Полугидроморфные почвы таежно лесной зоны

Вопрос 21. Особенности мелиорации и использования полугидроморфных почв таежно-лесной зоны.

Мелиорация, как составная часть ландшафтного земледелия является наиболее интенсивным средством увеличения природно-ресурсного потенциала и повышения устойчивости агроландшафтов. По методам осуществления мелиорации подразделяют на гидротехнические, агротехнические, лесотехнические, культуртехнические; по объектам – мелиорации болотных и заболоченных, пустынных и полупустынных ландшафтов, овражно-балочных систем, оползневых склонов и др.; по изменению функциональных свойств ландшафтов – водные, химиические, биологические, климатические, рекультивационные.

Мелиоративную систему можно определить как систему, управляющую режимом функционирования современного ландшафта, преобразованного мелиоративными средствами.

Поскольку гидротехнические мелиорации оказывают наиболее сильное влияние на экологическую обстановку и оно распространяется на речной и даже морской бассейн, то размещение и проектирование мелиоративных объектов должно осуществляться с учетом всех природных и других связей на основе долгосрочных крупномасштабных программ. В данном отношении наиболее острой становится проблема поступления солей в ландшафты из нижележащих горизонтов. Сокращение поступления солей должно достигаться комплексом различных мелиораций включающих в себя регулирование вводно-солевого режима путем противофильтрационной защитой канала, снижением мощности грунтовой толщи, затрагиваемой дренажем, оптимизацией использования подземных вод. Огромной проработки требует проблема уменьшения дренажного стока путем оптимизации оросительных норм.

Для таежно-лесной зоны особо остро стоит вопрос комплексной мелиорации и использования осушительных систем, большая часть которых нуждается в реконструкции и проведении работ по конкретному улучшению угодий.

В экологическом аспекте при всех условиях осушения конкретного массива следует учитывать возможный после осушения водный режим прилегающих земель. Более гибкого подхода требует использование комплексных почв. Стремление к выравниванию их плодородия не всегда оправданно. Например: мелиорация комплексов дерново-подзолистых и полугидроморфных почв (слабоглееватых, глееватых, глеевых) часто сопровождается побочными явлениями: возникновением техногенных мозаик в результате планировок, переосушением неоглеенных компонентов, проявлением различных послемелиоративных неоднороднос-тей.

Осушение дренажем вызывает усиление промывного водного режима и, как следствие, проявление подзолообразования (выщелачивания, оподзоливания, элювиально-глеевых процессов, лессиважа) в осушаемых дерново-глеевых почвах и усиление этих процессов в болотно-подзолистых почвах. Это означает повышение кислотности и уменьшение степени насыщенности основаниями вследствие их выноса. Усиливаются процессы вымывания органического вещества, возрастает его дисперстность, повышается доля фульвокислот. В верхних горизонтах вследствие аэрации снижается содержание гумуса. Интенсивность минерализации органического вещества зависит от степени осушения, гранулометрического состава почв и характера их использования. Дренирование само по себе не вызывает конкретных изменений вводно-физических свойств осушаемых почв, особенно тяжелого гранулометрического состава.

Эффективная мелиорация дерново-глеевых и болотно-подзолистых почв тяжелого гранулометрического состава возможна лишь при обязательном сочетании дренажа, регулирования поверхностного стока с системой окультуривания, которая позволяет преодолеть отмеченные негативные процессы и улучшить агрономические свойства почв.

Ориентация на радикальное преобразование почвенного покрова оправдана не ранее, чем будут рассмотрены адаптивные варианты подбора куль-тур и агротехники.

По-прежнему актуальна задача оптимизации использования осушенных торфяно-болотных почв. Чрезмерная интенсификация их использования, особенно под пропашными культу-рами, ведет к быстрой “сработке” торфа и нередко непроизводительному расходу органического вещества.

К их числу относятся контурная обработка почвы, почвоуглубление, глубокое рыхление, окучивание, кротование, мульчирование, регулирование снеготаяния, строительство запруд и другое.

Лесные насаждения, способствующие улучшению микроклимата, снегораспределения, преодолению эрозии, дефляции, улучшению водного режима агроландшафтов, являются неотъемлемой частью земледелия.

Плодородие почв таежной и подтаежной зон лимитируется повышенной кислотностью. Поэтому необходимо чтобы известкование почв велось опережающими темпами по отношению к применению удобрений. В условиях интенсивного земледелия при высокой нагрузке удобрениями, особенно азотными, значительно снижается рН почвы. На части кислых почв с низкой обеспеченностью фосфором целесообразно применение фосфоритной муки.

