Бурые почвы полупустынной зоны
Полупустынная зона по совокупности природных условий является переходной от сухостепной зоны к пустынной. Зональный тип почв — бурые полупустынные.
Зона распространена южнее зоны сухих степей на северных побережьях Каспийского и Аральского морей.
Природные условия почвообразования и генезис
Климат
Климат зоны сильноконтинентальный, сухой. Количество осадков 125-255 мм с максимумом в мае-июне. Испаряемость 700-900 мм. В результате в почве создается резкий дефицит влаги.
Зима короткая, суровая, малоснежная, с сильными ветрами. Высота снегового покрова 10-20, реже — 30 см. Весна короткая, лето длинное, жаркое и сухое. Среднегодовая температура 6-7 ˚С. Длина вегетационного периода составляет 176-212 дней.
Рельеф и почвообразующие породы
В полупустынной зоне они неоднородны. В Прикаспийской низменности в условиях равнинно-слабоволнистого рельефа распространены лёссовидные суглинки.
Перекрывающие морские отложения Каспийской трансгрессии («шоколадную» глину), аллювиально-озерные засоленные песчано-глинистые отложения.
На склонах сопок и невысоких гор почвообразующие породы представлены скелетными маломощными карбонатными суглинками, имеющими большую мощность по межсопочным долинам.
Древние речные долины сложены пролювиально-аллювиальными отложениями, различными по гранулометрическому составу и засолению.
Грунтовые воды в зоне залегают глубоко и, как правило, не влияют на образование бурых полупустынных почв.
Растительность
В зоне она сильно изрежена. Проективное покрытие не превышает 30-40 % (местами 20-30 %). Почвы сформировались под типчаково-полынными ассоциациями с примесью эфемеров и эфемероидов.
В составе травостоя много различных видов полыней, прутняка, камфоросмы, биюргуна, ромашника. При изреживании травостоя на поверхности почв развиваются лишайники и синезеленые водоросли.
Древесная растительность представлена зарослями джузгуна и тамарикса. По поймам рек встречаются тополь, осина, береза.
Растительность засоленных лугов и солончаков представлена различными видами солянок.
Генезис бурых полупустынных почв проходил при значительном ослаблении дернового и элювиального процессов почвообразования, под воздействием разной степени процессов осо-лонцевания и коркообразования. Солонцеватость бурых полупустынных почв — зональный признак.
Ослабление дернового процесса почвообразования обусловлено низкой интенсивностью биологического круговорота, малой продуктивностью растительности.
Ежегодный опад при общей биомассе около 10т/га не превышает 0,4-0,5т/га. Основная масса опада представлена корневыми остатками. В биологический круговорот вовлекается около 70 кг/га азота и 300 кг/га зольных элементов.
Господство аэробных условий способствует быстрой минерализации органического вещества, в процессе которой накапливается большое количество зольных элементов.
В том числе щелочных металлов. Щелочные соли натрия не вымываются из гумусовых горизонтов; натрий внедряется в ППК, обусловливая развитие элементов солонцового процесса.
Непромывной тип водного режима обусловливает слабую вы-щелоченность бурых полупустынных почв от карбонатов, легкорастворимых солей и гипса.
Строение профиля и классификация
Строение профиля
Оно у бурых полупустынных почв характеризуется наличием гумусово-элювиального горизонта Ai мощностью 10-15 см, серовато-бурого цвета, рыхлого сложения, со слоеватой структурой. На поверхности отслаивается тонкая (2-4 см) корочка.
Ниже выделяется гумусово-иллювиальный горизонт Bi мощностью 20-25 см, более темной буровато-коричневой окраски, уплотненный или плотный, комковатой, глыбистой или комковато-призмовидной структуры, вскипающий от соляной кислоты.
Глубже залегает иллювиально-карбонатный (Вк) горизонт, желто-бурый, с белесыми пятнами карбонатов. Максимальное скопление карбонатов прослеживается на глубине от 30 до 80 см.
Ниже следует горизонт Cs с выделением гипса (не во всех почвах) и еще глубже материнская порода (С) карбонатная, часто засоленная и гипсоносная.
Классификация
Она основана на степени выраженности в бурых полупустынных почвах дернового и элювиального процессов по содержанию в них гумуса и выщелоченности профиля от легкорастворимых солей. По этим признакам в типе бурых полупустынных почв выделены три подтипа; на территории России распространены два из них.
