Почвы речных пойм и торфяники, их образование, свойства. Использование, мероприятия по повышению плодородия
Часть долины, которая периодически и на более или менее продолжительное время затапливается полыми водами реки, принято называть поймой. Ширина пойм зависит прежде всего от размера реки. Такие крупные многоводные реки, как, например, Волга, Обь, Лена, Амур, Сыр-Дарья, Аму-Дарья, Урал, образуют поймы, ширина которых достигает десятков, иногда и больше километров.
Поймы сложены аллювиальными отложениями, отличаются своеобразным водным режимом и, в зависимости от природных условий каждой местности, покрываются различной растительностью, что приводит к образованию разных почв.
В пределах речных пойм с их повышенным увлажнением на аллювиальных наносах образуется ряд почв, которые в той или иной степени носят отпечаток природных условий их образования. В зависимости от характера водного режима выделяются три группы почв: аллювиальные дерновые, аллювиальные луговые, аллювиальные болотные.
Аллювиальные дерновые почвы образуются в прирусловой части поймы, на повышенных участках центральной поймы под разнотравно-злаковой растительностью с примесью бобовых, реже под тополевыми, вязовыми и дубовыми лесами с травяным покровом в условиях непродолжительного затопления паводковыми водами.
В этой группе почв выделяют типы: аллювиальные дерновые кислые и аллювиальные дерновые насыщенные. Типы в зависимости от местоположения подразделяют на подтипы: слоистые примитивные, слоистые и собственно аллювиальные дерновые, которые могут быть кислыми или насыщенными.
Аллювиальные луговые почвы распространены на тяжелом аллювии плоских равнинных участков, пологих склонов грив центральной поймы под влажной разнотравно-злаковой растительностью или влажными лесами. Увлажнение обусловлено паводковыми водами и близостью грунтовых вод.
Аллювиальные луговые почвы подразделяются на типы: кислые, насыщенные, карбонатные и пустынно-луговые. Переходное положение между луговыми и болотными почвами занимают аллювиальные лугово-болотные почвы пойм лесостепи, степи и сухостепной зоны.
Аллювиальные болотные почвы развиваются в притеррасной пойме, старицах, глубоких понижениях на тяжелом аллювии под болотной травянистой (иногда с кустарниками) растительностью в условиях постоянного переувлажнения паводковыми, грунтовыми и склоновыми (делювиальными) водами. Они относятся к почвам низинных болот. Типы аллювиальных болотных почв: аллювиальные болотные иловато-перегнойно-глеевые и иловато-торфяные.[1]
Пойменные почвы являются зональными образованиями. И чем реже заливается долина, чем меньше степень интенсивности речных наносов и меньше продолжительность затопления, тем зональные особенности больше сказываются на характере почвообразования.
Почвы речных пойм образуются в условиях систематической влагозарядки, что способствует развитию луговой растительности с ее высокими кормовыми достоинствами.
Несмотря на сильное периодическое увлажнение, болотный процесс в поймах имеет ограниченное распространение. Это объясняется, прежде всего, тем, что аллювий поймы обладает значительной водопроницаемостью, а вода обогащает почву достаточным количеством кислорода, препятствующего заболачиванию.
По степени выраженности болотного процесса, накопления торфяной массы, ее характера, а также по степени оглеения среди болотных почв выделяются: торфяно-болотные почвы (которые и составляют основную их территорию); торфяно-глеевые почвы; торфянисто-иловато-болотные почвы и болотно-луговые дерновые почвы.
Торфяно-болотные почвы (или торфяники) – это почвы, где мощный – иногда не сколько метров мощности – торфяной горизонт непосредственно залегает на минеральном грунте, местами слабо задетом процессом оглеения.
Из физических свойств болотных почв заслуживает также внимания изменение их объема. Чем выше степень разложения торфяной массы, тем больше изменяется их объем.
Водопроницаемость торфяно-болотной почвы слабая; она заметна лишь в слаборазложившихся торфяных образованиях, но в хорошо разложившемся торфе почти равняется нулю. В противоположность этому испаряющая способность торфяно-болотной почвы очень большая. Она испаряет значительно больше воды, чем свободная водная поверхность, особенно сильно протекает испарение с поверхности сфагнумового болота.
