Серые лесные почвы Республики Мордовия

 

Количество физической глины  в почвах тяжелого механического  состава колеблется от 45 до 85%, легко- и среднесуглинистых – 27-47%. Илистая  фракция в тяжелых почвах составляет 23-45%, в легких – 10-20%. Самая большая  величина фракции физической глины  находится в средней иллювиальной части профиля как результат  выноса их из верхних горизонтов.

Количество агрономически  ценных структурных агрегатов размером более 0,25 мм колеблется в широких  пределах, но не превышает в пахотном слое 10-40%, а водопроницаемость их не более 30-40%.

Удельная масса твердой  фазы в пахотном горизонте составляет 2,53-2,61, в подпахотном слое возрастает до 2,58-2,64,а в иллювиальном горизонте до 2,67-2,80. Объемная масса в пахотном слое варьируется от 1,11 до 1,24, в подпахотном горизонте – 1,32-1,41,в иллювиальном – 1,32-1,41,в почвообразующей породе – 1,44-1,47. Общая пористость в верхних горизонтах составляет 55-60%,в нижних снижается до 45-50%. Преобладающая часть пор при капиллярном насыщении почв водой занята капиллярной влагой. Поры аэрации составляют значительную величину – 27-35%,поры, заполненные прочно связанной водой – до 13%,рыхло связанной – до 6% от общей пористости. Верхние горизонты темно-серых почв обладают удовлетворительными для сельскохозяйственных культур водно-воздушным режимом.

Полная влагоемкость в  гумусовом горизонте равна 45-55%, а  вниз по профилю снижается до 28-30%.Капиллярная  влагоемкость в верхней части  профиля составляет 35-45%, в нижележащих  слоях она, как и полная, снижается. Максимальная гигроскопичность сравнительно высокая – 8-10% в верхних горизонтах, 11-13% - в нижних. Влажность устойчивого  завядания  в пахотном слое равна 11-14%, в иллювиальном горизонте – 15-17%, диапазон активной влаги – 27-32%

Темно-серые почвы Мордовии по сравнению с аналогичными почвами  других регионов значительно больше от 4-6% содержит гумуса.

Азот находится в полном соответствии с гумусом и колеблется в пахотных горизонтах от 0,19% до 0,30%.

Количество подвижного фосфора  в большинстве случаев равно 5-10 мг на 100 г почвы. Запасы этого элемента в пахотном слое составляют от 32 кг на гектар до 625 кг/га.

В легкосуглинистых и супесчаных почвах в пахотном слое содержится 3 мг/100 г почвы калия, а в тяжелосуглинистых  разновидностях до 17-20 мг/100 г почвы. Запасы его в пахотном слое колеблются от 71,4 до 500 кг/га.

Темно-серые почвы имеют  слабокислую и близкую к нейтральной  реакции. Гидролитическая кислотность  колеблется от 2 до 5 мг/экв до 10 мг/экв  на 100 г почвы. Сумма обменных оснований  также находится в зависимости  от механического состава и количества гумуса и составляет от 25 до 42 мг/экв  на 100 г. Степень насыщенности основаниями  в основном высокая – 80-90%.

Количество валового марганца в пахотном слое почв разного механического  состава равно 724-5754, молибдена – 3,6-10,6, кобальта – 15-71, меди – 27-44, стронция – 214-537, цинка – 132-363, бора – 58-69 мг/кг. Количество подвижных микроэлементов следующее: марганца – 54-134, бора – 0,48-1,5, молибдена – 0,06-0,13, меди – 4,1-6,8, цинка – 2,6-4,3, кобальта – 1,0-1,6 мг/кг почвы.

 

Тепловой режим лесных почв в основном благоприятный. Почвы  длительный период (апрель - декабрь) имеют  положительные температуры по всему  профилю. Замерзание их начинается с  декабря, а иногда даже с января и  охватывает слой до глубины 50-70 см. К  началу полевых работ (апрель) почвы  целиком оттаивают. В отдельные  годы в центральных и западных провинциях зимой наблюдается периодическое  оттаивание и замерзание верхнего слоя почвы, что может вызвать значительное выпадение клеверов и озимой пшеницы.

