Характеристика и морфология дерново-подзолистых почв

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Характеристика дерново-подзолистых почв

Дерново-подзолистые почвы являются подтипом в типе подзолистых почв, но по своим свойствам и развитию дернового процесса могут рассматриваться как самостоятельный тип.

Дерново-подзолистые почвы развиваются под воздействием подзолистого и дернового процессов. В верхней части профиля они имеют гумусово-элювиальный (дерновый) горизонт, образовавшийся в результате дернового процесса, ниже - подзолистый горизонт, сформировавшийся под влиянием подзолистого процесса. Эти почвы характеризуются небольшой мощностью дернового горизонта, низким содержанием гумуса и питательных веществ, кислой реакцией и наличием малоплодородного подзолистого горизонта. Встречаются дерново-подзолистые почвы преимущественно в южных районах европейской и азиатской части таежно-лесной зоны, образуя подзону дерново-подзолистых почв. Площадь дерново-подзолистых почв 185 млн. га.

1.1 Климат

Климат определяет поступление лучистой энергии солнца, тепла и влаги на земную поверхность, в результате создается определенный гидротермический режим почв. Следовательно, от климата зависят условия жизни биологического фактора почвообразования, а также направление и скорость биологических и абиотических процессов. Климат характеризуется комплексом показателей, но для понимания процессов почвообразования в почвоведении используют только некоторые: годовое количество осадков, коэффициент увлажнения почв, среднегодовую температуру воздуха, средние многолетние температуры января и июля, сумма среднесуточных температур воздуха за период с температурой выше 10С, продолжительность этого периода, длина вегетационного периода. Учитывая важность гидротермического режима для почвообразования, иногда целесообразно подразделять климат на группы не по комплексу показателей, а только по температурным условиям или особенностям увлажнения почв Климатические показатели имеют зональную (поясную) изменчивость, что предопределило образование на земном шаре растительных и почвенных зон. Однако в каждой почвенно-климатической зоне кроме преобладающих типов почв встречаются также и другие почвы, что определяется в большой степени неодинаковым гидротермическим режимом почв разных территорий одной и той же климатической зоны, оказывающим влияние на формирование биоценозов и течение почвенных процессов. Например, это связано с рельефом, который перераспределяет тепло и воду. Нижние части склонов всегда больше увлажнены, а склоны южной экспозиции получают больше солнечного тепла. Песчаные почвы прогреваются быстрее и глубже, чем глинистые; нагреваемость почв и пород зависит от их окраски. Некоторые климатические воздействия способствуют развитию водной и ветровой эрозии почв и пород: интенсивно выпадающие осадки в теплое время, интенсивное весеннее снеготаяние, наличие периодов без осадков с активным испарением влаги из почвы и сильными ветрами.

Для климатических показателей характерна динамичность в течение суток, недели, месяца, года, а это определяет динамичность протекающих в почвах процессов и влияет на эволюцию почв. Ученые обратили внимание на выраженность вековых природных климатических циклов с нарастающими к концу века возмущениями климата: бури, засухи, наводнения и т.д. Происходят также медленные глобальные изменения климата в течение десятков тысяч лет.

Климат таежно-луговой зоны умеренно холодный и достаточно влажный, но здесь надо учитывать протяженность этой зоны, соответственно климатические условия очень разнообразны. Климат южной тайги более дифференцирован с запада на восток. Годовое количество осадков на европейской части колеблется в пределах 500-700 мм, на азиатской - 350-500 мм. Максимум выпадения осадков приходится на вторую половину лета (июль август), минимум - на зиму. В европейской части средняя годовая температура около +4С в Сибири ниже 0С. Продолжительность безморозного периода- 3.5-5 месяцев. Для европейской части лесной зоны большое влияние на климат оказывают циклоны, периодически приходящие с запада, со стороны Атлантического океана (появление прохладных, облачных и дождливых дней летом и оттепелей со снегопадами зимой). В восточных частях зоны погода более устойчива и климат приобретает континентальный характер.

Умеренная температура данной области исключает возможность интенсивного испарения следовательно осадки превышают и испаряемость Ку 1.0-1.3. Таким образом, большая часть атмосферных осадков попадает в почву и развитие почв происходит в условиях их систематического увлажнения - водный режим промывного типа. Это условие является одним из основных для развития в почвах подзолообразовательного процесса.

1.2 Рельеф

Главная роль рельефа заключается в том, что он перераспределяет воду и тепло. Склоны южной экспозиции являются наиболее теплыми и сухими, им следует отдавать предпочтение при выборе участков под сады. На южных склонах почвы раньше поспевают для обработки и посева сельскохозяйственных культур, глубже прогреваются, лучше освещаются солнцем. В результате меньшей влажности почв южных склонов впитывание дождевой воды ими идет хуже, чем на склонах других экспозиций. Такие почвы больше подвергаются водной эрозии. Нижние части склонов переувлажняются за счет стекания талых и дождевых вод.