Торфяная масса отличается также ничтожной теплопроводностью, в связи с чем такие почвы замерзают на небольшую глубину, а весной оттаивают очень медленно.[2]
Сельскохозяйственное значение пойменных почв и их использование.Вследствие исключительно благоприятных условий водного режима, суглинистого и супесчаного механического состава, хорошей аэрации, большого количества перегноя и элементов пищи, в том числе и воднорастворимых, почвы речных пойм очень ценны для возделывания кормовых культур, картофеля, овощей и бахчевых культур.
Луговые угодья центральной поймы, отличающиеся весьма высоким плодородием, могут давать два укоса злаково-бобовых трав. Сравнительно большой продуктивностью отличаются луга зернистой поймы, где содержание легкорастворимых питательных веществ очень большое.
При окультуривании пойменных почв и рациональной их обработке они способны давать очень высокие урожаи сельскохозяйственных культур и поэтому являются крупным и еще мало использованными резервами для расширения посевных площадей.
Луговые почвы центральной поймы нуждаются в регулировании пастьбы скота, так как в результате перегрузки вытаптывается трава, появляются кочки, ценные в кормовом отношении злаковые травы и бобовые деградируют и уступают место осокам. Необходимо поэтому установить загонную систему выпаса, запретить пастьбу сразу же после спада паводковых вод, уничтожать кочки и малоценные растения, очищать территорию от пней и кустарников, организовать подсев смеси ценных кормовых трав и практиковать подкормку их органическими и минеральными удобрениями.
Стихийные половодья в пределах речных пойм иногда играют отрицательную роль. Мощный поток откладывает на уже окультуренных почвах свежий песчаный аллювий или размывает почвы, что ухудшает их плодородие. С помощью гидротехнических сооружений, обвалования отдельных участков поймы, лесонасаждений или созданием каналов, отводящих избытки паводковых вод, можно регулировать режим таких пойменных участков в интересах сельского хозяйства.
Заболоченные понижения центральной поймы, и особенно притеррасная пойма с ее торфяно-болотными почвами, нуждаются в мелиорации. Путем отвода избытка почвенно-грунтовых вод, обработки и частичной минерализации накопившихся веками органических веществ эти почвы можно превратить в высоко производительные земельные угодья и выращивать на них корне клубнеплоды, кукурузу, сеяные травы, картофель, овоще-бахчевые и другие культуры.
Отдельные участки торфяно-болотных почв с мощным слоем торфа можно использовать в качестве источника ценных органических удобрений, в которых особенно нуждаются песчаные почвы прирусловой поймы и песчаные террасы речных долин.
Таким образом, при разумном сочетании агротехнических, агромелиоративных и гидротехнических мероприятий обширные территории речных пойм и торфяников можно превратить в культурные высокопродуктивные земельные угодья.
Источник
Пойменные почвы условия залегания. Генезис, характеристика, классификация почв. Материалы почвенных исследований и их использование
Разнообразие аллювиальных почв во многом определяется степенью и характером проявления в профиле почв дополнительного увлажнения, которое зависит от характера мезо- и микрорельефа. В зависимости от увлажнения отмечается трансформация органогенного горизонта. При максимальной степени увлажнения формируются иловато-гумусовые глеевые почвы (4 ) и иловато-перегнойные глеевые почвы (5 ). Минимальная степень увлажнения (в глееватых почвах 6 ) практически не сказывается на характере гумусового горизонта.
Аллювиальные гумусовые почвы в пределах поймы занимают хорошо дренируемые позиции. На менее дренируемых позициях формируются их глееватые и глеевые аналоги. По замкнутым, бессточным понижениям обычно распространены аллювиальные болотные почвы.
Использование и ограничения. Аллювиальные гумусовые почвы пойм небольших рек используются, как правило, под сенокосы и пастбища (7 ). На поймах крупных рек в большинстве случаев выращиваются овощи. В зависимости от режима реки может возникнуть необходимость гидротехнической мелиорации – сооружения дамб, ограждающих поля от сильных паводков. Очень часто аллювиальные гумусовые почвы орошаются без значительных негативных последствий. На почвах легкого гранулометрического состава, в связи большой их сенсорностью, антропогенное воздействие следует максимально ограничивать.
