Количество гумуса дерново подзолистых почв

Дерново-подзолистые почвы

Условия формирования

Дерново-подзолистые почвы формируются в равнинных и горных областях южнотаежной подзоны под хвойно-лиственными и хвойно-широколиственными мохово-травянистыми и травянистыми лесами преимущественно на суглинистых породах различного генезиса.

Морфологическое строение профиля

О — АО — А — ЕL — ELBt — Bt — BtC — C

Профиль почвы состоит из подстилки О небольшой мощности (3–5 см), под которой часто выделяется маломощный грубогумусовый горизонт АО; гумусового горизонта А светло-серой или буровато-серой окраски, мелкокомковатой или порошистой структуры мощностью от 5 до 15 см, элювиального горизонта ЕL белесой окраски, часто с сероватым или палевым оттенком, плитчато-листоватой структуры, сильно варьирующей мощности (от 10–30 до 40–50 см). Он сменяется переходным горизонтом ELBt, состоящим из бурых и белесых фрагментов. Ниже выделяется текстурный горизонт Bt плотный, бурый с красноватым или желтоватым оттенком, ореховато-призматической структуры с четкими признаками иллювиирования глинистого и тонкопылеватого вещества в виде кутан, постепенно через горизонт BtC он переходит в почвообразующую породу С.

Основные почвообразовательные процессы

• Подстилкообразование
• Гумусово-аккумулятивный процесс
• Кислотный гидролиз минералов
• Лессиваж

Хозяйственное использование

При сельскохозяйственном использовании дерново-подзолистых почв необходимо внесение органических и минеральных удобрений, известкование, углубление пахотного слоя, борьба с эрозией. Основные культуры севооборотов — зерновые, пропашные, однолетние и многолетние травы.

Аналитическая характеристика дерново-подзолистой почвы [194]

Свойства

Почвы характеризуются кислой реакцией по всему профилю, отчетливой элювиально-иллювиальной дифференциацией по распределению илистой фракции и полуторных оксидов, небольшим содержанием гумуса (от 2 до 6%) в гумусовом горизонте с резким падением ниже по профилю (в горизонте ЕL 0,2–0,5%), состав гумуса фульватный (С_гк/С_фк 0,3–0,5). Поглощающий комплекс не насыщен основаниями. Почвенная катена в условиях конечно-моренного рельефа Валдайской возвышенности. Южная тайга. Новгородская область [246, 251]

Микроморфологическая характеристика

А Материал агрегирован, слабая прокрашенность дисперсными формами гумуса, заметная зоогенная проработанность, плазма изотропна, встречаются углистые образования, сгустки или хлопья органической плазмы, копролиты, дисперсный гумус распределен равномерно. Железистые нодули имеют темную окраску и четкие границы, содержат примеси органических компонентов, оксидов марганца, иногда в конкрециях различимы колонии железо-бактерий. Скелетных зерен мало.

EL Уплотненный пылеватый материал, характерна плитчатая структура, включает мелкие растительные остатки разной степени разложенности, встречаются плазменные микрозоны с чешуйчатым строением. Характерно наличие папул, кутан, железистых конкреций. Преобладают субпараллельные поры-трещины.

ELBt Неоднороден по микростроению: выделяются зоны с высокой ориентацией глинистой плазмы, папулами и агрегатами пылеватого состава. Встречаются крупные глинистые кутаны и скелетаны, железистые новообразования, характерно разрушение глинистых кутан.

Вt Угловато-блоковая структура, пылевато-плазменный материал, глинистая плазма высокой оптической ориентации, преобладают волокнистые, спутано-волокнистые и струйчатые типы. Гумусово-глинистые и глинистые кутаны локализованы по стенкам пор. Как правило, в профиле дерново-подзолистых почв максимум иллювиирования приходится на горизонт Вt , во многих случаях кутаны фиксируются ниже горизонта ВtС — в почвообразующей и подстилающей породе. Форма глинистых кутан разнообразна: слоистые, скорлуповатые, однородные, пылевато-глинистые [140, 232, 273].