Перераспределение склонами атмосферной влаги и тепла вызывает изменения пищевого, воздушного, окислительно-восстановительного, солевого и других режимов. Создаются неодинаковые условия для жизнедеятельности биоценозов, синтеза и разложения органического вещества. Поэтому на разных элементах рельефа формируются различные по свойствам почвы. Следует заметить, что глубина нахождения грунтовых вод больше зависит от геологического строения осадочных пород, чем от рельефа. Поэтому вызывает удивление, что на повышенных элементах рельефа грунтовые воды оказываются иногда ближе к поверхности.

В почвоведении различают три группы форм рельефа: макрорельеф, мезорельеф и микрорельеф.

Макрорельеф. Характеризует общий облик большой территории: равнина (волнистая, увалистая, холмистая), горный рельеф. Макрорельеф сформировался в основном в результате тектонических процессов земной коры. Но в последующее время под воздействием экзогенных факторов и явлений получил характерные очертания: ледниковый рельеф, эрозионный рельеф.

Мезорельеф. Под ним понимают рельефные образования, из которых складывается макрорельеф: холмы, увалы, балки, долины рек и т. д. Они возникли под влиянием небольших тектонических поднятий и последующего длительного разрушения и переотложения осадочных обломочных пород ветром, дождевыми, талыми, речными, ледниковыми водами и другими факторами переноса и переотложения пород. В результате произошло общее выравнивание рельефа.

Микрорельеф. Характеризуется небольшими относительными колебаниями почвенной поверхности большей частью в пределах 5--15 см. Площадь микропонижений и микроповышений может быть от 0,5 до нескольких сотен квадратных метров. В лесной зоне микроповышения формируются у прикорневой зоны деревьев в результате накопления органической и минеральной массы. Микрорельеф может образоваться в результате криогенных явлений, сноса верхних горизонтов почв и пород в местах водотоков талых и дождевых вод, карстовых и оползневых явлений и т.д. На микропонижениях пахотных земель в результате переувлажнения сельскохозяйственные растения часто подвергаются вымоканию, а покрытые ледяной коркой -- выпреванию на микроповышениях, слабо покрытых снегом, вымерзают в периоды низких зимних температур.

Перераспределение осадков по склонам и глубина нахождения почвенно-грунтовых вод приводят к образованию разных по режиму увлажнения почв с соответствующими для них признаками.

Почвы автоморфного ряда переувлажнения не испытывают; в их профиле отсутствуют новообразования, связанные с развитием восстановительных процессов. Уровень почвенно-грунтовых вод у автоморфных суглинистых и глинистых почв ниже 4--6 м; капиллярная кайма не достигает почвенного слоя.

Почвы полугидроморфного ряда испытывают периодическое переувлажнение делювиальными водами; уровень почвенно-грунтовых вод высокий. Капиллярная кайма поднимается в почвенный слой и влияет на развитие восстановительных процессов; в верхнем слое почв повышенное содержание органического вещества; в профиле могут встречаться глееватые и ржавые пятна.

Почвы гидроморфного ряда находятся длительное время под воздействием избыточного поверхностного и грунтового увлажнений с развитием отчетливых восстановительных процессов по всему профилю с образованием торфа (или перегнойной органической массы) и глея.

При развитии некоторых форм рельефа (образование оврагов, врезание долин рек в осадочные обломочные горные породы при понижении базиса эрозии и т.д.) может произойти естественное дренажирование территорий, сопровождаемое понижением уровня почвенно-грунтовых вод. В результате в почвах изменяется направление почвообразовательного процесса. В качестве примера можно привести образование серых лесных почв в восточных регионах европейской части России из дерново-глеевых почв.

Европейская часть зоны представлена расчлененными равнинами (чередование конечно - моренных гряд с плоскими моренными равнинами). В пределах Русской равнины и Печорской равнины, преобладает ледниковый и водно-ледниковый аккумулятивный рельеф.

Равнинный фон разнообразится местами незначительной волнистостью и бугристостью, местами же довольно сильной холмистостью, а также расчлененностью долинами рек и речек, русла которых часто прорезают всю толщу четвертичных наносов и углубляются в коренные породы более древнего, происхождения.

Аллювиальные равнины (Ярославско-Костромская, Марийская) слабо расчленены и сложены аллювиальными отложениями. В Карелии и на Кольском полуострове распространен сельговый рельеф с амплитудой относительных колебаний 100-200 м. Для возвышенностей (Валдайская, Смоленско-Московская, Северные Увалы) характерен эрозионный тип рельефа с различной степенью расчленения. Абсолютные высоты достигают 300-450 м. Низменности (Верхневолжская, Мещерская и др.) характеризуются слаборасчлененными плоскими и слабоволнистыми равнинами с высотами 100-150 м, с обширными заболоченными массивами и большим количеством мелких озер.

Западно-Сибирская низменность характеризуется плоскоравнинным слаборасчлененным рельефом с пониженной дренированностью водораздельных пространств, высоким уровнем грунтовых вод и сильной заболоченностью территории. Почвообразующие породы представлены моренными и водно-ледниковыми отложениями, а на юге - лессовидными суглинками и глинами.

К востоку от р. Енисей таежно-лесная зона находится в области Средне-Сибирского плоскогорья и горных систем Восточной Сибири и Дальнего Востока. Вся эта территория имеет сложное геологическое строение и преимущественно горный рельеф.