Серые лесные почвы этих территорий относятся по теплообеспеченности  к фациальным подтипам умеренно тепловых промерзающих.

Меньший снеговой покров, суровые  морозы длительных зим приводят к  глубокому промерзанию почв и  медленному их оттаиванию. К началу полевых работ (май) нижние горизонты еще сохраняют отрицательные температуры; здесь часто наблюдаются поздние весенние и раннеосенние заморозки.

Воздушный режим почвы - это  совокупность всех явлений поступления  воздуха в почву, его передвижения в почве и расхода, а также  явлений обмена газами между почвенным  воздухом, твердой и жидкой фазами, потребления и выделения отдельных  газов живым населением почвы. Все  эти явления находят отражение  в изменении содержания и состава  почвенного воздуха во времени.

Во всех почвах состав почвенного воздуха подвержен постепенным  изменениям в течение года, причем на глубине 4-5 м еще отмечаются колебания  в составе воздуха, хотя и более  слабые, чем в пределах верхней  толщи.

В серых лесных суглинистых  почвах, не подверженных избыточному  увлажнению, концентрация СO₂ (в %) в слое 0-50 см обычно колеблется от 0,2 до 3,0, в слое 100-200 см - от 1,2 до 3,4, в более глубоких слоях - от 1,5 до 4-5. Большое влияние на абсолютное содержание диоксида углерода оказывает характер растительности . По данным Б. Н. Макарова (1966), максимально оно было под пологом смешанного леса, более низким в почве под люцерной, еще ниже в почве, засеянной зерновыми, и наиболее низким в почве чистого пара. Так, в почве под люцерной на глубине 15 см в среднем содержалось 1% СO₂, на глубине 30 см- 1,5% СO₂, под паром - соответственно 0,2 и 0,3% .

В серых лесных почвах преобладает  периодически промывной тип водного  режима. Обычно осенние осадки увлажняют  лишь слой почвы до глубины 50 см. Наиболее глубокое промачивание происходит в  период весеннего снеготаяния. Поэтому  глубина промачивания в большей  мере зависит от мощности снегового  покрова и размеров поверхностного стока талых вод. Максимальный расход влаги летом охватывает толщу  почвогрунта до 1 м. Поэтому важное значение имеют летние осадки, увлажняющие  главным образом пахотный слой почвы. Под однолетними сельскохозяйственными  культурами используется часть влаги  и во втором метре. В нижележащих  слоях почвогрунта на пашне влажность  обычно близка к НВ. Многолетние  травы (люцерна) усваивают влагу  до глубины 4 м и более.

Иначе складывается водный режим серых лесных почв под лесом. Здесь за счет накопления снега значительно  больше поступает влаги весной. Однако из-за более интенсивного ее потребления  и развития глубокой корневой системы  почвогрунты под лесом за вегетационный  период иссушаются до глубины 4-5 м и  более. Поэтому на участках под лесом  периодически промывной режим наблюдается  реже, чем на пашне.

В целинных серых суглинистых  и глинистых почвах под лесом  преобладает периодически промывной  тип водного режима, в легких по гранулометрическому составу - промывной. При распашке целинных лесных серых  почв их водный режим изменяется. Промывание пахотных почв талой и дождевой водой  происходит не ежегодно. Серые почвы, залегающие на нижних частях малодренированных склонов, в весеннее и осеннее время переувлажняются, в результате сокращается продолжительность вегетационного периода растений .

По условиям питательного режима в лучшую сторону выделяются темно-серые почвы, отличающиеся более  высоким природным плодородием - большими запасами гумуса, азота, фосфора. Содержание общего азота тесно связано  со степенью гумусированности почв и  в верхнем горизонте у светло-серых  почв колеблется от 0,1 до 0,25 %, у серых - от 0,15 до 0,3 % и у темно-серых - от 0,2 до 0,4 %.

