Агрономическая характеристика почвенного покрова ООО «Кыласовское» Кунгурского района Пермского края

[Введите текст]

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования «Пермская государственная Сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова»

кафедра почвоведения

Курсовая работа

Тема: Агрономическая характеристика почвенного покрова ООО «Кыласовское» Кунгурского района Пермского края

Пермь, 2008

1. Географическое положение и общие сведения о хозяйстве

2. Природные условия формирования почвенного покрова

2.1 Климат

2.2 Рельеф

2.3 Растительность

2.4 Почвообразующие породы

2.5 Гидрологические условия

2.6 Антропогенная деятельность человека

3. Общая характеристика почвенного покрова

3.1 Систематический список почв хозяйств

3.2 Основные почвообразовательные процессы и классификация основных типов почв

3.3 Морфологические признаки серой лесной почвы

3.4 Физические и водно-физические свойства

3.5 Морфологические признаки дерново-карбонатной почвы

3.6 Физические и водно-физические свойства

4. Обоснование размещений угодий, агропроизводственная группировка почв их оценка

4.1 Агропроизводственная группировка почв Пермской области Кунгурского района ООО «Кыласовское»

4.2 Диагностика почв

4.3 Агрономическая оценка

5. Бонитировка

6. Охрана почвенного покрова

Выводы Библиографический список Приложения

Основной задачей курсовой работы является агрономическая оценка почвенного покрова ООО «Кыласовское» Кунгурского района Пермской области.

При написании данной курсовой работы по почвоведению были поставлены следующие цели и задачи:

Закрепить полученные знания при изучении теоретического и практического курса «Почвоведение с основами геологии».

Научиться использовать литературные источники и труды ученых.

Научиться работать с картографическими почвенными материалами.

Научиться разрабатывать специальные мероприятия по повышению плодородия почв.

Оценить источники возможного снижения плодородия почвы и определить мероприятия, направленные на повышение плодородия и охрану почв.

Научиться обобщать полученные сведения.

1. Географическое положение и общие сведения о хозяйстве

почва климат рельеф бонитировка ООО «Кыласовское» находится в Пермском крае Кунгурском районе селе Кыласово. Село Кыласово ведет свою историю с 1628 года, с 2005 года именуется поселением. Оно является относительно крупным населенным пунктом, численность населения которого составляет 3584 человека.

Село Кыласово является центром сельсовета. Данная территория находится в достаточно выгодном географическом положении. Она расположена между городом Пермь — краевым центром, до которого 75 км и городом Кунгур — районным центром, до которого 35 км. В непосредственной близости трасса федерального значения ПермьЕкатеринбург, до которой 7 км. Также, практически, в самом населенном пункте имеется железная дорога с Свердловским направлением. Ближайшие станции — «Курашимский» — 8 км и «1505км», расстояние до нее около 3 км. Данную территорию разделяет река Бабка, приток Сылвы, последняя является северной границей ООО «Кыласовское» и находится в 10 км от центральной усадьбы. Общая площадь данного хозяйства 12 565 гектар (под пашнями). (Административно — территориальное деление, 1982).

2. Природные условия формирования почвенного покрова

2.1 Климат

По климатическому районированию Кунгурский район относится к зоне умеренных широт, входя в состав атлантико — континентальной области, где атлантический воздух превращается в континентальный. В связи с преобладанием атлантических и континентальных воздушных масс здесь сильно развита циклоническая деятельность. Однако основной воздушной массой, формирующей климат края служит континентальный воздух, так как характерной чертой климата является его континентальность, это находит своё подтверждение в значительных суточных колебаниях. Изменение метеорологических элементов происходит с изменением высоты местности.

Для Кунгурского района типичны умеренное лето и холодная зима. Продолжительность периода со средней месячной температурой воздуха выше 10о С составляет около 3 месяцев (июнь-август), а период с температурой воздуха ниже 10о С длится около 5−6 месяцев.

По данным таблицы 1 видно, что средняя годовая температура воздуха составляет 1,40 С. Наиболее тёплый месяц — июль. Среднемесячная температура июля +17,8оС, наиболее холодный месяц — январь. Среднемесячная температура января -15,6оС.

Быстрое развитие метеорологических процессов весной и осенью, низкая среднегодовая температура воздуха, и значительная продолжительность холодного периода определяют температурный режим почв. Средняя глубина промерзания равна 0,7 метра, а максимальная и минимальная соответственно равны 110 и 35 см.

На вершинах и склонах температура воздуха часто бывает даже выше, чем в низинах, где застаивается тяжёлый, охлаждённый воздух. Такое изменение температуры возникает при безветренной погоде.

Высота над уровнем моря в среднем 140 м.

Первый заморозок в воздухе приходится на 15 сентября, последний заморозок 28 мая (продолжительность беззаморозкового периода в воздухе составляет 109 дней). Первый заморозок на поверхности почвы приходится на 23 сентября, последний заморозок 5 июня (продолжительность беззаморозкового периода 132 дня), средние даты окончания заморозков — 27 мая, средние даты начала заморозков — 15 октября. Образование устойчивого снежного покрова наступает на севере на 15−20 дней раньше (27−30 октября), чем на юге (6−9 ноября). Среднегодовое количество осадков составляет 473−500 мм, средняя дата перехода температура воздуха через 00 С осенью — 22 октября, средняя дата перехода температура воздуха через 00 С весной — 9 апреля, продолжительность тёплого периода — 195 дней.

