Географические закономерности распределения гумусовых веществ в почвах. Изменение плодородия почв при длительном применении удобрений Главная закономерность изменения плодородия почв

(Почвы т.3. и т. 4) Степень и характер формирования и накопления гумуса в почвах зависит в основном от радиационного баланса и режима влажности. Мощность гумусового горизонта, содержание и запасы гумуса закономерно изменяются в почвах зонального ряда. Наибольшее значение перечисленных показателей характерно для черноземов типичных лесостепной зоны. Мощность гумусового горизонта в них может достигать 1.5 м, содержание гумуса до 15% (табл.3). К северу и югу от зоны распространения черноземов типичных мощность гумусового горизонта, содержание и запасы гумуса постепенно снижаются до минимальных значений. Параллельно общему содержанию гумуса изменяется относительное содержание гуминовых кислот. Больше всего их в черноземах. К северу и к югу от черноземов их содержание постепенно снижается. Изменение содержания фульвокислот менее закономерно, но в целом противоположно содержанию гуминовых кислот. Содержание нерастворимого остатка составляет 30-40% от общего содержания гумуса и слабо варьирует по типам почв. Характерным для каждого типа почв является отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот, которые также наибольшие в черноземах (около 2 и более), постепенно снижается к подзолистым, бурым пустынно-степным почвам. По этому отношению выделяются следующие типы гумуса: гуматный > 2, фульватно-гуматный 1-2, гуматно-фульватный – 0.5-1, фульватный - <0.5.

В составе гуминовых кислот доля свободных и связанных с подвижными формами полуторных оксидов от подзолистых почв к почвам аридных регионов снижается от 90-100% до 10% и менее, а с кальцием, наоборот, возрастает в том же диапазоне. В почвах влажных и переменно-влажных тропических и субтропических областей содержание гумуса повышается на 3-4% с преобладанием в его составе, как правило, фульвокислот.

Таблица 3 – Географические закономерности распределения гумуса в почвах

Роль органических веществ в почвообразовании, плодородии почв и питании растений. Роль органических веществ в почвообразовании, плодородии почв и питании растений очень многообразна. Значительная часть элементарных почвенных процессов (ЭПП) происходит с участием гумусовых веществ. К ним относятся биогенно-аккумулятивные, элювиальные, элювиально-аккумулятивные, метаморфические и другие. Процессы взаимодействия органических веществ с минеральной частью почв лежат в основе почвообразования.

Органическое вещество является источником азота и зольных элементов питания растений. В нем содержится 98% валового азота, с ним связано 40-60% фосфора, 80-90% серы, значительные количества кальция, магния, калия и других макро- и микроэлементов. Часть этих элементов находится в поглощенном состоянии и усваивается растениями в результате ионообменных реакций. Другая часть высвобождается и становится доступной растения после минерализации органических веществ. Установлено, что около 50% потребности в азоте культурные растения получают за счет почвенного органического вещества, прежде всего легкоразлагаемого, остальные 50% за счет минеральных удобрений.

Органическое вещество оптимизирует физико-химические свойства почв. Поглотительная способность органических коллоидов значительно выше, чем минеральных, и достигает 1000 и более мг-экв./100 г препарата гумусовых веществ. Более гумусированные почвы обладают более высокой буферностью по отношению к кислотно-основным воздействиям, окислению-восстановлению и действию токсикантов. Поглощенные органическими и органо-минеральными коллоидами катионы являются доступными для растений и активно участвуют в их питании.

Органическое вещество оказывает существенное влияние на структурное состояние, физические, водно-физические и физико-механические свойства почв. С увеличением гумусированности снижается плотность, увеличивается общая порозность, улучшается структура почвы, повышается водопрочность структурных агрегатов; увеличивается влагоемкость и водоудерживающая способность, водопроницаемость, диапазон активной влаги, гигроскопическая влажность; становятся оптимальными физико-механические свойства почвы: липкость, пластичность, твердость, удельное сопротивление. Гумус придает почве темную окраску, что способствует поглощению тепла.

Органическое вещество играет ведущую роль в биологическом режиме почв. Источники гумуса поддерживают в почвах определенный уровень биологической активности; собственно гумусовые вещества способствуют сохранению микроорганизмов в почвах и создают комфортные условия для их функционирования. Повышенная биологическая активность почв способствует снижению численности патогенных микроорганизмов, ускоряет микробиологическую деградацию пестицидов.

В составе органических веществ содержатся физиологически активные вещества, ускоряющие рост и развитие растений.

Образование (генезис) любой почвы есть результат сложного взаимодействия факторов почвообразования. Поскольку в распределении факторов на земной поверхности наблюдаются определенные закономерности, естественно, они отражаются на распределении почв. Главные закономерности в географии почв выражаются следующими законами: закон горизонтальной (широтной) почвенной зональности, закон вертикальной почвенной зональности, закон фациальности почв, закон аналогичных топографических рядов.

Закон горизонтальной (широтной) почвенной зональности. Сформулирован В. В. Докучаевым. Сущность его заключается в том, что поскольку важнейшие почвообразователи (климат, растительность и животный мир) закономерно изменяются в широтном направлении с севера на юг, то и главные (зональные) типы почв должны последовательно сменять друг друга, располагаясь на земной поверхности широтными полосами (зонами). Этот закон отражал главное положение докучаевского генетического почвоведения о том, что почва как особое природное образование есть следствие определенного сочетания факторов почвообразования, и явился вместе с тем результатом обобщения обширных географических исследований В. В. Докучаева по изучению почв Русской равнины.

Закон широтной почвенной зональности получил отражение в следующих двух главных проявлениях. Первое - в наличии на территории суши земного шара последовательно сменяющих друг друга почвенно-биоклиматических (термических) поясов, характеризующихся сходством природных условий и почвенного покрова, обусловленных общностью радиационных и термических показателей (см. табл. 5). При движении с севера на юг в пределах Северного полушария выделяют пять поясов: полярный, бореальный, суббореальный, субтропический и тропический. Аналогичные пояса могут быть выделены в Южном полушарии.

Второе проявление закона горизонтальной почвенной зональности выражается в разделении почвенно-биоклиматических поясов по совокупности условий почвообразования и общим чертам почвенного покрова на почвенные зоны - широтные полосы в связи с закономерной схемой не только термических условий, но и увлажнения (см. табл. 6) и, как следствие, растительности.

Наиболее отчетливо широтные почвенные зоны обособляются на обширных равнинных пространствах внутри континентов (Русская равнина, Западная Сибирь и др.). Так, суббореальный пояс в пределах Центральной Евразии разделяется на следующие зоны: лесостепь (серые лесные почвы, оподзоленные, выщелоченные и типичные черноземы) - степь (черноземы обыкновенные и южные) - сухая степь (каштановые почвы) - полупустыня (бурые полупустынные почвы) - пустыня (серо-бурые пустынные, такыры, такыровидные и пустынные песчаные почвы). На территории материков, прилегающих к океаническим и морским бассейнам, такая последовательность в смене широтных почвенных зон нарушается из-за осложняющего влияния влажных воздушных масс, притекающих с обширных водных пространств, на изменение условий почвообразования (климата, растительности и почв).

