Вопрос 65. Подзолистые почвы, распространение, генезис, классификация, строение почвенного профиля, свойства, сельскохозяйственное использование.

Распространение. Подзолистые почвы - типичные почвы хвойных, или северных («бореальных»), лесов, сформировавшиеся на бескарбонатных породах вследствие развития подзолистого процесса. Название их происходит от слов «под» и «зола» и появилось, видимо, от русских крестьян, обнаруживавших при вспахивании слой, напоминавший золу. Эти почвы формируются в сырых и холодных местностях.

Как известно, подзолистые почвы превалируют на территории РФ. Они занимают площадь около 7 000 000 км2, такой тип почв - это около 38 процентов территории.

Подзолистые почвы представлены такими подтипами:

- подзолистый подтип (характерен для среднетаежных хвойных лесов; они предполагают наличие мохового и мохово-кустарникового покрова),

- глееподзолистый тип (формируется на территории северной тайги; он характерен для хвойных и смешанных лесов; этот тип предполагает обязательное наличие мохового и лишайниково-кустарникового покрова;

- дерново-подзолистый тип (встречается в южной части тайги; он является отличной основой для хвойных широколиственных, хвойных мелколиственных, сосново-лиственных, мохово-травянистых и травянистых лесов).

Возможны межзональные вкрапления этих подтипов, связанные с локальными особенностями почвообразования. Описаны субтропические и тропические подзолистые почвы в бассейне Амазонки, в тропиках Азии и Африки. В зависимости от характера материнской породы и некоторых особенностей современного и реликтового почвообразования подтипы подзолистых почв подразделяют на роды и виды.

Климат. Подзолистые почвы представляют собой большую группу кислых почв, формирующихся в условиях промывного водного режима при сезонном промораживании на суглинистых моренах, покровных суглинках, суглинистых делювиальных и элювиально-делювиальных отложениях кислых пород. Для формирования почв характерно периодическое переувлажнение верхней части профиля весной при снеготаянии и осенью перед установкой снежного покрова.

Главная особенность климата, определяющая формирование подзолистых почв, - преобладание количества осадков над их испарением. Количество осадков в разных частях территории непостоянно: в Европейской части их выпадает около 600 мм в год, в Западной Сибири - 425-565, от Енисея до Станового хребта - 140-240; на Амуре количество осадков возрастает до 500 мм, 85-95% выпадает с апреля по ноябрь.

Рельеф. Территория распространения подзолистых почв в России делится на равнинную и плоскогорную части, границей между которыми служит Енисей; на формирование поверхности равнинных территорий существенное влияние оказала ледниковая деятельность. Европейская часть территории расположена в пределах Русской равнины, где на общем равнинном фоне встречаются возвышенные (290-460 м над уровнем моря) и пониженные (100-150 м над уровнем моря) пространства. Рельеф первых имеет холмисто-волнистый характер с грядами и холмами, резко расчлененными речными долинами, балками и оврагами. Рельеф вторых расчленен мало, поверхности слабоволнисты, с большим количеством мелких озер и обширными заболоченными массивами. На восток от Енисея Среднесибирское плоскогорье сменяется Центрально-Якутской низменностью. Далее к востоку простираются горные сооружения Восточной Сибири со сложным рельефом. На Дальнем Востоке горные хребты чередуются с обширными участками равнин и низменностей, к которым приурочены основные массивы сельскохозяйственных угодий.

Растительность представлена формациями: древесной - лесной и травянистой - луговой и болотной. В состав преобладающей - лесной - входят таежные, преимущественно хвойные, леса.

По составу их можно разделить на ряд типов:

- Смешанные хвойно-широколиственные леса европейского типа; лесообразующими породами здесь являются ель и сосна, к которым в различных соотношениях примешиваются дуб, клен, липа. Распространены от западных границ до Урала.

- Хвойные леса из европейской ели распространены к северу от смешанных лесов до южной границы тундры.

- Хвойные леса из европейской ели с примесью сибирских пород - лиственницы, пихты, а ближе к Уралу - и кедра.

- Западносибирские хвойные леса из сибирской ели, кедра, пихты, покрывающие Западно - Сибирскую низменность до Енисея.

- Восточносибирские хвойные леса, распространенные почти до Охотского моря. До Байкала господствует лиственница сибирская, сменяющаяся восточнее лиственницей даурской.

