Состав почв

Физико-химические свойства

Емкость катионного обмена в дерново-подзолистых почвах выше, чем в подзолистых, в связи с более высоким содержанием гумуса. В гумусовом слое суглинистых и глинистых почв она достигает 15-20 мг-экв на 100 г., в песчаных и супесчаных — только 4-10 мг-экв на 100г. В составе поглощенных катионов — Са2+, Мg2+, Н+ и А13+. Степень насыщенности основаниями — 40-70%. Обменные катионы водорода и алюминия обусловливают кислую реакцию среды (рНкс1 обычно варьирует в пределах 3,3-5,5). (Алексанрова Л.Н,1965)

В дерново-карбонатных почвах содержится много обменных кальция и магния. Реакция почвенного раствора в верхнем горизонте нейтральная, с движением вглубь почвы становится слабощелочной. Физико-химические свойства почв благоприятны для произрастания большинства сельскозозяйственных культур.

В связи с более высоким содержанием гумуса дерново-подзолистые почвы имеют более низкую плотность верхнего слоя, они лучше оструктурены по сравнению в подзолистыми, у них выше пористость. В целом естественное плодородие этих почв выше, чем у подзолистых и глее-подзолистых. Они являются преобладающими в пахотном фонде почв таежно-лесной зоны.

Для некоторых почв подзолистого типа большое значение имеет их тепловой режим.

В восточных районах, в условиях континентального климата и недостатка тепла, темные и богатые гумусом дерново-подзолистые и дерново-лесные почвы плохо нагреваются и не обеспечивают корневую систему растений необходимым количеством тепла, что приводит к недозреванию некоторых посевных культур.

Таким образом, наиболее характерными свойствами, присущими почвам дерново-подзолистого типа, являются следующие.

Почвы дерново-подзолистого тина не насыщены основаниями, т.е. они содержат в себе то или иное количество обменных ионов водорода и алюминия.

В связи с ненасыщенностью основаниями эти почвы обладают кислыми свойствами.

В результате процессов минерализации органического вещества и выщелачивания эти почвы обеднены гумусом и минеральными легко подвижными соединениями.

Почвы дерново-подзолистого типа заключают в себе сравнительно небольшие количества необходимых для растений питательных веществ.

Эти почвы в большинстве случаев обладают слабо выраженной, непрочной структурой, вследствие чего они способны легко распыляться, заплывать при увлажнении, образовывать корку при высыхании и уплотняться.

Почвы дерново-подзолистого типа отличаются резко выраженной дифференциацией почвенного профиля на составляющие их генетические горизонты, причем гумусовый горизонт в большинстве случаев имеет малую мощность.

В составе гумуса видное или первое место принадлежит фульвокислотам, относительное количество которых тем больше, чем резче выражен подзолистый процесс. При нарастании дернового процесса увеличивается количество гуминовых веществ.

Хотя состав почвенных микроорганизмов изучен еще слабо, по все же можно сказать, что в подзолистых почвах ведущее место принадлежит грибам.

Из-за большого разнообразия условий почвообразования и дерново-подзолистой зоне развитие почвообразовательного процесса в почвах может протекать и проявляться самым различным образом, поэтому и отмеченные выше свойства сильно варьируют.

Здесь можно встретить почвы и кислые, и с нейтральной реакцией, и сильно выщелоченные, и почвы с мощным перегнойным горизонтом, и богатые гумусом, в которых подзолообразовательный процесс почти не выражен, и т.д.

В этом отношении почвенный покров таежно-лесной зоны представляет собой сочетание множества почвенных разновидностей, отличающихся между собой как морфологическими и биохимическими свойствами, так, следовательно, и своим природным плодородием.

При этом, чем сильнее развит дерновый горизонт и чем богаче, следовательно, почва органическим веществом, тем лучше она по своим производственным свойствам, тем выше ее природное плодородие.

Калий в почвах

Валового калия (К₂О) в почвах больше, чем азота и фосфора, вместе взятых, – 1,5-2,5 % (30-50 т/га в пахотном слое), что зависит от минералогического, гранулометрического составов и содержания гумуса.

