Не проспите подкормку пшеницы серой
Почему важны серосодержащие удобрения для урожайности пшеницы и их варианты
Сера является четвертым по важности питательным веществом в производстве пшеницы после азота, фосфора и калия. Раньше заводы бесплатно доставляли серу на поля посредством загрязненных дождей, но по мере совершенствования очистных выбросов количество серы, выпадаемой с дождями, резко уменьшилось. И аграриям приходится раскошелиться на удобрения с серой, так как в противном случае урожайность культуры может снизиться, рассказывает Билл Шпигель в своей статье на портале www.agriculture.com.
Дефицит серы у растений пшеницы выглядит следующим образом.
«Как правило, пшеница с дефицитом серы желтая и низкорослая и наблюдается на участках поля, где ранее была эрозия почвы, — объясняет Доривар Руис Диас, специалист по плодородию почвы из Университета штата Канзас. — Вы можете увидеть участки с дефицитом серы на вершинах холмов или склонах, где произошла эрозия и уменьшилось содержание органических веществ. Или пшеница на участках, где был удален верхний слой почвы или сделаны разрезы — например, террасированные или выровненные поля – посеянная там пшеница также может проявлять симптомы».
«Обратите внимание: дефицит S в растущих культурах часто ошибочно принимают за недостаток азота (N). Однако, в отличие от дефицита азота, когда старые листья «горят» и желтеют, при дефиците серы бледно-желтые симптомы часто появляются сначала на молодых или самых верхних листьях. Растения пшеницы с дефицитом S в конечном итоге становятся хлоротичными», — объясняет Руис Диас.
Дефицит серы в пшенице проявляется рано весной, до того, как органическая S будет минерализована из органического вещества почвы, и до того, как корни пшеницы смогут прорасти глубже для использования любых доступных накоплений S (сульфата).
«Недостаток серы часто бывает трудно идентифицировать, потому что хлороз не всегда очевиден, — предупреждает Руис Диас. — Культуры с дефицитом серы также могут быть низкорослыми, тонкостебельными и веретенообразными. В случае пшеницы и других зерновых культур созревание задерживается. Озимая ежегодная конкуренция сорняков также усиливается из-за более медленного роста и отсутствия хорошего кущения».
Если в истории поля уже есть установленная история дефицита серы, фермеры могут рассматривать применение S в качестве профилактической меры зимой.
Какие продукты с серой можно использовать
Есть много S-содержащих удобрений, которые хорошо подходят для сезонного внесения и устранения дефицита серы:
Сульфат аммония — сухой материал, который является источником как азота, так и S. Однако он обладает высоким кислотообразующим потенциалом, и следует контролировать pH почвы. Сульфат аммония относится к хорошим вариантам для предпосевной обработки или подкормки, чтобы исправить существующий дефицит серы.
Гипс представляет собой сульфат кальция и обычно доступен в гидратированной форме, содержащей 18,6% S, и в гранулах, что позволяет смешивать его с другими материалами. Поскольку это источник сульфатов, он будет немедленно доступен и подходит для весенней подкормки. Однако гипс не так растворим в воде, как многие удобрения, в том числе, сульфат аммония.
Новые продукты NPS, такие как Microessentials и другие, представляют собой материалы из фосфата аммония, в состав которых входит S, а в некоторых случаях и такие микроэлементы, как цинк. В большинстве этих продуктов S присутствует в виде комбинации элементарной S и сульфата.
Тиосульфат аммония является наиболее популярным S-содержащим продуктом, используемым в производстве жидких удобрений, поскольку он совместим с растворами азота и другими готовыми жидкими продуктами. Подходит для весенней подкормки.
Тиосульфат калия — прозрачный жидкий продукт, его можно смешивать с другими жидкими удобрениями. Как и тиосульфат, подходит для ранней подкормки весной.
Как четвертое по важности питательное вещество, сера играет важную роль в образовании аминокислот, белков и масел и имеет решающее значение для образования хлорофилла.
Азот и сера в определенной степени связаны, потому что сера играет роль в активации фермента «нитратредуктазы», который помогает преобразовывать нитраты в аминокислоты. Следовательно, эффективность использования азота может снизиться при недостатке серы, говорит Руис Диас.
