47. Агроэкологическая оценка и использование почв лесостепной зоны

В структуре почвенного покрова широко представлены сочетания контуров серых лесных почв (серых и темно-серых) с выщелоченными и оподзоленными черноземами и лугово-черноземными почвами. При этом контуры черноземных почв преимущественно составлены пятнистостями черноземов разной степени выщелоченности оподзоленности и мощности. В северной части зоны распространены сочетания светло-серых, серых лесных почв со светло-серыми и серыми лесными глеевыми с участием контуров дерново-подзолистых почв, а также вариации светло-серых, серых и темно-серых почв.

Серые лесные почвы

Химические и физико-химические свойства. По мере усиления дернового процесса к югу лесостепной зоны содержание гумуса существенно увеличивается от светло-серых к темно-серым лес­ным почвам. С запада на восток на­блюдается увеличение содержания гумуса в верхнем горизонте при уменьшении мощности гумусового профиля. Содержание гумуса в горизонте а₁ (А_пах) у светло-серых почв составляет 2...3 % в западных провинциях и до 5 % в восточных, у серых — соответ­ственно от 3...4 до 6...8 % и у темно-серых — от 3,5...4,0 до 8...9 % и более. С глубиной происходит довольно быстрое снижение гумусированности у светло-серых почв и значительно более медлен­ное — у темно-серых. В составе гумуса преобладают гуматы, доля которых сильно возрастает в темно-серых почвах.

Емкость поглощения катионов в гумусовых горизонтах сугли­нистых почв изменяется от 15...20 до 18...30 мг • экв. в серых лес­ных и до 35...45 мг • экв. в темно-серых.

Физические и водно-физические свойства. Подтипы серых лес­ных почв значительно различаются по этим свойствам. Темно-се­рые почвы обладают достаточно прочной и ярко выраженной зернисто-ореховатой структурой, что в меньшей степени характерно для серых лесных почв. Что же касается светло-серых почв, то они вследствие малогумусности и оподзоленности отличаются небла­гоприятным структурным состоянием, склонны к заплыванию, образованию корки, уплотнению. В них капиллярная пористость резко преобладает над некапиллярной. В целом серым лесным по­чвам свойственна высокая плотность иллювиальных горизонтов. Почвенные режимы. Серые лесные почвы характеризуются пе­риодически промывным водным режимом. Частота глубокого промачивания почвы в пашне больше, чем под лесом, особенно на легких по гранулометрическому составу почвах. Глубина прома­чивания в большой мере зависит от мощности снежного покрова и интенсивности поверхностного стока вод, который может дос­тигать 20 % и более. В целом влагообеспеченность агроценозов на этих почвах наиболее благоприятна по сравнению с другими зонами.

Тепловой режим серых лесных почв европейской части зоны позволяет вести высокоинтенсивное земледелие. С апреля по де­кабрь в почвах поддерживаются положительные температуры по всему профилю. К востоку теплообеспеченность уменьшается. В сибирских провинциях, где развиты фациальные подтипы умеренных дли­тельно промерзающих (Западная Сибирь), умеренно холодных длительно промерзающих (Средняя Сибирь) почв, суровые моро­зы длительных зим приводят к глубокому промерзанию почв и медленному их оттаиванию. К началу полевых работ (май) ниж­ние горизонты еще сохраняют отрицательные температуры, здесь часты поздневесенние и раннеосенние заморозки. Фациальный подтип холодных длительно промерзающих почв (Забайкалье) от­мечается ежегодным промерзанием до горизонта многолетней мерзлоты (3,5...4,0 м).

По условиям режима элементов питания существенно выделя­ются темно-серые почвы, характеризующиеся, в особенности, до­вольно высокой обеспеченностью азотом и лучшей нитрификационной способностью.

С/Х использование серых лесных почв. Зона является важным земледельческим районом страны. Серые лесные почвы, особенно темно-серые, характеризуются высоким потенциальным плодородием. В относительно благопо­лучных гидротермических условиях европейской части страны на этих почвах эффективно возделывание многих особо ценных и требовательных к почвенным условиям культур: озимой и яровой пшеницы, сахарной свеклы, картофеля, льна, гречихи и многих других. Здесь весьма прибыльно садоводство. В восточных районах получают высокие урожаи яровых зерновых, озимой ржи, го­роха и др.

Эффективное использование светло-серых почв связано с их окультуриванием: созданием достаточно мощного плодородного пахотного слоя; оптимизацией реакции среды, режима органического вещества и биогенных элементов, внесением минеральных и органических удобрений, углублением пахотного слоя и травосеянием.

Потенциальная продуктивность серых лесных почв, учитывая благоприятные условия увлажнения, достаточно велика. В частно­сти, урожайность зерновых культур может достигать в среднем 5...6 т/га и более. Здесь имеются перспективы широкого примене­ния наукоемких агротехнологий с интенсивным использованием агрохимических средств. При этом интенсификация земледелия должна быть сопряжена с его биологизацией, в частности с траво­сеянием, сидерацией, повышением доли бобовых культур в сево­оборотах и, соответственно, с обогащением почвы биологическим азотом. Целесообразно расширение посевов гороха. Высокая уро­жайность этой культуры сочетается с хорошими ее качествами как предшественника для озимой пшеницы, урожайность которой мо­жет достигать здесь 7 т/га и более. Опытные товаропроизводители при интенсивном возделывании сахарной свеклы на темно-серых лесных почвах Среднерусской провинции после озимой пшеницы получают 50...70 т/га корнеплодов и более.