Основное количество калия находится в труднодоступных для питания растения формах. Главным источником усвояемого калия служат обменно-поглощенные и водораствори-мосолевые его формы. Обменный калий составляет 0,5-1,5 % валового.

В почвенных растворах Нечерноземной зоны России содержится 30-40 мг/л калия (К₂О). Количество обменного калия изменяется по генетическим горизонтам почв. Для агрономических целей разработана группировка почв по содержанию в почвах обменного калия (табл. 20).

Этой группировкой, так же как и по подвижному фосфору, пользуются для характеристики почвенных условий питания растений калием, для расчетов доз калийных удобрений и составления картограмм. Растения усваивают 10-20 % калия отчего обменных форм.

20. Группировка почв по содержанию обменного калия (для зерновых культур)

Группа почв*	Содержание обменного калия	Количество К20, мг/100 г почвы
по методу Кирсанова (в 0,2 н. НС1) для подзолистых, дерново-подзолистых, серых лесньк почв	по методу Масловой (в 0,5 н. CH3COONH,) для подзолистых, дерново-подзолистых, серых лесньк почв	по методу Чирикова (в 0,5 н. СН3СООН) для некарбонатных почв	по методу Мачигина [в 1%-ном (NH4)2СО3] для карбоонатных, черноземов, каштановых, бурых, сероземов
1	Очень низкое	<4	<5	<2	<5
2	Низкое	4-8	5-10	2-4	5-10
3	Среднее	8-12	10—15	4-8	10-20
4	Повышенное	12-17	15-20	8-12	20-30
5	Высокое	17-25	20-30	12-18	30-40
6	Очень высокое	>25	>30	>18	>40
* 2 – низкое содержание для I группы сельскохозяйственных культур, 3 – низкое содержание для II группы, 4 –низкое содержание для III группы сельскохозяйственных культур.

Агрохимические свойства почв

Агрохимические свойства пахотного слоя эродированных дерново-подзолистых почв тяжелого механического состава.

Содержание гумуса в дерново-подзолистых несмытых почвах тяжелого состава выше, чем в слабосмытых и среднесмытых почвах. Процентное состояние гумуса несмытых почв выше, чем в смытых и среднесмытых почвах. Сумма обменных оснований среднесмытых почв выше, чем у других. Гидролитическая кислотность несмытых почв выше. Самая высокая емкость катионного обмена у несмытых почв. Почвы разреза 342 по значениям pHKCl имеет слабокислую реакцию среды, разрезы 316 и 304 имеют соответственно сильнокислую и среднекислую рНКСl.

Таблица 4.4.1. Агрохимические свойства пахотного слоя дерново-карбонатных почв различной степени смытости.

район, номер разреза	Степень смытости	Глубина, см	Гумус, %	Ca+++ Mg++ Мг-экв/100г почвы	pHKCl	CaCO3, %	NЛГ	P2O5	K2O
Мг/100г почвы
Нытвенский
8Н	Несмытая	0-22	5,1	54,4	6,8	12,8	9,5	Не опр.	Не опр.
16Н	Среднесмытая	0-22	3,1	42,4	7,2	62,2	11,0	“	“
4Н	Сильносмытая	0-20	2,6	36,0	7,0	20,2	5,9	“	“

Процентное содержание гумуса в несмытых почвах выше, чем у других.

Регулирование режима питания растений

Самыми мощными приемами регулирования питания растений макро- и микроэлементами является внесение органических и минеральных удобрений, а также приемы обработки почв, так как они активно воздействуют на режим влажности и содержание почвенного воздуха.

Большое значение имеет регулирование реакции почв с помощью известкования кислых и гипсования щелочных почв. При этом изменяются величины катионной и анионной обменной поглотительной способности почв, подвижность макро- и микроэлементов, направленность биологических и биохимических процессов и т. д.

Эффективны агроприемы по увеличению емкости поглощения почв в результате внесения природных адсорбентов, таких, как цеолиты, бентониты, вермикулит, а также глинование песчаных почв, регулирование их температурного режима, проведение мероприятий по борьбе с плоскостной водной эрозией.

