Вальков - Почвоведение
.pdfЧасть III. Классиф икация, г£огрлфия, свойства и использование почв |
285 |
8—9% и более. У темно-серых почв содержание гумуса вниз по про филю уменьшается постепенно. В этом отношении они ближе стоят к черноземам и заметно отличаются от светло-серых и серых почв, для которых характерно более резкое падение содержания гумуса с
|ШУ1убиной.
|В Для оценки содержания гумуса в пахотных серых лесных почвах JPвозможны следующие придержки: очень низкое — менее 2,6—3,0, низкое 2,1—2,5, среднее 2,6—3,0, повышенное 3,1—3,5 и высокое со держание гумуса — более 3,5%. Эти данные относятся к тяжелосу
глинистым почвам.
В составе гумуса присутствуют как фульвокислоты, так и гу миновые кислоты. Варьирование их соотношения может быть до вольно высоким, в зависимости от степени выраженности дерно вого и элювиально-иллювиального процессов: светло-серые почвы тяготеют к дерново-подзолистым, а темно-серые — к оподзоленным черноземам.
Тип серых лесных почв отличается оптимальным для большин ства растений суббореального пояса соотношением обменных катио нов: преобладает кальций, затем магний, присутствуют в небольших количествах водород. Все это обеспечивает слабокислую, близкую к нейтральной реакцию почвенного раствора.
Использование земельного фонда лесостепи. Сельскохозяйствен ное использование серых лесных почв (пашня около 12%, сеноко сы 5%, многолетние насаждения 0,5%, пастбища 0,6%) позволяет вести многоотраслевые высокопродуктивное производство: полевые культуры, овощи, мясомолочное животноводство, садоводство. На серых лесных почвах выращивают озимую и яровую пшеницы, са харную свеклу, картофель, лен. Особенно хороши картофель, пше ница, лен, яблоня. В восточных частях преобладают яровые хлеба,
вевропейской части широко развито садоводство. Серые лесные по чвы Кавказа относятся к южноевропейской фации. Главное эколо гическое отличие их от серых лесных почв других регионов состоит
втом, что они не промерзают в течение всего года. На этих почвах возделываются более теплолюбивые культуры, чем на Русской рав нине. Они хороши для многих плодовых культур, винограда, таба ка, кукурузы, а в естественных лесах широко распространены дикие яблоня, груша, алыча.
286 |
П о ч в о в е д е н и е |
f —
В земледелии обязательны минеральные и органические удобре ния, травосеяние, рациональное использование земель в связи с эко логическими особенностями сельскохозяйственных растений.
3.5.2. Буры е л есн ы е п о ч в ы
Бурые лесные почвы суббореального биоклиматического пояса рас пространены в Калининградской области РФ, в западных районах Белоруссии и Литвы, на межгорных равнинах Хабаровского края и Амурской области, на Кавказе, в Карпатах. Вся атлантическая про винция Западной Европы представлена бурыми лесными почвами. На Северо-Американском континенте бурые лесные почвы встречаются в Аппалачских горах, Южном полушарии — в районе Огненной зем ли и на острове Новая Зеландия. Большой регион распространения бурых лесных почв отмечен на Дальнем Востоке (Восточный Китай, Корея, Японские острова).
Условия почвообразования. Климат умеренно-теплый и влажный. В предгорьях Западного Кавказа количество выпадающих осадков 700—900 мм, испаряемость 600—700 мм. Дальневосточные провинции: осадки 450—600 мм, испаряемость 430—550 мм. Такое соотношение осадков и испаряемости при наличии хорошего дренажа обусловли вает промывной тип водного режима.
Температурные условия соответствуют суббореальному биоклиматическому поясу Земли. Годовая сумма температур > 10° составляет 1800—4000° . Для большинства регионов — это умерено теплое лето и мягкая зима. Температура почвы около 2—5°С . Только на Даль нем Востоке, в Калининградской области и Прибалтике наблюдается промерзание почв в зимний период. Температурные условия в гумидном суббореальном климате обеспечивают умеренное, но продолжи тельное в течение года протекание биологических процессов в почве, умеренную скорость почвообразования и выветривания, что отличает бурые лесные почвы от бореальных подзолистых и субтропических и тропических красноземов.
