Характеристика генетических типов почв Беларуси 3 страница

На тяжелых породах дерново-подзолистые заболоченные почвы хорошо развиты в более легкой верхней части профиля (30-50 см), а нижняя часть профиля, чаще тяжелосуглинистая, служит гидрологическим барьером. В них довольно резко различаются свойства оглеенной верхней части разреза и неоглеенной нижней.

Рис. 4.11. Почва дерново-подзолистая глеевая на легких лессовидных суглинках

В Беларуси часто встречаются дерново-подзолистые заболоченные почвы, развивающиеся на двучленных породах с водоупором, обычно на супесях, подстилаемых легким или средним суглинком. Их строение и свойства во многом схожи с аналогичными почвами на суглинистых породах. Полевая влагоемкость таких почв обычно заметно выше в более легкой верхней части.

Основной особенностью дерново-подзолистых заболоченных почв грунтового оглеения на легких породах является наличие либо отсутствие иллювиально-гумусового горизонта Вh (сподик). Он формируется на верхней границе капиллярной каймы.

Степень переувлажнения почв зависит обычно от глубины залегания грунтовых вод: 1 м и ближе – глеевые, 100–170 см – глееватые, 150– 200 см слабоглееватых почв. Это определяет различия в водном режиме: в дерново-подзолистых слабоглееватых почвах зона активного водообмена составляет около 1 м, она смыкается с капиллярной каймой лишь эпизодически, в глееватых почвах – периодически, в глеевых – практически постоянно. Оглеение подзолистых горизонтов проявляется в виде охристых прожилок, белесых пятен, что говорит о непродолжительном локальном анаэробиозе.

В слабоглееватых вариантах дерново-подзолистых заболоченных почв, часто вовлеченных под пашню, продуктивность сельскохозяйственных культур заметно снижена по сравнению с автоморфными почвами, то есть даже на этом уровне заболоченности такие почвы нуждаются в агромелиоративных мероприятиях.

Согласно действующей классификации, дерново-подзолистые заболоченные почвы делятся на четыре подтипа: поверхностно-оглеенные, грунтово-оглеенные, неосушенные и осушенные.

Рис. 4.12. Почва дерново-подзолисто-глеевая с иллювиально-гумусовым горизонтом на связных песках

Наиболее характерными диагностическими признаками дерново-подзолистых заболоченных почв являются: наличие подзолистого горизонта и процесса оглеения, характер и степень развития которого определяет подтиповые и более низкие таксономические различия.

Болотно-подзолистые почвы развиваются в понижениях рельефа или приурочены к плоским равнинам, где накапливаются поверхностные воды. На рыхлых почвообразующих породах Полесья они образуются в местах близкого залегания грунтовых вод. Формируются болотно-подзолистые почвы под сосновыми долгомошно-черничными, еловыми и березовыми долгомошными, багульниковыми, сфагновыми лесами, особенно по краям верховых болот.

Почвообразование происходит под воздействием болотного и подзолистого процессов. Генетический профиль имеет вид А_о – Т – (А₁g) – А₂g – В_h – Вg – G. Под торфяным горизонтом Т мощностью 10-30 см может иногда располагаться маломощный гумусовый горизонт А₁gсизо-серого цвета. Ярко выражены в профиле подзолистый и иллювиально-гумусовый горизонты.

Рис. 4.12. Почва болотно-подзолистая

Эти почвы характеризуются кислой реакцией среды (рН 2,7-3,7). Они бедны илом, полуторными оксидами и обогащены кремнеземом. Степень насыщенности основаниями в них не превышает 40 %. В иллювиально-гумусовом горизонте реакция менее кислая (рН 3,6-4,5), он содержит до 5 % гумуса фульватного состава. Такие характеристики свидетельствуют о низком плодородии болотно-подзолистых почв. Почвы болотно-подзолистого типа делят на поверхностно-оглеенные и грунтово-оглееные, а также – торфянисто-подзолистые (10-20 см торфа) и торфяно-подзолистые (20-30 см торфа).