Содержание подвижных  форм питательных веществ сильно зависит от степени окультуренности  почв и систематического применения удобрений.

Как общую закономерность можно отметить более высокое  содержание гидролизуемого азота и  лучшую нитрификационную способность  у темно-серых почв. Особенно бедны  подвижными формами азота светло-серые  почвы. Содержание подвижного фосфора  связано со степенью окультуренности  почв. Систематическое унавоживание повышает количество подвижных фосфатов. Повышенным содержанием подвижного фосфора выделяются остаточно-карбонатные  почвы.

Распределение микроэлементов и их содержание по профилю светло-серых  и серых почв такие же, как и  в дерново-подзолистых почвах: в  гумусовом и иллювиальном горизонтах наблюдается увеличение валового содержания Zn, Сu и Со, а оподзоленные горизонты обеднены ими. У темно-серых почв такой четкой закономерности нет.

Под лесом в серых лесных почвах процесс нитрификации подавлен. Распашка лесных почв и окультуривание приводят к заметной активизации  нитрификационных процессов, что способствует улучшению азотного режима почв и  питания растений азотом. Содержание в почвах нитратного азота имеет  выраженную сезонную динамику; в европейской  части зоны серых лесных почв весной и осенью процессы нитрификации протекают  слабо, в июле - наиболее активно. Динамика развития нитрификационных процессов  имеет провинциальные особенности.

В серых лесных почвах довольно хорошо выражена динамика подвижного фосфора с нарастанием его  количества во второй половине лета, динамичность обменного калия выражена слабее. После освоения лесных почв под пашню  содержание доступного фосфора и  калия в верхних гумусовых (А_п) горизонтах возрастает, но степень их подвижности изменяется медленно.

В течение теплого периода  года в результате развития биологических, химических и других процессов в  пахотных почвах, а также питания  растений происходят изменения их физико-химических показателей. В середине лета обменная и гидролитическая кислотность  возрастает, сумма обменных оснований  и степень насыщенности почв основаниями  уменьшаются.

В течение лета наблюдается  отчетливая динамика микробиологических и ферментативных процессов в  пахотных почвах с нарастанием их активности к концу июля, что способствует улучшению пищевого режима почв. Повышение  микробиологической и ферментативной активности почв к концу июля сочетается с возрастанием в это время  концентрации диоксида углерода в почвенном  воздухе, содержания нитратов и доступного фосфора, с ускорением процессов  разложения клетчатки и накоплением  в почвах аминокислот. По мере окультуривания серых почв микробиологическая активность и интенсивность биокаталитических реакций в пахотном слое возрастают .

 

 

2.3 Агрохимические свойства

 

Химические свойства серых  лесных почв отражают условия их формирования. Описываемые почвы имеют кислую или слабокислую реакцию почвенного раствора, не очень высокую насыщенность почв основаниями, пониженное количество илистых частиц в горизонте А₁А₂ (или А₂ в светло-серых почвах) при повышенной по сравнению с другими горизонтами почв величине гидролитической кислотности.

Признаки оподзоливания  сравнительно легко определяются по морфологии почв и подтверждаются данными  химического анализа. У темно-серых  почв заметно значительное накопление перегноя, гуминовые кислоты преобладают  над фульвокислотами, наблюдается  накопление кальция в верхнем  горизонте, полная насыщенность почв основаниями. Содержание гумуса в серых лесных почвах увеличивается с севера на юг и с запада на восток . Химический состав и физико-химические свойства. Данные агрохимического анализа (табл. 2.4) серых лесных почв показывают, что верхние горизонты их обеднены полутораокисями и обогащены кремнекислотой. Эта закономерность изменения валового состава по профилю серых лесных почв указывает на заметную оподзоленность. Наиболее четко она выражена у светло-серых почв и в меньшей степени у темно-серых. Содержание по профилю гумуса и азота свидетельствует о более интенсивном проявлении дернового процесса у темно-серых лесных почв и наиболее слабом его развитии у светло-серых. Общие запасы гумуса в метровом слое в среднем 200 т на 1 га с колебаниями от 100 - 150 т у светло-серых до 300 т у темно-серых почв. Светло-серые и серые почвы под лесом часто в верхнем горизонте (A₁) еще имеют некоторое преобладание фульвокислот над гуминовыми кислотами, но уже в горизонтах A₁А₂ и B₁ преобладают гуминовые кислоты.

