Почвенно-географическое районирование - Генетическое почвоведение

Почвенно-географическое районирование -- разделение территории на почвенно-географические районы, однородные по структуре почвенного покрова, сочетанию факторов почвообразования и характеру возможного сельскохозяйственного использования. Его основой является установление географических закономерностей распространения почв, вытекающих из распределения природных условий на земной поверхности.

Почвенно-географическое районирование является основой учения В. В. Докучаева о Широтно-горизонтальной и вертикальной зональности почв, Общие закономерности которого он сформулировал в 1899г. : "Раз все почвообразователи располагаются на поверхности в виде поясов или зон, вытянутых более или менее параллельно широтам, то и почвы наши - черноземы, подзолы и др. - должны располагаться на земной поверхности зонально, в строжайшей зависимости от климата, растительности и др.".

Составленная им на этой основе первая схема почвенных зон в масштабе 1:50 000 000 всего Северного полушария демонстрировалась в 1900 г. на Всемирной выставке в Париже. На ней были выделены пять мировых зон: 1) бореальная (арктическая); 2) лесная; 3) черноземных степей; 4) аэральная с подразделением на каменистые, песчаные, лессовые и солончаковые пустыни; 5) латеритная. В лесной зоне были показаны аллювиальные равнины. Все почвенные зоны имели широтное направление.

Мысль о вертикальной зональности почв в горах была высказана В. В. Докучаевым одновременно с учением о горизонтальной зональности.

Система таксонометрических единиц почвенно-географического районирования состоит из следующих единиц.

Почвенно-биоклиматический пояс.

Почвенная биоклиматическая область.

Для равнинных территорий Для горных территорий

3. Почвенная зона 3. Горная почвенная провинция (вертикальная структура почвен ных зон)

Почвенная провинция 4. Вертикальная почвенная зона

Почвенный округ 5. Горный почвенный округ

Почвенный район 6. Горный почвенный район

Почвенно-биоклиматический пояс - совокупность почвенных зон и вертикальных почвенных структур (горных почвенных провинций), объединенных сходством радиационных и термических условий. Их пять: полярный, бореальный, суббореальный, субтропический, тропический. Основой для их выделения является сумма среднесуточных температур выше 10°С за вегетационный период.

Почвенно-биоклиматическая область - совокупность почвенных зон и вертикальных структур, объединенных в пределах пояса сходными условиями увлажнения и континентальности и вызванных ими особенностей почвообразования, выветривания и развития растительности. Различаются области по коэффициенту увлажнения (КУ) Высоцкого-Иванова. Их шесть: очень влажные, избыточно влажные, влажные, умеренно сухие, засушливые (сухие), очень сухие. Почвенный покров области более однороден, чем в поясе, но внутри нее могут выделяться интразональные почвы.

Почвенная зона - составная часть области, ареал распространения зонального почвенного типа и сопутствующих ему интразональных почв. В каждую область входят две-три почвенные зоны.

Подзона - Часть почвенной зоны, вытянутая в том же направлении, что и зональные подтипы почв.

Почвенная фация - часть зоны, отличающаяся от других частей по температурному режиму и сезонному режиму увлажнения.

Почвенная провинция - часть почвенной фации, отличающаяся теми же признаками, что и фация, но при более дробном подходе.

Почвенный округ - выделяется в пределах провинции по особенностям почвенного покрова, обусловленным характером рельефа и почвообразующих пород.

Почвенный район - часть почвенного округа, характеризующаяся однотипной структурой почвенного покрова, т. е. закономерным чередованием тех же сочетаний и комплексов почв.

Вертикальная почвенная структура - ареал распространения четко определенного рода вертикальных почвенных зон, обусловленного положением горной страны или ее части в системе биоклиматической области и главными особенностями ее общей орографии.

Горная почвенная провинция Аналогична почвенной зоне на равнине. Значение остальных таксонометрических единиц одинаково для равнинных и горных территорий.

Опорными единицами почвенно-географического районирования на равнинных территориях являются почвенные зоны а в горах - горные почвенные провинции.

На Земле выделяют ряд основных почвенных зон: 1) тундровую (почвы тундрово-глеевые); 2) таежно-лесную (почвы дерново-подзолистые и подзолистые); 3) лесостепную (серые лесные почвы и черноземы); 4) степную, или черноземную (черноземы, встречаются солонцы); 5) сухих и полупустынных степей (каштановые и бурые почвы): 6) пустынь (серо-бурые почвы); 7) влажных субтропиков (красноземы) 8) сухих субтропиков (сероземы) 9) субтропических переменно-влажных лесов и кустарников (коричневые), 10) влажных лесов (латеритные или ферраллитные), 11) переменно-влажных лесов (красно-коричневые), 12) саванн (красно-бурые), 13) широколиственных лесов (бурые лесные почвы), 14) прерий (бруниземы) и ряд других. Кроме того, выделяют горные почвы, пески сухих степей и некоторые другие.

Есть почвы, которые встречаются в нескольких зонах. Их называют Интразональными

Почвы тундровой зоны. Расположены на Крайнем Севере и тянутся по побережью Ледовитого океана.

В зоне тундровых почв, особенно в северной и восточной частях Евразии, господствует вечная мерзлота. За 2-3 летних месяца почва оттаивает всего на 30-40 см. Средняя температура самого теплого месяца не превышает 10° С. В этих условиях почвы покрываются лишайниками и мхами. Они бедны травянистой растительностью. Карликовые деревья достигают в высоту 100-125 см.

В тундре много болот, мелких озер. Почвы этой зоны формируются в условиях перенасыщения влагой, медленного испарения, низкой активности почвенной микрофлоры. Переувлажненность, недостаток кислорода в почвах приводят к образованию в них закисных соединений. Поэтому преобладает тип тундрово-глеевых почв. Только в южной части тундры (в лесотундре), особенно на песчаных буграх, формируются подзолы и сильноподзолистые почвы. Сельскохозяйственное значение почв тундровой зоны незначительно. Почвы тундры почти не распаханы. Скудная растительность ее лишь обеспечивает кормовую базу для развития оленеводства. В южной части тундры можно выращивать овощные и кормовые сельскохозяйственные растения.

