2 Физко географические условия почвообразования территории
Скачать 209 Kb.
|
3.3 Физико-химические свойства почвы Реакция среды относительно благоприятная (нейтральная) в верхних горизонтах (7.2-6.9), щелочная – в карбонатных и засоленных (таблица 4). Таблица 4 Физико-химические свойства черноземно-луговой маломощной малогумусовой тяжелосуглинистой почвы.
Черноземно-луговая почва характеризуется высокой емкостью поглощения (45,53-35,43 мг*экв/100г почвы), насыщенность поглощающего комплекса основаниями. В составе обменных катионов главная роль принадлежит кальцию. Магний составляет 17,7-25,3% от суммы. В данной почве в составе поглощенных катионов находится небольшое количество натрия[6]. Потенциальное плодородие почв высокое, но их агропроизводственные свойства неудовлетворительные: весной они переувлажнены, поздно поспевают к обработке, часто засолены, биологически слабо активны. 3.4 Физические и водно – физические свойства По механическому составу черноземно-луговые почвы преимущественно тяжелосуглинистые. В механическом составе преобладают иловатые и крупнопылеватые фракции. Удельный вес в верхних горизонтах колеблется от 2.22 до 2.72г/см3 , с глубиной его значения, как правило увеличиваются и меньше варьируют (2.6-2.8 г/см3) [2]. Общая порозность изменяется по профиля от 80-52% в верхних горизонтах до45-42% в нижних. Гумусированный горизонт отличается не только высокой общей порозностью, но и относительно благоприятным составом пор: 66% почвенных пор представлено мелкими, 25% крупными и 9% средними. В соответствии с характером почвенной порозности и прежде всего содержанием пор аэрации изменяется водопроницаемость и водоотдача почв. Водопроницаемость гумусового горизонта высокая, в первый час впитывания сильно колеблющаяся. При переходе в гор. В водопроницаемость снижается, но остается удовлетворительной[2]. Максимальная гигроскопичность и влажность завядания (1,5 МГ) высокие во всех горизонтах. Непродуктивные запасы влаги (влажность завядания) в слое О—100 см в среднем составляют 190 мм. Однако диапазон активной (продуктивной) влаги в черноземно-луговых почвах заметно выше, чем в солонцах и других почвах зоны. Это объясняется высокой влагоемкостью черноземно-луговых почв, обусловленной гумусностью верхних горизонтов и капиллярным подпитыванием почвенного профиля со стороны грунтовых вод. Поэтому наименьшая (полевая) влагоемкость этих почв обычно соответствует капиллярной влагоемкости. Ее значения колеблются довольно широко — от 35—50% от веса почвы в гор. А до 22—27% в горизонтах ВС и С[2]. Общие запасы влаги при наименьшей (капиллярной) влагоемкости в слое 0—100 см составляют в среднем 376 мм (из них 186 мм, или 49% от НВ, доступно растениям) [2]. Почвы этого подтипа представляют переходное звено от лугоно-черноземиых к луговым, поэтому вопрос о типовой их принадлежности решается неоднозначно[6]. В целом агропроизводственные свойства луговых почв еще боле низкие, чем у черноземно-луговых. Это почвы холодные, с низкой биологической активностью, постоянным устойчивым признаком переувлажнения в нижней части профиля и периодическим поверхностным увлажнением. Использовать луговые почвы рекомендуется как естественные сенокосы, а в пашне - под ограниченный набор культур, как и черноземно-луговые[6]. Отличительная черта черноземно-луговых почв — хорошо развитый гумусовый горизонт. Основные массивы этих почв находятся в пониженной средней части Омской области, залегая в комплексе с солонцами, солодями, солончаками. Наиболее распространены по родовым признакам солонцеватые, карбонатные, солончаковатые, солончаковые разности[6]. В солончаковых разностях соли концентрируются сразу в гумусовом слое 0—30 см, в солончаковатых-с глубины 30 см. Оглеение наблюдается практически всегда в первом метре (гор. Вг-Ск.