АЛЛЮВИАЛЬНЫЕ ТЕМНОГУМУСОВЫЕ
AU – C(са)
Диагностика. Профиль состоит из относительно мощного (до 50 см и более) комковато-зернистого темногумусового горизонта. Структура хорошо оформленная, водопрочная, заметны признаки переработки массы горизонта почвенными животными (8, 9 ).
Физические свойства. Аллювиальные темногумусовые почвы могут быть различного гранулометрического состава. Большинство почв характеризуются высокой водопроницаемостью и аэрацией, преобладанием нисходящих токов влаги. Однако солонцеватые и слитизированные подтипы характеризуются вязкой верхней частью профиля, плохо водопроницаемой во влажном состоянии, при высыхании образуются трещины; отличается плотностью, твердостью, низкой внутриагрегатной пористостью.
Химические свойства. Содержание гумуса высокое 4–9% (до 12%) и убывает вниз по профилю постепенно: на глубине 100 см еще содержится 1–1,5% гумуса. В составе гумуса преобладают гуминовые кислоты, связанные с кальцием. Почвы имеют высокую емкость поглощения (около 30 мг-экв/100 г почвы), поглощающий комплекс насыщен основаниями, реакция среды нейтральная или слабощелочная (рН > 6). В горизонте, переходном от гумусового к материнской породе, часто содержатся карбонаты, не имеющие в большинстве случаев морфологического выражения.
Солонцеватые подтипы отличаются щелочной реакцией, потечностью гумуса и присутствием обменного натрия в поглощающем комплексе.
Область распространения и варианты. Аллювиальные темногумусовые почвы формируются под луговыми ассоциациями на относительно повышенных, кратковременно затопляемых участках центральной поймы рек степной, лесостепной и юга таежно-лесной зоны.
Большое влияние на характер распространения и свойства почв оказывают грунтовые воды. Так, при добавочном грунтовом увлажнении формируются глееватые подтипы аллювиальных темногумусовых почв. На юге лесной зоны описываемые почвы формируются только при воздействии жестких грунтовых вод. В степной зоне с минерализованными грунтовыми водами связано формирование солонцеватых подтипов (10 ).
Место в составе почвенного покрова. Положение аллювиальных темногумусовых почв в степной и сухостепной зонах сказывается не только на характере гумусового горизонта, но проявляется и в почвенном покрове пойм. Так, здесь нередки случаи присутствия солонцеватых, засоленных, слитизированных и др. подтипов аллювиальных темногумусовых почв, связанных с процессами, протекающими в почвах сопредельных плакорных территорий.
Использование и ограничения. Поскольку степень распаханности почв плакорных территорий самая высокая в стране, то земли с аллювиальными темногумусовыми почвами используют преимущественно под сенокосы и пастбища. При этом на почвах легкого гранулометрического состава должны быть минимальные антропогенные нагрузки для предотвращения дефляции.
АЛЛЮВИАЛЬНЫЕ ТОРФЯНО-ГЛЕЕВЫЕ
T – G — CG
Диагностика. Почвы диагностируются по наличию торфяного и глеевого горизонтов. Органический материал торфяного горизонта обычно хорошо разложен, имеет темно-бурый или черный цвет, характерны ржавые примазки и пятна гидроксидов железа. (11 ). Горизонт часто содержит прослойки мелкозема тяжелого гранулометрического состава или в целом заилен; в нижней части может иметь относительно тонкую (меньше 10 см) прослойку перегнойного материала. За счет заиливания торфяная масса высокозольная (иногда более 30%), при высыхании нередко приобретает комковатую структуру. Ниже следует глеевый горизонт, прокрашенный потечным гумусовым веществом, сменяющийся слоистым оглеенным аллювием ( 12, 13 ) . В профиле могут присутствовать оруденелые или мергелистые прослойки.
Существующая систематика пойменных почв разработана Г.В. Добровольским.
В поймах выделено три группы аллювиальных почв:
Аллювиальные дерновые почвы . Почвы этой группы формируются в условиях кратковременного увлажнения паводковыми водами в прирусловой части поймы. Они имеют легкий гранулометрический состав, часто слоистое строение. Почвы не переувлажнены, следы оглеения отсутствуют. В меженные периоды грунтовые воды не оказывают влияние на почвообразование.
