Глава 2. Основные классификации эродированных почв, существующих в России

Существует три группы классификаций почв по степени смытости.

К первой группе относятся классификации, где основным признаком является доля потерянного в результате смыва гумусового горизонта, другие признаки (цвет пахотного горизонта, вовлечение в него того или иного нижележащего горизонта, наличие на поверхности русел временных потоков и прочее) являются вспомогательными. К этой группе принадлежит классификации С.С.Соболева (1948, 1961), Г.П.Сурмача (1954,1992) и другие.

Ко второй группе можно отнести классификации, основанные на уменьшении запасов гумуса в почве. Это классификации М.Н.Заславского (1972) и других авторов.

К третьей группе относятся классификации коллектива авторов, опубликованные в «Общесоюзной инструкции по почвенным обследованиям и составлению крупномасштабных почвенных карт землепользования» (Носин, Федорин, Фриев,1973) и позднее в работе «Классификация и диагностика почв СССР» (Егоров, Фридланд, Иванова и др., 1977), в которой используются оба диагностических признака.

В соответствии с классификацией С.С.Соболева эродированные почвы делят на слабосмытые, среднесмытые, сильносмытые и очень сильно смытые почвы.

Слабосмытые почвы. К ним относят почвы, у которых смыто не более ½ гор.А1. При этом распахивается нижняя часть гор. А1. По цвету пахотного слоя почва не отличается от несмытой. В случае дерново-подзолистых почв подпахивается гор. А2. В связи с этим пашня приобретает белесый оттенок.

Среднесмытые почвы. К ним относят почвы, у которых смыт частично (более половины) или полностью гор.А1; припахивается или распахивается гор.В1. Пахотный слой подстилается гор. В1 или В2. Поверхность пашни имеет буроватый оттенок. Дерново-подзолистая и светло-серая лесная почвы считаются среднесмытыми, если они частично или полностью утратили гор. А2.

Сильносмытые почвы. К ним относят почвы, у которых смыт гор. В, распахивается гор.В2, а пахотный слой подстилается нижней частью переходного к материнской породе гор. В2. Пашня имеет бурый цвет.

Очень сильно смытые почвы. К ним относят почвы, у которых смыт полностью гор. В, распахивается материнская порода (гор. С). Пахотный слой бурого цвета характеризуется глыбистой структурой.

При использовании данной классификации возникает проблема нахождения различий между смытыми и нормальными маломощными почвами. В этом случае приходится анализировать набор и соотношение мощностей сохранившихся нижних горизонтов почвы. Маломощная несмытая почва должна иметь весь набор генетических горизонтов небольшой мощности в отличие от смытой почвы. Кроме того, в каменистых почвах количество камней в пахотном слое увеличивается с увеличением степени смытости почвы.

Намытые почвы классифицируют по мощности наносов:

• Слабонамытые почвы – до 20 см.

• Средненамытые >> – от 20 до 40 см.

• Сильнонамытые >> – более 40 см.

При средней (на глубину 20-22 см) и глубокой (до 30-35 см) обработке почв, особенно малой и средней мощности, когда в пахотный слой включается не только перегнойно-аккумулятивный горизонт А1, но и нижележащий, и граница между ними уже не может служить ориентиром при выделении почв по степени смытости, целесообразно пользоваться классификацей Г.П.Сурмача, основанной на потере суммарной мощности гумусовых горизонтов А1 и В1 (или А1, А2 и В1). Г.П.Сурмач выделил пять категорий почв по степени смытости. Слабо смытые – смытость гумусовых горизонтов до 25%, среднесмытые – от 25 до 50, сильносмытые – от 50 до 75, весьма сильно смытые – от 75 до 100%, чрезмерно (или полностью) смытые – смыт частично или полностью переходный горизонт В2, распахивается нижняя часть горизонта В2 или горизонт В3 (материнская порода).