г.) [6]. Мероприятия по улучшению свойств черноземно-луговых почв разработаны слабо, но можно рекомендовать те же мероприятия, что и для луговых почв. Для повышения эффективного плодородия необходимы специальные приемы обработки, направленные на регулирование водного, воздушного и теплового режима. На них эффективно внесение минеральных удобрений, которые способствуют усилению биологической активности и переводу труднодоступных питательных веществ в усвояемые для растеши формы. Важный момент при использовании луговых почв в пашню—подбор возделываемых на них культур, который должен производиться с учетом их засоления и специфических условий залегания. Особенно осторожно следует использовать массивы луговых солончаковых почв. Здесь подход должен быть дифференцированным, с учетом химического состава солей. Наиболее целесообразно введение их в лугопастбищные севообороты или использование в качестве естественных кормовых угодий с обязательным улучшением травостоя, залужением солевыносливыми травами (ячмень солончаковый, донник, овсяница луговая, кострец безостый и др.) [6]. Морфологическая характеристика солонца черноземно-лугового среднего ореховатого глинистого. Профиль представлен следующими горизонтами: А1-В1-В2-В3к.г-Ск.г. Нередко на поверхности может выделяться Аd (дернина). Морфологическое строение профиля солонца черноземно-лугового среднего ореховатого глинистого. Описание разреза Вскипает от HCl с 40см. Гор. А1(0-18м) Сухой, серый, суглинистый, ореховатый, переплетен корнями. Переход в горизонт В1 резкий. Гор.В1(18-30см) Свежий, темно-серый, неоднородный с кремнеземной присыпкой, ореховатый, глинистый, плотный. Тонкие редкие корни. Переход в горизонт В2 постепенный. Гор.В2(30-50см) Свежий, темно-бурый, неоднородный, глинистый, крупноореховатый, плотный, локальное оглеение. Переход в горизонт В3 постепенный. Гор.В3к.г(50-70см) Свежий, бурый, неоднородный с потеками гумуса, глинистый, средне- и мелкоореховатый, уплотненный. Редкие корни растений, локальное оглеение. Переход в горизонт Ск постепенный. Гор.Ск (70-162см) Ржавый, неоднородный, глинистый, бесструктурный, уплотненный[6]. Черноземно-луговые солонцы характеризуются повышенным увлажнением, сильным огленением, начинающимся в гор. В. Материнская порода представляет глеевый горизонт, окрашенный в ржаво-сизые тона[6]. Гранулометрический состав данного солонца характеризуется как глинистый подробно расписан в таблице 5. Таблица 5 Гранулометрический состав солонца черноземно-лугового среднего ореховатого глинистого.
Распределение фракций строго дифференцировано по илу и физической глине. Вынос ила из верхних гумусовых горизонтов относительно породы составляет 30-60%, что объясняется более выраженным, чем в почвах подзолистого типа, разрушением минеральной части в условиях щелочного гидролиза. Обеднение гор. А1 илом приводит к дефициту кальция. В солонцовом горизонте В2 содержание ила всегда больше, чем в гор. А1. Физико-химические свойства Солонцы Омской области весьма разнообразны по своему химическому составу. Гумусовые горизонты обогащены кремнеземом, обеднены полуторными окислами железа и алюминия. Содержание гумуса в солонцовых почвах определяется зоной. Лесостепные солонцы, как правило, средне- и многогумусовые (6-10%гумуса) (таблица 6). Таблица 6 Физико-химические свойства солонца черноземно-лугового среднего ореховатого глинистого.
