Классификация черноземов
Работа из раздела: «
Ботаника и сельское хоз-во»
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Условия почвообразования
1. Климат
2. Рельеф
3. Почвообразующие породы
4. Растительность
1. Черноземы типичные
1. Морфологическое описание
2. Гранулометрический состав
3. Органическое вещество
4. Физико-химические свойства
5. Агрохимическая характеристика
2. Черноземы выщелоченные
1. Морфологическое описание
2. Гранулометрический состав
3. Органическое вещество
4. Физико-химические свойства
3.5 Агрохимическая характеристика
3. Черноземы обыкновенные
1. Морфологическое описание
2. Гранулометрический состав
3. Органическое вещество
4. Физико-химические свойства
5. Агрохимическая характеристика
Заключение
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Почва является сложнейшей биокосной системой, образовавшейся в
результате тесного взаимодействия природных факторов во времени. Оставаясь
основным и незаменимым средством сельскохозяйственного производств, почв в
тоже время выступает и как один из основных компонентов биогеоценоза, а
следовательно, и биосферы в целом. В результате сельскохозяйственного
использования в почве происходят глубокие, а порой необратимые процессы,
переводящие почвенную среду в иное качественное состояние. Находясь в
неразрывном единстве с другими компонентами экосистемы, антропогенно
преобразованная почва меняет свои связи и соотношения с ними. Важно и к
необходимо знать, в каком направлении вдут современные эволюционные
процессы в почвах.
Почвенным эталоном («царем» почв по Докучаеву), наиболее ярко и полно
отражающим факторы почвообразования и свойства почв является чернозем. Эти
почвы, занимая около 9% площади в предела СНГ, составляют основу пахотного
фонда (60%) и производства товарного зерна (80%), а также других видов
сельскохозяйственной продукции. Черноземы, несмотря на их природное
совершенство, неизбежно эволюционируют под воздействием естественных и,
особенно антропогенных факторов. Естественная эволюция почв неразрывно
связана с эволюцией ландшафта т.е. с изменением экологических условий, в
равновесии с которым почва находится на определенном этапе педогенеза.
Изменение факторов природной среды неизбежно приводит к изменению тех или
иных свойств почвенного тела.
КЛИМАТ
Географическое положение Среднерусского Черноземья между 50 и 54° с.ш.
обеспечивает получение значительной суммы солнечной радиации, равной 99 000
калорий на 1см2 горизонтальной поверхности (г. Воронеж). Существенное
влияние на состояние местного баланса тепла и влаги оказывает атмосферная
циркуляция, которая активно участвует в сезонном перераспределении тепла и
влаги. В течение теплого времени года доминирует режим солнечной
антициклональной сухой погоды. Он формируется в массах континентально-
умеренного воздуха. Такой воздух господствует в течение всего года.
Воздушные морские массы атлантического происхождения и арктический
воздух с северо-запада и севера приходят на территорию Среднерусского
Черноземья в измененном виде. Летом сюда надвигаются воздушные массы
континентально-тропического происхождения из Казахстана и Средней Азии.
Значительное протяжение Среднерусского Черноземья с запада на восток
обусловливает некоторую разницу в повторяемости воздушных масс в западной и
восточной половинах территории. На западе воздушные морские массы
наблюдаются в 1,5—2 раза чаще, чем на востоке (особенно зимой, что вызывает
оттепели). Поэтому климатические контрасты между востоком и западом зимой
очень заметны.
Зимой температура меняется с юго-запада на северо-восток. В январе в
Курской области средняя температура составляет -7°С, в Тамбовской области
(самой холодной из-за накопления холодных масс воздуха в Окско-Донской
низменной равнине) равна —10...—12°С.
Летом температура в основном изменяется с севера на юг. В июле на
севере она составляет 18—19°С, к югу повышается до 20—22°С. Район
Среднерусской возвышенности имеет несколько пониженные температуры по
сравнению с Окско-Донской низменностью. На восточном склоне Средне-русской
возвышенности температуры заметно выше, чем на западном. Особенно сильное
влияние на температуру воздуха оказывает средняя меридиональная полоса
возвышенности с максимальными абсолютными отметками. Под воздействием этой
полосы изотермы опускаются к югу. Острова пониженных температур летом
отмечаются в районе лесных массивов - Ленинского, Хреновского, Шиповского и
Анинского.
Атмосферные осадки. Количество осадков убывает в направлении с
северо-запада на восток и юго-восток от 650 до 450мм в год. Годовая сумма
осадков 500—550мм отмечается на большей части Среднерусской возвышенности,
в западной и центральной частях Окско-Донской низменности. Около 450—500мм
выпадает на востоке и юго-востоке территории. Только в долине р. Хопра и
его притоков годовое количество осадков меньше 450мм и местами достигает
400мм. Пятнистость в распределении осадков по территории связана с
неровностями рельефа и наличием Среднерусской, Калачской, Приволжской
возвышенностей. Величина испаряемости с открытой водной поверхности
увеличивается в юго-восточном направлении от 600мм на северо-западе
территории до 800мм на юго-востоке. Отношение годовой суммы осадков к
величине испаряемости изменяется от близкой к нейтральной на северо-западе
до мало благоприятной на юго-востоке.
Влагообеспеченность. Осадки и температурный режим периода активной
вегетации создают условия влагообеспеченности сельскохозяйственных культур,
которые оцениваются гидротермическим коэффициентом (ГТК).
ГТК территории Белгородской и Воронежской областей изменяется от 0,9 до 1,1
и они относятся к незначительно засушливой зоне. Более полно
Влагообеспеченность с/х культур характеризуют данные о запасах продуктивной
влаги в почве. Они выражаются в мм водного слоя.
Изменение климатических условий на территории Среднерусского Черноземья
лежит в основе широтной зональности почв. Выделенным климатическим зонам и
подзонам соответствуют определенные почвенные подзоны. Подзоне северного
лесостепья соответствуют, серые лесные почвы, черноземы оподзоленные и
выщелоченные, подзоне южного лесостепья - серые лесостепные почвы и
черноземы типичные (показатель увлажнения около 1,0); подзоне
крупно дерновинных ковыльных степей с показателем увлажнения близким 0,9-
0,7- черноземы обыкновенные и подзоне мелко дерновинных ковыльных степей с
показателем увлажнения меньше 0,7 — южные черноземы. /1/
РЕЛЬЕФ
В тесной зависимости от геологического строения и геологической
истории находится рельеф местности, который на территории Воронежской
области крайне неоднороден.
Правобережье Дона, расположенное на восточных отрогах Средне-Русской
возвышенности (а также на Калачской возвышенности) представляет собой
приподнятую, сильно изрезанную реками, балками и оврагами возвышенность.
Левобережная часть области, занимающая пространства в пределах Окско-
Донской низменности к востоку от рек Дон и Воронеж и к северу от Калачской
возвышенности, представляет низменную плоскую слабо эродированную равнину,
разделяющую Средне-Русскую и Приволжскую возвышенности. Наивысшая
абсолютная высота местности наблюдается в окрестностях г. Нижнедевицка, где
она достигает 260 м над уровнем моря. Наиболее низкая абсолютная высота
местности наблюдается на крайнем юго-востоке, где р. Дон пересекает границу
Воронежской и Ростовской областей.
Низменная плоская слабо расчлененная равнина расположена в среднем
на высоте 150 м над уровнем моря с отклонениями в сторону минимума до 80 м
(г. Лиски) и в сторону максимума до 175—190 м (на водоразделе р. Битюг и
Токай).
Склоны речных долин имеют ясно выраженные террасы. Обычно выделяют
четыре надпойменные террасы: первая возвышается над меженным уровнем реки
на 8-12 м, вторая - на 15—25 м, третья - на 30-40 м и четвертая - на 50-60
м. Наибольшее развитие имеют первая и вторая террасы, третья
встречается реже, а четвертая еще реже.
Поверхность террас представляет собою равнинные участки,
прорезанные неглубокими, но часто широкими ложбинами и балками. Речные
долины имеют ясно выраженную асимметрию склонов. У большинства рек правый
берег высокий, крутой, левый — пологий и низкий. Поверхность водоразделов в
пределах области имеет общие черты и вместе с тем существенные различия.
Различают следующие три части водораздельной поверхности:
1) центральный водораздел;
2) приводораздельный склон;
3) придолинный склон.