Вопрос 22. Агроэкологическая оценка С/Х культур по их требованиям к почвенным условиям.

Главными почвенными условиями для нормального роста и развития сх растений явл.

Влагообеспеченность. Отношение растений к влагообеспеченности.

Оптимальная влажность корнеобитаемого слоя почвы, при которой достигается максимальная интенсивность роста растений, изменяется для различных видов в пределах 65-90% наименьшей влагоёмкости (НВ), в частности 75-90% для мног. трав, 65-80% для зерновых, и 70-85 % для овощных. При переувлажнении почв нарушается воздушный режим, накапливаются токсичные продукты анаэробиоза. Устойчивость растений к переувлажнению весьма неодинакова.

Относительная устойчивость растений к затоплению

Кроме этого растения по-разному реагируют на глубину залег. грунтовых вод.

Их влияние может быть положительным, когда речь идёт о «Грунтовом питании» растений пресными водами, особенно проточными, при оптимальной глубине их залегания, и наоборот, растения могут угнетаться в результате заболачивания при близком расположении грунтовых вод или страдать от избытка солей при повышенной минерализации.

Уровень грунтовых вод, при котором растения начинают угнетаться и погибать, называется критическим.Критический уровень грунтовых вод зависит от интенсивности капиллярного поднятия, мощности капиллярной каймы и минерализации воды.

Оптимальная глубина залег. пресных грунтовых вод для различных растений.

В условиях недостаточного увлажнения продуктивность с.х. растений определяется их засухоустойчивостью, т.е. способностью переносить значительное обезвоживание клеток, тканей и органов.

Засухоустойчивость растений при полном прекращении водоснабжения называется выносливостью.Это мера специфической особенности данного вида растений сохранять запасы воды в своих побегах.

Существует много классификаций растений по их отношению к водному режиму.Выдел. следующие основные экологические типы растений: гидрофиты, гигрофиты, мезофиты, ксерофиты.Большинство, использ. в с.х. – мезофиты.

Засух-ть растений может характеризоваться коэ-м транспирации (т.е. кол-во водыв граммах, расходующееся на синтез 1 г сух. ве-ва)

Коэ-т водопотребления – кол-во воды , расходуемое на испарение с поверхности почвы и транспирацию для образования 1 т сух. биомассы.Он сильнее зависит от погодных условий и агротех-х чем К-т транспирации.

Требования растений к физическим условиям почв, их сложению, структурному состоянию.

При оценке требования к мех. составу почв особо учитывают их отношение к скелетности, т.е. наличию механических элементов размером более 1 мм.

Полевые культуры проявляют различное отношение к плотности почвы. Для большинства культур сплошного сева эти значения нах. в пределах 1,1-1,3 г/см 3 для пропашных — в пределах 1,0-1,2 г/см 3 , что соответствует 55-60% общей порозности.Проникновение корней большинства растений в уплотнённые горизонты с объёмной массой 1,4-1,6 г/см 3 затруднено, их развитие угнетается, при более высоких значениях плотности рост корневой систему невозможен.

Для плодовых растений имеет важное значение плотность всего корнеобитаемого слоя до 1,5-2,0 м.

Реакция растений на ограничение мощности корнеобитаемого слоя в связи с близким залеганием плотных пород.

Распространение корней в почвогрунтах зависит от биологических особенностей растений и свойств грунтов.Для каждого растения характерна определённая оптимальная мощность почвогрунта, удовлетворяющая требованиям наивысшей биологической продуктивности посевов.Особо важное значение приобретает оценка мощности рыхлого слоя при закладке многол. Насаждений с учётом климатических условий.

Потребность растений в элементах питания и характер их потребления.Требования растений к мин. Питанию предопределены их генотипическими особенностями. В фитомассе растений обнаруживается практически все известные хим. элементы (15 признанны необход. Для роста и развития: С, О, Н, N, Р, К, Са, Мg, Fe, S, Cu, B, Mn, Zn, Mo).

Значительное влияние на хим. состав растений, помимо генетического фактора, оказывают экологические условия. Избыток тех или иных хим. элементов в окруж. Среде сказывается на хим. составе растений, но оч. по-разному. Одни из них способны накапливать мин. Элементы в больш. Кол-х, другие повышенных концентраций не переносят.

Содержание минеральных ве-в зависит от почвенно-климатических условий, агротехники, удобрений.