В.М. Колесникова, М.П. Лебедева-Верба

Гель-хроматограмма гуминовых веществ

Молекулярно-массовое распределение системы гуминовых кислот дерново-подзолистых почв отражает слабую степень трансформации органических остатков. Гумификация исходных биополимеров протекает неглубоко, и в системе гуминовых кислот значительную долю занимают слабо преобразованные высокомолекулярные протогуминовые вещества. Во многих случаях в электронных спектрах поглощения этих фракций обнаруживаются полосы поглощения, характерные для белков и грибных пигментов. Молекулярно-массовое распределение гуминовых кислот в дерново-подзолистых почвах близко к аналогичному параметру для этих соединений в подзолах, но более ярко выражено присутствие фракции лигноподобных соединений. Содержание углерода (около 53%) и доля ароматических фрагментов в составе молекул невелики. В составе молекул даже «зрелых» гуминовых кислот часто присутствуют алифатические фрагменты полисахаридов и белков, источником которых являются органические остатки.

В.В. Демин, Ю.А. Завгородняя

• Дерново-подзолистые почвы, масштаб 1:60 000 000

Источник

Дерново-подзолистые почвы

Дерново-подзолистые почвы имеют широкое распространение в южной части таежно-лесной зоны. Встречаются по всей территории республики – 45,1% ее площади. Используются преимущественно под пашню.

Дерново-подзолистые почвы формируются в условиях смешанных лесов с травянистым и травянисто-моховым покровом, а также на суходольных лугах, возникших на месте сведенного леса.

Образуются при совместном или поочередном воздействии дернового и подзолистого процессов почвообразования.
Строение почвенного профиля дерново-подзолистых почв в естественных условиях следующее:
АО – лесная подстилка или дернина (Ад), мощность 3–5 см.
А1 – гумусово-элювиальный горизонт серого или светло-серого цвета, непрочной комковатой структуры, мощность обычно не превышает 15–20 см.
А2 – подзолистый, или элювиальный, горизонт белесоватого[/url] цвета, бесструктурный или непрочной пластинчатой структуры, мощность его колеблется в пределах от 5 до 15 см.
В – иллювиальный горизонт бурого или красно-бурого цвета, призматической или ореховатой структуры. Постепенно переходит в материнскую породу – С.

Свойства дерново-подзолистых почв в значительной степени зависят от выраженности дернового и подзолистого процессов почвообразования – от мощности гумусового и подзолистого горизонтов.

По степени оподзоленности выделяют дерново-подзолистые слабо-, средне- и сильнооподзоленные почвы. В первых горизонт А2 мощностью до 5 см, или он выражен пятнами. В сильнооподзоленных почвах горизонт А2, как правило, больше 15 см, при этом мощность гумусового горизонта уступает мощности подзолистого.

По содержанию гумуса в горизонте Апах различают слабогумусные (1–2%), среднегумусные (2–4%) и сильногумусные (>4%) почвы.

Потенциальное плодородие дерново-подзолистых почв в целом низкое, количество гумуса – 1–3%. Качественный состав неудовлетворительный: в нем преобладают фульвокислоты, мало азота, фосфора, калия и других элементов питания. Дерново-подзолистые почвы характеризуются кислой и сильнокислой реакцией (pНКСl = 4,0–5,5). Емкость поглощения этих почв 15–20 мг•экв/100 г почвы. В составе поглощенных катионов – Са, Mg, Н, Аl, но доля Н и А1 более высокая. В результате этого дерново-подзолистые почвы характеризуются слабой насыщенностью основаниями – 50–70%.
Дерново-подзолистые почвы не имеют водопрочной структуры, заплывают.

Окультуривание и повышение плодородия дерново-подзолистых почв достигается путем известкования кислых почв, повышенного внесения органических и минеральных удобрений, посева многолетних трав, сидератов, увеличения мощности пахотного горизонта и др.

