В болотных почвах много чего

Болотные почвы

Болотные почвы образуются преимущественно в средней климатической зоне с влажным климатом — таежная зона Сибири и Дальнего Востока, северо-запад и север европейской части страны. Однако болота могут возникать и южнее средней полосы Нечерноземья в результате оторфянивания озер и других водоемов.

По своей сути болото представляет собой участок суши с сильным переувлажнением и толстым верхним торфяным слоем от 30 см и более. Причиной переувлажнения может быть как слишком близкое расположение грунтовых вод, так и отсутствие естественного стока при обильном выпадении осадков; нередкой причиной становится постепенное зарастание естественных водоемов со стоячей или слабопроточной водой.

В основе образования болота лежат процессы оглеения почвы, при которых образуется плотный, не проницаемый для воды слой. В результате накапливаемая в верхнем слое почвы влага не уходит в нижние пласты и материнскую породу, а остается на поверхности.

Большое количество влаги препятствует полной минерализации органических веществ, в результате чего остатки растений и листьев, не способные до конца перегнить в кислой среде, накапливаются в верхнем слое почвы и образуют толстый пласт торфа.

Неполноценное анаэробное перегнивание с недостатком кислорода из-за высокой влажности препятствует образованию гумуса, поэтому торфяные почвы достаточно бедны полезными для растений микроэлементами, а на верхней оторфованной подстилке начинают поселяться те виды растений, которым хватает небольшого содержания азота, калия и фосфора, это в первую очередь сфагновые мхи, характеризующие растительный покров торфяных почв.

К заболачиванию почвы может привести и слишком активный дерновый процесс на влажных лугах, в результате которого чрезмерно толстый слой дернины начинает плохо пропускать воздух, что способствует смене аэробного типа разложения с гумусными кислотами на анаэробное с выделением убивающего бактерии сероводорода и метана. В результате непере-гнивающие части растений, накапливаясь, препятствуют дальнейшему проникновению кислорода в почву, что приводит к смене растительности и образованию кочковатого микрорельефа, мешающего естественному стоку дождевой и снеговой влаги и способствующего дальнейшему накоплению воды в почве.

Развивающиеся в данных условиях процессы оглеения формируют водонепроницаемый плотный слой, в результате чего сначала образуются дерново-глеевые почвы, на которых вместо злаковых растений начинает активно размножаться сфагновый мох. Так как сфагнум практически не разлагается микроорганизмами, постепенно его слой становится все толще и толще, а местность перерождается в верховое болото.

К образованию болот могут приводить вырубки леса, сильная закисленность на бедных микроэлементами и бактериями песчаных почвах, подъем грунтовых вод из-за чрезмерной вырубки лесных насаждений. При этом высокая минерализация грунтовых вод способствует формированию не торфяных, а низинных болот с насыщенными питательными веществами перегнойно-глеевыми почвами.

Слишком высокая влажность почвы, низкое содержание кислорода, недостаточность питательных веществ и сильная кислая реакция торфяников ограничивают использование этих земель в сельском хозяйстве. Однако за последние 50 лет были созданы достаточно эффективные методы осушения торфяных болот с их последующим обогащением удобрениями, что позволяет на большей части некогда заболоченных территорий и выращивать овощные и зерновые культуры, развивать пастбища и сенокосы.

Наиболее приспособлены к использованию в сельскохозяйственном производстве богатые перегноем низинные болота; высокая насыщенность этих переувлажненных участков азотом и низкокислотная реакция почвы также благоприятны для развития сельскохозяйственных растений.

Осушение болот предполагает проведение целого ряда мероприятий, главной целью которых является полный отвод излишней влаги с выбранного под будущие сельскохозяйственные угодья участка; при этом важно помнить, что переизбыток влаги в почвах после ее отведения можно использовать для полива растений, для чего достаточно построить систему водохранилищ и шлюзов.

Окончательным итогом осушительных мероприятий является изменение всего почвообразовательного процесса, в ходе которого из-за сокращения вымывания из почвы минеральных веществ происходит их постепенное накопление и осушенный участок в результате повышения содержания гумуса в почве становится пригодным для использования в сельском хозяйстве. Однако, поскольку болотистые почвы изначально содержат недостаточно калия и фтора, использование осушенных участков для выращивания сельскохозяйственных культур и под пастбища и сенокосы требует постоянного внесения калийных и фосфорных минеральных удобрений, а в первые годы после осушения, когда почва еще недостаточно богата гумусом, — внесения и азотных удобрений. Так как большинство торфяных почв содержат незначительное количество меди, после осушения надо внести в почву медный купорос или удобрение с высоким содержанием этого микроэлемента.

При осушении переходных болот требуется параллельно проводить известкование почвы, которое дополняется унавоживанием осушенных почв. В качестве органического удобрения можно вносить как навоз, так и навозную жижу.

В дальнейшем при освоении осушенных участков для сельскохозяйственных работ нужно соблюдать определенную агротехнику: в первые годы на этих почвах лучше выращивать различные кормовые культуры и использовать их под сенокосы с многолетними травами.

Только после накопления в почве гумуса начинают применять осушенные площади под посев зерновых или технических культур, возделывание овощей и фруктовых деревьев.

КАК ПОКАЗАЛ МНОГОЛЕТНИЙ ОПЫТ использования осушенных площадей западного региона России, эти земли можно с успехом применять для выращивания картофеля, свеклы, моркови, озимой пшеницы, получая урожаи не меньше, чем на обычных нечерноземных землях при равном количестве внесенных удобрений.

Источник

Болотистый грунт на участке: каким культурам отдать предпочтение

Грунт болотистого типа очень часто отталкивает и пугает владельцев участков. Эта почва, на первый взгляд, вообще не пригодна для выращивания растений, а уж тем более для плодородного овощеводства. Кроме того, болотистую местность отличает довольно невзрачный внешний вид. Но любую землю можно обогатить, стоит лишь разобраться в том, что представляет собой болотистый грунт, какие у него есть преимущества и недостатки, а также какие виды растений и каким образом сажать на почве такого рода. Эту информацию я постаралась скомпоновать и представила в виде данной статьи.

