Почвы хозяйства «Маслянинский» Маслянинского района Новосибирской области, их агрономическая характеристика и мероприятия по рациональному использованию

метки: Область, Почва, Тический, Новосибирский, Маслянинский, Пористость, Чернозем, Порода

Почва как природный ресурс составляет важнейшее богатство общества. Она является основным средством сельскохозяйственного производства и необходимым условием выращивания урожая, а следовательно, производства продуктов питания, древесины, тканей. Кроме того, почва является одним из главных компонентов всех наземных экосистем.

Почвоведение как научная дисциплина сформировалась в нашей стране в конце XIX века благодаря трудам выдающихся русских ученых В.В. Докучаева, П.А. Костычева, Н.М. Сибирцева. Первым дал научное определение почвы Докучаев: «Почвой следует называть «дневные» или наружные горизонты горных пород (все равно каких), естественно измененные совместным воздействием воды, воздуха и различного рода организмов, живых и мертвых».

Современное определение почвоведения как науки трактуется так: «Почвоведение — это наука о почвах, их образовании, строении, составе и свойствах; о закономерностях их географического распространения, о процессах взаимосвязи с внешней средой, определяющих формирование и развитие главнейшего свойства почв — плодородия; о путях рационального использования почв в сельском и народном хозяйстве и об изменении почвенного покрова в агрокультурных условиях».

Докучаев впервые установил, что почва — самостоятельное природное тело, и ее формирование есть сложный процесс взаимодействия пяти природных факторов почвообразования: климата, рельефа, растительного и животного мира, почвообразующих пород и возраста страны. Почвообразование — процесс, в результате которого на поверхности Земли из практически безплодных горных пород формируется качественно новое, обладающее плодородием природное тело — почва.

Разнообразие климатических условий, растительности, горных пород, рельефа, различный возраст отдельных территорий определяют и разнообразие почв в природе. Все многообразие почв Новосибирской области — это результат длительного естественного развития основных типов почвообразования: подзолистого, дернового (гумусо-аккумулятивного), солонцового (галогенного) и болотного (гидроморфного).

Новосибирская область обладает большими земельными ресурсами: она занимает 17 776 га или 15% территории Западной Сибири. Она находится на юго-востоке обширной аллювиальной Западно-Сибирской низменности. В широтном направлении на территории области сменяются три природно-ландшафтные зоны: таежно-лесная, лесостепная и степная, которые делятся на подзоны: таежная — на южно-таежную и подтаежную; лесостепная — на северную, центральную и южную. В различных природно-климатических условиях почвенный покров представлен различными типами почв, имеющими разное плодородие. Почва — это динамическая живая система, которая образуется столь медленно, что ее можно считать невозобновляемым ресурсом. За 500 лет образуется слой почвы толщиной всего лишь 2,5 см. Поэтому необходимо бережно относиться к почвенным ресурсам, стараться искать наиболее эффективные пути использования почв в сельскохозяйственном производстве и повышения их плодородия в различных почвенно-климатических зонах.

Характеристика почв Бокситогорского района

... описание почв района; 2.анализ экологических проблем почв района; .выдвижение мероприятий по рациональному использованию почв. Глава I. Географическое распространение и условия почвообразования 1. Географическое распространение Бокситогорский район - один из крупнейших в Ленинградской области. Своей неповторимостью и ...

Кроме природных процессов, снижающих плодородие (водная эрозия, дефляция), в последнее время почва испытывает огромную нагрузку от хозяйственной деятельности человека: использования техники, загрязнения удобрениями и ядохимикатами, отсутствие севооборотов, что отрицательно сказывается на ее плодородии. Нерациональное использование почвенных ресурсов приводит к потере гумусовых запасов и запасов элементов минерального питания в пахотном горизонте. Также происходит ухудшение экологической обстановки в агроэкосистемах.

Для поддержания плодородия почва нуждается в рациональном использовании. Большое разнообразие почвенного покрова, климатических условий и рельефа требует дифференцированного подхода к воспроизводству почвенного плодородия. Поэтому необходимо регулярно проводить почвенно-агрохимические обследования почв в хозяйствах и по результатам этих обследований проводить комплекс почвозащитных мероприятий, выбирать оптимальные системы обработки почв и использования удобрений, научно-обоснованные севообороты и противоэрозионные мероприятия.

1. Общие сведения о хозяйстве

Территория хозяйства «Маслянинский» расположена в юго-западной части Маслянинского района. Маслянинский район находится на юго-востоке Новосибирской области. Центральная усадьба находится в 4 км от районного центра — поселка Маслянино и в 160 км от Новосибирска. Связь с городом осуществляется автомобильным транспортом по шоссейной дороге, железная дорога отсутствует. Связь с Маслянино — по профилированной грунтовой дороге.

Территория хозяйства характеризуется высокой степенью освоенности. Основное направление — выращивание льна-долгунца и зерновых культур.

Таблица 1. Экспликация земель хозяйства «Маслянинский» Маслянинского района

Виды земель	Площадь, га	От площади с/х угодий, %	От общей площади, %
Общая площадь	1800		100
Из них, пашня	520	75,9	28,9
Сенокосы	120	17,5	6,67
Пастбища	25	3,65	1,4
Приусадебные земли	20	2,9	1,1
Леса	1115		61,9
Площадь с/х угодий	685	100	38

Таблица 2. Структура пашни.

Группа культур	Площадь, га	От общей площади, %
Лен-долгунец	300	57,6
Зерновые	90	17,3
Пропашные	25	4,8
Однолетние травы	25	4,8
Пар	80	15,3
ВСЕГО	520

2. Условия почвообразования

Великий русский ученый Василий Васильевич Докучаев впервые установил взгляд на почву как на самостоятельное особое природное тело, которое возникает, развивается, непрерывно изменяется во времени и пространстве. Почвообразование — процесс, в результате которого на поверхности Земли из практически безплодных горных пород формируется качественно новое, обладающее плодородием природное тело — почва.

Установленные Докучаевым 5 факторов и условий почвообразования (почвообразующие породы, растительность и живые организмы, климат, рельеф, продолжительность действия самих процессов, т.е. фактор времени) дают в различных почвенно-климатических зонах определенные сочетания — типы почвообразования (подзолистый, дерновый (гумусо-аккумулятивный), солонцовый (галогенный) и болотный (гидроморфный)).