Наиболее характерными диагностическими признаками болотно-подзолистых почв являются: наличие верхнего торфяного, подзолистого и глеевого горизонтов, очень кислая реакция среды, низкая насыщенность основаниями.

Подзолистые заболоченные почвы встречаются довольно редко, формируются на рыхлых бедных породах слабодренируемых водоразделов и понижений под хвойно-мшистыми лесами. Образуют в структуре почвенного покрова комбинации с подзолистыми и болотно-подзолистыми почвами.

От дерново-подзолистых заболоченных почв отличаются почти полным отсутствием дернового процесса почвообразования. Морфологически они близки к подзолистым почвам, при этом один или несколько горизонтов носят следы избыточного увлажнения, а также в профиле может присутствовать иллювиально-гумусовый горизонт. Генетический профиль имеет вид А_о –А₂g – (В_h) – Вg – G(Сg). Лесная подстилка обычно оторфована мощностью до 10 см, подзолистый горизонт белесый, иногда с сизоватым оттенком, может содержать крупные железисто-марганцевые конкреции. Почвы очень кислые, характеризуются низким содержанием ила, полуторных оксидов и оснований.

Дерновые заболоченные почвы (глейсоли в системе ФАО) образуются под воздействием двух процессов почвообразования: дернового и болотного.

Формирование этих почв происходит преимущественно под луговой, а также под лесной растительностью особого состава. Преобладают леса черноольховые и широколиственные (ясеневые, кленовые) с дубом, на севере – еловые с ольхой серой и травянистым покровом. Для луговой растительности характерно участие в травостое мягких злаков (полевица белая, мятлик луговой и др.) и мелких осок. На таких почвах существуют лучшие по продуктивности луга, использование которых возможно без осушительных мелиораций (Романова, 2004). В Беларуси на долю дерновых заболоченных почв приходится около 10,2 % общей площади сельскохозяйственных земель.

По условиям рельефа почвы, в основном, приурочены к нижним частям склонов, ложбинам стока, окраинам крупных низинных болот или, наоборот, плоским приподнятым участкам среди болотных массивов. Очень важным условием развития дерновых заболоченных почв является наличие хотя бы слабого уклона поверхности, обеспечивающего поступление насыщенных кислородом вод, способствующих активной гумификации органики, и отток излишней влаги.

В зависимости от состава и строения почвообразующих пород формируются разные условия увлажнения почв: поверхностные или грунтовые. Дерновые заболоченные почвы поверхностного оглеения развиваются, преимущественно, на суглинистых и глинистых слабоводопроницаемых породах. Степень оглеения в них с глубиной уменьшается. Если дерновые заболоченные почвы развиваются на двучленных породах, в частности на рыхлых породах, подстилаемых связными, то последние служат водоупором, на контакте с которым происходит интенсивное движение грунтовых вод вдоль склона. В итоге, в почвах средних и нижних частях склонов наблюдается постоянный боковой приток влаги и поверхностное (склоновое) переувлажнение. Установлению промывного водного режима препятствует внутрипочвенное движение влаги, обусловленное характером рельефа и слабой проницаемостью подстилающих пород.

Почвы грунтового оглеения развиваются на рыхлых породах легкого гранулометрического состава. Признаки оглеения в них с глубиной нарастают. Весной капиллярная кайма грунтовых вод в таких почвах выходит на поверхность, летом – достигает поверхности лишь на глеевых разностях (на глееватых находится в среднем на глубине 0,3 м, слабоглееватых – 0,5 м).

По степени выраженности болотного процесса почвы делятся на слабоглееватые, глееватые, глеевые. Генетический профиль дерново-глеевых и глееватых почв имеет вид А_d – А₁ – Вg – G(Сg). Характерными морфологическими признаками являются наличие темноокрашенного оструктуренного гумусового горизонта значительной мощности (15 см и более), отсутствие подзолистого горизонта, голубоватая или серая окраска оглеенных подгумусовых горизонтов.