Хорошо окультуренные дерново-подзолистые почвы полностью теряют характерное для их целинного состояния строение профиля. В его составе обычно обнаруживаются следующие горизонты: Апах + А2В + В + С, мощность пахотного горизонта достигает 30–40 см с содержанием гумуса больше 3%, для него характерна водопрочная мелкокомковатая или зернисто-комковатая структура. Степень насыщенности основаниями возрастает до 80–90%, реакция близкая к нейтральной.

Среди дерново-подзолистых почв выделяют 4 подтипа: а) собственно дерново-подзолистые (беловатые); б) дерново-палево-подзолистые; в) дерново-подзолистые эродированные; г) дерново-подзолистые окультуренные.

Состав, свойства почв — дерново-подзолистых — в значительной степени определяются характером почвообразующей породы, на которой они формируются.

В республике получили распространение следующие роды дерново-подзолистых почв: а) на глинах и тяжелых суглинках; б) на лессах и лессо- видных суглинках; в) на моренных суглинках; г) на супесях; д) на песках различного происхождения.

Дерново-подзолистые почвы на глинах и тяжелых суглинках занимают площадь около 90 тыс. га, из них 80% находятся на территории Витебской области (Верхнедвинский, Шарковщинский, Миорский районы).

Эти почвы в сравнении с другими имеют большие резервы минерального питания растений, но их водно-физические свойства неблагоприятные и требуют первоочередного улучшения. Они склонны к заболачиванию. Благоприятные условия для обработки и посева на них ограничиваются короткими сроками. К числу важнейших агротехнических мероприятий по оптимизации условий жизнедеятельности культурных растений необходимо отнести хорошую заправку почв органическими удобрениями и своевременную и правильную их обработку.

Дерново-палево-подзолистые почвы на лессах и лессовидных суглинках занимают 12,7% территории республики. Встречаются в основном Могилевской, Минской и Витебской области. Приурочены к высоким водораздельным плато.

Пахотный горизонт этих почв имеет палево-серую, а подзолистый – палевую окраску, что и нашло отражение в названии почв. Несмотря на некоторые отрицательные свойства (кислая реакция, мало гумуса, низкое количество фосфора и калия), дерново-палево-подзолистые почвы характе¬ризуются самым высоким естественным плодородием среди дерново-подзолистых почв республики. По бонитировочной шкале их плодородие оценивается от 58 до 71 балла. Почвы на пылеватых суглинках и сами почвообразующие породы легко размываются (и промываются) водой, что ведет к образованию оврагов, котловин, микрозападин. Поэтому рациональное использование дерново-палево-подзолистых почв должно обязательно предусматривать проведение противоэрозионных мероприятий.

Дерново-подзолистые почвы на моренных суглинках распространены в районах конечно-моренных отложений в Витебской области и на севере Минской, отдельные участки этих почв встречаются и в других областях. Занимают около 8,5% территории Беларуси. Рельеф в границах размещения песчанисто-суглинистых почв холмисто-бугристый, местами – относительно пологоволнистый. Почвенный покров пестрый, комплексный: на небольших расстояниях изменяется оподзоленность, механический состав, степень смытости. Для этих почв свойственна мелкая контурность полей, завалуненность обломками кристаллических и известковых пород – характерная черта почв, сформировавшихся на моренных суглинках.

Внесение удобрений, известкование кислых почв, сбор валунов с полей, противоэрозионные мероприятия – все это необходимо учитывать при использовании дерново-подзолистых моренно-суглинистых почв.

Дерново-подзолистые почвы на супесях встречаются как отдельными участками, так и значительными территориями во всех областях. Около 35% площади сельскохозяйственных угодий республики расположены на супесчаных почвах. Супеси как почвообразующая порода на территории республики имеют малую мощность (от 20 до 100 см) и могут отличаться разным генезисом – водно-ледниковым, моренным, озерно-ледниковым. Обычно супеси в пределах почвенного профиля подстилаются с разной глубины песками, суглинками, глинами.

