Черноземы

 

 

Оподзоленные тяжелосуглинистые  черноземы в верхнем горизонте  характеризуются весьма большой  суммой поглощенных оснований и  емкостью поглощения катионов. При переходе в горизонт В₁ или А₂В₁, сумма поглощенных оснований и емкость поглощения катионов снижаются, но затем при движении в глубь почвы вновь возрастают. Одновременно оподзоленные черноземы имеют кислотность. Обменная кислотность в верхнем горизонте распаханных почв у них небольшая, но с глубиной она увеличивается и максимальной величины (1,50-2,79м.-экв. На 100г почвы) достигает на глубине 40-60см. Характерна большая величина гидролитической кислотности в верхнем горизонте (12-18м.-экв.), из-за чего степень насыщенности основаниями снижается до 71-75%.

Оподзоленные черноземы содержат много гумуса, в большинстве случаев 9-13%. Спад количества гумуса по профилю  с глубиной происходит постепенно. Даже на глубине 100 см у них гумуса нередко бывает около 1,2-1,5%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3.6. Агрохимические свойства

 

Вносимые в почву удобрения  подвергаются сложным превращениям. Взаимодействуя с почвенным растворам, почвенными коллоидами и другими  высокодисперсными частицами почвы, воднорастворимые удобрения претерпевают химические и водно-химические изменения, сопровождаемые явлениями поглощения и фиксации их катионной и анионной части. Фиксируемые почвой удобрения  не вымываются вниз по профилю при  просачивании воды и в дальнейшем используются растениями. Происходит это благодаря тому, что рассматриваемые  почвы обладают высокой поглотительной способностью в отношении катионов и анионов.

Для насыщения пахотного 20-сантиметрового слоя типичных черноземов фосфорной  кислотой потребуется 15-процентного  суперфосфата от 23 000 до 40 000 кг/га. Фосфорная  кислота, поглощенная типичными  черноземами, очень прочно закрепляется в них и в большей своей  массе становится труднодоступной  растениям. Из всего изложенного  следует, что воднорастворимые фосфорные  удобрения в типичные черноземы  целесообразно вносить малыми дозами во время посева и в качестве подкормки  после посева.

Азот в форме нитратов типичными  черноземами не поглощается и  быстро передвигается в низ по профилю при просачивании воды. В  форме он поглощается почвой в  большом количестве. При наличии  в почвенном растворе кальция  аммония непрочно закрепляется в  почвенном поглощающем комплексе  и при наличии дождей может  перемещаться вниз по профилю.

Из сказанного следует вывод, что  применение удобрений на полях должно осуществляться с учетом особенностей типичных черноземов в отношении  вносимых в них удобрительных  веществ с учетом свойств удобрений (Т.А. Девятова, 2007).

 

 

 

 

 

1.4. Режимы чернозема

 

1.4.1 Тепловой режим

 

Тепловые свойства черноземных  почв благоприятны для роста и  развития культурных растений. Черноземы  отличаются пониженной отражательной  способностью, быстро нагреваются и  медленно охлаждаются; обладая высокой  теплопроводностью, они способны, что  особенно важно в весеннее время, основное количество поглощенного почвой тепла расходовать на прогревание  более глубоких горизонтов.  Однако черноземы разных подзон и фаций существенно отличаются по тепловому режиму. Так, черноземы западных и юго-западных фаций практически не замерзают и характеризуются как очень теплые кратковременно или периодически промерзающие. Здесь можно возделывать среднепоздние и поздние, а также промежуточные культуры. Тепловой режим умеренно промерзающих черноземов резко отличается от длительно промерзающих черноземов сибирских фаций, в которых всю зиму в слое 70—110 см отмечается температура от -5 до-15⁰C Особенно глубоко промерзают (более 3 м) черноземы Забайкалья. В таких условиях возможно возделывание средне-ранних культур с более коротким вегетационным периодом (В.П. Ковриго, 2000).

 

 1.4.2. Водный режим

 