1.3 Растительность

Изменения в материнских породах в результате процессов почвообразования происходили по-разному в зависимости от состава произрастающей растительности, минералогического состава и свойств самой материнской породы, количества выпадающих осадков, положения породы по рельефу и т.д. Эти условия почвообразования, влияющие на скорость почвенных процессов и их результативность, выраженную в уровне плодородия почв, по предложению В.В. Докучаева называют факторами почвообразования. К ним относятся растительность и животные организмы, материнская порода, климат, рельеф и возраст почв (продолжительность и скорость почвообразования). Кроме этих пяти факторов имеется еще шестой особый фактор -- производственная деятельность человека.

Главными группами живых организмов этого биологического фактора почвообразования являются древесная и травянистая растительность, мхи, лишайники и водоросли, микроорганизмы (бактерии, грибы, актиномицеты), простейшие, насекомые, беспозвоночные и позвоночные животные.

В каждой природной зоне в естественных условиях установились определенные комбинации этих организмов, называемые биологическими ценозами. Первостепенная роль в накоплении биомассы в биологических ценозах, а также в почвообразовании принадлежит растениям, поэтому В.Р. Вильяме назвал природные биоценозы растительными формациями. Он различал деревянистые формации (таежные хвойные леса, широколиственные леса, влажные субтропические леса и др.). Деревянисто-травянистые формации (ксерофитные леса, саванны и др.), травянистые формации (суходольные и заболоченные луга умеренного пояса, представленные характерными ассоциациями растений, травянистые прерии, степи и т.д.). Пустынные формации и лишайниково-моховые (тундры, верховые болота и др.) биомассы.

От состава и деятельности организмов, входящих в растительные формации, зависит общая масса создаваемого ими органического вещества. От характера поступления растительных остатков в почву (в лесных ценозах в основном на почву сверху, а в травянистых--в верхние слои почвы), зольного состава растительных остатков. Степени биогенности почв, качественного состава микрофлоры (с учетом влияния других факторов почвообразования) зависят направление процессов гумусообразования, содержание гумуса в почвах, его качественный состав, формирование разной мощности гумусовых горизонтов и, в конечном счете, образование разных типов почв, отличающихся агрономическими свойствами. В связи с этим в почвообразовании синтез и разрушение органического вещества в почве называют сущностью почвообразовательного процесса.

В состав биоценозов входят почвенные водоросли. Они, так же как и высшие растения, являются продуцентами органического вещества, но их продуктивность гораздо ниже. Водоросли встречаются в почвах всех природных зон. Их численность и биомасса варьируют в зависимости от влажности, условий освещения и солевого режима даже в одной и той же почве. Количество клеток водорослей в 1 г почвы составляет от 5 тыс. до 1,5 млн., биомасса в слое 0--10 см иногда может достигать сотен килограммов на гектар, а годовая продукция органической массы от 50 до 1500 кг/га. Масса водорослей, преобразованная живым населением почв, входит в состав органического вещества почв. Водоросли оказывают влияние на накопление азота, режим кислорода и С02 в почвенном воздухе, структуру почв. В различных биоценозах установился определенный микробиологический комплекс, характеризующийся количественным и качественным составом микрофлоры (бактерий, грибов и актиномицетов).

Общее количество микроорганизмов в почвах измеряется десятками и сотнями миллионов, достигая 2--3 млрд. на 1 г окультуренных почв. Масса микроорганизмов составляет от 3 до 7 т/га, или 1--2 т/га сухого вещества. Во всех почвах всегда преобладают бактерии. В почвах под лесом подавлена жизнедеятельность азотфиксирующих и нитрифицирующих бактерий, снижена активность бактерий, разлагающих клетчатку. Наибольшее количество микроорганизмов находится в прикорневой зоне (ризосфере) растений и в верхних горизонтах почв, что зависит от содержания органического вещества. Активность микроорганизмов имеет сезонную динамичность в связи с изменяющимся поступлением в почвы тепла и влаги.

В жизни почв определенную роль играют лишайники. Это симбиотические организмы, тело которых состоит из двух компонентов -- грибного и водорослевого. Для почвоведения особый интерес представляют две экологические группы лишайников: напочвенные и наскальные. Напочвенные лишайники не выдерживают конкуренции с высшими растениями и редко встречаются на плодородных почвах. Поэтому они обычны на песках, в тундрах, полупустынях, на торфяниках. Лишайники особенно обильно развиваются в сухих сосняках, образуя сплошной покров. Наскальные группы представлены в основном видами накипных форм. При почвообразовании лишайники оказывают на минеральные массы пород как физическое, так и химическое воздействие. Они образуют сложные органические кислоты, главным образом полифенольного ряда, обладающие хелатирующими свойствами, связывающими катионы выветривающихся минералов.