Практическое использование классификаций С.С.Соболева и Г.П.Сурмача показало, что в тех случаях, когда граница между А1 и В1 выделяется, они в общем, в равной мере применимы. Эти классификации позволяют определить степень смытости в поле при почвенно-эрозионном картографировании.

Иногда можно использовать и дополнительные признаки эродированных почв. Например, вскипание почвы с поверхности в некоторых случаях позволяет отнести ее к категории эродированных и даже определить степень смытости. Так, если каштановая почва вскипает с поверхности, ее можно отнести к категории среднесмытых почв; если с поверхности вскипает обыкновенный чернозем, то его можно отнести к категории сильносмытых или даже очень сильно смытых почв. Для сероземов хорошим ориентиром может быть глубина залегания гипса.

Однако наряду с достоинствами рассмотренные классификации имеют и ряд недостатков. Использование в качестве критерия цвета может привести к ошибкам, так как цвет в значительной степени зависит от влажности почвы и ее освещенности. По цвету нельзя выделить слабосмытые почвы (кроме дерново-подзолистых). Кроме того, не все почвы с увеличением степени смытости приобретают бурую окраску. Так, сероземы с увеличением эродированности приобретают все более светлую окраску. Подпахивание того или иного горизонта также не очень надежный признак, поскольку к настоящему времени стали все шире использовать вспашку на разную глубину, безотвальную вспашку, обработку почв плоскорезами.

В качестве альтернативы были предложены классификации, основанные на количественной оценке важнейшего свойства почвы – запасов гумуса в верхнем 25-сантиметровом слое и во всем почвенном профиле (Наумов, 1955) и в слое 0-30 см для дерново-подзолистых и других почв с маломощным гумусовым горизонтом и в слое 0-50 см для серых лесных почв и черноземов (Заславский, 1972).

Классификация почв по степени смытости, Заславский, 1972, табл.1

Категория почв по степени смытости	Потеря гумуса (относительно несмытой почвы), %
Слабосмытые	10-20
Среднесмытые	20-50
Сильносмытые	50-70
Очень сильно смытые	Больше 70

Две указанные группы классификаций не противоречат одна другой, поскольку обе в конечном счете опираются на содержание в почвах гумуса. Преимущество второй перед первой в том, что ее нельзя применять в полевых условиях. Обычно ее применяют при картографировании почв на стоковых площадках. С этой целью отбирают образцы для анализа через каждые 5 см из слоя 0-50 см; параллельно определяют плотность и влажность почвы. Этих данных достаточно для определения запасов гумуса в почве.

Классификация почв по степени смытости, отнесенная к третьей группе, является в значительной мере компиляцией классификаций, предложенных ранее. Для непахотных почв они практически полностью повторяют классификацию С.С.Соболева, а для пахотных почв включают помимо нее элементы классификаций Г.П.Сурмача и М.Н.Заславского. Применительно к пахотным дерново-подзолистым и серым лесным почвам в эту классификацию введен новый диагностический признак – вовлеченность в пахотный слой горизонта А2В1. [3]

«Классификация и диагностика почв СССР», 1977

Дерново-подзолистые и светло-серые лесные почвы.

Слабосмытые — вспашкой затронута верхняя часть горизонта А2В, пахотный слой заметно осветлен и имеет буроватый оттенок, на поверхности почв редкая сеть промоин; залегают на пологих склонах (уклон не более 3°).

Среднесмытые — в пашню вовлечены целиком или частично горизонты A2B и В1, цвет пашни бурый и сильнопятнистый; поверхность почвы размыта частой сетью промоин; залегают на покатых склонах (с уклоном 3-5°).

Сильносмытые — распахана средняя или нижняя часть горизонта В2, встречаются отдельными участками на сильнопокатых волнистых склонах с уклонами до 5-8°; поверхность почвы отличается бурым цветом и сильно выраженной глыбистостью.

Серые и темно-серые лесные почвы с установившейся глубиной их вспашки не менее 20-25 см при первоначальной мощности гумусовых горизонтов (А1+А1А2) 30-40 см.