Рис. 4.13. Почва дерново- глеевая на связных супесях

Типичными свойствами всех дерновых заболоченных почв считают высокую насыщенность основаниями по всему профилю и большую концентрацию гумуса в горизонте А₁. В почвах связного состава содержание гумуса достигает 10 %, а иногда 30 %. Гумус – высокоминерализованный, мягкого фульватно-гуматного состава (Сгк/Сфк 2 и более) с преобладанием гуминовых кислот, связанных с кальцием. Для почв легкого гранулометрического состава характерно наличие темного гумусового горизонта не менее 15 см с содержанием гумуса 3,5-5,5 %. Реакция среды в дерновых заболоченных почвах может быть от слабокислой до нейтральной, но всегда на единицу выше, чем в окружающих почвах (табл. 4.11).

Дерново-глеевые почвы характеризуются высокой плотностью сложения глеевых горизонтов, она может достигать 1,9 г/см³. Природа такой плотности обусловлена бесструктурностью и наличием полуторных оксидов, цементирующих почвенные частицы. Самая высокая плотность у супесчаных разновидностей почв. Высокая плотность глеевых горизонтов является причиной низкой водопроницаемости почв (может быть менее 50 мм/час).

Таблица 4.11

Состав и свойства дерновых заболоченных почв (Король Г.С., 1982)

На карбонатных подстилающих породах при близком от поверхности залегании минерализованных почвенно-грунтовых вод развиваются дерново-карбонатные заболоченные почвы, в формировании которых участвует солончаковый процесс почвообразования. В летний период, когда расход воды из почвы превышает количество поступивших осадков, создаются условия выпотного водного режима. В результате грунтовые воды, обогащенные катионами кальция и магния, поступают к поверхности почвы, где происходит аккумуляция карбонатных соединений. Нередко под гумусовым горизонтом может образоваться сплошной карбонатный горизонт. Профиль почв имеет строение А_kg – В_kG – С_k. Для таких почв характерны: высокая насыщенность основаниями по всему профилю, реакция среды от нейтральной до щелочной, значительное количество гумуса (до 15 %) фульватно-гуматного и гуматного состава. В номенклатурном списке почв Беларуси дерново-карбонатные заболоченные почвы образуют один тип с дерновыми заболоченными, потому что карбонатность рассматривается как явление вторичное – следствие химизма питающих вод.

В соответствии с номенклатурным списком почв Беларуси среди дерновых заболоченных выделяют почвы шести подтипов: дерново-поверхностно-глееватые, дерново(перегнойно)-поверхностно-глеевые, дерново-грунтово-глееватые, дерново-грунтово-глеевые, дерново-поверхностно-глееватые и глеевые осушенные, дерново-грунтово-глееватые и глеевые осушенные.

Для повышения плодородия дерновые заболоченные почвы требуют осушения и применения минеральных удобрений. При осушении, необходимом для использования их под пашню, часто наблюдается ухудшение качества, происходит резкое уплотнение подпахотного горизонта за счет цементации полуторных оксидов в аэробных условиях, вымывание катионов из верхних горизонтов, увеличение кислотности и уменьшение гумусированности. Такое ухудшение свойств характерно больше для осушенных почв грунтового увлажнения.

Торфяно-болотные почвы занимают примерно пятую часть территории Беларуси, приурочены к пониженным элементам рельефа. Торфяно-болотные почвы – это почвы гидроморфного ряда. Их происхождение и развитие связано с условиями постоянного избыточного увлажнения: по меньшей мере в течение 200 дней в году влажность верхнего слоя почв превышает величину наименьшей влагоемкости.

Долгое время гидроморфные почвы были предметом изучения не почвоведов, а болотоведов. Лишь с появлением книги И.С. Лупиновича и Т.Ф. Голуб «Торфяные почвы БССР и их плодородие» в 1952 г. ученые Беларуси стали рассматривать торф не только как геологическое образование, но и как почву.

Процесс торфообразования – это накопление на поверхности почвы полуразложившихся растительных остатков в результате замедленной их гумификации и минерализации в условиях избыточного увлажнения. Характер торфонакопления зависит от состава растений-торфообразователей, которые образуют торфяные почвы верхового, переходного и низинного типа, поддерживая и формируя условия своего существования.