Дерново-подзолистые почвы это почвы области южной тайги и таежно-лесной зоны, характеризуются наиболее широким распространением в России (около 15%) и Белоруссии (более 45,1% территории). Растительность южной тайги представлена смешанными хвойно-широколиственными лесами с богатым травянистым покровом. Основные лесообразующие породы - лиственница, сосна, ель, реже береза белая, сосна. Наряду с чистыми лиственничниками и сосняками широкое распространение получают лиственнично-сосново-белоберезовые древостои. Так же здесь преобладают сосново-лиственнично-дубовые леса, в составе которых растут лиственница, дуб, сосна, береза белая, черная и желтая. В поймах рек произрастают: бархат амурский, ильм, клены, липа, ива, встречается лимонник и виноград. Очень богат и разнообразен травянистый покров. Большую часть его составляют: зеленчук, медуница, копытень, сныть, ясменник душистый и другие растения, характерные для широколиственных лесов. Виды кустарников: можжевельник, жимолость, смородина, кустарничков: черника, брусника и трав: кислица, грушанка, немногочисленны. Ежегодный опад составляет 5-6 т/га. Значительная часть опада поступает в форме корней в верхние слои почв. В южной тайге процесс разложения опада проходит более интенсивно, чем в северной и средней тайге. Запасы подстилки превышают величину ежегодного опада в 4-8 раз. С опадом в почвы поступает до 300кг/га зольных элементов и азота.

1.4 Почвообразующие породы

Горные породы, из которых формируется почва, называют почвообразующими, или материнскими.

Почвообразующая порода является материальной основой почвы и передает ей свой механический, минералогический и химический состав, а также физические, химические, физико-химические свойства, которые в дальнейшем постепенно изменяются в различной степени под воздействием почвообразовательного процесса.

Почвообразующие породы различаются по происхождению, составу, строению и свойствам.

Твердая Оболочка Земли, или литосфера, состоит из магматических, метаморфических и осадочных пород.

Магматические, или изверженные, породы образовались из силикатных расплавов (магма), застывших в глубине земной коры (породы глубинные - интрузивные). Или из магмы, излившейся на поверхность Земли (породы излившиеся - эффузивные). Эти породы имеют кристаллическое или скрытокристаллическое строение, преимущественно плотное сложение, поэтому широко известно и другое их название - массивно кристаллические (граниты, пегматиты, дуниты и др.). Магматические породы составляют 95% общей массы пород, слагающих литосферу, однако почвообразующими являются лишь в редких случаях, главным образом в горных областях.

Метаморфические породы - вторичные массивно кристаллические породы, образовавшиеся из магматических или осадочных пород в недрах земли в результате глубоких превращений (сланцы, гнейсы). Их значение в почвообразовании также мало. Основная поверхность земли покрыта осадочными породами.

Осадочные породы - отложения продуктов выветривания массивно кристаллических пород или остатков различных организмов. Они подразделяются на обломочные, химические осадки и биогенные. Среди осадочных пород химического и биогенного происхождения важную роль в почвообразовании играют карбонатные отложения - известняки, мергели, доломиты, мел.

Древние осадочные породы, образованные в дочетвертичный период, со временем утратили рыхлость, пористость и являются преимущественно плотными породами.

Древние осадочные породы и массивнокристаллические объединяют по возрасту в одну группу дочетвертичных или коренных, пород. Молодые осадочные породы сформировались в четвертичный период в результате выветривания коренных пород и переотложения продуктов их разрушения водой, ветром, льдом. Их образование продолжается и в настоящее время. В отличие от плотных коренных пород они характеризуются благоприятными для почвообразования свойствами: рыхлым сложением, пористостью, водопроницаемостью, водоудерживающей и поглотительной способностью.

Формирование почвообразующих пород связано с процессами выветривания горных пород и переносом и переотложением продуктов выветривания.

К главным почвообразующим породам относятся рыхлые осадочные породы. На них почти повсеместно развиваются почвы.

В зависимости от генезиса, условий формирования четвертичные осадочные породы характеризуются различным составом, строением, сложением и свойствами, что существенно отражается на почвообразовании и плодородии формирующихся почв.

Элювиальные породы, или элювий, - продукты выветривания коренных пород, оставшиеся на месте образования. Элювий формируется в горных областях и на равнинных плато. В зависимости от свойств исходной породы, климатических условий и рельефа элювий отличается большим разнообразием по составу и мощностью. Для элювия характерны тесная связь с исходной породой, постепенный переход от рыхлого мелкоземистого материала к плотной породе.

Значение элювиальных пород в почвообразовании определяется их свойствами. На элювии карбонатных пород и Нечерноземной зоне формируются плодородные дерновые почвы. На маломощном элювии почвы отличаются щебеночным составом.

Делювиальными породами, или делювием, называются наносы, отложенные на склонах дождевыми и талыми водами. Делювий откладывается в виде пологого шлейфа. В вершине шлейфа часто накапливается грубый материал, иногда обломочный, а в конце шлейфа - пылеватый, глинистый. Плоскостной склоновый сток формирует делювиальные наносы с наибольшей мощностью у основания склона, где движение воды замедляется и материал оседает.

Для делювия характерны относительная сортированность и хорошо выраженная слоистость. Встречаются несортированные и неслоистые наносы. По составу делювий разнообразен.

Пролювий формируется в горных странах, у подножия гор в результате деятельности временных водных и селевых потоков значительной силы. Пролювий характеризуется плохой сортированностью включением крупнообломочного материала.