Физико-химические свойства серых лесных почв хорошо отражают особенности их генезиса. Светло-серые почвы кислые, не насыщены основаниями (V=70-80%). Емкость поглощения в гумусовом горизонте суглинистых разновидностей составляет 14 -18 м.=экв. и возрастает в иллювиальном горизонте в связи с обогащением его илистой фракцией.

Подтип серые лесные почвы  также характеризуется кислой реакцией и некоторой ненасыщенностью  основаниями, хотя и в несколько  меньшей степени, чем светло-серые  почвы. Емкость поглощения в зависимости  от механического состава и содержания гумуса в горизонте A₁(A_п) колеблется в пределах 18 - 30 м.=экв.

Таблица 2.4 – Агрохимические свойства серых лесных почв

Агрохимические показатели светло-серых  лесных сильнооподзоленных почв близки к дерново-среднеподзолистым почвам и характеризуются среднекислой и сильнокислой реакцией солевой вытяжки, повышенной гидролитической кислотностью, средней суммой поглощенных оснований, средним или низким содержанием гумуса, средней или высокой степенью насыщенности основаниями. Содержание элементов минерального питания для растений среднее или низкое.

Серые лесные сильнооподзоленные слабосмытые  почвы более гумусированные, имеют  большую сумму поглощенных оснований  и большую степень насыщенности основаниями, в большей степени  обогащены доступными для растений формами питательных веществ.

Серые лесные сильнооподзоленные тяжелосуглинистые  почвы, имея большую гумусированность, большую степень насыщенности основаниями, уплотняются и заплывают в  меньшей степени. По своим агрономическим свойствам они лучше дерново-подзолистых  почв. Однако, занимая нижние части  пологих склонов, они ранней весной бывают переувлажнены и позднее  поспевают к обработке. Поэтому  рекомендуется использовать их под  посев культур позднего сева и  многолетние травы, под кормовые и овощные культуры. Светло-серые  лесные сильнооподзоленные почвы пригодны под все зональные культуры.

 

 

 

 

 

 

 

3 БОНИТИРОВКА ПОЧВ

Бонитировка почв, сравнительная оценка качества почвы как средства производства в сельском и лесном хозяйствах, выраженная в количественных показателях и основанная на учете свойств почвы и уровня урожайности. Определенное сочетание свойств почвы и их взаимоотношений соответствует определенному баллу бонитета.

При бонитировке почв следует  составлять две оценочные шкалы: первую, основную — по свойствам  почв и вторую — по урожайности  сельскохозяйственных культур или  продуктивности кормовых угодий.

Обоснованное проведение бонитировки почв по их естественным свойствам требует тщательного  отбора основных диагностических признаков, коррелирующих с урожайностью сельскохозяйственных культур. Правильный выбор диагностических  признаков имеет важное значение в достижении объективности результатов  почв. Как почва зависит от морфологических, химических и физических свойств. К  числу основных диагностических  признаков относится мощность гумусового горизонта, содержание гумуса в почве, валовые запасы гумуса калия и  азота в почве, механический состав, сумма оснований, степень насыщенно  и др. Выбор диагностических признаков  проводится по каждому кадастровому району на основании в стороннего изучения почвенного покрова, данных об урожайности сельскохозяйственных культур и установления тесных корреляционных связей, влияние отдельных свойств  почв на урожайность сельскохозяйственных культур.