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

Иллювиально-аккумулятивные процессы

 

Данная группа процессов  сопровождается аккумуляцией веществ в средней и нижней частях профиля ниже элювиального горизонта (горизонта вымывания). Включает в себя отложение, преобразование и закрепление вынесенных из верхних горизонтов веществ [14].

Глинисто-иллювиальный процесс – процесс накопления вторичной глины, выносимой из элювиальных горизонтов в химически неразрушенном состоянии. Горизонты с преобладанием данного процесса выделяются в профиле наибольшими глинистостью и плотностью. Структура хорошо развитая, ореховатая, ореховато-призматическая или призматическая. Типичный процесс для дерново-подзолистых, серых лесных почв оподзоленных и выщелоченных горизонтов.

Гумусово-иллювиальный процесс – процесс иллювиального накоплении гумуса, выносимого из элювиальных горизонтов. Внешне он выделяется как второй гумусовый горизонт в профиле дерново-подзолистых и светло-серых лесных почв легкого механического состава. Часто этот горизонт имеет лишь фрагментарное строение.

Железисто-иллювиальный процесс – накопление окислов железа, выносимого из верхних горизонтов. Проявляется в виде охристых пленок окислов железа по граням структурных отдельностей, а в супесчаных и песчаных почвах – в виде уплотненных прослоек – ортзандов.

Карбонатно-иллювиальный процесс – это скопление карбонатов кальция и магния, вынесенных из верхних горизонтов в средние и нижние горизонты профиля. Наиболее четко проявляется на примере черноземов, однако характерен и для наших серых лесных почв. Карбонатные новообразования имеют большое значение для правильной диагностики и классификации почв. Проявляются в виде налетов, выцветов, псевдомицелия, а также конкреций (белоглазка, журавчики, дутики, особенно характерные для черноземов). Большое диагностическое значение имеет и глубина скопления карбонатных новообразований.

 

Гидрогенно-аккумулятивные процессы

Эта группа процессов  почвообразования связана с влиянием грунтовых или паводковых вод  на формирование почвенного профиля. Следствием гидрогенной аккумуляции являются засоление и загипсовывание – процессы, почти не проявляющиеся в почвах Мордовии, где гораздо чаще встречается оруднение – накопление в переувлажненных почвах притеррасной и периферийных участков болот рудякового горизонта (болотной руды), интенсивно окрашенных охристо-бурыми окислами железа.

 

Элювиальные процессы

Они связаны с разрушением минеральной и органической части почвы в так называемом элювиальном горизонте с выносом из него продуктов разрушения нисходящими водными потоками. Наиболее часто в почвах Мордовии встречаются выщелачивание, оподзоливание и лессивирование.

Выщелачивание – обеднение верхней части почвенного профиля основаниями с их выносом и аккумуляцией в иллювиальном горизонте. Признаком выщелачивания может служить лишенный карбонатов профиль карбонатной породы.

Оподзоливание - процесс, который характеризуется формированием белесого горизонта, языками, или карманами, проникающими в нижележащие горизонты. Основным признаком оподзоленного (подзолистого) горизонта является обилие аморфного кремнезема.

Процесс почвообразования дерново-подзолистых почв. Дерново-подзолистые почвы образуются под травянистыми или мохово-травянистыми лесами [10]. Развивающаяся под их пологом травянистая растительность приводит к формированию в профиле подзолистой почвы дернового горизонта. В результате совместного проявления подзолистого и дернового процессов и формируются дерново-подзолистые почвы. Это происходит также при сведении леса, когда на его месте возникают суходольные луга;

Таким образом, дерново-подзолистые почвы могут образовываться в результате как попеременного, так и совместного воздействия подзолистого и дернового процессов.

Даже при длительном развитии травянистой растительности под пологом леса в подзолистой  почве обычно не накапливается большого количества гумуса и питательных  веществ. Во-первых, это связано с  тем, что дерновому процессу противостоит подзолистый, который хотя и слабо проявляется, но полностью не снимается под травянистыми или тем более под мохово-травянистыми лесами. Во-вторых, органические остатки травянистых растений, выросших на бедной подзолистой почве, содержат сравнительно мало зольных элементов и азота, кроме того дополнительно обеззоливаются при промывании почвы осадками. Недостаток зольных элементов, азота, кальция и магния в самой почве и в органических остатках замедляет минерализацию последних микроорганизмами; образуются кислые подвижные гумусовые вещества. Лишь небольшая часть их закрепляется в почве биогенным кальцием, железом или глинистыми минералами. Поэтому в гумусово-аккумулятивном горизонте дерново-подзолистой почвы не накапливается больших количеств гумуса.

