Гранулометрический состав почвообразующих пород Пермского района Пермского края.

глубина образца, см	Диаметр частиц, содержание, мм, %							Гранулометрический состав почвообр. породы
	1-0,25	0,25-0,05	0,05-0,01	0,01-0,005	0,005-0,001	Менее 0,001	Менее 0,01
Древнеаллювиальные отложения
200-210	92,0	3,7	1,7	0,5	0,1	2,0	2,7	песчаные
Элювий пермских глин
190-200	0,1	0,7	28,3	7,7	24,5	38,7	70,9	глинистые
Древнеаллювиальные отложения
103-117	5,9	83,0	1,4	0,8	0,9	7,0	8,7	песчаные

Песчаные почвы имеют раздельно частичное сложение, и характеризуется высокой водопроницаемостью, низкой влагоемкостью, отсутствием структурных агрегатов, низким содержанием гумуса, низкой емкостью катионного обмена и поглотительной способностью в целом, низким содержанием элементов питания. Преимуществом песчаных почв является рыхлое сложение, хорошая воздухопроницаемость и быстрая прогреваемость, что положительно сказывается на обеспечении кислородом корневых систем.

 

3.
Общая характеристика почвенного покрова

3.1 Систематический список почв “ОПХ Лобаново”

 

Таблица 3

№	Индексы почв и окраска на почв. карте	Название почвы	Гранулометрический состав	Почвообраз. порода	Условия залегания по рельефу	Площадь
						ГА	%
1	ПД3САД	Дерново-неглубоподзолистые	среднесуглинистые	Древнеаллювиальные отложения	Плакорные участки	54	15
2	ПД2СП	Дерново-мелкоподзолистые	среднесуглинистые	Покровные нелессовидные глины и суглинки	Склон 0,5-1°	88	24
3	ПД2ЛАД	Дерново-мелкоподзолистые	легкосуглинистые	Древнеаллювиальные отложения	Склон 0,5-1,5°	22	6
4	ПД1ТЭ1	дерново-слабоподзолистые	тяжелосуглинистые	Элювий пермских глин	Склон 1-2°	6	1
5	ПД1ЛАД	Дерново-слабоподзолистые	легкосуглинистые	Древнеаллювиальные отложения	Склон 1-2°	63	17
6	ПД1ЛАД ↓↓	дерново-слабоподзолистые среднесмытые	легкосуглинистые	Древнеаллювиальные отложения	Склон 5-6°	45	12
7	ДБТЭ1	Дерново-бурые	тяжелосуглинистые	Элювий пермских глин	Вершины увалов	22	6
8	ДКВГЭ5	Дерново карбонатные выщелочные	глинистые	Элювий известняков, мергелей	Вершины холмов	23	6
9	ДнмСД	Дерновые намытые	среднесуглинистые	Делювиальные отложения	Днища логов и балок	8	2
10	Днм_гСД	Дерновые намытые грунтово-глееватые	среднесуглинистые	Делювиальные отложения	Днища логов и балок	41	11

 

Общая площадь “ОПХ Лобаново” составляет 372 га. Дерново-мелкоподзолистые среднесуглинистые почвы составляет ¼ часть от общей площади хозяйства. Почвы сформированы на разных почвообразующих породах, в основном на древнеаллювиальных отложениях. По гранулометрическому составу почвы тяжелосуглинистые, среднесуглинистые, легкосуглинистые и глинистые.

 

3.2 Основные почвообразовательные процессы и классификация основных типов почв

 

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 в результате подзолистого процесса. Эти почвы характеризуются небольшой мощностью дернового горизонта, низким содержанием гумуса и питательных веществ, кислой реакцией и наличием малоплодородного подзолистого горизонта.

Характеристика подзолистого процесса: По Вильямсу В.Р. (1951) подзолистый процесс протекает под влиянием деревянистой растительной формации и связан с определенной группой специфических органических кислот (креновых, или фульвокислот по современной терминологии), вызывающих разложение почвенных минералов. Передвижение продуктов разложения минералов осуществляется преимущественно в форме органо-минеральных соединений.