Безморозный период составляет 100−115 дней, период с t выше 100 С — 120 дней, сумма t выше 100 С — 1850 градусов, а сумма осадков с t выше 100С составляет 225 мм.

Таблица 1 — Данные по температуре воздуха и количеству осадков метеостанции Кунгура

Изменение метеорологических элементов происходит с изменением высоты местности.

Снежный покров держится в среднем 170−190 дней и разрушается к началу мая.

Важнейшим показателем генезиса, плодородия и классификации почв всегда были их температурные условия, такие как глубина промерзания почвы, длительность мерзлотного покоя, средние температуры холодного и теплого периодов и др.

Определенное значение в направлении почвообразования имеет континентальность климата или амплитуда температур холодного и теплого периодов года термическая контрастность сезонов.

Континентальность климата во многом определяет выделение на Земле особых почвенно-географических провинций или фаций в пределах зонального распространения почв, а также учитывается в классификационных системах почвенной систематики (Агроклиматические ресурсы Пермской области., 1979).

2.2 Рельеф

ООО «Кыласовское» находится на приуральской возвышенной всхолмленной равнине. В географическом положении она является переходной, но в то же время резко оконтуренной областью, расположенной между низменной Предуральской депрессией и увалистым склоном Урала.

Возвышенная равнина имеет слабый уклон к западу. В этом же направлении она пересекается многими реками. Рельеф отличается довольно сильной всхолмленностью, причем, размеры и ориентировка холмов в плане весьма различны. Вершины большинства холмов характеризуются неравномерной поверхностью. В местах мелкого эрозионного расчленения они постепенно переходят в пологие; с мягкими очертаниями склоны, слабо изрезанной резкой овражной сетью.

Главную роль в развитии рельефа данной территории сыграла речная эрозия, под действием которой поверхность потеряла современный всхолмленный облик. Крупные реки района (такие как Сылва) углубили свои долины на 100- 150 м по отношению к близлежащим участкам водоразделов. В непосредственной близости от этих рек рельеф отличается наибольшей всхолмленностью. Притоки же указанной реки (река Бабка) вследствие маловодности сильно отстали в своем врезании. Рельеф здесь характеризуется плавными контурами, так как расчленение поверхности происходит значительно медленнее.

Повсеместно распространены кунгурские отложения, содержащие гипс, калийные соли, каменную соль и другие легко растворимые в воде горные породы. Мощность их во многих местах измеряется сотнями метров (недалеко от территории хозяйства еще недавно работал гипсовый завод, его закрыли, так как под ним обнаружили гроты Кунгурской Ледяной пещеры). Это обстоятельство играет первостепенную роль в геоморфологии района, способствуя активному развития карста. В Пермском крае карст нигде не развит так широко как в данном районе. Самым замечательным карстовым образованием является, конечно, Кунгурская ледяная пещера. Среди прочих карстовых форм этого района имеется масса провальных воронок, из которых многие заполнены водой, На территории ООО «Кыласовское» имеется множество таких образований, в основном они расположены между селом Кыласово и деревней Чувирята.

Значение рельефа в формировании почв и развитии почвенного покрова велико и разнообразно. Элементы мезои микрорельефа и особенно склоны разной крутизны, прежде всего, перераспределяют влагу осадков на земной поверхности и регулируют соотношение вод, стекающих с поверхности, просачивающихся через почву, накапливающихся в понижениях. Поверхности разного наклона и экспозиции получают неодинаковое количество солнечной радиации, что отражается на условиях температурного и водного режима. Различия в увлажнении вызывают изменения питательного, окислительно-восстановительного и солевого режимов. Все это приводит к поселению и развитию различной растительности, к существенным различиям в синтезе и разложении органического вещества, превращении почвенных минералов и в конечном счете к образованию разных почв в различных условиях рельефа (Малеев В.И., 2005).

Важным условием почвообразования является рельеф, т. е форма и относительно положение в пространстве поверхности почвы. Рельеф вызывает перераспределение на поверхности почвы вещества и энергии, влияя тем самым на величину влагооборота и теплооборота почвы. Угол наклона поверхности почвы и его направление (экспозиция) оказывает влияние на количество лучистой энергии, поступаемой на единицу поверхности почвы, а, следовательно, на величину ее теплооборота, ее температурный режим, на скорость снеготаяния и др. (Роде А. А., 1984).

2.3 Растительность

Наиболее важная функция растений в почвообразовательном процессе — регулярный синтез органического вещества, сопровождающийся мобилизацией минеральных соединений. Биомасса зеленых растений имеет огромный энергетический ресурс. Фиксированная солнечная энергия, содержащаяся в биомассе суши, составляет n*1019 кДж. Часть биомассы в виде корневых остатков и наземного опада ежегодно поступает в почву, обогащая ее органическим веществом и аккумулированными в нем энергией и биофильными элементами, включаясь, таким образом, в почвообразовательный процесс. Характер участия зеленых растений в почвообразовании различен в зависимости от типа растительности и интенсивности биологического круговорота.

