почвоведение ганжара. Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений
 Скачать 7.4 Mb.
|
|
329 ческий, иногда содержащий карбонаты; под ним — карбонатный метаморфический В и почвообразующая порода С — монтморил- лонитовая кора выветривания. Для вертисолей характерно низкое содержание гумуса (1-3%) и постепенное его убывание с глубиной. В составе гумуса преобладают гумины и гуминовые кислоты. Темный цвет обусловлен гумусово-монтмориллонитовыми соединениями. ЕКО — 40-60 мг-экв/100 г. В составе поглощенных оснований кроме кальция много магния, а в солонцеватых — натрия. Реакция среды щелочная (pH 7,5-8,5). Максимум карбонатов приурочен к нижней части профиля. Вертисоли — плодородные почвы. Их используют под зерновые, хлопчатник, сахарный тростник и другие культуры.
Эти почвы формируются в регионах с продолжительностью сухого сезона 6-7 мес. и годовой суммой осадков 800-1200 мм. КУ во влажный сезон — 0,6-0,8, в сухой — 0,3-0,4. Количество опада составляет 8-10 т/га. Органическое вещество интенсивно минерализуется и не накапливается в профиле почв. Красные и красно-бурые почвы имеют выраженную дифференциацию ила и оксидов железа в профиле по элювиально-иллювиальному типу, связанному с внутрипочвенным оглиниванием и возможной миграцией во влажные периоды. Содержание гумуса — 1,5-2%, постепенно убывает в профиле с глубиной. В составе гумуса преобладают фульвокислоты. В составе глинистых минералов около одной трети приходится на каолинит, что позволяет относить их к группе феррсиаллитных почв, переходных между сиаллитными почвами умеренных широт и фер- раллитными — субтропических и тропических областей. Красный цвет этих почв, по мнению М.А.Глазовской, обусловлен не столько большим содержанием дегидратированных оксидов железа, сколько их высокой дисперсностью и способностью покрывать тонкими пленками зерна первичных минералов. Они имеют невысокую ЕКО (10-12 мг-экв/100 г), с поверхности — слабокислую, а в нижних горизонтах — слабощелочную реакцию среды. Карбонаты выщелочены на глубину 100-120 см. Большие площади красных и краснобурых почв используются как пастбища. На освоенных почвах выращивают арахис, кукурузу, хлопчатник. Они в сильной степени подвержены процессам эрозии и антропогенному опустыниванию. Глава 35. Фульватно-ферраллитные почвы влажных лесных субтропических и тропических областей Фульватно-ферраллитные почвы формируются под влажными субтропическими и тропическими лесами на феррсиал- литных и аллитных корах выветривания, в условиях промывного водного режима. Они распространены на всех континентах. В группу фульватно-ферраллитных почв М.А.Глазовская объединяет красноземы и желтоземы влажных субтропических лесов, красные, красно-желтые и желтые ферраллитные почвы влажных тропических лесов. Климат. Фульватно-ферраллитные почвы формируются в условиях влажного и теплого климата. Количество осадков составляет более 1500-2000 мм в год. Сумма активных температур — более 4000-8000°С. КУ 7-8 мес. в году составляет 1-2, а в остальные — не опускается ниже 0,6. Температура почвы в зимние месяцы не ниже 8-10°С. Растительность. Тропические и субтропические влажные леса характеризуются большой емкостью биологического круговорота веществ, большим видовым разнообразием, многоярус- ностью. Количество ежегодного опада — 20-25 т/га. В составе опада 700-1000 кг/га зольных элементов и азота. Почвообразующие породы. Фульватно-ферраллитные почвы формируются на феррсиаллитных и аллитных корах выветривания, бедных основаниями, обогащенных полуторными оксидами и глинистыми минералами каолинит-галуазитовой группы, в условиях хорошего дренажа. Ферраллитизация — стадия выветривания массивных пород или наносов, сопровождающаяся распадом большей части первичных минералов (за исключением кварца) и образованием вторичных минералов группы каолинита и галуазита с низким отношением Si02/Al203 (меньше 