Позже русский и советский почвовед-агроном Василий Робертович Вильямс ввел шестой почвообразующий фактор — антропогенный, который в настоящее время стал решающим в определении плодородия почвы и величины получаемого урожая. Воздействие человека на почвообразовательный процесс выражается в замене естественной растительности на культурную и в активном вмешательстве в почвообразовательный процесс путем обработок, удобрений и мелиораций. Человеком могут быть созданы совершенно новые почвы, не сохранившие признаки природного почвообразовательного процесса. К таковым относятся, например, мелиорированные почвы: осушенные, орошаемые, химически мелиорированные.

2.1 Почвообразующие породы

Горные породы, из которых формируется почва, называются почвообразующими, или материнскими. Главными почвообразующими породами являются рыхлые осадочные породы. На этих породах почти повсеместно образуются почвы.

Западно-Сибирская низменность, в состав которой входит Новосибирская область, представляет собой великую аллювиальную равнину, на территории которой в течение длительного геологического периода аккумулировались разнообразные рыхлые наносы, оставляемые морем, текучими водами и ветром. В начале третичного периода она была покрыта морем, в связи с медленным поднятием страны теряет связь с океаном и превращается в замкнутый бассейн. С Юрского периода Западно-Сибирская низменность является областью аккумуляции продуктов химического и физического выветривания горных пород соседних областей. В четвертичный и особенно ледниковый период происходит заполнение всех неровностей третичной низменности, в связи, с чем мощность четвертичных наносов в различных ее частях оказалась весьма разнообразной. На положительных элементах рельефа мощность их составляет 5-10 метров, а в понижениях доходит до 50 метров.

В геоморфологическом отношении территория области подразделяется на 5 крупных районов:

1. Северная часть области — включает Васюганское плато, в которое входят Привасюганская низменность и долина р. Оби.

2. Приобское плато.

3. Барабинская низменность.

4. Северная Кулунда.

5. Присалаирская дренированная равнина, включающая Салаирский кряж и долину р. Оби. В этом районе расположена территория обследуемого хозяйства «Маслянинский».

Присалаирская дренированная равнина имеет холмисто-увалистый рельеф с хорошо развитой овражно-балочной системой. Формирование рельефа продолжается и в настоящее время под воздействием эпейрогенических движений, что усиливает образование оврагов и балок.

Салаирский кряж представляет собой древнюю горную страну, которая испытала значительные разрушения и в настоящее время представляет собой увалисто-холмистое низкогорье. Наивысшие отметки колеблются в пределах 420-450 м над уровнем моря.

Почвообразующие породы на территории обследуемого хозяйства представлены четвертичными и современными отложениями. Почвы сформированы главным образом на лессовидных суглинках. Материнскими породами для черноземов оподзоленных являются карбонатные лессовидные суглинки, обогащенные крупнопылеватыми частицами и обедненные песчаными. Лугово-черноземные почвы довольно широко распространены в подтаежной, лесостепной и степной зонах. Они формируются на склонах грив и плоских увалах, гривообразных повышениях, сложенных карбонатными суглинками и глинами.

2.2 Особенности климата

Климат — это многолетний режим погоды, характерный для данной местности в силу её географического местоположения. Климат относится к числу важнейших факторов почвообразования. С ним связаны тепловой и водный режим почвы, от которых зависят биологические и физико-химические почвенные процессы. С климатом связано распространение основных типов почв, так как климатические условия оказывают косвенное влияние на такие факторы почвообразования, как почвообразующие породы, растительный и животный мир.

Главный источник энергии для биологических и почвенных процессов — солнечная радиация, а основной источник увлажнения — атмосферные осадки. Поэтому большое значение имеет характеристика климата по температурным условиям и увлажнению.

Климат Новосибирской области резко-континентальный. Территория хозяйства по агроклиматическому районированию относится к умеренно-прохладному, умеренно-увлажненному агроклиматическому подрайону. Сумма среднегодовых температур выше +10°С составляет 1700 — 1800. Среднегодовое количество осадков около 450 мм, причем максимальное количество выпадает за вегетационный период. Значительный ущерб сельскому хозяйству наносят засухи и суховеи, а также поздневесенние и раннеосенние заморозки.

Климат территории хозяйства характеризуется оптимальным или избыточным увлажнением и недостатком тепла. Среднегодовая температура — (-1С).

Многолетняя среднемесячная температура июля составляет (+17,5…+20С).

В дневные часы она превышает +20С, предельная температура (+36…+40С).

В январе среднемесячная температура -18,2…-20,3С. Самые низкие температуры — в декабре и январе, бывают до -40…-50С. Абсолютный максимум температуры воздуха +38С; абсолютный минимум -55С. Заморозки заканчиваются в конце мая, на почве — в начале июня, начинаются в первой декаде сентября.

Холодный период — 181 день. Средняя продолжительность периода с устойчивым снежным покровом 176 дней. Средняя дата начала образования снежного покрова 19-е октября. Дата разрушения устойчивого снежного покрова в среднем 22-го апреля. Высота снежного покрова средняя за зиму 58 см, максимальная — 78 см, минимальная — 31 см. Максимальной высоты снежный покров достигает в марте.

Таблица №3. Среднемесячная и годовая температура воздуха по данным метеостанции Маслянино.

Месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
Т, °С	-20	-19	-11	-0,6	9	15,3	17,6	14,8	8,6	0,8	-10	-17	-1,1

Таблица №4. Глубина промерзания почвы по месяцам, по мерзлотомеру Данилина.

Месяц	XI	XII	I	II	III	IV
см	3	30	53	70	81	84

Глубина промерзания почвы в зимний период достигает в среднем 84 см и зависит от высоты снежного покрова, рельефа местности, степени увлажнения почв. Продолжительность периода от схода снежного покрова до наступления мягкопластичного состояния составляет 14-19 дней.

Таблица №5. Данные перехода средней суточной температуры воздуха через 0 °, +5 °, и +10 °С и продолжительность периодов с температурой выше указанных пределов.

Через	0 °С	+5 °С	+10 °С	+15 °С
Даты	17. IV 19. X	30. IV 30. IX	19. V 10. IX	13. VI 15. VIII
Продолжительность периода (дни)	184	151	113	62

Сумма средних суточных температур воздуха выше 10°С (вегетационный период) составляет 1700-1800 °С.