Различны также химический состав и характер локализации опада в почвенном профиле, что имеет большое значение для процессов разложения органических остатков и взаимодействия продуктов распада с минеральными компонентами почвы. Исследования И. В. Тюрина показали, что в географическом аспекте соотношение двух главных групп гумусовых веществ — гуминовых кислот и фульвокислот — закономерно изменяется в зависимости от типов почв и растительности, произрастающей на них. Почвы, формирующиеся под лесной растительностью, на фоне невысокой гумусированности характеризуются низким содержанием гуминовых кислот повышенным содержание фульвокислот и различных низкомолекулярных органических соединений. Наряду с действием других факторов почвообразования (климат, почвообразующих пород) это во многом обусловлено химическим составом опада (высоким содержанием лигнина, смол и других трудноразлагаемых соединений) и его размещением преимущественно на поверхности почвы.

Почвы, формирующиеся под степной или луговой растительностью, опад которых локализуется преимущественно на определенной глубине почвенного профиля и содержит меньше трудноразлагаемых соединений, отличаются высоким содержанием гумуса и гуминовых кислот в его составе.

В прежнее время весь район был покрыт лесом. В связи, с чем образование почв шло при активном его влиянии. На восточных склонах, вследствие сухости зауральского климата, царствует сосна и береза. На западных склонах, благодаря этому же обстоятельству среди надвинувшейся темнохвойной тайги сохраняются элементы широколиственного леса. В дикорастущей флоре, кроме пород, подающих хорошую древесину, имеется много других ценных растений: кормовых, медоносных, пищевых, лекарственных, технических, декоративных. Из лекарственных это наперстянка крупноцветковая, валериана лекарственная, суменица топяная. Не приходится уже говорить о разнообразных ягодах, которые держатся с конца июня до глубокой осени, о разнообразных грибах.

Распространены ольшаники и ивняки. Широко распространены суходольные луга. Луга покрыты крупными дерновинами щучки дернистой. Урожай сена таких лугов высокий до 12 ц/га. Имеется не мало ядовитых растений: лютики, калужница и другие.

В зависимости от преобладания того или иного вида разнотравья различают луга нивяниковые, манжетковые и другие. В бассейне реки Бабки преобладают разнотравные луга бедреницевые, манжетковые, нивянниковые, васильковые, валериана лекарственная. Самых ценных кормовых растений — бобовые (клевер, чина, горошек) и злаков — в травостое мало. Встречаются первичные, вторичные и коренные берёзняки.

Растительность района отличается обилием луговых и степных видов. Много эндемиков и реликтов. Преобладают вторичные остепененные елово-липовые леса, с примесью хвойно-широколиственных пород. Таких как липы, клены ильма и даже дуба.

Дерново-подзолистые почвы развиваются под хвойными лесами с подлеском из липы, рябины, лиственных кустарников с покровом из мхов и широколиственного разнотравья. Дерново-луговые почвы развиваются под луговой растительностью. Нужно отметить реликтовость данной территории. Здесь произрастает большое количество уникальных растений занесенных в «Красную книгу» (Коротаев Н.Я., 1962).

2.4 Почвообразующие породы

Элювий известняков. Представляет собой светло-бурую, красновато-бурую глину или тяжелый суглинок, бурно вскипающий с 10% соляной кислотой. Содержит элементы скелета — дресву, щебень, плитки известняка, причем щебнистость с глубиной увеличивается; нередко подстилается плитчатым плотным известняком. Материнская порода дерново-карбонатных почв.

Элювий мергелей. Мергель при выветривании превращается в красновато-коричневую высококарбонатную вязкую бесструктурную глину. Содержит большое количество илистых частиц. Материнская порода дерново-карбонатных почв.

Покровные глины и суглинки. Наиболее распространенным видом почвообразующих пород на территории Пермского края являются покровные отложения. Они доминируют в центральной и южной частях области, но описаны В. П. Черновым (1958) также для наиболее северных районов, где являются основными материнскими породами водоразделов рек Колва, Вишера, Пильва, Лопва. Покровные отложения имеют суглинистый и глинистый гранулометрический состав. Они могут быть представлены двумя основными вариантами: опесчаненные нелессовидные и лессовидные. В последнем случае в их гранулометрическом составе отмечается повышение содержания фракции крупной пыли (0,01—0,05 мм) — 30—40% (табл.3).

Покровные отложения представляют собой достаточно однородную желтовато-бурую, коричнево-бурую, светло-бурую, в большинстве случаев некарбонатную тонкопористую массу. Иногда, очень редко, в толще покровных суглинков встречаются прослойки супеси, легкого суглинка толщиной 1—1,5 см, единичные халцедоновые гальки диаметром 2—3 см. Карбонатные новообразования в толще лессовидных суглинков и глин чаще всего инкрустационного характера — псевдомицелий, прожилки (Т. В. Вологжанина, 1979).

Покровные отложения залегают на водораздельных плато, пологих склонах, имеют трехкомпонентный минералогический состав илистой фракции: в них содержится более 30—40% лабильных, преимущественно разбухающих, силикатов, а также иллит и каолинит, которые находятся в приблизительно равных количествах (Е. М. Самойлова, 1992).