Бурые полупустынные типичные с содержанием гумуса 1,5-2,0 %, по фациальной принадлежности кратковременно промерзающие (прикаспийские).
Бурые полупустынные светлые с содержанием гумуса 1,0-1,5 %, теплые промерзающие (казахстанские).
Бурые полупустынные безгипсовые умеренно теплые, длительно промерзающие (центральноазиатские), встречающиеся в межгорных котловинах Южной Тувы.
В подтипах бурых полупустынных почв выделены роды: обычные, слабодифференцированные (песчаные, супесчаные), солонцеватые, солончаковатые, гипсоносные.
Виды выделяются по степени солонцеватости, глубине, типу и степени засоления. По гранулометрическому составу наряду с суглинистыми распространены песчаные и супесчаные разновидности.
Почвенный покров зоны комплексный. Кроме бурых полупустынных почв основными компонентами комплексов являются солонцеватые почвы, солонцы и лугово-бурые почвы.
Состав и свойства
Для профиля бурых полупустынных почв характерна четкая элювиально-иллювиальная дифференциация. Верхние горизонты (А1) обеднены илистыми частицами, полуторными оксидами (Fe2О3, A12О3).
Максимальное количество которых обнаруживается в гумусово-иллювиальных горизонтах. Почвы характеризуются малой мощностью гумусового горизонта и низким содержанием гумуса, которое постепенно с глубиной снижается (рис. 17).
Общие запасы гумуса составляют на легких почвах 30-40 т/га и более, на тяжелых – 70-100 т/га. В составе гумуса преобладают фульвокислоты, содержание которых увеличивается с усилением солонцеватости. Гумус обогащен азотом (С: N = 7 — 9).
Общее содержание азота в верхнем горизонте колеблется от 0,11 до 0,18 %, фосфора — 0,06-0,2, калия— 1,5-2%. Почвы слабо обеспечены подвижным фосфором (не более 100 мг/кг почвы), достаточно хорошо подвижным калием (более 200 мг/кг почвы).
Емкость поглощения в суглинистых почвах составляет около 20, в супесчаных —7-13мг-экв/100 г почвы. Максимальная ее величина наблюдается в гумусово-иллювиальных горизонтах.
В составе обменных оснований преобладают Са 2+ и Mg 2 , на обменно-поглощенный Na + приходится 5-14% емкости поглощения. Реакция (рНн2о) слабощелочная, с глубиной увеличивается. Многие из бурых полупустынных почв содержат гипс и легкорастворимые соли (1,5-3 % в нижней части профиля).
Бурые полупустынные почвы бесструктурны; горизонты В отличаются высокой плотностью, низкой водопроницаемостью. Водно-физические свойства неблагоприятны. Почвы малоплодородные, а дефицит влаги еще более снижает их агрономическую ценность.
Сельскохозяйственное использование
Использование почв осложнено резкой засушливостью климата, низким плодородием почв, опасностью проявления дефляции на значительных площадях, особенно почв с легким гранулометрическим составом.
Наиболее пригодны для земледелия бурые полупустынные несолонцеватые или слабосолонцеватые незаселенные почвы.
Лучшими из них являются лугово-бурые, формирующиеся по пониженным элементам рельефа. На них без полива, используя близость уровня грунтовых вод, в траншеях можно возделывать овощные и бахчевые культуры. Однако на большей части зоны земледелие без орошения невозможно.
Тепловые ресурсы зоны при орошении позволяют возделывать большой набор ценных культур (зерновые, бахчевые, овощные, плодовые).
При орошении кроме получения устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур необходимо решать задачи по повышению и сохранению почвенного плодородия (внесение удобрений, внедрение приемов, предотвращающих вторичное засоление и осолонцевание почв).
В зоне широко развито пастбищное животноводство, преимущественно овцеводство. При развитии этой отрасли необходимо предусматривать мероприятия по защите почв от дефляции, а для повышения продуктивности пастбищ — использование лиманного орошения.
Контрольные вопросы и задания
- Укажите особенности природных условий почвообразования в полупустынной зоне.
- Какие процессы почвообразования участвуют в генезисе бурых полупустынных почв?
- Какие свойства характерны для бурых полупустынных почв?
- В чем состоят особенности сельскохозяйственного использования полупустынных почв?