На основании имеющихся экспериментальных данных развитие подзолистого процесса можно представить следующим образом.

В наиболее чистом виде подзолистый процесс протекает под пологом хвойного таежного леса с бедной травяной растительностью или без нее. Отмирающие части древесной и мохово-лишайниковой растительности накапливаются в основном на поверхности почвы. Эти остатки содержат мало кальция, азота и много труднорастворимых соединений, таких, как лигнин, воска, смолы и дубильные вещества Вильямс В.Р. (1951).

При разложении лесной подстилки образуются различные водорастворимые органические соединения. Низкое содержание питательных веществ и оснований в подстилке, а также преобладание грибной микрофлоры способствуют интенсивному образованию кислот, среди которых наиболее распространены фульвокислоты и низкомолекулярные органические кислоты (муравьиная, уксусная, лимонная и др.). Кислые продукты подстилки частично нейтрализуются основаниями, освобождающимися при ее минерализации, большая жеих часть попадает с водой в почву, взаимодействуя с ее минеральными соединениями. К кислым продуктам лесной подстилки добавляются органические кислоты, образующиеся в процессе жизнедеятельности микроорганизмов непосредственно в самой почве, а также выделяемые корнями растений. Однако, несмотря на бесспорную прижизненную роль растений, и микроорганизмов в разрушении минералов, наибольшее значение в оподзоливании принадлежит кислым продуктам специфической и неспецифической природы, образующимся в процессе превращения органических остатков лесной подстилки.

В результате промывного водного режима и действия кислых соединений из верхних горизонтов лесной почвы удаляются в первую очередь все легкорастворимые вещества. При дальнейшем воздействии кислот разрушаются и более устойчивые соединения первичных и вторичных минералов. Прежде всего, разрушаются илистые минеральные частицы, поэтому при подзолообразовании верхний горизонт постепенно обедняется илом.

Продукты разрушения минералов переходят в раствор, и в форме минеральных или органо-минеральных соединений перемешаются из верхних горизонтов в нижние: калий, натрий, кальций и магний преимущественно в виде солей угольной и органических кислот (в том числе и в виде фульватов); кремнезем в форме растворимых силикатов калия и натрия и отчасти псевдокремневой кислоты Si(OH)₄; сера в виде сульфатов. Фосфор образует главным образом труднорастворимые фосфаты кальция, железа и алюминия и практически вымывается слабо Вильямс В.Р. (1951).

Железо и алюминий при оподзоливании мигрируют в основном в форме органо-минеральных соединений. В составе водорастворимых органических веществ подзолистых почв находятся разнообразные соединения- фульвокислоты, полифенолы, низкомолекулярные органические кислоты, кислые полисахариды и др. Многие из этих соединений содержат, помимо карбоксильных групп и энольных гидроксилов, атомные группировки (спиртовой гидроксил, карбонильную группу, аминогруппы и др.), которые обусловливают возможность образования ковалентной связи. Водорастворимые органические вещества, содержащие функциональные группы - носители электровалентной и ковалентной связи, определяют возможность широкого формирования в почвах комплексных (в том числе и хелатных) органо-минеральных соединений. При этом могут образовываться коллоидные, молекулярно и ионорастворимые органо-минеральные комплексы железа и алюминия с различными компонентами водорастворимых органических веществ.

Такие соединения характеризуются высокой прочностью связи ионов металла с органическими аддентами в широком интервале рН.

Железо - и алюмоорганические комплексы могут иметь отрицательный (преимущественно) и положительный заряд, т. е. Представлены как высокомолекулярные, и низкомолекулярных соединения. Все это свидетельствует о том, что органо-минеральные комплексы железа и алюминия, в почвенных растворах подзолистых почв весьма разнообразны в их образовании участвуют различные водорастворимые органические соединения.