Покровные лессовидные отложения Кунгурско-Красноуфимской лесостепи имеют повышенное содержание илистой фракции, которая иногда может преобладать над фракцией крупной пыли. Для минералогического состава характерно наличие диоктаэдрического монтмориллонита, который в сумме со смешаннослойными слюда-смектитами составляют более 60% содержания илистой фракции. Это является одной из причин повышенной емкости поглощения и содержания гумуса в серых лесных почвах, которые формируются на покровных карбонатных глинах и суглинках (Т. В. Вологжанина, 1979).

Физико-химические свойства почвообразующих пород представлены в таблице 3.

Таблица 2 — Гранулометрический состав почвообразующих пород (Скрябина О.А., 1998)

Таблица 3 — Физико-химические свойства почвообразующих пород Кунгурского район Пермской области (Скрябина О.А., 1998)

Примечание. Цифры, отмеченные знаком *, получены как сумма обменных кальция и магния, определенных методом К. К. Гедройца Таблица 3 показывает нам, что степень насыщенности основаниями у покровных глин и суглинок повышенная, у элювия мергелей — высокая, а у элювия известняков так же высокая. Емкость катионного обмена у покровных глин и суглинок — средняя, у элювия мергелей — высокая, а у элювия известняков — умеренно-низкая.

2.5 Гидрологические условия

На территории Кунгурского района встречаются почвы различного увлажнения: автоморфные, полугидроморфные, гидроморфные. Особая роль в формировании гидроморфных почв принадлежит грунтовым водам. Под грунтовыми водами понимают первый от поверхности горизонт воды, располагающийся в коре выветривания и имеющий в колодцах и скважинах постоянное водное зеркало. Этот горизонт воды обычно приурочивается первому водоупорному грунтово-геологическому образованию. Грунтовые воды питаются фильтрующимися из почвы атмосферными осадками и связаны с различными водоемами ландшафта (реки, озера, пруды и т. д.)

От грунтовых вод отличается верховодка, которая носит временный, сезонный характер. Часто она появляется во влажные периоды года в горизонтах почвы.

Значительно влияние грунтовых вод на ландшафтно-географическую обстановку, если они залегают ближе 3−4 м от поверхности почв. Прежде всего, грунтовые воды воздействуют на почвенный покров и растительность. Существуют богатые плодородием поймы рек, широко используемые под травы, овощные культуры, кормовые растения. Но присутствуют также переувлажненые заболоченные и засоленные почвы, непригодные без мелиорации к сельскохозяйственному использованию.

Влияние грунтовых вод на растения определяется многими факторами, и это влияние может быть как положительным, так и отрицательным. Растения угнетаются и гибнут, если в корнеобитаемом слое за счет грунтовых вод повышается концентрация легкорастворимых солей или происходит заболачивание с развитием безкислородной обстановки и накоплением ядовитых закисных соединений железа и марганца.

Уровень грунтовых вод, при котором начинается угнетение и гибель растений, называется критическим. В условиях умеренно-сухих и засушливых критическая ситуация возникает, главным образом из-за высокой минерализации грунтовых вод (более 0,5−1,0 г/л). Однако в прирусловых частях пойм и среди песчаных массивов грунтовые воды могут быть пресными и их негативное влияние в этих случаях определяется только возможным фактором заболачивания. Во влажных условиях при гидротермическом коэффициенте увлажнения более 1,0 повышение минерализации в водах встречается редко и их влияние на растения зависит от глубины залегания грунтовых вод.

Установлено, что при залегании грунтовых вод глубже 3−4м их режим является нейтральным, индифферентным по отношению к растениям. При глубине грунтовых вод ближе 0,5−1,0 м от поверхности в большинстве случаев режим грунтовых вод оценивается как критический. Если грунтовые воды залегают на глубине от 0,5 до 3,0 м, то их режим в зависимости от степени минерализации воды может характеризоваться или как оптимальный, или как критический. Слабоминерализованные грунтовые воды в пределах этих глубин оказывают разное положительное влияние в зависимости от растений, а вода повышенной минерализации всегда действует негативно, но в разной степени, в зависимости от экологических особенностей растений и степени минерализации воды.

Уровень грунтовых вод непостоянен и подвижен сезонными и более длительным периодическим колебаниям. При этом изменение уровня тем резче, чем ближе зеркало грунтовых вод к поверхности. Резкие колебания уровня вод усиливают их неблагоприятное воздействие на корневые системы растений. Уровень грунтовых вод различен.

Химический состав грунтовых вод пойм и дельт рек варьирует зависимости от общей физико-географической обстановки. Пресные, слабоминерализированные, но содержащие элементы питания, воды характерны для пойм и дельт рек в областях подзолистых почв (Вальков В.Ф., 2004).

По обеспеченности наземными водами Пермский край занимает первое место в Уральском регионе. Годовой сток превышает 50 км³. Гидрографическую сеть области составляют реки, сооруженные на водохранилищах и пруды, а также озера и болота. Основной составляющей этой сети являются, безусловно, реки.

Город Кунгур возник в месте слияния Сылвы и трех крупных ее притоков — Ирени, Шаквы и Бабки. Расход воды в Сылве на расстоянии 5 км возрастает почти вдвое, ширина русла увеличивается от 100 до 150 м. Происхождение Кунгурского речного узла связано с длительным развитием карста и тектоническими движениями земной коры. За последние три десятилетия прошлого века город многократно подвергался наводнениям, которые случались все чаще, а высота их постепенно возрастала.

