Госы ответы

Дерновый процесс. Почвообразовательный процесс, протекающий под действием травянистой растительности, приводящий к формированию почв с хорошо развитым гумусовым горизонтом называется дерновый процесс. Особенно благоприятно дерновый процесс развивается под луговой и луговостепной травянистой растительностью.

4. Болотный почвообразовательный процесс. Пути формирования болотных почв.

Изучали болотные почвы Вильямс, Танфильев и др.

Болотные почвы относятся к интразональным и встречаются во многих зонах. Основные их площади находятся в тундровой и таежно-лесной зонах России. Образование и развитие болотных почв связано с избыточным увлажнением, возникающим под воздействием поверхностных или грунтовых вод. Вода может застаиваться и на равнинных территориях при отсутствии или слабом проявлении поверхностного стока и наличии водоупорных горизонтов в толще почвы или почвообразующей породе. Переувлажнение почв возникает также при близком залегании к поверхности грунтовых вод. При насыщении почвенных горизонтов до полной влагоемкости создаются условия для появления и развития приспособленной к переувлажнению болотной растительности и образования болотных почв.

Болотные почвы формируются при развитии двух процессов — торфообразования и оглеения. Их часто объединяют под названием «болотный процесс».

Торфообразование - накопление на поверхности почвы полуразложившихся растительных остатков в результате замедленной их гумификации и минерализации в условиях избыточного увлажнения. На таких участках торфяные горизонты образуются при близкой к нейтральной или слабощелочной реакции, при которой активнее идут процессы гумификации и разложения растительных остатков. Образующийся при этом торф характеризуется повышенной степенью разложения, большим содержанием в составе органического вещества торфа гумусовых соединений. Подобные условия обычно создаются в понижениях рельефа (шлейфы склонов,

притеррасные поймы и т. д.). В связи с отмеченными особенностями

11

развития болотного процесса такие болота и соответствующие им торфяные болотные почвы получили название низинных.

На водораздельных участках переувлажнение обычно создается за счет застаивания на поверхности или водоупоре в толще почв или породы бедных минеральными веществами вод атмосферных осадков. Бедные зольными элементами и азотом остатки такой болотной растительности формируют слаборазложившийся торф с невысокой долей участия его в составе органического вещества гумусовых соединений. Болота и болотные торфяные почвы, развивающиеся в этих условиях, получили название верховых.

Заторфовывание водоемов. Основной путь образования болотных почв связан с описанными явлениями заболачивания суши под влиянием устойчивого избыточного увлажнения, поселения болотной растительности и формирования торфяных горизонтов. Образование торфяных болотных почв происходит также при заторфовывании водоемов (озер, заводей рек, стариц и т. д.). При отмирании планктона (водоросли, моллюски и др.) его масса смешивается на дне с минеральным илом, образуя сапропель (гниющий ил). По мере нарастания толщи сапропеля на нем, начиная с мелководья, у берегов поселяются земноводные растения - камыш, тростник и др. При их отмирании на сапропеле постепенно образуется торфяная масса, заполняющая мелководье. При заторфовывании водоемов могут образовываться наиболее мощные торфяники (до 15 м и более).

О г л е е н и е. Постоянное переувлажнение при заболачивании минеральных горизонтов приводит к развитию в них процесса оглеения. Оглеение (глееобразование) - это сложный биохимический восстановительный процесс, протекающий в анаэробных условиях при переувлажнении почв при непременном наличии органического вещества и участии анаэробных микроорганизмов. Важнейшие явления, протекающие при оглеении, - восстановление элементов переменной валентности (Fе, Мn, S, N и др.), разрушение алюмосиликатов, взаимодействие подвижных продуктов минеральных соединений с активными формами водорастворимых органических веществ и образование подвижных органо-минеральных соединений.

