Почвы четвертого агропочвенного района Республики Мордовия и мероприятия по их рациональному использованию

Сырые луга занимают заболоченные низины, полузаросшие старичные озера, с мощным густым растительным покровом из влаголюбивых злаков и осоковых.

Различные растительные формации оказывают неодинаковые воздействия на почвообразование и почвы в связи с тем, что они отличаются по составу органического вещества, поступлению его в почву, процессами разложения органических остатков, взаимодействием продуктов распада с минеральной массой почвы. Так, лесная деревянистая растительность всегда многолетняя, ее остатки в виде наземного опада поступают в основном на поверхность почвы. Разложение этих остатков протекает на поверхности почвы, и образуется лесная подстилка, а в минеральную толщу ее поступают водорастворимые продукты разложения. Особенностью биологического круговорота под лесной растительностью является длительная консервация значительного количества азота и зольных элементов питания в многолетней биомассе и выключение их из ежегодного биологического круговорота. Под пологом леса уменьшается испарение воды с поверхности почвы, преобладают нисходящие токи влаги, приводящие к выщелачиванию (выносу) из почвенного профиля водорастворимых продуктов почвообразования. Под покровом хвойных лесов образуются подзолистые почвы, а под широколиственными лесами – серые лесные.

Травянистая растительность образует в почве густую сеть тонких корней, переплетающих всю верхнюю часть почвенного профиля. Биомасса корневой системы травянистых растений, как правило, превышает наземную их часть, которая отчуждается человеком, стравливается животными. Поэтому основным источником органических веществ в почве под травянистой растительностью являются корни. Травянистые растения богаты азотом, элементами зольного питания, которые ежегодно возвращаются в верхнюю часть почвенного профиля и обогащают его. Процессы разложения этих растительных остатков протекают непосредственно в толще почвы. Корневые системы растений и продукты их гумификации оструктуривают верхнюю корнеобитаемую часть профиля, в которой постепенно формируется гумусовый горизонт, богатый элементами питания. В зависимости от типа травянистых формаций количество органического вещества, поступающего на единицу площади, и интенсивность биологического круговорота различны, следовательно, и почвы, образованные под покровом разных растений, обладают неодинаковым плодородием. Особенно своеобразна в почвообразовании роль мохово-лишайниковой растительности. Ежегодно она составляет на 1 га площади не более 2–5 т биомассы. Малая интенсивность биологического круговорота и высокая влагоемкость мхов являются причиной консервации отмирающих растительных остатков, которые в условиях достаточной или избыточной влажности превращаются в огромную массу торфа.

На пахотных угодьях в агроценозах биологическая продуктивность зависит от видов сельскохозяйственных культур, агротехнических, агромелиоративных мероприятий (внесение удобрений, известкование, обработка почвы, орошение, осушение и другие). В этих условиях природный ход почвообразования сменяется культурным почвообразовательным процессом. Особенно большое влияние оказывают многолетние травы, активно участвующие в образовании агрономически ценной структуры, улучшении питательного и водновоздушного режимов пахотной почвы.

 В четвертом агропочвенном районе встречаются дубравы с примесью березы, липы, клена остролистного, ясеня, вяза, осины, ивы с подлеском из орешника, бересклета бородавчатого, рябины, черемухи. На песчаных речных террасах и дюнах распространены сосновые боры с небольшой примесью ели, последняя встречается в основном в увлажненных пониженных местах.

1.4 Почвообразующие породы

Коренные породы на территории Мордовии перекрыты отложениями  послетретичного периода [3].

Большая часть Республики Мордовии (западнее 45°) была охвачена Днепровским  оледенением. Отложениями ледника  является морена, представляющая неоднородный грубый суглинок, нередко сильнопесчаный. Цвет суглинка сильно варьирует: встречается желто-бурый, красновато-бурый с примесью сероватых, зеленоватых и темных тонов. В этом суглинке повсеместно в значительном количестве имеются кристаллические валуны и прослойки гравия. Среди валунов преобладают кварцы, песчаник, розовый камень; изредка встречаются валуны гранита и гнейса. Размеры валунов в поперечнике составляют 0,5–10 см, но встречаются и крупные – 50–100 см. По цвету они буровато-желтые, зеленоватые, грязно-розовые, фиолетовые.

Мощность моренных отложений  в связи с рельефом колеблется от 2 до 10 м, а на востоке, в местах конечного распространения (Рузаевский, Лямбирский, Ромодановский административные районы), не превышает 0,5-1,0 м. При почвенном обследовании именно в этих районах замечено чересполосное (языковатое) распространение морены.