Особенности болотистого грунта

Заболоченная местность, как и любая другая, имеет свои отличительные стороны, по которым вы можете выявить ее у себя на участке, а также понять, как извлечь плюсы и убрать минусы такого участка.

Что такое болотистый грунт

Болотистый грунт – это последствия осушения болотистых местностей. Образуется такой грунт благодаря длительному и беспрерывному избытку влаги. Болотистая почва представляет собой неоднородную и многослойную структуру, в которой большую часть составляет торф, глина и песчаник. Торфообразование – процесс сохранения и накопления остатков растений. Говоря простыми словами, чем длительнее происходит процесс торфообразования, тем грунт становится менее плодородным, так как в нем становится все меньше и меньше микроорганизмов. Со стороны вы можете быстро отличить болотистый грунт от других типов почв. В процессе увлажнения болотистая почва начинает походить на болотную жижу, в высушенном виде – трескаться и разделяется на отдельные пластины. Многие садоводы могут не знать, что их газон уже сейчас постепенно превращается в заболоченный. Это не грозит участкам, где отсутствует постоянная сырость. Но если вы все-таки подозреваете подобный исход, то я хочу обратить ваше внимание на ряд факторов:

Если вы замечаете эти признаки, то стоит сразу приступить к осушению местности.

Есть ли у болотистого грунта преимущества

Да, болотистый грунт – это не самый лучший вариант для садовника, но даже в нем, при желании, можно найти массу плюсов. Перечислю самые важные преимущества болотистого грунта:

Источник

Вопрос 69. Болотные почвы.

Болотные почвы наиболее распространены в тундровой и та­ежно-лесной зонах. Встречаются они также в лесостепной и дру­гих зонах. Общая площадь болотных почв в таежно-лесной и тундровой зонах составляет около 100 млн. га. Болотные почвы образуются вследствие заболачивания суши или заторфовывания водоемов. Болотный процесс почвообразова­ния характеризуется торфообразованием и оглеением минераль­ной части почвенного профиля. Развивается он только при усло­вии избыточного увлажнения. Болотные почвы образуются преимущественно в средней климатической зоне с влажным климатом — таежная зона Сибири и Дальнего Востока, северо-запад и север европейской части страны. Однако болота могут возникать и южнее средней полосы Нечерноземья в результате оторфянивания озер и других водоемов.

Торфообразование происходит при накоплении неразложившихся или полуразложившихся растительных остатков в резуль­тате плохо выраженных процессов гумификации и минерализации растительности. Следствием торфообразования является консерва­ция элементов зольного питания. Она заключается в том, что пи­тательные вещества, поглощенные растениями, по причине слабой минерализации растительных остатков не переходят в доступные для других поколений растений формы. Оглеение представляет собой биохимический процесс превра­щения окисного железа в закисное и происходит под действием анаэробных микроорганизмов, отщепляющих от окисных форм соединений часть кислорода.

Различают три вида минерального питания болот — атмосфер­ный, атмосферно-грунтовый и аллювиально-делювиальный. В зави­симости от типа питания и условий образования формируются верховые, низинные и переходные болота, различающиеся как составом растительности, так и почвами.

Верховые болота образуются из переходных болот или при непосредственном заболачивании суши атмосферными или мягки­ми грунтовыми водами. Располагаются верховые болота обычно на плоских, плохо дренированных элементах рельефа с бедными почвами. Содержание растворенных в воде верховых болот питательных веществ очень незначительно, поэтому в таких условиях развивается крайне нетребовательная к элементам питания рас­тительность.

Низинные болота образуются в пониженных элементах рель­ефа, при заболачивании суши жесткими грунтовыми водами или заторфовывании водоемов. В таких водах достаточное коли­чество питательных веществ, поэтому на низинных болотах хорошо развиваются злаки, осоки, зеленые мхи, из древесных пород — черная ольха, береза, ива и т. д. В связи с этим различают зелено-мховые, ольшаниковые, осоковые низинные болота и другие.

В процессе развития низинные болота превращаются в другие типы болот. Происходит это потому, что верхняя часть торфа при нарастании постепенно отрывается от жестких грунтовых вод и питание растений начинает осуществляться за счет мягких атмосферных осадков. В связи с этим меняется состав раститель­ности и низинное болото превращается в переходное.

Переходные болота образуются из низинных или формируются, непосредственно при заболачивании суши, когда увлажнение осу­ществляется попеременно жесткими и мягкими водами. По соста­ву растительности переходные болота занимают промежуточное положение между верховыми и низинными, приближаясь больше к верховым. Переходные болота, в свою очередь, при дальнейшем развитии еще больше отрываются от грунтовых вод и превраща­ются в верховые.

Превращение водоемов в болота происходит по стадиям. В на­чале заболачивания на дне водоема откладывается ил, который приносится с окружающих возвышенностей талыми снеговыми водами и атмосферными осадками. К этому илу примешивается ил, попадающий в воду при размывании берегов. В результате этих многолетних отложений водоем постепенно мелеет.

На второй стадии водоем заселяется планктонными (взвешен­ными в воде) организмами, преимущественно водорослями и ра­кообразными. После отмирания они смешиваются с илом на дне водоемов, увеличивают общую массу отложений и еще больше способствуют их обмелению.

Одновременно со второй происходит и третья стадия — берега и прибрежные пояса водоемов зарастают растительностью, при­крепляющейся к прибрежным и донным отложениям. После отми­рания растения опускаются на дно, разлагаются в анаэробных условиях и образуют торф.

В связи с отложением торфа происходит постепенное обмеле­ние водоема, растительность все дальше и дальше перемещается от берега к середине, что со временем приводит к полному его зарастанию и заторфовыванию. Наконец, наступает последняя, четвертая, стадия, когда водоем превращается в травяное или осоковое болото.

Заторфовывание происходит тем быстрее, чем мельче водоем и чем спокойнее в нем вода. Процесс образования болот широко распространен в зоне ледниковых отложений, где много мелких озер, ручьев и рек с медленно текущей водой.

