Агропроизводственная группировка почв

Агропроизводственная группировка почв - это объединение почв, близких по генетическим, агроэкологическим условиям и агрономическим свойствам, в группы, характеризующиеся одинаковой возможностью сельскохозяйственного использования и однотипным характером мероприятий по улучшению свойств.

В.М. Фридланд разделил агропроизводственные группировки почв на три категории. В первой категории почвы группируются в соответствии с требованиями какой-либо одной сельскохозяйственной культуры, во второй — в соответствии с требованиями отдельных групп культур (пропашные, зерновые и др.), в третьей - для всех культур. Первые две категории разрабатывались ограниченно, для требовательных к почвенным условиям культур (плодовые, чай, виноград и др.). Наибольшее распространение получили группировки третьей категории. Они составлены для отдельных хозяйств, республик и областей.

Официальной инструкцией по почвенным обследованиям и составлению крупномасштабных почвенных карт землепользования предусмотрено составление общей агропроизводственной группировки для всех культур, основные принципы которой рассмотрены в данном пособии.

Почвы, объединяемые в одну агрогруппу, должны иметь следующие, приблизительно одинаковые, показатели:

1) водно-воздушные и тепловые свойства и режимы, выявляемые на основе оценки гранулометрического состава, а также учета геоморфологических и гидрологических условий залегания почв;

2) питательный режим и уровень плодородия (содержание элементов питания, уровень гумусированности, реакция среды).

3) отношение почв к обработке (физико-механические свойства почв, сроки спелости, особенности углубления пахотного слоя и др.);

4) потребность в мелиорациях (степень заболоченности, уровень залегания грунтовых вод, степень засоления, реакция среды и др.);

5) содержание в почве вредных для растений веществ в токсичных концентрациях (тяжелые металлы, водорастворимые соли, радионуклиды и др.);

6) показатели степени эродированности;

7) баллы бонитета;

8) рельеф, в условиях которого залегают почвы;

9) степень однородности почвенных контуров, их величина, конфигурация, структура почвенного покрова (агрономически однородные и агрономически неоднородные совместимые ЭПА).

В почвенном очерке приводится полная характеристика агропроизводственных групп. При этом рекомендуется указывать, какие агропроизводственные группы данного землепользования относятся к лучшим, хорошим, средним, ниже среднего качества и к худшим по их свойствам и плодородию, в соответствии с принятой агропроизводственной группировкой почв области, края, республики. Обычно почвы первой агропроизводственной группы хозяйства относятся к более высокому качественному рангу, а последующие — к более низким.

57. солончаковый процесс почвообразования

На территории нашей страны можно выделить 13 основных типов почвообразования: примитивный, подзолистый, дерново-луговой, болотный, степной, солончаковый, солонцовый, процесс осолодения, пустынно-стенной, буроземный, подзолисто-красноземный мерзлотно-таежный, антропогенный. Эти процессы могут протекать как без наложения одного на другой, так и с наложением. Каждому почвообразовательному процессу соответствует свой тип почвы.

 

По учению В. В. Докучаева, процессы почвообразования (а следовательно, типы почв) складываются под воздействием климата, рельефа, материнских пород, растительного и животного мира и возраста страны. Действие этих факторов проявляется различно в зависимости от географического положения, геологического возраста места, взаимоотношения организмов и влияния человека. Этим обусловлена закономерность в распределении почв по земному шару.

 

Примитивный (первичный) процесс почвообразования проявляется там, где на поверхность выходят обнаженные материнские горные породы: высокогорья, в северных тундрах, местах смывов, выдуваний, на территории, освобождаемой морем, на дне высохших озер и др. Этот процесс можно наблюдать всюду. Его интенсивность и особенности зависят от климата, рельефа, состава горных пород и других условий.

Характерная особенность примитивной стадии — постепенное, но прогрессивное накопление органических веществ вследствие отмирания гетеротрофных и автотрофных бактерий и их автолиза, отмирания водорослей, грибов и поселившихся здесь простейших организмов, а также заноса ветром органических веществ извне; разрушение первичных и образование вторичных минералов; образование, а иногда накопление специфических продуктов обмена веществ между окружающей средой и микроорганизмами, например солей аммония, селитры и солей других кислот. Примитивная стадия почвообразования усиливается в результате жизнедеятельности грибов, водорослей, лишайников и мхов. В ходе этого процесса создается тонкая поверхностная корочка почвы.

