26. Дерново-карбонатные почвы. Генезис, классификация, строение состав и свойства.С/х использование почв.

Дерново-карбонатные почвы формируются в таежно-лесной области на территориях, сложенных породами, содержащими карбонаты Са (известняки, доломиты, известковистые песчанинки и глины, карбонатные морены и др.). Благодаря высокому содержанию Са в почвообразующей породе продукты разложения растительных остатков нейтрализуются кальцием и процесс гумусообразования (гумификации) протекает в условиях обогащения почвенных растворов Са карбонатов при реакции, близкой к нейтральной или даже щелочной, что благоприятствует образованию гумуса гуматного типа. Органическое вещество почв, связываясь с Са, закрепляется в верхнем горизонте, что приводит к формированию в профиле хорошо выраженного гумусового горизонта.

Профиль дерново-карбонатных почв (Дк) формируется под воздействием дернового (гумусово-аккумулятивного) процесса.

По мере развития почв в условиях таежно-лесной области карбонаты, содержащиеся в верхних горизонтах почв, постепенно выщелачиваются (вымываются) и степень влияния их на ход почвообразования ослабевает На этой стадии почвообразования процессы гумификации протекают при дефиците оснований

Дерново-карбонатные почвы имеют следующее строение генетического профиля:

А0—А— (А В)—В—С,

где Ао — дернина, иногда может быть и подстилка; А — гумусовый горизонт, темноокрашенный, темно-серый, темно-серый с коричневатым оттенком, имеет зернисто-комковатую структуру, иногда встречаются обломки известковых пород; АВ — переходный горизонт, более слабо окрашен гумусом. В подтипах дерново-карбонатных выщелоченных и оподзоленных почв выделяется горизонт В. Далее залегает элювиальная известковая порода С, слабо измененная почвообразованием.

Тип дерново-карбонатных почв (Дк) делят на три подтипа: 1) дерновокарбонатные типичные.2) дерново-карбонатные выщелоченные; 3) дерново-карбонатные оподзоленные.

Дерново-карбонатные типичные (Дтк) почвы. Встречаются преимущественно на слабо выветренном маломощном элювии известняковых пород. Профиль почв обычно развит слабо, маломощный (30—50 см). Исключение составляют почвы, развитые на карбонатных глинах и песчаниках.

В профиле четко выражены только горизонты А, С и Д. Горизонт В (АВ) в большинстве случаев выражен только фрагментарно. Почвы вскипают с поверхности или в пределах горизонта А, верхние горизонты в большинстве случаев обогащены илом.

Почвы характеризуются высоким содержанием гумуса (5—22 %), pH верхних горизонтов близок к нейтральному. По валовому составу профиль дифференцирован слабо. В большинстве случаев в этих почвах содержится много N, Р, К.

Дерново-карбонатные типичные почвы имеют слаборазвитый профиль типа:

А—Ск

где А — гумусовый темноокрашенный горизонт зернистой или комковато-зернистой структуры с включениями обломков известняка, щебня;

Ск — элювий известковых пород (обломки известняка, щебнистой морены ит.д.);

Коренная порода, присутствует не всегда.

В соответствии с новой Классификацией почв России (2004) дерново-карбонатные типичные почвы выделяют в отделе органо-аккумулятивных почв на уровне типа темногумусовых и частично серогумусовых почв.

Дерново-карбонатные выщелоченные почвы (Двк) развиваются обычно на более выветренной и относительно мощной толще элементов делювия карбонатных пород. Профиль их более развит и состоит из горизонтов А, В, С, достигая глубины 60—100 см. Мощность гумусового горизонта 20—30 см. Вскипание происходит сразу под гумусовым горизонтом или в пределах горизонта В. Содержание гумуса в западных районах 3—5%, в восточных —5—10% и даже больше. Величина рН 5,5—6,5. Эти почвы обладают высоким эффективным плодородием и широко вовлекаются в пашню.