Почвы таежно-лесной зоны. На севере они граничат с тундровыми почвами, а на юге переходят в зону серых лесных почв. Почвы здесь залегают в основном на ледниковых отложениях, валунных и безвалунных суглинках, преобладают дерново-подзолистые и подзолистые почвы, сформировавшиеся под влиянием растительности хвойных лесов и лугов, а также значительного увлажнения. Осадков в зоне выпадает 500-550 мм, годовая температура немного выше нуля, испарение слабое.

Подзолистые почвы образуются под пологом хвойного леса на кислых ледниковых отложениях. Лесная подстилка, состоящая из спада хвойных деревьев, промывается дождями, разрушается в аэробных условиях главным образом грибной микрофлорой. Органическое вещество подстилки гумифицируется и в значительной мере минерализуется. Под влиянием растворяющего действия кислых продуктов разложения лесной подстилки из почвы вымываются полуторные окислы железа, алюминия, а также катионы щелочных и щелочноземельных металлов (калия, натрия, кальция, магния). Процесс вымывания затрагивает горизонты различной мощности. В поглощенном состоянии в почве вместо кальция, магния оказываются водород, алюминий, в результате разрушаются ее структурные элементы и плодородие снижается.

Внешне подзолообразовательный процесс на подзолистых почвах проявляется в том, что в них почти непосредственно под, лесной подстилкой развивается горизонт белесой окраски связанный с. относительным накоплением в нем устойчивых к выносу окислов кремния. В зависимости от развития подзолообразовательного процесса различают несколько видов почв. Почвы, в которых наиболее сильно выражен подзолообразовательный процесс, -- Подзолы. В них почти нет перегнойного горизонта, и под лесной подстилкой (А0) находится подзолистый горизонт, простирающийся на глубину 5, 10, 20 см и больше. Ниже этого горизонта идет горизонт вмывания с характерной красно-бурой окраской, придаваемой полуторными окислами железа. В легких почвах встречаются плотные образования -- ортштейновые зерна и прослойки. Особенно мощный подзолистый горизонт имеют песчаные и супесчаные почвы. Гумусовый слой в этих почвах всего 5-8 см, а иногда и меньше. Подзолы и подзолистые почвы типичны для подзоны средней тайги. Плодородие их мало.

Более широко распространены в таежно-лесной зоне Дерново-подзолистые почвы, приуроченные преимущественно к подзоне южной тайги (смешанные травянистые леса). В этих почвах наряду с подзолистым процессом протекает Дерновый, развивающийся под действием многолетней травянистой растительности.

Дерновый процесс происходит под пологом смешанного леса, когда на осветленных участках длительное время растут многолетние травы. Под их влиянием в верхнем слое почвы накапливается перегной и слой приобретает темную окраску. Плодородие дерново-подзолистых почв определяется степенью выраженности дернового процесса, мощностью перегнойного горизонта.

В дерново-подзолистых почвах очень резко выражены горизонты А0, A1, А2, В. Горизонт А0 на нераспаханных почвах занимает 3-5 см. Гумусовый горизонт A1 имеет мощность 15--18 см; горизонт вымывания (подзолистый) А2- 5-15 см и более.

Одну пятую часть таежно-лесной зоны занимают торфяно-Болотные Почвы, которые формируются в условиях избыточного увлажнения (с поверхности или за счет грунтовых вод) и накопления разложившегося органического вещества. Застаивание воды на этих почвах затрудняет минерализацию органических соединений: они скапливаются в виде пластов торфа 1 м и больше. Для торфяных почв, образующихся при переувлажнении, характерен минеральный, так называемый Глеевый горизонт (горизонт заболачивания), глинистый, сизый, голубовато-зеленый с ржавыми пятнами и прожилками, что указывает на присутствие закисных форм железа.

Болота бывают трех типов: Низинные, верховые и переходные. Болотные низинные почвы формируются в понижениях рельефа, а также при заторфовании водоемов; болотные верховые почвы -- на водоразделах при условии увлажнения застойными водами осадков, они делятся, в свою очередь, на два подтипа: Торфяно-глеевые и торфяные. Болотные переходные почвы, как в своем формировании, так и по свойствам носят промежуточный характер, приближаясь в одних случаях к низинным, в других к верховым болотным почвам. Болотные почвы содержат мало зольных элементов питания растений. На них произрастают плотнокустовые злаки. Вследствие слабого притока воздуха в подстилающей минеральной породе образуются закисные соединения железа (оглеение).

В зависимости от мощности торфяного горизонта (Т), оподзоленности и степени оглеения различают Подзолисто-глеевые почвы (Т до 30 см) и Торфяно-подзолисто-глеевые (Т 30-50 ом). Эти почвы богаты органическим веществом. Они нуждаются прежде всего в осушении или, точнее, в регулировании водного режима.

Осушенные торфяники могут быть освоены под высокопродуктивные сенокосы и пастбища. Торфяные почвы верховых и переходных болот нуждаются в известковании, в азотных, калийных и фосфорных удобрениях и в микроэлементах, таких, как медь, марганец, кобальт и др.

Почвы лесостепной зоны. Серые лесные почвы простираются вдоль южной границы подзолистых почв, заходя многочисленными языками на юге в черноземную зону, а на севере в таежно-лесную.

Серые лесные почвы сформировались преимущественно под пологом широколиственных лесов (липа, дуб, клен, ясень) с травянистым покровом. От подзолистых почв они отличаются более мощным перегнойным горизонтом и отсутствием сплошного подзолистого горизонту. По составу и свойствам серые лесные почвы занимают промежуточное положение между дерново-подзолистыми почвами и черноземами.

Климат лесостепной зоны менее влажный, чем таежно-лесной, но более теплый.

Серые лесные почвы залегают на лессовидных карбонатных суглинках (в западной части зоны), на покровных суглинках (в центральной части зоны) или на элювиально-делювиальных глинах (в Поволжье). Это преимущественно тяжелосуглинистые или глинистые почвы. Гумусовый горизонт от 15 до 30 см и более. Горизонт В коричнево-бурый, плотный, в основном ореховатой структуры, глубже буровато-палевый. В связи с тяжелым механическим составом и повышенным содержанием гумуса емкость поглощения серых лесных почв высокая (25-35 мг-экв. и более), степень насыщенности основаниями 75-90% .