Источник
Текст книги «Почвоведение и инженерная геология»
Автор книги: Николай Чекаев
Жанр: Учебная литература, Детские книги
Текущая страница: 7 (всего у книги 16 страниц) [доступный отрывок для чтения: 6 страниц]
4.2 Серые лесные почвы лесостепной зоны
Территорию, на которой распространены серые лесные почвы, выделяют в лиственно-лесную зону. Она расположена узкой полосой к югу от таежно-лесной зоны.
Общая характерная особенность климата состоит примерно в равном соотношении количества осадков и испаряемости. Количество осадков в западной части лиственно-лесной зоны – 550–700 мм при испаряемости 500–550 мм, в восточной – 360–450 и 450–470 мм соответственно; по обеспеченности влагой западная часть территории относится к влажной, центральная и восточная – к полувлажной.
Среднесуточные температуры июля изменяются незначительно: 19,5–20 °C на западе и 17,5–18,5 °C на востоке. Но в соответствии с нарастанием континентальности климата значительно отличаются температуры января (–4° –8°, –18° –25 °C), сумма температур выше 10° (2450–2600 и 1400–1600°) и длина вегетационного периода (155–159 и 95–104 дня). Поэтому западная часть территории относится к полосе среднеспелых культур, а восточная – к полосе ранних культур.
В пределах Европейской части России рельеф становится волнистым и глубоко расчлененным – пространства Среднерусской возвышенности. Далее идут Приволжская возвышенность, Пермское и Уфимское плато, отделенные от Среднерусской возвышенности обширной Окско-Донской низменностью.
На территории Западной Сибири лиственно-лесная зона имеет равнинный рельеф. Характерной особенностью этой части территории является чередование небольших бугров – грив высотой 5–20 м – над окружающей равниной и межгривных понижений – займищ, вытянутых с северо-востока на юго-запад.
Восточнее расположены Западно-Присаянская предгорная равнина с полого-увалистым рельефом (Мариинская и Ачинская лесостепи) и межгорные котловины с бугристым микро– и мезорельефом (Красноярская и Канская лесостепи). Восточно-Присаянская предгорная равнина имеет сильноувалистый рельеф.
В Европейской части почвообразующими породами служат моренные и покровные суглинки, а также элюво-делювий коренных пород пермского, юрского, мелового и третичного возраста. На территории Западной и Восточной Сибири преимущественным распространением пользуются аллювиально-озерные и делювиальные суглинки и глины, часто лёссовидные.
Целинная растительность, под которой формируются серые лесные почвы, представлена травянистыми лесами, состав которых существенно изменяется с запада на восток. В Европейской части растительность представлена дубовыми, состоящими из дуба черешчатого с примесью липы, клена остролистого, ясеня, вяза. В подлеске растут лещина, бересклет, крушина, татарский клен и др. Дубравы имеют обильный травяной покров, состоящий из двух групп видов: цветущих ранней весной и цветущих летом. В составе первой группы хохлатка, ветреница, медуница, сочевичник, фиалка, осока; в составе второй – перловник, копытень, купена, сныть, душица и др. Мхов мало, они обычно растут лишь у стволов деревьев. В Западной Сибири дубравы сменяются березовыми с примесью сосны травянистыми лесами; еще восточнее к этим породам деревьев примешиваются сосна и лиственница. Слабодренированные участки этих территорий изобилуют сосново-гипновыми и осоковотростниковыми болотами. На песчаных породах почти повсеместно произрастают сосновые боры.
Существовали разные мнения по вопросу об образовании серых лесных почв; одни ученые считали, что их происхождение связано с оподзоливанием черноземов под влиянием поселения лесной растительности; другие – что серые лесные почвы произошли из почв более оподзоленных в результате усиления дернового процесса. В.В. Докучаев считал серые лесные почвы самостоятельным почвенным типом, сформированным под травянистыми широколиственными лесами. Дальнейшее экспериментальное изучение биологического круговорота веществ и наблюдения за соотношением подзолистого и дернового процессов в серых лесных почвах показали, что условиями их формирования является ослабленный процесс подзолообразования, чему способствуют особенности биологического круговорота веществ, условий гумификации, водного режима. В широколиственных лесах с богатым травяным покровом на поверхность почвы ежегодно поступает 70–90 ц/га растительного спада, содержащего 50–90 кг/га азота и 70–100 кг/га оснований, преимущественно кальция. Почти полное отсутствие анаэробного разложения растительного спада приводит к образованию качественно отличного от подзолистых почв гумуса. Значительная часть гумусовых кислот нейтрализуется основаниями самого спада, и в результате этого процессы разрушения почвенных минералов в серых лесных почвах существенно ослабляются.