Закон вертикальной почвенной зональности. Он гласит, что в условиях горного рельефа происходят закономерные последовательные изменения климата, растительности и почв в связи с изменением абсолютной высоты местности. По мере поднятия от подножия гор к их вершинам понижается температура воздуха в среднем на 0,5 °С на каждые 100 м абсолютных высот, что влечет за собой изменение количества выпадающих осадков и, как следствие, смен растительности и почв. Эти изменения проявляются в образовании вертикальных растительно-климатических и почвенных поясов (вертикальных зон). В общем виде последовательная смена зон аналогична их смене на равнинных пространствах при движении с юга на север. Например, если нижняя зона представлена черноземами, то по мере повышения абсолютной высоты могут размещаться серые лесные почвы, затем дерново-подзолистые и т. д.

Такая общая схема последовательной смены вертикальных почвенных зон может осложняться и нарушаться из-за особенностей горного рельефа (резкой смены абсолютных высот, крутизны и экспозиции склонов, типов макрорельефа - плоскогорье, межгорные впадины, разнообразие склонов и т. д.) и частой смены почвообразуюших пород.

Конкретный состав почвенных вертикальных зон определяется положением горной страны в системе широтных зон и абсолютными высотами ее рельефа.

Закон фациальности почв. Заключается в том, что почвенный покров в отдельных меридиональных частях термических поясов и зон может заметно изменяться в связи с изменением климата под влиянием термодинамических атмосферных процессов. Эти изменения обусловлены близостью или удаленностью конкретных частей пояса или зоны от морских и океанических бассейнов, а также влиянием горных систем и т. д. Они проявляются в виде повышения или ослабления атмосферного увлажнения и континентальности климата.

Такие изменения сказываются на растительности и проявлении почвообразовательных процессов. Фациальные особенности почвенного покрова часто выражаются в дифференциации почв по температурному режиму (теплые, умеренные, холодные, непромерзающие, промерзающие, длительно промерзающие почвы и т.д.), в появляющихся различиях в строении профиля (мощности гумусовых горизонтов и др.) и свойствах зонального типа или подтипа почв, а иногда и в появлении новых типов в данной фации.

В качестве примера проявления закона фациальности можно привести территорию бореального пояса на Евроазиатском континенте. Здесь при движении с запада на восток более влажные и теплые условия климата постепенно сменяются нарастанием континентальности и холодности в Восточной Европе и далее на территории Западной и Восточной Сибири. В Дальневосточном Приморье вновь господствуют условия влажного океанического климата. В связи с таким изменением гидротермических условий наблюдается последовательная смена дерново-подзолистых умеренно теплых кратковременно промерзающих почв умеренными промерзающими (центр европейской части пояса) и далее умеренно холодными длительно промерзающими (южная часть таежной Сибири), затем появлением специфических типов мерзлотно-таежных (Восточная Сибирь) и буро-таежных почв (Приморье).

Закономерности в географии почв, проявляющиеся в форме законов широтной и вертикальной зональности и закона фациальности почв, являются следствием закономерности изменения биоклиматических условий на обширных территориях в связи с их широтным и меридиональным положением на материках.

Закон аналогичных топографических рядов. Отражает сходную закономерную смену почв по элементам мезо- и микрорельефа во всех зонах. Сущность этого закона заключается в том, что в любой зоне распределение почв на элементах рельефа имеет аналогичный характер: на возвышенных элементах залегают почвы, генетически самостоятельные (автоморфные), которым свойственны вынос подвижных продуктов почвообразования и аккумуляция малоподвижных; на пониженных элементах рельефа (шлейфы склонов, днища низин и западин, приозерные понижения, пойменные террасы и т. д.) расположены генетически подчиненные почвы (полугидроморфные и гидроморфные) с аккумуляцией подвижных продуктов почвообразования, приносимых с поверхностным и внутри почвенным стоками с водоразделов и склонов; на склоновых элементах рельефа залегают переходные почвы, в которых по мере приближения к отрицательным формам рельефа возрастает аккумуляция подвижных веществ.

СТРУКТУРА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА

Для территории любого хозяйства, часто отдельного поля и даже небольшого участка свойственна комбинация нескольких почв.

Вся совокупность почв конкретной территории называется ее почвенным покровом (ПП). Можно говорить о почвенном покрове Земли, отдельных материков, стран, хозяйств, их отдельных земельных участков и т. д.

В своей практической работе агроном всегда имеет дело не с одной какой-то почвой, а со всем их разноообразием, характеризующим почвенный покров конкретной территории. Для рационального использования почвенного покрова той или иной территории важно учитывать не только свойства и уровень плодородия каждой почвы участка, но и знать, сколькими контурами, какого размера и формы представлена каждая почва на этой территории, т. е. какой рисунок ПП образуют все почвы, его составляющие, насколько близки или различны (контрастны) эти почвы по отношению друг к другу с точки зрения их агрономических качеств, определяющих условия и сроки полевых работ, набор возделываемых культур, применение удобрений и т. д.

Представление об этом дает знание структуры почвенного покрова (СПП). В основе учения о структуре почвенного покрова лежит понятие об элементарном почвенном ареале (ЭПА). Элементарный почвенный ареал - участок территории, занятый одной конкретной почвой самого низкого таксономического уровня (разряда), ограниченный со всех сторон другими ЭПА или непочвенными образованиями (карьером, водоемом и т. д.). Характеристика ЭПА определяется названием почвы, размерами и формой контура, а также расчлененностью его границ. По размеру различают мелкоконтурные ЭПА (<1га), среднеконтурные (1-20 га), крупноконтурные (>20 га).

Элементарные почвенные ареалы, сменяя друг друга, образуют почвенные комбинации (ПК), которые и характеризуют СПП конкретной территории.

Важнейшими характеристиками ПК являются их компонентный состав, размер входящих в них ЭПА и степень агрономического различия (контрастность) между ними.

Различают шесть (классов) почвенных комбинаций (табл. 37).

37. Классификация почвенных комбинаций

Чем крупнее в почвенной комбинации площади ЭПА, чем они однороднее по агрономическим свойствам, тем агрономически благоприятнее СПП. И, наоборот, чем больше (контрастнее) в комбинации отличается одна почва от другой, чем меньше площади ЭПА, тем неблагоприятнее СПП в агрономическом отношении. В пятнистостях небольшие размеры ЭПА не играют заметной отрицательной роли, так как составляющие пятнистость почвы близки (неконтрастные) по своим агрономическим свойствам. Различают (Карманов) три группы СПП по их агрономическим качествам: агрономически однородные, агрономически неоднородные совместимые, агрономически неоднородные несовместимые.