Аллювиальные породы, или аллювий, представляют собой осадки, отложенные при разливе рек (пойменный аллювий). К аллювиальным породам относятся также донные отложения рек (русловый аллювий).

Озерные отложения выполняют понижения древнего рельефа, отличаются глинистостью и слоистостью.

Ледниковые, или моренные, отложения - продукты выветривания различных пород, перемещенные и отложенные ледником. Для морен характерны следующие особенности: несортированность, неоднородный механический состав, наличие валунов, обогащенность песчаными фракциями, красно-бурая, реже желто-бурая и другая окраска.

Флювиогляциальные, или водно-ледниковые, отложения связаны с деятельностью мощных ледниковых потоков. Вытекая из-под ледника, они перемещали моренный материал и переоткладывали его за краем ледника.

Покровные суглинки распространены в зоне ледниковых отложений и рассматриваются как отложения мелководных приледниковых разливов талых вод. Для них характерно покровное залегание на морене, откуда и произошло их название.

Лёссы и Лёссовидные суглинки имеют различный генезис. Их общими чертами являются палевая или буровато-палевая окраска, карбонатность, пылевато-суглинистый механический состав с преобладанием крупнопылеватой фракции(0,05-0,01 мм), мучнистость, пористость, рыхлое сложение, микроагрегированность, хорошая водопроницаемость.

Эоловые отложения образуются в результате аккумулятивной деятельности ветра, которая проявляется особенно интенсивно в пустынях. К эоловым отложениям относятся сортированные песчаные наносы, которые откладываются недалеко от областей дефляции. Эти наносы образуют особые формы рельефа - бугры, дюны, барханы.

Морские отложения формируются в результате перемещения береговой линии морей, явлений трансгрессии и регрессии, которые неоднократно наблюдались в четвертичный период.

Роль почвообразующих пород в почвообразовании определяется тем, что они в значительной степени влияют на состав, свойства формирующихся из них почв. Это, в свою очередь, сказывается на скорости преобразования минеральной массы при почвообразовании, закреплении образующихся органических веществ и т.п.

Среди дерново-подзолистых почв выделяют 4 подтипа: а) собственно дерново-подзолистые (беловатые); б) дерново-палево-подзолистые; в) дерново-подзолистые эродированные; г) дерново-подзолистые окультуренные.

Состав, свойства почв - дерново-подзолистых - в значительной степени определяются характером почвообразующей породы, на которой они формируются.

В республике получили распространение следующие роды дерново-подзолистых почв: а) на глинах и тяжелых суглинках; б) на лессах и лессовидных суглинках; в) на моренных суглинках; г) на супесях; д) на песках различного происхождения.

Дерново-подзолистые почвы на глинах и тяжелых суглинках занимают площадь около 90 тыс. га, из них 80% находятся на территории Витебской области (Верхнедвинский, Шарковщинский, Миорский районы).

Эти почвы в сравнении с другими имеют большие резервы минерального питания растений, но их водно-физические свойства неблагоприятные и требуют первоочередного улучшения. Они склонны к заболачиванию. Благоприятные условия для обработки и посева на них ограничиваются короткими сроками. К числу важнейших агротехнических мероприятий по оптимизации условий жизнедеятельности культурных растений необходимо отнести хорошую заправку почв органическими удобрениями и своевременную и правильную их обработку.

Дерново-палево-подзолистые почвы на лессах и лессовидных суглинках занимают 12,7% территории республики. Встречаются в основном Могилевской, Минской и Витебской области. Приурочены к высоким водораздельным плато.

Пахотный горизонт этих почв имеет палево-серую, а подзолистый - палевую окраску, что и нашло отражение в названии почв. Несмотря на некоторые отрицательные свойства (кислая реакция, мало гумуса, низкое количество фосфора и калия), дерново-палево-подзолистые почвы характеризуются самым высоким естественным плодородием среди дерново-подзолистых почв республики. По бонитировочной шкале их плодородие оценивается от 58 до 71 балла. Почвы на пылеватых суглинках и сами почвообразующие породы легко размываются (и промываются) водой, что ведет к образованию оврагов, котловин, микрозападин. Поэтому рациональное использование дерново-палево-подзолистых почв должно обязательно предусматривать проведение противоэрозионных мероприятий.

Дерново-подзолистые почвы на моренных суглинках распространены в районах конечно-моренных отложений в Витебской области и на севере Минской, отдельные участки этих почв встречаются и в других областях. Занимают около 8,5% территории Беларуси. Рельеф в границах размещения песчанисто-суглинистых почв холмисто-бугристый, местами - относительно пологоволнистый. Почвенный покров пестрый, комплексный: на небольших расстояниях изменяется оподзоленность, механический состав, степень смытости. Для этих почв свойственна мелкая контурность полей, завалуненность обломками кристаллических и известковых пород - характерная черта почв, сформировавшихся на моренных суглинках.

Внесение удобрений, известкование кислых почв, сбор валунов с полей, противоэрозионные мероприятия - все это необходимо учитывать при использовании дерново-подзолистых моренно-суглинистых почв.