В северной части территории, где количество и качественный состав биомассы отличаются от более южных территорий, где более выражен нисходящий ток воды, способствующий выносу оснований из растительного опада и верхних почвенных горизонтов, формируются светло-серые и серые лесные почвы. Южнее, в соответствии с изменением биоклиматической обстановки, формируются темносерые лесные почвы; светло-серые и серые лесные почвы встречаются здесь на легких породах или на участках с повышенным увлажнением.
С нарастанием к востоку континентальности климата уменьшается время и напряженность биологических процессов; в этом направлении возрастает гумусность серых лесных почв, уменьшается мощность гумусового горизонта, ослабляются признаки оподзоленности. Резко континентальный климат Приалтайского и Присаянского участков территории определяет формирование сезонномерзлотных почв, глубокое промерзание и медленное оттаивание которых обусловливают развитие в них процесса оглеения в надмерзлотном горизонте.
Профили почв имеют следующее морфологическое строение:
А0 – лесная подстилка мощностью 2–5 см, состоит из побуревшего лесного опада;
А1 – гумусовый горизонт мощностью 10–55 см, серый или темно-серый, иногда буровато-темно-серый, зернистой неясно комковато-порошистой структуры, содержит много живых корней растений;
A1A2 – переходный гумусово-элювиальный горизонт мощностью до 15 см, серовато-белесый или серовато-буроватый, плитчатой, комковато-плитчатой или ореховато-комковатой со слоеватостью структуры;
А2В – переходный горизонт, на буром, темно-буром или коричневом фоне белесые пятна, языки и присыпка, ореховатой, комковато-ореховатой, остроугольно-мелкоореховатой структуры, темная глянцевая корочка по граням структурных отдельностей; иногда не имеет признаков оподзоливания и выделяется как переходный горизонт АВ;
В – иллювиальный горизонт, темно-бурый или темнокоричневый, ореховатой или ореховато-призматической структуры, плотный, грани структурных отдельностей покрыты блестящими глянцевитыми пленками;
ВС – переходный горизонт более светлой окраски, структура выражена хуже, плотность меньшая; в этом горизонте чаще всего появляются выделения карбонатов; горизонт постепенно переходит в почвообразующую породу.
Тип серых лесных почв подразделяется на три подтипа, которые существенно различны по морфологическому строению почвенного профиля, составу и химическим свойствам, возможностям использования.
Верхние горизонты серых лесных почв обеднены илистыми частицами и полуторными окислами, обогащены кремнекислотой. Эта закономерность наиболее резко выражена в светло-серых лесных и в меньшей степени в темно-серых почвах. Содержание по профилю гумуса и азота показывает более интенсивное проявление дернового процесса у темно-серых почв и слабое его развитие в светло-серых. Содержание гумуса в светло-серых почвах изменяется от 1,5–3,0 % на западе до 5 % на востоке; в серых лесных почвах – 3–4 % и 6–8 %, в темно-серых – 3,5–4,0 и 8–9 % соответственно. В составе гумуса темно-серых почв преобладают гуминовые кислоты. В гумусе верхних горизонтов светло-серых и серых лесных почв преобладают фульвокислоты, но в горизонтах A1A2, А2В (АВ) и B1 заметно преобладают гуминовые кислоты.
Светло-серые и серые лесные почвы имеют кислую реакцию в верхних горизонтах, степень насыщенности основаниями составляет 70–85 %. Емкость поглощения светло-серых почв – 14–18 мг-экв. на 100 г почвы, серых почв – 18–30 мг-экв. на 100 г почвы; в иллювиальном горизонте емкость поглощения заметно возрастает. Темно-серые лесные почвы имеют слабокислую реакцию в верхних горизонтах, высокую степень насыщенности основаниями (80–90 %) и емкость поглощения (20–45 мг-экв. на 100 г почвы). Гидролитическая кислотность серых и светло-серых почв – 5–7 мг-экв. на 100 г почвы; у темно-серых почв она заметно меньше.
По комплексу агрономических свойств тип серых лесных почв можно разделить на две группы: 1) светло-серые и серые; 2) темносерые почвы.