 

Подзолообразовательный процесс протекает под пологом сомкнутых лесов, где имеется нисходящий ток воды и кислая реакция почвенного раствора, вызванная преимущественно деятельностью некоторых микробов и грибов, обилием СО2 и фульвокислот, выделяющихся в верхнем слое почвы и в подстилке. При этом процессе возможно перемещение из верхнего горизонта почвы в нижние илистых частиц. В результате подзолообразователь-ного процесса образуется трехчленный профиль почвы, состоящий из аккумулятивно-элювиального слоя (A1), подзолистого (А2) и иллювиально-ортштейнового (В).

Процесс почвообразования протекает в таежмо-лесной зоне при умеренно холодном климате, местами во влажных субтропиках и на Дальнем Востоке.

 

Дерново-луговой процесс наблюдается под травянистой, сравнительно влаголюбивой растительностью, корни которой пронизывают верхний слой почвы (дернина). Этот процесс преобладает в осветленных лесах и на полях в зоне умеренного климата, на пойменных землях, горных лугах, по влажным местам среди степей. Он протекает как при нейтральной, так и при кислой и щелочной реакциях почвенного раствора. В нем активно участвуют преимущественно аэробные бактерии, жизнедеятельность которых способствует образованию гумуса и питательных солей в почве, созданию водопрочной, агрономически ценной структуры, повышению почвенного плодородия.

 

Болотный процесс широко представлен в тундре и таеж-но-лесной зоне, но болота встречаются иногда в субтропиках и даже в степях. Характерная особенность этого почвообразовательного процесса — оглеение и прогрессивное накопление плохо разложившихся органических веществ в форме торфа, в связи с чем уменьшается содержание доступных для питания растений элементов — кальция, магния, калия, фосфора, серы, железа и некоторых других. Болота образуются при недостатке воздуха в почве и обилии мертвого органического вещества. В процессе участвуют анаэробные микроорганизмы и специфическая моховая и травянистая (осоковая), иногда деревянистая растительность. Вместе с торфом накапливается много связанного азота, а в некоторых болотах — фосфора, серы, кальция, магния и железа.

 

При образовании буроземов в почве накапливается нейтральный или слабокислый гумус из лесного опада, богатого катионами кальция и магния. Процесс протекает под пологом широколиственных лесов в достаточно теплом и влажном климате (Кавказ, Крым, Карпаты, Дальний Восток) при наличии в почве нисходящего тока воды. Почва формируется по типу двух- и трехчленного профиля. Характерно для него оглинение, образование вторичных глинистых минералов.

 

Степной процесс почвообразования протекает под травянистой и полукустарниковой, большей частью ксерофильной растительностью в условиях степей и сухих степей при недостатке влаги в летний период. Отличительная особенность его — умеренное накопление в почве хорошо окисленного нейтрального темного органического вещества (гумуса), сильно окрашивающего профиль почвы, насыщенного кальцием и магнием. Содержание гумуса постепенно уменьшается по мере углубления. Для процесса характерно также биологическое накопление карбонатов кальция и магния, концентрация их в определенных местах профиля и образование в почве агрономически ценной зернисто-комковатой структуры.

 

Развитие солончаков отмечается при высоком содержании в почвенном растворе солей натрия, кальция и магния, преимущественно хлоридов, сульфатов и карбонатов. Этот процесс протекает большей частью в сухих и пустынных степях под галофитной растительностью (солянки), при нейтральной или слабощелочной реакции почвенного раствора. Редко можно наблюдать образование солончаков и в северной части России, например «усолы» Ярославской области, Якутия. Высокое содержание солей в почве вызывается или близким залеганием засоленных грунтовых вод, или поступлением их с водораздельных содержащих соли элементов рельефа, или выходом на поверхность засоленных грунтов в результате разрушения ее водной или ветровой эрозией, или при отступлении моря. Количество солей в почвенном растворе с течением времени может не только увеличиваться, но и уменьшаться вследствие промывания и биологического воздействия растений.

 

Процесс солонцеобразования характеризуется накоплением в почве гуматов натрия и сосредоточением их в иллювиальном солонцовом горизонте В при наличии заглубленного засоленного слоя почвы. Почва формируется под специфической растительностью в условиях щелочной реакции, преимущественно в степях, отчасти в лесостепях и очень редко в лесной зоне (Сибирь).

 

Процесс осолодения наблюдается при постепенном промывании солонца или периодическом воздействии на незаселенные почвы слабых растворов солей натрия под травянистой растительностью в условиях степи, лесостепи и даже тайги (Сибирь). Характерная особенность осолодения почвы — преобладание нисходящего тока воды над восходящим. В результате выщелачивания солонца образуется трехчленный профиль почвы, как и при подзолообразовании, но в условиях не кислого, а нейтрального или слабощелочного (по крайней мере для первой стадии) почвенного раствора-Вопрос о осолодении почв недостаточно изучен.