Серые лесные почвы сильно распаханы, широко используются для земледелия. В пределах зоны, получают высокие урожаи озимой пшеницы, гречихи, гороха, многолетних трав. Вместе с тем на этих почвах растения весьма отзывчивы на органические, а также на фосфорные и азотные удобрения.

В зависимости от мощности гумусового горизонта и выраженного подзолистого процесса серые лесные почвы делят на три подтипа: светло-серые, серые и темно-серые.

Светло-серые лесные почвы по своим свойствам приближаются к дерново-подзолистым почвам. Верхний гумусовый горизонт этих почв светло-серый, мощностью 15--25 см. Он обеднен коллоидными частицами, кальцием, магнием, полуторными окислами. Сплошной подзолистый горизонт отсутствует, но признаки оподзоливания в виде белесой кремнистой присыпки имеются. В таких почвах выделяют переходный горизонт A2+B1. Содержание гумуса в верхнем горизонте 1,5--4%. Насыщенность основаниями около 60--70%. Реакция солевой вытяжки среднекислая или слабокислая (рН 5,0--5,5). В материнской породе встречаются отложения извести, при воздействии на породу соляной кислотой наблюдается вскипание. Светло-серые лесные почвы бедны питательными веществами; для получения высоких урожаев требуют известкования, внесения органических и минеральных удобрений, в первую очередь азотных и фосфорных.

Серые лесные почвы имеют большую мощность перегнойного горизонта (24-40 см.). Выше в них и содержание гумуса (от 3 до 6%). В иллювиальном горизонте видны отчетливые следы вмывания в виде пятен гумусовой окраски. Насыщенность основаниями чаще 70-80%. Реакция солевой вытяжки в пахотном слое слабокислая или среднекислая (рН 5,0-5,5).

Темно-серые лесные почвы по многим признакам приближаются к черноземам. Гумусовый горизонт у них достигает 40-60 см, содержание гумуса 6-8%. В горизонте B1 следы вмывания сохраняются. Насыщенность основаниями чаще 80-90%. Реакция солевой вытяжки слабокислая или близкая к нейтральной. Эти почвы имеют высокую гидролитическую кислотность, но почти не нуждаются в известковании, лучше обеспечены питательными веществами, эффективность удобрений в зоне менее устойчива.

В зоне лесостепи встречается много смытых почв, оврагов. В Западной Сибири на почвах лесостепи распространены понижения, блюдца.

Почвы широколиственных лесов. Бурые лесные почвы образуются под лиственными лесами в условиях влажного и мягкого океанического климата. Таких почв нет на равнинах центральных частей Евразии, но много в Западной Европе. Бурых лесных почв много в Приатлантической части Северной Америки, где они занимают промежуточное положение между дерново-подзолистыми и красно-бурыми лесными и красноземами на юге.

При значительном количестве осадков (600-650 мм) профиль бурых лесных почв промывается слабо, так как большая часть осадков выпадает летом и промывной режим очень непродолжителен. Мягкий климат способствует активизации процессов преобразования органического вещества. Значительную часть опада энергично перерабатывают многочисленные беспозвоночные, образуя мюллевый гумусовый горизонт. Образуется довольно много бурых гуминовых кислот при подчиненном положении количественно преобладающих фульвокислот, дающих комплексы с железом. Эти соединения осаждаются в виде слабополимеризованных пленок на тонкодисперсных частицах. Образуется непрочно-ореховатая структура.

Наличие такого типа считается общепризнанным с 1930 года под названием либо "бурая лесная" почва, либо "бурозем".

В буроземах доминируют два почвообразовательных процесса: оглнинивание всей почвенной толщи без перемещения продуктов выветривания вниз по профилю и гумусообразование с образованием темного, но с бурыми тонами вследствие преобладания бурых гуминовых и фульвокислот гумусового горизонта, прокрашенного оксидами железа. Бурые лесные - всегда почвы дренированных склонов, либо расчлененной холмистой территории. На низменностях буроземов нет. Чем выше по склону, тем больше гумуса.

Очень распространенным частным почвообразовательных процессом является лессиваж, то есть медленное вмывание илистых частиц в виде взвесей в горизонт В. Профиль бурых лесных почв характеризуется слабой дифференцированностью, маломощным (20-25 см) гумусовым (гумуса 4-6 %, билже к подстилке до 12%) горизонтом. Серо-бурый гумусовый горизонт сменяется горизонтом вмывания Вm (50-60 см) с комковато-ореховатой структурой. Диагностическим признаком таких почв является наличие оглиненного гор. В при отсутствии элювиальных горизонтов. Степень побурения зависит от содержания свободных гидрооксидов железа.

Глинообразование в профиле буроземов может быть как результатом трансформации первичных минералов, так и синтеза глин из ионных компонентов. Особенно распространены трансформации слюд в иллит, а бурый цвет преимущественно определяет отложение гетита.

Почвообразующей породой обычно является лессовидный палевый суглинок, иногда с карбонатными новообразованиями. Водная вытяжка имеет близкую к нейтральной реакцию среды. Большое количество илистых частиц обуславливает значительную емкость поглощения с преобладанием кальция.

Высокая влагоемкость при хорошей водопроницаемости, хорошие тепловые свойства, значительная поглотительная способность с преобладанием кальция, устойчивая комковатая структура определяют высокий уровень естественного плодородия.

Данные почвы очень плодородны при достаточном количестве удобрений и оптимальной агротехнике. Самые высокие в Европе урожаи зерновых получают на бурых лесных почвах, часть их занята виноградниками и садами. Благодаря высокой водопроницаемости буроземы устойчивы к водной эрозии, а глинистый состав исключает дефляцию.

Почвы степной (черноземной) зоны. В нашей стране черноземные почвы простираются широкой полосой от юго-западных границ к предгорьям Алтая и занимают около 190 млн. га, в том числе 119 млн. га пашни. Они распространены в центральных черноземных областях (Воронежская, Тамбовская, Белгородская и др.), на Северном Кавказе, в Поволжье и Западной Сибири. Сформировались эти почвы в условиях богатой степной растительности на породах, содержащих много извести (в основном на лессовидных суглинках и лессе). Характерный признак черноземов -- большое количество кротовин, видных по профилю, что свидетельствует о степном их происхождении.