Естественное плодородие и водно-физические свойства супесчаных почв определяются мощностью супесей и характером подстилающей породы.

В случае, когда супеси подстилаются суглинком, то водно-воздушный и пищевой режим в почве складывается лучше, чем в случае подстилания супесей песком. Следует отметить, что почвы, развивающиеся на озерно-ледниковых пылеватых супесях, по причине большого количества мелкозема, тонкой капиллярности более плодородны, чем почвы, сформировавшиеся на моренных супесях. В повышении плодородия рассматриваемых почв приоритетное место занимают органические удобрения, выращивание сидератов.

Дерново-подзолистые почвы на песках встречаются во всех областях республики. Они могут развиваться на озерно-ледниковых, моренных и водно-ледниковых песках. Такие почвы распространены главным образом в северной, а также центральных частях республики – занимают 16,7% всех земель Беларуси. На юге республики преобладают почвы, формирующиеся на древних и современных аллювиальных мелкозернистых песках – таких почв около 9,5% территории республики.

Дерново-подзолистые песчаные почвы имеют слабо дифференцированный профиль – генетические горизонты плохо выражены, растянуты, переходы постепенные.

Песчаные почвы имеют неблагоприятный водный режим, и посевы часто страдают от засухи. Эти почвы мало содержат гумуса (

В борьбе с эрозией почв применяют агротехнические, лесомелиоративные и гидротехнические меры.

Источник

Химический и механический состав и физические свойства дерново-подзолистых почв

Все рассмотренные выше морфологические особенности дерново-подзолистых почв находятся в самой тесной и непосредственной связи с их химическими и физическими свойствами.

Для ознакомления с особенностями химического состава дерново-подзолистых почв приведем данные валового анализа (табл. 26).

Приведенные данные весьма наглядно показывают прежде всего бедность дерново-подзолистой почвы органическим веществом. Сравнительная бедность дерново-подзолистых почв перегноем объясняется главным образом тем, что при благоприятных условиях увлажнения распад растительных остатков происходит энергично, не прекращаясь даже в летние, наиболее сухие месяцы.

Органическое вещество сосредоточено в основном в самом поверхностном слое, а поскольку этот слой отличается малой мощностью, не превышающей 8—12 см, то и абсолютное содержание перегноя в описываемых почвах весьма ограничено.

В тех почвах, в которых подзолообразовательный процесс ослаблен, а дерновый преобладает, мощность гумусового горизонта возрастает, увеличивается количество гумуса в поверхностном горизонте и в целом по профилю.

При сопоставлении валового количества минеральных соединений по горизонтам обращает на себя внимание относительная обогащенность верхних горизонтов почвы кремнеземом ( Si О₂), что является результатом выщелачивания из этих же горизонтов других веществ.

Наиболее резко процесс выщелачивания нашел свое отражение в уменьшении валового количества А1₂О₃ и Fe ₂ О₃ в поверхностном слое. Вынос R ₂ O ₃ свидетельствует о глубоком распаде минеральной части почвы.

Необходимо добавить, что процессам миграции подвержены не только окислы железа, алюминий и другие соединения минеральной части почвы, но также и кремнезем. Убедительным доказательством этого служат, во-первых, значительное содержание Si О₂ в золе различных растений, во-вторых, наличие SiO ₂ в ручьевых и речных водах, где это соединение могло появиться, очевидно, лишь в результате вымывания его из почвенных толщ.

Однако из всех соединений, входящих в состав минеральной части почвы, Si О₂ является наиболее устойчивым, благодаря чему и передвижение его в почве выражается наименьшими величинами по сравнению с другими минералами.

О составе гумуса дает представление табл. 27.

Для обеих почв характерно преобладание фульвокислот над гуминовыми, однако, в сильноподзолистой почве это преобладание более заметно.

Подзолообразовательный процесс, влияя на химический состав почвы, вносит определенные изменения и в ее механический состав (табл. 28).