- Хвойные леса охотского типа с преобладанием аянской ели распространены на побережье Охотского моря, в Приморье, на Камчатке и Сахалина.

- Смешанные леса уссурийского типа занимают бассейн нижнего Амура и Уссури. Они составлены хвойными (корейский кедр, цельнолистная пихта) и лиственными породами (желтая береза, амурская липа, амурское пробковое дерево, актинидия, лиана).

- Горные хвойные леса алтайско-саянского типа с преобладанием сибирских видов пихты, кедра, лиственницы и сосны.

Состав и качество лесов изменяются с севера на юг, образуя подзоны северной, средней и южной тайги. Травянистая растительная формация представлена луговой, лугово-болотной и болотной растительностью.

Почвообразующие породы. Образование подзолистых почв связано с развитием подзолистого процесса и элювиально-глеевого процесса. Основными почвообразующими породами на европейской части территории Россиии являются:

- моренные отложения, бескарбонатные и карбонатные, разного механического состава, главным образом в пределах Валдайского оледенения;

- покровные суглинки и глины и лёссовидные карбонатные легкие и средние суглинки - в центральных и южных районах;

- водно-ледниковые песчаные и супесчаные отложения Полесско-Днепровской, Верхне-Волжской низменностей;

- древнеаллювиальные, преимущественно песчаные и супесчаные отложения древних речных террас;

- двучленные породы - пески и супеси, подстилаемые с глубины 40-60 см суглинком или глиной (главным образом в северных районах);

- ленточные глины (в Ленинградской, Новгородской и других областях);

- элювий и делювий коренных пород; современные аллювиальные отложения в поймах рек.

Западно - Сибирская равнина в северной части также покрыта ледниковыми наносами, которые сменяются южнее древними озерно-аллювиальными наносами. На Среднесибирском плоскогорье, в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке почвообразующие породы - элювий и делювий коренных пород; на Центрально- Якутской низменности - четвертичные озерно-аллювиальные лёссовидные суглинки и супеси; равнинные пространства Дальнего Востока сложены четвертичными и третичными песками, супесями и глинами.

По мощности элювиальной части профиля подзолистые почвы делятся на:

- слабоподзолистые (поверхностно-подзолистые), нижняя граница горизонта А2 на глубине менее 10 см;

- среднеподзолистые (мелкоподзолистые), нижняя граница горизонта А2 на глубине 10-20 см;

- сильноподзолистые (неглубокоподзолистые), нижняя граница горизонта А2 на глубине более 20 см.

Морфологическое описание почвенного профиля. Характерной морфологической особенностью подзолистых почв является отсутствие четко выраженного гумусово-аккумулятивного горизонта. Подзолистые почвы приурочены к выравненным слабодренированным участкам (надпойменные террасы, зандровые равнины), сложенным более тяжелыми породами.

В зависимости от строения профиля и характера почвообразующих пород подзолистые почвы делятся на роды:

- неразвитые на дюнных песках (слабо дифференцированные);

- псевдофибровые на глубоких, часто слоистых песках, характеризуются наличием тонких уплотненных прослоек ржаво-охристого цвета, насыщенных оксидами железа.

Строение профиля подзолистых почв следующее: АО + А2 + В + С

АО - лесная подстилка, мощностью 3-5 см, состоит из полуразложившихся и неразложившихся остатков хвои, кусочков коры, мха, лишайников.

А2 - подзолистый, или элювиальный горизонт беловатой или беловато-серой окраски, бесструктурной или непрочной слоевато-плитчатой структуры, мощностью обычно не более 25 см.

В - иллювиальный горизонт красно-бурого или бурого цвета, плотный, призматической или глыбистой структуры, мощностью обычно до 100 см, может подразделяться на подгоризонты - B1, B2 и т.д.

С - материнская порода, чаще бескарбонатный суглинок или глина.

Между лесной подстилкой и подзолистым горизонтом могут выделять горизонт АоА1 мощностью 2-3 см, представляющего хорошо разложившуюся нижнюю часть подстилки или окрашенную гумусовыми веществами верхнюю минеральную часть профиля (A1A2).

Профиль подзолистых почв четко дифференцирован по гранулометрическому составу. Минимальное содержание ила и глинистых частиц приурочено к горизонту А2.

Подзолистый тип профиля имеют следующие почвы: тундрово-глеевые оподзоленные,подзолы,подзолистые и дерново-подзолистые почвы,серые лесные оподзоленные,солоди,оподзоленные красноземы и желтоземы,красно-желтые ферралитные (подзолисто-красноземные) почвы влажных тропических лесов.

