Агропочвоведение

Состав и свойства солонцов. Для солонцов характерна дифференциация профиля по илу и валовому составу. Надсолонцовый горизонт, по сравнению с солонцовым, обеднён илом, оксидами железа, алюминия и обогащен оксидами кремния. В минералогическом составе илистой фракции преобладает монтмориллонит и гидрослюды. В составе ППК содержится от 15 до 60% от ЕКО обменного натрия. Иногда при более низком содержании обменного натрия содержится много магния - до 35-45%. Содовые солонцы имеют повышенную щелочную реакцию среды (рН 8-10); засоленные нейтральными солями - слабощелочную реакцию. Содержание гумуса зависит от зоны, в которой они формируются, составляет от 1-1,5% в полупустыне до 6% и более - в черноземных солонцах. В составе гумуса преобладают фульвокислоты. В подсолонцовом горизонте содержится гипс, карбонаты, водорастворимые соли.

Солонцы обладают плохими вводно-физическими свойствами. Солонцовый горизонт отличается высокой вязкостью и липкостью. Он сильно набухает во влажном состоянии и твердеет при иссушении. Пахотный слой солонцов характеризуется низкой водопроницаемостью, способностью образовывать прочную корку, слабой физиологической доступностью влаги.

Солонцы обладают комплексом отрицательных агрономических свойств: щелочной реакцией среды, неудовлетворительными водно-физическими свойствами, наличием в профиле водорастворимых солей. Поэтому основным приемом улучшения содовых солонцов является химическая мелиорация - гипсование, а так же применяются и другие хим. соединения: содержащие кальций (фосфогипс, хлористыйкальций) или отходы кислотной промышленности, содержащие серную или азотную кислоту.

При близком залегании к поверхности карбонатного или гипсового горизонтов проводят самомелиорацию солонцов путем глубокой плантажной вспашки с вовлечением карбонатов и гипса в пахотный слой.

Для улучшения небольших пятен солонцов применяют землевание - засыпку поверхности слоем плодородного грунта.

Эффективность различных приемов улучшения солонцов повышается в условиях орошения или на фоне мероприятий по накоплению влаги.

11. Использование болот и торфа в сельском хозяйстве?

Торфяные болотные верховые почвы. Формируются в условиях застойного переувлажнения атмосферными водами. Характерные особенности их - органогенные горизонты, состоящие из органических остатков олиготрофной растительности (сфагновые мхи), сильная кислотность - РНКС1 2,5-3,8, низкая зольность2,4-6,5 %, небольшая плотность - 0,03-0,1 г/см.'. Влагоемкость этих почв очень высокая, в органогенных горизонтах может удерживаться от 700 до 1500 % влаги (на сухое вещество). Ненасыщенность основаниями высокая - 50-90 % при низком валовом содержании кальция (0,1-0,7 %), калия (0,03-0,08 %) и фосфора (0,03-0,2 %).

По степени торфонакопления различают два подтипа болотных верховых почв: болотные верховые торфяно-глеевые (мощность торфяных горизонтов меньше 50 см) и болотные верховые торфяные (больше 50 см).

Типичный профиль болотных верховых торфяно- глеевых почв имеет следующее строение:

Оч - Т - G

Оч - сфагновый очес из неразложившихся стебельков сфагновых мхов с примесью корневищ полукустарников, мощностью 10-15 см, иногда отсутствует; Т - торфяный горизонт, бурый или темно-бурый, состоит из хорошо оформленных остатков торфообразующей растительности, мощностью 30-50 см, по окраске и степени разложения торфа может быть разделен на горизонты Т! и Т2; G - глеевый минеральный горизонт, верхняя его часть глинистого или тяжелоглинистого гранулометрического состава окрашена гумусом, имеет сизовато-серую или темно-серую окраску, ниже залегает слой зеленовато-оливкового шея; на песках под торфяным горизонтом формируется ржаво-коричневый гумусово-железистый горизонт.