Профиль аллювиальных дерновых почв состоит из следующих горизонтов:
Ад – слабоуплотненная дернина, мощность до 5 см;
А – гумусовый горизонт с непрочнокомковатой структурой или бесструктурный, мощность от 5 до 40 см;
В – переходный горизонт, без признаков элювиального процесса, слоистый;
С – аллювий песчаный или супесчаный.
В этой группе выделено три типа почв, которые имеют определенное зональное положение: аллювиальные дерновые кислые, аллювиальные дерновые насыщенные, аллювиальные дерновые карбонатные (опустынивающиеся).
Аллювиальные дерновые кислые преимущественно распространены в таежно-лесной зоне. Содержание гумуса в гумусовом горизонте – 1-3%, иногда больше 5%. В составе гумуса преобладают фульвокислоты. ЕКО – 7-15 мг×экв/100 г. В составе поглощенных катионов: Са2+, Мg2+, Н+, А13+. Реакция среды от кислой до слабокислой (рНКС1 = 4-5).
В типе выделяют четыре подтипа: примитивные, слоистые, собственно аллювиальные, оподзоленные и два рода: обычные и галечниковые. На виды разделяются по мощности гумусового горизонта – укороченные ( 5%).
Аллювиальные дерновые насыщенные распространены в лесостепной и степной зоне, преимущественно в прирусловой пойме. В лесной зоне встречаются в регионах с карбонатными породами. Они имеют более высокое содержание гумуса (до 10%), в составе гумуса преобладают гуминовые кислоты, в составе поглощенных катионов — Са2+ и Мg2+ (>90%).
В типе выделяют 4 подтипа, слоистые примитивные, слоистые, собственно аллювиальные насыщенные, насыщенные остепняющиеся и пять родов обычные, солонцеватые, засоленные, слоистые, галечниковые. На виды подразделяющиеся по мощности гумусового слоя – сверхмощные (>120 см), мощные (80-120 см), среднемощные (40-80 см), маломощные (20-40 см) и укороченные ( 9%).
Аллювиальные дерновые карбонатные (опустынивающиеся) формируются в полупустынной и пустынной зоне. Мощность гумусового горизонта до 20 см. Содержание гумуса обычно менее 1-2%. В любой части профиля могут обнаруживаться соли. Реакция среды щелочная. Карбонаты содержатся с поверхности и по всему профилю. Разделение на подтипы и роды аналогично аллювиальным дерновым насыщенным; на виды – по степени засоления и солонцеватости.
Аллювиальные луговые почвы . Почвы этой группы формируются преимущественно в центральной пойме, при атмосферно-грунтовом водном питании в меженный период, под разнотравно-злаковой луговой растительностью с мощной корневой системой. Большая роль в формировании этих почв принадлежит обогащенным органическим вещества и биогенной аккумуляции веществ в верхних горизонтах почв.
Профиль аллювиальных луговых почв состоит из следующих горизонтов:
Ад – плотная дернина, мощность до 5 см;
А – гумусовый горизонт, суглинистый или глинистый, с зернистой структурой, иногда слабо оглеен, мощность от 30 до 100 см и более;
В – переходный горизонт с пятнами оглеения;
G или Вg – глеевый горизонт разной степени оглеения;
С g – слоистый аллювий, обычно оглеен.
В этой группе почв выделяются четыре типа: кислые, насыщенные, карбонатные и лугово-болотные – в соответствии с зональным положением и свойствами.
Аллювиальные луговые кислые формируются в таежно-лесной зоне. Мощность гумусового слоя – 30-50 см. Содержание гумуса – от 4 до 12%. В составе гумуса преобладают фульвокислоты ЕКО – 20-30 мг×экв/100 г. В составе ППК – поглощенные Са2+, Мg2+, H+ и А13+. Реакция среды кислая и слабокислая (рНКС1 = 4-5).
Разделение на подтипы, роды и виды аналогично аллювиальным дерновым кислым (Исключения не выделяется подтип оподзоленные и род галечниковые, выделяется род – ожелезненные).
