Каштановая почва сельское хозяйство

Сельскохозяйственное использование каштановых почв

В зоне сухих степей ярко выражен дефицит влаги, в связи с чем здесь сформировался сложный комплекс обычных, солонцеватых и солончаковатых в разной степени каштановых почв, солонцов, засоленных лугово-каштановых почв и солончаков. Недостаточное природное увлажнение, засухи и суховеи, дефляция, солонцеватость и засоленность, особенно в подзоне светло-каштановых почв, сильно осложняют земледельческое освоение этих почв.

Лучшими агропроизводственными свойствами характеризуются несолонцеватые темно-каштановые и каштановые, лугово-каштановые суглинистые почвы. Они обладают довольно высоким плодородием, содержат достаточное количество элементов питания для растений. Во влажные годы на этих почвах получают высокие урожаи лучших сортов твердой пшеницы, кукурузы, проса, подсолнечника, различных бахчевых культур. В годы с недостаточным увлажнением посевы гибнут от засухи.

При рациональном землеустройстве, осуществлении необходимых мелиораций, особенно искусственного орошения, высоком уровне агротехники можно получать устойчивые урожаи. Основная причина неурожаев.— недостаток влаги, поэтому необходимо накапливать и сохранять влагу в почвах. Если и этого недостаточно, применяют искусственное орошение. Светло-каштановые почвы используют преимущественно под пастбища.

При орошении земель особое внимание уделяют установлению правильных норм полива (дождеванием) во избежание вторичного засоления почв. При орошении на каштановых почвах высокий эффект дает применение азотных, фосфорных и калийных удобрений.

В накоплении влаги и охране почв от деградации важную роль играют лесные насаждения. На щелочных каштановых почвах применяют физиологически кислые удобрения. На солонцах и солонцеватых почвах проводят гипсование. Однако солонцы и сильносолонцеватые каштановые почвы с высоким количеством солонцов лучше использовать под пастбища, создавать на них устойчивый травостой из засухоустойчивых и солевыносливых культур (донник, люцерна, житняк и др.).

Источник

Каштановые почвы зоны сухих степей

Каштановые почвы являются зональными для сухих степей. Наиболее крупные массивы каштановых почв в Российской Федерации находятся в Восточном Предкавказье, Среднем и Нижнем Поволжье, южной части Западной Сибири (Кулунда).

В Средней Сибири, а также в Забайкалье они встречаются отдельными островками (Минусинская впадина, Тувинская котловина).

Природные условия почвообразования

Среди каштановых почв часто встречаются солонцы, солончаки, солоди, лугово-кащтановые почвы, обусловливающие комплексность почвенного покрова.

Около 30 % площади в зоне сухих степей приходится на каштановые солонцеватые почвы и их комплексы с солонцами.

Климат

Климат зоны сухих степей сухой и жаркий, с засушливым продолжительным летом, холодной малоснежной зимой. Высота снежного покрова колеблется от 15 до 40 см. Средняя годовая температура воздуха 7-9 °С в западной и 2-3 °С в восточной части зоны.

Средняя температура января от —5 до – 25 °С, июля от 25 до 20 °С; длина безморозного периода от 220 до 150-160 дней. Осадков выпадает в северной части зоны 350-400 мм, в центральной 300-350, в южной 250-300 мм в год.

В восточных районах осадков еще меньше — 200-300 мм. Коэффициент увлажнения в разных частях зоны с юга на север колеблется от 0,25 до 0,45. Водный режим непромывной.

Рельеф и почвообразующие породы

Каштановые почвы формируются в условиях равнинного слабоволнистого рельефа с выраженным микрорельефом, представленным серией западин, бугорков и других микропонижений и микроповышений.

Развиваются каштановые почвы преимущественно на четвертичных лёссовидных карбонатных суглинках, реже — на лёссах.

В южной части Западно-Сибирской низменности (Кулундинские степи) каштановые почвы развиты на древнеаллювиальных отложениях, подстилаемых на небольшой глубине морскими соленосными осадками.

Грунтовые воды почти повсеместно залегают глубоко и не оказывают влияние на развитие каштановых почв.

Растительный покров

Он низкорослый, комплексный и изреженный. Проективное покрытие составляет 50-60 %. Характерна эфемерность растительного покрова.

В северной части зоны (в подзоне темно-каштановых почв) растительность представлена типчаково-ковыльными степями, в состав которых входят различные виды злаков (ковыли, типчак, тонконог) с примесью разнотравья.

В центральной части зоны (в подзоне каштановых почв) преобладают полынно-типчаковые степи, а в южной части (в подзоне светло-каштановых почв) — типчаково-полынные, со значительной примесью эфемеров и эфемероидов (мятлик луковичный, тюльпаны, ирисы и др.).