- Какие поставлены задачи по охране почв в полупустынной зоне?
Источник
Агрономическая оценка и сельскохозяйственное использование почв степной, полупустынной и пустынной зоны
Лекция № 6
1.Условия почвообразования и генезис каштановых и бурых почв
2. Лугово-каштановые почвы.
3. Особенности с/х использования и приемы окультуривания почв зоны сухих степей.
4. Агрономическая оценка почв пустынной зоны.
5. Почвы горных областей.
1. Зона сухих и полупустынных степей тянется узкой полосой от берегов Дуная до степной части Украины, включает часть Ставропольского края, Поволжье, юг Западной Сибири, Минуссинскую степь.
Общая площадь зоны свыше 100 млн. га (12,8% почв РФ), из которых 43,2 млн га– каштановые почвы (4,8%); бурые почвы – 46 млн га.
В зоне 1/3 почвенного покрова занята солонцами, солончаками и их комплексами.
Климат зоны континентальный, засушливый, жаркий, в течении года выпадает около 180-300 мм осадков, большая часть осенью, зимой и весной.
Летние осадки выпадают в виде ливней, быстро испаряются.
Снежный покров имеет небольшую мощность – 10-15 см. Дуют сильные ветры, снег часто сдувается в низины. Снег тает быстро, почва промачивается на незначительную глубину, происходит сильное испарение. Характерен выпотной тип водного режима и наблюдается резкая смена суточных температур.
Рельеф зоны неоднороден. В Ставропольском крае и Прикаспийской низменности преобладают равнины с характерными микропонижениями глубиной 40-100 см, которые называются подами. В Прикаспийской низменности характерными являются морские и древнеаллювиальные отложения. Особенностью этих пород является их карбонатность и часто засоленность.
Растительность зоны характеризуется наличием полынно-типчаковых ассоциаций с участием ксерофитов (растения, имеющие короткий вегетационный период, которые хорошо переносят недостаток влаги). Характерною особенностью растительности является то, что она покрывает 40-50% поверхности почвы. Урожай естественных трав составляет 8-10 ц/га сухой массы и 30-40 ц/га – корневой системы. В засушливых условиях происходит усиленная минерализация гумуса и органического вещества, что приводит к незначительному накопления гумуса. Отсюда особенностью почвообразования зоны являются слабо выраженные процессы образования гумуса и перераспределения по профилю водорастворимых солей.
Свойства каштановых почв зависят от подтипа почв и вида. Темно-каштановые характеризуются большим содержанием гумуса, более мощным гумусовым профилем. В профиле отсутствует перераспределение кремнезема и илистых частиц. В темно-каштановых почвах содержание валового N 0,25-0,30%, Р 0,5-0,6%; К 1,5-2,0%.
Светло-каштановые почвы залегают в основном на засоленных материнских породах, что часто вызывает их солончаковатость.
Бурые почвы формируются в южной части зоны в более засушливых условиях с бедной растительностью и сильной насыщенностью материнской породы минеральными солями. Они по своим свойствам близки к светло-каштановым почвам, но отличаются по следующим признакам:
1) МГГ не превышает 10-15 см; окраска бурая, но гумусовый горизонт осветлен, а горизонт В более темный, вскипают с поверхности.
2) Гипс и легкорастворимые соли залегают выше.
3) Содержание гумуса, как правило, не превышает 2%.
4) Чаще всего бурые почвы бывают солонцеватыми, емкость поглощения в горизонте В около 12-18 мг-экв / 100г почвы.
2. Лугово-каштановые почвы встречаются среди каштановых почв в подах (понижениях), надпойменных террасах, в местах с повышенным увлажнением за счет скопления атмосферных вод.
Растительный покров этих участков более развит, что способствует большему накоплению гумуса до 4-6% с преобладанием гуминовых кислот. В переходном горизонте В1 наблюдаются затеки гумуса и гумусовая пленка на гранях структурных отдельностей. МГГ больше, соли залегают глубже.
Подтипы:
1) Луговато-каштановые – 4 -7% гумуса;
2) Лугово-каштановые – 3-6% гумуса.
Виды:
2) Светлые – 
В северной и центральной частях зоны на темно-каштановых и каштановых почвах, характеризующихся более высоким природным плодородием, возделываются лучшие сорта твердой пшеницы, а также кукуруза, просо, подсолнечник, бахчевые и другие культуры.