На территории Воронежской области имеются все типы рельефа. Такое сложное
разнообразие рельефа не могло не сказаться на почвообразовании,
географическом и топографическом распространении почв.
Прямое участие рельефа в почвообразовании заключается в ряде
геологических процессов (делювиальных, пролювиальных, аллювиальных и
элювиальных), сопровождающихся распределением почвенной массы и наносов на
поверхности земли. В этих процессах активную роль играют склоны различной
крутизны, формы и экспозиции, высота местности и др. На территории
Воронежской области влияние склонов на почвообразование наблюдается всюду.
Однако это влияние склонов в зависимости от их крутизны, формы и экспозиции
неодинаково.
Влияние склонов на почвообразование будет расти с увеличением их
крутизны. Поэтому почвенный покров склонов будет отличаться от
водораздельных плато тем больше, чем больше их крутизна. На слабопологих
склонах эрозионные процессы протекают слабо, и процесс почвообразования
проходит примерно в таких, же условиях, как и на плато. На покатых же и
крутых склонах эрозионные процессы совершаются бурно, и в данном случае
склоны тормозят развитие нормального для данной местности почвенного,
покрова. В пределах Воронежской области повсюду можно встретить зависимость
почвенного покрова от крутизны склонов. В большинстве случаев между
крутизной склонов и мощностью почв существует такая связь: чем круче склон,
тем меньше мощность гумусового горизонта и содержание в нем гумуса.
На почвообразование оказывает влияние также форма склонов. В
природе встречаются склоны с одинаковым уклоном на всем его протяжении,
склоны выпуклые, т. е. такие, у которых крутизна в верхней части
незначительная, а с понижением возрастает, склоны вогнутые, у которых
крутизна сначала большая, а затем книзу уменьшается. В зависимости от формы
склона формируются различные почвы, и создается пестрота почвенного покрова
Таким образом, рельеф (макрорельеф, мезорельеф, микрорельеф)
Воронежской области весьма сложный и разнообразный. Он оказывает сильное
влияние на почвообразование как прямое (непосредственное), так и косвенное
— через климат, растительность, материнские породы. Хотя Воронежская
область расположена в пределах подзон типичных и обыкновенных черноземов,
почвенный покров ее представлен множеством других почв, заметно отличных от
указанных зональных черноземов. Из этого следует, что при детальном
изучении почв фактор рельефа должен непременно учитываться и отражаться на
почвенных картах./2/
ПОЧВООБРАЗУЮЩИЕ ПОРОДЫ
В пределах черноземных областей России почвы сформировались на разных
по генезису и свойствам материнских породах, обладающих пестрым
литологическим и гранулометрическим составом. Девонские, каменноугольные,
меловые и юрские отложения в качестве почвообразующих пород встречаются
чрезвычайно редко.
Несколько чаще в степной и лесостепной частях рассматриваемого
региона в качестве почвообразующих пород выступают неогеновые глины. Для
них характерны зеленовато-оливковый цвет, значительная карбонатность,
призмовидная структура. Во влажном состоянии они становятся липкими,
вязкими. Неогеновые глины содержат 60—80% физической глины и 45—55% ила.
Плотные глины неогена при близком залегании к поверхности создают
геохимические барьеры на пути нисходящих потоков растворов, аккумулируют
соли способствуют образованию солонцеватых почв, солонцов, солодей.
В южной половине региона на склонах нередко в качестве
почвообразующих пород выступают продукты разрушения писчего мела. На
глубине 70—100см мелкозернистый элювий переходит в грубый рухляк мела и
глубже подстилается плотным писчим мелом. Элювий мела неоднороден по
механическому составу и физико-химическим свойствам. Содержание физической
глины в нем колеблется от 40-65%, крупной пыли - от 30-45%. Реакция среды
щелочная (рН 7,8—8,4), карбонатность очень высокая (60-70СаСОз). Эти породы
бедны элементами питания, обладают плохими физическими и водно-физическими
свойствами. На них образовались черноземы остаточно-карбонатные имеющие
заметное распространение в Белгородской и Воронежской областях.
Древнеаллювиальные отложения в качестве почвообразующих пород
выступают местами на террасах рек. Они отличаются неоднородным составом и
свойствами. Легкие по гранулометрическому составу породы имеют следующие
показатели: содержание SiO2 – 90-95%, полуторных окислов 1,5—6%; реакция
среды колеблется от кислой до слабощелочной. Наряду с ними встречаются
суглинистые и глинистые древнеаллювиальные почвообразующие породы со
значительным содержанием глинистых частиц и поглощенных оснований, на
которых формируются черноземно-луговые почвы высокого естественного
плодородия.
По днищам балок распространены аллювиально-делювиальные
отложения, сложенные материалом, смытым со склонов, а также вынесенным из
оврагов временными водотоками.
Лессы залегают на юго-западном склоне Среднерусской
возвышенности до линии Дмитриев – Льгов - Гайворон. По гранулометрическому
составу они относятся к классу крупно пылеватых средних суглинков с резким
преобладанием фракции 0,05-0,01 мм, на долю которой приходится более
половины всей массы породы. Иловатая фракция занимает второе место
(20—28%). Физические свойства лессов хорошие. Плотность сложения составляет
1,29—1,31 г/см3, удельная масса 2,67-2,70, общая порозность превышает 50%.
Лессы содержат 80% SiO2, 13% R2Оз, 1,5% окислов кальция и магния и 4%
окислов калия и натрия в пересчете на прокаленную бескарбонатную навеску.
Лессы карбонатны (содержат 10—12% СаСОз), имеют
слабощелочную реакцию (рН 7,6—8,2). Почвенный поглощающий комплекс их
насыщен кальцием и магнием, сумма которых колеблется от 15 до 20 мг-
экв/100г.
Лессовидные тяжелые суглинки. В центральной и южной частях
Среднерусской возвышенности, не покрывавшихся днепровским ледником,
почвообразующими породами служат лессовидные суглинки элювиально-
делювиального происхождения. Мощность их колеблется от 2—5м на водоразделах
до 10-15м на склонах речных долин и балок. Они имеют буровато-желтый,
палево-желтый и палевый цвета, комковато-призмовидную структуру, пористы,
карбонатны с выделением СаСОз в виде плесени, псевдомицелия, белоглазки,
журавчиков, дутиков. Физические свойства лессовидных суглинков
характеризуются следующими показателями: объемная масса составляет
1,35—1,53г/см3, удельная масса 2,68—2,76, общая порозность 42—52%.
Покровные лессовидные глины. На территориях покрывавшихся
днепровским ледником, почвы сформировались преимущественно на покровных
лессовидных глинах, подстилаемых мореной днепровского оледенения, мощностью
1—10м. Мощность покровных лессовидных глин колеблется от 3 до 15м. В
северной части рассматриваемого региона они отличаются вертикальной
неоднородностью и в пределах верхней 2—3-метровой толщи этих пород
отмечаются прослои и линзы песков, тонкая горизонтально слоистость. На
остальной территории покровные глины имеют однородный гранулометрический
состав до глубины 4-6м.
Покровные глины имеют желто-бурый с палевым или коричневатым оттенком цвет,
комковато-призматическую структуру, сравнительно плотное тонкопористое
сложение./1/
РАСТИТЕЛЬНОСТЬ
Растительность, как известно, является ведущим фактором
почвообразования. Поэтому характеристика растительного покрова как фактора
почвообразования и как фактора географического распространения почв в
пределах Воронежской области представляет особый научный интерес. Дело в
том, что на территории Воронежской области проходит граница между
лесостепной и степной зонами. В прошлом эта граница изменялась, что
откладывало известный отпечаток на ход почвообразования и эволюцию почв.
Соотношение площадей, занятых степями и широколиственными лесами,
изменялось в сторону уменьшения лесов и увеличения степей. Благодаря этому
граница между степью и лесостепью передвигалась к северу. Лесные массивы
постепенно вытеснялись степью, остепнялись
В настоящее время Воронежская область по растительному покрову,
определяющему направление почвообразовательного процесса, делится на две
неравные части: лесостепную и степную. Северная часть области, занятая
лесостепью, охватывает очень большие пространства, благодаря чему она
неоднородна как по флористическому составу, так и по соотношению отдельных
растительных формаций. Лесостепная зона в пределах Воронежской области
делится на подзону типичной лесостепи и подзону южной лесостепи. Степная
зона в пределах Воронежской области делится на подзоны северной и южной
степи. В подзоне типичной лесостепи лесные массивы в настоящее время
занимают частично водораздельные плато, склоны водоразделов, балки, речные
долины. Растительность и флора лесных массивов (дубовых) представлены
следующими видами растений.