На каштановых солонцеватых почвах в травостое встречаются различные виды полыней (белая, черная, австрийская), а также ромашник, прутняк и кермек. На поверхности появляются лишайники и водоросли.

Древесная и кустарниковая растительность приурочена к днищам и склонам балок, долинам рек и состоит преимущественно из дуба, клена татарского, бересклета бородавчатого, осины, степной вишни, бобовника.

Генезис

Изучением генезиса каштановых почв занимались многие исследователи (Димо, Келлер, Прасолов, Антипов-Каратаев, Першина и др.).

Начиная с В. В. Докучаева и Н. М. Сибирцева происхождение каштановых почв связывали с засушливостью климата и ксерофитным характером растительности.

Главнейшими особенностями процесса почвообразования являются замедленные тем гумусообразования и слабая выщелоченность профиля почв от карбонатов и легкорастворимых солей.

В формировании каштановых почв участвуют дерновый процесс, а также процессы миграции и аккумуляции карбонатов. Более изреженный растительный покров.

Меньшее поступление в почву растительных остатков и менее благоприятные условия их гумификации определяют в зоне каштановых почв ослабленное по сравнению с черноземной зоной развитие дернового процесса.

Выраженность дернового процесса тесно связана с увлажнением, зависящим от зональных и провинциальных особенностей климата и конкретных условий рельефа.

В связи с этим наиболее гумусированы темно-каштановые почвы. Невысокое содержание гумуса имеют каштановые и особенно светло-каштановые почвы, формирующиеся в условиях сухого климата.

По мере перехода от темно-каштановых к светло-каштановым почвам уменьшается общий запас органического вещества, увеличивается отношение корневой массы растений к надземной.

Растительные остатки

Ежегодный опад растительных остатков колеблется от 4 до 8 т/га. Значительная его часть представлена корнями растений. Надземная растительная масса невелика и не превышает 0,8-1,0 т/га.

В биологический круговорот с опадом ежегодно вовлекается около 0,25-0,45 т/га зольных элементов и азота.

При разложении растительных остатков полынных группировок кроме кремния, кальция, магния и полутораоксидов освобождается большое количество щелочных металлов, которые являются причиной развития солонцева-тости, что следует рассматривать как зональное явление.

Степень со-лонцеватости определяется гранулометрическим составом. Более тяжелые по гранулометрическому составу почвы отличаются более высокой степенью солонцеватости.

Солонцеватость лучше выражена в нижней трети склонов, в понижениях, где концентрируются водорастворимые соли, в том числе натриевые. Почвообразующие породы, степень их засоления и карбонатность также оказывают большое влияние на развитие в почвах солонцеватости.

Характерная особенность почвенного покрова зоны сухих степей – его комплексность. Причиной комплексности являются микрорельеф.

Бессточность территории, ее слабая дренирован-ность, неравномерное первоначальное распределение солей в грунте, деятельность землероев и, как следствие, пятнистое распределение растительности и почв.

Строение профиля и классификация

Профиль каштановых почв имеет следующее строение: А – B₁ – В₂ – В_к – В_KS – С.

1. Горизонт А гумусовый, каштановый, с буровато-серым или коричневато-серым оттенком, гороховато-мелкозернистой структуры, мощностью 15-30 см.
2. Горизонт В₁ тоже гумусовый, серовато-бурый, комковатый или призмовидно-комковатый, вскипает от НСl, мощностью около 10 см.
3. Горизонт В₂ неоднородно окрашенный, с темными серовато-бурыми гумусиро ванным и языками на буровато-палевом фоне, призмовидно-крупнокомковатый, с ходами крупных червей, кротовинами, вскипает от НСl, мощностью около 10 см.
4. Горизонт В_к буровато-желтого цвета, плотный, при-змовидный, пропитанный карбонатами в виде обильной белоглазки, прожилок или мучнистых скоплений, мощностью от 50 до 100 см.
5. Горизонт B_KS светлый и однородно окрашенный, более рыхлый, с редкими выделениями карбонатов, вкраплениями гипса в виде друз, гнезд, прожилок; в нижней части горизонта в некоторых почвах встречаются легкорастворимые соли. Последний горизонт С — материнская порода.

В современной классификации каштановые почвы делят на три подтипа по содержанию гумуса в горизонте А: темно-каштановые с содержанием гумуса 4-5 %, каштановые с содержанием гумуса 3-4 и светло-каштановые с содержанием гумуса 2-3%.

В этих подтипах выделяют фациальные термические группы:

• темно-каштановые и каштановые теплые периодически промерзающие;
• темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые теплые кратковременно промерзающие;
• темно-каштановые, каштановые, светло-каштановые теплые промерзающие;
• темно-каштановые, каштановые умеренные длительно промерзающие.

Внутри типов выделяются роды: обычные, солонцеватые, солонцевато-солончаковатые; солонцевато-осолоделые, карбонатные, карбонатно-солонцеватые с пониженным вскипанием (глубоковскипающие) и неполноразвитые (на плотных породах).