Осадков выпадает 400 — 450 мм в год, в мае — июне 95-120 мм, в августе, сентябре 110 — 130 мм. Большое количество осадков в августе благоприятствует развитию озимых культур, но затягивает созревание яровых культур и задерживает уборку.

Таблица №6. Среднемесячное и годовое количество осадков по данным метеостанции Маслянино.

Месяцы	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
мм	15	10	15	25	38	66	78	64	48	40	29	21	449

Гидротермический коэффициент, характеризующий степень влагообеспеченности растений, равен 1,2-1,3 и указывает на умеренную увлажненность.

Среднегодовая скорость ветра — 2,8 м/с. Среднемесячная скорость ветра за период с июня по сентябрь — 2,5 м/с, за период с октября по май — 3,2 м/с. Наибольшая средняя скорость ветра — 3,8 м/с отмечается в октябре и ноябре. Преобладающими ветрами на территории хозяйства являются ветры южного и юго-западного направлений, реже наблюдаются ветры других румбов.

На равнине в условиях умеренно-влажного и умеренно-прохладного климата при коэффициенте увлажнения близком к 1, под воздействием лугово-степной растительности формируются почвы черноземного типа.

Агроклиматические условия позволяют возделывать в хозяйстве все районированные сельскохозяйственные культуры. В малоснежные зимы возможны случаи вымерзания озимых посевов, поэтому необходимы мероприятия, обеспечивающие нормальную перезимовку озимых культур, правильное размещение озимых посевов на полях, своевременные сроки сева и снегозадержание.

2.3 Рельеф

Рельеф — один из факторов перераспределения по земной поверхности тепла и воды. С изменением высоты местности меняются водный и тепловой режимы почвы. Рельефом обусловлена поясность почвенного покрова в горах. С особенностями рельефа связан характер влияния на почву грунтовых, талых и дождевых вод, а также миграция водорастворимых веществ.

Территория хозяйства «Маслянинский» представляет из себя равнину с хорошо развитой овражно-балочной системой. Присалаирская сильнорасчлененная равнина в основном приподнята над уровнем моря на высоту 240-280 м. На большей части ее глубина расчленения рельефа колеблется в пределах 50-100 м и только в юго-западной части речные долины врезаны на 25-50 м. Горизонтальное расчленение в основном достигает 1,0-1,4 км/км ² и на одной пятой территории — 1,8 км/км² . Уклоны земной поверхности очень часто колеблются от 2 до 5^о . Почти совсем нет ярко выраженных форм останцового рельефа.

2.4 Поверхностные и грунтовые воды

Глубина залегания, минерализация и солевой состав грунтовых вод варьирует в широких пределах в зависимости от условий рельефа, характера грунтов, колебаний увлажненности отдельных сезонов в годовом цикле и в некоторой степени от широтных изменений климата.

Район имеет хорошо развитую гидрографическую сеть. Самая крупная река — Бердь, маленькая речка — Шеманаиха, множество ручьев, приуроченных к долинно-балочной системе. Озера отсутствуют. Грунтовые воды вследствие дренированности территории залегают глубоко — 10-15 м. Они не оказывают влияния на почвообразовательный процесс.

В бессточных понижениях уровень грунтовых вод несколько выше, минерализация их имеет локальный характер и приводит к засолению почв. Это необходимо учитывать при выборе проектных решений, проводить мелиоративные мероприятия по предотвращению засоления почв.

2.5 Растительность

Растительный покров Присалаирья богат и многообразен. Он представлен разнообразной древесной, кустарниковой и луговой растительностью. На наиболее возвышенной части произрастает тайга — пихта, ель, кедр, береза. Периферийная часть кряжа занята березовыми парковыми лесами. Из кустарников наиболее распространены черемуха обыкновенная, рябина сибирская, шиповник коричный и шиповник иглистый, смородина черная и смородина красная, боярышник кроваво-красный, малина обыкновенная, крушина и другие.

Обширные площади заняты лугами, луговыми степями со злаками и разнотравьем и заболоченными землями. Луговая растительность представлена многочисленными травянистыми растениями семейства сложноцветных, злаковых, осоковых, бобовых, крестоцветных.

Среди добываемых полезных растений встречаются лекарственные (тысячелистник, валериана, кровохлебка, зверобой и др.), пищевые (черемша, слизун, душица), масличные (горчица, гулявник), медоносные и технические, дающие древесину, дубильные и химические вещества, поделочные материалы. В лесах встречается более 100 видов съедобных грибов. Обильны также ягодники, ресурсы которых представлены брусникой, черникой, красной и черной смородиной, лесной малиной, клубникой, земляникой, рябиной, черемухой, костяникой, облепихой, шиповником, калиной.

Естественные кормовые угодья представлены лугами, на которых произрастают кормовые травы: ежа, тимофеевка, пырей, мятлик, клевер, вика, овсяница, люцерна, различные виды осок и сложноцветных.

Под древесной растительностью преобладают серые лесные почвы, а под травянистой — черноземы. В данных условиях растительность оказывает большое влияние на весь ландшафт и является противоэрозионным средством.

почва гумус бонитет плодородие

3. Характеристика почвенного покрова (типы почвообразования, морфологическое строение профилей 2-х типов почв)

Почвенный покров Новосибирской области весьма сложный и мозаичный. В области выделяют 12 основных типов почв (табл. 7).

Таблица 7. Основные типы почв Новосибирской области

Типы почв	Площадь
	тыс. га	%
Дерново-подзолистые и дерново-глеевые	1076	6,3
Серые лесные	1253	7,4
Черноземы оподзоленные и выщелоченные	1082	6,4
Черноземы обыкновенные и южные	671	3,9
Лугово-черноземные и черноземно-луговые	891	5,1
Луговые	3358	19,8
Лугово-болотные	93	0,5
Болотные	3890	23,0
Солончаки	665	3,9
Солонцы	3687	21,7
Солоди	103	0,6
Аллювиальные	247	1,4
Итого:	17016	100

В распределении почвенного покрова на территории Новосибирской области ярко выражена широтная зональность с севера на юг. Территория обследуемого хозяйства расположена в центральной подзоне лесостепной зоны. Основной тип почвообразования для данной зоны — дерновый (гумусо-аккумулятивный) процесс, протекающий под травянистой растительностью в условиях умеренно-влажного климата. Особенно активно процесс протекает на рыхлых карбонатных породах (лессах и лессовидных суглинках).