Хотя серые лесные почвы и отличаются от светло-серых несколько лучшими агрономическими показателями, их объединяет кислая реакция в верхних горизонтах, ненасыщенность основаниями, невысокое содержание питательных веществ. Эта группа почв обладает неблагоприятными физическими свойствами – слабой оструктуренностью и заметной распыленностью пахотного слоя. Поэтому главными мероприятиями, направленными на повышение их сельскохозяйственной ценности, являются известкование, систематическое внесение органических и минеральных удобрений, углубление пахотного горизонта, травосеяние. После устранения дефицита азота в этих почвах хороший эффект дают фосфорные удобрения. Для повышения плодородия темно-серых лесных почв также важно систематическое внесение органических и минеральных удобрений (в меньших количествах), увеличение мощности пахотного горизонта.
В процессе окультуривания серых лесных почв снижается их кислотность, повышается емкость поглощения и насыщенность основаниями, возрастает содержание элементов питания растений, улучшаются состав гумуса, водно-воздушный режим и физикомеханические свойства. Поскольку в серых лесных почвах наблюдается периодический недостаток атмосферного увлажнения, важное значение имеют мероприятия по борьбе за накопление влаги.
При правильном и рациональном использовании серые лесные почвы могут давать высокие урожаи и пригодны для выращивания большого набора сельскохозяйственных культур: озимой и яровой пшеницы, сахарной свеклы, кукурузы, картофеля, льна и др.
Подтип светло-серых лесных почв. Профиль почв имеет следующее морфологическое строение:
А0 – лесная подстилка мощностью 2–4 см, темно-бурая, в верхней части состоит из малоперегнивших, побуревших листьев, веточек и другого растительного спада, в нижней – из довольно связной войлокообразной массы полуперегнивших растительных остатков с большой примесью землистого материала;
A1 – гумусово-аккумулятивный горизонт мощностью 15–25 см, реже до 35 см; светло-серый или белесо-светло-серый, неравномерной окраски, структура ореховатая или комковато-ореховатая с пластинчатостью, содержит обильную белесую кремнеземистую присыпку;
А2В (A1A2) – переходный горизонт мощностью 12–20 см, оподзоленный или гумусово-оподзоленный, белесоватых тонов окраски, светлее вышележащего, чешуйчатой, пластинчатой или плитчатоореховатой структуры с обильной кремнеземистой присыпкой и постепенным переходом в горизонт В;
В – иллювиальный, бурый, плотный, во влажном состоянии вязкий, в верхней части – ореховатый и крупноореховатый, ниже – мелкопризматический. На гранях структурных отдельностей буровато-коричневые пленки и примазки, белесая кремнеземистая присыпка.
Иллювиальный горизонт В постепенно переходит в почвообразующую породу; на глубине около 2 м встречаются карбонатные конкреции в виде журавчиков, известковистых трубочек и прожилок.
Верхние горизонты светло-серых лесных почв имеют кислую (pHKCl 3,5–4,5) или слабокислую (pHKCl 5,0–6,0) реакцию. Степень насыщенности основаниями изменяется по профилю от 60 % в верхних горизонтах до 90–95 % в нижних. Содержание гумуса варьируется от 2,5 до 7,0 %. Почвы ясно дифференцированы по содержанию ила и полуторных окислов.
Подтип серых лесных почв. Профиль почв имеет следующее морфологическое строение:
А0 – лесная подстилка мощностью 1– 2 см, в Восточной Сибири мощность достигает 3–5 см; состоит из слаборазложившегося растительного спада;
А1 – гумусово-аккумулятивный мощностью 15–30 см, иногда до 40 см, серый в сухом состоянии, темно-серый во влажном, комковато-пылеватой, комковатопорошистой или комковато-ореховатой структуры, рыхлый, густо пронизанный корнями; переход в следующий горизонт постепенный;
А2В – переходный, оподзоленный, мощностью около 20 см, буровато-серый, коричнево-серый или темно-серый, неравномерной окраски, ореховатой структуры, поверхности структурных отдельностей глянцевиты, содержат обильную белесую присыпку, рыхлый; переход заметен по окраске и структуре;
В – иллювиальный, мощность различна, нижняя его граница может проходить на глубине 90–120 см, бурый или коричневобурый, ореховатой, ореховато-призматической структуры, плотный, вязкий. На поверхности структурных отдельностей часто содержатся черно-бурые (лаковые) пленки; переходит в следующий горизонт языками; на всю мощность горизонта проникают белесые пятна кремнеземистой присыпки;
С – почвообразующая порода светло-бурых тонов, неясно призматической структуры, слаботрещиноват, содержит карбонатные конкреции.