Лессивирование – процесс выноса илистых частиц без их разрушения из элювиальных горизонтов в иллювиальные. Главным признаком этого процесса считается формирование глинисто-аккумулятивного горизонта под осветленным элювиальным горизонтом.

 

Процессы метаморфизации почв

В результате метаморфизации происходит преобразование состава  и строения почвообразующей породы на месте, без выноса и приноса веществ [8]. В почвах Мордовии типичным метаморфическим процессом является оглеение, т.е. в результате постоянного или периодического переувлажнения в профиле развиваются восстановительные процессы, иногда сменяемые окислительными. Общие признаки минеральных глеевых горизонтов: бесструктурность, вязкость, преобладание голубоватых, зеленоватых или сизых тонов в окраске, обилие ржавых пятен. В зависимости от степени и периодичности переувлажнения почвы относятся к глеевым или глееватым.

Антропогенные процессы возникают и исчезают в результате хозяйственной деятельности людей, приводя к заметным изменениям почвенного профиля, особенно в их пахотном горизонте. Если пахотный горизонт сформирован в пределах гумусового, то он более светлый, чем нижележащая часть не вовлекаемого в распашку слоя (черноземы оподзоленные и выщелоченные, темно-серые лесные почвы). Если пахотный слой образован в результате припашки к гумусовому горизонту части элювиального или иллювиального горизонтов (дерново-подзолистые, светло-серые и серые лесные пахотные почвы), то в нем встречаются отдельные пятна этих нарушенных горизонтов.

Пахотные почвы характеризуются  еще одним важным признаком: в результате пахотно-иллювиального накопления глины, гумуса, полуторных окислов непосредственно под пахотным горизонтом часто образуется плужная подошва (плужный горизонт), отличающаяся оглиненностью и сильным уплотнением [7].

Деструкционные процессы. К данной группе процессов, происходящих под воздействием воды и ветра и приводящих к механическому разрушению почв, относятся водная эрозия и дефляция.

Эрозия почв – это  механическое разрушение почвы под действием поверхностного стока осадков. Морфологические признаки эрозии: промоины, ложбины стока на поверхности почв, дающие начало оврагам, а в почвенном профиле – заметное снижение мощности гумусового горизонта с частым выходом на поверхность элювиального, иллювиального горизонтов или материнской породы. Окраска поверхностного горизонта бурая, неоднородная. В зависимости от интенсивности эрозии перечисленные признаки имеют различную степень выраженности.

Дефляция (ветровая эрозия) – разрушение почв под действием ветра. В Мордовии имеет локальное проявление. Морфологически характеризуется присутствием на поверхности золовой ряби и укороченным в результате выдувания профилем.

 

 

2.2 Характеристика почв  
Таблица 1-Список почв четвертого агропочвенного района

 

 

Тип	Подтип	Род	Вид	Разновидность	Разряд	Условия залегания по рельефу
Чернозём	Выщелоченный	Обычный	Средне-мощный средне-гумусный	Тежело-сугли-нистый	Покровные суглинки	Слабо   пологий склон
Чернозём	Оподзоленный	Обычный	Средне-мощный Малогуму-совый	Тежело-сугли-нистый	Покров-ные су - глинки	Слабо - пологий склон
Чернозем	Типичный	Обычный	Мощный гумусовый горизонт	Тяжело-суглинис-тый	Покров-ные суглинки	Слабо пологий склон
Серые лесные	Светло-се рые	Обычный	Малогуму-совый	Глинистая	Покров-ные суглинки	Нижняя часть склона
Серые лесные	Серые лесные	Обычный	Средне-мощный	Тяжело-суглинис-тый	Лёссовид-ные суглинки-глина	Уменьше-ние оподзо-ленности вниз
Cерые лесные	Темно-серые	Обычный	Мощный гумусовый горизонт	Глинистая	Покровные суглинки	Нижняя часть склона

 

 

   Черноземы  оподзоленные характеризуются наличием кремнеземистой присыпки и иловатых пленок на поверхности структурных отдельностей в горизонте В, структура в нижней части которого - комковато-ореховатая, переходящая с глубиной в ореховато-призматическую. Линия вскипания залегает в почвообразующей породе. Нередко бескарбонатным бывает и горизонт С.От темно-серых лесных почв оподзоленные черноземы отличаются более слабым проявлением признаков оподзоливания, более высоким содержанием гумуса и большей мощностью гумусового горизонта.