Почвообразующие породы весьма разнообразного состава и про исхождения. Чаще всего — это глинисто-суглинистый щебнистый элювий, элювио-делювий осадочных и магматических пород, а также суглинки и глины ледникового происхождения, характеризующиеся
Часть III. Классификация, гсогрлфия, свойства и использование почв |
2 8 7 |
богатством силикатных и алюмосиликатных первичных и вторичных минералов. Карбонатные породы также могут быть подпочвами для буроземов. Материнские породы благодаря минеральному богатству (полевые шпаты, амфиболы, пироксены, роговая обманка, слюды, каолинит, монтмориллонит и т. д.) и относительной бедности инертным кремнеземом становятся основой для формирования почв с большими запасами зольных элементов и пониженной способностью к развитию элювиального процесса.
Растительность для большинства регионов представлена широко лиственными буково-дубовыми, буково-грабовыми, буково-ясеневыми лесами. На Кавказе встречаются бурые лесные почвы под темно-хвой ными лесами (ель, пихта). На Дальнем Востоке преобладают хвой но-широколиственные леса (саянская ель, пихта, дуб, клен, липа).
ВБелоруссии и Литве также распространены леса с участием дуба
иели. Количество лиственного опада ежегодно значительно, около 8 т/га. В составе опада много зольных элементов. Интенсивность биологического круговорота обеспечивает только 1—1,5-годичное по массе формирования лесной подстилки.
Генезис, строение, свойства, классификация. Процесс формиро вания бурых лесных почв называют буроземообразованием. Опреде ляющие условия этого процесса:
•широколиственные и хвойно-широколиственные леса, хвойная, хвойно-широколиственная и широколиственная растительность, иногда с травянистым покровом, под которым протекает значи тельный по объему азотно-кальциевый биологический кругово рот веществ;
•глубокое промачивание почвенного профиля и промывной во дный режим;
•хороший вертикальный или горизонтальный внутрипочвенный дренаж;
•длительный теплый период, обеспечивающий процессы ак тивного оглинивания и интенсивный биологический кругово
рот.
При буроземообразовании формируются профили двух типов: без ясной дифференциации минеральной части по генетическим гори зонтам (бурые лесные слабоненасыщенные и кислые с горизонтами A+ABt+Bt) и с четкими различиями в составе минеральной части по
2 83 |
П о ч в о в е д е н и е |
горизонтам (бурые лесные слабоненасыщенные и кислые оподзоленные с горизонтами At+AtA2+ABt+Bt).
Бурые лесные почвы с недифференцированным профилем фор мируются под воздействием следующих почвообразовательных про цессов:
1.Выщелачивание легкорастворимых солей и карбонатов при про мывном водном режиме. Генетический результат такого процесса — отсутствие в почвенном профиле горизонтов легкорастворимых солей
икарбонатов, а также подкисление почвенной среды (pH всех под типов буроземов ниже 6,5).
2.Гумусообразование и гумусонакопление, формирующие сравни тельно мощный для лесных почв гумусовый горизонт. Обычно ниж няя граница гумусового горизонта определяется содержанием гумуса около 1 % (горизонт А).
3.Оглинивание почвенного профиля с накоплением глинистых коллоидов в нижней части профиля, где образуется метаморфический горизонт Bt. В этом горизонте наблюдается повышенное содержание глинистых частиц. Верхняя часть этого слоя (горизонты ABt+Bt) гра ничит с гумусовыми горизонтами.
Под лесом развиваются почвы со следующим генетическим про филем: Ao+AoAj+At+AfBt+Bt +ВС+С (рис. 9).
Ао — лесная подстилка мощностью от 0,5 до 5 см в зависимости от времени года.
A<>Ai — грубогумусный горизонт, темно-серого цвета, рыхлый. Его мощность 1—5 см.
Ai — гумусовый горизонт, темновато-бурый или серовато-бурый, рыхло-комковатый или комковато-зернистый, чаще суглинистый. Мощность 10—20 см.
AiBt — гумусовый метаморфический (текстурный) горизонт. Мощность 20—30 см.