Интенсивность усвоения мин. Элементов имеет периодичность и может различатся по фазам роста и развития в несколько раз. Возможности потребления минеральных элементов растениями из почвы связаны с особенностями развития корневых систем, способность извлекать пит. ве-ва из труднодоступных форм ( например гречиха, люпин, донник).

Источник

3. Особенности мелиорации и использования полугидроморфных почв таёжно-лесной зоны

При заболачивании почв грунтовыми водами метод осушения заключается в понижении уровня грунтовых вод при помощи дренажа (открытого и закрытого горизонтального, кротового, щелевого, вертикального). При высоких концентрациях двухвалентноого железа возникает опасность закупорки дрен закрытого дренажа. Для предотвращения этого применяют искусственное увеличение уклона, а при очень высоких концентрациях дрены обкладывают известковыми засыпками, которые создают щелочной барьер для железа. Вертикальный дренаж, применяемый для снижения уровня грунтовых и напорно-грунтовых вод, можно закладывать на мощных торфяниках и легких минеральных почвах, подстилаемых песчаными отложениями. Кротовый дренаж, применяемый в целях удаления избыточной гравитационной влаги за пределы осушаемой территории, закладывают на суглинистых и глинистых почвах при влажности, находящейся в интервале пластичности, причем устойчивость кротовых дрен зависит от водопрочности почвенной структуры.

Так же применяются мероприятия, повышающие эффективность осушительной мелиорации. К ним относятся мероприятия по ускорению поверхностного стока: устройство ложбин, узкозагонная вспашка, бороздование, гребневание, грядование, планировка, профилирование и т.д. Применяют эти мероприятия на глинистых и тяжелосуглинистых почвах с низкой водопроницаемостью. Ложбины — неглубокие очень пологие каналы, на почвах, используемых под луга и пастбища, во избежание эрозии они должны быть засеяны устойчивыми к переувлажнению травами. Гребневание и грядование применяют при возделывании овощных и пропашных культур. Гребни нарезают вдоль уклона. Планировка — выравнивание поверхности, на которой присутствуют микропонижения, профилирование — придание направленного уклона ровным поверхностям.

Для осушаемых почв с оглеенными гризонтами нельзя делать припахивание более 2 — 3 см для увеличения мощности пахотного слоя, т.к. это приводит к резкому ухудшению свойств. Поэтому необходимо сочетать отвальную обработку с безотвальной. К тому же глубокое рыхление повышает эффективность дренажа. Большая часть мелиорируемых земель этой зоны обладает повышенной кислотностью, т.к. осушительный дренаж и внутрипочвенный сток приводят к повышению выноса ионов кальция и магния. Поэтому необходимо их известкование.

Хороший эффект дает возделывание сидератов с последующей запашкой. Севообороты могут быть такими же, как на автоморфных почвах, но с увеличенной долей трав.

12. Агроэкологическая оценка сельскохозяйственных культур по их требованиям к почвенным условиям

Отношение растений к почвенным условиям можно рассматривать с нескольких сторон. У различных растений различный диапазон оптимальной влажности почвы, нижний предел находится на уровне ВЗ, который зависит от плотности почвы. Оптимальная влажность для многолетних трав 75-90%, для зерновых — 65-80%, для овощных — 70-85% (значение тем меньше, чем легче почва). К затоплению неустойчивы люцерна, ячмень, клевер и др., слабоустойчивы — рожь, пшеница, хлопчатник и др., устойчивы — овсяница, рис, груша. Так же растения по-разному относятся к уровню грунтовых вод. Критический уровень грунтовых вод зависит от интенсивности капиллярного поднятия, мощности капиллярной каймы, минерализации вод.

К гранулометрическому составу растения относятся неодинаково, но отношение может меняться в зависимости от зоны, т.к. меняются условия увлажнения, теплообеспеченности и т.д. В среднем, для плодовых насаждений оптимальное содержание физической глины 30-65%, для виноградников — 25-30%. Для большинства культур сплошного сева оптимальная плотность почвы 1,1-1,3 г/см 3 , для пропашных — 1,0-1,2. Для риса необходима высокая уплотненность верхнего слоя.

Отношение растений к сокращению корнеобитаемого слоя в связи с залеганием плотных пород обусловливается мощностью и глубиной корневой системы.

К обеспеченности элементами питания отношение у растений находится в очень широком диапазоне, что зависит от биологического выноса с урожаем. Благоприятный интервал рН так же различен. Наиболее чувствителен к кислотности хлопчатник, люцерна, свекла, капуста (растут при рН 7-8­), чувствительны к повышенной кислотности пшеница, кукуруза, соя, фасоль, подсолнечник, огурцы и т.д. (оптимальный рН 6-7), слабочувствительны рожь, овес, просо, гречиха, томат, морковь и т.д. (оптимальный рН 4,5-7,5). Лен и картофель нуждаются в известковании только на сильнокислых почвах, а люпин, сераделла и чайный куст лучше растут при рН 4,5-5,0.