Почвы низинных болот имеют нейтральную или слабокис­лую реакцию, содержат большое количество азота, высокозольные, с низкой влагоемкостью. Почвы верховых болот, наоборот, кислые, содержат значительно меньше азота, малозольные, но очень влагоемкие. Почвы переходных болот имеют промежуточные свойства.

Торфнизинных болот обладает лучшими физико-химическими свойствами: имеет высокую степень разложения, зольность его достигает 25 % и более, содержание азота — 3—4 %, реакция слабокислая. Содержание фосфора сравнительно невелико и колеблется в широких пределах — от 0,15 до 0,45%. Все торфяные почвы, бедны калием.

Торф верховых болот характеризуется меньшей степенью раз­ложения, его зольность не превышает 5%, он беден элементами питания, реакция сильнокислая.

Торф всех видов болот имеет высокую емкость поглощения, но степень насыщенности основаниями у низинных торфов дости­гает 70—100 %, а у верховых — не превышает 15—20 %. Для тор­фа характерна очень высокая влагоемкость, но особенно она ве­лика у верхового — 600—1200 %. С увеличением разложения вла­гоемкость торфа понижается.

Болотные почвы классифицируют по двум признакам: по при­надлежности к тому или иному типу болота, а в пределах одного типа — по мощности торфяного горизонта. По первому признаку выделяют болотные верховые и болотные низинные почвы, а по второму — торфяно-глеевые и торфяные почвы. Кроме того, в типе верховых болотных почв выделяют род переходные болотные почвы, которые близки по свойствам к вер­ховым и низинным болотным почвам.

Торф и болотные почвы широко используются в сельском хо­зяйстве: торф — как источник органических удобрений, а болот­ные почвы после окультуривания — как сельскохозяйственные угодья. В чистом виде в качестве непосредственного удобрения применяется торф низинный, хорошо разложившийся. Моховой торф верховых болот используется для подстилки в скотных дво­рах. Последующее компостирование с известью, фосфоритной мукой и другими минеральными удобрениями повышает его ка­чество как удобрения. Наиболее ценны для освоения почвы низинных болот. После осушения и проведения культуртехнических и агротехнических мероприятий они становятся высокопродуктивными сельскохозяй­ственными угодьями, которые используются под пашню, сеноко­сы, пастбища.

Источник

Болотные почвы

В тундровой зоне Евразии и Северной Америки значительные пространства слабодренированных территорий заняты болотными почвами. Особенно широко они распространены в пределах южной тундры, а также лесотундры и северной тайги, т. е. там, где биомас­са растительного покрова оказывается достаточной для того, чтобы обеспечить протекание одного из ведущих процессов почвообразо­вания в болотных почвах — торфонакопления. Максимальной выра­женности в них достигает также процесс оглеения.

Необходимым условием формирования болотных почв является постоянное избыточное увлажнение почвенного профиля, которое достигается как за счет поступления в почвы атмосферных осадков, так и при дополнительном притоке поверхностных и грунтовых вод. В зависимости от источников увлажнения выделяются почвы верхо­вых и низинных болот.

Верховые болота образуются при накоплении в почвах атмосфер­ной влаги. Они приурочены к водораздельным пространствам, характе­ризующимся малыми уклонами и слабой расчлененностью, что замед­ляет поверхностный сток. На породах тяжелого гранулометрического состава при низкой водопроницаемости формируется водозастойный режим почв. В качестве почвообразующих пород обычно выступают ледниковые, покровные или морские отложения. Верховые болота раз­виваются под воздействием пресных (очень слабо минерализованных) вод атмосферных осадков, что определяет специфический состав их растительного покрова. Недостаток элементов минерального питания приводит к господству наименее требовательных к условиям среды сфагновых мхов и некоторых полукустарничков (багульника, голуби­ки и др.). Древесные породы (сосна, береза) произрастают на верховых болотах в угнетенном состоянии. Органическое вещество растений, характерных для верховых болот (особенно мхов), содержит много труд­но разлагаемых компонентов — восков, смол, лигнина — и очень мало зольных элементов (иногда менее 3 %), причем в составе золы преоб­ладают кремнезем и содержится мало оснований.

Низинные болота развиваются в отрицательных элементах релье­фа, на низменных равнинах, речных террасах и в поймах при высо­ком стоянии грунтовых вод, обеспечивающем полное насыщение влагой почвенного профиля. В зависимости от степени минерали­зации грунтовых вод участие в растительном покрове могут прини­мать либо такие требовательные к питательному режиму растения, как плотнокустовые злаки, осоки, тростники, таволга, сабельник, а из древесных пород — ива, ольха, ель, либо приспособленные к обед­ненной питательной среде мхи и специфические кустарники. В це­лом растительность на низинных болотах разнообразнее и богаче, чем на верховых. Ее опад отличается более высокой зольностью и легче подвергается разложению под действием микроорганизмов.

Морфологический профиль болотных почв относительно прост и может состоять из трех основных горизонтов:

АО — очес буровато-желтого или зеленовато-бурого цвета, состоящий из нераз- ложившихся остатков сфагновых, гипновых или долгомошных мхов с примесью фрагментов отмерших трав и корней; в основном развит в почвах верховых болот; мощностью — от нескольких до 10—15 см;

Т — торфяный горизонт; в почвах верховых болот — бурый или темно-бурый, в верхней части горизонта полуразложившиеся растительные остатки сохраняют ис­ходное биологическое строение, в нижней — степень разложения торфа возрастает; в почвах низинных болот торфяный горизонт буровато-серого или коричневого цве­та, с глубиной может переходить в перегнойный или перегнойно-торфяный более темного, коричневого или черного, цвета;

G — глеевый минеральный горизонт сизовато-серого или голубовато-сизого цвета.

По мощности торфяного горизонта болотные почвы делятся на торфянисто-глеевые (мощность торфа меньше 25 см), торфяно-глеевые (25—50 см) и торфяники (более 50 см). В последнем случае верхние слои торфа оказываются составной частью почвенного про­филя, а нижние (глубже 50 см) — материнской породой для почвы. Если мощность торфа достигает нескольких метров, то он пред­ставляет собой своеобразное органогенное геологическое тело.

