Что такое карбонатная почва

Дерново-карбонатные почвы

Почва – один из важнейших элементов нашей планеты. От качества и состояния грунта зависит распространение растительных организмов, а также урожай, крайне важный для человека. Существует множество разновидностей почвы, среди которых выделяются дерново-карбонатные. Встретить данный вид грунта можно в бурых лесах. Образуются почвы данного вида фрагментарно и чаще всего их можно найти в местах, содержащих карбонат кальция, то есть ближе к территориям, на которых расположены различные породы (например, известняк, мрамор, доломиты, мергели, глина, пр.).

Характеристика, признаки и состав почвы

Как правило, дерново-карбонатные почвы можно найти на склоне, равнинном участке, плоском и повышенном элементе рельефа. Они образуются вблизи пород, которые включают обломочный материал известкового состава. Почва может находиться под лесными, луговыми и кустарниковыми типами растительного мира.

Отличительной особенностью дерново-карбонатных почв является большое содержание гумуса (до 10% и более). В составе грунта также могут присутствовать такие элементы как гуминовые кислоты. В большинстве случаев, исследуя данный тип почв, верхние горизонты дают нейтральную реакцию, нижние – щелочную; очень редко слабокислую. На степень ненасыщенности влияет глубина залегания карбонатов. Так, на высоких уровнях показатель находится в пределах от 5 до 10%, на низких – до 40%.

Дерново-карбонатные почвы довольно своеобразные. Несмотря на то, что они формируются под лесной растительностью, многие процессы, которые характерны для данного типа грунта, ослаблены или вовсе отсутствуют. Например, в дерново-карбонатных почвах нет признаков выщелачивания или оподзоливания. Это объясняется тем, что растительные остатки, поступая в грунт, разлагаются в среде с повышенным содержанием кальция. Как следствие, происходит увеличение количества гуминовой кислоты и образование малоподвижных органоминеральных соединений, в результате чего формируется гумусо-аккумулятивный горизонт.

Морфологический профиль почвы

Дерново-карбонатная почва состоит из таких горизонтов:

Постепенно данный тип почв эволюционирует и переходит в грунт подзолистого типа.

Типы дерново-карбонатных почв

Данный вид почв идеально подходит для виноградников и возведения садов. Установлено, что именно дерново-карбонатный грунт обладает высоким плодородием. Но перед высадкой растений, следует углубиться в процесс и выбрать наиболее подходящий вариант почв. Существуют следующие типы грунта:

Дерново-карбонатные почвы подходят для выращивания сельскохозяйственных культур, высокобонитетных насаждений и широколиственных пород.

Источник

Карбонатные почвы

Классификация

Подразделяются на подтипы: сероземы, каштановые почвы, черноземы предкавказские, южные, обыкновенные и карбонатные.

Состав

В своем составе содержат соли угольной кислоты, а также, главным образом, кальций и магний. Также встречаются минералы: кальцит, доломит, люблинит, анкерит, арагонит.

Выделяют первичные карбонаты, которые содержатся в почвообразующих слоях, и вторичные, которые накапливаются в процессе почвообразования и встречаются в виде карбонатной плесени, сединки, инея, жилок, псевдомицелий и конкреций.

Свойства

Из-за тонкого верхнего слоя, где содержание гумуса небольшое, карбонатные почвы обладаю не высокой плодородностью и, следовательно, не пригодны для выращивания культур с глубокой корневой системой. Из-за pH-показателя равному или большему 7 усложняется усвоение растениями железа и марганца. Понизить данный показатель можно путем внесения органических веществ. Не рекомендуется применять минеральные кислоты, повышающие вероятность повреждения растений.

Содержание в почве общих и активных карбонатов напрямую влияет на сахаристость и содержание ароматических веществ в ягодах винограда, а также на количества спирта в вине. Избыток карбонатов в почве часто отрицательно влияет на плодоношение винограда, вызывая нарушение минерального питания растений, что не редко приводит к заболеванию хлорозом, которое усиливается при не достаточном содержании гумуса, плохой структуре и неблагоприятных физических свойствах почвы.

Применение

Широко используются для выращивания устойчивых к карбонатам сортов винограда для производства высококачественных столовых, десертных и крепких вин повышенной свежести, а также шампанских виноматериалов.

На карбонатных почвах следует выращивать культуры, которые хорошо переносят щелочную почву: черешню, капусту, горох и фасоль. И напротив, не рекомендуется возделывать культуры, предпочитающие кислую почву: рододендрон, олеандр, хвойные растения. Выращивать картофель на данных почвах также не рекомендуется, так как он часто поражается фитофторозом.