Рисунок 17 – Серая лесная почва
Верхние горизонты серых лесных почв имеют слабокислую реакцию (pHKCl 4,0–6,5). Степень насыщенности основаниями – 70– 80 % в верхних горизонтах и 90–95 % в нижних. Содержание гумуса – 4–9 %. Дифференциация серых лесных почв по содержанию ила и окислов незначительна, а иногда отсутствует совсем.
Подтип темно-серых лесных почв. Профиль почв имеет следующее морфологическое строение:
А0 – лесная подстилка, маломощна, темно-бурая, состоит из хорошо разложившихся растительных остатков с примесью мелкозема;
А1 – гумусово-аккумулятивный мощностью 20–50 см, темно-серый, имеет хорошо выраженную комковатую или комковато-ореховатую структуру, постепенно переходит в следующий горизонт;
А2В (АВ) – переходный, оподзоленный (гумусово-иллювиальный), интенсивно прокрашен гумусом, ореховатой структуры, белесая кремнеземистая присыпка содержится не всегда;
В – иллювиальный, бурый или темнобурый, плотный, четко выраженной ореховато-призматической структуры, кремнеземистая присыпка необильна; обычно окрашен светлее иллювиального горизонта, содержит редкие и неинтенсивные затеки органо-минеральных коллоидов, на глубине 100–150 см встречаются карбонатные конкреции.
Рисунок 18 – Темносерая лесная почва
Эти почвы имеют слабокислую реакцию в верхних горизонтах и (pHKCl 6,0–6,6). Содержание гумуса высокое (6–12 %), насыщенность основаниями достигает 95–99 %. Дифференциация профиля по содержанию ила отчетлива, по содержанию полуторных окислов выражена слабо.
4.3 Черноземные почвы лесостепной и степной зон
Черноземные почвы распространены в лесостепной и степной зонах. Эти зоны протянулись от низовий Дуная до Южного Алтая и далее на восток, по межгорным котловинам до Большого Хингана.
Растительность и климатические условия этих зон различаются значительно, что накладывает отпечаток на характер формирующихся здесь черноземных почв. Климат лесостепной и степной зон характеризуется теплым летом и умеренно холодной и холодной зимой. В связи со значительной протяженностью зон происходят заметные изменения климата как при движении с севера на юг, так и при движении с запада на восток. При движении с севера на юг уменьшается среднегодовое количество осадков – от 600 до 350 мм в год в Европейской части, от 400 до 250 мм в год в Азиатской части. Испаряемость же в этом направлении возрастает, поэтому, в то время как в лесостепной зоне осадки и испаряемость в среднем уравновешиваются и условия увлажнения считаются оптимальными, в степях создается уже некоторый дефицит влаги. На всем протяжении зон температуры летнего периода остаются почти неизменными. Средняя температура июля +20–25 °C. При движении с запада на восток существенно возрастает континентальностъ климата, понижается температура зимнего периода (от –4… –10 °C на Украине до –20… –25 °C в Западной Сибири), сокращается продолжительность теплого периода со среднесуточной температурой выше 10° (от 140–180 до 92–120 дней), уменьшается и сумма температур выше 10° (от 3500–2400° до 2300–1400°).
Лесостепная и степная зоны характеризуются равнинным или слабоволнистым рельефом. Широкое распространение здесь получили неглубокие плоские понижения, которые в степной зоне часто достигают нескольких километров в поперечнике, – блюдца, поды. Наиболее приподнятые участки территории, такие, как Приазовская, Среднерусская, Приволжская, Ставропольская возвышенности, Донецкий кряж, Общий Сырт, значительно расчленены овражно-балочной сетью.
В Азиатской части страны территория зон охватывает южную оконечность слабодренированной Западно-Сибирской низменности и северную часть Центрально-Казахстанского мелкосопочника, равнинность которого нарушается отдельными сопками, возвышающимися над окружающей территорией на 20–50 м. Отдельные массивы черноземных почв встречаются на расчлененных увалистых предгорных равнинах Алтая, в левобережной части Минусинской котловины с сопочно-равнинным рельефом и в Забайкальском нагорье.
Почвообразование на большей части территории ведется на лёссах и лёссовидных суглинках, значительно реже – на глинах. Почвообразующие породы, как правило, содержат карбонаты, иногда легкорастворимые соли (засоленные породы Западной Сибири, Казахстана).