Профиль дерново-карбонатных выщелоченных почв имеет следующее строение:

Ао—А—В—Ск,

где Ао — лесная подстилка, бурая или светло-бурая, состоит из слабооторфованного лесного опада;

А — гумусовый горизонт мощностью 20—30 см, темно-серый с бурым оттенком, зернистой или комковато-зернистой структуры;

В — переходный горизонт с признаками иллювиальности, коричневый или буроватый, уплотненный, может содержать включения обломков известковых пород, постепенно переходит в почвообразующую породу;

Ск — почвообразующая карбонатная порода.

Мощность почвенного профиля обычно 60—100 см. Дерново-карбонатные выщелоченные почвы обладают высоким природным плодородием. Большая часть из них относится к старопахотным землям. Местами они сильно выпаханы, имеется распыленный и обесструктуренный пахотный слой, обеднены подвижными формами питательных веществ.

Дерново-карбонатные оподзоленные почвы (Доп к). Характеризуются наличием признаков оподзоленности, что проявляется в осветлении нижней части гумусового горизонта, присутствием белесой присыпки, большей распыленностью гумусового горизонта, отчетливым уплотнением верхней части горизонта В, яркими тонами его окраски.

Профиль дерново-карбонатных оподзоленных почв хорошо дифференцирован и имеет следующее строение:

Ао—А1—A1A2—В(В1, В2)—Ск,

где A0 — дернина;

А1 — гумусовый горизонт, темно-серый, комковато-зернистой структуры, рыхлый;

А1А2 — переходный горизонт, более светлой окраски, содержит белесую присыпку, структура комковатая;

В — иллювиальный горизонт, серовато-коричневый, ореховатой структуры, заметно уплотнен, граница вскипания залегает в нижней части, постепенно переходит в почвообразующую породу;

Ск — карбонатная почвообразующая порода.

Формирование почв происходит на сильно выщелоченных карбонатных породах или на породах, содержащих в исходном состоянии малое количество карбонатов. Мощность профиля 100— 120 см.

В новой Классификации почв России дерново-карбонатные оподзоленные и выщелоченные почвы выделяют как глинисто- иллювиированный подтип типов серогумусовых и темногумусовых почв.

Дерново-карбонатные почвы разделяют на роды:

известковые — формируются на известняках, щебнистые, многогумусные. Наиболее часто встречаются в подтипе Дк —типичные (называются рендзины);

силикатно-известковые — развиты на карбонатных песчаниках и глинах, карбонатной морене. Щебня почти не содержат;

недоразвитые — маломощные, сильнощебнистые, горизонт А часто фрагментарный.

На виды дерново-карбонатные почвы подразделяются: по содержанию гумуса —на перегнойные (> 12%), многогумусовые (5—12%), среднегумусовые (3—5%) и малогумусовые (< 3 %);

по мощности гумусового горизонта: на маломощные (< 15 см) и среднемощные (> 15 см).

Сельскохозяйственное использование этих почв затруднено. Основными из них являются: широкое распространение избыточного увлажнения; развитие водной эрозии в условиях расчлененного; завалуненность и щебнистость; недостаточная обеспеченность питательными элементами большинства почв области; крайняя бедность и низкая влагоемкость песчаных почв; неоднородность почвенного покрова в пределах поля;мелкоконтурность полей. Все это требует осуществления комплекса агротехнических и других мероприятий по окультуриванию почв, повышению их плодородия и получению высоких устойчивых урожаев сельскохо­зяйственных растений.

Участки с преобладанием глееватых почв целесообразнее отво­дить под кормовые культуры или выделять для создания культур­ных сенокосов и пастбищ. Массивы, представленные сочетаниями глееватых и глеевых почв с болотными почвами слабодренированных территорий, при вовлечении в сельскохозяйственные угодья требуют проведения осушительных и специальных агротехничес­ких мероприятий.