Из таблицы видно, что верхние горизонты дерново-подзолистых почв по сравнению с материнской породой (горизонт С) обеднены илистой частью ( мм).

Понятно, что такого рода перераспределение вещества по почвенной толще неизбежно сказывается и на физических свойствах почвы: верхние горизонты несколько опесчаниваются, утрачивают связность, делаются более рыхлыми и бесструктурными; нижние же слои, наоборот, уплотняются, становятся связными и труднопроницаемыми как для воздуха, так и для воды.

Однако такая закономерность обнаруживается только в почвах суглинистых и глинистых, т. е. в почвах тяжелого механического состава и с ярко выраженным подзолообразовательным процессом. При слабом же его проявлении в связи с карбонатностью пород и составом древесных насаждений перегруппировка механического состава по профилю выражена менее ярко или же совсем отсутствует.

Состав поглощенных катионов в почвах приведен в табл. 29.

Эти данные наглядно показывают ненасыщенность почв основаниями; среди поглощенных катионов в поглощающем комплексе значительное место занимают поглощенный водород и алюминий. Наибольшая ненасыщенность наблюдается в самых верхних, оподзоленных горизонтах; здесь поглощенные Н + и А l +++ нередко могут преобладать над поглощенными Са ++ и Mg ++ .

По мере углубления по почвенному профилю соотношение поглощенных катионов заметно изменяется. Количество водородных ионов и алюминия прогрессивно убывает, а количество кальция и магния возрастает. Уже в горизонте С, не затронутом еще почвообразовательными процессами, поглощенный водород сходит почти на нет, и в поглощающем комплексе оказываются одни лишь металлические катионы.

Следовательно, существенной особенностью, свойственной дерново-подзолистым и подзолистым почвам, является наличие в них обменной кислотности, которая во многих случаях настолько сильно выражена, что препятствует возделыванию ряда . культур, например пшеницы, кукурузы, свеклы, ячменя и др. При высокой кислотности культурные растения обычно плохо развиваются, а иногда и совсем погибают.

По исследованиям Н. А. Ногиной и Т. А. Роде, в отдельных случаях на кислотность почвы могут оказывать непосредственное влияние и сами почвообразующие породы, например некоторые разновидности глинистых, хлоритовых и серицитовых сланцев, от природы обладающих высокой потенциальной кислотностью и весьма обедненных щелочноземельными катионами.

Почвы, сформировавшиеся на таких породах, с первых же фаз своего развития обладают явно выраженной кислотностью и ненасыщенностыо основаниями. Здесь, следовательно, кислотность почвы является не результатом почвообразовательного процесса в определенных природных условиях, а свойством, унаследованным от самой почвообразующей породы.

Однако в подавляющем большинстве случаев кислотность почв и ненасыщенность их основаниями являются прямым и закономерным следствием развития подзолообразовательного процесса.

Чем сильнее выщелочена и оподзолена почва, тем резче выражена в ней кислотность. Почвы же слабо оподзоленные имеют обычно слабокислую, а иногда и нейтральную реакцию.

В тесной и непосредственной связи с ненасыщенностью основаниями и обедненностью описываемых почв коллоидами стоит и малая их емкость поглощения. Наименьшая величина емкости поглощения имеет место в подзолистом, наиболее выщелоченном горизонте.

Книзу емкость поглощения заметно увеличивается, достигая некоторого повышения в иллювиальном, обогащенном коллоидами горизонте. Но наиболее высокая емкость поглощения наблюдается обычно в самом верхнем перегнойном слое, в особенности при сильном проявлении дернового процесса.

Емкость поглощения и ее распределение по профилю, кислотность и соотношение между поглощенными катионами находятся в полном соответствии со степенью выраженности подзолистого и дернового процессов: при более слабом проявлении подзолистого процесса и усилении дернового емкость поглощения возрастает.

Особенности дерново-подзолистых почв находят отражение и в водной вытяжке (табл. 30).