Сущностью этого процесса является обогащение материнской породы гумусом (специфические органические вещества почвы).

Умеренное увлажнение при непромывном типе водного режима характеризуется чередованием нисходящих и восходящих токов почвенной влаги, которое приводит к равномерному пропитыванию толщи гумусом и выщелачиванию легкорастворимых соединений и карбонатов кальция. Последний вымывается из верхней части профиля. Переходные к материнской породе горизонты обычно обогащены карбонатом кальция (СаСО ₃ ).

Насыщенность коллоидного комплекса ионами Са²⁺ и закрепление почвенных коллоидов (глины и гумуса) способствуют созданию агрономически ценной (водопрочной, зернисто-комковатой) структуры. Разрушения минеральной части почвы не происходит.

Дерновый процесс почвообразования приводит к формированию различных черноземных почв, характеризующихся высокой гумусированностью, насыщенностью коллоидного комплекса кальцием, нейтральной или близкой к нейтральной реакцией почвенного раствора, благоприятными физико-механическими свойствами. Профиль этих почв представляет собой постепенный переход от собственно гумусового горизонта к негумусовой материнской породе.

Типичными представителями почв данного типа почвообразования являются черноземы оподзоленные (исследуемая почва №2) и выщелоченные, сформированные в северной и центральной лесостепи Новосибирской области, а также черноземы обыкновенные и южные, характерные для южной лесостепной подзоны и степной зоны и их гидроморфные и полугидроморфные аналоги — лугово-черноземные (исследуемая почва №1), черноземно-луговые и луговые почвы.

Кроме ведущих факторов почвообразования, значительную роль играют интразональные: микрорельефность и бессточность территории, грунтовые воды, их минерализация и засоление, карбонатность и засоленность почвообразующих пород. Эти отклонения вызывают развитие таких процессов, как солонцовый, глеевый, осолодения и т.д., которые, в свою очередь, накладываются на ведущие зональные процессы (подзолистый и дерновый).

Для лесостепной зоны характерно развитие автоморфных зональных черноземов с подтипами оподзоленных, выщелоченных, обыкновенных и серых лесных почв, представленных подтипами темно-серых, серых и светло-серых (осолоделых или оподзоленных).

Они распространены на хорошо дренированных элементах рельефа Приобского плато и Присалаирской дренированной равнины.

I. Лугово-черноземные почвы

Лугово-черн

В генетическом отношении лугово-черноземные почвы занимают промежуточное положение между черноземами и луговыми почвами. Признаки, свойственные черноземам, выражены хорошо развитым темноокрашенным гумусовым горизонтом комковато-зернистой структуры, который постепенно переходит в карбонатно-иллювиальный горизонт. Их формирование связано с активным развитием дернового процесса и выщелачиванием карбонатов на значительную глубину при достаточном атмосферном увлажнении. Признаки, свойственные луговым почвам, следующие: повышенная гумусированность, оглеенность и наличие ржаво-охристых пятен, что обусловлено периодическим воздействием грунтовых вод.

Длительное время в сибирской классификации не было четкого разделения черноземов, лугово-черноземных и луговых почв. К.П. Горшенин включил лугово-черноземные почвы в тип луговых, считая, что из-за резко меняющегося уровня грунтовых вод в сухие и влажные годы эти почвы трудно выделить вообще. Н.И. Богданов, Р.В. Ковалев и др. данные почвы выделили в самостоятельный тип. Однако динамичность процессов увлажнения, уровня залегания грунтовых вод по годам и в течение одного вегетационного периода затрудняют их выделение. Для установления типовой принадлежности и свойств данных почв необходима закладка глубоких скважин и разрезов (не менее 3 м).

В природе, особенно в условиях озерно-болотно-гривного рельефа, хорошо прослеживается взаимосвязь и взаимозависимость черноземов, лугово-черноземных и луговых почв.

По внешним морфологическим признакам лугово-черноземные почвы сходны с черноземами выщелоченными, а лугово-черноземные оподзоленные почвы — с черноземами оподзоленными, отличаясь лишь большим увлажнением горизонта В (появляются слабые ржавые пятна).

Средняя мощность гумусового горизонта 35-45 см. Морфологическое строение лугово-черноземной почвы представлено описанием разреза, заложенного в микропонижении равнины в 1280 м на северо-восток от деревни Петропавловка. Пашня, пар.

Таблица 8

А	0 — 30	Темно-серый, влажный, комковато-порошистый, рыхлый, тяжелый суглинок, обилие корней растений, переход в следующий горизонт постепенный.
	30
АВ	30 — 40	Влажный, темно-серый с бурым оттенком, непрочно-комковатый, тяжелый суглинок, переход в следующий горизонт постепенный.
	10
В	40 — 89	Бурый со слабым белесым оттенком, влажный, комковатый, обнаруживаются корни растений, уплотнен, переход в следующий горизонт постепенный.
	49
ВС	89-140	Бурый со значительной кремнеземистой присыпкой, влажный, мелкие пятна ржавчины, листоватый, переход постепенный.
	51
С	140-189	Палево-желтый, тяжелый суглинок, влажный, заметное количество псевдомицелий карбонатов, вскипает от соляной кислоты, увеличивается оржавление горизонта.
	49

II. Черноземы оподзоленные

Чернозём (от «чёрная земля») — богатый гумусом, тёмноокрашенный тип почвы, сформировавшийся на лёссовидных суглинках или глинах в условиях суббореального и умеренно-континентального климата при периодически промывном или непромывном водном режиме под многолетней травянистой растительностью.

Черноземы оподзоленные являются одними из лучших видов почв. Встречаются в значительных количествах в Присалаирской дренированной равнине на обширных плакорных пространствах и верхних частях пологих склонов в сочетании с темно-серыми лесными почвами и черноземами выщелоченными. Они формируются под пологом сильно изреженных березовых лесов с хорошо развитой травянистой растительностью. В настоящее время значительная часть этих почв распахана и в целинном состоянии они встречаются редко. В области на долю черноземов оподзоленных и выщелоченных приходится 1082 тыс. га, или 6,4 % территории (табл. 7).