Агрономически однородные СПП позволяют на участках (полях севооборотов и т.д.) применять одинаковый комплекс агротехнических и мелиоративных мероприятий, проводить посев и уборку в одни и те же оптимальные сроки и получать близкие урожаи сельскохозяйственных культур. Агрономически однородные СПП всегда можно включать в состав одного поля севооборота. Агрономически однородные СПП представлены пятнистостями, вариациями и ташетами. Например, СПП поля севооборота с комбинацией пятнистостей (мелкоконтурных выделов) черноземов среднемощных и мощных или вариациями дерново-слабо- и среднеподзолистых суглинистых почв.

К агрономически неоднородным совместимым СПП относятся территории, требующие при использовании почв массива небольших различий в системах агротехнических и мелиоративных мероприятий при общей их однотипности. При этом сроки полевых работ на контурах почв данной структуры близки, хотя урожаи могут заметно различаться. Такие СПП можно включать в состав одного поля. При этом необходимо осуществлять приемы выравнивания плодородия почв, составляющих СПП участка. Примером агрономически неоднородных совместимых СПП могут служить комбинации несмытых и слабосмытых почв.

Агрономически несовместимые СПП требуют качественно различных мероприятий, не допускают проведения основных полевых работ в одни и те же сроки. Они, как правило, не включаются в состав одного поля. В ряде случаев они могут быть включены в состав одного поля специализированных севооборотов (кормового, почвозащитного). При этом необходимо учитывать соотношение агрономически несовместимых почв в составе СПП, площади их контуров, характер границ, взаимное расположение и т.д. Как пример агрономической несовместимости СПП можно привести сочетание дерново-подзолистых почв плакоров и пологих склонов с сильнооглеенными почвами ложбин и западин, комбинации незаселенных и сильнозасоленных почв.

Существуют специальные методики количественной оценки сложности (пестроты), контрастности и неоднородности СПП, разработанные для почв разных зон. На качественном уровне такую оценку можно провести на основании сравнительной характеристики почв различных агропроизводственных групп (см. гл. 37). Изучение СПП основывается на картографировании почвенного покрова.

ПОЧВЕННО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ И ПРИРОДНО-СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ

Для разделения территории на отдельные части по общности их почвенного покрова и природных условий его формирования осуществляют два типа районирования: почвенно-географическое и природно-сельскохозяйственное.

Почвенно-географическое районирование - это метод анализа и выявления главных особенностей почвенного покрова и выделение на этой основе территорий, однородных по его зонально-провинциальным особенностям, структуре и возможностям сельскохозяйственного использования.

Основной единицей почвенно-географического районирования является почвенная зона - ареал одного или нескольких зональных типов почв в совокупности с другими сопутствующими (внутризональными, интразональными) почвами.

Почвенная зона объединяется в более крупные таксономические единицы - почвенную область и далее в почвенно-биокяиматический (термический) пояс. По особенностям почвенного покрова в связи с дифференциацией внутри зоны условий теплообеспеченности, увлажнения и континентальности зону подразделяют на подзоны (не всегда) и почвенные провинции. Последние, в свою очередь, разделяются на почвенные округа, а округ - на почвенные районы.

Почвенный округ - часть почвенной провинции, характеризующаяся определенным типом почвенных комбинаций, обусловленных особенностями рельефа и почвообразующих пород.

Почвенный район - более однородная часть территории почвенного округа, характеризующаяся одним типом мезоструктуры почвенного покрова. Обычно почвенные районы внутри округа различаются по количественному соотношению рядов, видов и разновидностей, свойственных округу.

Для горных территорий используют свою таксономию почвен-но-географического районирования, ниже почвенно-биоклиматической области: горная провинция (совокупность вертикальных зон конкретной горной территории), вертикальная почвенная зона, горный почвенный округ, горный почвенный район.

Природно-сельскохозяйственное районирование предусматривает разделение территории на отдельные части на основе оценки всего комплекса физико-географических условий (климата, рельефа, почв и др.) и их соответствия требованиям сельскохозяйственного производства. Оно базируется на материалах почвенно-географи-ческого районирования, но предусматривает более глубокий и разносторонний их анализ с учетом требований сельскохозяйственного производства. Поэтому оно служит естественнонаучной основой для размещения сельскохозяйственного производства, разработки, начиная с масштабов страны и кончая территориями отдельных хозяйств и землепользователей, рациональных систем его ведения (определение специализации, системы земледелия со всеми звеньями и т. д.).

Существует следующая система таксономических единиц природно-сельскохозяйственного районирования: природно-сельскохозяйственный пояс (самый высокий уровень районирования) и далее для равнинных территорий - природно-сельскохозяй-ственная зона, провинция, для горных - природно-сельскохозяйственные горные области, горные провинции и горные округа.

Для каждой таксономической единицы характерно сочетание определенных природных условий и связанных с ними особенностей сельскохозяйственного производства.

Природно-сельскохозяйственный пояс обособляется по сумме активных температур (>10°С). Выделяют следующие природно-сельскохозяйственные пояса.

Холодный тундрово-таежный (∑t > 10 °С до 1600 °С). Характеризуется низкой теплообеспеченностью, ограничивающей полевое земледелие (оно строго выборочное). Главные направления использования природных биоресурсов - оленеводство, звероводство, охота и рыболовство.

Умеренный пояс (∑t > 10 °С 1600-4000 °С) - интенсивного земледелия и животноводства (лесная, лесостепная и степная зоны), выборочного земледелия и пастбищного животноводства (полупустынная и пустынная зоны), культур с умеренными требованиями к теплу.

Теплый субтропический пояс (∑t > 10 °С более 4000 °С) - орошаемого и богарного субтропического земледелия, отгонного и прифермского животноводства, теплолюбивых культур с длительным вегетационным периодом.

Основной единицей природно-сельскохозяйственного районирования является природно-сельскохозяйственная зона. Она по комплексу условий (климат, почвы и т.д.) в основном соответствует почвенно-климатической зоне, однако, учитывая особую требовательность сельскохозяйственных культур к условиям влаго- и теплообеспеченности, таежно-лесная почвенная зона разделена на несколько самостоятельных природно-сельскохо-зяйственных зон. Выделяют следующие зоны: полярно-тундровая, лесотундровая, северотаежная, среднетаежная, южнотаежная, лесостепная, степная, сухостепная, полупустынная и пустынная.

Природно-сельскохозяйственная провинция - часть зоны, характеризующаяся фациальными особенностями почвенного покрова, связанными с изменением континентальности климата, суровости и снежности зимы, показателей тепло- и влагообеспеченности вегетационного периода.