27 Болотные почвы. Болотный почвообразовательный процесс. Распространение и условия почвообразования. Типы заболочевания и типы болот( верховые, низинные, переходные) Классификация и строение. состав и свойста. агрономическая оценка болотных почв. Болотные почвы широко распространены на земном шаре в раз­личных природных зонах, но основные их плошади сосредоточены в тундре и в бореальном поясе на огромной водно-аккумулятивной.Западно-Сибирской низменности. Современное болотообразование охватывает всю эпоху и продолжается в настоящее время. Образование болотных почв может происходить в результате забо­лачивания водоемов и суши.

Заболачивание водоемов. Происходит в результате процессов зарастания и нарастания.

Процесс зарастания можно представить следующим образом. При отмирании планктона (водоросли, моллюски и др.) его масса смешивается с донным илом, образуя сапропель (гниющий ил), который постепенно превращается в более твердую массу — сап­ропелит

Процесс нарастания проходит следующие этапы. Плавающие водные и болотные растения (трифоль, сабельник, телорез) посте­пенно образуют на поверхности водоема мощный плотный ко­вер — сплавину, состоящую из отмерших и живых растений. От­рываясь, нижние части сплавины опускаются на дно.

Нарастание сплавины происходит на озерах с относительно обрывистыми берегами.При зарастании образуются низинные и переходные болота, при нарастании сплавины, как правило, верховые.

Заболачивание суши. Происходит несколькими способами, но всегда при застойном гидроморфном водном режиме, который может создаваться атмосферными осадками, намывными склоно­выми и намывными русловыми водами, грунтовыми и грунтово­напорными водами.

Причинами заболачивания часто являются вырубка леса и по­жары.Неумеренный выпас скота, особенно в ранневесенний период по переувлажненным почвам, приводит к их уплотнению, потере водопроницаемости, созданию микрорельефа, вызывающего зас­той влаги и распространение болотной растительности.

Болотный почвообразовательный процесс.

Болотные почвы фор­мируются в результате болотного почвообразовательного процес­са.

С появлением избыточного увлажнения устанавливается аиа- эробиозис, приводящий к неразрывному единству двух элемен­тарных процессов: торфонакопления и оглеения. Они в совокуп­ности и составляют болотный почвообразовательный процесс.

Торфонакошение — скопление на поверхности почвы полуразложившихся в условиях болот органических остатков (торфа). Его образование идет благодаря замедленной минерализации и гуми­фикации растительных остатков при избыточном увлажнении, обеспечивающем анаэробные условия среды, в которых происхо­дят накопление промежуточных продуктов распада органических соединений и их консервация.

Зольность торфа существенно изменяется: для верховых тор­фов она составляет 0,5—3,5 % при pH 2,8—3,6, для переходных — 4—7 при pH 3,6—4,8, для низинных — 5—18 % при pH 5—7. При наличии минеральных примесей зольность торфа может возрас­тать до 30 % (50 %), встречаются торфа с высоким содержанием извести и лимонита.

состав и свойства торфа определяются соста­вом и условиями развития растений-торфообразователей, а также условиями превращения их остатков.

Мощность торфа в болотных почвах может составлять 10 м и более.

В минеральной части профиля болотных почв проявляется оглеение.

Оглеение представляет собой сложный биохимический восста­новительный процесс, происходящий при переувлажнении почв в анаэробных условиях при непременном наличии органического вещества и участии анаэробных микроорганизмов.

Морфологически оглеение выражается в цветовых изменениях минеральной части профиля —в придании ему сизых, сизовато­зеленых оттенков за счет снятия пленок R₂0₃с поверхности ми­неральных зерен.

Главными условиями развития процесса оглеения являются: анаэробные условия среды; наличие органического вещества; на­личие анаэробных микроорганизмов, которые усваивают углерод органических соединений, кислород для своей жизнедеятельнос­ти путем перевода окисленных форм Fe, Mn, Sи других элемен­тов в восстановленные.