Генезис формирования почвы: подзолообразовательный процесс осуществляется под воздействием на материнскую горную породу (или ранее созданную почву) сомкнутого хвойно-мохового леса в условиях периодического промывания верхних слоев атмосферными осадками, выносящими часть растворимых продуктов. Содержание в материнской породе карбонатов кальция или принос со стороны бикарбонатов кальция почвенно-грунтовыми водами, а также высокое содержание силикатных оснований в бескварцевых горных породах (например, базальтах) препятствует проявлению подзолообразования.

Развитие подзолообразовательного процесса непосредственно связано с жизнью хвойного леса. В возрасте от 10-15 и примерно до 40 лет большая сомкнутость крон ограничивает приток света и тем самым препятствует разрастанию под пологом хвойного леса травяно-мохового покрова. Поверхность почвы покрыта мертвой хвоевой подстилкой. В это время подзолообразование осуществляется только под воздействием совокупности хвойных древесных пород, не осложненное влиянием других высших растений. Возрастающее осветление создает необходимые условия для появления самосева хвойных пород и последующего развития под пологом материнского насаждения подроста, начала воздействия ил почву нового поколения хвойного леса.

В наибольшем количестве хвойный лес (ельники, сосняки) вовлекает в биологический круговорот азот, второе место занимает кальций, третье - калий, далее идут остальные элементы. Наибольшее количество всех элементов из почвы хвойный лес берет в возрасте 20-50 лет. В этот же возрастной период он удерживает больше всего взятых из почвы элементов в составе текущего прироста, меньшую часть возвращает с опадом и сухостоем. В последующие годы удерживается в составе прироста меньшая, и возвращается с опадом и сухостоем большая часть.

Генезис подзолистых почв под лесом связан с особыми биоклиматическими биогеохимическими условиями. Он обусловлен:

- обедненностью растительного опада азотом и зольными элементами;

- пониженными температурами и промывным водным режимом;

- особенностью биоклиматических превращений опада - замедлением микробной деятельности, преобладанием грибного кислотообразующего разложения, консервацией лесного опада в виде подстилки, продуцированием в подстилке и вымыванием водорастворимых гумусовых кислот (фульвокислот) и простых органических кислот.

Основными условиями почвообразования являются:

- сравнительно ограниченное поступление в почву или быстрое разложение малозольных органических остатков;

- образование в процессе гумификации преимущественно группы агрессивных фульвокислот и подвижных, слабоконденсированных гуминовых кислот;

- бедность материнских пород основаниями;

- периодический или постоянный промывной режим и вынос из почвы продуктов почвообразования.

В результате подзолистого процесса формируется подзолистый тип почвенного профиля, основным признаком которого является наличие подзолистого горизонта. Все почвы с подзолистым типом профиля (наличием гоизонта А2) обладают более низким плодородием по сравнению с почвами, не имеющими данного горизонта. При этом, чем сильнее сказывается влияние подзолистого процесса, тем интенсивнее развивается подзолистый горизонт и ниже плодородие почвы.

Свойства подзолистых почв малоблагоприятные для выращивания культурных растений. Емкость поглощения низкая. Неудовлетворительными являются и физические свойства подзолистых почв - они бесструктурны, после дождя заплывают, а при высыхании образуют плотную корку, отрицательно влияющую на растения.

Подзолистые почвы подразделяют на фациальные группы:

- подзолистые карликовые теплой фации,

- подзолистые умеренной фации,

- подзолистые холодные,

- подзолистые глубокопромерзающие длительно-мерзлотной фации.

Специфическая микрофлора, приспособленная к существованию в условиях кислой, бедной основаниями среды, представлена грибами и актиномицетами; участвуя в разложении органических остатков, она определяет образование в составе гумуса преобладающего количества группы светлоокрашенных, хорошо растворимых гумусовых кислот. Последние взаимодействуют с минеральной частью почвы и образуют соединения с кальцием, магнием, калием, алюминием и железом, разрушая почвенный поглощающий комплекс. Эти соединения, обладая хорошей растворимостью, выносятся в нижние почвенные горизонты (в той последовательности, в которой они перечислены).