Первый ярус их состоит из дуба с примесью ясеня, второй – из
липы, клена остролистного и ильма. Часто можно видеть березняки и осинники,
которые возникли здесь как временные леса после вырубки дубов. Подлесок
состоит из орешника, черемухи, лесной жимолости и других кустарников. В
травяном покрове преобладает или сныть, или медуница./2/
ЧЕРНОЗЕМЫ ТИПИЧНЫЕ
МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
Типичные (мощные) черноземы имеют широкое распространение в северной,
лесостепной, части Воронежской области. Они занимаю площадь, равную
примерно половине территории всей области. В этой части области типичные
черноземы являются зональными и преобладающими почвами. На почвенной карте
они выделяются в самостоятельную подзону, вытянутую с запада на восток.
Неодинаковые природные условия (климат, растительность, рельеф, материнские
породы), определяемые большими пространствами подзоны типичных черноземов,
отложили известный отпечаток и напочвенный покров.
В пределах своей подзоны и в отельных ее районах типичные черноземы не
имеют сплошного распространения. Они занимают наиболее выровненные места
(водораздельные плато, слабо выраженные склоны водоразделов),
характеризующиеся тяжелым механическим составов материнских пород и
травянистой растительностью. Среди господствующих здесь типичных черноземов
пятнами залегают почвы других типов. Обычно отклонение условий и сочетаний
факторов почвообразования от зональных вызывает развитие интразональных
типов и подтипов почв. Так, на материнских породах легкого механического
состава развиваются почвы более северных широт (серые лесные, дерново-
подзолистые). На материнских породах тяжелого механического состава, сильно
обогащенных карбонатами кальция и магния, а также солями натрия,
формируются почвы более южных широт (перегнойно-карбонатные, солонцовые).
(Адерихин)
Профиль чернозема типичного мощного характерен, он малогумусный,
тяжелосуглинистый.
Апах 0-25 см. Темно-серый, пылевато-порошисто-комковатый,
тяжелосуглинистый, рыхлый, много мелких корней. Переход постепенный.
А 25-51 см. Темно-серый, мелкокомковато-зернистый, тяжелосуглинистый, слабо
уплотнен, тонкопористый. Переход постепенный.
АВ 51-100 см. Темно-серый с бурым оттенком, комковато-крупнозернитый,
слабо уплотнен, пористый, встречаются отдельные кротовины. Вскипает от
соляной кислоты с 83см. Переход постепенный.
Вк 100— 145 см. Грязно-бурый с карбонатной плесенью,
много кротовин, комковатый, тяжелосуглинистый, уплотнен пористый. Переход
заметный.
Ск 145—220 см. и глубже. Желто-палевый лессовидный, тяжелый суглинок,
комковато-призматический с обильным псевдомицельем карбонатов и единичными
темными кротовинами,
Строение чернозема типичного среднемощного среднегумусного легкоглинистого
рассмотрим на примере разреза заложенного на территории Воронежской
области, на поле люцерны.
Апах 0—26 см. Темно-серый, равномерно окрашенный, крупнокомковатый,
глинистый, уплотненный, много мелких корней. Переход заметный.
А 26—39 см. Темно-серый, зернистый легкоглинистый, слабо уплотнен,
единичные кротовины. Переход постепенный.
АВ 39—72 см. Темно-серый с буроватым оттенком, комковато-зернистый,
легкоглинистый, уплотнен, пористый, кротовины. Вскипание от соляной кислоты
с 61см. Переход постепенный.
Вк 72—143 см. Грязно-бурый, пятнистый, неравномерно окрашенный,
комковатый, легкоглинистый, уплотненный, много кротовин, псевдомицелий и
плесень карбонатов кальция. Переход заметный.
Ск 143-230 см. Желто-бурая с палевым оттенком легкая глина,
карбонатная, комковато-призматическая, единичные кротовины./1/
ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ
Гранулометрический состав черноземов типичных на лесах отличается
своеобразием, заключающемся в преобладании крупнопылеватой фракции, на долю
которой приходится более половины всей почвенной массы. В то же время в
них практически отсутствует фракция размером 1-0,25 мм. В соответствии с
классификацией Н. А. Качинского(1958) эти черноземы относятся к
среднесуглинистым иловато-крупнопылеватым. Фракции механических элементов
распределены по вертикальному профилю равномерно. Среди них на долю крупной
пыли приходится 54-57%, ила - 20-24%.
На Окско-Донской низменной равнине отмечается существенное различие
гранулометрического состава черноземов типичных Левобережного придолинно-
террасового района, занимающего террасированные левобережья Дона и Воронежа
шириной от 20 до 35км, и всей остальной ее территории. На террасах Дона
между Воронежем и Павловском встречаются небольшие массивы черноземов
типичных среднесуглинистых Они характеризуются средним содержанием
физической глины от 35 до 40%, ила – 20-25, пыли – 12-18, ней пыли - 16 -
22 и песка (1-0,05мм) – 35-45%. Содержание их в верхней метровой толще
почвы мало меняется генетическим горизонтам, но с глубины около 1-1,5м
обычно отмечается облегчение гранулометрического состава. На окраинах
водораздельных пространств, примыкающих террасам, распространены черноземы
тяжелосуглинистые илловато-крупнопылеватые со средним содержанием
физической глины 50-57%, ила 27-34, пыли – 24-29, крупной пыли 25-30 и
песка 18-22%.
На остальной территории Окско-Донской низменности равнинны, доминируют
черноземы типичные легкоглинистые. Содержание физической глины колеблется в
пределах 61-69% в верхней полутораметровой толще этих почв и слабо
увеличивается до 64—74% в горизонтах В и С. Такая же закономерность
отметается и в отношении содержания иловатой фракции: в гумусовом горизонте
А оно равно 30—39%, а глубже достигает 35—47%. Преобладающими фракциями
являются в гумусовом горизонте иловатая и крупнопылеватая, а в остальных
горизонтах - иловатая и пылеватая./1/
Обычно на выровненных водоразделах почвенно-грунтовая толща
отличается большой однородностью гранулометрического состава до глубины
4—5м, где лессовидные отложения сменяются мореными отложениями днепровской
эпохи оледенения. Они играют роль водоупора и способствуют образованию
верховодки в надморенной толще. Заметной неоднородностью отличается
почвенно-грунтовая толща в местах, где черноземы сформировались на
лессовидных породах, надморенными озерно-ледниковыми отложениями. В этом
случае 5-метровая толща наносов имеет двух- или трехчленное сложение./3/
В целом черноземы типичные на преобладающей территории Среднерусского
Черноземья близки по гранулометрическому составу, что обусловлено
формированием их на одинаковых по генезису почвообразующих породах. В связи
с этим они мало различаются на протяжении подзоны по минералогическому и
валовому химическому составу.