Этими особенностями почвенно-климатических условий провинции определяются важные черты сельскохозяйственного производства - основной набор культур, общий характер агротехники, уровень эффективности удобрений и др.

Природно-сельскохозяйственный округ выделяют как часть территории провинции с более однородными геоморфологическими и гидрологическими особенностями, почвенным покровом, макро- и микроклиматом. Его выделение дает основание для более дифференцированного и конкретизированного ведения сельскохозяйственного производства в пределах провинции (устанавливается более ограниченный набор культур и сортов, приспособленных к местным условиям, уточняются приемы агротехники и соотношение угодий в соответствии с почвенно-геоморфологи-ческими особенностями территории округа, конкретизируются севообороты и др.).

Природно-сельскохозяйственное и почвенно-географичес-кое районирование позволяет иметь достаточно полные сведения о количестве и качестве почвенных ресурсов и на основе этой информации осуществлять наиболее рациональное их использование.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПОЧВ

Успешное изучение и правильное использование чрезвычайно большого разнообразия почв невозможно без их строго научной классификации. Классификация почв - это объединение почв в группы по их признакам, свойствам и особенностям плодородия.

Основой построения современных классификаций является генетический принцип, согласно которому признаки и свойства почв должны рассматриваться как следствие процессов почвообразования, возникающих и развивающихся в условиях конкретного сочетания факторов почвообразования.

Основополагающие идеи генетической классификации были разработаны В. В. Докучаевым и Н. М. Сибирцевым.

В построенных ими первых схемах генетических классификаций почвы объединялись в большие группы (генетические типы), характеризующиеся общностью строения профиля и некоторых свойств (содержание гумуса, наличие солей и пр.), являющихся следствием общности в своих главных чертах факторов почвообразования.

Например, для типа черноземных почв (черноземов) общими является наличие темного (темно-серого, черного) хорошо прокрашенного гумусом слоя, обладающего отчетливой комковато-зернистой структурой, постепенно переходящего в малоизмененную почвообразующую породу, их приуроченность на больших пространствах к территориям с умеренно теплым климатом при некотором недостатке атмосферного увлажнения, с лугово-степ-ной или степной травянистой растительностью.

Общим признаком строения профиля почв подзолистого типа является обособление под слоем опада лесной растительности белесого (подзолистого) горизонта. Они формируются под лесами таежного типа в умеренно холодном влажном климате. В. В. Докучаев и Н. М. Сибирцев подметили, что подобное сочетание климата, растительности и почв свойственно обширным широтным полосам равнинных пространств России.

Такие территории получили название природных зон, а соответствующие им почвенные типы - зональных почв. К ним были отнесены тундровые, подзолистые, черноземы, серые лесные и некоторые Другие почвы. Внутри зон отдельные почвенные типы помимо зональных могли формироваться при условиях, отличающихся по сочетанию факторов от типичных зональных. Например, устойчиво избыточное увлажнение в понижениях рельефа, сильнозасоленные почвообразующие породы, нетипичные для господствующих в зоне, проявление интенсивных геологических процессов (отложение аллювия в поймах рек) и т. д. Почвы, образующиеся в этих условиях, отличались строением профиля и свойствами. Например, избыточному увлажнению способствовало образование болотных почв, засоленным породам - солончаков и солонцов, аллювиальным наносам - аллювиальных почв. Такие почвы в отличие от зональных В. В. Докучаев и Н. М. Сибирцев назвали азональными и интразональными.

В генетических классификациях В.В.Докучаева и Н. М.Сибирцева было проведено разделение некоторых типов почв на более мелкие группы - подтипы, что объяснялось необходимостью более детального разделения типов почв.

Генетический принцип классификации оказался удачным. Он получил широкое признание и последующее развитие. В отечественном почвоведении был разработан ряд классификационных схем, отражавших общий генетический принцип их построения, но различавшихся в зависимости от учета роли того или иного фактора или процесса образования почв. Одни авторы при построении схем отдавали первенство породам (литогенные схемы), вторые - климату (климатогенные схемы), третьи - растительности и климату (биоклиматические), четвертые - процессам почвообразования (собственно генетические и т.д.).

Во всех схемах за основную единицу классификации принимали генетический тип почв.

По мере развития почвоведения развивалась и совершенствовалась классификация почв. При этом уточнялось и углублялось понятие о типе почв, вырабатывалась система соподчиненных таксономических единиц, позволяющая разделить большое разнообразие почв, объединенных в единый генетический тип, на составляющие его более мелкие группы, а также объединить типы на более высоком таксономическом уровне (ряды, группы).

Необходимость разделения типа почв на более мелкие группы очевидна, так как в пределах типа встречаются почвы разного гранулометрического состава, сформированные на разных породах, имеющие различную мощность горизонтов, разное содержание гумуса и неоднородность по другим показателям. Естественно, что эти различия дифференцировали почвы в пределах типа и по особенностям их плодородия.

В настоящее время в отечественной классификации почв принята следующая система таксономических единиц: тип - подтип - род - вид - разновидность - разряд.

Генетический тип - большая группа почв, выделяющаяся по общности строения их профиля, обусловленной однотипностью поступления и превращения органических веществ и комплекса процессов разложения и синтеза минеральных соединений, однотипностью процессов миграции и аккумуляции веществ и однотипной направленностью мероприятий по повышению и поддержанию плодородия почв.

Типы почв подразделяются на подтипы.

Подтипы - группы почв в пределах типа, качественно различающиеся по проявлению основного процесса или приобретающие характерные особенности в строении профиля и свойствах в связи с проявлением налагающегося процесса.

Зональные типы почв разделяются на подтипы с учетом свойств и признаков, обусловленных как подзональными, так и фациальными особенностями природных условий их формирования. Критериями выделения подзональных подтипов являются особенности строения профиля в связи с проявлением основного и налагающихся процессов (мощность горизонтов и характер их выраженности и др.). Фациальные подтипы выделяют по особенностям их температурного режима - по сумме температур на глубине 20 см и продолжительности периода отрицательных температур на той же глубине (длительности промерзания).

Выделение фациальных подтипов имеет важное значение для оценки температурных условий при подборе и выращивании сельскохозяйственных культур.

Роды выделяют в пределах подтипа по качественным особенностям почв (свойствам, строению профиля, режимам), возникающим в почвах подтипа под влиянием местных условий - состава пород, химизма грунтовых вод, признаков, унаследованных от предшествующих стадий почвообразования (реликтовых) и др.

Виды почв выделяют в пределах рода по степени развития почвообразовательных процессов (мощности отдельных горизонтов, степени гумусированности, засоленности и т.д.).

Разновидности почв выделяют по гранулометрическому составу их верхнего горизонта.