На виды каштановые почвы разделяют по мощности гумусовых горизонтов и степени солонцеватости:

• мощные (А + B₁ более 50 см),
• среднемощные (30-50 см),
• маломощные (20-30 см) и маломощные укороченные (менее 20 см);
• несолонцеватые виды, содержащие поглощенного натрия в горизонте B₁ менее 3 % емкости поглощения;
• слабосолонцеватые — 3-5;
• среднесолонцеватые — 5-10; и сильносолонцеватые — 10-15 %;

Деление на виды по степени смытости приведено на с. 372.

Состав и свойства

Каштановые почвы по некоторым свойствам сходны с черноземами. Для обычных родов характерно равномерное распределение илистой фракции по всему профилю, в солонцеватых каштановых — ее перемещение из верхних горизонтов в горизонт В (табл. 47).

47. Гранулометрический состав каштановых почв (Алтайский край)

Источник

Каштановые и темно-каштановые почвы. Каштановые и темно-каштановые мицелярно-карбонатные почвы

Каштановые и темно-каштановые почвы

Условия формирования

Каштановые и темно-каштановые почвы распространены на равнинах в зоне сухих степей от долины Маныча на западе до отрогов Алтая на востоке. Они формируются преимущественно на карбонатных лёссовидных суглинках и глинах и глинисто-суглинистых элюво-делювиях коренных пород под дерновинно-злаковыми сухими степями в условиях семиаридного климата. Водный режим почв непромывной. Кроме того, каштановые почвы развиты в горах и межгорных котловинах Южной Сибири (Алтай, Западный Саян, хребет Танну-Ола).

Морфологическое строение профиля

О — Av — A(са) — АBса — Bcа — Bcs — Ccs (s)

На равнинах профиль темно-каштановых почв состоит из хорошо выраженного гумусового горизонта A(са) мощностью 20–30 см, буровато- или коричневато-темно-серой окраски, пороховато-мелкозернистой структуры, на поверхности которого часто образуется степной войлок. Переходный горизонт АВса мощностью около 20 см более бурый, неравномерно прогумусированный, несколько уплотненный, комковатой структуры. Мощность А+АВса составляет 40–50 см. Ниже располагается карбонатный горизонт Bcа, наиболее плотный, призмовидно-комковатый, с выделениями карбонатов в виде белоглазки. С глубины 120–150 см следует гипсовый горизонт Bcs рыхлее и влажнее предыдущего с многочисленными новообразованиями гипса, постепенно переходящий в почвообразующую породу Ccs, содержащую гипс, а иногда и легкорастворимые соли. Вскипание обычно начинается в нижней части горизонта А или в горизонте АВса.

Каштановые почвы отличаются от темно-каштановых меньшей мощностью гумусовых горизонтов (А около 20 см, А+АВса 30–40 см), склонностью к уплотнению и образованию ореховато-призмовидной структуры в горизонтах АВса и Вса и более высоким положением в профиле выделений гипса.

Основные почвообразовательные процессы

• Гумусово-аккумулятивный процесс
• Элювиально-иллювиальное перераспределение карбонатов

Хозяйственное использование

Каштановые и темно-каштановые почвы потенциально плодородны. Возможно успешное выращивание широкого спектра культур: зерновых (пшеница, кукуруза, ячмень), технических, овощных, плодовых при условии проведения комплекса мероприятий по влагонакоплению. Необходима также охрана почв от водной и ветровой эрозии, вторичного засоления, внесение минеральных и органических удобрений.

Аналитическая характеристика темно-каштановой почвы [198]

Свойства

Темно-каштановые почвы глинистого, тяжело- и среднесуглинистого гранулометрического состава, в верхнем горизонте (0–15 см) содержат гумуса от 3–4% (пахотные) до 5% (целинные), а собственно каштановые — от 2–3% до 4% соответственно. В легкосуглинистых и супесчаных почвах содержание гумуса снижается. В составе гумуса количество гуминовых кислот и фульвокислот примерно одинаково: С_гк/С_фк — в верхних горизонтах и менее 1 в подгумусовом горизонте. Сумма обменных оснований равна 20–30 ммоль(экв.)/100 г почвы. Реакция почвенного раствора нейтральная или слабощелочная в верхних горизонтах (рН 7,2–7,5) и щелочная в нижних. Почвенный профиль не дифференцирован по распределению илистой фракции и валовому содержанию Si0₂ и R₂O₃.

Е.П. Быкова, И.С. Урусевская

Микроморфологическая характеристика

А(са) Горизонт содержит большое количество тонкодисперсного и сгусткового темно-бурого и бурого гумуса. Характерны высокая агрегированность и копрогенность с преобладанием межагрегатных и биогенных пор. Плазма глинисто-гумусовая с чешуйчатой оптической ориентацией. Из растительных остатков преобладают бурые полуразложившиеся формы (в темно-каштановых почвах их значительно больше). Карбонатность горизонта проявляется зонально.