Так же растения различаются по солеустойчивости (устойчивы — ячмень, сахарная свекла, среднеустойчивы — капуста, картофель, пшеница, рожь, неустойчивы — фасоль, клевер, редис).

Отношение к фитосанитарному состоянию почв обусловливается возможностью повторного возделывания культуры.

Источник

Почвы таежно-лесной зоны

Таежно-лесная зона располагается в области умеренно-холодного климатического пояса России. Она включает большие территории как в европейской, так и в азиатской частях страны. Ее общая площадь — это примерно 1150 млн га. Она с запада широким поясом проходит от границы России до вод Охотского моря на востоке, включая почти всю Карелию, северо-западные и центральные области европейской России, занимает Восточную Сибирь практически полностью, а также и Дальний Восток. Одна треть таежно-лесной зоны принадлежит горным районам.

Климат

Из-за ярко выраженной протяженности пояса климат зоны имеет различия с продвижением на восток. Климатические условия в западных ее регионах мягче, влажность больше, далее на восток происходит увеличение континентальности. При движении на юг становится больше тепла, увеличивается сезон с положительными температурными показателями. Сроки с избыточной влажностью почв в весенний и осенний сезоны становятся короче. Общая сумма осадков, которые выпали в течение года, превышает их испаряемость.

Рельеф

Рельеф на протяжении таежно-лесной зоны очень разный. На европейской территории он равнинный и холмисто-волнистый, большое количество озер занимает значительные территории, есть заболоченные места. В Западной Сибири зона занимает обширную низменность. Области предгорий и горные гряды являются основным рельефом зоны в Восточной Сибири.

Почвообразующие породы

Четвертичные отложения выступают в качестве основных пород, участвующих в процессе почвообразования, принимают участие в процессе как почвообразующие и озерно-ледниковые породы, участвуют и аллювиальные отложения. В областях на западе в создании почвенного покрова в некоторых случаях участвуют лессовидные карбонатные породы, есть суглинки. Завалуненность выступает отличительной чертой, характеризующей особенности пород, участвующих в почвообразовании

Растительность

Растительность, которая получила распространение в таежно-лесной зоне, различна. Преобладающее положение у таежных хвойных лесов, для южной части зоны характерны широколиственные породы деревьев. Лесной покров, моховый на севере, сменяется травянистым на юге. Наряду с различными лесными массивами присутствуют территории с болотной растительностью.

Подзоны

Равнинные области таежно-лесной зоны отличаются различными по климату особенностями, разнообразием растительных сообществ и условиями, в которых происходит формирование почв. Поэтому принято разделять таежно-лесную зону на три подзоны: северную, среднюю и южную тайгу.

Северная тайга как подзона характеризуется редкими еловыми лесами, к деревьям которой примешаны лиственницы, осины и березы. Разнообразные мхи и различные виды лишайников составляют покров леса, кустарники здесь редки. В областях подзоны, расположенных на западе, основная часть лесов представлена сосновыми деревьями. В северной тайге распространение получили глеево-подзолистые и подзолистые почвы.

В средней тайге площади в основном заняты зеленомошными темнохвойными лесами из еловых пород, где травы под деревьями почти полностью нет. Боры-беломошники из сосны занимают места с легкими породами. Здесь лесной покров бывает представлен лишайниковыми. Места, где производилась вырубка деревьев или были лесные пожары, зарастают осиной и березняком. В средней тайге большее распространение получили подзолистые почвы.

Области южной тайги представлены различными смешанными лесами. Здесь произрастают широколиственные деревья и хвойные породы. Лесной покровный слой состоит из растительности мохово-травянистой, иногда лесной покров травянистый. С продвижением далее на восток становиться все меньше широколиственных дуба и ясеня, клена и липы. Идет увеличение количества пород хвойных деревьев, пихты. На территориях, которые были подвержены лесным пожарам, вырастают березняк с осинник. На вырубках также преобладают эти деревья. Почвы, получившие распространение в южной тайге, дерново-подзолистые.

Для Восточной Сибири характерными являются светлохвойные лесные массивы из лиственницы. К светлохвойным породам добавляются на Дальнем Востоке леса из темнохвойных деревьев и леса из широколиственных деревьев.