Валдайский ледник не покрывал описываемую территорию, но вследствие таяния и общего обилия осадков во время ледниковой эпохи нес бурные потоки южнее – в более пониженную часть. Следами изменчивых, не заключенных в постоянные русла ледниковых потоков являются в Мордовии валунные пески и супеси (флювиогляциальные отложения). Они залегают вне связи с существующими долинами рек Мокша, Сатис, Сивинь, Вад. В долинах же этих рек, а также рек Сура и Алатырь в результате их подпруживания образовались мощные толщи древнеаллювиальных осадков песчаного гранулометрического состава.

Водораздельные флювиогляциальные (надморенные) пески имеют исключительно широкое распространение в западных и северо-западных районах. Они достигают различной мощности – от 1 до 3 м.

Флювиогляциальные отложения в нижних горизонтах содержат валуны, иногда наблюдается слоистость, реже встречаются пропластки неперемытого моренного суглинка. Цвет песков - желтый, а супесей – серо-желтый. Местами в профиле отмечаются пятна и жилы, прокрашенные в буроватые от полуторных окислов тона. Эти измененные выветриванием бескарбонатные породы наряду с мореными суглинками и составляют основной фон почвообразующих пород западных районов (левобережье реки Мокша и бассейны рек Вад и Сатис).

В междуречье Мокша –  Инсар в связи со сравнительно высоким положением водораздела флювиогляциальные отложения отсутствуют. Наиболее распространены здесь типичные валунные суглинки. Однако они сравнительно редко являются почвообразующими породами. В качестве последних гораздо чаще выступает элювий морены, образовавшийся в результате гранулометрического и химического выветривания морены. По условиям рельефа он залегает на водоразделах и в начале склонов, в зависимости от гранулометрического состава разделяется на песчаные глины и тяжелые суглинки желтого или желтовато-бурого цвета. В разрезах они кажутся однородными и лишенными слоистости, в верхней части намечается столбчатость. Крупных валунов обычно не встречается, мелкие же оттертые валунчики присутствуют во всех разрезах. Наблюдаемый в некоторых разрезах карбонатный горизонт опущен глубоко и обычно заканчивается в пределах 1,5-1,8 м профиля. В силу данных условий эти породы считаются бескарбонатными. А.Д.Архангельский определят их как "покровные глины".

Пологие склоны к речным долинам частично покрыты глинами и суглинками светло-желто-бурого цвета. По комплексу признаков они напоминают лессы и определяются как лессовидные суглинки и глины. Мощность их неодинакова. На узких овражных водоразделах отмечается лишь тонкий слой, возрастающий с выполаживанием склона. На шлейфах склонов мощность лессовидных пород составляет 2-3 м и более. Карбонатность лессовидных пород слабая, но значительнее, чем покровных. Карбонатный горизонт в профиле отмечается во всех разрезах.

Северо-восточная и  северо-западная части водораздела сложены коренными породами, относящимися к верхнему и нижнему мелу (юрские отложения распространены незначительно). Делювиальной переработке подвергались здесь мергель, мел, глины и реже опоки. Почвообразующие породы представлены на водоразделах щебнистым элювиоделювием этих пород, который в отличие от опок нередко вскипает от соляной кислоты прямо с поверхности. Верхние и средние части склонов покрыты делювиальными глинами и суглинками, окрашенными в различные тона и включающими обломки щебня в малых количествах. Пологие склоны к долине реки Алатырь выстланы лессовидными суглинками явно делювиального происхождения. В отличие от таковых же в бассейне реки Мокша лессовидные суглинки этого района характеризуются сравнительно высокой карбонатностью, что целиком связано с составом коренных пород. В долинах рек почвы формируются на древних или современных аллювиальных отложениях различного гранулометрического состава.

Мелкозем элювиоделювиальных пород по гранулометрическому составу относится к средним суглинкам. Элювий опок не отличается карбонатностью, тогда как содержание СаСО₃ в элювии мергелей и мела может быть весьма значительным. Щебнистость пород в пределах профиля колеблется от 25 до 90% (весовых). На этих породах распространены в основном светло-серые лесные почвы.

Лессовидные и делювиальные отложения характеризуются значительным содержанием фракции крупной пыли при большом количестве илистых частиц и небольшом – песчаных. Как правило, эти породы карбонатны и богаты поглощенными основаниями, реакция солевой вытяжки близка к нейтральной или нейтральная.

Гранулометрический состав покровных отложений отличается меньшей по сравнению с лессовидными породами стабильностью фракций. Это пылевато-иловатые глины, карбонатность их несколько слабее (СО₂ - 1,66-2,54%). Сумма обменных оснований достаточно высокая (30 – 40 мг-экв), реакция солевой вытяжки – слабокислая или близкая к нейтральной.