В настоящее время естественная растительность лесостепной и степной зон сохранилась только частично по балкам, оврагам, заповедным местам. В прошлом в лесостепи леса чередовались с участками луговых степей. В лесах Европейской части страны преобладали дуб с липой, ясенем, кленом; на юго-западе среди пород широко развиты граб и бук. В западносибирской лесостепи по колкам встречается береза с примесью осины и ивы.
Участки луговых или разнотравных степей были представлены большим количеством двудольных растений, наряду с которыми были развиты ковыли, типчак, тонконог, костер.
Целинная растительность степной зоны представлена разнотравно-типчаково-ковыльными и типчаково-ковыльными степями. В этих степях основной фон создают злаки: узколистый ковыль, ковыль-волосатик, типчак, тонконог. В типчаково-ковыльных степях в составе растительности присутствуют эфемеры (луковичный мятлик, верблюдка) и полынь австрийская, появление которых говорит уже о недостаточном увлажнении степей.
Происхождение черноземных почв. По вопросу о происхождении черноземов существуют следующие гипотезы и теории:
1) гипотезы о морском происхождении черноземов; 2) теории болотного происхождения черноземов; 3) теория растительноназемного происхождения черноземов.
Первые исследователи черноземных почв считали их морским илом, оставшимся после отступления Черного и Каспийского морей, или продуктом размыва ледниковыми водами черных морских сланцевых глин.
Другие исследователи считали, что территория черноземной зоны в прошлом представляла собой сильно заболоченную тундру. С наступлением теплого климата и дренировании территории происходило энергичное разложение болотной и тундровой растительности, что и привело к развитию черноземов.
Сторонники теории растительно-наземного происхождения черноземов (Рупрехт, Докучаев, Костычев и др.) объясняют их возникновение поселением лугово-степной и степной травянистой растительности. Ежегодно степная растительность дает 100–200 ц/га опада, при этом около 40–60 % опада составляют корни.
Опад травянистых растений чрезвычайно богат азотом и зольными элементами. С спадом хвойных лесов в почву поступает 40– 300 кг/га азота и зольных элементов, в сухих степях – 200–250, а в луговых и разнотравно-злаковых черноземных степях – 600– 1400 кг/га. Разложение богатого зольными элементами и азотом растительного опада степей происходит в оптимальных условиях увлажнения при нейтральной или слабощелочной реакции среды, при отсутствии выноса освобождающихся оснований. В этих условиях формируется гумус, в составе которого преобладают сложные гуминовые кислоты, связанные преимущественно с кальцием и прочно закрепляющиеся на месте. Образующиеся фульвокислоты также имеют более сложное строение, чем фульвокислоты подзолистых почв; кроме того, все они нейтрализуются теми основаниями, которые высвобождаются при разложении растительного опада.
Периоды летнего иссушения и зимнего промерзания способствуют усложнению и закреплению гумусовых веществ. Степная травянистая растительность имеет мощную, глубоко проникающую корневую систему. Накопление гумуса в черноземах происходит не столько за счет наземного растительного опада, сколько за счет разложения отмерших корней, поэтому органическое вещество в этих почвах распространяется на значительную глубину.
Развитие мощных корневых систем способствует также и оструктуриванию почвы. Черноземные почвы имеют высоководопрочную зернистую или зернисто-комковатую структуру.
Биологический круговорот под травянистой растительностью степей приводит к значительному накоплению в почвах кроме гумусовых веществ таких важнейших элементов питания растений, как N, Р, S, Са, и других в форме органо-минеральных соединений.
Оптимальные условия для черноземообразования складываются в южной части лесостепной зоны, в полосе типичных черноземов, где имеется максимальное количество растительной массы и определенный гидротермический режим.
Севернее более влажный климат способствует большему выносу оснований из опада, образованию более ненасыщенных гумусовых кислот, что приводит к некоторому разрушению первичных минералов и появлению слабых признаков оподзоливания почв.
К югу при нарастании дефицита влаги происходит уменьшение растительного опада, ухудшение его состава, что приводит к формированию менее богатых органическим веществом и элементами питания подтипов черноземных почв.