Наиболее характерная черта глееобразования - восстановление окисного железа Fe2O3 в закисное FeO. Оно может происходить, по-видимому, как в

12

результате ферментативной деятельности микроорганизмов, так и воздействия продуктов жизнедеятельности анаэробной микрофлоры (Н2, Н2S, масляная кислота и др.) и гумусовых кислот. Поэтому горизонты, где развиваются устойчивые процессы оглеения, имеют сизоватую, грязнозеленоватую или голубоватую окраску. Такие горизонты называют глеевыми.

Если оглеение возникает в верхних горизонтах в случаях поверхностного их переувлажнения и носит временный характер, то такое его проявление приводит к развитию элювиально-глеевого процесса. Элювиально-глеевый процесс, развиваясь в условиях контрастного водного режима, характеризуется:

контрастным проявлением окислительно - восстановительных процессов в верхних горизонтах

превращением органических веществ с образованием большого количества подвижных и агрессивных форм - фульвокислот, низкомолекулярных кислот,

образованием подвижных восстановленных форм железа и марганца, а в условиях кислой реакции и подвижных соединений алюминия;

активным взаимодействием агрессивных органических веществ с компонентами минеральной части почвы с образованием

водорастворимых комплексных органо-минеральных соединений и их миграцией с нисходящим или боковым током воды.

Указанные особенности элювиально-глеевого процесса определяют широкое его участие в образовании осветленных элювиальных горизонтов в почвах с явлениями временного поверхностного избыточного увлажнения (подзолистых, болотно-подзолистых, солодях, серых лесных, глеевых и др.).

5. Генезис, свойства и состав серых лесных почв и их сельскохозяйственное использование

Генезис. Серые лесные почвы образовались под воздействием дернового процесса почвообразования в сочетании с подзолистым, под пологом широколиственных лесов. Работами В.В.Докучаева, а впоследствии Н.П. Ремезова, С.В. Зонна показано, что широколиственные леса с обогащенным основаниями опадом способствуют развитию дернового процесса. Существовала также точка зрения, в которой серые лесные почвы рассматривались как переходные стадии развития дерново-подзолистых почв в черноземы или наоборот По Б.П. Ахтырцеву, серые лесные почвы

13

формируются под влиянием следующих процессов: гумусонакопление, биологической аккумуляции зольных веществ, выщелачивания карбонатов и легкорастворимых солей, сочетания оподзоливания, лессиважа — в элювиальной и оглинивания — в иллювиальной части профиля. Строение профиля. Серые лесные почвы имеют следующее строение: А0 — А1В— А1

—А2В — B1 — В2 — ВС — С. Профиль серой лесной почвы имеет следующее строение:

АО – лесная подстилка, состоящая из спада деревьев и трав, обычно с незначительной мощностью – 1-2 см.

А1 – гумусовый горизонт серого или темно-серого цвета, содержит большое количество корней трав, обладает непрочной мелкоили средне-комковатой структурой. В нижней части горизонта часто присутствует налет кремнеземистой присыпки. Мощность гумусового горизонта составляет около 20—30 см. А2 или А1/А2 – горизонт вымывания. Он имеет серый цвет и намечающуюся листовато-пластинчатую структуру, в верхней части местами переходящую в неясно выраженную комковатую структуру, а в нижней – в мелкоореховатую. Мощность этого горизонта около 20 см. В темно-серых почвах он отсутствует. Встречаются мелкие железомарганцевые конкреции.

А1А2 – гумусово-элювиальный горизонт мощностью 8-15 см в целинных и 26-28 см в освоенных почвах, серый, белесоватый, обеднен илом, гидроксидами железа и алюминия, слабо уплотнен, структура комковатоплитчатая, отмечается кремнеземистая присыпка, переход ясный.

В – горизонт вмывания. Для него характерен коричнево-бурый цвет и прекрасно выраженная ореховатая структура, которая в верхней части мелкая, книзу постепенно становится все более крупной и переходит в неясно призматическую. Структурные отдельности и поверхности пор покрыты блестящими темно-коричневыми пленками. Встречаются мелкие железомарганцевые стяжения. Мощность горизонта вмывания значительная –

80– 100 см.