Bt — метаморфический (текстурный) горизонт бурый или корич нево-бурый, тяжелосуглинистый, комковато-ореховый или зернисто* ореховатый, уплотненный. По граням структурных отдельностей тон кие органо-минеральные пленки. Мощность 20—30 см.
ВС — переходный к почвообразующей породе горизонт.
С— материнская порода.
Бурые лесные почвы с дифференцированным профилем (оподзоленные) образуют следующие почвообразовательные процессы:
Почвоведение .10
Шн
100
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Рис. 9. Строение серых и бурых лесных почв:
почв е и н а в о з ь л о п с и и а в т с й о в с ия, грдф гЕО я, и ц кл м ф и С С А л К .III Часть
1 — серая лесная; 2 — бурая лесная слабоненасыщенная; 3 — бурая лесная кислая; 4 — бурая лесная оподзоленная; 5 — подзолисто-бурая лесная
289
2 9 0 |
П о ч в о в е д е н и е |
1.Выщелачивание легкорастворимых солей и карбонатов, имев шихся в исходной почвообразующей породе и образующихся в процессах почвообразования.
2.Гумусообразование и гумусонакопление в результате преобра зования органических остатков.
3.Лессиваж и псевдооглеение.
4.Оглинивание.
Лессиваж и псевдооглеение, оподзоливание, оглинивание диффе ренцируют профиль по гранулометрическому составу на горизонты A1+A1A2+AtBt+Bt.
Таким образом, под лесом бурые лесные почвы с дифференциро ванным профилем (оподзоленные) имеют следующее генетическое строение: А0+А0А1+А1+А1А2-»'А1В1+В1+ВС+С.
Ао — лесная подстилка.
AQAI — грубогумусный горизонт с обилием полуразложившихся растительных остатков; мощность 1—5 см.
Aj — гумусовый горизонт с проявлениями элювиирования. Од нако элювиальные явления маскируются гумусовым окрашиванием; мощность 7—12 см.
AjA2 — элювиально-гумусовый, осветленный горизонт с ясно вы раженной кремнеземистой присыпкой, рыхлого сложения, ореховатой структуры. Преобладают серые тона; мощность 14—15 см.
A|Bt — гумусовый метаморфический и текстурный. Плотный с преобладанием бурых тонов; мощность около 10 см.
Bt — иллювиальный метаморфический и текстурный. Очень плот ный ореховато-глыбистый, бурые тона в окраске преобладают; мощ ность 20—30 см.
ВС — переходный.
С — материнская порода.
Образование гумуса в мертвопокровных лесах происходит за счет преобразования лесной подстилки. Лесная подстилка на 80—90% ми нерализуется и только на 10—15% гумифицируется преимущественно под влиянием грибной флоры. Коэффициент накопления раститель ного опада (соотношение между опадом и неразложившимся органи ческим веществом) 1,0—1,5, в то время как в таежных лесах боре ального пояса коэффициент накопления составляет 10—30. В лесах с травянистым покровом, безусловно, значительно участие в гумусообразовании корней трав. В этих условиях целесообразно выделять
Ч асть III. Кл а с с и ф и к а ц и я , ГЕОф дф ия, с в о й с т в а и и с п о л ь з о в а н и е п о ч в |
2 9 1 |
дерново-бурые лесные почвы. Встречаются они, например, в районе Теберды.
Диагностический признак гумусообразования: формирование гу мусового горизонта с гуматно-фульватным гумусом (С^: СфКот 0,5 цо 0,9). В составе гумуса очень мало агрессивных по отношению к минеральной части кислотных фракций. Чаще всего представлены фракции гуминовых и фульвокислот, функциональные связи которых заняты катионами кальция и полуторных окислов. Эти катионы по падают в почвенный раствор в результате процессов минерализации растительных остатков, оглинивания и псевдооглеения. Гуминовые кислоты преимущественно бурого цвета. Черных гуминовых кислот практически нет. Между отдельными подтипами бурых лесных почв нет четких различий в содержании гумуса в верхних горизонтах. Все они отличаются высоким гумусонакоплением. Запасы гумуса в по чвенной толще до 200 т/га. Пониженным гумусонакоплением выде ляются оподзоленные бурые лесные почвы.