Профили черноземных почв имеют следующее морфологическое строение:
А0 – степной войлок мощностью 3–4 см;
Ad – дернина мощностью 3–7 см, густо пронизана живыми и отмершими мочковатыми корешками злаков, темно-серая, плотная; выделяется только на целинных или старопахотных почвах;
А – гумусовый или перегнойно-аккумулятивный горизонт, мощность в разных подтипах колеблется от 35 до 120 см и более, однородно окрашен, темно-серый, почти черный, структура прочная, зернистая, на корнях образует бусы;
АВ – гумусовый, однородно окрашенный, темно-серый с заметным побурением или неоднородно окрашенный с чередованием темных, пропитанных гумусом участков, бурых и серо-коричневых пятен; структура зернистая, переход в следующий горизонт постепенный, выделяется по преобладанию гумусовой окраски;
В – переходный горизонт мощностью 40–80 см, буроватосерый, постепенно книзу появляется палевый оттенок, горизонт часто неоднородно окрашен, с языками и затеками гумуса; структура более грубая, комковатая, комковато– или ореховатопризматическая.
По степени гумусированности и структуре может подразделяться на подгоризонты B и В , а в некоторых подтипах выделяется В 12к – иллювиально-карбонатный. Вк имеет буроватую или светлопалевую окраску, хорошо выраженную комковатую или комковатопризматическую структуру.
По всему профилю почв встречаются кротовины, заполненные бурой, буровато-палевой массой из нижележащих горизонтов, или на более светлом фоне нижних горизонтов отчетливо выделяются кротовины, заполненные темноокрашенной землей верхних горизонтов;
ВСК – переходный к породе иллювиально-карбонатный горизонт, буровато-палевый, призматической структуры;
С – почвообразующая порода, палевая или белесоватая, призматической структуры, на разной глубине встречаются выделения карбонатов, гипса и легкорастворимых солей; в случае значительных аккумуляций карбонатов или гипса выделяются соответственно подгоризонты СК и СС.
Глубина залегания и форма выделения карбонатов в черноземах являются важными диагностическими признаками. При движении с севера на юг карбонаты подтягиваются ближе к поверхности. Выделения карбонатов в виде тонкой сети жилок (псевдомицелия) являются молодыми, свежеосажденными формами, говорящими о подвижности карбонатов в толще почвы.
Новообразования карбонатов в виде белоглазки, мучнистых выделений округлой формы представляют собой более старые выделения и присущи, как правило, черноземам обыкновенным и южным. Выделения карбонатов в виде твердых конкреций – журавчиков и дутиков – приурочены к черноземам типичным. В черноземах Восточной Сибири выделения карбонатов имеют мучнистую форму и часто образуют сплошной мучнистый горизонт.
Для химического состава черноземов характерно высокое содержание гумуса (от 6 до 15 % и выше), которое постепенно убывает с глубиной параллельно сокращению числа корней в почве. В составе гумуса преобладают гуминовые кислоты, связанные преимущественно с кальцием. Отношение Сг: Сф = 1,5–2. Такой состав гумуса способствует формированию водопрочной структуры черноземных почв.
Реакция перегнойно-аккумулятивных горизонтов черноземов близка к нейтральной (pH 6,5–7,5), иллювиальных карбонатных горизонтов – слабощелочная (pH 7,5–8,5).
Емкость обмена черноземных почв значительна и в разных подтипах в зависимости от гранулометрического состава колеблется от 35 до 55 мг-экв. на 100 г почвы. Книзу емкость обмена падает. В составе обменных оснований преобладает кальций, на долю которого приходится 75–80 % емкости обмена, и магний, на долю которого приходится 15–20 % емкости обмена. Иногда в южных вариантах черноземных почв в числе обменных оснований появляется в незначительных количествах натрий, а в северных вариантах черноземных почв – некоторое количество поглощенного водорода.
Валовой состав почв остается неизменным по профилю, незначительные колебания обычно связаны с неоднородностью материнской породы.
Черноземные почвы имеют водопрочную структуру, благодаря чему в этих почвах создается оптимальный водно-воздушный режим. Правда, в пахотных почвах прочность структурных агрегатов понижается, происходит распыление пахотного слоя.
Черноземные почвы характеризуются самым высоким природным плодородием среди почв России.
Половина пахотных земель страны представлена черноземами. Территория распространения черноземных почв характеризуется наибольшей земледельческой освоенностью. Здесь возделываются зерновые, технические и масличные культуры, среди которых особое место занимают озимая и яровая пшеница, кукуруза, сахарная свекла, подсолнечник. Широко развито плодоводство и животноводство. Черноземная зона в целом имеет недостаточное увлажнение, поэтому в условиях лесостепной и степной полосы урожаи в значительной степени определяются увлажнением почв. В связи с этим для более полного использования высокого естественного плодородия черноземных почв необходимо проведение мероприятий, направленных на накопление и сохранение влаги в почвах.