В естественном состоянии почвы сильно переувлажнены и могут использоваться в земледелии только после мелиорации. Болотные верховые торфяные почвы характеризуются слабой дифференцированностью профиля, большой насыщенностью влагой и наличием малоразложившихся растительных остатков в органогенном слое.

При нарастании новых слоев торфа нижние слои почвы становятся биологически менее активными, количество микроорганизмов резко уменьшается, почва теряет свое эффективное плодородие и превращается в торфоорганогенную породу, которая практически не фильтрует поступающую на поверхность влагу.

Торфяно-болотные почвы отличаются от торфяника высокими коэффициентом фильтрации и водопроницаемостью в летний период, когда почвенные воды опускаются на ЗО-50 (60) см от поверхности.

Эти почвы обладают высокой емкостью поглощения (80-90 мг . экв/100г почвы), большими запасами валового азота (0,552 %) и в подавляющем большинстве случаев потенциально высокоплодородны.

Выделяют следующие роды болотных (или торфяных) верховых почв:

обычные - органогенный горизонт состоит из олиготрофных типов торфа (сфагнового или кустарничково-пушицевого); переходные - образуются при потере верхними горизонтами связи с минерализованными грунтовыми водами; гумусаво-железистые - торфяно-глеевые почвы, сформированные на песках.

Разделение торфа на виды представлено в таблице 7.

Таблица 7 Характеристика различных видов торфа (по Пьявченко)

Торфяные болотные низинные почвы. Более пригодны для использования в луговодстве и земледелии после проведения мелиоративных работ. Органогенные торфяные горизонты обладают большими зольностью и запасами питательных элементов для растений, чем болотные верховые почвы. Это обусловлено условиями формирования болотных низинных почв, обеспечивающими постоянный приток минерализованных вод. Болотные низинные почвы формируются в различных климатических зонах. Органогенный горизонт этих почв состоит из остатков автрофной болотной растительности (осоки, тростник, гипновые мхи и др.). Реакция почв может быть различной - от кислой до нейтральной, плотность 0,1-0,2 г/см '. Твердая фаза занимает 0,5-12 % объема почвы.

Профиль болотных низинных обедненных торфяно-глеевых и торфяных почв имеет такое же строение, как почвы верхового болотного типа. Однако слой очеса может быть заменен лесной подстилкой, а торфяный горизонт подразделяться на подгоризонты по ботаническому составу растительности и степени разложения.

Органогенные горизонты обедненных торфяно-глеевых и торфяных низинных почв имеют невысокую зольность - 5-10 %, большую емкость поглощения - 100 - 130 мгЧ экв/100 г почвы, степень ненасыщенности основаниями 25-70 %. Почвы бедны подвижными формами азота, валовым кальцием, фосфором и калием. Реакция почвы кислая (рН 5,0-5,5).

Для болотных низинных (типичных) торфяно-глеевых почв характерно разделение профиля на три основных горизонта.

Типичный профиль этих почв имеет следующее строение:

Т - Аg - G

Т - торфяно-перегнойный горизонт, коричневатый, мощностью 30-50 см, может подразделяться на подгоризонты; в случае разложения торфа горизонт приобретает непрочно-комковатую структуру; Ag - гумусовый глеевый, сизовато-темно-серой окраски, с множеством остатков корневищ, по ходам корней отмечаются ржавые пятна, полосы, встречаются черные марганцевые включения, ниже расположен глеевый горизонт; G - глеевый слой, глубина залегания обусловлена присутствием грунтовых вод.

Обычно профиль данной почвы насыщен влагой, но летом грунтовые воды опускаются на 50-60 см вглубь от поверхности.

Данная почва отличается и по агрогенетическим характеристикам: реакция слабокислая или нейтральная (рН 5-6,8), валового кальция 1,5-2 %, зольность более 10, содержание азота 1,6-З,8, степень ненасыщенности основаниями не более зо %.

При освоении болотных почв в первую очередь мелиорируют (осушают) низинные болотные почвы, обладающие лучшими показателями.