 24. Модели плодородия для некоторых типов почв восточной части европейской территории России* (Ковриго, 1989)

Гранулометрический состав	Оптимальные показатели свойств пахотного слоя почв перед посевом
Гумус, %	рНкCl	S мгэкв/100 г	V, %	P2O5 мг/100 г	K2O мг/100 г	D, г/см3	Водопрочные агрегаты >0,25 мм, %	Подвижные микроэлементы, мг/кг
Дерново-подзолистые почвы
Песчаный	1,6-2,0	5,5-6,0	8-10	75-85	10-11	12-13	1,3-1,4	До 5	B 0,3-0,5
Супесчаный	2,0-2,5	5,5-6,0	10-15	75-85	11-12	12-13	1,3-1,4	5-10	Mn 45-70
Суглинистый	2,5-3,0	5,5-6,0	15-20	80-90	12-13	13-15	1,2-1,3	30-35	Cu 2-4 Zn 1,5-3 Co 1-3 Mo 0,2-0,3
Светло-серые лесные оподзоленные почвы
Суглинистый	3-4	5,5-6,0	20-25	80-90	12-13	13-15	1,2-1,3	35-40	тоже
Серые лесные оподзоленные почвы
Суглинистый	5-6	5,5-6,5	30-35	85-90	13-15	15-17	1,1-1,2	45-50	тоже
Темно-серые лесные оподзоленные почвы
Суглинистый	8-9	6,0-7,0	40-45	90-95	13-15	15-17	1,0-1,1	45-50	Тоже
* Разработанные модели плодородия обеспечивают получение урожайности зерновых культур на дерново-подзолистых почвах 3,0—3,5 т/га, а на серых лесных почвах — 3,5—4,0 т/га зерновых единиц.

Одно из условий получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур — создание комплекса благоприятных свойств почв для роста и развития растений.

Нельзя ограничиваться только регулированием пищевого режима, так как свойства почв оказывают друг на друга прямое или косвенное влияние.

Разработанный на основе научных данных обязательный комплекс свойств и режимов почв, обеспечивающий получение определенного урожая, называется моделью плодородия.

В качестве примера в таблице 24 приведены основные показатели модели плодородия для дерново-подзолистых и серых лесных почв восточной части европейской территории России. По содержанию гумуса предусматривается региональная стабилизация его природного содержания в почвах.

В таблице 24 указаны усредненные уровни оптимальных свойств почв. Некоторые показатели могут быть иными. Например, обменная кислотность может быть выше, если степень насыщенности почв основаниями будет более высокой.

Подвижного фосфора может содержаться меньше, чем приведенные в таблице данные, если будет выше степень подвижности фосфора по Карпинскому—Замятиной и т. д.

Создание комплекса благоприятных свойств почв согласно модели плодородия является только частью работы агронома.

Для получения гарантированных урожаев необходимо также качественно осуществлять весь комплекс агротехнических мероприятий по обработке почв, борьбе с сорняками, вредителями и болезнями растений; посев должен быть проведен в лучшие сроки, хорошими семенами; уборка должна быть своевременной, без потерь и т. д.

Бонитировка почв

Бонитировка почв (от латинского — bonitos — доброкачественность) — сравнительная оценка качества почв, их потенциального плодородия и производительной способности. Бонитет почвы — показатель их качества выраженный в баллах по отношению к эталонной почве (наиболее высокоплодородной почвой для данной территории), балл которой принимается обычно за 100%.

         По содержанию гумуса, емкости катионного обмена, реакции среды и содержанию физической глины.

         Расчет баллов для дерново-подзолистых почв.

— гумус: 1,87/8 *100=23,4

— рН (НCl):5,0/6*100=83,3

— ЕКО, мг экв на 100 г почвы: 16,9/40*100=42,3

 — содержание физической глины: 54,2/50*100=108,4

Средний балл: (23,4+83,3+42,3+100)/4= 181,9 /4 =62,3

Расчет баллов для дерново-карбонатных почв.