 

 

А₁ – гумусовый горизонт равномерной и однородной окраски темно-серого или черного цвета;

В₁(АВ) – переходный горизонт с преобладанием темного цвета, на фоне которого заметно появление оттенка цвета почвообразующей породы,  усиливающегося книзу;

В - переходный горизонт неоднородной окраски с бурыми гумусовыми затеками. Характеризуется наличием кремнеземистой присыпки и иловатых пленок на поверхности структурных отдельностей. Структура в нижней части комковато - ореховатая, переходящая с глубиной в ореховато - призматическую. Границу отмечают по линии окончания гумусовых задатков;

С–почвообразующая порода, слабо измененная почвообразованием;

 

Как видно из таблицы 2,почва по гранулометрическому составу, тяжелосуглинистая крупно пылевато-иловатая на легком суглинке. Содержание физической глины в пахотном горизонте составляет 51,12 %. Вниз по почвенному профилю количество физической глины увеличивается  до 53,7 % на глубине 80-90 см, затем резко уменьшается и достигает 26,36 %  в почвообразующей породе. Преобладающей фракцией является пыль крупная, ее количество в верхнем слое составляет 44,22 %. Минимальных значений  она достигает в материнской породе - 14,59 %. Также преобладающей фракцией является илистая. Вниз по почвенному профилю она увеличивается до 33,28 % , затем резко уменьшается и достигает 16,33% в почвообразующей породе.

 

 

Таблица 2 -Гранулометрический состав оподзоленного чернозема

Глубина, см	Гигро-скопи-ческая влага	Потеря солей от HCL	Размер частиц, мм
			1,0 – 0,25	0,25 – 0,05	0,05 – 0,01	0,01 – 0,005	0,005 – 0,001	Мень-ше 0,001	Мень-ше 0,01
2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
0-10	3,85	1,48	4,49	0,27	44,22	9,87	15,87	23,90	51,12
50-60	4,38	1,15	1,66	1,19	40,81	9,19	21,60	24,60	56,54
80-90	3,14	1,72	6,16	0,95	39,19	8,68	10,04	33,28	53,70
180-190	2,06	0,74	46,83	12,22	14,59	1,74	7,55	16,33	26,36

 

 

Агрофизические  и водно-воздушные свойства оподзоленного  чернозема.

В результате многолетнего использования  оподзоленных черноземов в сельском хозяйстве пахотный слой их утратил природную зернистую и мелкокомковатую структуру. Для него характерно значительное количество крупных комочков и мелких глыбок, способствующих выдуванию почвенной влаги. Наибольшее количество крупных структурных агрегатов  содержится в черноземах восточных районов – глинястых и тяжелосуглинястых. Наиболее ценные в агрономическом отношении структурные отдельности размером 1-5 мм составляют до 25% в западных и до 40% в восточных районах. В подпахотных горизонтах эти показатели увеличиваются до 35-40% в почвах западных  и до 60-65% в почвах восточных районов и образуют горизонт «подпахотной крупки». Механическая прочность и водопрочность структурных агрегатов размером крупнее 1мм в пахотном слое черноземов очень низкая. Сумма водопрочных агрегатов крупнее 0,25 мм в почвах западных районов составляет до 40-50%, в восточных 50-60%. Низкая водопочность структур оподзоленных черноземов  объясняется длительным использованием их в сельском хозяйстве с низким фоном агротехники. Плотность твердой фазы (удельный вес) оподзоленных черноземов  имеет высокие величины, составляющие в пахотном слое 2,60-2,63 г/см³ ,а в ниже лежащих горизонтах плотность увеличивается до 2,76-2,80 г/см³. Наибольшие значения плотности твердой фазы характерны для черноземов западных районов, что объясняется  особенностями их минералогического состава. Плотность почвы (объемная масса) также зависит от структурности механичекого и минералогического состава. Пахотные горизонты восточных районов имеют меньшую величину плотности (1,00-1,11 г/см³  при 1,24-1,25 в западных районах). В нижней части профиля – в иллювиальном горизонте и в почвообразующей породе - эти значения увеличиваются до 1,50-1,70 г/см³ . Общая пористость (скважность) в пахотном слое западных районов составляет 50-55%, в восточных 58-62%,а в переходном иллювиальном горизонте (В) она снижается до 43-44% в глинястых и тяжелосуглинястых. В почвообразующей породе на глубине 2 метра пористость равна 39-41%. Наибольшая величина полной влагоемкости характерна для более гумусированных  тяжелосуглинистых и глинястых черноземов восточных районов.

Преобладающая часть пор (до30%) при  капиллярном насыщении почв водой  в оподзоленных черноземах занята капиллярной  влагой, второе место занимает (до 20%) занимают поры аэрации, затем –поры  прочно- (до 8%) и рыхлосвязанные (до 5% )водой. При пересчете от общей скважности почвы в верхних горизонтах оподзоленных черноземов 12-14% приходится на прочносвязанную или недоступную воду, 5-6% от объема пор занято рыхлосвязанной водой, 46-57%- капиллярной водой, 25-30% пор заполнено воздухом.