Биоклиматические условия формирования бурых лесных почв про являются в интенсивном выветривании первичных минералов. Особая интенсивность оглинивания обнаруживается на щебнистых породах, находящихся в процессе выветривания. У бурых лесных почв, кислых
ислабоненасыщенных, сформированных на глинистых материнских породах, процесс накопления глинистых частиц в профиле выражен весьма слабо. Однако это не говорит об отсутствии явления оглини вания. В данном случае оно проявляется не в накоплении иловых ча стиц, а в преобразовании их минералогического состава. Оглинива ние сопровождается высвобождением различных соединений железа. Этому способствует также периодическая переувлажненность. Специ фичность оглинивания бурых лесных почв — накопление различных соединений железа — проявляется в повышенном содержании сво бодных и окристаллизированных форм оксидов железа.
Бурые лесные почвы формируются в условиях промывного водно го режима. Как следствие процессов выщелачивания, лессивирования
ипсевдооглеения, в бурых лесных почвах развивается кислая реак ция среды и ненасыщенность основаниями.
Подтиповая диагностика. Разделение бурых лесных почв на под типы учитывает особенности внешнего морфологического строения — присутствие элювиального горизонта А|А2или его невыраженность. В зависимости от этого выделяют бурые лесные оподзоленные (кислые и
2 9 2 |
П о ч в о в е д е н и е |
слабоненасыщенные) и просто бурые лесные (кислые и слабоненасы щенные). Различия между кислыми и слабоненасыщенными бурыми почвами внешне, морфологически, не выражены. Диагностируются они по составу поглощенных катионов. Кислые отличаются высокой ненасыщенностью почвенного поглощающего комплекса основания ми (кальция и магния): обменные водород и алюминий занимают 50—90%. Характерна кислая реакция всего профиля, pH менее 6,0. У слабонасыщенных почв обменных водорода и алюминия меньше, а реакция почвенной среды слабокислая, pH около 6,0—6,5.
У подтипов лесных глеевых почв наблюдаются четкие признаки оглеения и псевдооглеения в виде сизых и ржавых пятен по всему профилю: AtA2+Alg+Btg и AoA1+A1A2g+Btg.
В субстантивно-генетической классификации почв применитель но к Северному Кавказу все бурые лесные почвы объединены в один тип — буроземы с разделением на подтипы: буроземы типичные, оподзоленные, иллювиально-глинистые, глеевые и поверхностно-тур- бированные. Для других районов России (Сибирь, Урал, Дальний Восток) выделены буроземы грубогумусные.
Широк спектр переходных форм и генетических связей бурых лес ных почв к иным условиям почвообразования, бореальным и субтро пическим, влажным и сухим. Переходные формы представлены осо быми почвами, как правило, эндемичными и малоизвестными, хотя при крупномасштабных картографических работах контуры этих почв выделяются объектами особого почвенно-экологического использова ния. Так, бурые лесные почвы имеют контакт:
•во влажных прохладных условиях с дерново-подзолистыми по чвами через дерново-палево-подзолистые почвы;
•с черноземными и серыми лесными почвами через серо-бурые лесные почвы;
•во влажных субтропиках с желтоземами и красноземами через
желто-бурые лесные почвы;
•в сухих субтропиках с коричневыми почвами через коричнево
бурые.
Эти переходные почвы несут в себе черты как буроземообразования, так и соответствующих пограничных почв. Например, рас пространенные в низкогорьях Кавказа на черноморском побережье желто-бурые лесные почвы несут в себе признаки и ферраллитных процессов.
Ч асть III. Кл а с с и ф и к а ц и я , геогрАфия, с в о й с т в а и и с п о л ь з о в а н и е п о ч в |
2 9 5 |
Использование земельного фонда бурых лесных почв. Районы распространения бурых лесных почв отличается широким диапазо ном земельного использования и антропогенного пресса городов, на селенных пунктов, промышленности, транспорта, сельского хозяй ства и рекреацииИсторически сложилось так, что все равнинные территории можно считать полностью потребительски востребован ными и освоенными, как Западная Европа. Только в горах сохраня ются естественные и возобновляемые лесные массивы, местами пре вращенные в заповедники (Кавказский биосферный, Теберда и др.). Не заповедные леса совмещают в себе эксплутационные и природо охранные функции, причем естественно стремление к ограничению хозяйственных рубок.