Аллювиальные луговые насыщенные почвы формируются преимущественно в лесостепной и степной зонах, но встречаются и в таежно-лесной, в районах с широким распространением карбонатных пород. Мощность гумусового горизонта достигает 100 см и более. Содержание гумуса в верхней части профиля – 4-14%. ЕКО – 30-60 мг×экв/100 г. ППК насыщен основаниями. Реакция среды нейтральная и близкая к нейтральной (рH > 6).
Разделение на подтипы, роды и виды аналогично аллювиальным дерновым насыщенным. (Исключения: не выделяется подтип остепняющиеся и выделяется подтип – темноцветные, формирующиеся в понижениях и имеющие признаки оглеения по всему профилю).
Аллювиальные луговые карбонатные почвыформируются в полупустынной и пустынной зонах. Характеризуются карбонатностью всего профиля и наличием признаков оглеения в средней и нижней частях профиля. Мощность гумусового горизонта – в пределах 20 см, содержание гумуса – 1-2%.
Разделение на подтипы, роды и виды аналогично аллювиальным дерновым карбонатным.
Аллювиальные лугово-болотные почвы формируются при длительном поверхностном и постоянном грунтовом переувлажнении. Они являются переходными между аллювиальными луговыми и аллювиальными болотными почвами. С поверхности выделяется оторфованный гумусовый оглеенный горизонт, затем – переходный гумусированный оглеенный и лежащие под ним минеральные глеевые горизонты.
Аллювиальные болотные почвы . Почвы этой группы формируются в притеррасной пойме, при постоянном переувлажнении, в подзоне южной тайги и лесостепи – под осоково-тростниковой растительностью с примесью крупного разнотравья и зарослями черной ольхи. Разделяются на два типа: иловато-перегнойно-глеевые и иловато-торфяные. Почвы всегда сильно заилены, профиль типичен для болотных: АоТ – (Т) – G. Аллювиальные болотные торфяные и торфяно-глеевые почвы относятся к низинному эутотрофному типу. Они имеют повышенную зольность, близкую к нейтральной реакцию среды, повышенное содержание оснований и элементов питания для растений.
Основы учения о почвообразовании в поймах разработал В. Р. Вильяме. В дальнейшем большое внимание изучению почв в поймах уделяли С. С. Соболев, В. И. Шраг, И. И. Плюснин, Г. В. Добровольский и др.
В поймах рек в зависимости от характера водного режима и связанных с ним процессов между почвами и растительностью выделяют три группы почв: аллювиальные дерновые, аллювиальные луговые, аллювиальные болотные.
Аллювиальные дерновые почвы. Эти почвы формируются в прирусловой части поймы, на повышенных участках центральной поймы под разнотравно-злаковой растительностью с примесью бобовых, реже под тополевыми, вязовыми и дубовыми лесами с травяным покровом в условиях непродолжительного затопления паводковыми водами. В этой группе почв выделяют типы: аллювиальные дерновые кислые и аллювиальные дерновые насыщенные. Типы в зависимости от местоположения подразделяют на подтипы: слоистые примитивные, слоистые и собственно аллювиальные дерновые, которые могут быть кислыми или насыщенными. В таежной зоне встречаются аллювиальные дерновые оподзоленные, а в лесостепи и степи — аллювиальные дерновые насыщенные остепняющиеся почвы.
Аллювиальные дерновые слоистые примитивные почвы образуются на прирусловых валах и грядах. Они имеют отчетливый слоистый профиль, слаборазвитый гумусовый горизонт мощностью до 15 см (содержание гумуса менее 2 %), легкий гранулометрический состав, отличаются бесструктурностью.
Аллювиальные дерновые слоистые почвы развиты на пониженных участках прирусловой поймы. Их профиль состоит из следующих горизонтов: А д — А 1 — В — CD. А д — слабоуплотненная маломощная дернина, землистая. А 1 — гумусовый горизонт серого цвета, легкого гранулометрического состава, слоистый (песчаные, супесчаные и редко легкосуглинистые слои аллювия мощностью 1. 10см), со слабовыраженной комковатой структурой; переход постепенный. В — переходный горизонт, слоистый, без признаков иллювиального процесса, слабогумусированный. CD — аллювий различного гранулометрического состава, яснослоистый.