Солонцы характеризуются высокой емкостью поглощения (23-39 мг*экв/100г), наиболее выраженной в горизонтах В1 и В2 и заметно снижающейся к материнской породе. Содержание кальция увеличивается от корковых солонцов к глубоким и не всегда взаимосвязано с количеством гумуса. В составе катионов много обменного магния. В гумусовых горизонтах (А1) pH нейтральный. Скопление солей и карбонатов наблюдается в горизонтах В.. Солонцы лесостепной зоны более промыты от солей, и солевые горизонты обнаруживаются глубже[6]. Тип засоления зависит от зоны и состава солей грунтовых вод. Физические и водно-физические свойства Водно-физические свойства солонцовых горизонтов неудовлетворительные. Почвенная масса их сильно набухает во влажном состоянии, сжимается и растрескивается при высыхании, фильтрация нулевая. Из-за застоя влаги на солонцах задерживается начало полевых работ на одну - две недели. Величина общей порозности по профилю солонцов изменяется следующим образом. Надстолбчатые горизонты обладают высокой общей порозностью – 56-74% от объема. В солонцовых горизонтах отмечается резкое снижение общей порозности до 38-40%. В горизонте В2 по сравнению с горизонтом В1 порозность нередко снижается, что подчеркивает большую его иллювиальность. Наименьшая порозность характерна для материнской породы[2]. Надстолбчатый горизонт солонцов, наиболее обогащенный органическим веществом и густо пронизанный корнями травянистой растительности, имеет невысокий объемный вес – 0,64-1,11г/см3. В солонцовом горизонте он резко увеличивается, достигая 1,18-1,63 г/см3. Максимальные значения объемного веса отмечается в карбонатном горизонте и материнской породе[2]. Максимальная гигроскопичность и влажность устойчивого завядания имеют большие значения и четко разграничены по горизонтам, возрастая от надсолонцовых к солонцовым. Высокая влажность завядания, особенно в солонцовых и подсолонцовых горизонтах, обуславливает повышенные запасы недоступной для растений влаги, которые в слое 0-50см составляют 51-63% от НВ, в слое 50-100см-58-73% от НВ[2]. Что касается наименьшей (полевой) влагоемкости солонцов, то ее величина определяется содержанием гидрофильных коллоидов, наличием солонцового экрана, препятствующего равномерному распределению влаги по профилю и т.д.. Наибольшей водоудерживающей способностью обладают верхние надстолбчатые горизонты, отличающиеся рыхлостью и гумусированностью. В солонцовых горизонтах она обычно снижается вследствие уплотненности и отсутствия активных пор. Вместе стем она колеблется в широких пределах (22-44%),что обусловлено различным содержанием водно – пептизированного ила. С глубиной в горизонте С влагоемкость снижается еще больше (15-23%)[2]. Из этого можно сделать следующий вывод, что солонцы характеризуются напряженным водным режимом. Корковые и мелкие солонцы в отличие от средних характеризуются наиболее близким расположением солей к поверхности (30-50см), а также малой мощности надсолонцового горизонта до 10см. Из-за малой мощности надсолонцового горизонта дефицит свободной влаги выражен наиболее остро. Отсюда следует, что водно – физические свойства мелких солонцов еще более неблагоприятные, чем у средних солонцов[6]. Средние солонцы рекомендуется использовать в пашне под ограниченный набор культур с перспективой дальнейшего улучшения путем