Химические и физико-химические свойства почв верховых и низинных болот различны. Почвы верховых болот более кислые (рН 2,5—3,5), сильно ненасыщенные основаниями (до 90 %). Торф характеризуется очень малой зольностью (2—5 % на сухое вещество) и небольшой объемной массой — 0,03—0,10. Влагоемкость его очень высокая.

Болотные низинные почвы не столь кислы, значения рН нахо­дятся в пределах от 5,0 до 6,5, иногда даже реакция становится нейтральной. Степень ненасыщенности основаниями не превы­шает 20—40%. Зольность торфа значительно больше, чем в почвах верховых болот, обычно она находится в пределах 5—10%, но мо­жет достигать и больших величин. Почвы богаты биогенными эле­ментами — фосфором, азотом, калием. Объемная масса органоген­ного горизонта — 0,15—0,20. Емкость поглощения всех видов торфа высокая (более 80 мг экв на 100 г почвы).

Происхождение болотных почв связано с развитием анаэробных условий, которые возникают вследствие переувлажнения почвен­ной толщи. При прекращении доступа кислорода в почву суще­ственным образом меняется характер микронаселения. Деятельность аэробных микроорганизмов резко подавляется и начинают функци­онировать анаэробы. При этом общее количество микроорганизмов заметно уменьшается, что обусловливает снижение биологической активности почв. В результате падают темпы процессов гумифика­ции и минерализации органических веществ, начинается накопле­ние слаборазложившейся массы и промежуточных продуктов ее рас­пада — кислых неспецифических низкомолекулярных органичес­ких соединений (молочной, уксусной и других кислот), которые в свою очередь подавляют жизнедеятельность микроорганизмов.

Характер роста и отмирание болотной растительности усиливает состояние анаэробиоза в почвах: травяно-осоковая растительность образует на поверхности почвы мощную дернину, а мхи — подуш­ки, обладающие высокой влагоемкостью и предотвращающие боко­вой поверхностный сток атмосферных осадков. Кроме того, типич­ная болотная растительность, как отмечалось выше, медленно раз­лагается из-за своего состава (в ней преобладают воски, смолы, лигнин). Почти весь кислород воздуха расходуется в поверхностном слое на разложение органических остатков, поступающих в почву при отмирании дернин и мохового покрова. В глубь почвы прони­кает очень малое его количество, что ограничивает жизнедеятель­ность групп аэробных микроорганизмов.

В процессе торфонакопления в верхних горизонтах почв созда­ется все менее благоприятная среда для корневых систем растений еще и потому, что зольные элементы и азот почти не освобождают­ся из растительных остатков, поэтому биологический круговорот веществ имеет устойчивую тенденцию к сужению. На фоне дефи­цита оснований, особенно в почвах верховых болот, в торфяном горизонте растет кислотность.

По мере развития болота и увеличения мощности торфяного горизонта скорость прироста мхов возрастает, особенно в центре болота, где воды, удерживаемые в торфяном горизонте, не соприка­саются с минеральным субстратом и поэтому наименее минерали­зованы. За счет более быстрого прироста мхов и слоя торфа центр болота часто имеет выпуклую форму.

Минеральный горизонт болотных почв, находящийся под орга­ногенным (торфяным) горизонтом, полностью охвачен процессами оглеения. В нем в результате глеевой метаморфизации разрушаются первичные и вторичные минералы, переходят в раствор элементы с переменной зарядностью (железо, марганец, сера и др.), почвенная масса приобретает сизый цвет из-за присутствия соединений закисного железа и освобождения светлоцветных минералов от железис­тых гидроксидных пленок.

Скорость образования болотных почв достигает существенных величин. За 1000 лет может сформироваться торфяная почва с мощ­ностью торфа до 80—100 см. В некоторых случаях под торфяным горизонтом обнаруживаются в погребенном состоянии почвы дру­гого типа, например подзолистые, свидетельствующие о направлен­ности эволюции почвенного покрова.

С точки зрения земледельческого использования почвы низин­ных болот имеют большую ценность, чем почвы верховых болот. После осушения, известкования и внесения ряда удобрений (в том числе микроудобрений) болотные почвы осваиваются как пашни и сенокосы. Торф низинных болот применяется как органическое удоб­рение, торф верховых болот — большей частью как топливо. Необ­ходимо рациональное хозяйственное использование болотных почв (особенно верховых), поскольку они выполняют важную функцию в стабилизации водного баланса территорий.

Дата добавления: 2015-06-27 ; просмотров: 3067 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

В болотных почвах много чего

Болото (Bog; Fen; Marsh; Mire; Muskeg)

Болото &#150 участок земной поверхности, постоянно или большую часть года насыщенный водой и покрытый специфической болотной растительностью. Соответствующая экосистема характеризуется накоплением в верхних горизонтах субстрата мертвых неразложившихся растительных остатков, во временем превращающихся в торф.

Болота возникают при зарастании озер, в результате переувлажнения почвы, при неглубоком залегании грунтовых вод и т.д.

Болотные растительные сообщества образованы растениями, принадлежащими в к различным жизненным формам. Особенно велика роль мхов, выступающих главными ценозообразователями и торфообразователями и являющихся сильными эдификатормами. Болота как среда обитания для растений характеризуются следующими основными особенностями: постоянное или периодически обильное увлажнение, недостаточная аэрация, низкие температуры, бедность азотно-минерального питания, постоянное нарастание субстрата.

Болота занимают сравнительно небольшие площади. Но в целом их роль значительна, так как они способствуют заболачиванию близлежащей территории. Болота образуются при зарастании водоемов (замкнутых стоячих озер, а также речных заводей, мелководий и лиманов).

Заболачивание происходит может происходить при избытке атмосферных осадков и при подъеме грунтовых вод. На первых стадиях формируется оторфованная лесная подстилка, а в нижних горизонтах почвы появляются признаки оглеения. При заболачивании пресными грунтовыми водами сначала формируются болотно-подзолистые почвы, затем торфяно-глеевые и торфяные.