Изучая водный режим обыкновенных черноземов, Г.Н. Высоцкий установил, что  в динамике влаги черноземов можно  выделить 2 периода: 1) иссушение почвогрунта, охватывающее лето и первую половину осени, когда влага интенсивно расходуется  растениями и испаряется из-за господства восходящих потоков над нисходящими; 2) промачивание, начинающееся со второй половины осени, прерывающееся морозами и продолжающееся весной теплым водам  и весенним осадкам.  Эти периоды в водном режиме черноземов и его особенности характерны для всех черноземов, однако продолжительность и сроки иссушения и увлажнения для каждого подтипа будут свои. Они определяются, прежде всего, количеством осадков, их распределением во времени и температурой. Общая закономерность – уменьшение глубины промачивания почвы от черноземов оподзоленных и выщелоченных к черноземам южным и усиление иссушения почв в том же направлении при удлинении периода иссушения. Летние осадки увлажняют лишь пахотный слой. Запас влаги в нижних горизонтах в черноземах создается осадками холодного периода (позднеосенние осадки, талые воды). В подзонах увлажнение черноземных почв в большей степени зависит от рельефа и механического состава почв. На большую глубину промачиваются черноземы легкосуглинистые и супесчаные. На выпуклых элементах рельефа и склонах расход влаги усиливается из-за поверхностного стока и испарения; в понижениях, особенно вогнутых и полузамкнутых, скапливаются поверхностные воды и ослаблено испарение, что определяет более глубокое промачивание почв. В замкнутых понижениях оно может достигать грунтовых вод. Для черноземов оподзоленных, выщелоченных и типичных характерен периодически промывной водный режим (Черноземные почвы и…).

 

1.4.3. Воздушный режим

 

Благоприятные водно-воздушные и  физические свойства черноземов обуславливает  мощный гумусовый слой, у которого хорошо выражена водопрочная зернисто-комковатая структура. Объемная масса почвы  не превышает 1-1,2 г/см3 в верхней части  гумусовых горизонтов, что определяется их рыхлым содержанием. Объемная масса почвы увеличивается в нижних горизонтах до 1,3-1,5 г/см3. Благоприятной пористостью обладают гумусовые горизонты черноземов, которая равна 50-60 %, и она снижается до 40-45 % в нижних горизонтах. Высокой влагоемкостью и водопроницаемостью обладают черноземы, и хорошей аэрацией также. Все годовое количество осадков они способны удержать в слое от 0 до 150см (Н.Г. Зборищук, 1980).

 

1.5 Приемы регулирования плодородия чернозема

 

Исходя из особенностей природных  условий образования и свойств  черноземов главными мероприятиями  по повышению их плодородия необходимо считать следующие:

- накопление и сохранение влаги с помощью лесонасаждений, снегозадержания, правильной обработки почвы и т. д.;

- сохранение и  восстановление  структуры  почвы  путем  правильной ее обработки и внесения органических удобрений, необходимых в данном случае в качестве исходного материала для образования гумусовых веществ, способствующих образованию структуры. Одновременно органические удобрения нужны и как источник питательных элементов для растений;

-  борьба с эрозией почв;

-  внесение минеральных удобрений, в первую очередь фосфорных (В.Г. Минев, 2008).

Систематическое внесение органических удобрений резко ослабляет потери гумуса. Вместе с тем активизация  микробиологических процессов при  освоении черноземных почв способствует значительной мобилизации азота  и фосфора, поэтому пахотные черноземы отличаются повышенным содержанием доступных растениям азота и фосфора (И.С. Кауричев, 1989).

 

 

2 Дерново-подзолистые почвы.

 

2.1 Классификация и генезис

 

Дерново-подзолистые почвы формируются  в результате двух противоположено  направленных процессов почвообразования, таких как подзолистый и дерновый. Этот тип почв формируется под  хвойно-широколиственными, мохотравянистыми и травянистыми лесами в условиях промывного водного режима.

Подзолообразовательный процесс.

Этот процесс почвообразования под пологом хвойного сомкнутого леса и смешанного леса. В этой местности  солнечные лучи практически полностью  поглощаются кронами деревьев, так что рассеянный свет в тени настолько слаб, что его не хватает даже теневыносливым растениям. Поэтому в таких лесах практически отсутствует травянистая растительность и поверхность почвы покрыта только лесной подстилкой из хвои листьев и остатков древесной растительности.

Древесная растительность обладает длинными, глубоко идущими конями и соответственно расходует влагу из нижних слоев  почвы, что способствует лучшему  увлажнению верхних горизонтов почвы. При этом этот тип растительности защищает почву от попадания прямых солнечных лучей – воздух более  насыщен парами, что понижает испарение  воды из почвы. Также этим свойством  обладает  лесная подстилка, она препятствует испарению, а также хорошо пропускает влагу вглубь. Таким образом, почвы  большую часть находятся во влажном состоянии и систематически промываются. 

Лесная подстилка является постоянным и главным источником поступления в почву органического вещества, азота и минеральных соединений. Общим свойством, присущим всем типам лесных подстилок, является кислотность. При этом нижние слои подстилок, которые длительнее подвергались разложению, отличаются большей кислотностью, чем верхние. Наиболее высокой кислотностью обладают подстилки под еловыми и сосновыми насаждениями, менее кислыми являются подстилки лиственных лесов и под зелеными мхами и еще менее кислыми — под травяным растительным покровом.