Агрономическое использование. Подзолистые почвы составляют основную массу пахотно-земельного фонда таежно-лесных территорий и пригодны для выращивания широкого набора сельскохозяйственных культур. Эта зона неблагоприятна в геохимическом аспекте - почвы теряют в результате вымывания многие элементы, необходимые для нормального развития животных, в первую очередь йод, медь, кальций и другие.

Для вовлечения подзолистых почв в сельскохозяйственное использование необходимо известкование (метод химической мелиорации кислых почв, заключающийся во внесении в них известковых удобрений: кальцита, доломита, известняка, отходов сахарного производства, гашёной извести и т. д.), внесение больших доз органических и минеральных удобрений, регулирование водного режима, создание мощного пахотного слоя. Удобрения необходимы не только как источник питания растений, но и как средство, увеличивающее емкость обмена и улучшающее водно-воздушный режим пахотного слоя. После проведения улучшительной мелиорации на месте подзолистого горизонта образуется мощный гумусированный пахотный слой с высоким содержанием гумуса и элементов питания растений, образуется окультуренная дерново-подзолистая почва. Эти мероприятия сопровождаются коренными изменениями всех почвенных режимов, а также и морфологических признаков, результатом чего становятся культурные подзолистые почвы.

 

Вопрос 66. Дерновые почвы.

Дерновые почвы являются интразональными, обладают высоким плодородием, встречаются на всем протяжении южнотаежной подзоны таежно-лесной зоны (от Ленинградской области до Камчатки и Курильских островов), а также в зоне серых лесных почв. Их общая площадь более 9 млн га.

Генезис и условия образования. Дерновые почвы образовались под преобладающим влиянием дернового почвообразовательного процесса, с развитием элементов элювиального процесса, в основном на карбонатных породах. Наиболее существенной особенностью дернового процесса являются накопление гумуса, питательных для растений веществ и создание водопрочной структуры в верхнем горизонте. Все эти признаки отчетливо выражены в профиле дерновых почв. На примере этих почв хорошо отразилась роль карбонатности материнских пород в таежно-лесной зоне, препятствующая подзолистому процессу и определяющая активное течение гумусово-аккумулятивного процесса, даже под лесом.

В автоморфных условиях только после выщелачивания карбонатов появляется возможность течения подзолистого процесса. Карбонатные породы, на которых сформировались дерновые почвы, разнообразны: морские пермские буровато-красные и малиновые карбонатные глины, и тяжелые суглинки, элювий и делювий известняков, доломитов, мергелей, известковистые песчаники.

Дерновые почвы образовались также на некарбонатных породах, например, на покровных суглинках и глинах, если они располагались на шлейфах и нижних частях плохо дренированных склонов, находящихся под влиянием жестких делювиальных или по-чвенно-грунтовых вод. При этом развивалось оглеение почв. Дерновые почвы сформировались также на породах с большим количеством силикатных форм кальция и магния, богатых железом.

Строение профиля и классификация. Несмотря на особенности строения профилей различных дерновых почв, они имеют следующие общие признаки: хорошо выраженный гумусовый горизонт комковато-зернистой структуры и, как правило, наличие на той или иной глубине карбонатов. Основными отличительными чертами профиля некоторых дерновых почв являются признаки оподзоленности и глееватости.

Классификация дерновых почв

Тип	Подтип	Род
Дерново-карбонатные	Дерново-карбонатные типичные Дерново-карбонатные выщелоченные Дерново-карбонатные оподзоленные	Известковые; силикатно- известковые; недоразвитые
Дерновые литогенные	Дерновые насыщенные Дерновые кислые Дерновые оподзоленные	На шунгитах; на основных изверженных породах; на сланцах; на пестроцветных глинах; на породах, богатых железом
Дерново-глеевые	Дерново-поверхностно-глееватые Дерново-грунтово-глееватые Перегнойные поверхностно-глеевые Перегнойные грунтово-глеевые	Карбонатные; насыщенные; оподзоленные

 

Дерновые почвы подразделяют на виды по содержанию гумуса и мощности гумусового горизонта: перегнойные – гумуса более 12 %, многогумусные — 5-12, среднегумусные — 3-5, малогумусные — менее 3%; маломощные — менее 15 см, среднемощные — более 15 см; по степени смытости — на слабо-, средне- и сильносмытые.

 Дерновый процесс – это процесс накопления в верхних горизонтах гумуса, зольных элементов, азота и образование водопрочной зернисто-комковатой структуры под воздействием травянистой растительности.