Суть болотного процесса &#150 в пределах верхних горизонтов почвы постепенно накапливается большое количество мертвых органических веществ и оформляется мощный торфяной горизонт.

Болотные почвы формируются под воздействием двух основных процессов:

КЛАССИФИКАЦИЯ

Различают верховые, низинные и переходные болота. По преобладающей растительности различают лесные, кустарничковые, травяные, моховые болота; по микрорельефу различают бугристые, плоские и выпуклые болота.

Болотные почвы (Bog soils) (Gley-podzolic soils)

Болотные почвы делят на 2 типа:

Болотные почвы &#150 почвы, формирующиеся в условиях длительного или постоянного избыточного увлажнения (заболачивания) под влаголюбивой болотной растительностью. Обычно болотные почвы формируются в лесной зоне умеренных поясов. После осушения на болотных почвах выращивают сельскохозяйственные культуры, добывают торф. Болотные почвы распространены в РФ, Белоруссии, Украине, Канаде, США, Бразилии, Аргентине, Индонезии и др. Болотные почвы подразделяются на торфяные и торфяно-глеевые.

Торфяные болотные верховые

Болотные верховые торфяно-глеевые почвы распространены по краям верховых болот и в неглубоких бессточных понижениях равнинных водоразделов. В их профиле выделяют следующие горизонты:

А0, О – очес сфагновых мхов с примесью корневищ полукустарничков, древесных корней и трав, мощность 10-15 см.

Т – торфяной горизонт мощностью 30-50 см, по степени разложения торфа этот горизонт подразделяют на подгоризонты – Т1, Т2

G – глеевый горизонт

В глинистых и тяжелосуглинистых почвах верхняя часть глеевого горизонта прокрашена потечным гумусом в сизовато-серые и темно-серые тона (Gh), а нижняя представлена зеленовато-оливковым или голубовато-сизым глеем (G). На песках под торфяным горизонтом часто образуется коричневый или ржаво-коричневый гумусово-железистый горизонт (Gfh), под которым расположен глеевый горизонт (G).

Болотные верховые торфяные почвы занимают центральные части верховых болот. Профиль их слабо дифференцирован на горизонты. Вверху обычно выделяют очес, под которым залегает торфяной горизонт Т бурого или желтовато-бурого цвета, насыщенный влагой, с хорошо оформленными растительными остатками. Обычно в пределах почвенных горизонтов до глубины 30-60 см расположены живые корни деревьев и полукустарничков и кустарничков.

Торфяные болотные низинные

Эти почвы формируются в глубоких депрессиях рельефа на водораздельных равнинах, древнепойменных террасах, в понижениях речных долин, на склонах в таежно-лесной и лесостепной зонах в условиях дополнительного притока минерализованных грунтовых вод. В отличие от верховых болотных почв низинные почвы обычно обладают слабокислой или нейтральной реакцией среды, высокой степенью насыщенности основаниями, большей обеспеченностью питательными веществами, высокой зольностью.

2. Генезис, классификация, состав, свойства и использование серых лесных почв

Особенности географии серых лесных почв

Образование подтипов серых лесных почв обусловлено биоклиматическими условиями. Поэтому светло-серые лесные почвы тяготеют к северным районам полосы серых почв, серые &#150 к срединным, а темно-серые &#150 к южным. Одновременно существуют провинциальные особенности серых лесных почв. В настоящее время выделяют Украинскую, Среднерусскую, Прикамскую, Западно-Сибирскую и Приалтайскую провинции полосы серых лесных почв. В каждой провинции в соответствии с местными условиями серые лесные почвы имеют определенные отличия. Так, например, в Украинской провинции вследствие большого количества осадков, более теплого климата и высокой водопроницаемости почвообразующих пород (лессов) почвы характеризуются более глубоким промачиванием. Здесь формируются серые почвы с большой мощностью гумусового горизонта (до 25 см у светло-серых и до 35 см у темно-серых). В Прикамской провинции мощность гумусового горизонта уменьшается (у светло-серых &#150 около 20, у темно-серых &#150 45 см), но содержание гумуса увеличивается.

Происхождение серых лесных почв длительное время привлекало внимание исследователей. По этому вопросу были высказаны диаметрально противоположные мнения.

Известны гипотеза Коржинского&#150Панфильева образования серых лесных почв в результате деградации черноземов при наступлении леса на степь, гипотеза Вильямса &#150 проградации лесных почв в результате наступления степи на лес. В настоящее время серые лесные почвы можно рассматривать как тип почв, формирующихся в ландшафтных условиях лиственных лесов умеренного увлажнения.

Основной недостаток этих почв &#150 сильно сниженное плодородие в результате многовекового их использования и значительная эродированность. Для увеличения плодородия необходимо внесение удобрений &#150 органических и минеральных. Кислые светло-серые почвы известкуют.

Особенности морфологии серых лесных почв

Профиль серой лесной почвы имеет следующее строение:

АО &#150 лесная подстилка, состоящая из спада деревьев и трав, обычно с незначительной мощностью &#150 1-2 см.

А1 &#150 гумусовый горизонт серого или темно-серого цвета, содержит большое количество корней трав, обладает непрочной мелко- или средне-комковатой структурой. В нижней части горизонта часто присутствует налет кремнеземистой присыпки. Мощность гумусового горизонта составляет около 20—30 см. А2 или А1/А2 &#150 горизонт вымывания. Он имеет серый цвет и намечающуюся листовато-пластинчатую структуру, в верхней части местами переходящую в неясно выраженную комковатую структуру, а в нижней &#150 в мелкоореховатую. Мощность этого горизонта около 20 см. В темно-серых почвах он отсутствует. Встречаются мелкие железомарганцевые конкреции.

А1А2 &#150 гумусово-элювиальный горизонт мощностью 8-15 см в целинных и 26-28 см в освоенных почвах, серый, белесоватый, обеднен илом, гидроксидами железа и алюминия, слабо уплотнен, структура комковато-плитчатая, отмечается кремнеземистая присыпка, переход ясный.