К таким мероприятиям относятся: система обработки почвы, предусматривающая введение чистых паров, ранневесеннее боронование паров и зяби, снегозадержание, задержание талых вод путем обвалования и щелевания, влагозарядные поливы, полезащитное лесоразведение.
На черноземных почвах эффективно применение минеральных удобрений. Азота в почвах содержится значительное количество (от 0,2 до 0,5 %), но он находится в малодоступной форме, а те нитраты, которые накапливаются в почве ранней весной или поздней осенью, вымываются из пахотного слоя в нижние горизонты почвы. Поэтому применение азотных удобрений способствует повышению урожайности всех сельскохозяйственных культур, и особенно культур раннего срока сева. Эффективность азотных удобрений высока для черноземов лесостепной зоны и снижается по мере движения на юг.
Фосфорнокислые удобрения повышают урожай на всех черноземных почвах. Это вызвано тем, что в черноземных почвах преобладает фосфор органических соединений и основных фосфатов щелочных земель, которые малодоступны для растений. Лучшими формами фосфорнокислых удобрений являются суперфосфат и томасшлак, на оподзоленных и выщелоченных черноземах возможно внесение фосфоритной муки.
Из органических удобрений главным для черноземных почв является навоз. Наиболее эффективно совместное внесение минеральных удобрений и навоза, что позволяет не только получить максимальную пользу от удобрений, но и уменьшить дозу их внесения.
Тип черноземных почв включает в себя нижеследующие подтипы.
Подтип черноземов оподзоленных.
Распространены в северной подзоне лесостепи. Почвы сформировались под широколиственными травянистыми лесами, которые к настоящему времени в большинстве вырублены. Сохранились лишь отдельные лесные массивы. Рельеф территории отличается чередованием сильнорасчлененных возвышенностей, где широко развиты эрозионные процессы, и низменных равнин. Почвообразующие породы представлены преимущественно лёссами, лёссовидными суглинками и покровными тяжелыми суглинками.
Рисунок 19 – Чернозем оподзоленный
Профиль имеет следующее морфологическое строение:
А – гумусовый горизонт мощностью 30–70 см, иногда до 120 см, серый или темно-серый, комковато-зернистой или пороховатозернистой структуры (при распашке структура становится комковатой или глыбисто-комковатой), переход постепенный;
А» – переходный гумусовый горизонт, темно-серый с седоватым оттенком, зернистой, книзу ореховатой структуры, по граням структурных отдельностей мучнистая белесоватая присыпка, наибольшее количество которой обнаруживается у нижней границы гумусового горизонта;
А»В – переходный горизонт бурого цвета с многочисленными потеками гумуса, ореховатой и тонко-призматической структуры, по граням структурных отдельностей белесоватая присыпка;
В – бескарбонатный переходный горизонт мощностью до 70 см, бурого цвета с темными пятнами и потеками гумуса, ореховатопризматической структуры, по граням структурных отдельностей коричневые пленочки; горизонт имеет несколько более плотное сложение и более тяжелый механический состав, чем вышележащие горизонты; встречаются кротовины;
(ВСк)Ск – карбонатный горизонт, начинается с глубины 100– 125 см и глубже, палево-бурый, призматической структуры содержит многочисленные жилки и твердые карбонатные конкреции – журавчики.
Для данного подтипа черноземов характерно наличие невскипающей прослойки в 50–70 см между нижней границей гумусового горизонта и карбонатным горизонтом и белесоватой присыпки по граням структурных отдельностей. Содержание гумуса в верхнем (10 см) слое – 5–12 %, вниз по профилю постепенно и равномерно падает.
Реакция верхних горизонтов слабокислая, близкая к нейтральной (pH 5,5–6,5). Наименьшие значения pH и наличие гидролитической кислотности приурочены к подгоризонтам, содержащим белесую присыпку по граням структурных отдельностей. Емкость поглощения – 30–45 мг-экв. на 100 г почвы; поглощающий комплекс практически насыщен основаниями, и только в подгоризонте А»В изредка может содержаться 2–3 % обменного водорода.
Источник