Ниже представлено морфологическое строение целинных оподзоленных черноземов:

Таблица 9

А0	0 — 5	Дернина
	5
А1	5 — 39	Темно-серый, со слабой, но ясно выраженной белесоватой кремнеземистой присыпкой, непрочнокомковатый, тяжелосуглинистый, слабоуплотненный, свежий, много корней растений, не вскипает, переход в следующий горизонт постепенный.
	34
АВ1	39 — 77	Темно-серый с буроватыми оттенками, комковато-ореховатый, слабый глянец по граням структурных отдельностей, затеки белесоватого суглинистого кремнезема, уплотненный, свежий, единичные корни, не вскипает, переход потеками.
	38
В	77 — 93	Серо-бурый, призмовидно-крупноореховатый, тяжелосугли-нистый, плотный, свежий, не вскипает, потековидный, глянец на гранях структурных отдельностей, переход постепенный.
	16
ВС	93-130	Буровато-желтый, тонкие затеки гумуса, непрочно призмовато-комковатый, тяжелосуглинистый, плотный, свежий, переход короткий.
	37
Ск	130-150	Желто-бурый, карбонатный, тяжелосуглинистый, непрочно-комковатый, почти бесструктурный, уплотненный, карбонаты в виде прожилок и псевдомицелия.
	20

Отличительными чертами описываемого подтипа черноземов являются сравнительно четкая выраженность оподзоливания в виде кремнеземистой присыпки в гумусовом горизонте и особенности химического состава. Как видно из описания морфологического профиля, иллювиальный процесс в этой почве протекает слабее, чем в серых лесных почвах, однако выражен он достаточно ясно.

3.1 Гранулометрический (механический) состав

Твердая фаза почвы состоит из частиц различных размеров, которые называют механическими элементами или гранулами (камни, гравий, песок, пыль, ил, коллоиды).

По происхождению различают минеральные, органические и органо-минеральные частицы. Они представляют собой обломки горных пород, отдельные минералы (первичные и вторичные), гумусовые вещества, продукты взаимодействия органических и минеральных веществ.

Как правило, отдельные механические элементы в почве находятся в агрегированном состоянии, в виде структурных отдельностей (педов).

элементы находятся в раздельно-частичном состоянии. Крупные агрегаты могут разрушиться на механические элементы и в более мелкие агрегаты при механическом усилии или при размокании в воде. В песчаных и супесчаных почвах агрегаты отсутствуют, и механические элементы находятся в раздельно-частичном состоянии.

Гранулометрический состав — это процентное соотношение в почве механических элементов различной величины, объединенных по размерам во фракции. По гранулометрическому составу почвы бывают песчаными, супесчаными, суглинистыми и глинистыми.

Гранулометрический состав определяет многие свойства почвы (плотность, пористость, водоподьемную и поглотительную способность и др.) и имеет большое значение для сельского хозяйства.

Почвы песчаные и супесчаные легко поддаются обработке, поэтому их называют легкими. Они обладают хорошей водопроницаемостью, быстро прогреваются, но характеризуются низкой влагоемкостью. Легкие почвы бедны гумусом и элементами питания, сильнее подвержены эрозии.

Тяжелосуглинистые и глинистые почвы отличаются высокой влагоемкостью, богаче гумусом. Обработка этих почв требует больших энергетических затрат, поэтому их называют тяжелыми. Они имеют слабую водопроницаемость, образуют корку, отличаются неблагоприятными воздушным и тепловым режимами. Тяжёлые бесструктурные почвы обладают неблагоприятными физическими и физико-механическими свойствами. Для коренного улучшения бесструктурных тяжелосуглинистых и глинистых почв используют пескование — внесение высоких доз песка (300 — 700 т/га).

Часто вносятся мелиоративные дозы торфа или органических компостов, которые в этом случае оказывают разрыхляющее действие, усиливают водопроницаемость и улучшают водный режим почвы.

Лучшим комплексом свойств обладают легкосуглинистые и среднесуглинистые почвы, хотя для некоторых культур более предпочтительны супесчаные почвы (картофель и другие овощные культуры).

I. По гранулометрическому составу лугово-черноземные почвы преимущественно глинистые и тяжелосуглинистые, пылевато-иловатые (табл.8).

Вниз по профилю содержание илистой фракции (менее 0,001 мм) и физической глины (менее 0,01 мм) увеличивается, особенно в осолоделых почвах, причем средняя часть профиля, как правило, в лугово-черноземных почвах имеет более легкий гранулометрический состав, чем верхняя и нижняя, что связано с процессами выщелачивания.

Таблица 10. Гранулометрический состав лугово-черноземных почв

Горизонт	Глубина, см	Гигроскопическая влага, %	Количество частиц (%) диаметром, мм
			> 0,25	0,25 — 0,05	0,05 — 0,01	0,01 — 0,005	0,005 — 0,001	< 0,001	сумма < 0.01
А	0-25	6,32	0,2	16,2	28,9	10,1	12,6	36,0	59,9
АВ	25-34	6,27	0,2	15,8	24,3	8,9	12,5	38,3	59,7
В	34-46	6,19	0,1	15,6	25,6	5,5	10,9	42,3	58,7
ВС	46-63	5,11	0,1	19,8	21,2	7,6	13,2	38,1	58,9
С	63-103	5,70	0,3	15,0	20,7	7,6	11,9	44,5	64,0

II. Черноземы оподзоленные по гранулометрическому составу в основном тяжелосуглинистые и глинистые иловато-пылеватые (табл. 9).

В гранулометрическом составе черноземов оподзоленных хорошо прослеживается перераспределение илистых частиц и их небольшое накопление в средней части профиля.

Таблица 11. Гранулометрический состав черноземов оподзоленных

Глубина, см	Гигроскопическая влага, %	Количество частиц (%) диаметром, мм
		1 — 0,25	0,25- 0,05	0,05 — 0,01	0,01-0,005	0,005-0,001	<0,001	<0,01
0-10	6,65	0,9	16,5	42,7	9,4	12,8	17,7	39,9
13-23	4,82	0,4	14,6	44,5	8,4	10,6	21,5	40,5
26-36	3,51	0,0	24,4	31,6	11,1	8,6	24,3	44,0
40-50	3,29	0,1	15,6	45,0	6,9	8,0	24,4	39,3
95-105	3,09	0,0	26,5	40,0	6,3	5,8	21,4	33,5
190-200	2,23	0,0	17,1	50,9	5,8	7,0	19,2	32,0

3.2 Общие физические свойства почв, их структурное состояние и оценка

Физические свойства почвы связаны с ее дисперсностью (раздробленностью на отдельные частицы) и пористостью (степенью примыкания частиц почвы друг к другу).