Дерново-подзолистые почвы на супесях встречаются как отдельными участками, так и значительными территориями во всех областях. Около 35% площади сельскохозяйственных угодий республики расположены на супесчаных почвах. Супеси как почвообразующая порода на территории республики имеют малую мощность (от 20 до 100 см) и могут отличаться разным генезисом - водно-ледниковым, моренным, озерно-ледниковым. Обычно супеси в пределах почвенного профиля подстилаются с разной глубины песками, суглинками, глинами.

Естественное плодородие и водно-физические свойства супесчаных почв определяются мощностью супесей и характером подстилающей породы.

В случае, когда супеси подстилаются суглинком, то водно-воздушный и пищевой режим в почве складывается лучше, чем в случае подстилания супесей песком. Следует отметить, что почвы, развивающиеся на озерно-ледниковых пылеватых супесях, по причине большого количества мелкозема, тонкой капиллярности более плодородны, чем почвы, сформировавшиеся на моренных супесях. В повышении плодородия рассматриваемых почв приоритетное место занимают органические удобрения, выращивание сидератов.

Дерново-подзолистые почвы на песках встречаются во всех областях республики. Они могут развиваться на озерно-ледниковых, моренных и водно-ледниковых песках. Такие почвы распространены главным образом в северной, а также центральных частях республики - занимают 16,7% всех земель Беларуси. На юге республики преобладают почвы, формирующиеся на древних и современных аллювиальных мелкозернистых песках - таких почв около 9,5% территории республики.

Дерново-подзолистые песчаные почвы имеют слабо дифференцированный профиль - генетические горизонты плохо выражены, растянуты, переходы постепенные.

Песчаные почвы имеют неблагоприятный водный режим, и посевы часто страдают от засухи. Эти почвы мало содержат гумуса (<1%) и основных элементов питания растений. Чтобы получить хороший урожай, вносят большие дозы органических удобрений, а также минеральные удобрения, высевают люпин на зеленое удобрение. Если в профиле песчаных почв на глубине до 1 м залегает суглинок или грунтовые воды (с глубины 1,5-2,0 м - так называемые «мокрые» пески), то это обстоятельство благоприятствует улучшению плодородия песчаных почв. Почвы, развивающиеся на мощных песках, целесообразно использовать под лесопосадки.

1.5 Процессы, формирующие профиль дерново-подзолистых почв

Дерново-подзолистые почвы образуются под травянистыми или мохово-травянистыми лесами. 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. Это происходит также при сведении леса, когда на его месте возникают суходольные луга; в данном случае подзолистый процесс сменяется дерновым и из подзолистой почвы постепенно образуется дерново-подзолистая. Таким образом, дерново-подзолистые почвы могут образовываться в результате как попеременного, так и совместного воздействия подзолистого и дернового процессов. В.В. Пономарева рассматривает появление дернового и подзолистого горизонтов этих почв как единый синхронный процесс. По ее мнению, гумусовые вещества типа гуминовых кислот закрепляются в гумусовом горизонте, а их более подвижные и агрессивные фракции типа фульвокислот оподзоливают подгумусовый горизонт. В дифференциации профиля дерново-подзолистых почв определенное участие имеет процесс лессиважа, а в поверхностно-оглеенных - элювиально-глеевый процесс.

Дерновый процесс не получил активного развития, поэтому в горизонте А1 не накопилось большого количества гумуса и питательных для растений элементов. Под лесом создавались условия для формирования фульватного типа гумуса вследствие особенностей гумусообразования и недостатка зольных элементов. (Фульватный тип гумуса -- гумус, в составе которого преобладают фульвокислоты; отношение Сгк: Сфк < 1,0. Толковый словарь по почвоведению). Это повлияло на то, что в гумусовом горизонте не сформировалась агрономически ценная структура.

Даже при длительном развитии травянистой растительности под пологом леса в подзолистой почве обычно не накапливается большого количества гумуса и питательных веществ. Во-первых, это связано с тем, что дерновому процессу противостоит подзолистый, который хотя и слабо проявляется, но полностью не снимается под травянистыми или тем более под мохово-травянистыми лесами. Во-вторых, органические остатки травянистых растений, выросших на бедной подзолистой почве, содержат сравнительно мало зольных элементов и азота, кроме того, дополнительно обеззоливаются при промывании почвы осадками. Недостаток зольных элементов, азота, кальция и магния в самой почве и в органических остатках замедляет минерализацию последних микроорганизмами; образуются кислые подвижные гумусовые вещества. Лишь небольшая часть их закрепляется в почве биогенным кальцием, железом или глинистыми минералами. Поэтому в гумусово-аккумулятивном горизонте дерново-подзолистой почвы не накапливается больших количеств гумуса.

2. Морфология дерново-подзолистых почв

2.1 Строение почвенного профиля

дерновый подзолистый почвенный

Для дерново-подзолистых почв характерны резкое расчленение профиля на генетические горизонты, наличие в верхней части гумусо-элювиального горизонта. Образовавшегося в результате дернового процесса и нижерасположенного подзолистого горизонта (сформировавшегося под влиянием подзоло-образовательного процесса).