Основным почвообразовательным процессом в формировании торфяно-болотныхпочв является болотный. В результате его происходит накопление органического вещества (торфа) и оглеение подстилающей минеральной части почвы. Важное значение имеет характер водного питания почв, в зависимости от которого почвы делятся на верховые (олиготрофные), низинные (эвтрофные) и переходные (мезотрофные). Болотные почвы низинного типа отличаются высоким потенциальным плодородием, почвы верховых болот имеют кислую реакцию среды, и их использование в сельском хозяйстве ограничено и нецелесообразно. Низинные болотные почвы шире представлены на юге Беларуси, верховые – на севере.

Торфяно-болотные почвы низинного типа (гистосоли терриковые) в Беларуси распространены достаточно широко и занимают, по разным данным от 11 до 18 % территории. Примерно половина из них осушена. Самые значительные площади торфяно-болотные низинные почвы занимают в районах Полесья и центральной части Беларуси, меньше их в районах Поозерья.

Почвы приурочены к плоским понижениям водоразделов, понижениям речных долин и озерных котловин с близким залеганием грунтовых вод. Накопление низинного торфа происходит при застаивании слабопроточных грунтовых вод и, достаточно часто, путем зарастания водоемов. В качестве растений-торфообразователей выступают разнообразные древесные, кустарниковые, травяные и моховые виды растений: береза пушистая, ольха черная, ель, отдельные виды ив, тростник, камыш, рогоз, вейник, канареечник, осоки, представители разнотравья (вахта, сабельник, таволга и др.), гипновые мхи. Они образуют разнообразные фитоценозы: лесные, лесо-травяные и др. В Беларуси выделено восемь основных видов торфа низинного типа: древесный, древесно-осоковый, древесно-тростниковый, осоковый, тростниковый, тростниково-осоковый, осоково-гипновый, гипновый («Использование и охрана торфяных комплексов в Беларуси и Польше», 2002).

Торфяно-болотные почвы низинного типа имеет следующее строение:

Т – торфяной горизонт значительной мощности, бурый, буровато-темно-серый или коричнево-бурый. В верхней части пронизан корнями растений, степень разложения невысокая, ниже горизонт приобретает черты перегнойно-торфяного. Торф в нижней части слаборазложившийся, светло-желтый или желто-бурый.

(А₁) – гумусовый оглеенный горизонт грязно-серого или серовато-сизого цвета, насыщен водой.

G – минеральный глеевый горизонт сизого цвета, мокрый, вязкий.

Рис. 4.13. Почва торфяно-болотная низинная

По химическому составу торфяные почвы низинного типа отличаются, прежде всего, богатством органическим веществом (зольность 8– 16 %) и азотом (до 3 %), однако они бедны калием и фосфором, а также микроэлементами (медь, кобальт, молибден). Имеют обычно благоприятную для растений реакцию среды (рН_KCl>4). Степень насыщенности основаниями достигает 70-80 %. Для физических свойств почв характерны низкая плотность сложения (0,11-0,23 г/см³), очень высокая влагоемкость (460-870 %) и малая теплопроводность. Степень разложения торфа колеблется от 25 до 60 %.

Осушенные и освоенные под пашню торфяно-болотные низинные почвы имеют значительное эффективное плодородие и являются первоочередным объектом мелиорации ввиду богатства органическим веществом и азотом. Балл их плодородия после осушения (с отрегулированным режимом влажности) может достигать 80-ти по 100-бальной шкале. С увеличением доли мхов среди растений-торфообразователей потенциальное плодородие торфяно-болотных почв низинного типа снижается до 40-50 баллов.

В Беларуси актуальной является проблема сработки торфа при сельскохозяйственном использовании почв. Главной ее причиной может быть быстрая гумификация и минерализация органического вещества. В настоящее время ученые разрабатывают разнообразные технические приемы, направленные на уменьшение потерь органического вещества при пахотном использовании осушенных торфяных почв.