Помимо стока воды по речным руслам осуществляется так называемый твердый сток, состоящий из растворенных веществ (ионный сток), а также из переносимых реками почвогрунтов (сток наносов).

Так как часть Кунгурского района сложена легкорастворимыми породами, минерализация воды во многих реках довольно высока. Наименьше минерализованы вешние воды. Наиболее минерализированы воды рек, бассейны которых основательно закарстованы. Так, в реках Сылве, Ирени содержание растворимых солей в летнюю межень достигает 600−900, а зимой 1000−1100мг/л. В результате общий объем выносимых с территории области солей за один год превышает 10 млн.т.

Гидрологическая сеть Кунгурского района относится к третьей области 4 гидрохимической провинции, которая расположена на междуречье Камы, Сылвы, Ирени и приурочена в основном к Тулвинской возвышенности. Здесь протекают реки Бабка, Юг, Тулва, Сайгатка, Турка, Сып, Буй и др. Формирование химического состава и минерализация обусловлены широким распространением загипсованных отложений. Воды относятся к гидрокарбонатному классу, группе кальция. Характерны воды повышенной минерализации. По степени жесткости относятся к жестким. Содержание элементов (мг/л): Ca-54−120, HCO3−232−432, SO4−16−176, Cl- 2,0−28,0, Mg-10−21, Na- 2,0−35.0.

Большое ландшафтно-определяющее значение поверхностного гидроморфизма проявляется в поймах рек. Здесь формируется особая группа азональных образований — различные типы аллювиальных почв. Одной из особенностей водно-аккумулятивных ландшафтов пойм и дельт, вызывающей значительные отклонения от общезональной географической обстановки, является периодическое затопление полыми речными водами. Полые воды резко изменяют водно-воздушный режим почв, питают грунтовые воды, откладывают значительные массы аллювия, органических и химических осадков, создают благоприятные условия для жизнедеятельности высших растений, водорослей, животных, микроорганизмов. По поймам рек растительность северных районов внедряется на юг. Реки же со стоком к северу способствуют продвижению южных ландшафтов дальше на север.

Периодические паводки в поймах и дельтах рек сухих территорий поддерживают опресненность почвенного покрова и грунтовых вод. Накапливаемые в сухой сезон легкорастворимые соли вымываются паводковыми водами. После прекращения паводков за счет транспирации грунтовых вод происходит накопление солей в почвенной толще. Этот процесс часто наблюдается после строительства гидроузлов и плотин. Полное прекращение паводка приводит к деградации почвенного и растительного покрова, к засолению, осолонцеванию и слитогенезу почв (Малеев В.И., 2005).

2.6 Антропогенная деятельность человека

Под воздействием хозяйственной деятельности человека изменяются состав, свойства и режимы, уровень плодородия почв, что существенно влияет на их экологические функции. Эти изменения могут быть положительными и отрицательными. Положительные проявляются в устранении или ослаблении неблагоприятных свойств почвы как среды обитания живых организмов, создании для их жизнедеятельности наиболее благоприятных условий.

Такая направленность в изменении почвы связана с их окультуриванием и обуславливает сохранение и повышение почвенного плодородия, и более активное проявление экологических функций почвы.

К негативным явлениям, связанным с применением средств химизации, гидротехнических мероприятий, обработки почвы, а также вызванным техногенным загрязнением почвенной среды, относятся: ухудшение физических свойств (уплотнение, обесструктуривание); загрязнение тяжелыми металлами, пестицидами и другое; ухудшение физико-химических свойств (избыточное подкисление и подщелачивание, возникновение восстановительных процессов); дегумификация; развитие эрозии; засолодение и осолонцевание; заболачивание.

Отрицательное влияние перечисленных приемов на экологические функции почвы заключается в том, что при этом нарушаются процессы превращения веществ и энергии, воздухообмена, трофические связи между группами почвенной биоты, изменяются в худшую сторону функциональные свойства почвы не только как среды существования растений и почвенной биоты, но и как компонента ландшафта и биосферы в целом (В. П. Ковриго, 2000).

3. Общая характеристика почвенного покрова

3.1 Систематический список почв ООО «Кыласовское» Кунгурского района Пермского края

Таблица 4

На территории ООО «Кыласовское» наиболее распространены серые лесные почвы, которые составляют 21%

3.2 Основные почвообразовательные процессы и классификация основных типов почв

Классификация серых лесных почв (Классификация и диагностика почв СССР, 1997).

В типе серых лесных почв выделяется три подзональных подтипа: светло-серые, серые и тёмно-серые почвы, каждый из них включает несколько фациальных подтипов.

Таблица 5 — Разделение на подтипы серых лесных почв

Разделение на роды и виды В подтипах серых лесных почв наиболее распространены следующие роды:

Обычные.

Остаточно-карбонатные.

Контактно-луговатые.

Пестроцветные.

Со вторым гумусовым горизонтом.

Серые лесные почвы, используемые в земледелии.

Подтип:

Светло-серые лесные освоенные почвы.

Светло-серые лесные окультуренные почвы.

Серые лесные освоенные почвы.

Темносерые лесные освоенные почвы.

Разделение серых лесных почв по степени эродированности Разделение непахотных почв Светло-серые лесные почвы: слабосмытые, среднесмытые, сильносмытые.