Почвы

В распространении типов почв на территориях таежно-лесной зоны преобладание за почвами подзолистыми и дерново-подзолистыми. Заметной является доля территорий, занятых болотно-подзолистыми и мерзлотно-таежными типами почв.

В послеледниковом периоде травянистые сообщества в условиях умеренного климата не сразу получили свое распространение. Им предшествовали лесные породы. Создание плодородного слоя перегноя шло очень медленно. Холодный климат и большое количество воды, которая промывала органические вещества разложения хвои и веток вглубь пород, не способствовали этому процессу.

Подзолистые почвы

Продукты распада древесной массы при взаимодействии с минералами осадочных пород, как правило, дают кислую реакцию. Эти процессы ведут к расщеплению органических веществ. И сейчас, когда уже прошли тысячи лет с момента начала формирования почвы, толщина слоя перегноя в условиях естественной среды редко достигают 10 сантиметров.

Под слоем перегноя располагается слой, который имеет светло-серый оттенок – подзол (цвет золы). Это слой с высокой степенью кислотности. Далее – слой вымывания, его цвет коричневый ржавого оттенка. Под этими слоями идут плотные горизонты песка и щебня или глины, их толщина составляет несколько метров.

При сельскохозяйственном использовании подзолистые почвы не могут долго сохранять свои плодородные качества. Для их рационального использования необходимо внесение достаточных количеств минеральных удобрений, органики. Также должно проводится известкование, что положительно сказывается выращивание многих сельскохозяйственных культур, не переносящих почвенную кислотность. При проведении таких агротехнических работ, которые направлены на улучшение качества подзолистых почв, на площадях, занятых в сельском хозяйстве, могут быть получены хорошие урожаи некоторых зерновых, разнообразных овощей и картофеля, льна и многолетних травяных насаждений. Как угодья при сельскохозяйственном использовании земельные участки с такой почвой могут быть лугами и пастбищами.

Дерново-подзолистые почвы

Большая область таежно-лесной зоны занята дерново-подзолистыми почвами. Они содержат больше перегноя, не такие кислые, как подзолистые. Гумусовый слой дерново-подзолистых почв составляет около 20 сантиметров и имеет темно-бурый цвет. Далее располагаются слои бесплодного грунта, который окрашен в белесые цвета.

Дерново-подзолистые почвы являются более плодородными, чем подзолы. Органические элементы и минералы вымываются из верхних слоев в меньшей степени, чем это происходит с подзолистыми почвами. Гумуса в них содержится 3-7%.

В сельском хозяйстве Дерново-подзолистые почвы, как и подзолы, при использовании в сельскохозяйственном обороте требуют проведения ряда работ для улучшения качества. Для рационального ведения хозяйственного использования земель их нужно регулярно удобрять органическими и минеральными веществами, использовать известкование и проведение мероприятий для создания более мощного слоя пахотной земли (по возможности, более 20см). Положительно сказываются посевы многолетних злаковых и трав.

Болотно-подзолистые почвы

Болотно-подзолистые почвы начинают создаваться в местах, где происходит процесс заболачивания территории. Такой тип почв образует небольшие ареалы среди больших распространений подзолистых и дерново-подзолистых почв. Особенной чертой, которая является их отличием, служит наличие торфяного слоя. Он имеет разную мощность и цвет его серо-сизый.

Болотно-подзолистые почвы пригодны для использования в качестве как угодий для сенокоса. Однако, качество такого сена будет невысоким. После осуществления работ по осушению болотных территорий и окультуриванию этих почв, их использование возможно в сельскохозяйственном производстве: выращивание однолетних и многолетних трав, различных овощей, некоторых технических и кормовых культур.

Мерзлотно-таежные почвы

В областях, где распространена многолетняя мерзлота, формируются почвы мерзлотно-таежного типа. Наличие мерзлоты в почвенном грунте существенно препятствует промыванию грунтов водой, в результате чего вынос солей, минералов и органических элементов из почв затруднен.

Глубина мерзлотно-таежных почв составляет не более одного метра. Количество гумуса невелико, его процент содержания 3-10%.

Мерзлотно-таежные почвы стали типичной чертой для областей на Колыме, распространение их характерно и в районах Чукотки. Существуют ареалы образования этих почв в области участков тайги на севере Забайкалья и на территории Якутии, есть их распространение и в средней тайге.

Мерзлотно-таежные почвы малопригодны в сельскохозяйственном отношении. Они почти совсем непроницаемы для воды и бесструктурные по своему составу. Распахивание мерзлотно-таежных почв ведет к их ухудшению.

Источник