Торфяно-болотные почвы низинного типа делятся на четыре подтипа: торфяно-глеевые (торфянисто-глеевые и торфяно-глеевые с мощностью торфа до 30 см и 30-50 см соответственно), торфяные (мало-, среднемощные и мощные с мощностью торфа 50-100 см, 100-200 см и более 200 см, соответственно), торфяно-глеевые освоенные и торфяные освоенные.

Наиболее характерными диагностическими признаками торфяно-болотных низинных почв являются: наличие торфяных горизонтов, приуроченность к депрессиям рельефа с избытком грунтового водного питания, значительное участие осок и тростников в торфообразовании, высокая зольность торфа.

Торфяно-болотные почвы верхового типа (гистосоли ферриковые) занимают 2,1% территории Беларуси. Распространены преимущественно в северной части страны, где приурочены к замкнутым котловинам водоразделов, пологим склонам террас с близким от поверхности уровнем грунтовых вод.

Торфяно-болотные почвы верхового типа формируют растения, довольствующиеся поступлением влаги только из атмосферных осадков. К числу таких растений относятся прежде всего сфагновые мхи и кустарнички (багульник, вереск, клюква, подбел), а также пушица, сосна и береза пушистая.

Профиль торфяно-болотной почвы верхового типа имеет следующее морфологическое строение:

О_ч (Ао) –сфагновый очес мощностью 10-15 см, соломенно-желтого или светло-буроватого цвета. Состоит из живого или слаборазложившегося органического вещества.

Т – торфянистый горизонт. Его мощность варьирует от нескольких сантиметров до нескольких метров. Профиль торфяника имеет слоистое строение. Нижние слои представлены разложившейся и уплотненной массой черного цвета, верхние – менее разложившейся торфяной массой и остатками растительности буро-коричневой окраски.

G – глеевый горизонт, имеет значительную влажность и вязкость. Его верхняя часть в глинистых и суглинистых почвах имеет сизо-серые и темно-серые тона, нижняя – зеленоватые и голубовато-сизые тона. На песчаных почвах торфяной горизонт сменяется ржаво-коричневыми горизонтами, затем – голубовато-светло-серый горизонт. Это преобразованная анаэробными процессами материнская порода.

Торфяные почвы верхового типа характеризуются низкой зольностью (2-5 %), малой плотностью сложения (0,04-0,08 г/см³), высокой влагоемкостью (600-1200 %). Они обладают чрезвычайно кислой реакцией среды (рН_KCl 3,2-4,2, а иногда и 2,5), обеднены кальцием и питательными элементами (содержание азота всего 1-2 %), имеют очень слабую насыщенность основаниями (10-20 %).

Торфяно-болотные почвы верхового типа под распашку непригодны, их экологическое и природоохранное значение намного превышает их оценку с точки зрения возможностей сельскохозяйственного использования. Торф этих болот может быть использован на подстилку скоту, топливо и для приготовления щелочных компостов.

Наиболее характерными диагностическими признаками торфяно-болотных верховых почв являются: наличие торфяных горизонтов, приуроченность к депрессиям рельефа с затрудненным поверхностным и внутрипочвенным стоком вод, значительное участие сфагновых мхов в торфообразовании, низкая зольность и плотность торфа.

Рис. 4.14. Почва торфяно-болотная верховая

Торфяно-болотные почвы верхового типа, согласно номенклатурного списка, делятся на подтипы подобно торфяно-болотным низинным, а на уровне рода в их составе выделяются торфяно-болотные переходные почвы (транзитгистосоли). Они занимают 2,5-3,0 % территории Беларуси и промежуточное положение между верховыми и низинными. В естественном положении они диагностируются по наличию растений, свойственных как верховым, так и низинным болотам. Для них типичны высокобонитетные еловые, сосновые и березовые леса с участием в наземном покрове кустарничков, пушицы, осок, сфагновых и зеленых мхов. Самые значительные по площади массивы переходных торфяников встречаются в понижениях, куда поступают почвенно-грунтовые воды, мало отличающиеся от атмосферных по своему химизму.