Основная отличительная особенность черноземов - наличие мощного темноокрашенного слоя с высоким содержанием гумуса. Накоплению гумуса способствуют благоприятные условия увлажнения. Осадков в западной части зоны выпадает в среднем 500 мм, в восточной - 350, в предгорьях Кавказа -600 мм. Некоторые территории черноземной зоны могут быть отнесены к районам достаточного увлажнения, где в сочетании с богатыми почвами создаются условия для получения особенно высоких урожаев. Гумусовый горизонт в некоторых черноземах достигает 1,5 м. Гумуса в черноземах от 4 до 12 % и выше. Структура зернистая или комковатая. Иллювиальный горизонт содержит карбонаты.

Черноземы, как правило, насыщены поглощенными основаниями (кальцием и магнием), поэтому реакция их обычно нейтральная или слабокислая (рН 6,0-7,0). Поглотительная способность черноземов высокая. Это самые богатые почвы планеты.

Под названием Северные черноземы объединяют оподзоленные и выщелоченные черноземы, распространенные в северной, более влажной части зоны. Они характеризуются глубоким залеганием карбонатного горизонта (горизонта вскипания), признаками оподэоливания. Оподзоленные черноземы близки к темно-серым лесным почвам, с которыми они обычно граничат. Это почвы темно-серого или темного цвета, но с сероватым оттенком, содержат гумуса от 5 до 10%, рН 5,5--6,5. Мощность горизонта А 40-45 см, AB1 60-80 см. Карбонаты залегают на глубине 100--125 см.

Выщелоченные черноземы признаков оподзоливания не имеют, они богаче, чем оподзоленные. В них перегнойный горизонт более темной окраски, мощностью 50-70 см, гумуса от 6 до 10%. Реакция близка к нейтральной (рН 6,0-6,5). Карбонаты на глубине 70-110 см. В зависимости от степени выщелоченности они приближаются или к оподзоленным черноземам, или к типичным черноземам.

Типичные черноземы отличаются мощным перегнойным горизонтом (1-1,5 м). Перегноя в верхнем горизонте 10-12% (иногда до 15%). Эти черноземы наиболее плодородны и обладают зернистой структурой. Реакция близка к нейтральной (рН 6,5-7). Горизонт А 50-60 см, а весь гумусовый слой до 150 см. Карбонаты на глубине 70 см.

Обыкновенные черноземы имеют меньшую мощность перегнойного горизонта, обычно от 65 до 90 см. Содержание гумуса в верхних слоях 7-- 9%. Структура комковато-зернистая. Карбонаты на глубине 40--60 см, иногда и с поверхности. Реакция нейтральная или даже слабощелочная (рН 7,0--7,5). Обыкновенные черноземы распространены главным образом на повышенных частях рельефа, преимущественно по отрогам Донецкого кряжа, в Среднем Поволжье, Зауралье, Западной Сибири, в северных районах Казахстана; в башкирской АССР, на Южном Урале.

Южные черноземы распространены на юге черноземной зоны в наиболее засушливой ее части. Мощность перегнойного горизонта 30--65 см, содержание гумуса 4--6%. Структура менее прочная. Почвы чаще глинистые и тяжелосуглинистые, карбонаты на глубине 30 см. В районах распространения южных черноземов чаще, чем в северной части зоны, встречаются Солонцеватые черноземы.

Многие черноземные почвы слабо обеспечены влагой, особенно летом. Поэтому растения на них периодически страдают от засухи. Так как питательных веществ в черноземах больше, чем в других почвах, они могут в благоприятные по осадкам годы давать высокие урожаи и без удобрений. Однако, как показали опыты, черноземы хорошо отзываются на внесение азотных и фосфорных удобрений, а при возделывании калиелюбивых культур, например сахарной свеклы, и калийных удобрений.

Солончаки, солонцы, солоди. Они не составляют особой почвенной зоны, но широко распространены среди черноземных, каштановых и бурых почв. Засоленные почвы занимают 62,3 млн. га, или 2,4% всех почв. На долю солонцов приходится 35 млн. га.

Солончаки содержат в почвенном растворе большое количество (свыше 1%) водорастворимых солей, поэтому культурные растения на них не растут. Такую засоленность выдерживают только специфические растения - солянки.

Причиной возникновения солончаков могут быть почвообразующие породы с высоким содержанием солей, некоторые солончаки появились на месте бывших озер и лагун. Кроме того, засоление происходит и вследствие переноса солей с повышенных элементов рельефа в пониженные, а также из-за поднятия соленосных грунтовых вод. Явления засоления почв наблюдаются и при плохом регулировании поливов на орошаемых землях (вторичное засоление). Гумусовый горизонт может даже отсутствовать. Содержание перегноя от десятых долей до 1-5%. Реакция почвы щелочная (рН 7-9), что зависит от состава солей.

Засоление почвы вызывается хлоридами (хлористым натрием, кальцием), сульфатами (преимущественно сульфатом натрия), карбонатами (карбонатом натрия). В соответствии с этим различают солончаки Хлоридные (содержание С1 в плотном остатке 40%), Сульфатно-хлоридные (С1 25--10%) и Сульфатные (С1 10%).

При большом засолении солончаки покрываются летом сплошной белой коркой -- выцветами солей. Встречаются смешанные солончаки, обогащенные одновременно всеми этими солями.

Солончаки чаще отводят под летние, осенние и зимние пастбища, но они имеют очень низкую продуктивность. Для возделывания сельскохозяйственных культур необходимо проводить серьезные мелиоративные мероприятия.

Солонцы представляют собой почвы с высоким содержанием натрия в поглощающем комплексе (больше 15% у хлоридно-сульфатных и свыше 20% у содовых). По теории К. К. Гедройца они образуются из солончаков путем постепенного их расселения, обычно под влиянием опускания уровня грунтовых вод и возникающего затем преобладания нисходящих токов воды над восходящими. При большом количестве натрия в почвенном растворе образуется сода. Появление ее увеличивает дисперсность (распыленность) почвы. При намокании почва становится вязкой, при высыхании - плотной. Существуют и иные теории, объясняющие образование солонцов.