 — гумус: 2,72/8*100=34

 — рН (НCl): 4,7/6*100=78,3

 — ЕКО, мг экв на 100 г почвы: 23,8/40*100=59,5

 — содержание физической глины: 71,5/50*100=143

Средний балл: (34+78,3+59,5+100)/4=271,8/4=68

Наибольший балл бонитета у дерново-карбонатной почвы, т.к. у этой почвы наибольший процент содержания гумуса, наибольшее содержание ЕКО. И итоговый балл бонитета составляет 47,6. Итоговый балл бонитета у дерново-подзолистых почв составляет 43,61.

На основе полученных баллов почвам присваиваем класс бонитета, и даем качественную характеристику, там же записываем основные мероприятия по улучшению свойств этих почв.

Таблица 4.5. Бонитет почв

Название почвы	Балл	Класс	Качественная характеристика	S	Мероприятия по улучшению
га	%
П1дТЛ	43,61	VI	Средний	372	55,9	Противоэрозийные мероприятия, внесение органических удобрений
ДК3ТЭ5	47,6	VI	Средний	30	6,64	Противоэрозийные мероприятия, внесение органических удобрений

По результатам бонитировки, исследуемая дерново-мелко-подзолистая слабосмытая почва относится к VI классу бонитета, и по качеству характеризуется как средняя. Дерново-карбонатная слабосмытая почва относится так же, как дерново-мелко-подзолистая почва относится к VI классу бонитета и по качеству характеризуется как средняя.

— Курсовые работы на заказ

Гранулометрический состав почв

Гранулометрический состав пахотного слоя дерново-мелкоподзолистой почвы тяжелосуглинистый крупнопылевато-иловато-пылеватый. В почве наблюдается плавное увеличение вниз по профилю фракции ила.

В дерново-мелкоподзолистых слабо — и несмытых почвах наблюдается увеличение физической глины.

Гранулометрический состав дерново-карбонатной почвы (О.А. Скрябина 1990)

В гранулометрический составе дерново-карбонатной почвы доминируют иловатые частицы (менее 0,001 мм). Это благоприятствует процессу структурообразования, но увеличивает связность почвы. Много также тонкой и средней пыли. По классификации Н.А. Качинского дерново-карбонатные почвы являются пылевато-иловатыми глинами.

Дерново-карбонатные почвы

Химический состав дерново-карбонатных почв. Окиси кремния у этих почв немного, но в верхнем горизонте, больше чем в нижних. В верхнем горизонте так же увеличено содержание железа и алюминия и заметно уменьшено количество кальция и магния. Это говорит о том, что идет процесс разрешения и выноса карбонатов кальция и магния из верхнего горизонта почвы, сопровождающийся относительным увеличением количества окиси кремния, почва находится в предподзолистой стадии развития. Стадия эта, вероятно, будет продолжаться очень долго, пока содержание кальция и магния не снизится до 1,5-1,7%. В почвах много фосфора.

Содержание гумуса в дерново-карбонатных почвах колеблется в широких пределах. С одной стороны имеются высокогумусные дерново-карбонатные почвы (8,70% гумуса), с другой стороны малогумусные (2,09%). В связи с этим содержание азота также неодинаково, но вообще повышено по сравнения с дерново-подзолистыми почвами. Поскольку коллоидный комплекс дерново-карбонатной почвы высоко насыщен кальцием и карбонат кальция расположен не глубоко в почве, часто даже в пахотном слое, гумус данной почвы находится в сильно закрепленном состоянии, содержащийся в нем азот малодоступен растениям. В связи с этим на дерново-карбонатных почвах эффективны азотные удобрения.

Подвижного фосфора в дерново-карбонатных почвах содержится мало, хотя валовой запас большой. Очевидно, фосфор закреплен в органическом веществе. Фосфоре в дерново-карбонатных почвах, как и азот, малодоступен растениям.

Калий, особенно его подвижные соединения, в дерново-подзолистых почвах содержится в больших количествах. Однако вносить его на данных почвах при возделывании корнеклубнеплодов, овощных и других культур, выносящих много калия, необходимо.

Дерново-карбонатные почвы имеют оструктуренный верхний горизонт.

Пылеватых частиц в дерново-карбонатных почвах содержится немного, В таком количестве они не вызывают ухудшения физического состояния почвы. Но и дерново-карбонатные почвы при несоблюдении агротехники могут стать бесструктурными.