2). Продукты выветривания — Са, Mg, К, Na и значительная часть Si02 — выносятся за пределы коры выветривания, а гидраты оксидов железа и алюминия в окислительной среде, обедненной органическим веществом, малоподвижны и накапливаются в больших количествах (40-60% и более). Гидроксиды железа накапливаются в форме гетита и гематита и прокрашивают массу почвы в охристо-желтый или красный цвет. Феррсиаллитизация — стадия, предшествующая ферралли- 331 тизации. Отношение Si02/Al203 равно 2-3. Строение профиля и свойства. С поверхности фульватно-фер- раллитные почвы имеют маломощную лесную подстилку Ао, ниже следует гумусовый горизонт серой или коричневатой окраски мощностью 20-35 см. Под ним залегает метаморфический (иногда илллювиальный) горизонт В буровато-желтого или красно-бурого цвета. Почвообразующая порода выделяется с глубины 150-200 см. Окраска почв зависит от характера почвообразующих пород. На основных породах почвы темно-красного цвета и хорошо ос- труктурены, на кислых породах — красно-желтые с менее выраженной структурой. Иногда при недостатке оснований во влажных субтропиках и тропиках может проявляться процесс оподзоливания, вызывающий элювиально-иллювиальную дифференциацию почвенного профиля. Содержание гумуса в верхней части гумусового слоя может достигать 10%, на глубине 10-15 см — 2-3%. В пахотном слое освоенных почв содержание гумуса — 2,5-3,0%. В составе гумуса преобладают фульвокислоты. Отношение Сгк:Сфк — 0,5-0,6. ЕКО — 10-15 мг-экв/100 г. В составе поглощенных катионов преобладают А13+ и Н+. Реакция среды кислая (рНКС1 4-5). В валовом составе почв преобладают оксиды железа и алюминия, в почвах с красной окраской, и оксиды кремния — в почвах с желтой окраской. Сельскохозяйственное использование. Природные условия влажных тропических и субтропических областей позволяют выращивать большой перечень сельскохозяйственных культур и получать два-три урожая в год. Здесь выращивают сахарный тростник, кукурузу, рис, цитрусовые, эфиромасличные, наиболее ценные сорта чая и другие культуры. Основные мероприятия: борьба с эрозией, внесение органических и минеральных удобрений, известкование, мероприятия, направленные на снижение почвоутомления при монокультуре. Глава Зб.Тепличные грунты, их состав и свойства
Тепличные культуры (овощные, цветочные, рассада для открытого грунта) предъявляют повышенные требования к почвенным условиям и, прежде всего, к обеспеченности элементами питания, водой и воздухом, в связи с тем, что они получают гораздо больше тепла, а при искусственном освещении — и света, по сравнению с культурами открытого грунта. Тепло и свет в теплицах промышленного типа, как правило, не являются лимитирующими факторами величины урожая, поэтому свойства тепличных почв должны отвечать улучшенным условиям тепло- и светообеспеченности. Тепличные почвы должны быть рыхлыми, хорошо аэрируемыми, влагоемкими, обладать повышенной емкостью катионного обмена, способностью противостоять развитию возбудителей болезней и вредителей. В то же время длительное, интенсивное, бессменное использование тепличных грунтов требует устойчивости перечисленных свойств во времени. Тепличные грунты, по сравнению с естественными почвами, подвергаются гораздо более высоким нагрузкам, которые приводят к ухудшению их свойств. Частые обработки и высокие нормы полива (до 1000-1500 л/м2 в год) приводят к разрушению структурных агрегатов, распылению и уплотнению, уменьшению пористости аэрации и проявлению глеевого процесса. Высокие нормы минеральных удобрений (до 10 кг/м2) — на 1-2 порядка выше по сравнению с теми, которые вносят в естественные почвы, -приводят к накоплению избыточного количества солей и нарушению сбалансированного питания. Большие дозы органических удобрений и азота вызывают накопление нитратов как в грунтах, так и в урожае. Наконец, мероприятия по борьбе с возбудителями болезней и вредителями (пропаривание, обработка химическими препаратами) нарушают биологическое равновесие в субстратах. Перечисленные негативные явления, возникающие в процессе использования тепличных почв, усложняют мероприятия по оптимизации состава и свойств субстратов и вызывают необходимость постоянного контроля за их состоянием. Естественные почвы, как правило, не удовлетворяют требованиям тепличных культур из-за высокой плотности, недостаточ- 333 ной пористости и пониженной устойчивости к технологическим нагрузкам, возникающим в процессе их эксплуатации в защищенном грунте. После соответствующего улучшения естественные почвы используются в пленочных теплицах, не требующих больших затрат на строительство и оборудование обогрева и дополнительного освещения. Грунты в таких теплицах используются менее интенсивно и в течение более короткого периода. В наибольшей степени требованиям тепличных культур отвечают искусственные насыпные грунты, характеризующиеся следующими параметрами: мощность грунта 25-35 см; содержание органического вещества 20-30%; плотность 0,4-0,6 г/см3, пористость аэрации 20-30%; наименьшая (предельно-полевая) влагоем- кость 50-60% от объема; водопроницаемость 5-10 мм/с; емкость катионного обмена 100-150 мг-экв на 100 г субстрата. При таких параметрах складываются наиболее оптимальные условия влагоо- беспеченности и аэрации и создается возможность регулирования физико-химических и агрохимических свойств грунтов. Проблема оптимизации осложняется тем, что требования отдельных культур к свойствам тепличных грунтов несколько различаются. Так, например, оптимальная плотность почвогрунтов для томата 0,60,8 г/см3, а для огурца 0,4-0,6 г/см3. Огурец нуждается в повышенной влажности, а томаты в лучшей аэрации почвогрунта. Различия в требованиях устраняются путем регулирования ряда параметров в процессе выращивания той или иной культуры.
Насыпные грунты представляют собой смеси различных компонентов (торф, навозный компост, гумусовые горизонты зональных почв и др.), составленные в соотношениях, которые в наибольшей степени обеспечивают оптимальные свойства субстратов. В зависимости от соотношения и вида смешиваемых материалов они подразделяются на три типа:
минеральные, имеют в основе гумусовые горизонты естественных почв с добавлением небольшого количества местных органических материалов и перепревшего навоза. К минеральным грунтам относятся также грунты на основе цеолита, песка, гравия, перлита, минеральной ваты, ионообменных смол и др. Наиболее оптимальные параметры каждого типа грунта представлены в таблице 36.1. Органические грунты обладают рядом недостатков, препятствующих их длительному использованию. В процессе использования <ч|и интенсивно разлагаются и подвергаются минерализации. Это приводит к распылению, слеживанию и ухудшению, в конечном итоге, физических свойств и водно-воздушного режима. Минеральные грунты на основе гумусовых горизонтов естественных почв характеризуются повышенной плотностью, пониженной влагоемкостью, низкой емкостью катионного обмена. Они, в основном, распространены в южных регионах России. Органо-минеральные грунты готовятся на основе торфа, гумусовых горизонтов зональных почв и перегноя. Основная часть минерального компонента представлена гумусовым горизонтом местных почв. Для этих целей лучше всего пригодны пойменные (аллювиальные) почвы легко- или среднесуглинистые. Тепличные грунты также подразделяются по способам обогрева, дренирования и по длительности использования. В последней группировке выделяются: 1) ежегодно сменяемые; 2) свежие (2-4 года); 3) зрелые (4-8 лет); 4) длительного использования (8-12 лет); 5) бессменные (более 12 лет).
Для оценки свойств тепличных грунтов разработаны специальные группировки по ряду показателей (табл. 36.2). В таблице 36.3 приведена группировка тепличных грунтов по уровням обеспеченности основными элементами питания. |