Серые и темно-серые лесные почвы: слабосмытые, среднесмытые, сильносмытые.

Разделение пахотных почв:

Светло-серые лесные почвы: слабосмытые, среднесмытые, сильносмытые.

Серые и темно-серые лесные почвы: слабосмытые, среднесмытые, сильносмытые.

Фациальные особенности серых лесных почв проявляются в снижении мощности гумусовых горизонтов с запада на восток и увеличением в том же направлении содержания гумуса в гумусовом слое. Различия в использовании фациальных подтипов серых лесных почв сводятся, в основном, к различиям в наборе районированных сортов разных сроков созревания и культур, отличающихся требованиям к теплообеспеченности. С запада на восток уменьшаются возможности для выращивания плодовых и других теплолюбивых культур.

Классификация дерново-карбонатных почв (Классификация и диагностика почв СССР, 1997).

Таблица 6 — Разделение на подтипы дерново-карбонатных почв

Выделяют три основных подтипа дерново-карбонатных почв: дерново-карбонатные типичные, дерново-карбонатные выщелоченные, дерново-карбонатные оподзоленные.

Разделение на роды и виды В типе дерново-карбонатных почв выделяют следующие роды:

Известняковые.

Глинисто-мергелистые.

Рихковые.

Дерново-карбонатные почвы, используемые в земледелии Для вовлечения с сельскохозяйственное производство дерново-карбонатные почвы не претерпевают существенных изменений. Для указанных выше подтипов можно отметить следующие:

Дерново-карбонатные типичные освоенные.

Дерново-карбонатные выщелоченные (освоенные).

Дерново-карбонатные оподзоленные освоенные.

Основные почвообразовательные процессы серых лесных почв.

Комплекс явлений почвообразования можно объединить в следующие группы:

1. Дерновый процесс в несколько ослабленной форме, однако генетически выражен в создании хорошо оструктуренного горизонта А1.

2. Лессиваж (элементарный почвенный процесс, заключающийся в пептизации, механическом переносе илистого материала из элювиального горизонта вниз по профилю и его аккумуляции на некоторой глубине в виде лаков, натёков слоисто-ориентированных глин и кутан по граням структурных отдельностей. Диагностируется по новообразованиям в иллювиальном горизонте. Может также приводить к образованию в почвенном профиле осветлённого и обедненного тонкодисперсным минеральным веществом (а, значит, и полуторными оксидами) элювиального лессивированного горизонта.) и слабое проявление подзолистого процесса с формированием элювиально-иллювиального профиля дифференциации почвенной массы (А +В1).

3. Оглинивание (процесс образования вторичных глинистых минералов типа монтмориллонита, гидрослюд, каолинита, вермикулита, аллофана и других, составляющих илистую фракцию почвы. Этот биогеохимический процесс протекает наиболее интенсивно при непосредственном контакте минеральной массы с биологическими системами), текстурное преобразование средней части почвенного профиля, усиливающее глинистость, обогащенность илом средней части почвы.

4. Выщелачивание (процесс выноса (вымывания) за пределы почвы и коры выветривания простых солей щелочных и щелочноземельных металлов) легкорастворимых солей, гипса. Процесс проходит при периодически промывном режиме, причем годы сплошного промачивания преобладают, что приводит к полному удалению среднеи легкорастворимых солей.

Четкий результат гумификации — гумусовый горизонт, охватывающий как элювиальную, так и иллювиально-текстурную толщу почвенного профиля (Вальков В. Ф., 2004).

3.3 Морфологические признаки серых лесных почв

ООО «Кыласовское» Кунгурского района Пермской области. Почва — серая лесная глинистая на карбонатном лессовидном тяжёлом суглинке. Лес березово-ольховый с примесью липы, черемухи. Травяной покров злаково-бобово-разнотравный, хорошо развит. Склон северной экспозиции. Вскипание от HCl с глубины 109 см (Т. В. Вологжаниной, 2005).

А0 0−2 см. Лесная подстилка, состоящая из лесного опада и органических остатков разной степени разложения.

А1 2 -16 см. Свежий, серый, глинистый, рыхлый: хорошо агрегирован и мелкоореховатые прочные педы; тонкопористый: поры трубчатые внутрии межпедные; много тонких корней, реже крупные; граница постепенная, волнистая.

А1А2 16−25 см. Свежий, серовато-пепельный, с редкими точечными ортштейновыми зернами, тяжелосуглинистый, рыхлый; структура мелко-ореховатая с намечающейся горизонтальной делимостью (плитчато-пластинчатая), непрочная, корней много; граница заметная, волнистая.

А2 В 25−51 см. Свежий, белесовато-бурый, тяжелосуглинистый, рыхлый; структура ореховатая, на поверхности педов обильная белесая присыпка; тонкопористый, корней много, тонкие, редко крупные; граница по степенная, языковатая.

В2 51−81 см. Влажный, буро-коричневый, глинистый, твердый; хорошо агрегирован в крупноореховатые острореберные педы, на гранях педов темно-серые глянцевые кутаны; тонкопористый: поры внутрии между педные трубчатые, однокрашенны; корней мало, тонкие, редко крупные граница постепенная, волнистая.