В &#150 горизонт вмывания. Для него характерен коричнево-бурый цвет и прекрасно выраженная ореховатая структура, которая в верхней части мелкая, книзу постепенно становится все более крупной и переходит в неясно призматическую. Структурные отдельности и поверхности пор покрыты блестящими темно-коричневыми пленками. Встречаются мелкие железомарганцевые стяжения. Мощность горизонта вмывания значительная &#150 80&#150 100 см.

С &#150 покровный лессовидный суглинок желтовато-бурого цвета, с хорошо выраженной призматической структурой. В этих суглинках часто присутствуют карбонатные новообразования, которые являются реликтовым продуктом.

Классификация серых лесных почв

Тип серых лесных почв разделяют на три подтипа &#150 светло-серых, серых и темно-серых. Названия этих подтипов связаны с интенсивностью окраски гумусового горизонта. С убыванием интенсивности окраски несколько уменьшается мощность гумусового горизонта, а главное &#150 степень выраженности вымывания этих почв. Согласно Д. Г. Виленскому, горизонт А2 обнаруживается только у светло-серых и серых лесных почв, у темно-серых он отсутствует, хотя в верхней части горизонта В на поверхности ореховатых отдельностей есть кремнеземистая присыпка и нижняя часть горизонта Ад также имеет белесоватый оттенок. Некоторые исследователи склонны объединить в один тип светло-серые лесные почвы и дерново-подзолистые.

Серые лесные почвы в зависимости от мощности гумусового горизонта, содержания гумуса и выраженности признаков оподзоливания подразделяют на светло-серые, серые и темно-серые, отличающиеся по агрохимическим свойствам (табл. )

Oт светло-серых к серым и темно-серым почвам увеличиваются мощность гумусового горизонта, содержание гумуса, сумма обменных оснований и степень насыщенности основаниями, уменьшается кислотность. Серые лесные почвы обычно имеют невысокое содержание усвояемых соединений азота, подвижного фосфора и калия, но оно может сильно колебаться в зависимости от степени окультуренности и предшествующей удобренности почвы.

Необходимо систематическое применение органических и минеральных удобрений, а на светло-серых почвах с кислой реакцией, кроме того, и известкование. Эффективность минеральных удобрений наиболее высокая в западных провинциях зоны и несколько ниже в центральном и особенно восточном районах.

В повышении урожаев сельскохозяйственных культур на серых лесных почвах ведущая роль принадлежит азотным удобрениям, на втором месте по эффективности стоят фосфорные удобрения, слабее действуют калийные, применение которых, однако, необходимо под картофель, сахарную свеклу и для получения высоких урожаев зерновых культур.

3. Генезис, классификация, состав, свойства и использование черноземных почв

Черноземы &#150 почвы лесостепной и степной зон умеренного пояса, самые богатые гумусом, содержание которого составляет 6-9%, отчего почвы имеют интенсивный черный или буро-черный цвет. Мощность гумусового горизонта &#150 от 40 до 120 см. Органическое вещество накапливается в верхней части профиля, иллювиальный горизонт обогащен кальцием.

При достаточном количестве влаги черноземы очень плодородны; используются под посевы зерновых, технических, овощных, кормовых культур, сады, виноградники. Черноземы распространены в России, в Западной и Юго-Восточной Европе, в Казахстане, Китае, США, Канаде, Аргентине, Чили.

Распространение черноземов

Автоморфные почвы ландшафтов луговых и лугово-разно-травных степей получили название черноземов. Черноземы простираются сплошной полосой через Восточно-Европейскую равнину, Южный Урал и Западную Сибирь до Алтая: восточнее они образуют отдельные массивы. Черноземы распространены на материках северного полушария &#150 в Евразии и Северной Америке. Они занимают 260 млн. га (1,7 % суши), в том числе 23 млн. га &#150 горные черноземы. Почти половина площади черноземов приходится на долю СССР, где они образуют пояс, вытянутый островами с запада на восток на расстояние около 7 тыс. км, занимая 163 млн. га, или 7,4% площади страны. Кроме того, 10,5 м. ч. га в СССР принадлежит горным черноземам.

Изучение черноземов России имело особое значение для развития почвоведения. Эти почвы исследовались особенно настойчиво в силу их высокого плодородия и важного экономического значения. В. В. Докучаев называл чернозем &#171 царем почв&#187.

Введение понятия о типе черноземов

Черноземы стали объектом исследования с самого зарождения науки о почве. Еще М. В.Ломоносов (1763) сформулировал положение о происхождении чернозема от согнития животных и растительных тел со временем. После М. В. Ломоносова шло постепенное накопление фактического материала о свойствах и распространении черноземов, был высказан ряд интересных гипотез об их происхождении. Подлинно научное изучение черноземов началось с В. В. Докучаева, который собрал огромный материал о строении, свойствах, распространении и условиях образования чернозема России. Этот материал был обобщен им в монографии «Русский чернозем» (1883), которая явилась основой для создания генетического почвоведения. Как тип почвы чернозем впервые выделен В. В. Докучаевым в классификации почв 1896 г. Большой вклад в изучение происхождения, состава и свойств черноземов внес П. А. Костычев. В своей работе «Почвы черноземной области России» (1886), он показал, что в образовании чернозема ведущую роль играют биологические процессы, а основным фактором гумусонакопления и структурообразования в черноземе является разложение корней травянистых растений.