Разряды почв обусловливаются генетическими свойствами почвообразующих пород (моренные, аллювиальные, флювиогляциальные, морские и т.д.) с указанием их гранулометрического состава. Разделение почв на любом таксономическом уровне (объединение в типы, подтипы, роды, виды и т. д.) проводят по свойствам и признакам почв, обусловленным как проявлением природного процесса, так и приобретенным в результате хозяйственной деятельности при их использовании.

Проводят объединение типов почв на более высоком таксономическом уровне. Например, объединение типов в ряды по общности режима увлажнения: автоморфные, полугидроморфные и гидроморфные, а также по общности некоторых показателей их состава и свойств (био-физико-химические ряды - по составу гумуса, реакции, наличию карбонатов, засоленности и другим показателям). Известны и другие группировки почв.

Приведем систематический список основных типов почв по зонам.

Составными разделами классификации почв являются номенклатура и диагностика.

Номенклатура (название) почв для крупных таксономических единиц (тип, подтип) сформировалась исторически, исходя из следующих трех положений: основываясь на традиционных цветовых характеристиках профиля почв и прежде всего их верхних горизонтов, которые часто совпадали и с народными названиями почв (черноземы, подзолы, красноземы и т.д.); название типа почв по окраске не является только простым отражением типичного цвета ее поверхности и верхнего горизонта, а обобщает в этом термине всю совокупность присущих данной почве свойств и уровень ее плодородия, обусловленных определенной направленностью почвообразовательного процесса; для названия типов используют также ландшафтные термины, характеризующие общие черты условий формирования типа почв - тундровые почвы, луговые почвы и т. д.

Название подтипов определяется их географическим положением (например, черноземы южные), особенностями окраски гумусового слоя (светло-серые, серые, темно-серые лесные, темно-каштановые, каштановые, светло-каштановые и т.д.).

Названия родов связаны с характеристикой свойств, обусловленных соответствующим процессом (глееватые, осолоделые, солонцеватые и т. д.), налагающимся на основной, или наличием реликтовых признаков и свойств (почвы со вторым гумусовым горизонтом, остаточно-солончаковатые и др.).

Видовое название отражает количественную выраженность того или иного свойства или признака - малогумусные, маломощные, слабоподзолистые, слабо-, средне-, сильносолонцеватые и т.д.

Название разновидности определяется гранулометрическим составом верхнего горизонта - песчаные, супесчаные, легкосуглинистые и т. д.

Генетическое название породы характеризует разряд почвы (например, почвы на карбонатной суглинистой морене, на аллювиальных песках и т. д.).

Диагностика почв - совокупность морфологических признаков, показателей состава, свойств и режимов, характеризующих почву любого таксономического уровня и позволяющих объективно дать ей конкретное название. Различают диагностику по морфологическим признакам - строению профиля, окраске отдельных горизонтов, их мощности, структуре, новообразованиям и т. д., а также по особенностям микроморфологии.

Основными аналитическими диагностическими показателями являются: показатели состава - содержание и состав гумуса, валовой состав минеральной части, содержание карбонатов, легкорастворимых солей, подвижных форм элементов питания и др.; показатели свойств - реакция, емкость катионного обмена и состав обменных катионов, биологическая активность; физические свойства (плотность, структура) и др.

Показатели режимных наблюдений (температурного, водного, солевого, окислительно-восстановительного и др.) также используют для диагностики почв. Диагностика позволяет не только установить (выявить) главные черты генезиса почвы и принадлежность ее к любому таксономическому уровню, но и дать прикладную оценку почвы по степени пригодности для того или иного вида использования (в сельском и лесном хозяйстве, дорожном строительстве и др.) и определить необходимость проведения конкретных мероприятий по улучшению почвы (мелиоративная оценка, применение удобрений и др.). Например, показатель рН, свидетельствующий о сильнокислой реакции, указывает на необходимость известкования такой почвы; оглеенность свидетельствует о необходимости регулирования водно-воздушного режима. Диагностические показатели почвы для агронома - это исходные данные по управлению ее плодородием.

Наряду с генетической (базовой) классификацией существуют прикладные классификации (группировки) почв. Они представляют собой объединение почв в группы по их пригодности для практического использования: в сельском хозяйстве, в отдельных его видах (полеводство, плодоводство, овощеводство, пастбищное использование почв и т. д.), в лесном хозяйстве, в санитарном деле и т. д. Эту группировку проводят на основе оценки тех генетических показателей, которые определяют пригодность почвы для ее конкретного практического использования.

Из сказанного следует, что при выборе практического использования почв основой являются исходные генетические их показатели. Важнейшее значение генетической классификации заключается в решении практических задач рационального использования почв. В то же время от агронома требуется знание конкретных свойств почвы, показателей ее состава в формировании эффективного плодородия. Только тогда он сможет правильно использовать показатели генетической диагностики почв.

Контрольные вопросы и задания

1. В форме каких законов проявляются главные закономерности в географии почв? Охарактеризуйте их. 2. Что такое структура почвенного покрова? Дайте понятие элементарного почвенного ареала и почвенных комбинаций. Как их учитывать в агрономической практике? 3. Дайте понятие таксономических единиц почвенно-географического и природно-сельскохозяйственного районирования. 4. Назовите почвенную зону и почвенные округа вашего региона. 5. Назовите таксономические единицы классификации почв и дайте им характеристику. 6. Каковы основные морфологические и аналитические показатели диагностики почв?

Поступившие в почву удобрения подвергаются различным превращениям. Они не остаются неизменными, а входят в тесное соприкосновение с почвой и видоизменяются. Вносимые удобрения должны в равной степени оказывать влияние на урожайность сельскохозяйственных культур и на плодородие почвы. Влияние систематического применение удобрений на агрохимические свойства почвы зависит от особенности самих почв, выращиваемых культур, количества и форм применяемых удобрений.

Особая роль в формировании плодородия почв принадлежит гумусу - регулятору главнейших физико - химических, физических, физико - механических, биологических свойств почвы, которые обуславливают водно - воздушный, тепловой и питательный режимы почв.

Своеобразие природно - климатических условий почвообразования Забайкалья сказывается на характере превращения растительных остатков и природе гумуса.

Ногина Н.А.,1964 при исследовании количества корней и гумуса в почвенном профиле вскрыла интересный факт. Оказывается, что каштановые почвы Забайкалья почти вдвое беднее гумусом и вдвое богаче по запасу корней, чем одноименные почвы европейской части страны. Это объясняется тем, что не вся поступающая органическая масса превращается в гумус, и не все новообразованные гумусовые вещества сохраняются в почве. В почвах сурового Забайкалья ежегодный опад не успевает за один год разложиться даже на одну треть.

Исследования проведенные на каштановых почвах опытного опля БГСХА по изучению органического вещества каштановых почв показали, что на целинных участках содержится намного больше корней и отмерших органических остатков различной степени разложения, при этом наибольшая их масса сосредоточена в горизонте А до глубины 15 - 20см, а количество мертвых растительных остатков превышает количество живых корней.