Солонцы резко отличаются по свойствам от всех других почв. Они бесструктурны, сильно распылены, при увлажнении верхний слой заплывает, образуя липкую массу. Мощность гумусового горизонта от 2 до 16 см, содержание гумуса от 1 до 5% и меньше. Реакция почв щелочная (рН 8,0--8,5). Для солонцов характерны надсолонцеватый и подсолонцеватый горизонты. Горизонт В солонцовый столбчатый, именно здесь при высыхании образуется очень плотное столбчато-глыбистые сложение. Солонцы различают по мощности надсолонцеватого горизонта (А): корковые, мелкие, средние, глубокие и по форме структуры солонцеватого горизонта: столбчатые, ореховатые, призматические.

Солонцы вследствие плохих водно-физических свойств имеют низкое плодородие. Основная задача при улучшении агрономических свойств солонцов - вытеснение натрия из поглощенного состояния. С этой целью применяют гипс (4-5 т на 1 га), который, растворяясь, вытесняет натрий и замещает его кальцием, а сульфат натрия вымывается. К другим приемам улучшения солонцов относится глубокая трехъярусная их обработка, при которой верхний слой остается на месте, а горизонт В перемещается и перемешивается с нижележащим карбонатным и гипсовым слоями. После вспашки на солонцах высевают травы, например донник, люцерну.

В результате промывания солонцов и солонцовых почв образуются Солоди. Они встречаются пятнами в зонах серых лесных. черноземных и каштановых почв, занимая пониженные элементы рельефа. Различны по морфологии и свойствам. При определенных условиях осолодение может перейти в заболачивание. Вследствие вымывания гумуса и оснований из верхнего горизонта солоди богаты кремнеземом и морфологически напоминают, подзолистые почвы с горизонтом А2 Реакция кислая (рН 5,0--6,0). Иллювиальный горизонт В плотный. В лесостепи Западной Сибири солоди богаче гумусом, содержат его в горизонте A1 5--8%. Солоди отличаются неблагоприятными физическими свойствами, более пригодны для лесных насаждений (в условиях Сибири березово-осиновые колки), чем для полевых культур.

Почвы влажных субтропиков. Красноземы и желтоземы - зональные почвы влажных субтропических лесов. Здесь размещены чайные и цитрусовые плантации. Почвы образованы в условиях субтропического теплого и влажного климата предгорного рассеченного рельефа на красноцветных и желтоцветных породах. Отличаются хорошей зернистой структурой, мощность гумусового горизонта 25-40 см. Содержат гумуса от 5 до 10%. В почвенном профиле этих почв выделяют лесную подстилку А0, гумусовый горизонт A1, элювиальный горизонт А2 и иллювиальный В. Красноземам свойственна кислая реакция почвенного раствора (рН 4-5). Насыщенность основаниями 15-30%. Они нуждаются в известковании. Сельскохозяйственные культуры на красноземах очень отзывчивы на внесение высоких доз фосфорных удобрений, так как фосфаты сильно поглощаются почвой.

В Пустынных степях (полупустынях) субтропического пояса на незасоленных пылевато-суглинистых породах в условиях хорошего дренажа появляется особый тип пустынно-степных почв - Сероземы. В отличие от бурых пустынно-степных почв сероземы периодически глубоко промачиваются, так как максимум осадков в субтропиках смещен с летнего сезона на зимнее - и ранневесенний, когда воздух еще не сильно прогрет и испарение не столь велико.

В понижениях рельефа пустынных степей и полупустынь, испытывающих влияние грунтовых вод, распространены луговые солонцеватые и солончаковые почвы и солончаки. Почвы речных и озерных террас, испытавшие в прошлом воздействие близкого горизонта грунтовых вод, а в настоящее время в силу понижения базиса эрозии утратившие эту связь, представлены различного рода солонцами: от солончаковатых корковых до столбчатых и глубоко-столбчатых осолоделых.

Комплексность почвенного покрова и большое участие в нем солонцеватых почв и солонцов характерны и для полупустынных областей тропических поясов Земли, где наряду с бурыми и красновато-бурыми почвами опустыненных саванн и кустарников широко распространены солонцы и солончаки.

Бурые и красновато-бурые пустынно-степные и серо-бурые пустынные почвы.

В полупустынях и пустынях умеренных, субтропических и тропических поясов Земли широко распространены почвы с резко дифференцированным в верхней части профилем по окраске, плотности и содержанию илистых частиц. Эти почвы содержат много карбонатов, в их нижних горизонтах обильны скопления гипса и часто легко растворимых солей. Образование таких почв связано, прежде всего с почвообразующими породами, содержащие гипс и легко растворимые соли.

Малое количество осадков (в 10-15 раз меньше, чем возможная испаряемость) - основная причина сохранения солей в сфере современного почвообразования. Даже при размыве и дефляции соленосных пород в новых аккумулятивных аллювиальных, делювиальных, пролювиальных и эоловых наносах присутствуют, гипс легкорастворимые соли.

Генетический профиль бурых и красновато-бурых почв полупустынь состоит из горизонтов Af, Bt Na, Bca, Bcs, C. Af - гумусово-элювиальный горизонт мощностью от 10 до 20 см палево-серого или серовато-красноватого цвета, на поверхности (0-3 мм) часто покрытый тонкой, растрескавшейся, непрочной корочкой, ниже рыхлый, с непрочной комкавато-пылеватой, местами пластинчатой структурой, сильно переработанный почвенными беспозвоночными, особенно мелкими муравьями. Граница горизонта четкая. Если карбонаты присутствуют с поверхности, они рассеяны в почвенной массе и обнаруживаются лишь по вскипанию. Bt Na - иллювиальный солонцеватый горизонт более яркой темно-бурой окраски, более плотный, более тяжелого механического состава, с комковато-призматической или призматической структурой. Местами на поверхности призм видны темные марганцевые мелкие пятнышки, грани структурных отдельностей более глянцеватые. Мощность горизонта 10-20 см, в нижней его части появляются новообразования карбонатов в виде желтоватых мягких стяжений и конкреций.