Табл.1 ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ТИПИЧНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ /4/
| |Содержание фракций, % (размер частиц, мм) |
|Глубина, | |
|см | |
| |1-0,2|0,25-0|0,05-0|0,01-0|0,005-0| | |
| |5 |,05 |,01 |,005 |,001 |<0,001 |<0,01 |
|0-10 |2,2 |2,8 |34,2 |12,3 |15,4 |33,1 |60,8 |
|20-30 |2,3 |3,1 |32,2 |11,1 |17,3 |34,0 |62,4 |
|40-50 |2,1 |3,9 |30,8 |12,1 |15,9 |35,3 |63,3 |
|60-70 |2,7 |4,9 |28,9 |11,8 |15,4 |36,4 |63,5 |
|80-90 |3,3 |3,5 |30,0 |13,0 |13,4 |36,7 |63,1 |
|100-110 |4,7 |5,0 |23,4 |11,6 |14,5 |40,8 |66,9 |
|120-130 |3,8 |5,2 |24,6 |11,2 |17,1 |38,3 |66,5 |
|140-150 |4,5 |4,7 |24,4 |11,3 |15,0 |40,2 |66,4 |
| |
ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО
Легкоглинистые и тяжелосуглинистые черноземы типичные имеют гумус близкого
состава. В нем содержание ГК постепенно уменьшается с глубиной от 47-51 в
пахотном слое до 33-37% от Собщ у нижней границы горизонта АВ; фульвокислот
увеличивается от 18-19 до 22-24% соответственно, а отношение ГК/ФК
суживается от 2,8-2,5 до 1,7-1,4. В ряду среднесуглинистых, легко
суглинистых и супесчаных черноземов вслед за уменьшением содержания
физической глины (до 31-33, 20-24 и 12-13% против 63-67 в легкоглинистых)
отмечается последовательное уменьшение содержания ГК, нарастание количества
ФК и сужение их отношения. Эти показатели колеблются в пределах 43-37%,
24—30% и 1,8-1,3 в пахотном слое и 32-38%, 25-47% и 1,4-0,9 у нижней
границы горизонта АВ. Наибольшие отличия характерны для супесчаных
черноземов, в которых содержание ФК возрастает до 30-37% в горизонте А и
37—51 в остальной части профиля при снижении количества гумина с глубиной в
гумусовом профиле от 30 до 20%. Сумма ГК в супесчаных черноземах остается
на уровне суглинистых, но фракционный состав их резко меняется вследствие
возрастания доли бурых ГК 1 (до 40-49% от суммы ГК) и снижения доли ГК 2
(до 48-29%).
Различия состава гумуса, обусловленные гранулометрическим составом,
хорошо выявляются при анализе фракций гумусовых кислот. Общее содержание
первой фракции их в черноземах типичных легкоглинистых и тяжелосуглинистых
очень низкое (6-7%). В ее составе доминируют подвижные фульвокислоты и
отношение ГК 1/ФК 1 колеблется от 0,7 до 0,4, а в нижней части почвенного
профиля уменьшается до 0,2-0,3. Преобладают гумусовые кислоты второй
фракции, содержание которых достигает 42-48 в горизонте А и 38-42% от Собщ
в горизонте АВ. Отношение ГК 2/ФК 2 уменьшается с глубиной в гумусовом
профиле от 4,2-3,7 до 3,4-2,5. Содержание третьей фракции гуминовых кислот
составляет 11-13%, а отношение ГК 3/ФК 3 в гумусовом профиле меняется в
пределах 1.5-2,1.
Черноземы типичные средне- и легкосуглинистые по общему содержанию
гумусовых кислот не имеют явных различий с глинистыми и тяжелосуглинистыми,
но в их составе усиливается роль фульвокислот (преимущественно во второй
фракции, в которой отношение ГК 2/ФК 2 уменьшается почти в два раза). Еще
более резко это проявляется в супесчаных черноземах, в гумусовых кислотах,
у которых на первом месте выходит подвижная фракция. Ее количество
последовательно возрастает с 32 в горизонте А до 37-42% от Собщ в остальной
части профиля. Отношение ГК 1/ФК 1 в ней колеблется в пределах 0,9-0,6.
Вторая фракция гумусовых кислот составляет всего лишь 27-29%, а отношение
ГК 2/ФК 2 в ней последовательно уменьшается с глубиной с 2-1.5 в слое 0-65
см до 0,8-0,6 на глубине 65-135 см. Количество третьей фракции возрастает с
9-11% в гумусовом профиле до 15-19% в горизонте ВС. Отношение ГК 3/ФК 3
составляет 1,4-1,6 в метровой толще почвы и затем уменьшается до 0,9.
Эти различия хорошо подтверждаются относительным содержанием фракций
1, 2, 3 в гумусовых кислотах. В супесчаных черноземах типичных оно
составляет 45-52 для первой, 34-41 для второй и 11-14% для третьей, тогда
как в черноземах тяжелого гранулометрического состава эти показатели
таковы: 9-14, 64-77 и 11-20%.
Итак, степень гуматности гумуса черноземов типичных при одинаковой
продолжительности периода биологической активности последовательно
уменьшается с нарастанием песчанистости почвообразующих пород.
Легкоглинистые и тяжелосуглинистые разности их характеризуются очень
высокой степенью гумификации органического вещества (41-51% ГК от Собщ),
гуматным типом гумуса (ГК/ФК = 2,2-2,8) с очень низким содержанием
'свободных' (4-6% от суммы ГК), высоким - предположительно связанных с
кальцием (77-К1%) и средним - прочносвязанных (15-18%) гуминовых кислот в
горизонте А. В переходном горизонте АВ тип гумуса меняется на фульватно-
гуматный (ГК/ФК = 1,4-1,8) и характеризуется высокой степень гумификации
органического вещества (35-37%), очень низким содержанием 'свободных' (5-
6%), высоким - связанных с кальцием (76-79%) и прочносвязанных (19-21%) ГК.
Среднесуглинистые черноземы типичные уже по всему гумусовому профилю
имеют гумус фульватно-гуматного типа с отношением ГК/ФК, равным 1,8-1,6.
Степень гумификации органического вещества в них остается очень высокой (40-
43%), содержание 'свободных' ГК – низким (8-10%).
В легкосуглинистом черноземе типичном отношение ГК/ФК уменьшается до
1,6-1,4, степень гумификации органического вещества - до 37-40% от Собщ, а
другие показатели близки к показателям среднесуглинистого.
Супесчаные черноземы отличаются многократно повышенным содержанием
фракции 'свободных' гуминовых кислот (38-47% к сумме ГК в горизонте А и АВ)
и близким к низкому (33-48%) - фракции ГК 2, дальнейшим сужением отношения
ГК/ФК от 1,3 в горизонте А и 1,1-6,9 в горизонте АВ, но степень гумификации
органического вещества в них остается высокой (36-42% от Собщ). Эта
особенность состава присуща и группе ФК супесчаного чернозема, которая
более чем наполовину (54-59%) состоит из фракций ФК 1а и ФК 1, тогда как на
долю фракции ФК 2 приходится лишь 31-34% от суммы фульвокислот. В глинистых
и суглинистых черноземах эти показатели колеблются в пределах 20-26 для
подвижных фракций и 51-66% для ФК 2./5/
Табл.2 ВРЕМЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГУМУСОВОГО ПРОФИЛЯ ТИПИЧНОГО ЧЕРНОЗЕМА ЗА
СЧЕТ ВОДОРАСТВОРИМОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА /4/
| | |Годовое |Время, | | |
|Мощность |Запасы |поступление |необходимое |Возраст | |
|слоя, см |гумуса, т/га |РОВ гумуса, |для |гуминовых | |
| | |т/га |формирование,|кислот, лет | |
| | | |лет | | |
|0-100 |531 |0,285 |1863 |1680-4020 | |
|100-150 |66 |0,0128 |5156 |6100-6700 | |
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Емкость обмена зависит от степени гумусированности и содержания
глинисты частиц и колеблется от 28-32мг-экв/100г почвы у малогумусных
среднесуглинистых до 45-50 у тучных легкоглинистых черноземов. С глубиной
она последовательно уменьшается до 20-35 в нижней части горизонта АВ и 1б-
3Омг-экв/100г, материнской породе. В составе поглощенных катионов натрий
отсутствует, а водород содержится в небольших количествах только в
гумусовом горизонте. Почвенный поглощающий и комплекс черноземов типичных
насыщен кальцием и магнием.
По данным статистической обработки результатов массовых анализов,
среднее содержание обменных кальция и магния, пахотных горизонтах
колеблется в таких пределах: черноземы типичные тучные мощные и
легкоглинистые среднемощные – 41-43, среднегумусные мощные и
тяжелосуглинистые среднемощные – 37-39, малогумусные тяжелосуглинистые –
33-35, малогумусные и среднегумусные среднесуглинистые – 25-29 мг-экв на
100 г почвы. С глубиной су обменных оснований и главным образом содержание
кальция постепенно уменьшаются вслед за снижением количества гумуса. В
горизонте А наиболее распространенных черноземов среднегумусных она в 1,5-
1,7 раза выше по сравнению с горизонтом Вк и материнской породой, что
свидетельствует об интенсивной биогенной аккумуляции обменного кальция.
Реакция почвенного раствора меняется по вертикальному профилю от
нейтральной в верхней части гумусового горизонта (рН водный 6,8-7,2) до
слабощелочного горизонта А и щелочной в карбонатном горизонте и материнской
породе (рН водный 8-8,4).