При лучших условиях для биологических процессов, создающихся в условиях пашни и особенно при паровании почвы, остается намного меньше живых корней и разной степени разложившихся органических остатков. Последнее подтверждается нитрификационной способностью почв (таб.15).В пахотной почве после компостирования содержание нитратов возрастает от 27,5 до 46,6мг/кг почвы, а по сравнению с исходной целинной почвой количество нитратов увеличилось более чем в 10 раз.

Таблица 15 Нитрификационная способность каштановых почв (мг/кг почвы, слой 0 - 20 см)

Интенсивное использование почв в сельскохозяйственном производстве приводит к усиленной биологической активности, при этом запасы гумуса уменьшаются, особенно эта тенденция проявляется в первые два - три десятка лет после распашки целинных почв (Кононова М.М.,1972; Александрова Л.Н.,1980; Орлов Д.С.,1986 и др.), по результатам их исследований за минувшие 70 - 80 лет потери гумуса при распашке и длительном сельскохозяйственном использовании достигли 40 - 50 %.

Многолетнее богарное земледелие в республике без применения органических удобрений привели к значительным потерям гумуса, особенно значительны при паровании, (здесь потери составляют от 0,5 до 1,5т/га (Чимитдоржиева Г.Д.,1990)). Для воспроизводства почвенного плодородия пахотных почв необходимо ежегодное внесение 7 - 10т/га навоза (Ишигенов И.А.,1972). При дефиците навоза и обеспеченности от потребности лишь на 20 - 25% навозом необходима разработка оптимальных приемов и более эффективных доз навоза и других органических удобрений.

Многочисленные работы исследователей подтверждают положение о том, что не только органические, но и минеральные удобрения при их правильном применении улучшают агрономически важные свойства почвы - не снижают, а в ряде случаев, повышают содержание органического вещества и общего азота в почве, повышают содержание подвижных и легкодоступных форм азота, фосфора и, частично, калия (Горбунов Н.И.,1978; Кореньков Д.А.,1976; Панников, Минеев и др.).

Длительное сельскохозяйственное использование каштановых почв и применение удобрений в севообороте вносит определенные изменения в их плодородии.

Для анализа приводятся 4 варианта опыта (таб. 16, 17), результаты анализов при исходном состоянии целинной почвы и пашни до закладки многолетнего опыта. Исследования показывают, что использование сельскохозяйственных угодий без променения удобрений ведет к снижению содержания гумуса (таб. 16). Так, потеря на варианте без удобрений за время проведения опыта составило 5 т/га, а ежегодная потеря в слое 0-20 см составила 147кг/га, по сравнению с целинной почвой содержание гумуса снизилось на 13,5т/га или на 397кг/га, что составляет около 32% от исходного содержания гумуса в целинной почве.

Таблица 16 Изменение содержания и запасов гумуса при длительном применении удобрений на каштановой почве (слой 0 - 20см)

Воспроизводство плодородия почвы по сравнению с исходным состоянием до закладки опыта достигается только при внесении органического удобрения из расчета 10т/га севооборотной площади, при этом ежегодное увеличение запасов гумуса составляет 112т/га. Эквивалентная этой норме навоза минеральная система удобрений (N200Р100К240) не стабилизирует содержание гумуса в почве, как и норма удобрения N40Р40К40, но темпы его снижения намного меньше, чем на варианте без внесения удобрений. Последнее, вероятно, связанно с большим поступлением и вовлечением в биологический круговорот массы корневых и пожнивных остатков.

При длительном применении удобрений реакция почвенного раствора на всех вариантах опыта не претерпела изменений. Величина суммы поглощенных оснований тесно коррелирует с содержанием гумуса, она выше на варианте с внесением навоза. На минеральной системе удобрений количество обменно - поглощенных катионов кальция и магния практически не изменилось, а на варианте без удобрений этот показатель снизился на 1,3мг экв на 100г почвы.

Таблица 17 Влияние длительного применения удобрений на изменение плодородия почвы (слой 0 - 20см)

Количество подвижного фосфора на органической системе удобрения осталось практически на том же уровне, что и до закладки опыта, а эквивалентная доза навоза обеспечило пополнение и превышение запасов подвижного фосфора по сравнению с исходным содержанием. На других вариантах опыта количество доступного для растений фосфора значительно снизилось, особенно это проявилось на контрольном варианте.

Несколько по иному отразилось длительное применение удобрений на содержание обменного калия, его количество увеличилось почти в три раза за восемь ротаций севооборота при внесении 40т/га навоза и эквивалентной этой дозе минеральной системе. Последнее обусловлено, по - видимому, обогащением почвы органическими коллоидами, а в случае калийного удобрения (доза 240кг/га) - высокой концентрацией калия в почвенном растворе и значительно большим поглощением его в диффузном слое коллоидных частиц и, вероятно, усиленным химическим выветриванием калийсодержащих глинистых минералов. На варианте без внесения удобрений произошло уменьшение этой формы калия.

Из изложенного можно сказать, что органические удобрения оказывают значительно положительное влияние на свойства почвы, воспроизводство её плодородия, а минеральные удобрения заметно тормозят темпы снижения плодородия, а в некоторых случаях способствуют его сохранению на прежнем уровне. Ежегодное отчуждение с урожаем элементов питания требует поддержания оптимальных параметров плодородия каштановых почв с помощью систематического применение органических и минеральных удобрений.

>>Закономерности распространения почв

§ 27. Закономерности распространения почв

Главные типы почв России. Современный почвенный покров России - результат длительного и сложного развития природы в целом. В зависимости от условий почвообразования в нашей стране различают следующие виды почв: арктические, тундрово-глеевые, подзолистые, дерново-подзолистые, серые лесные, черноземы, каштановые и др.

Проанализируйте карту почв, наловите. Какие почвы есть в нашей стране.

Сопоставьте рис. 48 с почтенной картой атласа и определите, какие почвы преобладают в лесной зоне, какие - в степной.

В европейской части России преобладают разнообразные подзолистые почвы, а в Сибири - таежные и горно-таежные. Большие площади на севере страны заняты тундровыми почва ми. На юге же расположены черноземные и каштановые почвы.

Явление широтной зональности в нашей стране, особенно в европейской части России, выражено более ярко, чем в других странах мира. Это связано не только со значительной протяженностью ее с севера на юг, но и с преобладанием равнинного рельеф а в условиях умеренно континентального климата.