 

Пустынный процесс характеризуется отсутствием условий для накопления гумуса и равномерным накоплением в почве карбонатов кальция и магния при слабощелочной реакции почвенного раствора. Наблюдается в условиях пустынь.

 

Подзолисто-красноземный процесс протекает в условиях влажных субтропиков под своеобразными лиственно-лиано-выми лесами при слабокислой реакции почвенного раствора. Характеризуется образованием трехчленного профиля почвы, сильным обогащением ее окислами железа и алюминия, при обеднении каолином и алюмосиликатами и выносом кремневой кислоты за пределы почвенного слоя.

 

В настоящее время почвоведы выделяют мерзлотно-таежный процесс почвообразования. Он характерен для северной тайги, протекает при наличии вечной мерзлоты. Здесь наблюдается смещение почвенных горизонтов и практически в теплый период года отмечается избыточное увлажнение.

 

Антропогенный процесс проявляется всюду, где производится распашка земель под сельскохозяйственные культуры. Она характеризуется в целом обогащением почвы гумусом, фосфором, азотом, калием и другими элементами, которые вносятся в почву с удобрениями и накапливаются в результате почвообразования. При этой стадии упрощается профиль почвы, например на подзолистых почвах трехчленный заменяется двухчленным, усредняется реакция почвенного раствора и улучшаются ее общие агрономические свойства.

Морфолоия

П очва по морфологическим (внешним) признакам резко отличается от горных пород. Эти признаки являются следствием физических и химических процессов, которые протекают в почве. Морфологические признаки почв разнообразны. Они включают характеристику таких показателей как цвет, структура почвы, новообразования.

Цвет является настолько важным признаком, что названия многих-почв построены с учетом этого свойства: черноземы, буроземы, серые лесные почвы, каштановые и др.

Окраска почвы зависит от ее химического состава. Так, гуминовые кислоты окрашивают почву в темный цвет, содержащиеся в почве гидроокиси железа придают ей красноватый оттенок, присутствие кремнезема или кальцита — белесую окраску.

Под структурой понимают способность почвы распадаться на отдельности (комки определенной формы и размера). Установлено, что каждый почвенный тип (черноземы, подзолы, болотные и др.) характеризуется определенной структурой не только всего профиля, но и отдельных его горизонтов. Различаются следующие основные виды структуры:

глыбистая — неправильной формы агрегаты, размеры более 50 мм;

столбчатая — с выраженными вертикальными гранями, размером от 30 мм и более;

комковатая — с размерами от 5 до 50 мм;

ореховатая — с агрегатами, имеющими выраженные грани, с размерами от 5 до 10 мм;

зернистая — округлая форма с размерами от 0,5 до 5 мм;

плитчатая — с развитыми горизонтальными плоскостями, размеры от 1 и менее до 3 мм и более (рис. 54).

Структура почвы определяется по преобладающему в ней одному или двум видам отдельностей и может быть смешанного типа, например: комковато-пылеватая, ореховато-призматическая и др.

Новообразования являются характерным морфологическим признаком почв. Они образуются в почве в результате почвообразовательного процесса и представлены скоплением минеральных веществ, выпадающих из почвенного раствора. Химический состав новообразований различен и связан с той природной зоной, где происходит развитие почвы. Для почв тундры, таежной и лесостепной зон характерно накопление в почве кремнезема, закисных и окисных соединений железа и марганца. В степной зоне новообразования представлены карбонатами кальция. В полупустынной — скоплением гипса.

Каждый вид новообразований имеет свою определенную форму накопления. Например, окисные соединения железа в почве представлены в виде ярких ржавых пятен, бурых зерен или плотных краснобурых прослоек. Кремнезем в подзолистых почвах накапливается в виде белесой присыпки. Особенно разнообразную форму имеют новообразования карбонатов в черноземах: белые пятна в виде глазков («белоглазка»), лжегрибницы, округлые конкреции неправильной формы — «журавчики» и т. д.

К числу морфологических признаков относят также сложение почвы (слитное, пористое, трещиноватое), ее различные включения.

Морфологические признаки почвы изучаются в полевых условиях в естественных обнажениях и на почвенных разрезах. Для получения разреза закладывается почвенная яма глубиной до 1,5 — 2 м, на вертикальной стенке которой непосредственно определяются цвет, структура, новообразования и соответственно берутся образцы для химических анализов почвы.