Слабосмытые гумусовые горизонты смыты не более чем на 1/3 первоначальной мощности, горизонт A2B в пашню не вовлекается совсем или очень слабо, на поверхности пашни мелкие промоины.

Среднесмытые — гумусовый слой смыт более чем на 1/3 в пашню вовлекается верхняя часть горизонта B1; пахотный слой отличается буроватым оттенком.

Сильносмытые — гумусовый слой смыт полностью, пахотный слой представлен в основном горизонтом В и имеет бурый цвет.

Черноземные почвы. А. Черноземы мощные и среднемощные всех подтипов с установившейся глубиной вспашки не менее 22 см при первоначальной мощности гумусовых горизонтов (А+В1) > 50 см.

Слабосмытые — горизонт А смыт на 30 %, пахотный слой не отличается по цвету от несмытых почв; на поверхности почвы мелкие промоины.

Среднесмытые — горизонт А смыт более чем наполовину; пахотный слой имеет буроватый оттенок.

Сильносмытые — смыт полностью горизонт А и частично B1; пахотный слой имеет буроватый или бурый цвет, характеризуется глыбистостью и склонностью образовывать корку.

Б. Типичные, обыкновенные и южные черноземы с установившейся глубиной вспашки не менее 20 см при мощности гумусовых горизонтов до 50 см.

Слабосмытые — смыто до 30 % первоначальной мощности гумусовых горизонтов; в пашню вовлекается небольшая верхняя часть горизонта В1.

Среднесмытые — гумусовые горизонты смыты на 30-50 %, при вспашке значительная часть или весь горизонт B1 вовлекается в пахотный слой, последний подстилается переходным горизонтом В2.

Сильносмытые — смыта большая часть гумусовых горизонтов, распахивается и часть горизонта В2, окраска пашни близка к цвету породы.

Каштановые почвы. Слабосмытые — смыто до 30 % первоначальной мощности гумусовых горизонтов (А+В1), в пашню вовлекается верхняя часть горизонта В1.

Среднесмытые — смыто 30-50 % мощности горизонтов А+В1; при вспашке значительная часть или весь горизонт В1 вовлекается в пахотный слой.

Сильносмытые — смыта большая часть гумусового слоя, распахивается горизонт В2, цвет пашни приближается к цвету почвообразующей породы. [1]

Недостатком рассматриваемой классификации является отсутствие четкого указания на то, что следует понимать под термином «гумусовый горизонт» в разных почвах. Не ясно, к какой категории эродированности следует относить мощные и среднемощные черноземы, потерявшие от одной трети до половины перегнойно-аккумулятивного горизонта А. [3]

Первые классификации эродированных почв основывались на учете степени эродированности, которая определялась по морфологическим диагностическим признакам. Впоследствии появились классификации, в которых, помимо степени эродированности, учитывались принадлежность почвенного покрова к элементам рельефа и характер его сельскохозяйственного использования.

Первая классификация, учитывающая комплексный подход к использованию земель и организации противоэрозионных мероприятий, была разработана министерством сельского хозяйства США.

В нашей стране в настоящее время применяют классификацию, подразделяющую земли по степени подверженности эрозии с одновременным их разделением на категории по сельскохозяйственному использованию и видам противоэрозионных мероприятий.

Классификация земель по степени эродированности и использования их в сельском хозяйстве.

Группа А. Земли, интенсивно используемые в земледелии

I категория. Почвы не подвержены водной эрозии. Сток талых и дождевых вод с поверхности почвы не смывает почву нижележащих участков. Необходимости в проведении противоэрозионных мероприятий и регулировании стока нет. Нужны меры по увеличению естественного плодородия почв.

II категория. Почвы подвержены слабой эрозии или сток с этих земель угрожает нижележащим участкам. Для прекращения и регулирования поверхностного стока достаточно применения простейших агротехнических мероприятий: правильное землеустройство, более глубокая вспашка, рядовой засев склонов, обвалование зяби.