Bca - в бурых пустынно-степных и красно-бурых пустынно-саванновых почвах это горизонт максимального накопления карбонатов. В серо-бурых почвах, где максимум карбонатов находится в горизонте А, горизонт Вса все же имеет наиболее морфологически оформленные новообразования карбонатов. Мощность карбонатных горизонтов колеблется, но обычно 20-30 см. Глубже количество карбонатов уменьшается. Уже в карбонатном горизонте появляются новообразования мелкокристаллического гипса.

Всs - гипсовый горизонт, который начинается на обычной глубине, но обычно под карбонатным горизонтом. Чем ариднее условия, тем ближе к поверхности лежит гипс. В бурых и красно-бурых пустынно-степных почвах гипсовый горизонт начинается на глубине 60-80 см, в серо-бурых почвах пустынь с 40-50см. Нижняя граница гипсового горизонта обычно неясная и проходит на глубине 120-130см.

Сs - почвообразующая порода, обычно карбонатная и гипсоносная и соленосная, но с меньшим, чем в гипсовом горизонте, содержанием гипса.

Для бурых пустынно-степных почв характерно малое содержание гумуса (1,5-2,5%), преобладание фульвокислот (Сг/Сф-0,5-0,7) при относительно высоком содержании азота (С/N -5-6). Относительно высокое содержание азота может быть объяснено высоким содержанием его в самих растительных остатках, особенно в листьях ксерофитных полукустарничков. Среднее содержание азота в опаде пустынных формаций 1,7%, степных -1,2, лесных -0,6%. Это отражается и на соотношении С/N в почвенном гумусе.

С малым количеством гумуса и илистой фракции связана низкая емкость поглощения почв (10-15 мг-экв на 100г). Наибольшая емкость имеет иллювиальный горизонт, в нем же отмечается наибольшее содержание поглощенного натрия.

Пространства полупустынь используются преимущественно как пастбищные угодья. Развитие земледелия ограничивается недостатком влаги, пестротой почвенного покрова, значительным участием в нем солонцов и сильно солонцеватых почв.

К типу Коричневых почв относят насыщенные нейтральные почвы с недифференцированным профилем коричневых тонов, сильно оглиненным, иногда карбонатные.

Такие почвы встречаются в Южной Европе, Северной Африке, на Ближнем Востоке, ряде районов Центральной Азии, Мексике, юго-западе США, под сухими лесами и кустарниками Австралии. При значительном количестве осадков - 600-700 мм четко выделяется влажный зимний сезон с температурой от +10 до -3°С и сухой летний. Почвы обычно непромерзающие, формируются под сухими лесами из дуба, лавра, приморской сосны, древовидного можжевельника, шибляком, маквисом, то есть высокозольной растительностью. Особенно четко такие почвы выражены в Средиземноморье.

Здесь нет мощных ледниковых пород бореального пояса, или скоплений лессов и лессовидных пород суббореального пояса. Плейстоценовые породы небольшой мощности - основные почвообразующие породы. Часты известняки, где слой А1 почв непосредственно залегает на слое известняков. Встречаются размытые и переотложенные красноцветные коры выветривания изверженных и метаморфических пород. Грунтовые воды лежат далеко и не оказывают влияния на процессы почвообразования.

Гумусовый горизонт коричневых почв имеет коричневый цвет, комковатую структуру, мощность 20-30 см, до 5-10 % гумуса. Глубже расположен уплотненный горизонт, часто карбонатный В. Еще ниже залегает С, часто скальная порода. В частности, на южном берегу Крыма почвы мощностью 20-30 см залегают мезозойских сланцах, часто вовлеченных в почву из-за плантажа. Типичный профиль почв имеет вид: А1-Вm-Вса-С.

Для коричневых почв характерно медленное убывание гумуса вниз по профилю, слабокислая и нейтральная (в нижних горизонтах часто щелочная) реакция среды. Почвообразование на коричневых почвах идет в основном во влажный период, разлагаются растительные остатки, глубоко промачиваются почвы водами, насыщенными углекислотой, вымываются карбонаты и илистые частицы. В засушливый период происходит выпадение карбонатов из поднимающихся по капиллярам вод. Отсутствует дифференциация профиля по химическому составу. Высокая емкость катионного обмена (25-40 смоль/кг), Они отличаются высокой биологической активностью, особенно весной и осенью, до 40 млн/г почвы микроорганизмов. Гидротермический режим способствует глубокому выветриванию первичных минералов. Вводно-физические свойства сравнительно благоприятны.

Оригинальной разновидностью почв зоны сухих субтропиков являются красноцветные почвы, формирующиеся на тера-росса и иных переотложенных продуктах древнего выветривания. К низменностям и котловинам приурочены очень плодородные черные сильноглинистые почвы: смоницы (Сербия) или смолницы (Болгария), имеющие мощный гумусовый горизонт, нейтральную реакцию, тяжелый гранулометрический состав. Даже на глубине более 1 м еще имеется более 1 % гумуса.

В целом почвы сухих субтропиков высокоплодородны, широко используются для земледелия (пшеница, кукуруза), разведения виноградников, цитрусовых и иных садов, оливковых плантаций. Уничтожение естественной растительности спровоцировало сильную эрозию почв - многие житницы времен Римской империи (Сирия, Алжир) стали опустыненными степями. В Испании, Португалии, Греции до 90 % коричневых почв поражено эрозией. Многие районы нуждаются в орошении.

Бруниземы - высокогумусные черноземовидные почвы, выщелоченные в верхней части профиля, с текстурным горизонтом Вt и признаками оглеения в нижней части, с уровнем грунтовых вод 1,5-5 м. Это - почвы Прерий и памп.

Они образуются в умеренно холодном субтропическом климате при 600-1000 мм осадков, средних температурах января от -8 до +4 °С, июля - 20-26 °С. Более 75 % осадков выпадает летом в виде ливней. Коэффициент увлажнения более 1. Имеет место периодически промывной водный режим, поддерживающий относительно высокий уровень грунтовых вод на водоразделах.

Бруниземы формируются при равнинном или слегка всхолмленном рельефе на лессах и карбонатных моренных суглинках и глинах. Естественная растительность - многолетние высокие (до 1,5 м) злаки с глубокой корневой системой. Надземная фитомасса 5-6 т/га, подземная - 18 т/га. По свойствам бруниземы близки к черноземам, но более выщелочены, часто кислые сверху, не имеют солевых горизонтов. Среди обменных катионов всегда преобладает кальций, но достаточно большой может быть и доля водорода. На северо-востоке США гумуса имеют до 10%, а на юго-западе ареала - 3 %.