химической мелиорации. Наиболее эффективно внесение гипса в дозах, рассчитанных на вытеснение обменного натрия из почвенно-поглощающего комплекса[6]. При распашке следует соблюдать строгую технологию обработки, солонцовый горизонтВ1 не должен вовлекаться в пахотный слой. Глубокая отвальная, плантажная и ярусная вспашка положительных результатов не дает[6]. Корковые и мелкие солонцы – это основные почвы сенокосно – пастбищных угодий, но продуктивность их низкая. Перспективно здесь безотвальное рыхление на глубину 25-27см с предварительной разделкой дернины надсолонцового горизонта. Послойная обработка повышает продуктивность кормовых угодий. В лесостепной зоне хорошо зарекомендовали себя сложные травосмеси из донника желтого сибирского, люцерны[6]. Морфологическая характеристика солоди луговой глубокодерновой среднегумусовой тяжелосуглинистой Профиль представлен следующими горизонтами: А0-А1-А2-А2В-В-Ск Морфологическое строение солодей луговых лесостепной зоны характеризуются описанием разреза, заложенного на территории совхоза «Нагибинский» Тюкалинского района в березовом колке. Вскипает от соляной кислоты с глубины 112см. Гор. А0(0-2см) Рыхлый, темный слой из лесного опада разлагающихся листьев и других растительных остатков. Гор.А1(2-26см) Свежий, серый, рыхлый, комковатый, тяжелосуглинистый, весь пронизан корнями. Переход в горизонт А2 резкий по цвету. Гор.А2(26-40см) Свежий, голубовато – белесый, плитчатый, тяжелосуглинистый, хорошо мажущийся, уплотненный, корни древесных растений. Переход резкий по цвету и структуре в горизонт В1. Гор.В1(40-111см) Влажный, бурый, неоднородный с темно – коричневыми поливами полуторных окислов, ореховатый, глинистый, плотный, тонкопористый. Переход заметный по цвету и структуре в горизонт Ск.г. Гор.Ск.г.(111-140см) Влажный, желтовато – бурый, бесструктурный, плотный, оглеенный, тяжелосуглинистый, тонкопористый, карбонатный, бурно вскипающий от соляной кислоты[6]. Гранулометрический состав верхних горизонтов солодей преимущественно тяжелосуглинистый. Для всех подтипов характерна четкая дифференциация профиля на горизонты, особенно проявляющаяся по илу (таблица 7). Таблица 7 Гранулометрический состав солоди луговой глубокодерновой среднегумусовой тяжелосуглинистой.
Верхний горизонт А1 обеднен тонкими илистыми фракциями, но благодаря высокой гумусности это бывает выражено не столь заметно (по сравнению с породой на 9-10%). В элювиальном горизонте А2 содержание частиц меньше 0,001мм по сравнению с горизонтом А1 уменьшается более чем на 10-12%, а по сравнению с породой – на 20%. В элювиальном горизонте относительно накапливается фракция средней пыли. В иллювиальный горизонтах В отмечается очень интенсивное накопление ила, на 10-12% больше, чем в породе, и на 30% больше, чем в элювиальном горизонте. Одновременно наблюдается обеднение иллювиальных горизонтов фракцией мелкой пыли, что наводит на мысль о пополнении горизонтов тонкими частицами не только за счет миграции их, но также и образования ила. Последнее может быть следствием воздействия на минеральную часть почвы слабощелоных растворов, восходящих от верховодки. Физико-химические свойства Физико-химические свойства солоди приведены в таблице 8. Таблица 8 Физико-химические свойства солоди луговой глубокодерновой среднегумусовой тяжелосуглинистой.