В результате подзолистого процесса под лесной подстилкой обособляется подзолистый горизонт, обладающий следующими основными признаками и свойствами: вследствие выноса железа и марганца и накопления остаточного кремнезема цвет горизонта, из красно-бурого или желто-бурого становится светло-серым или белесым, напоминающим цвет печной золы; горизонт обеднен элементами питания, полуторными окислами и илистыми частицами; горизонт имеет, кислую реакцию и сильную ненасыщенность основаниями; в суглинистых и глинистых разновидностях он приобретает пластинчато-листоватую структуру или становится бесструктурным.

Часть веществ, вынесенных из лесной подстилки и подзолистого горизонта, закрепляется ниже подзолистого горизонта. Образуется горизонт вмывания, или иллювиальный горизонт, обогащенный илистыми частицами, полуторными окислами железа и алюминия и рядом других соединений. Другая часть вымываемых веществ с нисходящим током воды достигает пойменно-грунтовых вод и, перемещаясь вместе с ними, выходит за пределы почвенного профиля.

В иллювиальном горизонте благодаря вмытым соединениям могут образоваться вторичные минералы типа монтмориллонита, гидроокиси железа и алюминия и др. Иллювиальный горизонт приобретает заметную уплотненность, иногда некоторую цементированностъ. Гидроокиси железа и марганца в отдельных случаях накапливаются в профиле почвы в виде железомарганцевых конкреции. В легких почвах они приурочены чаше к иллювиальному горизонту, а в тяжелых - к подзолистому. Образование этих конкреций, очевидно, связано с жизнедеятельностью специфической бактериальной микрофлоры.

На однородных по гранулометрическому составу породах, например на покровных суглинках, иллювиальный горизонт обычно формируется в виде темно-бурых или коричневых налетов (лакировки) органно-минеральных соединений на гранях структурных отдельностей, по стенкам трещин. На легких породах этот горизонт выражен, а виде оранжево-бурых или красно-бурых ортзандовых прослоек или выделяется коричнево - бурым оттенком.

В некоторых случаях в иллювиальном горизонте песчаных подзолистых почв накапливается значительное количество гумусовых веществ. Такие почвы называются подзолистыми иллювиально-гумусовыми.

Таким образом, подзолистый процесс сопровождается разрушением минеральной части ночвы и выносом некоторых продуктов разрушения за пределы почвенного профиля. Часть продуктов закрепляется в иллювиальном горизонте, образуя новые минералы. Однако элювиальному процессу, при оподзоливании, противостоит другой, противоположный по своей сущности процесс, связанный с биологической аккумуляцией веществ.

Древесная растительность, поглощая из почвы элементы питания, создает и накапливает в процессе фотосинтеза огромную массу органического вещества, достигающую в спелых еловых насаждениях 200- 250 т на 1 га с содержанием от 0,5 до 3,5% зольных веществ. Некоторая часть синтезированного органического вещества ежегодно возвращаются, при его разложении элементы зольного и азотного питания вновь используются лесной растительностью, и вовлекаются в биологический круговорот. Некоторое количество органических и минеральных веществ, образующихся при распаде лесной подстилки, может закрепляться и верхнем слое почвы. Но так как при разложении и гумификации лесной подстилки возникают преимущественно подвижные гумусовые вещества, а также вследствие небольшого содержания кальция, способствующего закреплению гумусовых веществ, гумуса обычно накапливается мало Вильямс В.Р. (1951).

Интенсивность подзолистого процесса зависит от сочетания факторов почвообразования. Одно из условий его проявления - нисходящий ток воды: чем меньше промачивается почва, тем слабее протекает этот процесс.

Временное избыточное увлажнение почвы под лесом усиливает подзолистый процесс. В этих условиях образуются закисные легкорастворимые соединения железа и марганца и подвижные формы алюминия, что способствует их выносу из верхних горизонтов почвы. Кроме того, возникает большое количество низкомолекулярных кислот и фульвокислот. Изменения режима увлажнения почвы, происходящие под влиянием рельефа, также будут усиливать или ослаблять развитие подзолистого процесса Вильямс В.Р. (1951).