Первые фундаментальные исследования водно-физических свойств и водного режима черноземов были проведены А. А. Измаильским и Г. Н. Высоцким. В последующее время широко развернулись работы по глубокому изучению свойств, процессов и способов рационального использования черноземов такими учеными как Л. И. Прасолов, П. Г. Адерихин, И. А. Крупеников, Е. А. Афанасьева, А. Ф. Большаков, Ф. Я. Гаврилюк, К. П. Горшенин, Н. А. Ногина, Н. Н. Розов и др. В процессе изучения черноземов В. В. Докучаевым были заложены основы генетического почвоведения. По образному выражению В. И. Вернадского, «в истории почвоведения чернозем. сыграл такую же выдающуюся роль, какую имели лягушка в истории физиологии, кальций в кристаллографии, бензол в органической химии». Поэтому народное русское слово «чернозем» вполне заслуженно вошло в качестве научного термина в наиболее распространенные языки мира. Развитие взглядов на природу черноземных почв претерпело сложную эволюцию. Академик П. Паллас в 1779 г. высказал предположение о том, что чернозем представляет собой морской ил, оставшийся после отступания Черного и Каспийского морей. В 40-х годах прошлого века знаменитый английский геолог П. Мурчисон, приглашенный Николаем I для геологического обследования России, предложил гипотезу о ледниковом происхождении чернозема. Согласно этой гипотезе чернозем &#150 продукт переотложения ледниковым морем и айсбергами черной юрской глины.

В дальнейшем была выдвинута теория болотного происхождения чернозема (академики Э. Эйхенвальд, Н. Борисяк). Несколько позже академик Ф. Рупрехт (1866) разработал теорию наземно-растительного происхождения чернозема. Этот ученый считал чернозем исключительно продуктом растительности и не придавал важного значения другим факторам почвообразования.

Современные представления о черноземе сформулировал В. В. Докучаев в своем монографическом исследовании «Русский чернозем» (1883). В.В.Докучаев показал, что чернозем формируется в результате взаимодействия всех факторов почвообразования. В последующем черноземы углубленно изучались многими исследователями как в нашей стране, так и за рубежом.

Еще знаменитый географ и натуралист П.С.Паллас, путешествовавший по России в 1768–1774 годах, так объяснял образование черноземов: «Судя. по скрытым в земле старым древесным пням и корням, степи эти, по-видимому, в незапамятные времена были покрыты лесом».

Сейчас южная граница лесов умеренного пояса приблизительно совпадает с северной границей чернозема. Но то, что водораздельные леса в прошлом распространялись южнее, сомнений не вызывает. Значит, и чернозем хотя бы в какой-то мере формировался под лесами, перелесками, лесостепями.

Тем не менее последнее столетие все настойчивее и последовательнее утверждаются представления о степном генезисе чернозема. Позднее было показано формирование чернозема из болотных и луговых засоленных почв после их отрыва от грунтовых вод. Концепция степного или лугового генезиса чернозема повлекла рекомендации по повышению его плодородия, связанные прежде всего с орошением и внесением удобрений. Сейчас, когда многие из черноземов таким путем превратились в засоленные «белоземы», время задуматься о роли лесов в формировании чернозема. Ведь если чернозем формировался при участии лесов, хотя бы парковых и островных, то деградирует он уже при одном обезлесении, еще до всякой распашки. Значит, для подъема его плодородия нужно полезащитное лесоразведение.

Напротив, если чернозем имеет степное образование, если он формировался под влажными, а то и засоленными лугами, то для подъема его плодородия действительно нужны обводнение, строительство каналов, оросительные мелиорации. Интерес к прошлому наших степей увязывается, таким образом, с практическими запросами современности. В истории образования почв оказывается не только их настоящее, но и будущее.

Экология черноземообразования

Черноземы развиваются в условиях суббореального слабоаридного климата с хорошо выраженной сезонной контрастностью. При большой широтной протяженности черноземной зоны различные фации черноземов существенно различаются между собой по климатическим показателям. Однако по условиям летнего периода &#150 температуре и количеству осадков, а также по наличию зимнего промерзания все черноземы близки между собой. Черноземы распространены преимущественно на платформенных равнинах, но встречаются также островами среди других почв в межгорных впадинах, котловинах и на слабо эродируемых склонах горных систем. Почвообразующей породой для черноземов служат главным образом четвертичные лёссы и лёссовидные породы, карбонатные, пористые. Встречаются черноземы и на третичных глинах.

Гранулометрический состав глинистый, в редких случаях более легкий. Небольшая часть черноземов развита и на элювии плотных горных пород &#150 гранитов, базальтов, песчаников, мергелей, однако в этих случаях они весьма специфичны.

Черноземы &#150 это почвы травянистых формаций, приуроченных к степной и лесостепной зонам. Характерный гумусовый профиль обязан воздействию травянистой растительности с ее мощной, быстро отмирающей и легко гумифицирующейся корневой системой. Роль биологического круговорота в формировании свойств черноземов определяется не столько химическим составом растений степи, сколько его высокой интенсивностью (большим количеством ежегодно обращающихся химических элементов), поступлением основной массы опада внутрь почвы, активным участием в разложении бактерий, актиномицетов, беспозвоночных, для которых благоприятен биохимический состав опада и общая биоклиматическая обстановка. Большую роль в формировании свойств черноземов играет мезофауна, особенно велика роль дождевых червей. Их численность в профиле типичных черноземов достигает 100 и более на 1 м2. При таком количестве дождевые черви ежегодно выбрасывают на поверхность до 200 т почвы на 1 га и в результате суточных и сезонных миграций проделывают большое количество ходов. Вместе с отмершими частями растений дождевые черви захватывают частицы почвы и образуют в процессе переваривания прочные глино-гумусовые комплексы, выбрасываемые в форме копролитов. По мнению Г. Н. Высоцкого, черноземы в значительной степени обязаны дождевым червям своей зернистой структурой.

Целинная степь была местом обитания большого количества позвоночных. Наибольшую численность и значение имели землерои (суслики, слепыши, полевки и сурки), которые перемешивали и выбрасывали на поверхность большое количество земли. Устраивая в почве норы, они образовывали кротовины &#150 ходы, засыпанные массой верхнего гумусного слоя. Благодаря перемешиванию почвы грызуны постепенно обогащали гумусовые горизонты карбонатами, чем замедляли процессы выщелачивания, а глубокие горизонты &#150 гумусом, что приводило к опусканию границы гумусового горизонта. Таким образом, их деятельность способствовала формированию наиболее характерных свойств черноземов.

В настоящее время целинных черноземов практически не осталось. Большая часть их распахана. Биологический фактор почвообразования при вовлечении черноземов в земледелие существенно изменился.