Как видно из таблицы, общее содержание воднорастворимых веществ в дерново-подзолистых почвах невелико (сотые доли процента). При этом выделяется верхний горизонт, где количество растворимых веществ достигает наибольшей величины.

Характерным для воднорастворимых соединений дерново-подзолистых почв является значительное преобладание органических веществ над минеральными. Это указывает на большую подвижность перегнойных соединений, которая обусловлена их составом, а также на обедненность дерново-подзолистых почв основаниями, главным образом кальцием и магнием.

Характеристика физических свойств почв приведена в табл. 31.

Из приведенных данных видно, что обогащенность иллювиального горизонта коллоидами вызывает возрастание удельного и объемного веса и в особенности максимальной молекулярной влагоемкости, отражающей общую поверхность почвенной массы. Результатом такой дифференциации является изменение водных свойств в профиле почвы и прежде всего их водопроницаемости, которая в иллювиальном горизонте обычно резко снижается по сравнению с горизонтом А.

Такая дифференциация водопроницаемости нередко приводит к переувлажнению горизонта А, а иногда и к заболачиванию.

У слабоподзолистых почв эта дифференциация ослабляется, и, таким образом, водный режим у них более благоприятен по сравнению с сильноподзолистыми почвами.

Для почв подзолистого типа большое значение имеет их тепловой режим.

В восточных районах, в условиях континентального климата и недостатка тепла, темные и богатые гумусом дерново-подзолистые и дерново-лесные почвы плохо нагреваются и не обеспечивают корневую систему растений необходимым количеством тепла, что приводит к недозреванию некоторых полевых культур. Поэтому здесь забота об улучшении теплового режима таких почв путем обогащения их органическим веществом имеет большое значение в комплексе всех агротехнических мероприятий.

Таким образом, наиболее характерными свойствами, присущими дерново-подзолистым почвам, являются следующие.

1. Дерново-подзолистые почвы не насыщены основаниями, т. е. они содержат в себе то или иное количество обменных ионов водорода и алюминия.

2. В связи с ненасыщенностью основаниями эти почвы обладают кислой реакцией.

3. В результате процессов минерализации органического вещества и выщелачивания эти почвы обеднены гумусом и минеральными легкоподвижными соединениями.

4. Дерново-подзолистые почвы заключают в себе сравнительно небольшое количество необходимых для растений питательных веществ.

5. Эти почвы в большинстве случаев обладают слабо выраженной, непрочной структурой, вследствие чего они способны легко распыляться, заплывать при увлажнении, образовывать корку при высыхании и уплотняться.

6. Дерново-подзолистые почвы отличаются резко выраженной дифференциацией почвенного профиля на составляющие их генетические горизонты, причем гумусовый горизонт в большинстве случаев имеет малую мощность.

7. В составе гумуса видное или первое место принадлежит фульвокислотам, относительное количество которых тем больше, чем резче выражен подзолообразовательный процесс. При нарастании дернового процесса увеличивается количество гуминовых веществ.

8. Хотя состав почвенных микроорганизмов изучен слабо, но все же можно сказать, что в подзолистых почвах ведущее место принадлежит грибам.

Ввиду большого разнообразия условий почвообразования в лесолуговой зоне развитие почвообразовательного процесса в почвах может протекать и проявляться самым различным образом, поэтому и отмеченные выше свойства сильно варьируют.

Здесь можно встретить почвы кислые и с нейтральной реакцией, и сильно выщелоченные, и почвы с мощным перегнойным горизонтом, и богатые гумусом, в которых подзолообразовательный процесс совсем почти не выражен, и почвы заболоченные, и т. д.

В этом отношении почвенный покров лесолуговой зоны представляет собой сочетание множества почвенных образований, отличающихся между собой как морфологическими и биохимическими свойствами, так, следовательно, и своим природным плодородием.

Гаркуша, И.Ф. Почвоведение/ И.Ф. Гаркуша.- Л.: Издательство сельскохозяйственной литературы, журналов и плакатов, 1962.- 448 с.

Источник