В настоящее время наряду с обычным макроскопическим исследованием почв для изучения структуры и новообразований применяется метод микроморфологии с использованием бинокулярных луп, микроскопа и микрофотографий.

При рассмотрении почвенного разреза в целом выясняется, что морфологические признаки почвы остаются однородными только в пределах определенного слоя, называемого генетическим горизонтом.

Генетические горизонты в почве располагаются в определенной последовательности и характеризуют ее строение. Для удобства сравнения свойств различных почв генетические горизонты обозначаются индексами: А^В^. Последовательность расположения почвенных горизонтов можно видеть на обобщенной схеме строения профиля (рис. 55).

Обособление почвенных горизонтов является результатом протекающих в почве процессов. Степень их выраженности в почвах различна. Поэтому схема строения профиля приобретает специфический вид.

Почвообразовательные процессы представляют проявление противоположных по направленности элементарных процессов. Герасимовым И. П. и Глазовской М. А. выделены три группы процессов почвообразования.

I группа включает почвообразовательные процессы, с которыми связаны преобразования минеральной части. Наиболее распространённым

процессом в природе является оглинение (сиаллитизация). Этот процесс совершается в начальной стадии почвообразования. В развитых почвах накопление вторичных глин происходит не только при распаде первичных минералов, но и биологическим путем при участии низших и высших растений.

Процесс латеритизации почвенной массы отличается от оглинения интенсивностью распада как первичных, так и вторичных минералов. Вторичные алюмосиликаты распадаются на составляющие окислы железа, алюминия и кремния. Этот распад происходит с большой быстротой и захватывает толщу до десятков метров. Высокое содержание гидратов окиси железа и алюминия (80—90%) придает почве специфическую кирпично-красную окраску. Так возникло название почвы латерит. Этот процесс наиболее активно протекает в экваториальных областях земного шара в условиях жаркого и влажного климата.

II группу составляют процессы, ведущие к превращениям органической части почвы. Основным следует считать процесс гумусонакопления. С ним связано образование самого верхнего в почвенном разрезе аккумулятивного горизонта А1. Этот процесс сопровождается накоплением органических соединений в виде почвенных коллоидов. Наиболее интенсивно этот процесс проявляется под травянистой растительностью степей и лугов. В отличие от него процесс торфонакопления совершается при застойном увлажнении почвы, когда гумусонакопление и минерализация органических веществ протекает замедленно. В почве образуется торфяной горизонт (Ат), состоящий из полуразложившихся растительных остатков.

III группу составляют элементарные почвообразовательные процессы, с которыми связано перемещение по профилю минеральных и органических веществ.

Подзолистый процесс проявляется при интенсивном промывном режиме почвы и выражается в глубоком разложении ее минеральной части и выносе на глубину продуктов выветривания. Этот процесс совершается под хвойным лесом в условиях быстрого разложения растительных остатков плесневыми грибками и сопровождается накоплением фульвокислот.

Под воздействием подзолистого процесса почва приобретает определенное строение всего профиля. В верхней части почвенного профиля ниже аккумулятивного горизонта формируется белесый элювиальный горизонт А2, обычно насыщенный кристалликами вторичного кварца. За счет выноса из верхних горизонтов кренаты железа и алюминия выпадают из раствора в осадок и образуют нижний иллювиальный горизонт В, резко отличающийся по бурой окраске, обилию рудяковых зерен и плотности сложения.

В отличие от подзолистого глеевый процесс проявляется в анаэробных условиях при переувлажнении почв, когда затруднен доступ кислорода. Сущность глеевого процесса состоит в восстановлении минеральных соединений, их переходе из окисных форм в закисные. В почве формируется глеевый горизонт (Вгл) с весьма характерной сизо-голубоватой окраской, которая обусловлена накоплением закиси железа. Процесс оглеения широко проявляется в зоне тундры, где сочетается с другими процессами — торфонакопления, дерновым и др.

Солончаковый процесс характеризуется миграцией в засоленной почвенной толще воднорастворимых солей. Этот процесс интенсивно протекает в условиях засушливого климата полупустынь и пустынь при близком залегании от поверхности засоленных грунтовых вод. При интенсивном испарении вследствие развитого капиллярного поднятия в почве происходит накопление легкорастворимых солей в поверхностном горизонте.

Изучение элементарных процессов почвообразования и строения почвенного профиля используется в качестве обоснования классификации почв, имеющей большое значение для почвенной картографии.