Содержание гумуса в солодях определяется глубиной задернения. В горизонте А1 гумуса 4,7%. Глубже по профилю наблюдается резкое его уменьшение. Распределение азота соответствует профилю гумусности. Запасы валового фосфора значительны лишь в лесной подстилке и самой верхней части горизонта А. Все солоди бедны валовыми и подвижными формами фосфора. Состав почвенно-поглощающего комплекса этих почв свидетельствует о высокой насыщенности его кальцием (23,6мг*экв/100г почвы) и магнием. Содержание натрия незначительное. Показатели pH водной суспензии в дерновых горизонтах находится в слабокислом интервале, в нижних горизонтах слабощелочной[6]. Физические и водно – физические свойства. Солоди, не обладают агрономически ценной макроструктурой. Правда, в горизонте А1 под влиянием задернения формируются комковато – кубовидные макроагрегаты размером больше 0,25мм, количество которых может достигать 60-70%. Однако в большинстве своем они не водопрочны и агрономически малоценны. К тому же в горизонте А2 в процессе осолодения формируется чешуйчато – листовая структура, не имеющая связности и распадающаяся в воде на первичные механические элементы. Поэтому распаханные солоди при выпадении осадков заплывают, а при высыхании на поверхности их образуется корка[2]. В горизонтах В, обнаруживаются значительное количество агрегатов, что обусловлено специфическим характером цементации здесь агрегатов полуторными окислами при слабой развитости или полном отсутствии активных пор. Однако агрономическая ценность подобных условноводопрочных почвенных агрегатов ничтожна[3]. Для профиля солодей характерна также резкая дифференциация по физическим свойствам. Верхний горизонт А1 отличается рыхлым сложением и небольшим объемным весом (0,6-1,03г/см3). В элювиальном горизонте А2 объемный вес вследствие плотной упаковки механических элементов возрастает до 1,5-1,55г/см3 и остается таким в нижележащих горизонтах. Удельный вес в верхнем горизонте А1 составляет 2,27-2,54г/см3, резко увеличивается в горизонте А2 до 2,58-2,83, в нижележащих колеблется в пределах 2,64-2,77г/см3[2]. В соответствии с изменением объемного и удельного веса по профилю солодей меняется и общая порозность: наибольшая она в горизонтах А0 и А1 (до 60-70%), наименьшая (39-43%) в элювиальном горизонте А2[2]. Солоди, крайне слабо водопроницаемы, что обусловлено, с одной стороны, плитчатой структурой элювиального горизонта и сцементированностью его кремнеземом, препятствующим просачиванию воды, с другой – высокой дисперсностью и пониженной порозностью иллювиального горизонта. Неудовлетворительная водопроницаемость солодей способствует накоплению и застою талых вод в западинах и других понижениях, занятых этими почвами. Они сильно переувлажнены и медленно просыхают, что осложняет их использование в сельском хозяйстве. При залегании солодей в пашне, они задерживают и затрудняют обработку полей, посевы на них обычно угнетены и позднее созревают[3]. Неблагоприятны в агрономическом отношении и другие свойства солодей. Так, для иллювиального и нижележащих горизонтов характерны высокие максимальная гигроскопичность и влажность завядания, что обусловлено обогащенностью их тонкодисперсной фракцией. Поэтому диапазон доступной растениям влаги в этих горизонтах узкий даже при наименьшей влагоемкости. В элювиальном горизонте эти показатели несколько лучше, но он маловлагоемкий и очень беден питательными веществами. К тому же для всех горизонтов, за исключением гумусового, характерно пониженное и недостаточное для большинства культурных растений содержание воздуха при увлажнении, соответствующем наименьшей влагоемкости[2]. Послойные значения наименьшей влагоемкости довольно высокие и составляют для слоя 0-100см 340-350мм[2]. Запасы продуктивной влаги при наименьшей влагоемкости в метровом слое колеблются от126 до 196мм[2]. Распаханные солоди требуют коренного улучшения. Навоз и минеральные удобрения способствуют повышению урожая, но не устраняют западинности и, следовательно, не ликвидируют застоя воды. Необходимо выравнивание поверхности поля, и особенно засыпка западин и мелких понижений[6]. Солоди средне- и мелкодерновые отличаются меньшей мощностью гумусового горизонта. Средняя мощность горизонта А1 солодей