Строение почвенного профиля

В &#150 горизонт, переходный к породе, имеет преимущественно бурую (до палевой) окраску; с языками и затеками гумуса, призмовидную структуру; по степени гумусированности, признакам иллювиирования веществ, наличию и формам выделения карбонатов, характеру структуры, обилию кротовин обычно разделяется на несколько подгоризонтов; в оподзоленных и выщелоченных черноземах разделяется на горизонты &#150 Bt в верхней части и Вса в нижней, а в других подтипах выделяется как Вса;

С &#150 материнская порода, обычно Сса.

Свойства черноземов

В черноземах слабо развиты процессы разрушения, перемещения и превращения минералов тонких фракций. Оглинивание заметно проявляется только в черноземах теплых фаций, где оно приводит к накоплению ила в верхней и средней частях профиля. Такие черноземы описаны в Молдавии и Предкавказье.

Элювиально-иллювиальная дифференциация почвенной толщи по гранулометрическому, минералогическому и химическому составу или не проявляется, или развита слабо. В частности, в оподзоленных, выщелоченных, осолоделых и солонцеватых черноземах верхняя часть профиля несколько обеднена, а горизонт В обогащен илом, алюминием, железом.

В типичных черноземах распределение ила, кремния, алюминия, железа равномерное или почти равномерное. Существенны различия лишь в распределении гумуса и связанных с ним биофильных элементов, а также кальция и магния, карбонатов. Минералогический состав черноземов определяется прежде всего составом почвообразующих пород. В черноземах, сформированных на лёссах и лёссовидных суглинках, во фракции>1 мкм преобладают кварц (60-80%) и полевые шпаты (10-20%). Тяжелые минералы составляют 2%, остальное приходится на карбонаты кальция и магния. В составе ила преобладают гидрослюды (50-60%), затем минералы с расширяющейся решеткой (30-40%) и каолинит (менее 10%). Распределение этих минералов по профилю близко к равномерному, однако характерно пониженное содержание монтмориллонита и повышенное гидрослюд в поверхностном горизонте.

Черноземы относятся к числу почв, наиболее богатых гумусом. В наиболее сильно гумусированных тучных черноземах его содержание в поверхностном слое достигает 10-12%, а запас гумуса в метровом слое мощного чернозема может быть 600-700 т/га. В составе гумуса черноземов преобладают гуминовые кислоты, а среди них фракция, связанная с кальцием. Гумус отличается высокой степенью полимеризации и конденсированности и прочной связью с глиной. Он обладает слабой способностью к миграции и устойчив к микробному разложению, что приводит к его накоплению в почве.

Реакция почвенного раствора близка к нейтральной. Выщелоченные и оподзоленные черноземы отличаются слабокислой реакцией верхней части профиля, а обыкновенные и южные &#150 слабощелочной реакцией всего профиля.

Черноземы по сравнению с другими почвами характеризуются более высоким естественным плодородием, имеют мощный гумусовый горизонт, значительно больше содержат гумуca и общею азота в пакетном горизонте с постепенным снижением их по профилю (табл. ).

Валовой запас гумуса и азота в слое 0&#150 20 см составляет соответственно 60&#150 220 и 3-15 т на 1 га, а в метровом слое &#150 в 3-4 раза больше. Общее содержание фосфора (P2O5) колеблется от 0,1 до 0,3%, а валовой запас его 2-4,5 т на 1 га. Реакция этих почв близка к нейтральной или слабощелочная (рН 6-8), обменная кислотность, как правило, отсутствует, гидролитическая кислотность колеблется от 0 до 4 мэкв на 100 г.

Классификация черноземов

Классификационное разделение черноземов, несмотря на их большую изученность, до сих пор остается дискуссионным, что является отражением их большого разнообразия. В «Русском черноземе» В. В. Докучаев указывал на «почти бесконечное разнообразие черноземных почв» и на необходимость их подразделения.

Впервые разделение черноземов на подтипы было проведено Н. М. Сибирцевым, который в своей общей классификации почв 1895 г. выделил черноземы темно-шоколадные, обыкновенные, тучные и коричнево-темные, или деградированные. На почвенной карте Европейской России в 1898 г. он показал черноземы южные (шоколадные), обыкновенные, тучные и северные, или деградированные.

Постепенно после работ Л. И. Прасолова, Н. Н. Розова, Е. Н. Ивановой сложилось представление о едином типе чернозема и разделении его на пять подтипов в соответствии с природной зональностью на Русской равнине, где с севера на юг более или менее закономерно прослеживается смена подтипов чернозема: черноземы оподзоленные и выщелоченные в северной лесостепи, черноземы типичные в южной лесостепи, черноземы обыкновенные в северной степи и черноземы южные в южной степи на переходе к сухим степям. Именно так разделяется на «подзональные» подтипы тип черноземов в «Классификации и диагностике почв СССР» (1977).

Однако на сегодняшний день в связи с неразработанностью общих принципов классификации почв не представляется возможным разрешить все противоречия классификации черноземов. Ниже деление черноземов на подтипы дается в соответствии с «Классификацией и диагностикой почв СССР» 1977 г. В этом же документе выделяются следующие роды черноземов: обычные, слабодифференцированные, глубоковскипающие, бескарбонатные, карбонатные (пропитанные), остаточно-карбонатные, карбонатные перерытые, солонцеватые, остаточно-солонцеватые, глубокосолонцеватые, осолоделые, проградированные (вторично-насыщенные), остаточно-луговатые (террасовые), глубинно-глееватые, щельные, слитые. Различия между черноземами разных родов отражают различия в характере материнских пород и истории развития почв. Например, слитые черноземы развиваются на тяжелых глинах, остаточно-карбонатные &#150 на плотных карбонатных породах и т. п.

Виды черноземов выделяются по мощности гумусового горизонта A+АВ (в см):

сверхмощные >120
мощные 80&#150 120
среднемощные 40&#150 80
маломощные 25&#150 40 очень
маломощные 9
среднегумусные 6&#150 9
малогумусные 4&#150 6
слабогумусированные

Источник