Благодаря дисперсности и пористости в почвах можно выделить три фазы — твердую, жидкую, газообразную, находящиеся во взаимодействии друг с другом.

Наименее подвижная часть — твердая фаза почвы и особенно минеральные частицы; более подвижные — органические вещества и еще более динамичные — жидкая и газообразная фазы. Поэтому физические свойства могут быть разделены на основные (общие физические, физико-химические, водные, воздушные, тепловые) и функциональные, связанные с различными режимами (водным, воздушным, тепловым).

К общим физическим свойствам почвы относятся: плотность почвы, плотность твёрдой фазы, общая пористость, пористость аэрации.

Общие физические свойства и структура почвы определяют условия обеспечения растений водой, воздухом и теплом, а также определяют технологические свойства почвы.

Плотностью почвы называется масса единицы объема сухой почвы, взятой в естественном сложении. Выражается в г/см ³ . Плотность почвы зависит от минералогического и гранулометрического составов, структуры и содержания органических веществ. Верхние горизонты почвенного профиля, содержащие больше органического вещества, лучше оструктуренные, подвергающиеся рыхлению, имеют более низкую плотность, которая вниз по профилю возрастает. С плотностью тесно связаны водный, воздушный и тепловой режимы почв.

Объемная плотность почвы — масса единицы объема абсолютно сухой почвы, взятой в естественном сложении, выраженная в г/см ³ . Объемная плотность — одно из важнейших свойств, определяющих способность почвы пропускать и удерживать влагу, воздух, сопротивляться орудиям обработки почвы и т. д. Объемная плотность зависит от типа растительности, механического и минералогического составов почвы (дисперсности), сложения, оструктуренности и степени обработки почв.

Наименьшая объемная плотность обычно наблюдается в верхних горизонтах почв, наибольшая — в иллювиальных и глеевых горизонтах. У хорошо оструктуренных, рыхлых дерново-подзолистых почв наименьшая объемная плотность наблюдается в лесных подстилках — 0,15-0,40 г/см ³ , в гумусовых горизонтах она повышается до 0,8-1,0, в подзолистых — до 1,4-1,45, иллювиальных — до 1,5-1,6 и в материнской породе — до 1,4-1,6 г/см³ . Каждый вид растений способен поддерживать объемную плотность почв на том или ином уровне, т. е. в определенном интервале величин. Наиболее благоприятная для растительности величина объемной плотности верхних горизонтов почв колеблется в пределах 0,95-1,15 г/см³ . Предельной величиной характеризуются глеевые горизонты почв с максимальной объемной плотностью 2,0 г/см³ . Если объемная плотность почв равна 1,6-1,7 г/см³ , корни древесных пород практически в почву не проникают, а сельскохозяйственные культуры снижают урожай в 3 — 4 раза.

Почву считают рыхлой, если объемная плотность гумусовых горизонтов равна 0,9-0,95, нормальной — 0,95-1,15, уплотненной — 1,15-1,25 и сильноуплотненной — более 1,25 г/см ³ . Для большинства сельскохозяйственных культур на суглинистых и глинистых почвах оптимальной является плотность 1,00 — 1,25 г/см³ . Дальнейшее увеличение ее вызывает снижение урожайности.

Плотность твердой фазы — это отношение массы твердой фазы почвы к массе воды в том же объеме при температуре 4°С. Различные типы почв имеют неодинаковую плотность твердой фазы. Обычно для минеральных почв она колеблется в пределах 2,4 — 2,8 г/см ³ ; бедные органическим веществом дерново-подзолистые почвы имеют плотность твердой фазы 2,6 — 2,7 г/см³ , черноземы обыкновенные — 2,4 — 2,7 г/см³ , торфяники — 1,4 — 1,8 г/см³ .

Пористость (порозность или скважность) — суммарный объем всех пор и промежутков между частицами твердой фазы почвы. Ее выражают в % объема почвы и вычисляют по формуле:

Р = (1- dl/d) * 100%,

где Р — пористость, %;

dl — плотность сложения, г/см ³ ;

d — плотность твердой фазы, г/см ³ .

Для минеральных почв интервал показателей пористости составляет 25-80%. Наименьшая плотность наблюдается в верхних горизонтах почв, наибольшая — в иллювиальных и глеевых. При максимальная плотности почв (2,0 г/см ³ ) и плотности твёрдой фазы (2,7 г/см³ ) P = 26%, что соответствует глеевым горизонтам.

Различают несколько форм пористости, главнейшими из них являются капиллярная и некапиллярная. Капиллярная пористость обычно измеряется в лабораторных условиях и равна количеству воды, удерживаемому тонкими капиллярными промежутками между частицами твердой фазы почвы. Обычно чем больше глинистых частиц, тем больше капиллярная пористость. В оструктуренных почвах вода между комочками вытекает из-за большого размера пор, а в самих комочках удерживается в капиллярах. Разница между общей и капиллярной пористостью составляет некапиллярную пористость.

Капиллярная пористость оптимальна для растений при величине менее 15% объема в минеральных и 30-40% — в торфяных почвах.

Для создания устойчивого запаса влаги в почве при одновременно хорошей аэрации необходимо, чтобы некапиллярная пористость составляла 55-65% общей пористости. Если она меньше 50%, то это означает ухудшение воздухообмена, что ведет к развитию анаэробных процессов.

Наибольшая пористость (80—90%) наблюдается в лесных подстилках, травяном войлоке, торфах, т. е. органогенных горизонтах. В минеральных гумусированных горизонтах она равна 55—65%, в верхних безгумусных 45—55%, в нижних горизонтах почвы может быть ниже 45%. Минимальная пористость наблюдается в глеевых горизонтах почв и равна около 30%.

Для развития корневых систем древесных пород наилучшие условия создаются при пористости почв, равной 55—65%; при пористости 35—40% корни проникают в почву с трудом, а при пористости глеевых горизонтов она практически становится корненепроницаемой.