мелкодерновых – 9см, среднедерновых – 14см. Содержание гумуса в мелкодерновых солодях в горизонте А1 4,8-10,6%, в среднедерновых – 4,1-12,3%. В солодях болотных зольность торфа варьирует от 22,2 до 28,9%. Отличительным признаком солоди торфянисто – болотной является влажный профиль, сильно оглеенные горизонт Вг и Сг, оторфованная подстилка или слой торфа. Профиль сильно влажный, книзу мокрый, грязно– бурый от оглеения и пятен раскисления железа и марганца[6]. Все солоди являются низкопродуктивными почвами и относятся к лесному фонду. Морфологическая характеристика лугово-болотной почвы Это почвы – переходные от луговых к болотным. Профиль представлен следующими горизонтами: А0(Ат)-Аg-Вg-Сg. Почвообразующие породы, как правило, карбонатные, нередко засоленные тяжелые суглинки и глины. Характерные морфологические признаки лугово-болотных почв – сильное оглеение всех минералогических горизонтов и отсутствие или малая мощность (до 20см) торфяного слоя[6]. В зависимости от характера травянистого покрова и режима увлажнения лугово-болотные почвы имеют хорошо развитый перегнойный горизонт или слабо развитый заиленный. В соответствии с этим выделяются подтипы лугово-болотных перегнойных и лугово-болотных иловатых почв. В профиле лугово-болотных почв в зависимости от условий развития могут проявляться в той или иной степени выраженные процессы накопления карбонатов и легкорастворимых солей. Это родовой признак, по которому лугово-болотные почвы каждого подтипа делятся на обычные, карбонатные и засоленные[6]. Лугово-болотные перегнойные почвы наиболее распространены в северной лесостепи на левобережье Иртыша, где являются постоянным компонентом почвенного комплекса среди луговых и болотных почв. Растительность -пышная злаково-осоковая с преобладанием влаголюбивых растений. В профиле выделяется хорошо развитый перегнойный горизонт А мощностью 15-45см, сырой, темно-серый или черный мелко-зернистый или творожистой структуры. Признаки переувлажнения в виде сизых и ржавых пятен чаще всего проявляются в нижней части перегнойного горизонта (реже-с самой поверхности). Ниже залегают отчетливо выраженные глеевые горизонты (В1г, В2г) с гумусовыми затекамию[6]. Поверхность лугово-болотных иловатых почв почти всегда кочковатая, растительность бедная, иногда растет разреживающий березняк. Перегнойный горизонт А1 мощностью 12-30см имеет серую или сизовато- серую неоднородную окраску, липкий, вязкий. С поверхности часто выделяется оторфованный горизонт А0 мощностью 8-17см. признаки оглеения проявляются с самой поверхности[6]. Все лугово-болотные почвы имеют глинистый гранулометрический состав. В средней части профиля водораздельных почв отмечается скопление фракций ила и физической глины (таблица 9). Таблица 9 Физико-химические свойства лугово-болотных почв
Лугово-болотные перегнойные почвы богаты гумусом (до 20%) и основными питательными веществами, иловатые, как правило беднее. pH в лугово-болотной перегнойной слабощелочной, в иловатых – в верхнем горизонте нейтральный, книзу наблюдается слабощелочная реакция почвенного раствора. Однако, несмотря на значительное и даже высокое у перегнойных почв потенциальное плодородие, их эффективное плодородие из – за переувлажнения низко. Широко распространены лугово-болотные карбонатные почвы, в профиле которых карбонаты обнаруживаются с самой поверхности или в пределах первых 10-20см. легкорастворимые соли в таких почвах практически отсутствуют[6]. Особо выделяются лугово-болотные солончаковые. Засоление их варьирует от слабого до сильного. Состав солей разнообразен. Отрицательным качеством всех лугово-болотных почв являются высокая влагоемкость верхних горизонтов и постоянное грунтовое и поверхностное увлажнение. Почвы холодные, содержат в пределах всего профиля вредные для корней растений закисные соединения[6]. Используются почвы только под сенокосы и пастбища, дающие в основном грубый и низкокалорийный корм из осоки, вейника, канареечника. Особенно низкопродуктивны пастбища на лугово-болотных солончаковых почвах. Осваивая эти почвы, необходимо учитывать степень их увлажнения. На слабоувлажненных почвах можно высевать многолетние травы, а сильноувлажненные нужно улучшать по типу омоложения естественного травостоя[6]. |