Источник

Это наша земля. Какими бывают и как выглядят почвы России

В международной классификации почв можно встретить немало названий русского происхождения: chernozem, solonetz, podzol и kastanozem. Это оттого, что их впервые описали российские ученые — в нашей стране почвоведение начало развиваться одним из первых в мире. Рассказываем и показываем, на чем стоит Россия.

Подзолистые

Приблизительно две трети территории России покрывает тайга — зона хвойных лесов с холодным климатом и зачастую обильными осадками. Опад местных деревьев имеет кислый pH. В таких условиях органическое вещество разлагается и перерабатывается очень медленно, поэтому в верхней части почвы скапливается мощная лесная подстилка, а ниже, в минеральных слоях, органического вещества очень мало. Кислоты вымываются дождями, и под темными верхними горизонтами образуется практически бесцветный подзолистый(или элювиальный) горизонт. Из него дальше вымываются и идут вниз по профилю почвы органические вещества, гидроксиды железа и алюминия, а также илистые частицы. Все они собираются ниже, в горизонте красновато-ржавого цвета — иллювиальном.

Подзол
Дмитрий Манахов, факультет почвоведения МГУ

Глеевые

В тундрах распространены глеевые почвы. Здесь залегает многолетняя мерзлота, которая не тает летом. Она становится водоупором: над ней скапливается влага от растаявшего снега, и среда становится частично анаэробной. В таких условиях железо не окисляется до степени окисления +3 и находится в степени окисления +2, поэтому в профиле мы видим сизые, почти бирюзовые оттенки вместо ржаво-красных, как в подзолах. Горизонты в криогенных почвах выделять непросто, потому что сезонное замерзание воды в деятельном слое мерзлоты (который оттаивает летом) приводит к пучению и образованию трещин (об этом подробнее читайте в материале «Взрывная мерзлота»).

Глеезем криотурбированный
Иван Семенков, Photosoil

Аллювиальные

Аллювиальные почвы развиваются в поймах рек. Поймы затапливаются весной во время половодий, и на почвах в них оседают речные отложения — аллювий. Они часто имеют тонкий, илистый гранулометрический состав и богаты органикой. Чередование слоев почвы и аллювия часто видно невооруженным глазом. В илистой фракции хорошо удерживаются элементы питания, поэтому аллювиальные почвы плодородны. Если осадки обильны, на них развиваются продуктивные луга. В засушливых же условиях аллювиальные почвы — вообще единственная надежда земледельцев. Именно в долинах крупных рек расцвели древние цивилизации Плодородного полумесяца, в которых люди собирали хорошие урожаи после обогащения местных аллювиальных почв илистыми наносами Нила, Тигра и Евфрата.

Аллювиальная почва
Сергей Лойко, Photosoil

Черноземы

Черноземы развиваются в степях и лесостепях, для которых характерна контрастность сезонов. Растительность в таких зонах в основном травянистая, у нее мощная корневая масса, которая быстро отмирает и легко гумифицируется. Поэтому в черноземах накапливается большое количество гумуса, и насыщенные им горизонты уходят на десятки или даже сотни сантиметров в глубину.

Чернозем
Иван Семенков, Photosoil

Большая часть черноземов в России была и остается задействованной в сельском хозяйстве. Вскрыв их, можно обнаружить следы обработки и иногда даже определить глубину вспашки.

Агрочернозем постагрогенный на заброшенной пашне. Резкая граница отделяет пахотный горизонт
Анна Гербер, Photosoil

Нетронутые человеком черноземы можно обнаружить только на особо охраняемых природных территориях — например в заказнике «Каменная степь» и в дубраве памятника природы «Шипов лес» в Воронежской области.

Чернозем типичный. Петр I велел охранять дубраву на правом берегу реки Осередь, потому что она представляла большую ценность для нужд кораблестроения. Лес назвали «шиповым» (от англ. ship), и местные черноземы остаются нетронутыми как минимум 312 лет.
Дмитрий Манахов, факультет почвоведения МГУ

Жарким сухим летом в профиле черноземов могут скапливаться слаборастворимые соли — например, карбонаты, которые образуют целые конкреции. Почвоведы называют их белоглазкой.

Агрочернозем текстурно-карбонатный
Сергей Лойко, Photosoil

Каштановые

Каштановые почвы распространены в сухих степях севернее зоны пустынь. Малое количество осадков приводится к тому, что слабо— и даже легкорастворимые соли не выносятся за пределы почвенного профиля, а накапливаются в нем. Поэтому здесь можно увидеть и карбонаты, и гипс. Из-за засушливых условий микробиологическая активность в таких почвах ниже, чем в черноземах, поэтому мертвое органическое вещество гумифицируется менее активно, а почва выглядит светлее.

