ПОЧВАХ. Ч.1 Ковда.

Черноземы при орошении: процессы и свойства.

Одной из главных причин недостаточной эффективности орошаемого земледелия на черноземах ЦЧО является негативное изменение их свойств (Щербаков, Щеглов, 1978; Щербаков и др., 1978; Щеглов, 1988; 1995). В условиях ирригации уровень плодородия почв, а следовательно и урожайность сельскохозяйственных культур в значительной мере зависят от качества оросительной воды. Источником орошения исследуемых нами черноземов служат воды местного стока, накопление в водохранилищах. Анализ этих вод показал, что их минерализация в период поливов составляет 0.2-1.25 г/л. Они оцениваются как пресные и слабоминерализованные, вполне пригодные для полива любых почв.

Химический состав воды в основном сульфатно-гидрокарбонат- ный натриевый или смешанный. Среди анионов преобладающими являются гидрокарбонаты - 2.40-8.32 мг экв/л; на их долю приходится 30.5-92.4 % от суммы анионов. Концентрация хлора, как правило, незначительна. Среди катионов преобладающим является натрий (0.27-11.08 мг экв/л, что составляет - 39.0-70.3 % от суммы катионов). Для некоторых водоемов в составе катионов преобладает кальций, на его долю приходится 41.5-52.9 % или 1.10-8.50 мг экв/л. На третьем месте стоит магний. Воды характеризуются слабощелочной реакцией, pH их колеблется от 7.2 до 8.6.

Весной минерализация вод минимальная, а в июле-сентябре - самая высокая. Рост минерализации происходит в основном за счет С1-, S04 Na+, т.е. ионов, ухудшающих состав воды. Более существенно при этом изменяются щелочные свойства вод. В водах появляется ион С02'з, pH возрастает. Прогрев вод в водохранилищах способствует осаждению из вод Са2+.

Орошаемые воды, несмотря на слабую минерализацию и благоприятный состав, требуют постоянного контроля за их качеством, поскольку даже временное подщелачивание вод и обеднение их кальцием вызывают опасность развития процессов осолонцевания в черноземных почвах. При оценке вод по классификациям Сабольча, Можейко и Воротник (Щеглов, 1995), где учитывается относительное содержание магния и натрия, для некоторых источников возникает опасность засоления и осолонцевания.

Воды повышенной минерализации (более 1 г/л) в принципе не рекомендуется использовать для орошения черноземов, поскольку отрицательное воздействие неизбежно. Вопрос лишь в сроках негативных проявлений, которые зависят от исходного состояния почв, качества используемой воды, режимов и длительности орошения.

Требования к качеству оросительной воды следует установить на основе анализа местных особенностей черноземов, техники и технологии полива, солеустойчивости орошаемых сельскохозяйственных культур, экономических и экологических условий. При этом следует учитывать, что качество природных вод имеет тенденцию к ухудшению под влиянием хозяйственной деятельности человека.

Проведенные исследования трансформаций морфогенетических свойств черноземов в результате орошения показали, что на длительно орошаемых почвах отмечаются сильное уплотнение и сли- тость. Структура приобретает глыбистый характер. В составе глыбистых макроагрегатов появляются не свойственные черноземам острореберные структурные отдельности. При высыхании почва сильно растрескивается, образуется корка. Часто на границе пахотного и подпахотного горизонтов формируется плужная «подошва» - плотная 5-8 сантиметровая прослойка. При этом границы между верхними горизонтами размыты. На многих орошаемых участках в верхней части профиля имеется кремнеземистая присыпка. В нижней части гумусового горизонта обычно наблюдается тусклый глянец коллоидных пленок на гранях структурных отдельностей, что свидетельствует о вымывании коллоидной органоминеральной части почвы из верхних горизонтов в нижние.

Мощность гумусового горизонта на участках с длительным (более 10 лет) орошением на 5-6 см увеличивается по сравнению с богарой. Карбонаты из гумусового горизонта вымываются в более глубокие слои. Вскипание от НС1 на 10-20 см ниже, чем на неорошаемых участках. В горизонте В имеется множество гумусовых затеков. В орошаемых обыкновенных черноземах появляется размытая белоглазка в карбонатном слое и часто встречаются выцветы солей.

Орошение оказало заметное влияние на гранулометрический состав черноземов. Отмечено накопление ила как в пахотном, так и в подпахотном горизонтах. В пахотном горизонте имеется тенденция увеличения содержания ила при возрастании срока орошения. Так, на участке 5-летнего орошения количество ила увеличилось на 0.4-1.6 %, а в черноземе со сроком орошения 15 лет и 33 года возрастание доли илистой фракции достигает уже 6.1 и 5.5 %.

Одновременно с накоплением ила отмечается увеличение содержания физической глины. Аналогичные изменения содержания илистой фракции и физической глины отмечаются в обыкновенных черноземах. Степень изменения гранулометрического состава определяется сроком орошения. Орошение способствует увеличению водно-пептизируемого ила и его передвижению. В условиях длительного орошения могут развиваться процессы разрушения минеральной части черноземов с одновременным накоплением ила и оглиниванием. Причем, с увеличением срока орошения эти процессы протекают более интенсивно. При сельскохозяйственном использовании черноземов в условиях орошения наблюдается заметное ухудшение их структурности, которое проявляется в увеличении глыбистости, уменьшении количества агрономически ценных структурных агрегатов и снижении их водопрочности (рис. 9.1 и 9.2).