ВС 81−109 см. Влажный, бурый, тяжелосуглинистый, твердый структура слабовыраженная ореховатая, единичные преимущественно вертикальные трещины, на гранях педов и по стенкам трещин темно-серые глянцевые кутаны; тонкопористый, поры трубчатые внутрии межпедные, темноокрашены; корней мало, тонкие, редко крупные; граница постепенная, волнистая.

Ск 109−163 см. Влажный, желто-бурый, тяжелосуглинистый; вязкий менее твердый, чем вышележащий горизонт; редкие вертикальные трещины, переходящие из вышележащего горизонта, на стенках трещин черный кутаны; тонкопористый: поры трубчатые, дендритовые, одно крашенны; корней мало, тонкие, редко крупные; карбонаты в виде псевдомицелия (прожилок) равномерно распределены в бесструктурной массе горизонта.

Обильная белая присыпка на поверхности педов локализуется в горизонте А2 В. Горизонт В2 буро-коричневой окраски, на гранях педов темно-серые глянцевые кутаны, так же как и в горизонте ВС. Профиль отличается четкой дифференциацией на горизонты.

Изучение морфологического строения серых лесных почв показало, что по строению профиля, степени его дифференциации на генетические горизонты они близки к светло-серым лесным почвам. Однако при этом следует отметить, что максимально четкая дифференциация профиля почв характерна для серых лесных почв и что к западу зоны она несколько снижается. Различия касаются также и количественных показателей — мощности гумусового горизонта и прогумусированной толщи профиля в целом, а также содержания в них гумуса, обусловленных усилением дернового процесса.

3.4 Физические и водно-физические свойства

Для подтипа серых почв зоны широколиственных лесов характерно утяжеление гранулометрического состава почвообразующих пород и почв по мере движения с запада на восток зоны, изменения происходят в рамках от средних суглинков до тяжелых суглинков и глин. Параллельно с этим в составе мелкозема возрастает содержание илистой и снижается количество крупнопылеватой фракции. В почве наблюдается отчетливая дифференциация профиля по содержанию илистой фракции. Элювиальная часть профиля почвы (горизонты А1, Лп, А1, А2) по сравнению с иллювиальными горизонтами и почвообразующей породой обеднена илом. Содержание илистой фракции максимальное и иллювиальных горизонтах В1 и В2. Вместе с тем необходимо отметить, что в профиле серых лесных почв на пашне и в лесу, на карбонатных породах иногда присутствуют два-три максимума накопления ила. Это, очевидно, обусловлено появлением в профиле последовательно существовавших, ранее нескольких устойчивых уровней длительного залегания карбонатного горизонта, который в какой-то мере выполнял роль геохимического барьера.

Таблица 7 — Гранулометрический состав серой лесной почвы на карбонатных породах (Т. В. Вологжанина, 2005)

*В пересчёте на бескарбонатную навеску По данным таблицы 7 видно, накопление ила (37,5) и физической глины (53,3) приурочено к средней части профиля, что отражает начавшийся процесс выщелачивания, а так же влияет и процесс выветривания. Содержание крупной пыли в гумусовом горизонте равно 32,2.

Таблица 8 — Водно-физические свойства серой лесной почвы

Данные таблицы 8 свидетельствуют, что полная влагоемкость в серых лесных почвах значительная и в слое 2−16 см равно 39,1. Почва является уплотненной, общая пористость неудовлетворительна для пахотного слоя.

Таблица 9 — Валовой химический состав серой лесостепной тяжелосуглинистой почвы (Т. В. Вологжанина, 2005)

Результаты химического анализа, приведенные в таблице 9 показывают, что у серых лесостепных почв вынос полуторных окислов из верхнего горизонта и вмывание их в горизонте В2 достигает 35−44%. Это говорит уже о значительной (средней) оподзоленности данных почв. Гумус находится в закрепленном состоянии, содержащийся в нем азот малодоступен растениям.

Таблица 10 — Гумус, обменные катионы и кислотность серых лесных почв (Коротаев Н.Я., 1962)

Как видно по данным таблицы 10 содержание гумуса снижается с глубиной (от 5,12% до 0,69%). Степень насыщенности почвы основаниями увеличивается с глубиной. Содержание обменного Ca и Mg c глубиной так же увеличивается. Содержание Al по всему профилю недостаточное. Степень насыщенности основаниями с глубиной отмечается от средней до высокой.

Серые лесостепные почвы нуждаются в известковании. Высокий урожай сельскохозяйственных культур на них возможен только при внесении полного удобрения.

Почвы дерново-карбонатного типа.

Дерново-карбонатные почвы формируются на карбонатных породах в условиях умеренно-холодного более или менее влажного климата.

Эти почвы встречаются в Кунгурском районе, где толща четвертичных отложений велика и обнажение коренных пород, в том числе и известняковых, ограничено только небольшими участками на приречных скатах. Формируются на элювии мергелей, известняков, доломитов, возможно и гипсов; поскольку указанные породы обнажаются на склонах или перегибов склонов, то и дерново-карбонатные почвы приурочиваются в большинстве случаев к этим же элементам рельефа. Встречаются пятнами. В ряде районов центра и юга края в отдельных случаях занимают большие площади и являются преобладающими.