Каштановая почва
Иван Семенков, Мария Конюшкова, Photosoil

Засоленные

Засоление почв — одна из важнейших экологических проблем современности. На засоленных почвах практически невозможно вести сельское хозяйство и поддерживать разнообразные растительные сообщества — содержание легкорастворимых солей в их верхних горизонтах больше одного процента, что токсично для всех растений, кроме приспособленных к этому галофитов.

Сейчас галоморфные почвы покрывают уже около десяти процентов суши. Их засоление может быть первичным, то есть естественным — например, когда ветер приносит соленую воду с моря или когда в засушливых условиях вверх по профилю подтягиваются соли из грунтовых вод. Но нередко встречается и вторичное (антропогенное) засоление, которое происходит из-за неправильного орошения сельхозугодий.

В засушливых регионах России распространены солончаки, в которых высокое содержание солей заметно уже с поверхности. В условиях сильного засоления даже чернозем может стать солончаком за считанные годы. По фотографиям влажный почвенный профиль солончака практически неотличим от первичной почвы до ее засоления — лишь при высыхании соли образуют белые корки.

Солончак
Иван Семенков, Photosoil

Если в почве накопится большое количество натрия, засоление может привести к образованию солонца. Это отразится на ее физических свойствах: из-за пептизации коллоидов она приобретет монолитную структуру, станет менее пористой и проницаемой. Влага из такой почвы будет слабо доступна растениям. Этот процесс, в отличие от простого засоления, не так легко обратить вспять — понадобится физическое разрушение структуры (вспашка) и вытеснение натрия из почвенно-поглощающего комплекса — например, известкованием.

Солонец
Иван Семенков, Photosoil

В случае заболочивания и переувлаженения локальных участков солонцы могут подвергнуться рассолению, выщелачиванию и превратиться в солоди. Такие почвы похожи на северные подзолы наличием отмытого элювиального горизонта, только он образуется под действием уже не кислот, а щелочей. Этот процесс длится тысячи лет, поэтому все солоди можно считать природными, а не вторично засоленными.

Солодь
Иван Семенков, Photosoil

Палеопочвы

Почвообразование — очень долгий процесс. Иногда он прерывается внешними факторами и меняет свой вектор, и тогда в пределах одного профиля соседствуют почвы разных геологических эпох. На этой фотографии тонкая верхняя часть — современная луговая почва, а под ней залегают сразу две палеопочвы. Ржаво-красная, переходящая в желтоватый цвет — плейстоценовая почва на светлых лессах. Когда-то эта лессовая серия срезала нижележащую красноцветную плиоценовую почву (мы видим это по резкой границе) с ярко-синими конкрециями — марганцевыми кутанами.

Современная луговая почва с двумя погребенными субпрофилями
Марина Хмелева, факультет почвоведения МГУ

Источник

Карбонатность и выщелоченность почв

Наиболее распространены в почвоведении понятия «карбонат- ность», «выщелачивание карбонатов» и «карбонатный профиль».

Уровень плодородия почв под многолетними насаждениями в зависимости от глубины залегания повышенных концентрации

вредных солей (Вальков, Фиськов)

провождается доломитом (СаСО₃ • MgCO₃) в количествах, не превы­шающих 15-20 %. Существующие в практике методы определения карбонатов по выделению CO₂ обычно большей частью затрагивают кальцит, не разлогая доломит. Употребляющиеся понятия «кар­бонаты», «содержание карбонатов» обычно предполагают наличие в почвах кальцита, но никоим образом других форм карбонатов (Ма₂СО₃, NaHCO₃ и т. д.).

Генетическая классификационная значимость карбонатности показана в табл. 4.36-4.38.

Вскипание почвы от 10 % HCl и примерное содержание CaCO₃

Степень карбонатности почв по содержанию CaCO₃

Степень карбонатности и выщелоченности почв по глубине вскипания

занимают одно из первых мест. В. А. Ковда (1973) рассчитал, что ежегодный химический сток углекислого кальция с суши в океан речными водами составляет около 558 млн т. Содержание карбона­тов в земной коре составляет 1,7 %. Однако, несмотря на большой сток углекислого кальция в океан, значительные его количества задерживаются в ландшафтах суши, в почвах и породах коры вы­ветривания, определяя во многом облик сухопутной биосферы.