Большое значение имеет некапиллярная пористость. Для наиболее освоенных корнями горизонтов она, как правило, более 10%; при снижении ее до 3% нижние горизонты почв становятся малодоступными для корней. Некапиллярная пористость обеспечивает проникновение воздуха в почву — аэрацию. Пористость аэрации — часть порового пространства почвы, занятая воздухом. Выражается в % от объема почвы. Для нормального развития растений важно, чтобы почвы имели высокую капиллярную пористость и пористость аэрации не менее 20% объема почвы.

Между плотностью и пористостью существует обратная зависимость: чем плотнее почва, тем меньше ее пористость.

Пористость почв зависит от структурности, плотности, механического состава и определяется прежде всего ее структурностью. В макроструктурных почвах поры занимают большую, а в микроструктурных — меньшую часть объема. При подсыхании бесструктурной почвы на поверхности пашни образуется почвенная корка, ухудшающая условия роста полевых культур.

С общей пористостью связаны воздухопроницаемость, водопроницаемость, воздухоемкость, газообмен между почвой и атмосферой. Об условиях водно-воздушного режима почв можно судить по капиллярной и некапиллярной пористости. По А.Г. Дояренко, наиболее благоприятные условия увлажнения и газообмена складываются в почвах при соотношении капиллярной и некапиллярной пористости 1:1.

Н.А. Качинский предложил следующую оценку значений пористости:

• более 70 % — избыточно-пористая, почва вспушена;

55-65% — культурный пахотный слой, отличная;

50-55% — удовлетворительная для пахотного слоя;

• менее 50% — неудовлетворительная;

25-40% — чрезмерно низкая.

Структурностью называют способность почвы распадаться на комочки (отдельности, агрегаты) различной величины и формы, а сами отдельности — структурой. Комочки состоят из механических элементов (обломков горных пород и минералов) различных размеров, склеенных между собой почвенными коллоидами. При этом органические коллоиды (гумус) создают водопрочные структурные агрегаты, а минеральные —непрочные, расплывающиеся при действии воды. Различают три основных типа структуры: кубовидная, призмовидная, плитовидная. Каждый из указанных типов подразделяется на более мелкие формы (глыбистая, орёховатая, столбчатая и др.).

Различным генетическим горизонтам присущи определенные формы структуры.

В зависимости от величин агрегатов структуру разделяют на следующие основные группы: глыбистая — больше 10 мм; макроструктура—10—0,25 мм; грубая микроструктура— 0,25—0,01 мм; тонкая микроструктура — меньше 0,01 мм.

Почва может быть структурной и бесструктурной. При структурном состоянии масса почвы или породы разделена на отдельности той или иной формы и размеров. Бесструктурное, или раздельночастичное, состояние бывает тогда, когда механические элементы, слагающие почву, не соединены между собой в более крупные агрегаты, а существуют раздельно или залегают сплошной сцементированной массой. Типичный пример бесструктурного состояния — рыхлый песок. Между структурными и бесструктурными почвами встречаются переходные, у которых структура выражена слабо.

В агрономическом смысле разные виды структуры имеют следующие оценки:

1) лучшая почвенная структура — мелкозернистая, зернистая, крупнозернистая, порошистая, мелкокомковатая, пороховидная, мелкоореховатая;

2) удовлетворительная структура — комковатая, призматическая, пластинчатая, плитчатая, скорлуповатая, крупнокомковатая, призмовидная;

3) неблагоприятная структура — пылевато-глыбистая, чешуйчатая, плитовидная, столбчатая.

Структура почвы влияет на водный и тепловой режимы почвы и связанные с ними условия микробиологической деятельности и образования доступных для растений питательных веществ. Наиболее благоприятна для растений комковато-зернистая структура с размером агрегатов от 0,25 до 10мм. В структурных почвах создаются более благоприятные условия водного, воздушного, теплового и пищевого режимов. Важным свойством структуры является ее водопрочность — способность агрегатов противостоять размывающему действию воды.

I. Лугово-черноземные почвы обладают хорошими агрофизическими свойствами — плотность гумусовых горизонтов составляет 0,6 — 1,1 г/см ³ . Порозность гумусовых горизонтов высокая и колеблется в широких пределах от 60 до 70%. Благодаря высокой порозности эти почвы хорошо водопроницаемы и обладают высокой водоудерживающей способностью, особенно верхние гумусовые горизонты, что позволяет растениям полнее использовать влагу.

Лугово-черноземные почвы обладают комковато-зернистой водопрочной структурой, благоприятной для растений. В гумусовом горизонте они имеют хорошую микроагрегированность.

II. Черноземы оподзоленные обладают хорошими физическими свойствами, обусловленными зернистой структурой гумусового горизонта. Благодаря этой структуре горизонт рыхл, имеет оптимальную порозность, влагоемкость и водопроницаемость. Хорошая структурность черноземов определяет их высокую пористость в гумусовых горизонтах (50-60%), которая постепенно уменьшается с глубиной, и невысокую плотность 1,0-1,2 г/см ³ . Плотность твердой фазы черноземов в верхних горизонтах невысокая (2,4-2,5 г/см³ ).

В подгумусовых горизонтах ее величина возрастает до 2,55-2,56 г/см³ .

Для черноземов оподзоленных характерна хорошая микро-оструктуренность, что, по данным В.А. Хмелева, связано с их генетическими особенностями. Однако макроструктура отличается слабой водопрочностью и легко разрушается, особенно в пахотном слое (до 83% частиц меньше 0,25 мм разрушаются при мокром просеивании).

Дезагрегация структуры почвы усиливается при низкой культуре земледелия.

3.3 Физико-механические свойства почв

К физико-механическим свойствам относятся пластичность, липкость, набухание, усадка, связность, твердость и удельное сопротивление при обработке.

Пластичность — способность почвы изменять свою форму под влиянием внешних сил и сохранять эту форму впоследствии. Определяется содержанием ила и влаги в почве. Пластичность проявляется только при увлажнении почвы и тесно связана с механическим составом (глинистые почвы пластичны, песчаные — непластичны).

Верхний предел пластичности — влажность почвы, при которой почва начинает течь; нижний — влажность почвы, при которой она перестаёт скатываться в тонкий шнур без трещин диаметром более 3 мм. Пластичность характеризуется числом Аттеберга. У песков оно равно 0, супеси — 0-7, суглинков — 7-17, глин — более 17.