III категория. Почвы подвержены средней эрозии. Для ее предотвращения, кроме вышеуказанных мероприятий, особенно на полях пропашных культур, необходимы: прерывистое бороздование междурядий в более сухих районах и поделка поперек склонов валиков (или окучивание) - в более влажных районах, проведение водоотводных полос в ливневых районах, безотвальная обработка с максимальным сохранением стерни в засушливых районах.

Земли этих категорий используют в обычных для данного хозяйства севооборотах.

IV категория. Почвы, подверженные сильной эрозии. Для ее прекращения необходима следующая организация территории: разбивка буферных полос, нарезка полей чередующимися узкими полосами, проведение террасирования, устройство горизонтальных или наклонных валов-террас с широкими промежутками, допускающими проход сельскохозяйственных машин и орудий.

Группа Б. Земли, пригодные для ограниченной обработки V категория. Почвы, подверженные очень сильной эрозии. Земли этой категории при хорошей защите осваивают под сады, виноградники или в почвозащитных севооборотах с многолетними травами. Их можно использовать для временного возделывания сельскохозяйственных культур. Это пастбища и сенокосы, и сильно эродированные пашни, которые могут быть выделены в почвозащитный севооборот с 1. 2 полями зерновых культур и 5 ..10 полями многолетних трав.

Группа В. Земли, подверженные очень сильной эрозии и непригодные для обработки.

VI категория. Земли, непригодные для включения в почвозащитный севооборот. Их можно использовать под сенокосы и пастбища с умеренным выпасом. Требуют поверхностного улучшения.

VII категория. Земли с ограниченным выпасом Требуют поверхностного улучшения.

VIII категория. Земли, не пригодные ни для земледелия, ни для сенокошения, ни для выпаса. Их можно использовать только под лесные угодья.

IX категория. Земли, не пригодные ни под какие земельные угодья, даже для лесоразведения. Это бросовые земли, в состав которых входят обрывы, каменистые осыпи, бедленды. Пригодные для разведения дичи (охотничье хозяйство) и туризма

В дополнение к выделенным С.С.Соболевым девяти категориям земель в "Рекомендациях по агротехническим приемам защиты почв от водной эрозии в Нечерноземной зоне" (1977) выделена также X категория - лесные и лесоплодовые насаждения и естественные леса в оврагах, балках, речных долинах и на крутых склонах, нуждающиеся в охране и повышении их производительности.

В настоящее время в связи с достижением определенных успехов в развитии методов прогнозирования эрозионных процессов появилась возможность перевода противоэрозионной организации территории и проектирования противоэрозионных комплексов при внутрихозяйственном землеустройстве на расчетную основу. Создание условий для практической реализации такой возможности - одна из основных задач эрозиоведения.

Данная классификация интересна тем, что она дает достаточно дробное деление территории по степени эродированности почв и одновременно рекомендации по возможному виду сельскохозяйственного использования.

Заслуживает внимания группировка почв по степени противоэрозионной стойкости, разработанная З. П. Кирюхиной и З. В. Пацукевич. Она основана на учете свойств почв - их генезиса, гранулометрического состава, содержания гумуса, литологии почвообразующих пород. Именно эти свойства наиболее сильно влияют на противоэрозионную стойкость почв.

Оценка противоэрозионной стойкости дана через коэффициент эродируемости К. (табл. 2)