Выщелачивание карбонатов как почвенное явление представ­ляет передвижение и вынос с растворами за пределы отдельного горизонта, почвы и коры выветривания карбоната кальция и дру­гих растворимых солей. В генезисе почв особое положение зани­мает карбонат кальция, в силу его относительной устойчивости по сравнению с легкорастворимыми солями и высокой подвижности в сравнении с силикатами и алюмосиликатами. Подвижность опре­деляется гидролизом карбонатов:

Бикарбонат кальция (соль) существующий в природе только в растворимом состоянии, представляет, в сущности, главный ком­понент выщелачивания. Растворимость же самого кальцита край­не незначительна и не принимается во внимание. Са(НСО₃)₂ при изменении концентрации раствора и содержания в нем СО₂ легко снова переходит в кальцит. Эта переходная форма кальцита фор­мирует в почвах различного рода карбонатные новообразования, представляющие в той или иной форме карбонатный профиль.

Главное в определении типа миграции и аккумуляции карбо­натов по почвенному профилю и за его пределы зависит от кон­центрации в растворах бикарбоната кальция. Динамика растворов этой соли зависит, в первую очередь, от концентрации СО₂, т. е. от интенсивности биологических процессов по сезонам и годам. Такова сущность системности явлений в природе: чисто химиче­ские и физико-химические процессы определяются биологической активностью объекта. Высокая динамичность биологических про­цессов и погодных условий определяет наибольшую степень ва­риабельности почвенно-генетических характеристик, связанных с карбонатностью и выщелоченностью.

Экологические аспекты карбонатности почв. Карбонатность как экологический фактор плодородия почв имеет давнюю историю изучения. Карбонатные почвы используются как пахотные земли, под виноградники и сады. На обширных равнинах Предкавказья встречаются карбонатные черноземы (обыкновенные южно-евро­пейской теплой фации). Такие богатейшие почвы содержат в верх­ней корнеобитаемой толще 1-6 % СаСО₃. Однако это не умаляет высокого плодородия почв для многих растений. Большие урожаи на них зерновых культур, сахарной свеклы, подсолнечника, пло­довых и винограда известны всей стране. На сильнокарбонатных рендзинах и в Крыму, и на Кавказе, и во Франции, и в Испании и т. д. виноградные растения находят лучшие условия.

В большинстве случаев карбонатов в основной корнеобитаемой толще нет и при промывном водном режиме, типична кислая реак­ция среды и создаются благоприятные условия для растений аци­дофилов: чайный куст, люпин, клевер, вереск, клюква, брусника и др. Отсутствие СаСО₃ при периодическом промывном и непромыв­ном режиме определяет нейтральную или слабокислую реакцию среды и экологический оптимум для большинства культурных рас­тений: пшеница, кукуруза, сахарная свекла, яблоня, груша, сли­ва, вишня и др.

Таким образом, отношение растений к содержанию карбонатов в почвах неоднозначно. Для многих культур, а их большинство, невысокие концентрации СаСО₃ в почвах благоприятны, а извест­кование является важнейшим агромелиоративным приемом повы­шения плодородия кислых почв. Однако положительное действие карбонатов или отсутствие негативных последствий наблюдается до определенного порога. Этот порог лежит в пределах 5-15 % СаСО₃. При большем количестве извести в корнеобитаемой толще снижение продуктивности почв по мере возрастания карбонатности обусловле­но физической и биологической инертностью балластного кальцита, занимающего места других, более активных в почве минералов.

На почвах с повышенным содержанием карбонатов иногда у плодовых растений появляется хлороз. В карбонатной почве под пораженными хлорозом деревьями и под здоровыми в содержании подвижного фосфора, калия, гумуса, а также рН существенных различий не отмечается. Высокое содержание СаСО₃ в почве не на­рушает общей закономерности в динамике золы и отдельных золь­ных элементов. Оно не влияет на поступление воды в растение, не способствует тому, что плодовые деревья быстрее заканчивают рост и раньше начинают отмирать (Молчанов, 1971). На фоне высокого количества СаСО₃, в почве проявлению и усилению интенсивности хлороза способствуют (по Молчанову):

• пониженная температура и повышенная влажность почвы и воздуха;

• уплотнение почвы и подпочвы, ведущее к нарушению газооб­мена и аэрации и, как правило, затрудняющее рост активной части корневой системы;

• наличие солонцеватости, содержание в почве и почвообразую­щей породе, кроме СаСОз, легкорастворимых солей;

• близкое залегание уровня минерализованных грунтовых вод и колебание их зеркала.

В Краснодарском крае хлороз на карбонатных почвах на­блюдается не всегда и развивается только в тех случаях, когда почвы переувлажнены (Неговелов и др., 1985). На карбонатных сухих почвах хлороз встречается крайне редко, более того, он исчезает при подсыхании переувлажненных почв.