Течение подзолистого процесса в большой степени зависит от материнской породы, в частности от ее химического состава. На карбонатных породах этот процесс значительно ослабевает, что обусловлено нейтрализацией кислых продуктов свободным углекислым кальцием породы и кальцием опада. Кроме того, в разложении опада возрастает роль бактерий, а это приводит к образованию менее кислых продуктов, чем при грибном разложении. Далее катионы кальция и магния, высвобождающиеся из лесной подстилки и содержащиеся в почве, коагулируют многие органические соединения, гидроокиси железа, алюминия и марганца и предохраняют их от выноса из верхних горизонтов почвы.

На выраженность подзолистого процесса большое влияние оказывает также состав древесных пород. В одних итех же условиях местообитания, оподзоливание под лиственными и, в частности, под широколиственными лесами (дуб, липа и др.), происходит слабее, чем под хвойными. Оподзоливание под пологом леса усиливают кукушкин лен и сфагновые мхи.

Хотя развитие подзолистого процесса и связано с лесной растительностью, однако даже в таежно-лесной зоне не всегда под лесом формируются подзолистые почвы. Так, на карбонатных породах подзолистый процесс проявляется только в том случае, когда свободные карбонаты выщелочены из верхних горизонтов почвы на некоторую глубину. В Восточной Сибири под лесами подзолообразовательный процесс выражен слабо, что определяется совокупностью причин, обусловленных особенностью биоклиматических условий этой области. Наряду с оподзоливанием генезис подзолистых почв связан с лессиважем. Теория лессиважа (лессивирования) берет свое начало во взглядах К. Д. Глинки (1922), который полагал, что при подзолообразовании из верхних горизонтов почвы выносятся илистые частицы без их химического разрушения.

В последующем Чернеску, Дюшафур, Герасимов И.II., Фридланд В.М., Зонн С.В., предложили различать два самостоятельных процесса - подзолистый и лессивирования. Согласно этим представлениям, подзолистый процесс протекает под хвойными лесами и сопровождается разрушением илистых частиц с выносом продуктов разрушения из верхних горизонтов в нижние. Процесс лессивирования протекает под лиственными лесами при участии менее кислого гумуса и сопровождается передвижением из верхних горизонтов в нижние илистых частиц без их химического разрушения. Считается также, что лессивирование предшествует оподзоливанию, а при определенных условиях оба эти процесса могут идти одновременно.

Лессиваж - сложный процесс, включающий комплекс физико-химических явлений, вызывающую диспергирование глинистых частиц и перемещение их с нисходящим током под защитой подвижных органических веществ, комплексирование и вынос железа.

Слабокислая и близкая к нейтральной реакция почвенного раствора и подвижные органические вещества (фульвокислоты, таниды) усиливают развитие лессиважа.

Основными признаками для разделения подзолистых и лессивированных почв ряд исследователей считают состав ила по профилю (отношение SiO₂: R₂O₃) и наличие «ориентированной глины», т. е. пластинок глины определенной ориентации, позволяющей судить о их передвижении с нисходящим током воды. По мнению этих ученых, в лессивированных почвах состав ила по профилю постоянен, в оподзоленных - различен в подзолистом и иллювиальном горизонтах; в лессивированпых почвах в иллювиальном горизонте присутствует заметное количество «ориентированной глины», свидетельствующей о перемещении ила без разрушения.

Большинство исследователей считают, что образование профиля подзолистых почв - результат ряда процессов. Однако ведущая роль в формировании подзолистого горизонта принадлежит оподзоливанию. На суглинистых породах оно обычно сочетается с лессиважем и поверхностным оглеением, которые также способствуют образованию элювиально-иллювиального профиля подзолистых почв.

Характеристика дернового процесса: Помимо подзолообразования для Пермской области характерен дерновый процесс почвообразования. Дерновый процесс характеризуется накоплением в горизонте А активных веществ. Протекает он в том случае, когда в поверхностных горизонтах почвы имеются скопления двухзначных катионов (особенно кальция), которые противодействуют подзолообразовательному процессу, придают устойчивость активным веществам, способствуют накоплению их в поверхностных горизонтах.