Таблица 2.Группировка почв по противоэрозионной стойкости

Степень эродируемости почв	Коэффи- циент эроди-руемости, т/га	Почвы	Почвооб-разующие породы	Грануло- метриче- ский состав	Гумус, %
Минимально эродируемые	<1,0	Черноземы выщелоченные, обыкновенные, типичные	Лёссовид- ные суглинки	ТС, Г	>6,0
Слабо эродируемые	1,1-1,5	Черноземы всех подтипов темно-серые лесные	”	ТС, Г	4,5-6,0
	1,6-2,0	Подзолы, дерново-подзолистые	Пески	П	<1,5
		Черноземы всех подтипов	Лёссовид- ный суглинок	ЛС, СС	3,0-5,0
		Темно- каштановые	”	ТС
Средне эродируемые	2,1-2,5	Темно-серые лесные	Покровные суглинки	СС	2,5-4,0
		Серые лесные	”	ТС
		Светло-серые лесные	Покровные суглинки	ТС, Г	2,0-3,5
		Каштановые, темно-каштановые	Лёссовидные суглинки	СС, ТС
		Дерново- подзолистые	Покровные, моренные суглинки	Г	2,0-3,5
Сильно эродируемые	3,1-4,0	Светло-серые лесные	Покровные суглинки	СП, ЛС	1,5-2,5
		Дерново- подзолистые	”	СП, ЛС, СС
		Дерново- подзолистые	Моренные суглинки	ЛС
		Светло- каштановые	Лёссовидные суглинки	СП, ЛС	1,5-2,5
		Дерново-подзолистые	”	СП, ЛС, СС
		Дерново- подзолистые	Моренные суглинки	ЛС
		Светло- каштановые	Лёссовидные суглинки	ЛС, СС
Чрезвычайно эродируемые	>4,0	Светло-серые лесные	Покровные суглинки	СП, ЛС	<2,0
		Дерново- подзолистые	”	”

Примечание: СП – супесь, ЛС – легкий суглинок, СС – средний суглинок,

ТС – тяжелый суглинок, Г – глина.

Эта классификация позволяет дать сравнительную оценку потенциальной противоэрозионной стойкости почв разных природных зон и разного литологического состава, формирующихся в однотипных условиях рельефа.

Влияние исходной влажности на противоэрозионную стойкость почв наблюдается не только при положительных, но и при отрицательных температурах. Однако характер влияния в этом случае совершенно другой. Замерзание и последующее оттаивание почвы при высокой влажности, особенно многократное, а также при капиллярном подтоке воды снизу оказывает отрицательное влияние на противоэрозионную стойкость почвы. При этом формируются хорошо выраженные прослойки льда, снижающие сцепление и размер водопрочных агрегатов. При малом содержании влаги в почве создаются неблагоприятные условия для образования крупных прожилок льда, а при влажности, близкой к нижнему пределу пластичности и меньшей, таких прожилок вообще не бывает. Образование прослоек льда связано с миграцией воды к центрам кристаллизации вследствие качественной неоднородности почвенной влаги, благодаря чему не вся вода кристаллизуется сразу, и к образовавшимся уже центрам кристаллизации подтягивается еще не замерзшая вода. Замерзание и последующее оттаивание почвы влияет не непосредственно, а через водопрочность структуры и межагрегатное сцепление

Следует отметить, что противоэрозионная стойкость почвы, замерзшей во влажном состоянии и не оттаявшей при взаимодействии с водным потоком, должна быть очень велика из-за высоких значений сцепления между частицами, прочно спаянными льдом. По данным В.И. Косоножкина (1992) при влажности более 80% от наименьшей влагоемкости почва в мерзлом состоянии не подвергается смыву при скорости потока до 2 м/с. В связи с этим смыв почвы, как уже отмечалось выше, начинается лишь при появлении проталин и усиливается по мере оттаивания почвы.

По имеющимся немногочисленным данным можно отметить, что рыхлые пахотные горизонты среднесмытых почв имеют, в среднем, в 1,2 раза меньшую размывающую скорость, чем несмытые, за счет уменьшения водопрочности структуры почвы в результате смыва. На более плотных почвах влияние смытости может и не проявиться, так как уменьшение водопрочности структуры смытых почв компенсируется увеличением их сцепления, возникающим в результате увеличения плотности сложения.

Для развития линейной эрозии большое значение имеют не только свойства почв, но и свойства материнских и подстилающих пород, и в первую очередь их противоэрозионная стойкость. [2]