продуктивности многих растений (эфиромасличные культуры, виноград и др.) и в первую очередь, на качественных характери­стиках растительной продукции. Обломочный материал мерге­листого и известнякового происхождения высоко ценится вино­градарями и придает виноматериалам особую экологическую и географическую специфику.

Таким образом, общая экологическая оценка карбонатности почв включает следующие положения:

• в профиле почвы карбонатов нет. В этом случае типична кислая реакция среды и создаются благоприятные условия для растений ацидофилов: чайный куст, люпин, клевер, ве­реск, клюква, брусника и др. Отсутствие СаСО₃ при перио­дически промывном режиме определяет нейтральную или слабокислую реакцию среды и экологический оптимум для большинства культурных растений: пшеница, кукуруза, са­харная свекла, яблоня, груша, слива, вишня и др;

• слабо- и среднекарбонатные почвы, т. е. содержащие СаСО₃ до 8 %, обычно снижают биологическую продуктивность для большинства сельскохозяйственных растений на 10-15 % по сравнению с почвами выщелоченными. Снижение продуктив­ности почв по мере возрастания карбонатности обусловлено физической и биологической инертностью балластного каль­цита, занимающего места других, более активных в почве минералов;

• карбонатность профиля и пахотного горизонта не способ­ствует оптимизации оструктуривания. Черноземы быстрее распыляются, больше подвержены ветровой эрозии.

Источник

Садоводство на карбонатных почвах

Для Крыма характерны карбонатные и выщелоченные черноземы, а также солонцеватые черноземы. Эти почвы могут иметь различный механический состав – среднесуглинистые, тяжелосуглинистые. Содержание гумуса в них колеблется в среднем около 3,4–3,8%, до 4,5%, то есть почвы достаточно плодородные. Глубина гумусированного горизонта может варьировать от 50 до 100 см в зависимости происхождения почвы. Отдельный проблемный тип почв – солонцеватые черноземы, они отличаются слабой водопроницаемостью, высокой щелочностью, во влажном состоянии они заплывают, а в сухом уплотняются и растрескиваются. Солонцеватые черноземы требуют специальных мер по мелиорации, в частности – гипсования.

Все карбонатные почвы отличаются повышенным содержанием извести, однако пригодность их для выращивания сельскохозяйственных культур зависит от степени щелочности, а также от глубины коренных известковых пород. Если известняки залегают на глубине 1,5 м, то в этом месте можно разбивать виноградники, при глубине более 2 м можно сажать сады. Если плотные известковые породы лежат на глубине 50–60 см, то на таких почвах можно выращивать зерновые культуры и овощи.

Избыточная щелочность почвы (pH более 8,5) затрудняет перемещение и доступность железа и фосфора, угнетает развитие растений и почвенных микроорганизмов, ухудшает физические свойства почв (они становятся плотными, твердыми, менее пористыми и водопроницаемыми). Растения страдают от хлороза. Сильно щелочные почвы не подходят для большинства культур, для винограда и плодовых.

При невысоком защелачивании (pH менее 8) успешно можно сажать многие плодовые растения – персик, абрикос, черешню, грушу, айву, кизил, орех грецкий, миндаль, шелковицу. Из овощных культур такие условия выдержат свекла, капуста, горох, фасоль, тыква, кабачок, лук, чеснок. Из декоративных – клематис и жимолость каприфоль, бобовник, кизильник, самшит, лаванда, розмарин, тамарикс, колокольчики, камнеломки, молочай, молодило, иберис и другие многолетние растения.

Другие культуры предпочитают нейтральную или слабокислую почву, а некоторые растут исключительно на кислых почвах (вересковые).

Добиться уменьшения щелочности почвы можно путем использования органики и сидератов, внесением специально подобранных минеральных удобрений.

Уменьшить щелочность почвы при значении pH 8 можно путем внесения органических удобрений (перепревший навоз, компост, торф). Органика сделает почву более плодородной и структурной, при ее разложении в условиях достаточного увлажнения повышается кислотность. Помогает также посев сидератов с неглубокой их заделкой в почву (горчица, люцерна, рапс и другие). Регулярное внесение удобрений, содержащих азот в аммонийной форме (сульфат аммония), приводит к повышению кислотности почвы.

В щелочных почвах становятся дефицитными фосфор и железо. Важно использовать при посадке многолетних культур и при основной обработке почвы фосфорные удобрения (суперфосфат). Избежать дефицита железа и заболевания хлорозом можно, если использовать для подкормок (корневых и некорневых – по листьям) удобрения, содержащие доступное железо в хелатной форме.

Источник