В орошаемых черноземах продолжается процессы негативных изменений их свойств. В типичном черноземе доля глыбистой фракции достигает уже 49.7-73.3 %, а доля агрономически ценных структурных агрегатов составляет всего лишь 15.0-36.8%. Отмечается снижение коэффициента структурности до 0.2-0.6. В обыкновенных орошаемых черноземах доля глыбистой фракции увеличивается до 29.8-55.7 % , а величина коэффициента структурности уменьшается до 0.7-1.7. Снижается показатель критерия водопрочности и количество водопрочных агрегатов размером менее 0.25 мм. Наиболее заметные изменения происходят в слое 0-30 см. При анализе результатов, полученных с 40 участков типичных и обыкновенных черноземов, орошаемых от 1 до 39 лет, были получены данные по закономерному снижению содержания агрономически ценных структурных агрегатов с увеличением срока орошения. Наиболее активно это происходит в первые годы орошения, затем интенсивность постепенно снижается, но не прекращается совсем.

Структура во многом определяет величину плотности сложения почвы и ее порозность, а следовательно, и условия водо- и воздухообмена. Наибольшая интенсивность уплотнения пахотного и подпахотного горизонтов наблюдается в первые годы орошения. В дальнейшем интенсивность уплотнения черноземов замедляется. В типичных черноземах за 17 лет уплотнение богарных участков составило 0.22-0.27 г/см3, а орошаемых - 0.33-0.35 г/см3. Аналогичные данные получены и на обыкновенных черноземах. Уменьшение по- розности за 15 лет орошения составило 10.5-10.8% для типичных черноземов и 11.7-13.4 % - для черноземов обыкновенных. Это, по-видимому, связано со все более усиливающимся агро- генным воздействием на почву и применением тяжелой сельскохозяйственной техники с высоким уплотняющим действием в условиях низкой культуры земледелия, в целом, и орошения в частности.

В результате орошения заметно снижается величина влажности разрыва капилляров Величина НВ при орошении снижается, по-видимому, в результате разрушения структуры, уплотнения почвы и, как следствие, уменьшения порозности. Получены данные о значительном снижении водопроницаемости орошаемых черноземов. Причем, если при орошении типичных черноземов разница в скорости впитывания воды (по сравнению с богарой) по мере увеличения сроков орошения возрастает, то в обыкновенных черноземах наблюдается обратная зависимость. На участке со сроком орошения 15 лет различия составляют от 1.9 мм/мин в первый час наблюдений до 0.8 мм/мин за шестой час. На длительно орошаемом (более 30 лет) участке разница за первый час наблюдений составила уже 3.6 мм/мин. Таким образом, в условиях орошения наблюдается заметное ухудшение в полутораметровом слое таких показателей как ВРК, НВ, ПВ, ДАВ и водопроницаемость. Причем, наиболее сильно выражены негативные изменения в обыкновенных черноземах. Вероятно, это связано со свойствами этих почв и природно-климатическими условиями районов их распространения.

Увеличение содержания гумуса в черноземах ЦЧО в условиях орошения отмечается рядом других авторов. Более пышная растительность, особенно в севооборотах с травами, обеспечивает увеличение количества органических остатков, поступающих в почву. Это способствует повышению запасов гумуса. В то же время, более активная деятельность микрофлоры в орошаемых почвах вызывает быструю минерализацию органического вещества, в результате которой запасы гумуса могут снижаться.

На основании полученных результатов можно заключить, что при орошении черноземов ЦЧО отмечаются следующие трансформационные процессы: В результате орошения наблюдается увеличение глыбистости, снижение содержания агрономически ценных агрегатов и водопрочной структуры. По мере увеличения сроков орошения агрофизическая деградация типичных и обыкновенных черноземов становится более выраженной. Интенсивность обесструктуривания черноземов максимальна в первые годы орошения, затем она постепенно снижается, но не прекращается полностью. Деградация структурноагрегатного состава охватывает слой 0-50 см, но наиболее сильно выражена в пахотном горизонте. Уровень содержания гумуса в тапичных и обыкновенных черноземах ключевых участков изменяется от среднего до высокого. В условиях орошения количество гумуса в одних случаях несколько увеличивается, в других - уменьшается. Для тапичных черноземов отмечается тенденция увеличения мощности гумусового горизонта при орошении. В обыкновенных черноземах этого не наблюдается. Характер распределения гумуса по профилю орошаемых типичных и обыкновенных черноземов аналогичен контрольному на богаре. В условиях орошения отмечается увеличение запасов гумуса в полуметровом и метровом слое черноземов. При этом если амплитуда колебаний запасов гумуса в неорошаемых черноземах типичных и обыкновенных примерно одинакова, то в условиях орошения она больше в черноземе обыкновенном, т.е. в типичных черноземах орошение в большей степени стабилизирует гумусное состояние. Изменение группового и фракционного состава гумуса исследуемых почв орошаемых участков неоднозначно и в некоторой степени определяется направлением изменения содержания гумуса. Снижение общего уровня гумусированности почв сопровождается расширением соотношения Сгк : Сфк и снижением подвижности гумуса. При увеличении количества гумуса, напротив, отмечается повышение содержания подвижных фракций гуминовых и фульвокис- лот с преимущественным повышением последних, следствием чего является сужение отношения Сгк : Сфк. Отмечаемые изменения группового и фракционного состава незначительны по абсолютной величине и в целом уровень всех показателей гумусного состояния, оцениваемый по современным критериям, существенно не изменяется относительно контроля.

Источники: https://uchebnikfree.com/pochv-agroekologiya-ekologiya/vliyanie-orosheniya-chernozemyi-48088.html