Дерново-карбонатные почвы делятся на типичные и выщелоченные, а также на малогумусные, или светлые, среднегумусные, или темные, и высокогумусные, или тучные. В большинстве случаев встречаются почвы среднеи малогумусные. Кроме того, дерново-карбонатные почвы могут быть иногда скелетными — в верхнем горизонте содержать остатки известковой породы в виде дресвы, щебня и камня. Каменистые дерново-карбонатные почвы залегают обычно на склонах и порой занимают значительные площади.

Сущность дернового процесса заключается в следующем. Основания нейтрализуют органические кислоты, связывают гумусовые вещества в неподвижные и труднодоступные для организмов формы. Сочетание действия оснований с обильным корневым опадом трав приводит к тому, что в дерновых почвах накапливается повышенное количество гумуса и формируется водопрочная структура.

Профиль дерново-карбонатных почв формируется в основном под воздействием дерново-аккумулятивного процесса. Вынос оснований здесь компенсируется поступлением кальция из обломков известковых пород и образующиеся при гумификации растительных остатков кислоты нейтрализуются кальцием. Органическое вещество закрепляется в верхнем горизонте, формируя темноокрашенный гумусовый горизонт. По мере выщелачивания карбонатов в условиях промывного и периодически промывного водного режима типичные дерново-карбонатные почвы могут перейти в выщелоченные и оподзоленные (Протасова Л. А., 1999).

При освоении под пашню свойства дерново-карбонатных почв существенно не изменяются. Процесс выпахивания может приводить к снижению содержания гумуса и легкоразлагаемых форм органических веществ.

3.5 Морфологические признаки дерново-карбонатных почв

Разрез 3. ООО «Кыласовское». Отлогий склон, пашня. Почва дерново-карбонатная типичная, светлая, глинистая, сформировавшаяся на элювии мергеля (Коротаев Н. Я., 1962).

Гор. Ап 0−19 см — Серовато-коричневый, плотноватый, глинистый, структура мелкозернистая, прочная, имеются включения кусочков мергеля. Сама почва с соляной кислотой не вскипает.

Гор. А1 19−25 см — Буровато-коричневый, плотный, глинистый, структура комковатая, содержатся кусочки мергеля диаметром до 5 см, постепенно переходит в нижележащий горизонт.

Гор. В 25−50 см — Переходный, красновато-коричневый, плотный, глинистый, комковатый, содержит кусочки мергеля беловатого цвета, отчего окраска горизонта кажется пестрой. Вскипание с соляной кислотой сплошное.

Гор. ВС 50−60 см — Переходный к материнской породе, светловато-коричневый, глинистый, комковатый, содержит кусочки мергеля, плотный. С соляной кислотой вскипает вся масса почвы.

Гор. С с 60 см и глубже — Материнская почвообразующая порода: светло-коричневатая масса рыхлого мергеля.

У каменистых дерново-карбонатных почв верхний горизонт обычно небольшой (10−15 см). В нем самом и на поверхности поля содержится щебенка известковой породы. С глубиной щебень в размерах и в количестве увеличивается. В верхнем горизонте мелкозем представляет глину.

Как видно из описания профиля, у дерново-карбонатных почв подзолистого горизонта нет, мощность верхнего горизонта невелика, колеблется в пределах 11−25 см. Горизонт В2 не имеет признаков иллювирования, играет роль переходного горизонта. Вскипание (сплошное) наблюдается в пределах 0−55 см.

В окраске верхнего горизонта имеются некоторые различия. В западных районах области, где дерново-карбонатные почвы формируются на элювиях мергелей, этот горизонт окрашен темно-шоколадный или каштановый цвет, который обусловлен, с одной стороны, повышенным содержанием перегноя и, с другой, — просвечиванием розоватой или красноватой массы материнской породы — элювия мергеля. В районах, где дерново-карбонатные почвы формируются на элювиях плитняковых, главным образом, твердых известняков, верхний горизонт имеет коричневую или черную окраску.

Оригинальная шоколадная, коричневая и в отдельных случаях темная окраска гор. А1 у дерново-карбонатных почв резко отличает их от окружающих дерново-подзолистых почв, имеющих светлую окраску.

Надо иметь в виду, что иногда в результате эрозионных процессов некоторая часть верхнего горизонта удалена. в этом случае на пашне при систематическом припахивании нижележащего горизонта пахотный слой становится коричневатокрасноватым.

3.6 Физические и водно-физические свойства

По гранулометрическому составу дерново-карбонатные почвы являются глинистыми. Как видно по таблице 12 они содержат много иловатых частиц (менее 0,001 мм). Это благоприятствует процессу структурирования, но увеличивает связность почвы. Много также тонкой и средней пыли. Наши дерново-карбонатные почвы являются пылевато-иловатыми глинами.

Таблица 11 — Гранулометрический состав гумусового горизонта дерново-карбонатных почв (Коротаев Н. Я., 1962)

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 дерново-карбонатных почв благоприятны для произрастания большинства сельскохозяйственных культур, возделываемых в Пермском крае.

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

Содержание гумуса в дерново-карбонатных почвах колеблется в широких пределах. С одной стороны, имеются высокогумусные дерново-карбонатные почвы (8,70%), с дугой стороны — малогумусные (2,09%). В связи с этим содержание азота также неодинаково, но вообще повышенное, по сравнению 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 (табл. 13). 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. Фосфор в дерново-карбонатных почвах, как и азот, малодоступен растениям.