Профиль болотных низинных (типичных) торфяных почв формируется полностью в пределах торфяного слоя. Мощность его составляет ЗО-50 см в сильно обводненных болотах и 60-70 см в слабо обводненных. При избытке влаги в почве профиль, как правило, слабо дифференцирован на генетические горизонты.

В типе низинных болотных почв выделяют роды:

обычные, или нормально зональные (остальные роды многозональные);

карбонатные - содержат на глубине 60-80 см от 5 до 20-ЗО % СаСОз;

солончаковые - водорастворимых солей от 0,3 до 2 % (гипс, сульфат натрия, хлориды);

сульфатнокислые - характеризуются крайне кислой реакцией среды (РНКС1 1,1-3,0) благодаря высокому содержанию SO~- и С1- в водной вытяжке; оруденелые - содержат от 6 до 24 % Fе20з; заиленные - верхняя часть про филя обогащена минеральными частицами.

Болотные почвы полупустынь и пустынь встречаются в понижениях. Органогенный горизонт мощностью не более 50 см характеризуется небольшим для болотных почв содержанием гумуса - от 2-3 до 15-20 %. Выделяют два подтипа: торфяно-болотные (торфяной горизонт до 50 см, редко до 1 м) и иловато-болотные (гумусовый горизонт оглеен, содержит 2-4 % гумуса) почвы.

Различают роды: аллювиальные - на мелкоземистых отложениях пойменных террас;

аллювиальные засоленные - с выделением солей на поверхности или в профиле почвы;

сазовые - развиваются под воздействием грунтовых вод сазового (подгорного, устойчивого) режима;

сазовые засоленные - с выделением солей с поверхности или в профиле почвы.

При неустойчивом водном режиме, когда в сухие периоды почва пересыхает, что при водит к выпадению болотной растительности и замене ее луговой, формируются

лугово-болотные (озерно-болотные) почвы. Для них характерно оглеение всего про филя и маломощный (менее 20 см) торфянистый горизонт, который часто может отсутствовать.

Лугово-болотные почвы подразделяются на два подтипа: лугово-болотные перегнойные и лугово-болотные иловатые, которые, в свою очередь, разделены на роды: обычные, промытые (отсутствуют легкорастворимые соли), выщелоченные (отсутствуют карбонаты кальция), карбонатные, омергелеванные, солонцевато-осолоделые, засоленные. Видовые различия устанавливают по степени солонцеватости и осолодения.

К гидроморфным почвам также относятся аллювиальные почвы. Эти почвы регулярно затапливаются паводковыми водами и отличаются высокой биогенностью, интенсивностью почвообразования и весьма разнообразны по свойствам и строению.

К аллювиальным почвам гидроморфного ряда относятся: луговые - формируются в условиях увлажнения подкорковыми и грунтовыми водами, залегающими на глубине 1-2 м, капиллярная каима расположена в пределах почвенного профиля; болотные - образуются в условиях длительного паводкового и устойчивого атмосферно-грунтового увлажнения, что приводит к накоплению неразложившегося органического материала. Ведущая роль в формировании этих почв принадлежит аллювиальным отложениям тяжелого гранулометрического состава, богатым органическим веществом и основаниями.

Полуболотные почвы весьма распространены и имеют зональные особенности. Выделяют типы почв: подзолисто-глеевые, серые лесные глеевые, буроземы глеевые, красноземы глеевые и т. д., а также лугово-черноземные, лугово-каштановые, лугово-коричневые, лугово-сероземные, лугово-бурые и др.

Во всех случаях наблюдается оглеение нижней части профиля почвы. По интенсивности оглеения различают глееватый и глеевый горизонты.

Наиболее широко встречаются заболоченные подзолистые почвы. Разделение болотно-подзолистых почв на подтипы в современной систематике принято на основании характеристик верхнего органогенного горизонта и проявления оглеения в профиле. Виды этих почв различают по степени и характеру оглеения: поверхностно-глееватые и глееватые, профильно-глеевые и глеевые, глубокоглееватые и глеевые.