Особенностью гранулометрического  состава моренных суглинков и  легких глин является преобладание частиц песчаной и иловатой фракций. Сочетание таких резко различных по размеру (несоизмеримых) частиц способствует плотной упаковке элементарных агрегатов. Карбонатность низкая (СО₂ - 0,94%), сумма обменных оснований невысокая, реакция солевой вытяжки средне - или слабокислая.

Гранулометрический состав песчаных и супесчаных флювиогляциальных отложений характеризуется резким преобладанием фракций крупного и среднего песка и незначительным количеством иловатых частиц. В основном это бескарбонатные породы (СО₂ - 0,28%) с низкой емкостью поглощения (не более 10 мг - экв) и среднекислой реакцией солевой вытяжки.

 В четвертом агропочвенном  районе - Сурско-Алатырский водораздел (территория восточнее меридиана 45°) не испытал воздействия ледника. Однако и здесь почвообразующие породы отличаются разнообразием. Восточная часть водораздела сложена третичными коренными породами и характеризуется преимущественно распространением элювиоделювия бескарбонатных песчаников и опок, который занимает здесь почти все водоразделы и останцовые возвышенности. Присутствие щебня бывает значительным. Вниз по склону его количество снижается, а в нижней трети склона он исчезает под мощным слоем делювиальных пород в основном суглинистого гранулометрического состава. Делювиальные суглинки имеют желто-бурый, чаще зеленовато-бурый или зеленовато-серый цвет, повышенную плотность, слабокарбонатную реакцию почвенной среды.

2 Почвенный покров

2. Краткая характеристика  процессов почвообразования

Почвообразовательный  процесс – это совокупность явлений  превращения и передвижений веществ и энергии, происходящих в почвенном профиле [3]. Протекая под влиянием разнообразных факторов почвообразования, этот процесс обусловливает возникновение большого количества различных почв на нашей планете. В пределах территории Мордовии почвоведам выделено около 400 почвенных разновидностей.

Сочетание почвенных  горизонтов, характерное для каждого  природного типа почвообразования, образует почвенный профиль. В ходе развития различных стадий почвообразующего процесса формируются разные типы, подтипы, роды и виды почв, которые отличаются строго определенным строением профиля и сочетанием генетических горизонтов. Каждый горизонт характеризуется своеобразным строением, физическими, химическими, биологическими свойствами и, следовательно, плодородием. Таким образом, морфология, т.е. внешнее строение, внешний облик почв, лежит в основе их диагностики и классификации.

Общие для разных типов  почвообразования процессы получили название элементарных почвообразовательных процессов. Их сочетание дает практически безграничное количество почвенных индивидуумов.

Биогенно-аккумулятивные процессы

Эта группа элементарных почвообразовательных процессов характеризуется образованием и накоплением в верхней части профиля различных веществ, и прежде всего органических, под влиянием жизнедеятельности организмов.

Гумусообразование – процесс разложения растительных остатков на месте их отмирания с последующим синтезом гумуса.

Гумусонакопление – процесс аккумуляции гумуса в верхних горизонтах почвы в результате разложения растительных остатков и гумусообразования не только в самом верхнем горизонте, но и перемещением гумуса вниз с постепенным пропитыванием почвенной массы гумусом. В результате образуется темного цвета гумусовый горизонт комковато-зернистой структуры. Вниз по профилю гумусовая окраска слабеет, оструктуренность теряется. В нижней части гумусового горизонта имеются гумусовые языки, или затеки, в следующий генетический горизонт. Наиболее четко этот процесс выражен в черноземных почвах.

Подстилкообразование – формирование на поверхности почвы органического слоя лесной подстилки, или степного войлока, который сплошным слоем легко отделяется от минеральной толщи почвы и состоит из различных растительных остатков.

Дерновый процесс почвообразования. Дерновые почвы  таежно-лесной зоны образуются под чистыми ассоциациями луговой травянистой растительности на любых породах, а под травянистыми или мохово-травянистыми лесами – на корбонатных или богатых первичными минералами породах [2]. Почвообразовательный процесс, протекающий под воздействием травянистой растительности, приводящий к формированию почв с хорошо развитым гумусовым горизонтом, называется дерновым процессом. Наиболее существенная его особенность – накопление гумуса, питательных веществ и создание водопрочной структуры в верхнем горизонте почв. Дерновые почвы имеют следующие общие признаки и свойства: хорошо выраженный гумусовый горизонт комковато-зернистой структуры, отсутствием или слабую выраженность оподзоленности, высокое содержание гумуса (от 3-4 до 12-15 % и более),высокую емкость поглощения ,слабокислую, нейтральную или слабощелочную реакцию, повышенный валовый запас азота и зольных элементов питания растений.