Если оглеение развивается при близком уровне грунтовых вод, наблюдается обратный процесс — гидрогенной аккумуляции в верхних горизонтах продуктов глееобразования, особенно железа.

Типы болотных почв. Верховые (олиготрофные) болота(Т_в) воз­никают на водораздельных пространствах в результате атмосфер­ного переувлажнения или нарастания сплавнины на озерах. Их характеризует бедность элементами минерального питания расте­ний, кислая реакция среды, преимущественное развитие сфагно­вых мхов.

Низинные (эутрофные) болота(Т_н) формируются при грунтовом увлажнении или зарастании озер.

Они богаты элементами минерального питания растений, имеют нейтральную реакцию среды, отличаются аккумуляцией соединений железа, извести, солей. Это типичные представители аккумулятивных ландшафтов, являющихся геохимическими барь­ерами для многих веществ.

По степени развития процесса почвообразования различают два подтипа болотных верховых почв: болотные торфяно-глеевые (Т < 50 см) и болотные верховые торфяные (Т > 50 см).

Болотный торфяно-глеевый подтип формируется в более низ­ких частях водораздела или по окраинам верховых болот.

Роды:

обычные — органогенный горизонт или весь профиль из сфагнового торфа;

переходные остаточно-низинные засфагненные — образуют­ся из болотной низинной почвы. Под сфагновым торфом имеется слой торфянистого торфа;

гумусово-железистые — характерны для торфяно-глеевых почв на песках.

Строение, состав и свойства болотных торфяных почв.

Ао(Оч)—Т—Т₁ Т2(Т^т, Т^пт, Т^п)—G—С,

где Ао — лесная подстилка или Оч (очес);

Т—Т₁Т2(Т^т, Т^пт, Т^п) — органогенный горизонт;

G— глеевый горизонт;

С — почвообразующая порода.

Верховые болота характеризуются органогенным горизонтом с невысокой (2—5 %) зольностью, торф преимущественно слабой степени разложения, реакция среды сильнокислая (pH 2,5—3,5). Органическое вещество представлено преимущественно целлюло­зой, гемицеллюлозой, лигнином, воскосмолами. слабогумифици- ровано, гумусовые вещества составляют 10—15 % общего углерода (С), преобладают ФК.

Торф всех видов характеризуется высокой емкостью поглоще­ния (от 80—90 до 130—200 мг ■ экв), но различается по Нг и V. У верхового торфа V = 10—30 %, у низинного — 70—100 %.

Торфяные горизонты болотных почв имеют специфические физические свойства: низкие показатели плотности (верховые — 0,04—0,08 г/см³, низинные — 0,11—0,27 г/см³), высокую влагоемкость (верховые — 600—1200 %, низинные — 400—900 %), слабую водопроницаемость и низкую теплоемкость.

Слабая теплопроводность торфяных горизонтов определяет не­глубокое промерзание болотных почв в холодный период и очень медленное их оттаивание. Сухой торф хорошо адсорбирует газы, в частности аммиак, что имеет важное значение при использовании торфа на подстилку.

Сельскохозяйственное использование.

Торф торфяных болот —это ценный природный ресурс, ис­пользуемый в промышленности и земледелии. Более половины мировых запасов торфа находится в России. Основные площади торфяных болот расположены в Западной Сибири. Торф верховых болот не используют на удобрение,

Однако после ис­пользования в качестве подстилки скоту или после существенной минерализации и компостирования он может применяться на удобрение.

Более важными в сельскохозяйственном отношении являются низинные болотные почвы, торф которых обладает высокой золь­ностью, большим содержанием азота, а также благоприятной ре­акцией среды.

В сельском хозяйстве торф болотных торфяных почв использу­ют как источник органических удобрений и как объект для освое­ния и превращения их в культурные угодья.

Для непосредственного удобрения применяют хорошо разло­жившийся торф низинных болот.

Торф используют также в качестве подстилки на скотных дво­рах, для приготовления компостов. Компостирование — важный способ получения высококачественных органических удобрений.