С – покровный лессовидный суглинок желтовато-бурого цвета, с хорошо выраженной призматической структурой. В этих суглинках часто присутствуют карбонатные новообразования, которые являются реликтовым продуктом.

В пахотных аналогах горизонты А1 и А1А2 распахиваются и образуют пахотный слой (Апах). Особенности морфологического строения профиля серых лесных почв:- отсутствие резкой дифференциации на горизонты и постепенные переходы между ними;- большая мощность почвенного профиля

—более 1,5-2 м;

14

-отсутствие подзолистого горизонта и проявление оподзоливания в виде переходных горизонтов А1А2 и А2В;- наличие ореховатой структуры по всему почвенному профилю;

-наличие карбонатов в почвообразующей породе, иногда в почвенном профиле с глубины 120-250 см.

Состав и свойства целинных почв. В типе серых лесных почв выделяют три подзональных подтипа: светло-серые, серые и темно-серые лесные почвы. Светло-серые лесные почвы близки по свойствам к дерново-подзолистым, а темно-серые лесные — к черноземам лесостепи, поэтому в целом тип серых лесных почв рассматривается как переходный между дерново-подзолистыми и черноземами. От светло-серых лесных почв к темно-серым усиливается проявление дернового процесса и ослабевает — подзолистого. В таком же направлении нарастает мощность гумусового слоя, содержание гумуса, а в его составе — содержание гуминовых кислот, емкость катионного обмена; снижаются кислотность и глубина залегания карбонатов. В составе поглощенных катионов в серых лесных почвах - Са2+, Mg2+, Н+ и Аl3+. Степень насыщенности ППК основаниями превышает 70-80%. В составе вторичных минералов — гидрослюды, вермикулит, монтмориллонит, хлорит. Наблюдается элювиально-иллювиальная дифференциация ила и полуторных оксидов в профиле, которая уменьшается от светло-серых к темно-серым лесным почвам. Состав и свойства пахотных почв. При освоении серых лесных почв под пашню изменяются условия почвообразования: усиливается степень промачивания при периодически-промывном водном режиме, условия увлажнения становятся более контрастными—в летнее время сильнее проявляется иссушение верхних горизонтов, снижается поступление источников гумуса. При этом в наибольшей степени изменяются свойства светло-серых лесных почв, в меньшей степени — серых и темно-серых. Во всех подтипах освоенных почв существенно снижается содержание гумуса в пахотном слое по сравнению с гумусовым горизонтом целинных. Это связано, с одной стороны, с процессом выпахивания при пониженном поступлении послеуборочных остатков и органических удобрений, а также с тем, что при распашке наиболее гумусированный слой А1 перемешивается с менее гумусированным слоем А1А2. Окультуренные почвы выделены только в подтипе светло-серых, в серых и темно-серых лесных почвах выделяются только освоенные. Использование. Серые лесные почвы значительно плодороднее дерново-подзолистых. Они благоприятны для выращивания зерновых (рожь, пшеница), кормовых, садово-огородных культур, а также таких технических культур, как конопля и отчасти лен. Основной недостаток этих почв – сильно сниженное плодородие в результате многовекового их использования и значительная эродированность. Для увеличения плодородия

15

необходимо внесение удобрений – органических и минеральных. Кислые светло-серые почвы известкуют