В процессе сельскохозяйственного использования гидроморфные почвы претерпевают значительные изменения.

При обработке богатых органическим веществом луговых, болотных почв и торфяников резко снижается их гумусированность. Причина заключается в том, что накапливаемые в почве органические соединения гумифицированы частично, находящееся в условиях избыточного увлажнения органическое вещество гидроморфных почв консервируется. Изменение водно-воздушного режима, усиление аэрированности верхнего слоя способствуют повышению микробиологической активности, что приводит к минерализации органического вещества почвы. Удаление избытка влаги при осушении обусловливает постепенную усадку почв, прежде всего органогенного слоя. Средняя усадка торфа составляет 1-2 см в год.

Гидроморфные почвы обладают высоким потенциальным плодородием. Для его эффективной реализации необходимо устранить факторы, лимитирующие продуктивность переувлажненных земель: избыток влаги в корнеобитаемом слое, высокий уровень грунтовых вод, недостаток кислорода для развития корневых систем большинства сельскохозяйственных культур; кислая или щелочная реакция почвы, присутствие токсичных легкорастворимых солей, фитотоксичных соединений железа, алюминия; недостаток доступных растениям фосфорных, калийных соединений, меди.

Главное условие использования гидроморфных почв - оптимизация водно-воздушного режима. Оптимальная глубина залегания грунтовых вод от поверхности почвы для возделывания сельскохозяйственных культур представлена ниже.

Таблица 8

После осушения сохранить высокий уровень плодородия почв можно регулированием влажности верхних слоев почвы в процессе орошения.

Освоение и окультуривание гидроморфных почв имеют ряд особенностей:

· освоение почв сопровождается уменьшением содержания в них органического вещества вследствие усиления его гумификации. Чем выше степень разложения торфа, тем плодороднее почва;

· на осушенных землях наибольшее значение приобретает поверхностное, а не грунтовое увлажнение пахотных почв, в результате чего в дренажные воды поступает большое количество соединений азота, других химических соединении, вносимых при возделывании сельскохозяйственных культур;

· окультуривание сопровождается улучшением технологических свойств земель, повышением проходимости сельскохозяиственной техники.

· Особо следует отметить использование торфа для формирования искусственных антропогенно созданных почв (тепличные почвы), а также в составе органоминеральных удобрении, компостов, в качестве подстилки на скотных дворах.

12. Использование материалов почвенных исследований при разработке приемов обработки почв и мелиоративных мероприятия?

Материалы почвенных исследований используется для землеустройства территории, разработки систем земледелия, проектов мелиоративных систем осушения и орошения, химической мелиорации, коренного улучшения, для экономической оценки земель и других проектов природопользования.

Системы земледелия включают системы удобрений, обработки почв, химических и водных мелиораций, севооборотов, борьбы с соринками и др. Материалы почвенных обследований используются во всех звеньях систем земледелия. Системы земледелия на плакорных, хорошо дренируемых землях позволяют максимально интенсифицировать и применять современные технологии выращивания всех районированных сельскохозяйственных культур, которые разрабатываются с учетом гранулометрического состава, физико-химических, агрохимических и других свойств почв. В зависимости от свойств почв дифференцируются дозы извести при известковании кислых почв, дозы органических удобрений, нормы и виды минеральных удобрений.

На склонах, подверженных эрозии землях главное внимание уделяется мероприятиям по защите почв от эрозии. Это организацuонно-хозяйственные мероприятия, направленные на организацию территории с учетом предполагаемых мер по преодолению эрозионных процессов (размещение почвозащитных севооборотов, границ полей, лесонасаждений и др.)

Агротехнические мероприятия: почвозащитные обработки (глубокое рыхление без оборота пласта, контурные обработки), регулирование поверхностного стока дождевых и талых вод (щелевание, прерывистое бороздование, лункование и др.); фитомелиоративные (севообороты с многолетними травами, занятые пары, залужение ложбин, полосное размещение сельскохозяйственных культур и др.); внесение повышенных (на 20-30%) доз минеральных и органических удобрений.