Черноземы типичные разных видов во всей подзоне характеризуются низким
содержанием солей в 3-метровой почвенно-грунтовой толще. Сухой остаток чаще
всего колеблется в пределах 0,05-0,09%./1/
АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Вносимые в почву удобрения подвергаются сложным превращениям.
Взаимодействуя с почвенным растворам, почвенными коллоидами и другими
высокодисперсными частицами почвы, воднорастворимые удобрения претерпевают
химические и водно-химические изменения, сопровождаемые явлениями
поглощения и фиксации их катионной и анионной части. Фиксируемые почвой
удобрения не вымываются вниз по профилю при просачивании воды и в
дальнейшем используются растениями. Происходит это благодаря тому, что
рассматриваемые почвы обладают высокой поглотительной способностью в
отношении катионов и анионов.
Для насыщения пахотного 20-сантиметрового слоя типичных черноземов
фосфорной кислотой потребуется 15-процентного суперфосфата от 23 000 до 40
000 кг/га. Фосфорная кислота, поглощенная типичными черноземами, очень
прочно закрепляется в них и в большей своей массе становится
труднодоступной растениям. Из всего изложенного следует, что
воднорастворимые фосфорные удобрения в типичные черноземы целесообразно
вносить малыми дозами во время посева и в качестве подкормки после посева.
Азот в форме нитратов типичными черноземами не поглощается и быстро
передвигается в низ по профилю при просачивании воды. В форме он
поглощается почвой в большом количестве. При наличии в почвенном растворе
кальция аммония непрочно закрепляется в почвенном поглощающем комплексе и
при наличии дождей может перемещаться вниз по профилю.
Из сказанного следует вывод, что применение удобрений на полях должно
осуществляться с учетом особенностей типичных черноземов в отношении
вносимых в них удобрительных веществ с учетом свойств удобрений./2/
ЧЕРНОЗЕМЫ ВЫЩЕЛОЧЕННЫЕ
МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
Зональные выщелоченные черноземы в пределах Воронежской области, получили
господствующее распространение лишь в Хохольском и Семилукском районах, их
площадь в Воронежской области занимает свыше – 16%. Здесь они занимают
водораздельное плато и склоны всех экспозиций. Однако наряду с
преобладающими зональными выщелоченными черноземами имеют некоторое
распространение и другие почвы, которые развиваются вследствие изменения
местных условий и являются интразональными. Так, среди выщелоченных
черноземов пятнами разной величины и формы залегают типичные мощные и
среднемощные черноземы, приуроченные к слабопологим склонам южных
экспозиций, выпуклым элементам микрорельефа водораздельных плато и к
местам, где неглубоко залегают карбонатные породы, площадь под которыми
растет с севера на юг подзоны. На склонах водоразделов, занятых лесом или
недавно вышедших из-под старого леса, а также на отрицательных элементах
рельефа среди выщелоченных черноземах развиваются оподзоленные черноземы,
распространение которых невелико.
Профиль черноземов выщелоченных состоит из гумусово-аккумуляционного
горизонта А, переходного горизонта АВ, выщелоченного карбонатного горизонта
В, иллювиально-корбонатного горизонта ВСк и горизонта Ск. На пашне он имеет
следующее строение.
А пах. 0 – 26 см. Темно-серый, комковато пылеватый, рыхлый,
тяжелосуглинистый.
Переход заметен по «плужной подошве».
А 26 – 47 см. Темно-серый, слегка темнее предыдущего, слабо уплотнен,
крупнопористо-трещиноватый, комковато-зернистый. Переход постепенный.
АВ 47 – 72 см. Темно-серый с бурым оттенком, тяжелосуглинистый,
уплотнен, зернисто- комковатый. Переход постепенный.
В 72 – 98 см. Бурый, комковатый с призмовидными отдельностями,
легкоглинистый, уплотнен, бес карбонатный. Переход ясный.
ВСк 98 – 147 см. Грязно-желто-бурый, неясноореховатый-комковатый, с
затеками гумуса.
Ск 147 – 300 см. Палево-желтый тяжелый суглинок, плотный, с обилием
карбонатной плесени и журавчиков СаСО3.
Вскипание от соляной кислоты варьирует в пределах от 90 до 140 см,
механический состав – от глинистого до супесчаного./1/
ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ
В распределении гранулометрических фракций по вертикальному профилю
черноземов выщелоченных отмечены следующие общие закономерности. Во-первых,
с глуби несколько нарастает содержание глинистых частиц и
гранулометрический состав утяжеляется. В верхних слоях преобладающей
фракцией обычно является крупная пыль, на месте находится ил, а в горизонте
АВ и В они не меняются местами.
Во-вторых, на глубине 2-З м отмечается возрастание содержания песчаных
фракций и облегчение гранулометрического состава, что связано с
неоднородностью почвообразующих пород. В-третьих, в горизонте В
прослеживается небольшое накопление илистых частиц, обусловленное
лессиважем оглиниванием бескарбонатной породы за счет выветривания
первичных минералов.
Различия между тяжелосуглинистыми и легкоглинистыми черноземами по
содержанию основных гранулометрических фракций невелики. Тяжелосуглинистые
почвы содержат в горизонте А 55-59% физической глины, 35-43% крупно глины и
25-35% ила, в средней части профиля соответственно 60-65, 30-38 и 34-38%.
Легкоглинистые черноземы имеют в горизонте А б1-64% физической глины,
28—35% крупной глины и 29-36% ила; в горизонте В соответственно 64-70%, 27-
32% и 37-44%.
В суглинистых черноземах при содержании 30-36% физической глины резко
преобладает песчаная фракция (42-59%), на втором месте находится фракция
ила (20-24%). Наконец, супесчаные черноземы, как правило, приуроченные к
речным террасам, отличаются менее однородным гранулометрическим профилем. В
них встречаются песчаные и суглинистые слои.
Современные пахотные черноземы, выщелоченные разными
сельскохозяйственными культурами, характеризуются ухудшением
оструктуренности верхнего горизонта.
Пропашные культуры и пары наиболее сильно ухудшают структуру горизонта.
Содержание агрегатов раз 10-0,25мм в нем колеблется в широких пределах и
составляет в среднем 78%, в том числе на долю водопрочных приходится 57-
61%. Среди водопрочных агрегатов преобладает фракция 1-0,25мм (40—46%), а
наиболее ценные агрегаты размером 10—1мм составляют в среднем 15—17% (с
колебаниями от 5 до 42%).
Под зерновыми культурами структура разрушается несколько меньше по
сравнению с пропашными, и количество водопрочных агрегатов размером 10-1 мм
колеблется от 6-51% в пахотном горизонте, при среднем 25%. С глубиной
различия в структурном составе исчезают.
Восстановление структуры черноземов выщелоченных происходит под
многолетними травами, особенно в слое 0-10см, где сумма водопрочных
агрегатов возрастает до76%, в том числе размером 10-1 мм - до 46%.
Положительное влияние на структуру черноземов оказали 30-40-летнии
полосы, под которыми она полностью восстановилась во всей толще гумусового
горизонта. Среднее содержание агрегатов 10-0,25 мм увеличилось до 90-93%,
пыли уменьшилось до 3-5%. Структура отличается высокой водопрочностью.
Сумма водопрочных агрегатов составляет 86%, в их составе преобладают
агрегаты 10-1 мм (60-61%). Однако и под лесными полосами разброс данных
большой: сумма водопрочных агрегатов размером 1мм колеблется от 25 до 73%,
размером 1-0,25 мм – от16 до 45%.
В агрофизической литературе разработаны оценочные критерии и оптимальные
параметры структурного состояния почв, т. е. такое сочетание количественных
и качественных его показателей, при котором могут быть максимально
использованы все жизненно важные для растения факторы и полностью
реализованы потенциальные возможности выращиваемых культур. Установлено,
что для сельскохозяйственных культур оптимальными являются агрегаты
размером 0,25мм. Их оптимальное количество в черноземах тяжелосуглинистых
должно быть не менее 75%, в глинистых - 85-90%, в том числе водопрочных —
более 40%. Чернозем выщелоченные содержат в среднем 69-79% воздушно-сухих и
57-68% водопрочных агрегатов. Следовательно, современное структурное
состояние черноземов выщелоченных оценивается как удовлетворительное.