Если мы совершим по карте воображаемое путешествие по Русской равнине с севера на юг, то увидим, как сменяют друг друга почвы разных типов, отличающиеся по строению, цвету, составу, плодородию. Арктические почвы - маломощны (1-5 см) и образуют лишь отдельные пятна. В тундре формируются тундрово-глеевые и болотные почвы. В интенсивно промываемых почвах северных лесов образуются подзолистые почвы. Южнее - при снижении количества осадков и возрастании мощности гумусового горизонта - дерново-подзолистые почвы. В широколиственных лесах и под лесными участками лесостепи - серые лесные почвы. В степях образуются самые плодородные почвы - черноземы. Обильная травяная растительность в этой зоне способствует повышению количества перегноя. Здесь самый мощный гумусовый слой. При движении к югу и востоку климат становится суше и теплее, травяной покров разреженнее: почвы светлеют и переходят в каштановые под сухими степями, в бурые - в полупустынях, в серо-бурые и серые (сероземы) - в пустынях. С осветлением почв растет их засоленность. В южных районах страны (на Прикаспийской низменности) распространены солончаки.

Рис. 49. Взаимосвязь типов почв с климатом и растительностью

В горных районах почвы, следуя вертикальной зональности, также изменяются вслед за изменением климата и растительности. Общим свойством этих почв является щебнистость, грубость механического состава.

Вопросы и задания

1. Назовите основные типы почв России.
2. По почвенной карте определите, какие типы почв преобладают в нашей стране. Объясните почему.
3. Какие почвы есть в вашей местности?

География России: Природа. Население. Хозяйство. 8 кл. : учеб. для 8 кл. общеобразоват. учреждений / В. П. Дронов, И. И. Баринова, В. Я. Ром, А. А. Лобжанидзе; под ред. В. П. Дронова. - 10-е изд., стереотип. - М. : Дрофа, 2009. - 271 с. : ил., карт.

Изучено изменение основных показателей плодородия почвы на разных элементах рельефа. Показано, что рельеф предопределяет в значительной мере распределение содержания гумуса, подвижного фосфора и обменного калия в пахотном слое почвы, а также глубину пахотного слоя. Наименьшая глубина отмечена на верхних частях склонов и наибольшая глубина пахотного слоя ¬– на нижних частях всех склонов. Наблюдается общая закономерность повышения содержания гумуса в почве при продвижении с верхней части склона к нижней части. Изменение содержания фосфора в разных частях разной экспозиции склона разнонаправленно. Содержание фосфора наибольшее в верхней части северного склона и наименьшая на склоне южной экспозиции. В средней и нижней частях южного склона, наоборот, содержание фосфора в почве наибольшее. Изменение содержания обменного калия в пахотном слое почвы на разных элементах рельефа менее четко выражено, чем содержание гумуса и фосфора. Наибольшее содержание калия отмечено в средней части южного склона и наименьшее содержание – в средней части северного склона. Разница в содержание калия в разных частях северного, западного и восточного склонов сравнительно небольшая. Изменчивость плодородия почвы на разных элементах рельефа обусловлена природными факторами и антропогенным воздействием. Указано на необходимость учета изменчивости плодородия почвы на полях со сложным рельефом при размещении и разработке технологии возделывании полевых культур.

плодородие

1. Абдулвалеев Р.Р., Исмагилов Р.Р. Рельеф как фактор агроклимата // Материалы Всероссийской научно-практической конференции в рамках XIX Международной специализированной выставки «Агрокомплекс- 2009». – Уфа, 2009. – С. 73-75.

3. Исмагилов Р.Р., Абдулвалеев Р.Р., Исмагилов К.Р. Особенности природных условий Белебеевской возвышенности и меры их рационального использования // Сборник статей Всероссийской научно-практической конференции. – Уфа, 2014. – С. 318-323.

4. Исмагилов Р.Р. Как «привязать» базисную технологию к условиям конкретного поля // Земледелие.– 2000. – № 4. – С. 26-27.

5. Каштанов А.Н., Явтушенко В.Е. Агроэкология почв склонов. – М.: Колос, 1997. – С. 88-107.

6. Сибирцев, Н.М. Избранные сочинения. Т. 1. Почвоведение.– М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы,1951. – 472 с.

7. Чуян Г.А., Ермаков В.В., Чуян С.И. Агрохимические свойства типичного чернозема в зависимости от экспозиции склона // Почвоведение. – 1987. - № 12. –С. 39-46.

8. Ширинян М. Х., Кильдюшкин В.М., Лесовая Г. М. Влияние рельефа агроландшафта на плодородие почвы и эффективность удобрений // Проблемы агрохимии и экологии.– 2009.– №2.– С.14-17.

9. Шпедт А.А., Пурлаур В.К.Оценка влияния рельефа на плодородие почв и урожайность зерновых культур // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. – 2008. – № 10. – С. 5-1.

Рельеф местности и плодородие почвы тесно взаимосвязаны. Известный русский почвовед Николай Михайлович Сибирцев относил рельеф к числу основных факторов почвообразования. Он писал: «...если почва меняется, то она меняется непременно почему-нибудь: изменилась материнская порода, изменился рельеф, изменилось в силу рельефа действие атмосферных вод, изменилось накопление влаги, изменился растительный покров - соответственно изменилась и почва». Дальнейшие исследования показали, что рельеф оказывает разностороннее влияние на плодородие почвы. Интенсивность водной эрозии почвы, в первую очередь, зависит от строения рельефа . Рельеф определяет агрохимические свойства почвы, содержание в ней макро- и микроэлементов. Гидрологические особенности, радиационный и тепловой баланс, интенсивность биологических, химических и физических процессов в почве, определяемых строением рельефа, создают пестроту плодородия почвы даже в пределах небольшой территории .Верхняя и нижняя части склона и его экспозиции при незначительной крутизне (1-3º) оказывают значительное влияние на показатели плодородия почвы, урожайность озимой пшеницы и на эффективность удобрений . Почва южного склона по сравнению с почвой плато имеет пониженное содержание углерода гумуса, подвижных гумусовых веществ (в 1,2-1,3 раза), водорастворимого гумуса (в 1,2-1,3 раза) и лабильного органического вещества (в 2,1 раза) . Учет изменения плодородия почвы в зависимости от рельефа необходимое условие адаптации технологии возделывания полевых культур .

Республика Башкортостан является уникальным физико-географическим регионом, где стыкуются разнообразные ландшафты - от сухой степи до горной тундры. Почвенный покров их представлен сложными сочетаниями и мозаиками различных типов, подтипов, видов и разновидностей почв - преобладанием серых лесных (27,9 %), черноземов (31,7 %), горных (25 %) и аллювиальных (6 %). Территории Республики Башкортостан присуще сложный рельеф и расчлененность пахотных земель. Более 70% пашни расположены на склонах с крутизной более 1 о. В тоже время в региональном аспекте закономерности изменения плодородия почвы в зависимости от рельефа поля остается малоизученным и слабо освещены в научной литературе.

Цель исследования. Целью исследований явилось изучение плодородие почвы и его пространственную изменчивость на разных элементах рельефа.

Материалы и методы исследования. Исследования проводили в 2003-2014 годы в Учебно-научном центре ГБОУ СПО «Аксеновский сельскохозяйственный техникум» Республики Башкортостан.