Лесомелиоративные мероприятия - это создание защитных насаждений различного назначения: полезащитные лесные и кустарниковые полосы, закладываемые поперек склонов, приовражные лесные полосы, насаждения по откосам и днищам оврагов, водозащитные насаждения по берегам рек, сплошное залесение сильноэродированных земель, непригодных для сельскохозяйственного использования.

Гидротехнические мероприятия: террасирование склонов, донные сооружения по днищам оврагов, сооружения в верхней части оврагов (лотки, водотоки), останавливающие их дальнейший рост.

На дефлированных землях почвозащитные системы земледелия

включают агротехнические мероприятия, направленные на сохранение влаги и обеспечение защиты поверхности почв от выдувания: снегозадержание, безотвальная вспашка с оставлением стерни, полосное земледелие, включающее почвозащитные севообороты с многолетними травами, ветрозащитные лесные полосы.

На переувлажненных землях системы земледелия дифференцированы в зависимости от степени переувлажнения почв, глубины залегания грунтовых вод, состава почвенного покрова. Излишне влажные земли разделяет на три группы: 1) пригодные для использования без осушительных мероприятий (слабоглееватые почвы легкого гранулометрического состава, непригодные без осушения только для плодовых культур и озимых зерновых); 2) пригодные для использования без осушения под отдельные культуры при определенных условиях (слабоглееватые почвы тяжелого гранулометрического состава и глееватые легко- и среднесуглинистые); их можно использовать под улучшенные сенокосы без осушительных мероприятий, под остальные культуры требуется создание дренажа, который эффективен, как правило, только во влажные годы; 3) не пригодные для интенсивного использования без осушительных мероприятий (тяжелосуглинистые и глинистые глееватые, глеевые, торфяно-глеевые и торфяные почвы).

Для сохранения болотных торфяных почв от ветровой эрозии, биохимической сработки торфа, чрезмерного иссушения используют различные приемы: пескование, глинование, повышение доли многолетних трав.

На засоленных землях системы земледелия дифференцированы в зависимости от состава почвенного покрова, химизма и степени засоления почв, уровня и минерализации грунтовых вод. Перспективными являются направления на создание солеустойчивых сортов растений. Системы земледелия здесь включают химические мелиорации (гипсование, кислование солонцов и солонцеватых почв), специальные глубокие обработки с оборотом пласта (самогипсование) и глубокое рыхление при орошении и промывках солей.

Рекультивация земель включает комплекс горно-технических, мелиоративных, сельскохозяйственных, лесохозяйственных и других видов работ, направленных на восстановление нарушенного плодородия территорий и создания на них культурных ландшафтов. При рекультивации земель, нарушенных горными выработками, проводят планировку местности и различные способы восстановления плодородия грунтоотвалов (известкование, внесение удобрений, промывка от солей и др.) в зависимости от свойств грунтов. При сильной степени загрязнения и неудовлетворительных свойствах грунтов применяется перекрытие их слоем разной мощности плодородных грунтов, которые рекомендуется штабелевать перед началом выработок и сохранять до завершения работ. После создания плодородного слоя проводят залужение, залесение отвалов, используют их под пашню или другие угодья.

Для орошения составляются почвенно-мелиоративные карты и специальные картограммы. Они служат основой для организации территории, предотвращая заболачивание, засоления и ирригационной эрозии. При этом учитывается рельеф, гранулометрический состав почв, химизм засоления и глубина залегания солевых горизонтов, солевой состав и степень минерализации грунтовых вод. Эти показатели позволяют узнать пригодность почв для орошения, разработать систему орошения, установить нормы и технику полива.

Используемая литература

1. Почвоведение. (Н.Ф. Ганжара - «Агроконсалт» Москва 2001г.)

2. Практикум по почвоведению. (И.С. Кауричев - «Агропромиздат» Москва 1986 г.)

3. Агропочвоведение. (В.Д. Муха - «Колос» Москва 2003 г.)

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5