Собственно аллювиальные дерновые почвы занимают повышенные участки центральной поймы. Почвы характеризуются отсутствием или слабовыраженной слоистостью профиля, мощным (20. 30 см, иногда до 60 см) гумусовым горизонтом А 1 комковато-зернистой структуры, темно-серого цвета, бурым горизонтом В, чаще комковатой структуры, различного гранулометрического состава.
Аллювиальные дерновые кислые почвы имеют кислую реакцию (рН водн 6), полной насыщенностью основаниями (90 % емкости поглощения). Количество гумуса колеблется от 1. 2 % в примитивных почвах до 5. 10% в собственно аллювиальных дерновых почвах. В составе гумуса кислых почв проявляется незначительное преобладание гуминовых кислот над фульвокислотами.
Кислые почвы разделяют на роды: обычные и галечниковые. Среди насыщенных почв выделяют роды: обычные, солонцеватые, засоленные, слитые, галечниковые. На виды почвы подразделяют по мощности гумусового горизонта и по содержанию гумуса. По мощности гумусового горизонта почвы бывают маломощные укороченные (менее 20 см), маломощные (20. 40 см), среднемощные (40. 80 см), мощные (80. 120 см) и сверхмощные (более 120 см). По содержанию гумуса выделяют микрогумусные (менее 2 %), слабогумусные (2. 4 %), малогумусные (4. 7 %), среднегумусные (7. 9 %) и высокогумусные (более 9 %) почвы. Средне-мощные, мощные, сверхмощные почвы встречаются только среди насыщенных собственно дерновых почв.
Аллювиальные луговые почвы. Эти почвы распространены на тяжелом аллювии плоских равнинных участков, пологих склонов грив центральной поймы под влажной разнотравно-злаковой растительностью или влажными лесами. Увлажнение обусловлено паводковыми водами и близостью грунтовых вод (до 2 м).
Аллювиальные луговые почвы подразделяют на типы: кислые, насыщенные, карбонатные и пустынно-луговые. Переходное положение между луговыми и болотными почвами занимают аллювиальные лугово-болотные почвы пойм лесостепи, степи и сухо-степной зоны.
Аллювиальные луговые кислые почвы (рис., а) подразделяют на подтипы: слоистые примитивные, слоистые и собственно аллювиальные луговые кислые. Основные роды: обычные и ожелезненные. Эти почвы встречаются в поймах таежно-лесной зоны. Они имеют следующее морфологическое строение: А д — дернина мощностью до 5 см, буровато-темно-серая, плотная, пронизана корнями растений; А 1 -гумусовый горизонт мощностью от 10. 20 до 40. 50 см, темно-бурый или буровато-темно-серый, зернистый или комковато-зернистый, иногда слоистый, тяжелосуглинистый или глинистый, уплотненный, с ржаво-бурыми прожилками и пятнами; переход постепенный; B lg — переходный гумусовый горизонт буро-серого цвета, тяжелосуглинистый или глинистый, с редкими сизоватыми пятнами оглеения и ожелезнения, ореховато-зернистый; переход постепенный; B 2g — буроватый с сизыми пятнами или буровато-голубовато-сизый, чаще суглинистый, бесструктурный или ореховато-призматический, редко слоистый; CD g — слоистый оглеенный аллювий, иногда с прослойками торфа. В подтипе луговых слоистых примитивных почв профиль слоистый, с маломощным гумусовым горизонтом ( 5 %) почвы.
Аллювиальные луговые насыщенные почвы распространены в поймах лесостепной, степной и сухостепной зон, иногда в таежно-лесной зоне на карбонатных породах. В них выделяются подтипы: насыщенные слоистые примитивные, насыщенные слоистые, собственно аллювиальные луговые насыщенные, насыщенные темноцветные. В отличие от кислых луговых почв аллювиальные луговые насыщенные почвы имеют более слабое оглеение, в нижних горизонтах могут вскипать. У луговых насыщенных темноцветных почв профиль до 60 см и глубже, гумусированный, оглеенность в нижней части весьма слабая. Гумуса в этих почвах содержится до 10. 14 % при преобладании гуминовых кислот над фульвокислотами, которые связаны с кальцием. Почвы насыщены основаниями и имеют реакцию, близкую к нейтральной (рН
Источник