В результате разложения лесной подстилки  образуется ряд водорастворимых органических соединений, обладающих обычно кислой реакцией. Среди последних, согласно исследованиям И. В. Тюрина, М. М. Кононовой, В. В. Пономаревой и других, преобладающее место занимают фульвокислоты, которые и являются одним из важнейших факторов подзолообразования. Между тем под влиянием нисходящих токов воды зольные элементы в значительной степени подвержены вымыванию. 
По мере выноса из верхних горизонтов почвы органических и минеральных коллоидов, а также молекулярно-растворенных соединений Са, Мg, Fе, Аl, К и отчасти Мn в почве возрастает относительное содержание нерастворимого кремнезема, в том числе и тончайшего порошка, который освобождается при распаде силикатов и придает верхним слоям почвы своеобразную светло-серую или белесую окраску, весьма напоминающую цвет золы. Отсюда и происходит название подзолистый горизонт, который является существенной и характерной особенностью почв дерново-подзолистого типа. 
Вымываемые сверху вниз коллоидально-растворимые гидраты окиси железа, алюминия, перегнойные вещества, а также глинистые суспензии и отчасти аморфная двуокись кремния на некоторой глубине почвенной толщи частично или полностью закрепляются, образовывая так называемый иллювиальный горизонт, или горизонт вмывания. Чаще всего здесь накапливаются окислы железа и алюминия (Дерново-подзолистые почвы…).

Таким образом, самой существенной особенностью подзолообразовательного процесса является глубокий распад первичных и вторичных минералов под воздействием органических кислот выщелачивание продуктов их распада из верхних горизонтов почвы вниз, а частично и вынос их из почвенной толщи. Наиболее сильно оподзоленные почвы образуются главным образом в сомкнутых еловых лесах с моховым покровом и без травяной  растительности. Большое влияние на развитие подзолообразовательного процесса оказывает рельеф местности. Равнинный рельеф водоразделов, где атмосферная влага полностью проникает в почву, благоприятствует развитию подзолообразовательного процесса, на склонах же, где влага в основном стекает по поверхности и лишь в малой степени проникает в почвенную толщу, подзолообразование проявляется слабее.

Дерновый почвообразовательный процесс.

Подзолообразовательный процесс  в природе обычно или чередуется с дерновым процессом, или протекает одновременно с ним. Сущность этого процесса заключается в накоплении гумуса, оснований, элементов питания и в формировании водопрочной структуры под воздействием преимущественно травянистой растительности.

Следует отметить, что процесс накопления перегноя в верхних слоях почвы происходит и под древесной растительностью, но в небольших количествах (Дерново-подзолистые почвы…). 

В отличие от древесной растительности травы обладают большой сетью тонких и густо пронизывающих почву корней, после отмирания, которых почвенная масса ежегодно обогащается значительным количеством органического вещества. Разлагаясь при малом доступе воздуха, корневые остатки трав превращаются в гумус, обволакивающий пленками минеральные частички и окрашивающий верхнюю часть почвенного профиля в серый пли темно-серый цвет.

Одновременно с накоплением  перегноя в верхней части почвы  под влиянием аккумулирующей роли травянистой  растительности происходит накопление кальция, магния, марганца, калия, а отчасти железа и других зольных элементов. Благодаря обогащению почвы минеральными соединениями реакция почвенного раствора становится менее кислой, почвенные коллоиды насыщаются ионами кальция и магния и верхние горизонты с течением времени приобретают в той или иной степени выраженную комковатую структуру. Так, под воздействием травянистой растительности постепенно обособляется дерново-перегнойный горизонт. 
Степень развития дернового процесса зависит от многих факторов и, прежде всего от растительности: чем лучше рост трав, тем интенсивнее идет процесс биологической аккумуляции в верхних горизонтах почвы гумуса, азота и зольных элементов.

Наиболее интенсивно дерновый процесс  развивается в изреженном лесу, на полянах, а также в широколиственных лесах, где в напочвенном растительном покрове широкое участие принимают травы. 
Наличие кальция и магния в почве способствует коагуляции почвенных коллоидов и закреплению гумуса в верхних ее слоях. 
Поэтому на карбонатных материнских породах обычно встречаются почвы с хорошо разлитым гумусовым горизонтом. Значительную роль в развитии дернового процесса играет механический состав почвообразующих пород и почв. Чем богаче почва илистыми частицами, тем лучше выражен дерновый процесс. Поэтому почвы с хорошо развитым перегнойным слоем формируются главным образом на глинистых и суглинистых породах и очень редко на песчаных и супесчаных, где этот слой выражен весьма слабо или совсем отсутствует.