Бурые лесные почвы широко используются как пахотные, сено косные и пастбищные угодья. Это районы развитого плодоводства
иовощеводства. Однако лесные почвы нуждаются в интенсивном окультуривании. Их естественное плодородие для пшеницы, ячменя, сахарной свеклы, подсолнечника оценивается в 25—50 баллов. Небла гоприятно может сказываться невысокое гумусовое состояние, кислая реакция среды некоторых подтипов, а также отрицательные физиче ские свойства нижних горизонтов почвенного профиля. Основные мероприятия по повышению эффективного плодородия — создание мощного окультуренного пахотного слоя с применением органических
иминеральных удобрений, травосеяния и местами известкования.
Бурые лесные почвы обладают благоприятными условиями для плодовых деревьев, эфирно-масличных культур, табака, грецкого ореха. В условиях черноморского побережья эти почвы интенсив но используются под яблоки, грушу, сливу, персик, черешню, ци трусовые, хурму, инжир, фейхоа и виноград. Отрасль чаеводства в основном развивается на бурых и желто-бурых сильноненасыщенных (кислых) почвах.
3.5 .3. Ч ернозем ы
Основные массивы черноземов находятся в Венгрии, Болгарии, Румынии, Молдове, на Украине, в центральных областях европейской части России, Поволжье, Северном Кавказе, Западной Сибири и Се верном Казахстане. В России и на Украине сосредоточено около 50% мирового распространения этих почв.
2 9 4 П о ч в о в е д е н и е
Черноземы —наиболее плодородные почвы земледельческих рай онов страны. В. В. Докучаев называл их «царем почв», сравнивал с «никем не обогнанным арабским скакуном», утверждая, что чернозем для России дороже золота, каменного угля, нефти. И действительно, представить наше сельское хозяйство, основу жизни страны без чер ноземных почв невозможно. Большая широтная и меридиональная протяженность территории черноземных почв определяет значитель ную неоднородность ее природных условий.
Условия почвообразования. Климат характеризуется теплым ле том и умеренно холодной зимой. В восточных областях зима холод ная и суровая. Неоднородность климата проявляется в различной обеспеченности теплом в период вегетации, в зимних температурах и характере увлажнения. По мере движения с запада на восток умень шается количество тепла, нарастает континентальность климата, сни жается количество осадков. Это позволило разделить черноземы на отдельные фации (табл. 45).
Количество атмосферных осадков обеспечивает успешное произ растание травянистой растительности и ее высокую конкурентную способность по отношению к древесным растениям. Естественное увлажнение степной зоны обеспечивает успешное богарное (неоро шаемое) земледелие, хотя в отдельные годы возможны засухи. Вы падающие осадки предопределяют периодически промывной водный режим почв, т. е. в отдельные влажные годы почва и кора выветри вания промывается до грунтовых вод и освобождается от легкорас творимых солей и гипса. В годы с пониженным количеством осад ков происходит промачивание почв только до определенной глуби ны без смыкания с грунтовыми водами. При таком водном режиме
|
|
|
|
Таблица 45 |
|
Фациальные биоклиматические условия черноземообраэования в России |
|||||
|
Сумма |
Температура |
Глубина |
Годовая |
|
Фация |
активных |
холодного |
промерзания |
норма |
|
температур, |
месяца, |
почвы, |
осадков, |
||
|
|||||
|
>10 °С |
•С |
см |
мм |
|
Южноевролейская |
3000-3600 |
-1...-5 |
0-40 |
400-660 |
|
Восточноевропейская |
2000-3000 |
-7...-16 |
60-100 |
270-500 |
|
Западносибирская |
1850-2300 |
-16...-18 |
150-170 |
300-360 |
|
Восточносибирская |
1600-1800 |
-18...-20 |
300-250 |
300-400 |