Однако среди них увеличиваются площади почв с неудовлетворительным
структурным состоянием.
Черноземы выщелоченные тяжелосуглинистые и легкоглинистые
характеризуются благоприятными физическими свойствами, которые заметно
изменяются при разном сельскохозяйственном использовании почв./2/
ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО
Гумус черноземов выщелоченных мощных легкоглинистый (61-64% физической
глины) и тяжелосуглинистых (53-54%) в горизонте А и АВ характеризуется
высоким содержанием гуминовых кислот (ГК) с колебаниями в пределах 39-45% к
Собщ и широким отношением ГК/ФК, равным 2,0-2,7. В остальной части профиля
отмечается уменьшение содержания ГК, увеличение количества гумина и сужение
ГК/ФК до 1,4-1,6. В соответствие с показателями гумусного состояния по [4]
эти черноземы относятся к почвам с высоким содержанием (7%) и запасами
гумуса (155-160 в слое О-20 см и 570-640 т/га в метровой толще) гуматного
типа с очень высокой степенью гумификации органического вещества.
Среднесуглинистые (36-38% физической глины) и легкосуглинистые (25-29%)
черноземы по групповому составу гумуса несколько отличаются от глинистых и
тяжелосуглинистых: в них нарастает содержание фульвокислот (ФК) до 20-28%
против 17-19% в глинистых и уменьшается отношение ГК/ФК до 1,5-1,9. Они
относятся к почвам со средним содержанием (4,4-4,9%) и запасам гумуса (110-
120 в слое О-20 см и от 312 до 438т/га в слое 0-100 см) фульватно-гуматного
типа с высокой и очень высокой степенью гумификации органического вещества
в гумусовом профиле и средней за его пределами.
Черноземы, выщелоченные супесчаные с содержанием физической глины 9-11
и 12-15% существенно отличаются от глинистых и суглинистых по ряду
показателей группового состава гумуса, прежде всего, увеличением суммы ФК в
1,3-1,8 раза и уменьшением отношения ГК/ФК до 1,4-1,1 в гумусовом профиле и
до 0,8-0,5 за его пределами. Они относятся к почвам с низким содержанием
(2,2-3,9%) и запасами (41-96 в слое 0-20 см и 174-234 т/га в слое 0-100 см)
гумуса фульватно-гуматного типа и высокой степенью гумификации
органического вещества (31-38% Сгк от Собщ).
Из приведенных данных следует, что степень гумификации органического
вещества в черноземах выщелоченных тяжелого и легкого гранулометрического
состава находится на близком уровне.
Однако при последовательном снижении физической глины от 61- 64 до 11-15%
в групповом составе гумуса отмечается увеличение доли фульвокислот от 17-19
до 27-43% и уменьшение доли гумуса с 38-50 до 31-43%.
Таким образом, групповой состав гумуса, связанный с биохимической
активностью почв, свидетельствует о наличии некоторых специфических
особенностей гумификации в черноземах разного гранулометрического состава.
Более определенно эта специфика выявляется при анализе фракционного состава
гумуса, который является функцией солевого и минералогического составов,
щелочности и кислотности и других условий взаимодействия органических
соединений с минеральной частью почвы /8/. Поскольку гранулометрический
состав почв и пород тесно связан с минералогическим составом, то он в
значительной мере определяет фракционный состав гумуса и условия его
закрепления в черноземах. Это подтверждается соотношением фракций гумусовых
веществ и фракционным составом групп ГК и ФК.
Содержание первой фракции гумусовых кислот, свободных и связанных с
подвижными R2O3, в горизонтах А и АВ находится на низком уровне, но оно
последовательно увеличивается в ряду черноземов выщелоченных от
легкоглинистых до легкосуглинистых с 5-9 до 10-14% от общего углерода и
скачкообразно возрастает в супесчаных почвах до (20-29%). Наибольшее
содержание (39-49%) этой фракции в супесчаных почвах отмечается в слое 70-
100 см, содержащем 8-9% физической глины. Доля участия подвижных гумусовых
кислот к их сумме нарастает в гумусовом профиле черноземов выщелоченных от
9-11. в легкоглинистых до 11-18, в тяжелосуглинистых, 17-28 в средне- и
легкосуглинистых и до 32-58% в супесчаных
В отношении гумусовых кислот, связанных предположительно с кальцием,
наблюдается менее выраженная обратная зависимость: количество их
уменьшается с нарастанием песчанистости почвообразующей породы от 38-49 в
легкоглинистых и тяжелосуглинистых до 34—38 в средне и легкосуглинистых и
25-34% от Собщ в супесчаных разновидностях. Относительное содержание второй
фракции гумусовых кислот меняется в этом ряду соответственно от 70-83 до 59-
60 и 39-55% от суммы гумусовых кислот.
Гумусовые кислоты третьей фракции, устойчиво связанные с R3O3 и
глинистыми минералами, содержатся в небольших количествах (от 5-6 в
легкоглинистых до 10-12% в супесчаных черноземах).
В черноземах выщелоченных разного гранулометрического состава первая
фракция гумусовых кислот характеризуется значительным преобладанием ФК над
ГК. Лишь в пахотном горизонте отношения ГК 1/ФК 1 близки к единице и
повышаются до 1,3 в супесчаных почвах при внесении кальцийсодержащих
мелиорантов. В остальной части почвенного профиля это отношение уменьшается
до 0,6-0,2. Во второй фракции преобладают гумусовые кислоты с отношением ГК
2/ФК 2 от 0,8-1,5 в горизонте А супесчаных черноземов до 2-2,1 в
легкосуглинистых, 2,4-3,1 среднесуглинистых, 3-3,4 тяжелосуглинистых, 3,3-
3,8 легкоглинистых, а в горизонте АВ – от 0,9-1,7 в супесчаных до 2-2,8 в
суглинистых и глинистых. Отношения ГК 3/ФК 3 находятся в пределах 1,2-2,6 и
1,3-1,6 в горизонтах А и АВ глинистых и суглинистых черноземах и 1,4-2,2 и
1,5-2,0 в супесчаных.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Физико-химические свойства почв, связанные с почвенным поглощающим
комплексом, как известно, играют весьма важную роль в их развитии и
плодородии.
Изучение и характеристика указанных свойств дает возможность также
рационализировать агротехнические приемы и использование почв в сельском
хозяйстве.
Наиболее высокие показатели физико-химических свойств почв относятся к
вариантам выщелоченных черноземов глинистого и тяжелосуглинистого
механического состава, а наиболее низкие показатели наблюдаются у легких по
механическому составу выщелоченных черноземов. Варьирование физико-
химических свойств хорошо согласуется также с гумусом почвы. Как правило,
чем больше гумуса в почве, тем больше поглощенных катионов, выше их сумма и
емкость поглощения.
Вниз по профилю почвы, поглощенные катионы, их сумма, емкость
поглощения и гидролитическая кислотность изменяются в сторону уменьшения.
Изменение поглощенных катионов происходит медленно, а гидролитической
кислотности очень быстро при переходе от пахотного к подпахотному
горизонту.
Обращает на себя внимание очень высокая гидролитическая кислотность в
пахотном слое выщелоченных черноземов, достигающая у тяжелосуглинистых
вариантов 6,7 мг-экв на 100 г почвы. Объяснить такое явление можно
исключительно выпаханностью почв благодаря длительному неправильному
использованию их в сельском хозяйстве без применения удобрений /1/.
АГРОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Рост применения удобрений в сельском хозяйстве обязывает колхозы и
совхозы использовать их наиболее рационально и с максимальной
эффективностью. Для этого при внесении удобрений необходимо знать, как
взаимодействуют она с почвой и растениями, как быстро происходит процесс
растворения и поглощения почвой, в какие формы при этом удобрения
превращаются, и какова скорость этого процесса, легко затем усваиваются
растениями и передвигаются ли они по профилю при выпадении осадков.
Указанный круг вопросов изучался в течение ряда лет на выщелоченных
черноземах Воронежской и Орловской областей в отношении фосфорсодержащих и
сера содержащих удобрений.
Внесенные в почву растворимые минеральные удобрения, прежде всего,
растворяются, а затем уже взаимодействуй с солями почвенного раствора, с
твердой фазой почв, микроорганизмами и корнями растений. Взаимодействие с
солями раствора влечет за собою в большинстве случаев образование трудно
растворимых соединений, происходит так называемое химическое поглощение.