Дерново-подзолистые почвы характеризуются малой мощностью дернового горизонта, обедненностью верхней части профиля (горизонты А1 и А2) полуторными окислами и относительным обогащением кремнеземом, уплотненностью иллювиального горизонта, кислой и сильнокислой реакцией (рН солевой вытяжки 3,3-5,5). В составе поглощенных катионов имеются Са, Mg, Н и А1, причем на долю Н и А1 приходится значительная часть, поэтому верхние горизонты не насыщены основаниями (насыщенность основаниями редко превышает 50%). Обменные основания представлены в основном кальцием, меньше магнием. Эти почвы бедны азотом и фосфором. Но по сравнению с подзолистыми почвами верхний слой богаче гумусом, обладает большей влагоемкостью, нередко хорошо выраженной структурой. При распашке и введении в культуру они более плодородны, чем подзолистые почвы.

Дерново-подзолистые почвы имеют следующее строение: Ао - лесная подстилка мощностью 3...7 см из растительных остатков различной степени разложения, бурой или коричневато-бурой окраски; АОА1 - переходный органо-минеральный горизонт мощностью 1...2 см, серовато-коричневый; А1 - гумусово-элювиальный горизонт (3...20 см и более), в основном от светло-серой до серой, редко темновато-серой окраски, плохо выраженной непрочной мелкокомковатой, комковато-порошистой или порошистой структуры, внизу структура листоватая; горизонт рыхлый, содержит много корней растений; переход отчетливый; А1A2 - переходый элювиально аккумулятивный горизонт (5...10 см), белесовато-светло-серый или серый, порошистый или неяснослоистый, иногда непрочно мелкокомковато-порошистый, рыхлый, содержит корни растений; переход ясный или резкий; А2 - подзолистый (элювиальный) горизонт мощностью от 1...2 до 20...30 см, белесый или бе-лесовато-светло-серый с палевым оттенком, листовато-пластинчатый или плитчатый, с тонкой чешуйчатостью, а в песчаных почвах бесструктурный, с неоформленными железистыми пятнами в нижней части, содержит мало корней растений; переход неровный, извилистый, языковатый; А2В - оподзоленный иллювиальный горизонт мощностью 10...15 см, пестроокрашенный, преимущественно буроватый и буровато-белесый, непрочный ком-ковато-мелкоореховатый или ореховато-плитчатый, с обильной белесой кремнеземистой присыпкой, уплотненный, с железистыми пятнами, единично встречаются корни; переход ясный; В1 - иллювиальный подгоризонт (20...40 см), коричневато-бурый, бурый или красно-бурый, с частыми пятнами, иногда затеками белесой кремнеземистой присыпки, ореховато-комковатый, с белесой присыпкой SiO2 и коричневатыми пленками на поверхности структурных отдельностей, плотный, содержит мелкие железо-марганцевые ортштейны, самый тяжелый по гранулометрическому составу, единично встречаются корни; переход постепенный; В2 иллювиальный подгоризонт (25...40 см и более), темно-бурый, менее плотный, ореховато-комковатый или ореховато-призматический, с хорошо выраженными коричневатыми пленками наповерхности структурных отдельностей, меньшим количеством кремнеземистой присыпки; переход постепенный; ВС - переходный к почвообразующей породе горизонт, светло-коричневый или буроватый, плоскокрупнокомковатый, плотный; переход постепенный; С - почвообразующая порода, в основном светло-бурая, плотная, преимущественно суглинистая, реже глинистая и песчаная.

Рисунок 1. Строение почвенного профиля дерново-подзолистой почвы

2.2 Минералогический состав

Кремний -- определяется содержанием в почве кварца и в меньшей степени первичных и вторичных силикатов и алюмосиликатов. В ряде случаев присутствует и в больших количествах аморфный кремнезем в виде опала или халцедона. Генезис и накопление которых в почве связаны с биогенными (опаловые фитолитарии, панцири диатомовых водорослей) или гидрогенными (окремнение) процессами. Валовое содержание Si02 колеблется от 40 до 70 % в глинистых почвах и до 90--98 % в песчаных.

Алюминий -- обусловлен присутствием полевых шпатов, глинистых минералов и других богатых алюминием первичных минералов, например слюд, эпидотов, граната, корунда. В почве может содержаться и свободный глинозем в виде бёмита, гидраргилита в аморфной или кристаллической форме. Валовое содержание А1203 в почвах обычно колеблется от 1--2 до 15--20%, а в ферраллитных почвах тропиков и бокситах может превышать 40%.

Железо -- присутствует в почвах в составе первичных и вторичных минералов как компонент магнетита, гематита, глауконита, роговых обманок, биотита, хлоритов, глинистых минералов, минералов группы оксидов железа. Много в почвах и аморфных соединений железа (гетит, гидрогетит и др.). Валовое содержание Fe203 колеблется в очень широких пределах -- от 0,5--1% в кварцево-песчаных почвах и 3--5% в почвах на лессах до 8--10% на элювии плотных ферромагнезиальных пород и 20--50% в ферраллитных почвах и латеритах тропиков. Наблюдаются и железистые конкреции и слои.