6. Генезис, строение, состав и свойства дерново-подзолистых почв

Дерново-подзолистые почвы образуются под хвойно-широколиственными, травянистыми или мохово-травянистыми лесами в условиях промывного водного режима. Развивающаяся под их пологом травянистая растительность приводит к формированию в профиле подзолистой почвы дернового горизонта. В результате совместного проявления подзолистого и дернового процессов и формируются дерново-подзолистые почвы. Подзолистый процесс- это разрушение в верхней части профиля почвы первичных и вторичных минералов и вынос продуктов разрушения в нижележащие горизонты и в грунтовые воды. Дерновый процесс-накопление гумуса, питательных веществ и создание водопрочной структуры в верхнем горизонте. Дерново-подзолистые почвы под природной растительностью имеют дернину (Ад) или лесную подстилку (А0) мощностью 3-5 см. Под ней залегает гумусо-элювиальный (дерновый) горизонт А1, мощностью более 5 см, иногда достигающий 15-20 см. Этот горизонт имеет светло-серый и реже темно-серый цвет. Ниже дернового горизонта идет подзолистый горизонт (А2В) белесовато-светло-серый, иногда с легким палевым оттенком, структура плитчатая с заметной чешуйчатостью и листоватостью и иллювиальным (В) горизонтом коричневато-бурый, красно-бурый по цвету, самый плотный в профиле, структура ореховатая, переходящая книзу в призматическую. Последний постепенно переходит в породу (С). В пахотных дерново-подзолистых почвах под пахотным горизонтом (Ап) лежит подзолистый (А2), или переходный (А2В), или непосредственно иллювиальный горизонт (В). Состав и свойства дерново-подзолистой почвы неразрывно связаны с развитием подзолистого дернового процессов, а также зависят от приемов их окультуривания и механического состава. Содержание гумуса в гумусовом горизонте суглинистых разновидностей -3-6%, в песчаных и супесчаных – 1.5-3%. Органическое вещество сосредоточено в основном в самом поверхностном слое, а поскольку этот слой отличается малой мощностью, не превышающей часто 8—12 см, то и абсолютное содержание перегноя в описываемых почвах весьма ограничено. Содержание гумуса резко снижается с глубиной в горизонте А2 составляет 0.3-0.5%. отношении гуминовых кислот к фульвокислотам меньше 1 по всему профилю. Верхние горизонты дерново-подзолистых почв по сравнению с материнской породой (горизонт С) обеднены мельчайшими частичками (>0,001 мм). В то же время содержание крупных фракций в верхних

16

горизонтах выше, чем в материнской породе. Иллювиальный горизонт (В) более обогащен по сравнению с материнской породой и с вышележащими горизонтами самыми мелкими фракциями (<0,001 мм). Дерново-подзолистые почвы кислые.. Емкость катионного обмена в дерново-подзолистых почвах выше, чем в подзолистых, в связи с более высоким содержанием гумуса. В гумусовом слое суглинистых и глинистых почв она достигает 15-20 мг-экв на 100 г, в песчаных и супесчаных — только 4-10 мг-экв. В составе поглощенных катионов — Са2+ , Мg2+ , Н+ и А13+ . Степень насыщенности основаниями — 40-70%. Обменные катионы водорода и алюминия обусловливают кислую реакцию среды (рНкс1 обычно варьирует в пределах 3,3-5,5) Обменные основания представлены кальцием и меньше магнием. Содержание кальция в пахотном горизонте выше чем в других горизонтах, что связано с более активной биологической аккумуляцией его по сравнению с магнием. Минералогический состав дерново-подзолистых почв разнообразен и зависит главным образом от механического состава и свойств почвообразующих пород. В крупных фракциях механических элементов встречаются кварц, полевые шпаты, слюды и др. первичные минералы. В илистой (<0,001 мм) фракции почв, образовавшихся на моренных и покровных суглинках, наиболее характерными высокодисперсными минералами являются гидрослюды, несиликатные аморфные полуторные окислы. При этом высокодисперсных глинистых минералов и полуторных окислов обычно меньше в подзолистом горизонте и больше в иллювиальном. В почвах, сформировавшихся на массивно-кристаллических или хорошо дренируемых осадочных породах, преобладают гидрослюды, вермикулит, каолинит, минералы монтмориллонитовой группы, хлориты.. Дерново-подзолистые почвы бедны валовыми запасами и подвижными формами азота и фосфора. Азот содержится преимущественно в органическом веществе, при минерализации которого образуются нитратные и аммиачные формы, доступные растениям. Некоторая часть азота постоянно находится в форме поглощенного аммония. Валовое содержание азота от сотых долей до 0.2%. Фосфор содержится преимущественно в минеральных соединениях. Подвижных форм фосфатов содержится обычно 0-5, реже 5-10 мг на 100 г почвы в окультуренных почвах 15-20 мг и более. Валовое содержание его в пахотных песчаных и супесчаных почвах 0,05-0,07%, в суглинистых 0,10- 0,16% Валовое содержание калия в пахотном горизонте колеблется от 1 до 2,5%. Много его в тяжелых почвах, богатых калийными минералами (слюды, гидрослюды). Содержание подвижного(обменного) калия составляет 7-15 мг на 100 г почвы. Плотность твердой фазы мало изменяется по профилю почвы, плотность же существенно увеличивается при переходе от верхних горизонтов к нижним. Общая пористость в пахотном слое довольно высокая