Взаимодействие с твердой фазой почв, с почвенным поглощающим комплексом
сопровождается физико-химическим поглощением и переводом их в
адсорбированное состояние. Взаимодействие же растворимых удобрений с
микроорганизмами и корнями растений вызывает биологическое поглощение и
перевод в органическую форму.
Во всех указанных случаях происходит прочная фиксация удобрений,
благодаря которой они закрепляются в почве, предохраняются от
выщелачивания в нижние горизонты и служат резервным фондом для питания
растений в период их вегетации /2/.
ЧЕРНОЗЕМЫ ОБЫКНОВЕННЫЕ
МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
В пределах Воронежской области обыкновенные черноземы получили широкое
распространение. Они занимают примерно 0,5 всей площади. Обыкновенные
черноземы обособлены в виде самостоятельной подзоны, которая широкой
полосой тянется с юго-запада на северо-восток. Подзона обыкновенных
черноземов на территории Воронежской области расположена примерно южнее
линии Борисоглебск - Новохоперск - Елань-Колено - Абрамовка - Таловая –
Лосево - Лиски - Острогожск.
Почвенный покров данной подзоны является неоднородным, в силу чего она
делится 4 природных района. Помимо преобладающих обыкновенных черноземов
здесь встречаются интразонально в виде больших и малых пятен выщелоченные,
типичные, южные, карбонатные, солонцеватые, оподзоленные черноземы, лугово-
черноземные почвы, луговые, болотно-луговые, серые лесные, дерново-
подзолистые, солонцовые, осолоделые, аллювиальные, эродированные, песчаные
и другие почвы /2/.
На террасах рек встречаются черноземы малогумусные среднемощные
суглинистые. Профиль такого чернозема характеризуется 151, заложенным на
территории колхоза «Заря» Петропавловского района Воронежской области
(верхняя терраса Дона). Пашня. Вскипание с 63см. Карбонатные выделения в
виде плесени - с 72см, в виде белоглазки - с 115см.
Апах 0-25см. Темно-серый, комковато-пылеватый, среднесуглинистый,
иловато-песчаный, рыхлый. Переход заметный.
А 25-35см. Темно-серый, комковато-зернистый, среднесуглинистый,
иловато-песчаный, слабо уплотнен, тонкопористый, единичные кротовины.
Переход постепенный.
АВ 35-64см. Темно-серый с коричневато-бурым оттенком,
зернисто-комковатый, среднесуглинистый, иловато-песчаный, уплотнен. Переход
заметный.
ВСа 64-137см. Желто-бурый, комковатый, среднесуглинистый, иловато-
песчаный, уплотнен, много кротовин, белоглазка /1/.
ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ
В пределах подзоны абсолютно доминируют черноземы обыкновенные
легкоглинистые и тяжелосуглинистые, на долю которых приходится свыше 99%
занимаемой ими площади. Легкоглинистые почвы содержат в среднем 64-70%
физической глины, 34-43% ила, 26-32% пыл, 22-29% крупной пыли и 4-8% песка.
Преобладающими фракциями являются иловатая и пылеватая. Черноземы
обыкновенные тяжелосуглинистые на водораздельных пространствах по
содержанию основных гранулометрических фракций приближаются к
легкоглинистым. Среднее содержание физической глины в них находится в
пределах 52-58% Преобладающей фракцией также является иловатая (28-33%), но
второе место занимает не пылеватая, а крупнопылеватая, хотя содержание этих
фракций в нижней части профиля выравнивается. Характерным для
тяжелосуглинистых почв является увеличение содержания песчаных фракций (до
15-23%)
Среднесуглинистые и легкосуглинистые почвы встречаются террасах рек. В
среднесуглинистых черноземах преобладает песчаная фракция (36-47%), на
втором месте находится иловатая (22—26%), а сумма всех пылеватых фракций
составляет 31—39%. Для легкосуглинисты почв характерно дальнейшее
увеличение содержания песчаных фракций, на долю которых приходится 2/3
почвенной массы. Иловатая фракция остается в числе преобладающих, но
содержание составляет всего лишь 16-18%.
Наконец, по левобережью Хопра встречаются черноземы обыкновенные
супесчаные, развитые на современных аллювиальных отложениях, иногда на
флювиогляциальных песках. В среднем они содержат 80-82% песчаных фракций,
10% ила и 8-10% пыли /9/.
В целом почвенный профиль черноземов обыкновенных. Характеризуется
относительно однородным гранулометрическим составом с равномерным
распределением гранулометрических фракций по генетическим горизонтам.
Колебания в количестве большинства из фракций на различной глубине профиля
обычно не выходят за пределы 3-7%. Однако, пахотный горизонт в некоторых
случаях содержит на 5-7% ила меньше, чем остальные горизонты, что связано с
выпаханностью и выдуванием ветром тонких частиц из него. В других случаях
колебания в содержании основных гранулометрических фракций обусловлены
неоднородностью почвообразующих пород и утяжелением их состава с глубиной
/1/.
ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО
Гумус черноземов обыкновенных легкоглинистых и тяжелосуглинистых
характеризуется очень высокой степенью гумификации органического вещества в
горизонте А (41-46), высокой – в горизонте АВ (35-41% от Собщ) и относится
к гуматному в гумусовом профиле и фульватно-гуматному в горизонте ВСа. В
составе гуминовых кислот фракция ГК 1 играет незначительную роль (4-7% от
суммы ГК). Второстепенное значение имеет фракция ГК 3 (15-20%), а
доминирует фракция ГК 2 (74—80%) В группе фульвокислот первое место, но при
меньшем содержании, чем в гуминовых кислотах, занимает фракция ФК 2 (36-
66%), а второе и третье места делят фракции 1а + 1 (18-3б) и ФК 3 (14-
35%).
Общее содержание гумусовых кислот в горизонте А и АВ колеблется в
интервале 51-61%, а относительное содержание в них первой, второй и третьей
фракций меняется в пределах 8-16, 64-79 и 14-22%. В первой фракции
гумусовых кислот преобладают подвижные фульвокислоты (ГК 1/ФК 1а + 1 = 0,4-
0,7), во второй и третьей - гуминовые кислоты (ГК 2/ФК 2 = 3-5 и ГК 3/ФК 3
= 2-3).
С уменьшением содержания физической глины в черноземах обыкновенных
среднесуглинистых (до 37-42%) и легкосуглинистых (до 25-26%) наблюдается
последовательное сужение отношения ГК/ФК в гумусовом профиле (до 2,7-2,1 и
2,2-1,7 соответственно) при сохранении очень высокой степени гумификации
вещества (42-50 в горизонте А, 38-45% от Собщ в горизонте АВ) и высоком
относительном содержании фракции ГК 2 (75-82% к сумме ГК). Существенных
изменений относительного содержания фракций ГК1 и ГК 3 не происходит.
Отмечается небольшое увеличение содержания группы ФК. (до 19-22% против 14-
16% в глинистых и тяжелосуглинистых почвах). Общее содержание гумусовых
кислот в гумусовом профиле средне и легкосуглинистых черноземов колеблется
от 58 до 69% к Собщ, а отношения ГК 1/ФК 1, ГК 2/ФК 2, ГК 3/ФК 3 в них
составляют 0,3-0,8, 3-4, 1,6-2,1.
Черноземы обыкновенные супесчаные резко отличаются не только слабой
гумусированностью, но и составом гумуса. С увеличением в них содержания
песчаных фракций меняется соотношение основных групп гумусовых веществ. В
супесчаных почвах, одна из которых имеет 17-19% физической глины, 11-14%
среднего и 53-61% мелкого песка, а другая 11-13% физической глины. 75-78%
среднего и 7-8% мелкого песка происходит сужение ГК/ФК до 1,4-1,7 и 1,2-0,8
соответственно. Тип гумуса в них фульватно-гуматный с высокой степенью
гумификации органического вещества (36-43 и 34-37% Сгк к Собщ), с
относительным содержанием фракции ГК 1, ГК 2, ГК 3 в гуминовых кислотах
соответственно: 7-18 и 29-39, 69-80 и 44-58, 11-16 и 17-19%. В группе
фульвокислот возрастает (по сравнению с суглинистыми почвами) содержание
подвижные фракций до 39-41 и 58-64% и уменьшается доля ФК 2 до 34-48 и 20-
28 от суммы ФК в супесчаных черноземах обыкновенных с содержанием
физической глины 17-19 и 11-13% соответственно /5/.