Вильямс В.Р. (1951) дает представление о качественно ином, дерновом процессе, который развивается под «луговой растительной формацией» не совмещается во времени с подзолообразовательным процессом, а чередуется с ним в своем воздействии на почву.

Интенсивное проявление дернового процесса определяется количеством и качеством синтезируемого органического вещества, величиной ежегодного опада и комплексом условий, от которых зависит образование и накопление гумуса.

При дерновом процессе в аккумулятивном горизонте накапливаются органические вещества и зольные элементы, дающие устойчивые соединения, а также увеличение содержания илистой фракции верхней части профиля.

А.А.Александрова, А.А.Коротков указывают на то, что характерной чертой дернового процесса является совокупность процессов синтеза и аккумуляции органических, органо-минеральных и минеральных коллоидов и элементов зольного питания растений в почвах под воздействием травянистой растительности.

По мнению В.В.Пономаревой в результате разложения органического вещества, образуются гуминовые и фульвокислоты. Гуминовые кислоты, коагулируют под действием железа, алюминия, кальция и магния, образующихся в результате распада лесной подстилки, и выпадают в осадок сразу же под горизонтом А₀, образуя А₁.

На каждой почве можно производить только те агротехнические мероприятия, которые необходимы для данного типа или даже разновидность почв.

Классификация 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. Среди подтипов подзолистых почв они имеют более высокое плодородие.

Среди дерново-подзолистых почв выделяют следующие роды:

для развитых на глинистых и суглинистых материнских породах: обычные (в название почв не включают), остаточно-карбонатные, пестроцветные, остаточно-дерновые, со вторым гумусовым горизонтом;

для развитых на песчаных и супесчаных материнских породах: обычные, псевдофибровые, слабодифференцированные, контактно-глубокоглееватые.

Разделение целинных дерново-подзолистых почв всех родов на виды проводят по следующим признакам:

по мощности гумусового горизонта на слабодерновые (А₁ < 10 см), среднедерновые (а₁ 10-15см) и глубокодерновые (а₁ > 15см);

по глубине нижней границы подзолистого горизонта (от нижней границы лесной подстилки) на поверхностно-подзолистые (А₂ < 10см), мелкоподзолистые (А₂ 10-20см), неглубокоподзолистые (А₂ 20-30 см) и глубокоподзолистые (А₂ > 30 см);

по степени выраженности поверхностного оглеения на неоглеенные (в название почв не включается) и поверхностно-глееватые, с конкрециями и отдельными сизоватыми и ржавыми пятнами в элювиальной части профиля.

Разделение дерново-подзолистых почв, используемых в земледелии, на виды основывается на мощности подзолистого и гумусового горизонтов (А_п + а₁). По мощности подзолистого горизонта выделяют следующие виды дерново-подзолистых суглинистых почв (почвы без признаков плоскостной водной эрозии):

дерново-слабоподзолистые - горизонт А₂ отсутствует, оподзоленность подгумусового слоя А₂В₁ выражена в виде белесых пятен, обильной кремнеземистой присыпки и т.д.;

дерново-среднеподзолистые (или дерново-мелкоподзолистые) - горизонт А₂ сплошной, мощностью до 10 см;

дерново-сильноподзолистые (или дерново-неглубокоподзолстые) - мощность сплошного подзолистого горизонта от 10 до 20см;

дерново-глубокоподзолистые - сплошной горизонт А₂ мощностью более 20 см.

Виды почв по мощности гумусового горизонта (А_п + А₁): мелкопахотные (до 20см), среднепахотные (20-30см) и глубокопахотные (более 30 см).

По степени развития плоскостной водной эрозии (по степени смытости) дерново-подзолистые пахотные почвы подразделяют на виды: слабо-, средне- и сильносмытые.

Выделяют также виды почв по степени окультуренности: слабо-, средне- и сильноокультуренные по мощности пахотного слоя и изменению его свойств.