17

(54-56%), затем постепенно убывает, снижаясь в иллювиальном горизонте м породе до 40-43%. Величины максимальной гигроскопичности и влажности завядания довольно низкие в пахотном горизонте, существенно увеличиваются в иллювиальном горизонте и породе, что связано прежде всего с различным содержанием в этих горизонтах илистой фракции. Наименьшая влагоемкость варьирует по профилю в пределах 30-37%. Доступная влага в пахотном слое при влажности, равной наименьшей влагоемкости, составляет 23-25% объема, а в иллювиальном горизонте и породе 15-17%. Очень резко изменяется по профилю величина плотности аэрации при наименьшей влагоемкости. В пахотном слое она равна 24%, а в иллювиальном горизонте и породе падает до 3-10%. Дерново-подзолистые почвы характеризуются непрочной структурой. В пахотном горизонте обычно содержится 20-40% водопрочных агрегатов.

7. Генетическая и агрономическая оценка песчаных и супесчаных подзолистых и дерново-подзолистых почв.

Подзолистые почвы наиболее распространены в среднетаежной подзоне, встречаются также в северотаежной и южнотаежной. Образование их профиля связано с развитием подзолистого, элювиальноглеевого процессов и лессиважа-элементарный почвенный процесс, заключающийся в пептизации, механическом переносе илистогоматериала из элювиального

горизонта вниз по профилю и его аккумуляции на некоторой глубине в виде лаков, натёков слоисто-ориентированных глин и кутан по граням структурных отдельностей; дерновый процесс почвообразования проявляется здесь очень слабо.

Дерново-подзолистые почвы преобладают в южнотаежной подзоне, отдельные массивы заходят в северную часть лесостепи. Образование их профиля связано с развитием дернового, подзолистого, элювиальноглеевого процессов и лессиважа. Морфологический профиль почв подзолистого типа представлен определенной системой горизонтов, причем в зависимости от подтипа, рода и вида почвы набор горизонтов и их характеристика могут существенно изменяться. Индексы генетических горизонтов и строение профиля подтипа подзолистой почвы (П): - лесная подстилка – А0 - переходный органо-минеральный – А0А1 - переходный элювиальноаккумулятивный (гумусово-оподзоленный) – А1А2 - элювиальный – А2 - контактно-оглеѐнный – А2g - переходный (элювиально – иллювиальный) – А2В - иллювиальный – В (В1, В2, В3) - иллювиально-железистый – Вf -

18

иллювиально-гумусовый – Вh - иллювиально-гумусово-железистый – Вhf - иллювиально-ортзандовый (иллювиально-псевдофибровый) - Впф - переходный к породе – ВС - материнская порода – С. В пахотных почвах верхняя часть профиля трансформируется в гор. Апах Строение профиля подтипа подзолистой почвы: А0 – (А0А1) – (А1А2) - А2 - А2В – В – ВС – С, где в скобках обозначены индексы горизонтов, необязательно присутствующих в профиле. Индексы генетических горизонтов и строение профиля подтипа дерново-подзолистой почвы (ПД ): - лесная подстилка – А0 -