Пластичность используется при полевом экспрес-определении гранулометрического состава (скатывание шнуров, шаров), при расчётах тяговых усилий тракторов по обработке почв.

На пластичность влияют состав коллоидной фракции почвы, поглощенных катионов и содержание гумуса. Например, при содержании в почве натрия ее пластичность усиливается, а при насыщении кальцием — снижается. При высоком содержании гумуса пластичность почвы уменьшается.

Липкость — способность почвы прилипать к различным поверхностям. В результате прилипания почвы к рабочим частям машин и орудий увеличивается тяговое сопротивление и ухудшается качество обработки почвы. Проявляется при наличии илистых частиц и влаги (липкость возрастает при увлажнении).

Измеряется силой, выраженной в граммах и необходимой для того, чтобы оторвать от поверхности почвы металлическую пластинку, площадью в 1 см ² .

По липкости почвы делятся на 4 группы: предельно липкие (нагрузка отрыва составляет более 147 Па), сильно вязкие (147-49), средне- (49-19,6) и слабовязкие (19,6 Па и менее).

Высокогумусированные почвы (например, черноземы) даже при высоком увлажнении не проявляют липкости. У глинистых почв липкость наибольшая, у песчаных — наименьшая. Увеличение степени насыщенности почвы кальцием способствует уменьшению, а насыщение натрием — увеличению липкости. С липкостью связано такое агрономическое и ценное свойство почвы, как физическая спелость. Состояние, когда почва при обработке не прилипает к орудиям и крошится на комки, отвечает ее физической спелости.

Набухание — увеличение объема почвы при увлажнении. Оно присуще почвам, содержащим много коллоидов, и объясняется связыванием коллоидами молекул воды. Оно зависит от величины илистой части почвы, её минерального состава, сорбции влаги почвенными частицами и гидратации обменных катионов. Почвы с большим содержанием поглощенного натрия (солонцы) набухают больше, чем содержащие много поглощенного кальция. Максимальная величина набухания может составлять 120-150%. Вычисляется по формуле:

Vнаб = (V1-V2 /V2)*100%,

где V1 — объём влажной почвы, V2 — объём сухой почвы.

Набухание может вызвать неблагоприятные в агрономическом отношении изменения в пахотном горизонте. Вследствие набухания частички почвы могут быть настолько разделены пленками воды, что это приведет к разрушению структурных отдельностей.

Усадка — уменьшение объема почвы при высыхании. Это обратный процесс набуханию. Предел усадки соответствует полному удалению влаги из почвы и переходу её в твёрдую консистенцию. При высушивании вследствие усадки почва может покрываться трещинами, возможны формирование структурных агрегатов, разрыв корней, усиление испарения, изменение процессов разложения органических веществ.

Усадка определяется по формуле:

Vус = (V1-V2 /V1)*100%,

где V1 — объём влажной почвы, V2 — объём сухой почвы.

Связность почв — это способность почв сопротивляться разрывающему усилию, стремящемуся разъединить частицы почвы или грунта. Она обусловлена силами сцепления между частицами и зависит от состава коллоидов и катионов. Наиболее связными являются глины, малооструктуренные почвы, насыщенные одновалентными катионами.

Связность измеряется в Па при испытании образцов почвы на сдвиг, разрыв, раздавливание. В лёгких почвах органическое вещество и некоторая влажность увеличивают связность, в суглинистых, наоборот, уменьшают. Связность почвы влияет на качество обработки и сопротивление воздействию машин и орудий.

Связность определяет твердость почвы, то есть сопротивление, которое оказывает почва проникновению в нее под давлением какого-либо предмета. Определяется это свойство специальными приборами — твердомерами. Высокая твердость является признаком плохих физико-химических и агрофизических свойств почвы. Твердость почвы влияет на сопротивление при обработке. Связностью и твердостью почвенной массы определяются такие важнейшие технологические показатели, как сумма энергетических затрат, расход горючего и смазочных материалов, износ машин и орудий.

I. Лугово-черноземные почвы по физико-механическим свойствам близки к черноземам и характеризуются в целом благоприятными физико-механическими свойствами.. Так как эти почвы преимущественно суглинистые, они пластичные, липкие, имеют высокие коэффициенты набухания и усадки.

II. Черноземы оподзоленные

Имеют физико-механические характеристики аналогичные лугово-черноземным почвам. Физико-механические свойства почв улучшают химической мелиорацией при условии применения передовой агротехники (известкование, гипсование и др.).

3.4 Физико-химические свойства почв

Физико-химические свойства почв — совокупность свойств, определяющих способность почвы поддерживать физико-химическое равновесие между фазами почв, составом почвенных растворов и поглощенных оснований в почвенном поглощающем комплексе, кислотно-щелочной и окислительно-восстановительный потенциал, состав и количество доступных растению питательных веществ, буферность почв — способность противостоять изменению свойств почвы при поступлении в нее веществ извне. Каждый тип почв характеризуется своими показателями физико-химических свойств, отличающих его от других типов, что используется в диагностике почв при их классификации.

Физико-химические свойства почв часто называют агрохимическими. Поглощённые катионы являются доступными для растений, при этом они не вымываются вместе с атмосферными осадками и поэтому всегда почва в запасе имеет элементы питания: катионы кальция, магния, калия, аммония, железа, цинка, меди и др. Чем выше ЕКО, тем лучше почва обеспечена элементами питания.

Емкость катионного обмена характеризует устойчивость почв к агрогенным и техногенным нагрузкам, в частности, к химическому загрязнению. Наиболее низкие ЕКО, менее 10 и даже 5 мг-экв/100 г, имеют супесчаные и песчаные почвы. Повышение ЕКО в таких почвах возможно за счет внесения повышенных норм торфа, компостов, а также приёмов глинования.

Состав поглощённых катионов определяет не только физико-химические и агрохимические свойства почв, но и структурное состояние и зависящие от него водно-физические свойства и воздушный режим. Катионы кальция и магния способствуют формированию водоустойчивых агрегатов, водорода и алюминия — распылению структурных отдельностей и кислотному разрушению минералов. Кислая реакция почв оказывает негативное влияние на условия питания растений.