Светло-каштановые почвы вследствие неблагоприятного водного режима могут быть использованы под земледелие только при орошении или выборочно при интенсивном снегозадержании и применении других приемов, направленных на накопление и бережное использование влаги. На светло-каштановых почвах без орошения получают невысокие и неустойчивые урожаи.
В связи с широким распространением каштановых почв легкого механического состава первостепенное значение имеет борьба с ветровой эрозией.
Также важными приемами улучшения почв сухих степей являются:
1) Накопление и сохранение влаги;
2) Использование различных видов орошения;
3) Солонцеватые разности требуют гипсования, а также можно применять фитомелиорацию, т. е. посев трав, способствующих выносу солей из нижних горизонтов и улучшающих структуру (люцерна, пырей бескорневищный, донники желтый и белый).
4. Пустынная зона расположена в основном в Средней Азии и Казахстане.
Зона занимает свыше 130 млн. га, из них около 30% занимают солончаки и солонцы, 36% – песчаные почвы.
Климат зоны крайне засушливый, среднегодовая температура свыше +18 о С, средняя температура в июле до +35-45 о С, а почвы до – +80 о С. Осадков выпадает 70-150 мм, в основном зимой и ранней весной. Они сдуваются в отрицательные формы рельефа.
Зональными типами почв являются серо-бурые почвы, такыры и пустынно-песчаные почвы. Встречаются также луговые и лугово-болотные засолённые почвы.
Почвообразующие породы – элювий гипсоносных третичных пород и аллювиальные песчаные отложения.
Растительность характеризуется ксерофитностью, изреженностью и комплексностью. Преобладают полукустарники и кустарники, осока песчаная, мятлик луковичный, полыни.
Процесс гумусообразования отличается прерывистостью и кратковременностью. Поэтому профиль серо-бурых почв состоит из небольшой (3-5 см) серой корочки, которая переходит в слоеватый горизонт А мощностью 5-7 см.
Затем идет Вк (25-30 см), он уплотнен, содержит белоглазку. Структура призмовидная, а в нижней части содержится гипс (на глубине 30 см). С глубины 40 см появляются легкорастворимые соли. Общая мощность профиля 50-60 см. Гумуса содержатся менее 1%. Количество азота незначительное. Реакция щелочная. Большая часть этих почв используется как пастбища, незначительная часть освоена и используется как пашня при орошении.
Такыры – особый тип почв глинистых пустынь. Это дно высохших озер. Расположены в основном на равнинных участках, на них не произрастает высшая растительность, а в периоды увлажнения они покрываются лишайниками и зелеными водорослями. При высыхании растрескиваются.
Мощность профиля 30-40 см, присутствует очень плотная корочка до 3 см.
Такыры распаханы всего на 0,4% в оазисах (выращивают хлопчатник, кукурузу, люцерну).
Сероземы – это почвы предгорно-пустынных степей. Они распространены в Средней Азии, Закавказье. Занимают 33 млн. га. Материнской породой служат лессы и лессовидные суглинки. Осадков выпадает 150-200 мм. Ку = 0,12-0,15.
Что характерно для этой зоны: растения проходят фазы вегетации очень быстро, имеют укороченный цикл развития. Растительность ксерофитная и эфемерная: живородящий мятлик, пустынная осока. В весенний период активно протекают процессы почвообразования, т.е. гумусообразование и минерализация органических веществ. Поэтому содержание гумуса 1-2,5%, МГГ = 6-20 см, ЕКО = 9-18 мг-экв/100г. Гумус часто распределяется по всему профилю. На глубине 60-80 см залегает слой с гипсом. Для сероземов характерна микропористость, т.к. очень высока микробиологическая активность. Высокая щелочность и карбонатность почвы увеличивается с 20 см и глубже.
Основные признаки и свойства сероземов:
1) Слабая дифференциация профиля на генетические горизонты;
2) Слабая выраженность макроструктуры;
3) Рыхлое сложение;
4) Очень много почвенной фауны, перерытость профиля;
5) Высокая карбонатность всего профиля, реакция щелочная;
6) Оглиненность профиля по сравнению с материнской породой.
Горизонты: А, В, Вк и Ск.
Используются для выращивания хлопчатника, бахчевых культур, кукурузы.
Источник