переходный органо-минеральный – А0А1 - переходный элювиальноаккумулятивный (гумусово-оподзоленный) – А1А2 - гумусово-элювиальный

–А1 - второй гумусовый горизонт – А1 h - элювиальный – А2 - второй осветленный горизонт (контактно-оглееный, контактнооподзоленный) - А2 - контактно-оглеѐнный – А2g - переходный (элювиально – иллювиальный) – А2В - иллювиальный – В (В1, В2, В3) - иллювиально –железистый – Вf - иллювиально-гумусовый – Вh - иллювиально-гумусово-железистый – Вhf - иллювиально-ортзандовый (иллювиально-псевдофибровый) - Впф - переходный к породе – ВС - материнская порода – С. 22 В пахотных почвах верхняя часть профиля трансформируется в гор. Апах за счет горизонтов А0 , А1 и части А2. Строение профиля целинной дерново-подзолистой почвы: А0

–(А0А1) – А1 - А2 - А2В – В1 – В2 – ВС – С Строение профиля пахотной дерново-подзолистой почвы: Апах – А2 (А2В) – А2В – В1 – В2 – ВС – С

Дерново-подзолистые почвы формируются в результате подзолистого и дернового процессов почвообразования под травянистыми и моховотравянистыми лесами, в условиях промывного водного режима.

Дерново-подзолистые почвы имеют следующую систему генетических горизонтов: Ао – (АоА1) – А1 – А2– А2В – В – ВС – С. В отличие от подзолистых у них четко обособлен гумусово-элювиальный горизонт А1 мощностью более 5 см (обычно в пределах 5-15 см).

На состав и свойства дерново-подзолистых почв значительное влияние оказывает дерновый процесс почвообразования, в результате которого в образующих породах (боровые пески) – горизонт А2 выражен фрагментарно или отсутствует. Обладают пониженным плодородием. В засушливые периоды резко проявляется недостаток влаги для растений. Нуждаются в мелиоративных дозах органических удобрений.

19

Дерново-подзолистые почвы делят на слабоподзолистые, среднеподзолистые и сильноподзолистые; выделяют также задернованные подзолы. Каждый вид дерново-подзолистой почвы может быть песчаным, супесчаным, легкосуглинистым, суглинистым, тяжелосуглинистым и глинистым. Разновидности могут формироваться на карбонатной и силикатной морене, элювии морены, флювиогляциальных песках, покровных суглинках и глинах, на ленточных глинах, делювиальных наносах и лессовидных суглинках.

По сравнению с подзолистыми почвами верхний слой дерново-подзолистых почв богаче гумусом..

Физические свойства дерново-подзолистых почв несколько иные. В отличие от подзолистых почв дерновый горизонт обладает большой влагоемкостыо, часто достаточно хорошо выраженной структурой, сильно пронизан корнями, имеет серую или темно-серую окраску. При распашке и введении в культуру в первые годы пользования дерново-подзолистые почвы оказываются более плодородными, чем подзолистые. При дальнейшем окультуривании количество гумуса увеличивается, подзолистый горизонт затушевывается.

При сельскохозяйственном использовании дерново-подзолистых почв обязательно их систематическое планомерное окультуривание с применением всего комплекса мероприятий. Оно включает правильные севообороты с включением многолетних трав, углубление пахотного слоя, известкование, внесение органических и минеральных удобрений. Для песчаных и супесчаных почв необходима сидерация в виде посева различных растений на зеленое удобрение.

8. Генетическая и агрономическая характеристика черноземных почв.

Почвенный покров черноземно-степной зоны, занимающей огромное пространство, далеко не однообразен. Различия в климатических условиях, в почвообразующих породах и характере растительности, наблюдающиеся в отдельных частях черноземной полосы, самым непосредственным образом сказываются и на свойствах почв.

Почвенный покров черноземной зоны представлен многими почвенными разновидностями, которые объединятся в следующие главнейшие подтипы: черноземы оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные, южные и др.

20