Бруниземы характеризуются интенсивным глинообразованием за счет выветривания первичных минералов, преобладает монтмориллонит и иллит. Возраст обычно 16-18 тысяч лет, то есть существенно старше черноземов. Почвообразовательный процесс характеризуется гумусонакоплением, выносом легкорастворимых соединений и ила; привносом элементов с капиллярной каймой почвенно-грунтовых вод.

Бруниземы - наиболее плодородные почвы США. Они почти все распаханы, используются под посевы кукурузы и сои ("Кукурузный пояс"). При длительной эксплуатации теряют гумус, структуру, порозность, подвержены эрозии.

Красные и красно-бурые почвы саванн и сухих тропических редколесий (фероземы).

Распространение этих почв ограничено поясами экваториальных муссонов северного и южного полушарий, в которых коэффициент увлажнения в течение 4-6 месяцев в году равен 0,6-0,8, а в остальную часть года -0,3-0,4. Это области распространения высокотравных и типичных саванн, ксерофитных тропических редколесий и кустарниковых формаций с опадающей в сухой зимний период листвой. Постоянно высокие температуры и резко изменяющиеся по сезонам года увлажнение характерные особенности гидротермического режима этих районов Земли, определяющие в значительной мере направление процессов выветривания и почвообразования. В отличие от постоянно влажных экваториальных областей процессы выветривания не достигают ферраллитной стадии ни в коре выветривания, ни в почвах.

Во влажные летние сезоны в период активной вегетации травянистой растительности идет гумификация растительных остатков, в сухой и жаркий зимний период гумусовые вещества частично полимеризуются и закрепляются в верхней части профиля. Оснований для полной нейтрализации гумусовых кислот в почвах не хватает. В слабокислых растворах идет частичное растворение гидроокислов железа, разрушение структурных отдельностей, вынос илистых частиц из верхней части профиля. В сухой жаркий зимний период происходят дегидратация и закрепление гидратов окислов железа. В жаркий сухой период часть гумусовых веществ минерализуется, поэтому, несмотря на обильное поступление органических остатков, гумусовый горизонт в этих почвах маломощный и содержание гумуса относительно невысокое.

Гумусовый горизонт ферроземов серого или серовато-красноватого цвета, крупитчатой структуры, часто легкого механического состава. Мощность горизонта 10-20 см, переход в нижележащий горизонт - постепенный.

Переходный гумусово-метаморфический горизонт АВmf серовато-красного цвета, более ярко окрашен, чем предыдущий, механический состав более тяжелый, структура - непрочная, комковатая. Мощность горизонта 30-40 см.

Иллювиально-метаморфический горизонт ВfmF более тяжелого механического состава, чем вышележащие горизонты, более компактного сложения, с выраженной комковато-ореховой структурой. Он начинается на глубине 50-60 см от поверхности и продолжается до глубины 100-150 см.

Хотя многие фероземы ярко-красного цвета, валовое содержание в них железа невелико - 3-7%. Яркая окраска почв связана с преобладанием маловодных гидратов окислов железа. Содержание гумуса обычно невысокое: 2-3% в верхнем горизонте. Реакция почв в верхней части профиля слабокислая или нейтральная, в нижней - слабощелочная. Во многих случаях в глубокой части профиля (более 1,5 м) присутствуют карбонаты кальция. Емкость поглощения 10-20 мг. экв на 100 г почвы. Степень ненасыщенности в верхних горизонтах около 15-25%. Почвы хорошо агрегированы. Семейство ферроземов изучено крайне недостаточно.

Во Влажных лесных тропических и экваториальных областях широко распространены почвы на феррсиаллитных и ферраллитных корах выветривания и продуктах их переотложения. Красные, красно-желтые и желтые ферраллитные почвы распространены в тропических и экваториальных областях под влажными тропическими и экваториальными лесами. В экваториальном поясе желтые и красно-желтые, ферраллитные почвы широко распространены в Южной Америке, Африке, на полуострове Малакка, на Новой Гвинее. Для образования фульватно-ферраллитных почв влажных субтропических, тропических и экваториальных лесов необходимы:

1. Влажный теплый или жаркий климат, при котором коэффициенты увлажнения 7-8 месяцев в году равны 1-2, а в остальные не опускаются ниже 0,6 и температуры почвы большую часть года или в течении всего года превышают 20С. 2. Почвообразующие породы - продукты выветривания феррсиаллитно-аллитного или ферраллитного состава, бедные основаниями, богатые полуторными окислами, и с глинными минералами каолинит-галлуазитовой группы. 3. Лесная растительность, большая емкость биологического круговорота веществ и обильный ежегодный опад. 4. Положение в рельефе, обеспечивающие свободный дренаж - вынос подвижных продуктов выветривания (оснований и части кремнезема) и исключающие развитие сильной эрозии. 5. Возраст рельефа, достаточный для образования ферраллитных продуктов выветривания.

Ферраллитизация - стадия выветривания массивных пород или наносов, сопровождающаяся распадом большей части первичных минералов (за исключением кварца) и образованием вторичных минералов группы каолинита и галуазита с низким отношением SiO2/Al2O3 - меньше 2. Выветривание идет в условиях свободного дренажа, поэтому подвижные продукты разрушения первичных и вторичных минералов - Са, Mg, K, Na, SiO2 выносятся из выветривающейся толщи. Освобождающиеся при выветривании гидраты окислов железа и алюминия малоподвижны и накапливаются в больших количествах (50-60% и более) в окислительной среде, бедной органическими кислотами.

Под пологом тропических влажных лесов с густой и разветвленной корневой системой, большим опадом, разнообразной почвенной мезофауной, среди которой особенно обильны различные виды термитов, почвообразованием захватывается значительная толща породы. В почвы поступает большое количество органических остатков, но и гумификация и минерализация их идут очень быстро, чему способствуют высокие температуры (в тропиках свыше 20°С в течение всего года) и постоянная влажность почвы, оптимальная для развития микроорганизмов. Поэтому содержание гумуса в почвах невелико. Растворимые фракции фульвокислот в среде, бедной основаниями, глубоко проникают в почву и воздействуют на большую ее толщу. Они растворяют полуторные окислы, связывают их в органо-минеральные комплексы, обладающие малой подвижностью.