АВса Характеризуется снижением гумусированности и степени агрегированности, упрощением строения микроагрегатов, снижением растительных остатков. В темно-каштановых почвах увеличивается доля копролитов из материала разных горизонтов и биогенных пор. Оптически ориентированная глина имеет чешуйчатое или волокнистое микростроение.

Вса Материал агрегирован слабо, копролиты расположены в зонах, прилегающих к порам. Состав плазмы карбонатно-глинистый с низкой оптической ориентацией. Микрозоны гумусированной плазмы приурочены к крупным растительным остаткам. Преобладают трещины и биогенные поры. Вниз по профилю резко увеличивается степень окарбоначенности плазмы, появляются обширные зоны с преобладанием микрокристаллического кальцита. Растительные остатки приурочены к крупным порам.

C(сs) Глинисто-карбонатный материал с массивной структурой, с каналами, трещинами и вагами. Микрокристаллический кальцит равномерно распределен в материале основы. В темно-каштановых почвах встречаются стяжения криптокристаллического кальцита. Плазма с кристаллитовой оптической ориентацией. Преобладают поры-трещины. Характерны отдельные крупные кристаллы гипса в основной массе и некоторых порах [46, 284].

В.М. Колесникова, М.П. Лебедева-Верба

Гель-хроматограмма гуминовых веществ

Замедление процесса трансформации растительных остатков в каштановых почвах по сравнению с черноземами отражается на молекулярно-массовом распределении системы гуминовых кислот каштановых почв. Увеличивается вклад высокомолекулярных фракций протогуминовых веществ, доля «зрелых» гуминовых кислот с высоким содержанием углерода (до 56%) и значительным содержанием ароматических фрагментов в составе молекул остается по-прежнему высокой, но размеры молекул в этой фракции снижаются. В составе молекул гуминовых кислот практически отсутствуют алифатические фрагменты полисахаридов и белков, источником которых являются органические остатки.

В.В. Демин, Ю.А. Завгородняя

Каштановые и темно-каштановые мицелярно-карбонатные почвы

Условия формирования

Каштановые и темно-каштановые мицелярно-карбонатные почвы распространены в зоне сухой степи в Восточном Предкавказье на восточных склонах Ставропольского плато. Они формируются на лёссовидных суглинках под дерновинно-злаковыми сухими степями в условиях семиаридного климата.

Морфологическое строение профиля

О — Av — А(са) — АВса — Вса — Ссs

Профиль темно-каштановой мицелярно-карбонатной почвы состоит из гумусового горизонта А мощностью 20–30 см буровато-темно-серого или серо-коричневого цвета, порошисто-комковатой структуры, постепенно переходящего в темно-бурый, комковатый горизонт АВса, пронизанный мицелярными формами карбонатных новообразований (плесневидные налеты, жилки, паутинка), в котором наблюдается вскипание. Мощность А+АВса 50–65 см. Ниже залегает карбонатный горизонт Вса с обильными выделениями карбонатов в виде белоглазки с глубины 60–70 см, постепенно переходящий в почвообразующую породу с выделениями гипса с глубины 150–200 см.

Каштановые мицелярно-карбонатные почвы отличаются от темно-каштановых меньшей мощностью гумусовых горизонтов (А около 20 см, А+АВса 35–50 см), более высоким расположением в профиле белоглазки (с 50–60 см) и выделений гипса (со 130–150 см). Вскипание начинается с поверхности или с глубины 30–50 см. Каштановые и темно-каштановые мицелярно-карбонатные почвы характеризуются сильной зоогенной перерытостью (червями, насекомыми, землероями).

Основные почвообразовательные процессы

• Гумусово-аккумулятивный процесс
• Элювиально-иллювиальное перераспределение карбонатов

Свойства

Содержание гумуса в темно-каштановых мицелярно-карбонатных почвах в горизонте А 3–4% с плавным падением по профилю (на глубине 50 см содержится еще 1,5–2% гумуса). Емкость обмена 25–30 ммоль(экв.)/100 г почвы. Реакция нейтральная или слабощелочная в верхних горизонтах и щелочная в нижних. В горизонте Аса каштановых мицелярно-карбонатных почв содержание гумуса ниже (2,8–3,4%) и падает на глубине 50 см (до 1%). В горизонте Вса часто обнаруживается увеличение содержания илистой фракции.

Е.П. Быкова, И.С. Урусевская

• Каштановые и темно-каштановые почвы, масштаб 1:60 000 000
• Каштановые и темно-каштановые мицелярно-карбонатные почвы, масштаб 1:60 000 000

Источник