Табл.4 ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ГУМУСА В ОБЫКНОВЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ПАШНИ
(ПО ОТНОШЕНИЮ К ЦЕЛИННЫМ)/4/
|Глубина, см |Изменение содержания, % |т/га |
| |Абсолютное |относительное | |
|0-10 |-2,0 |-30,3 |-22,8 |
|10-20 |-1,0 |-16,6 |-11,5 |
|20-30 |-0,6 |-10,0 |-7,0 |
|30-40 |-0,4 |-7,7 |-4,7 |
|40-50 |-0,6 |-13,9 |-7,0 |
|50-60 |-0,6 |-17,1 |-7,2 |
|60-70 |-0,7 |-26,9 |-8,7 |
|70-80 |-0,4 |-20,0 |-5,0 |
|80-90 |-0,3 |-20,0 |-3,9 |
|90-100 |-0,3 |-27,3 |-4,0 |
|100-110 |+0,1 |+11,1 |+1,4 |
|110-120 |0 |0 |0 |
|120-130 |0 |0 |0 |
|130-140 |0 |0 |0 |
|140-150 |0 |0 |0 |
|0-50 |- |- |-53,0 |
|50-100 |- |- |-28,8 |
|100-150 |- |- |+1,4 |
|0-150 |- |- |-80,4 |
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Черноземы обыкновенные имеют слабощелочную реакцию в горизонте А и
щелочную - в остальной части профиля. Гидролитическая кислотность в них
обнаруживается лишь в собственно гумусовом горизонте, и величина ее
колеблется в пределах 1-Змг-экв/100г почвы. Даже в пахотных горизонтах
степень насыщенности основаниями обычно не опускается ниже 94-96%.
Почвенный поглощающий комплекс насыщен кальцием и магнием. Отношение их в
гумусовом горизонте колеблется от 6:1 до 10:1, а в нижних горизонта от 4:1
до 7:1, что указывает на более активную биогенную аккумуляцию обменного
кальция. Сумма обменных оснований в черноземах обыкновенных тяжелого
гранулометрического состава составляет 36-48мг-экв/100г в пахотном
горизонте и постепенно уменьшается до 24-30 на глубине 180-200см. Среднее
содержание обменных оснований, по данным статистической обработки, в
пахотной слое тяжелосуглинистых и глинистых почв равно 38-44мг-экв/100г, а
на глубине около двух метров – 25-28.
Облегчение гранулометрического состава сопровождается изменением этих
количественные показателей. Черноземы легкого гранулометрического состава,
как правило, характеризуются нейтральной реакцией гумусового горизонта,
слабощелочной и щелочной - в остальной части профиля. В пахотном горизонте
их степень насыщенности основаниями снижается до 86%. Сумма поглощенных
оснований колеблется от 22-24 в суглинистых до 8-10мг-экв/100г в супесчаных
почвах. Соотношение катионов кальция и магния сохраняется на том же уровне,
что и в черноземах тяжелого механического состава.
Следует отметить, что в черноземах обыкновенных обнаруживается поглощенный
натрий, но количество его, как правило, составляет 0,6-0,9мг-экв/100г.
Наряду с черноземами обыкновенными обычного рода рассматриваемой
подзоне имеют некоторое распространение черноземы солонцеватые, которые
приурочены к прибалочным вогнутым склонам южных экспозиций, где соленосные
палеогеновые глины подходят близко к поверхности. Полнопрофильные черноземы
глубокосолонцеватые имеют среднюю мощность гумусового горизонта от 53 до
68см и характеризуются преимущественно глинистым составом. В глинистых
почвах содержание физической глины в горизонте А колеблется в пределах 62-
70%, а с глубиной нарастает до 73-84%. Содержание ила меняется с 38-44% в
пахотном слое до 50-64% в горизонтах В и С /2/.
Табл.3 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОБЫКНОВЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ (УСРЕДНЕННЫЕ
ДАННЫЕ)/4/
|Глубин, |Са2+ |Mg2+ |H+* |Сумма |V, %** |Ca2+ |Mg2+ |H+ |
|см | | | | | | | | |
| |мг-экв/100г | |% от суммы |
|0-10 |42,6 |9,7 |2,3 |54,6 |96 |78,0 |17,8 |4,2 |
|10-20 |40,4 |7,8 |2,0 |50,2 |96 |80,4 |15,5 |4,1 |
|20-30 |39,9 |6,7 |1,8 |48,4 |96 |82,4 |13,9 |3,7 |
|30-40 |37,8 |6,5 |1,5 |45,8 |97 |82,5 |14,2 |3,3 |
|40-50 |32,7 |5,8 |1,0 |39,5 |98 |82,8 |14,7 |2,5 |
|50-60 |30,3 |5,9 |0,7 |36,9 |98 |82,1 |16,0 |1,9 |
|60-70 |27,7 |5,7 |- |33,4 |100 |82,9 |17,1 |- |
|70-80 |26,7 |5,2 |- |31,9 |100 |83,7 |16,3 |- |
|80-90 |22,4 |4,8 |- |27,2 |100 |82,4 |17,6 |- |
|90-100 |21,9 |6,3 |- |28,2 |100 |77,7 |22,3 |- |
*Н – водород гидролитической кислотности
**V – степень насыщенности почв основаниями
АГРОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Обыкновенные черноземы Воронежской области по валовому химическому
составу и агрохимическим свойствам являются богатыми плодородными почвами.
Они содержат в составе большие запасы всех питательных элементов,
необходимых растениям, обладают хорошими физическими (водными, воздушными,
тепловыми) свойствами, весной и летом в благоприятные для микроорганизмов
периоды имеют в достаточном количестве усвояемые питательные вещества. В
отдельные периоды вегетации растения ощущают недостаток в азоте или
фосфоре, или одновременно в двух элементах несмотря на то, что запасы азота
и фосфора в почве очень велики. В эти периоды указанные элементы находятся
в труднорастворимой, малорастворимой для растений форме.
Эффективность удобрений на обыкновенных черноземах поэтому тесно
связана с агрохимическими свойствами последних, которые в свою очередь
зависят от уровня агротехники и от правильного использования почв /2/.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Изложенный материал показывает, что почвенный покров Воронежской
области отличается известной неоднородностью, что объясняется изменением
физико-географичеоких и топографических условий. На территории области
выделяются подзоны черноземных почв, которые с северо-запада на юго-восток
следуют в таком порядке: выщелоченные черноземы, типичные черноземы,
обыкновенные черноземы, южные черноземы.
В пределах указанных подзон вследствие изменения геоморфологических
условий и почвообразующих пород выделены 8 почвенных районов, почвы которых
отличаются друг от друга рядом особенностей. В каждом почвенном природном
районе в свою очередь наблюдается известная, иногда значительная пестрота
почв, затрудняющая планирование и практическое осуществление агрономических
мероприятий при использовании почв в сельском хозяйстве области.
Указанная географическая и топографическая неоднородность почв на
территорий области является вполне закономерной и обусловлена различным
сочетанием факторов почвообразования, наблюдающихся в отдельных местах в
ходе эволюции почв.
ЛИТЕРАТУРА
/1/ Ахтырцев Б.П., Ахтырцев А.Б. Почвенный покров Среднерусского
Черноземья. Изд. Воронежский университет, 1993.
/2/ Адерихин П.Г. Почвы Воронежской области, их генезис, свойства
и краткая агропроизводственная характеристика. Изд. Воронежский
университе, 1963.
/3/ Макеева с соавт., 1981.
/4/ Щеглов Д.И.Черноземы центра русской равнины и их эволюция под
влиянием естественных антропогенных факторов. Изд. «Наука», Российская
академия наук, 1999.
/5/ Ахтырцев Б.П., Ефанова Е.В. Гумус подтипов среднерусских черноземов
разного гранулометрического состава. Изд. ВГУ,1998.
/6/ П.Г. Адерихин, 1957-1959.
/7/ П.Г. Адерихин, 1958.
/8/ Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд. Моск. ун-та. 1992.
/9/ Дегтярева, Жулидова, 1975.
/10/ Атлас Воронежской области. Воронеж, 1994.