Фульвоферраллиты умеренно ненасыщенны основаниями, имеют очень малую емкость поглощения, но благодаря обилию гидроокислов железа они хорошо оструктурены, обладают хорошей водопроницаемостью. В кислой среде часть коллоидов гидроокислов железа и алюминия имеет положительный заряд, поэтому эти почвы способны поглощать анионы.

Морфология почв варьирует в зависимости от характера почвообразующих пород. На основных породах почвы темно-красного цвета и хорошо оструктурены, на кислых породах светлые, кирпично-красные или красновато-желтые, с хуже выраженной структурой. Выделяются горизонты A0, A1, Bmb, Cferal.

A0 - горизонт подстилки мощностью 1-2 см, состоит из сухих листьев, часто отсутствует.

A1 - гумусовый горизонт, в верхней части (до глубины 5-7см) серый или коричневатой окраски, копролитовой или мелкокомковатой структуры, в нижней (до глубины 25-35 см) - бурый, желто-бурый или красновато-бурый, с комковатой структурой. Местами на гранях структурных отдельностей заметны глянцевитые коллоидные пленки.

Bmb - метаморфический горизонт буровато-красного или буровато-желтого цвета, рыхлый, с непрочно комковатой структурой, пронизан корнями, ходами насекомых. Мощность его 80-100 см. Окраска с глубиной становится более яркой, кирпично-красной или темно-красной.

Почвы семейства по всему профилю имеют, кислую реакцию (рН 4,0-5,5), самые низкие значения рН свойственны нижней части гумусового горизонта. В нераспаханных почвах содержание гумуса в самом верхнем 3-5 сантиметровом слое часто достигает 10%. Однако уже на глубине 10-15 см оно падает до 2%, а в метаморфическом горизонте - до 1% и менее. В составе гумуса преобладает фракция фульвокислот, отношение Сг/Сф равно 0,5-0,6 в верхней части и 0,2-0,1 в нижней части гумусового горизонта.

На красных и красно-желтых ферраллитных почвах выращивают и более теплолюбивые тропические культуры - кофейное дерево, масличную пальму, каучуконосы и др. Почвы семейства недостаточно обеспечены азотом, калием и особенно фосфором, а также многими микроэлементами. Внесение удобрений, особенно органических, дает существенное повышение урожайности.

Почвы пойм. Поймой называют часть долины, которая периодически (обычно весной) заливается водой. Во всех почвенных зонах по древним и современным долинам рек распространены пойменные, или аллювиальные, почвы, образование которых связано с наносом мелкозема во время разлива рек.

Среди пойменных почв в зависимости от характера их возникновения наблюдается значительное разнообразие. Различают три части поймы: прирусловую, центральную и притеррасную. Наиболее типично расположение этих трех частей поймы в таежно-лесной и лесостепной зонах.

Прирусловая пойма образуется в непосредственной близости от русла реки вследствие наноса оседающего песка. Почвы на ней песчаные и супесчаные. В них мало гумуса (не более 2%), илистых частиц, азота и других питательных веществ. Почвы прирусловой поймы бесструктурны, слоисты. Только при отсутствии систематических наносов на этих почвах развивается дерновый процесс. Прирусловая пойма имеет ограниченное сельскохозяйственное использование. Здесь необходимо применять органические и минеральные удобрения, особенно азотные.

Почвы Центральной поймы, расположенной за прирусловой, значительно богаче. Именно по ней широко разливаются весенние воды рек, медленно осаждается богатый наилок. В результате почва обогащается гумусом и минеральными солями. В центральной пойме различают почвы Зернистые и Зернисто-слоистые. Наиболее плодородны зернистые. В них гумусовый горизонт составляет 20-40 см, гумуса содержится от 3 до 7%. Реакция слабокислая. Насыщенность основаниями высокая. Почвы имеют хорошую зернистую структуру. В зернисто-слоистых почвах слои с зернистой структурой перекрываются слоями пылеватого аллювия, они менее плодородны, чем зернистые, так как в них меньше гумусовый горизонт, меньше гумуса и питательных веществ.

Отличают также Дерново-глеевые пойменные почвы, которые образуются в пониженных местах центральной поймы при длительном затоплении и близком стоянии грунтовых вод. Эти почвы имеют следы заболачивания (оглеения), богаты гумусом, иногда оторфованы, потенциально плодородные. Но они нуждаются в улучшении путем применения дренажа, повышенных доз калийных и умеренных доз фосфорных и азотных удобрений.

Почвы Притеррасной поймы преимущественно болотные и заболоченные, на юге засолены. В притеррасной части поймы распространены старицы и протоки, т. е. понижения без достаточного стока воды. В этих условиях создается избыточное увлажнение, вследствие чего наблюдается преобладание осоковой растительности, образуются заболоченные участки.

Притеррасная пойма требует осушения, а затем применения удобрений. В зоне каштановых почв в таких поймах распространены солонцеватые и солончаковые почвы.

Пойменные почвы в большинстве случаев плодородные. Они могут быть отведены под ценные овощные, кормовые, технические культуры. Однако их нужно оставлять для интенсивного использования в качестве кормовых угодий. Разумеется, поймы требуют ежегодного поверхностного ухода, дополнительного внесения минеральных удобрений.

Поймы веками и тысячелетиями накапливали плодородный аллювиальный нанос, приносимый течением реки. Они хорошо обеспечены водой. При необходимости на них легко организовать и орошение. Поймы целесообразнее использовать под высокопродуктивные луга и пастбища, проведя, разумеется, мелиоративные работы в притеррасной части. Кратковременно заливаемые поймы можно отводить под семенники злаковых многолетних трав, ценные технические культуры (лен, конопля), силосные (кукуруза), а также под овощи, картофель и яровые зерновые (редко озимые). Поймы надо беречь и без особой нужды не распахивать. При распашке следует учесть возможность и опасность водной и ветровой эрозии. Для ее предупреждения по краю притеррасной части необходимо сохранить заслон из леса или кустарника.

Почвенно-географическое районирование - Генетическое почвоведение

Похожие статьи