Для характеристики исследуемой территории полей УНЦ ГБОУ СПО «Аксеновский сельскохозяйственный техникум» была проведена топографическая съемка полей тахеометром ТорсоnGTS-236N в масштабе 1:2000 с высотой сечения рельефа 1,0 м. Съемка местности осуществлялась полярным способом: с точек съемочного обоснования путем набора пикетов по характерным участкам рельефа. Расстояния, от электронного тахеометра до пикетов и горизонтальное положение (L) от точки съемочного обоснования до пикетов измерялось лазерным дальномером. Высотные отметки пикетов Н п вычислялись автоматически. Результаты измерений заносились в память электронного тахеометра, одновременно на каждой станции велся абрис. По результатам съемки 5 полей из 6 входящих в севооборот имели уклон от 2 до 4°, одно поле не имело выраженного уклона (менее 0,3°). Агрохимический анализ почвы на содержание гумуса, азота, фосфора и калия проводили в Лаборатории биохимического анализа и биотехнологии Башкирского ГАУ.

Результаты исследования и их обсуждение. Плодородие почвы предопределяет урожайность и эффективность возделывания сельскохозяйственных культур. Различают потенциальное (естественное и искусственное) и эффективное (экономическое) плодородие почвы. Потенциальное плодородие почвы определяется запасом в почве гумуса, питательных веществ и другими условиями жизни, являясь основным средством сельскохозяйственного производства. Проявление потенциального плодородия в производственной деятельности, характеризующееся возможностью использования растениями элементов питания для создания урожаев, находит свое выражение в эффективном плодородии почв. Оптимальный уровень плодородия той или иной почвы определяется таким сочетанием ее основных свойств и показателей, при котором могут быть наиболее полно использованы все жизненно важные для растений факторы и реализованы возможности выращиваемых сельскохозяйственных культур. К основным группам показателей плодородия почв на основе обобщения многочисленных научных исследований относят агрохимические, агрофизические и биологические.

Исследования показали, что плодородие почвы подвержено значительной изменчивости в пределах одного и того же поля, что обусловлено рельефом. Одним из показателей плодородия почвы является глубина пахотного слоя. Плодородные почвы характеризуются глубоким пахотным слоем. Глубина пахотного слоя (А 1) на разных элементах рельефа значительно отличается (таблица).

Плодородия почвы в зависимости от элемента рельефа поля (УНЦ АСХТ, поле № 1)

Наименьшая глубина пахотного слоя нами отмечена на верхних частях склонов и составила 16-21 см, в середине склонов глубина увеличивается до 20-29 см, и наибольшая глубина отмечена на нижних частях всех склонов (26-41 см). Такая разница в глубине пахотного слоя, вероятно, вызвано как неоднородностью материнской породы, так и эрозионными процессами в период сельскохозяйственного использования. С возвышенных участков поля почва смывается в нижние участки, что приводит к увеличению глубины пахотного слоя.

Содержание гумуса основной показатель плодородия почвы. Наблюдается такая же закономерность изменения содержания гумуса, как глубины пахотного слоя в зависимости от элемента рельефа. Наблюдается общая закономерность повышения содержания гумуса в почве при продвижении с верхней части склона к нижней части. Так, в верхней части южного склона содержание гумуса составило 7,81%, в средней части - 8,07% и в нижней части - 8,77%. Это объясняется также перемещением почвенных масс силою тяжести текучей воды в относительно низкие элементы рельефа. Роль рельефа возрастает с увеличением разности относительных высот. При сравнении различной экспозиции наблюдается наиболее высокое содержание гумуса в почве северного склона (9,5-10,1%), а наименьшее содержание - в нижний части западного склона. В порядке снижения содержания гумуса склоны можно расположить в следующий ряд: северный, западный, восточный и южный (таблица).

Азот один из основных элементов минерального питания растений. При недостатке азота снижается интенсивность ростовых процессов. Наблюдается более высокое содержание легкогидролизуемого азота как в пахотном (на 8%), так и в подпахотном слое (на 26%) почвы северного склона по сравнению с южным склоном. Содержание легкогидролизуемого азота в средней части южного склона снижается по сравнению с верхней частью, а при переходе к нижней части вновь возрастает. А.А.Шпедт также указывает, что наиболее высокое содержание гумусовых веществ, как правило, характерно для почвы ложбины. Почва северного и южного склонов при крутизне более 5° по сравнению с почвой плато беднее нитратным азотом. Весной в почве северного склона накапливается в 1,8 раза больше аммонийного азота, чем в почве южного склона.

Фосфор и калий обязательные макроэлементы для роста и развития растений. Содержание подвижного фосфора в пахотном слое почвы возрастает по мере продвижения с верхней части склона к нижней части (таблица). Например, в верхней части южного склона содержание фосфора составило 69 мг/кг, в средней части - 126 и в нижней части склона - 135 мг/кг. Такая закономерность наблюдается на склонах всех экспозиции. В тоже время изменение содержания фосфора в разных частях разной экспозиции склона разнонаправленно. Так, содержание фосфора в почве наибольшее в верхней части северного склона по сравнению с другими склонами рельефа. В средней и нижней частях южного склона, наоборот, содержание фосфора в почве наибольшее по сравнению с другими экспозиями склона.

Изменение содержания обменного калия в пахотном слое почвы на разных элементах рельефа менее четко выражено, чем содержание гумуса, азота и фосфора. Наибольшее содержание калия отмечено в средней части южного склона и наименьшее содержание - в средней части северного склона (таблица). Разница в содержание калия в разных частях северного, западного и восточного склонов сравнительно небольшая. На южном склоне наибольшее содержание калия в средней части склона, несколько меньше в нижней части и значительно меньше в верхней части склона. В тоже время имеются экспериментальные данные, указывающие на активный вынос из почвы южного склона обменного калия .

Выводы. Рельеф выступает существенным фактором, влияющим на содержание гумуса, легкогидролизуемого азота, подвижного фосфора и обменного калия в пахотном слое почвы, а также глубину пахотного слоя (А 1). Изменчивость плодородия почвы на разных элементах рельефа обусловлена природными условиями почвообразования и антропогенным воздействием. Неоднородность плодородия почвы следует учитывать при размещении и возделывании полевых культур на элементах рельефа.

Рецензенты:

Акбиров Р.А., д.с.-х.н., профессор, профессор кафедры почвоведения, агрохимии и земледелия федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Башкирский государственный аграрный университет» Министерства сельского хозяйства Российской Федерации, г. Уфа;

Юхин И.П., д.с.-х.н., профессор, профессор кафедры почвоведения, агрохимии и земледелия федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Башкирский государственный аграрный университет» Министерства сельского хозяйства Российской Федерации, г. Уфа.

Библиографическая ссылка