По генезису, морфологии и свойствам почвы близки к торфяно-болотным низинным, но имеют более низкую зольность (4-6 %), содержат меньше азота (2 %), отличаются более высокой кислотностью верхних горизонтов (рН_KCl 3,8-4,7). По показателям плотности сложения (0,11-0,16 г/см³) и влагоемкости (550-950 %) почвы тоже занимают промежуточное положение между верховыми и низинными. При осушении и распашке таких почв необходимо удаление верхнего кислого и бедного питательными веществами слоя торфа, в ряде случаев требуется известкование.

Аллювиальные дерновые и дерново-карбонатные заболоченные и аллювиальные болотные почвы формируются в условиях речных пойм под воздействием дернового и болотного процессов почвообразования и их сочетаний.

Ежегодное затопление пойм водами весенних разливов и паводков создает достаточно самостоятельную категорию почв. Своеобразие их заключается в том, что процессы почвообразования и породообразования протекают одновременно, причем отлагающиеся осадки уже подвергались почвообразованию, поэтому процесс формирования аллювиальных почв происходит очень быстро. С водоразделов в поймы сносится органическое вещество почвы, химизм речных и грунтовых вод в поймах определяет характерные черты почвенного профиля (карбонатность, охристость или оруденелость). Это предопределяет развитие в поймах преимущественно дерновых заболоченных почв, сходных с почвами междуречий. В районах интенсивной распашки и осушительной мелиорации короткие бурные половодья обедняют почвы питательными элементами и предопределяют формирование преимущественно грубого, обедненного органическими веществами аллювия.

Пойменные почвы Беларуси согласно номенклатурному списку объединены в два типа:

· аллювиальные дерновые и дерновые заболоченные,

· аллювиальные болотные.

Аллювиальные (пойменные) дерновые и дерновые заболоченные почвы (в системе ФАО флювисоли) занимают свыше 60 % от общей площади всех пойменных почв в республике (около 3,7 % площади сельскохозяйственных земель).

Приурочены преимущественно к прирусловой и центральной частям пойм. Наиболее характерными особенностямипочв являются слоистый характер почвообразующих отложений, отсутствие или слабое развитие подзолообразовательного процесса, формирование мощного гумусового горизонта.

В соответствии с принятой классификацией среди аллювиальных почв на уровне подтипа выделяются следующие почвы: аллювиальные неразвитые, аллювиальные дерновые оподзоленные, аллювиальные дерновые слабоглееватые, аллювиальные дерновые глееватые и аллювиальные дерновые глеевые. В отдельный подтип выделены аллювиальные дерновые глееватые и глеевые осушенные почвы.

Аллювиальные неразвитые почвы формируются в прирусловой пойме на песчаных гривах под чахлым прерывистым травянистым покровом. Их профиль не дифференцирован на генетические горизонты. Выделяется только небольшой горизонт А₁ с низким содержанием гумуса (0, 05-0,25 %).

Типичный генетический профиль аллювиальной дерновой глееватой почвы имеет вид А_d – Al₁А₁ – Al₁Вg – Al₂g – Al₃g.

По строению профиля и химическим свойствам почвы близки к соответствующим аналогам водоразделов. Аналитические данные показывают, что чем в большей степени развит болотный процесс в аллювиальных почвах, тем меньше в них показатель плотности сложения, выше порозность и влагоемкость. Соответственно в химическом составе почв уменьшается содержание фосфора, калия и кремнезема, но увеличивается содержание кальция. В таблице 4.13 показаны состав и свойства аллювиальной дерново-глеевой суглинистой почвы, развивающейся на связном аллювии, подстилаемом рыхлым аллювием. Результаты анализов показывают, что двучленный характер аллювия и обогащенность гумусом верхних горизонтов существенно сказываются на водно-физических и физико-химических показателях почв. Обращает на себя внимание повышенное содержание подвижного фосфора в горизонте Аl₁G, который приурочен к алевритовому прослою рыхлопесчаного аллювия.

Таблица 4.13

Состав и свойства аллювиальной дерново-глеевой суглинистой почвы, разрез 118 (Т.А. Романова, 2004)

«-» не определялось