Повышение доли пропашных культур в севооборотах должно сопровождаться поддержанием оптимального режима органичес­кого вещества путем использования промежуточных, сидеральных культур, внесения навоза, травосеяния. Существенную роль в структуре пашни играют здесь многолетние травы, способствую­щие оптимизации водного, питательного режимов и улучшению почвенной структуры. Доля их возрастает на почвах с повышен­ным увлажнением и на эрозионно опасных землях.

Дозы органических удобрений определяют с учетом структуры посевных площадей. Рекомен­дуют вносить 8...10 т/га - 15 т/га навоза в среднем за год.

Обязательный прием — поддерживающее известкование, пре­дотвращающее повышение кислотности почв при применении физиологически кислых удобрений. Во избежание переуплотнения почв наряду с минимизацией почвооб­работки не следует применять тяжелую технику. На склонах целе­сообразно периодическое глубокое рыхление (на 27...30 см), осо­бенно при уплотнении подпахотного горизонта.

Черноземы лесостепной зоны

Богатство черноземных почв лесостепной зоны обуславливается благоприятными агроклиматическими условиями, уравно­вешенностью гидротермического режима, в особенности сбалан­сированностью осадков и испаряемости (КУ =1).

Химические и физико-химические свойства. Черноземы лесосте­пи характеризуются мощным гумусовым профилем, высоким со­держанием гумуса (6...12 %) с запасами от 300 до 600 т/га. В его составе преобладают гуминовые кислоты. Содержание гумуса су­щественно зависит от расположения почв в ландшафте, экспози­ции, формы, крутизны склонов в связи с различными условиями почвообразования и длительностью сельскохозяйственного ис­пользования.

Оподзоленные черноземы, отличаясь от типичных меньшим содержанием гумуса, характеризуются также глубоким залеганием карбонатного горизонта. Поскольку карбонаты не всегда подни­маются до гумусового горизонта, то в нижней его части может проявляться дефицит кальция в почвенном растворе. По этой причине данные черноземы быстрее других подкисляются при не­сбалансированном применении минеральных удобрений.

В выщелоченных черноземах карбонаты залегают менее глубо­ко — на глубине 90... 120 см, а в типичных они отмечаются на глу­бине 60...120 см.

Распределение SiO₂ и R₂О₃ по профилю равномерно в типич­ных черноземах, заметно сужается в иллювиальной части профиля оподзоленных черноземов и незначительно — в выщелоченных черноземах.

Данные черноземы характеризуются высокой емкостью катионного обмена — 35...45 мг•экв. и более. Она обусловлена высоким содержанием гумуса и в значительной мере — присут­ствием монтмориллонита и смешанослойных иллит-монтмориллонитовых минералов. В составе ППК преобладают Са²⁺. Доля Мg²⁺ составляет 15...20 %.

Физические и водно-физические свойства. Среди разновиднос­тей черноземов по гранулометрическому составу преобладают средне-, тяжелосуглинистые и глинистые. В отличие от типичных черноземов в оподзоленных и отчасти выщелоченных отмечается некоторое увеличение ила в горизонте В.

Важная особенность черноземов — хорошая оструктуренность, которая усиливается с повышением содержания гумуса и илистой фракции. Оподзоленные черноземы характеризуются понижен­ным содержанием водопрочных агрегатов. Благодаря хорошей структурности черноземы имеют невысокую плотность гумусовых горизонтов (1,0...1,2 г/см³), соответствующую оптимальной плотности для зерновых культур. Она возрастает до 1,3...1,5 г/см³ лишь в подгумусовых горизонтах. Заметно выделяются в сторону ее уве­личения иллювиальные, горизонты выщелоченных и особенно оподзоленных черноземов. Черноземы обладают высо­кой водоудерживающей способностью и, соответственно, влагоемкостью.

Водный, тепловой и питательный режимы. При периодически промывном водном режиме лесостепных черноземов глубина про­мачивания почвы уменьшается от черноземов оподзоленных и вы­щелоченных к типичным.

В отдельные годы может создаваться в той или иной мере де­фицитный водный режим для возделывания полевых культур, что определяет целесообразность мероприятий по накоплению и со­хранению влаги в почве.

Черноземы юго-западной (Приазовско-Предкавказской) про­винции характеризуются высокой теплообеспеченностью (крат­ковременно или периодически промерзающие), что позволяет вы­ращивать большой набор сельскохозяйственных культур среднепоздних и поздних сортов. Менее обеспечены теплом черноземы центральной фации (умеренно теплые промерзающие), тем не ме­нее здесь начиная с апреля по всему профилю почвы устанавлива­ются положительные температуры. Набор культур здесь достаточ­но широк, хотя к северу зоны возможности возделывания тепло­любивых культур ограничиваются.

Резко ухудшается температурный режим промерзающих черно­земов сибирских фаций. Соответственно сокращается набор куль­тур, возрастает роль более ранних сортов.

Богатство черноземов биогенными элементами и высокая био­логическая активность почвы определяют в той или иной мере благоприятный режим питания растений. Черноземы характери­зуются большими запасами азота и высокой нитрификационной способностью. Довольно велики в черноземах запасы фосфора (0.15...0.35 %).

Задача

Определить запас продуктивной влаги в мм, если максимальная гигроскопическая влажность равна 8 %, плотность почвы 1,22 г/см3, ППВ - 30%, полная влагоёмкость почвы 44 %. мощность слоя 0 - 25 см

Решение:

ВЗ=1,5*МГ=1,5*8=12%

ЗПВ=(ППВ – ВЗ) *dv*h

ЗПВ=(30-12)*1,22*25=549м3/га или 55мм

Ответ: запас продуктивной влаги в слое= 55мм.