Соединения железа в почве представлены в следующих формах:

- силикатное железо, входящее в состав кристаллических решеток первичных минералов и вторичных (глинистых) минералов;

- несиликатное (свободное) железо: окристаллизованное (слабо или сильно) оксидов и гидрооксидов. Аморфных соединений (железистых и гумусово-железистых); подвижных соединений (обменных и водно-растворимых).

Кальций -- содержание СаО в бескарбонатных суглинистых почвах составляет 1--3% и определяется присутствием глинистых минералов тонкодисперсных фракций, а также гумусом и органическими остатками, в связи с чем наблюдается тенденция к биогенному обогащению кальцием верхней части профиля. Кальций содержится также в обломках карбонатных пород.

В почвах сухостепной и аридной зон в процессе почвообразования идет накопление вторичного кальцита или гипса. Много кальция аккумулируется в почвах гидрогенным путем вплоть до образования известковых или гипсовых кор.

Магний -- по содержанию близок к СаО, что обусловлено присутствием монтмориллонита, вермикулита, хлорита. В крупных фракциях магний сосредоточен в обломках доломитов, роговых обманок, пироксенах. В почвах аридной зоны много магния аккумулируется при засолении почв в виде хлоридов и сульфатов.

Калий -- содержание К20 в почвах составляет 2--3%. Он присутствует в тонкодисперсных фракциях, особенно в гидрослюдах, а также в составе первичных минералов -- биотита, мусковита, калиевых полевых шпатов. Калий -- чрезвычайно необходимый для растений элемент.

Натрий -- содержание Na20 в почвах составляет около 1--3%, преимущественно в натриисодержащих полевых шпатах. В аридных почвах натрий присутствует в основном в виде хлоридов. Дефицита натрия в почвах, как правило, не наблюдается, но его избыток обусловливает неблагоприятные физические свойства почв.

Титан, марганец и сера -- присутствуют в почвах в ограниченном количестве.

Углерод, азот, фосфор -- важнейшие органогены. Углерод сосредоточен главным образом в гумусе, а также в органических остатках и карбонатах. Азот также связан с гумусом и наряду с фосфором играет очень важную роль в плодородии почв. В почвах, как правило, наблюдается дефицит фосфора, его валовое количество незначительно и в основном его содержат гумус и органические остатки.

Микроэлементы -- никель, кобальт, цинк, медь, свинец, литий и др. -- присутствуют в почвах в небольших количествах. Однако дефицит или избыток любого из них негативно отражается на выращиваемых сельскохозяйственных культурах.

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 другие первичные минералы. По Н.И. Горбунову, в илистой (<0,001 мм) фракции почв, образовавшихся на моренных и покровных суглинках. Наиболее характерными высокодисперсными минералами являются гидрослюды, вермикулит, минералы монтмориллонитовой группы, несиликатные аморфные полуторные окислы. Иногда присутствует небольшая примесь каолинита, кварца, редко гетита, гиббсита. 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. Из сопутствующих минералов встречаются аморфные полутораокиси, кварц.

2.3 Структура

Под структурой почвы понимают совокупность отдельностей, или агрегатов, различных по величине, форме, прочности и связности. Структурная отдельность - агрегат -- состоит из первичных частиц (механических элементов), или микроагрегатов, соединенных друг с другом в результате коагуляции коллоидов, склеивания, слипания. Способность почвы распадаться на структурные отдельности, или агрегаты, называется её структурностью.

Процесс структурообраэования заключается в том, что отдельные глинистые и пылеватые частицы под влиянием коллоидов образуют почвенные агрегаты. Особую роль в этом процессе играю органические коллоиды, т. е. гумус, образованный в результат разложения растительных остатков. В структурообраэовании участвуют и минеральные коллоиды при Их взаимодействии с органическими коллоидами.

По мнению В. P. Вильямса, создание прочной комковато структуры связано с многолетними элаковыми и бобовыми трава ми. Корневые системы этих трав, пронизывая массу распыленно почвы, превращают ее в комочки. Затем корневые остатки разлагаются, а образовавшийся перегной скрепляет комочки и превращает их в водопрочные агрегаты. Внесение навоза, торфа, компостов и других органических веществ способствует улучшению структуры почвы.

В процессе обработки почвы комковатая структура разрушается, почва становится бесструктурной и распыленной. Структура разрушается под воздействием различных процессов. Так, под влиянием аэробных бактерий происходит минерализация органического вещества, цементирующего структурные отдельности.

Дерново-подзолистые почвы относятся к почвам со слабо выраженной структурой. Данные почвы имеют комковато-порошистую структуру, однако большинство их характеризуется маломощностью перегнойного горизонта, обедненностью органическими и минеральными соединениями, кислой реакцией, слабой структурностью и недостаточной аэрацией. Структура у дерново-подзолистых почв мобильная, она не только создается, но и разрушается от действия осадков, частой и несвоевременной обработки, особенно переувлажненных и сухих почв, выпаса скота, усиленной минерализации гумуса и т.д. Чтобы улучшить структуру дерново-подзолистых почв, в первую очередь необходимо обогащать их органическим веществом, гумусом, коллоидами и кальцием. Кроме того, важную роль играют растения, биологические и химические процессы и физический режим почвы.

Размещено на Allbest.ru