Почвы Лужского района Ленинградской области и пути их рационального использования

 

Пахотные дерново-карбонатные почвы.

Развиваются в тех же условиях климата, под  теми же растительными сообществами, что и почвы подзолистого типа, на территориях, сложенных породами, содержащими карбонаты кальция. Имеют промывной тип водного  режима, формируются в автоморфных условиях. Высокое содержание кальция в почвообразующей породе способствует нейтрализации кислых продуктов разложения растительных остатков, подавляя тем самым развитие оподзоливания. Связанное с кальцием органическое вещество этих почв закрепляется в верхнем горизонте; это приводит к обособлению в профиле четко выраженного гумусового горизонта A1.

Дерново-карбонатные  почвы характеризуются относительно высоким содержанием гумуса, в  составе которого преобладают гуминовые  кислоты, связанные с кальцием, нейтральной реакцией в верхних горизонтах и слабощелочной в нижних, высокой степенью насыщенности основаниями и высокой емкостью обмена. Профиль почв по механическому и валовому составу дифференцирован слабо.

Пахотные  дерново-карбонатные почвы встречаются на юге, юго-востоке Лужского района и отдельными небольшими участками на северо-западе данной территории. В большинстве случаев они формируются на рыхлых супесчаных и песчаных отложениях, содержащих обломки известняка в виде хряща, гальки, валунов, и только на крайнем юго-востоке района имеются дерново-карбонатные почвы, которые развиты на маломощном наносе, подстилаемом плотным известняком.

О строении профиля  этих почв можно судить по описаниям следующих разрезов.

Разрез № 25 заложен  севернее деревни Лопанец примерно в 300 м на вершине холма, занятого посевом тимофеевки. На полях много валунов, часть их собрана в кучи. Почвы склонов данного холмистого участка подвержены процессам эрозии.

Почва вскипает с поверхности от НСl.

Разрез № 32 заложен южнее деревни Кукуевки на поле клевера.

Почва дерново-карбонатная, но вскипают от соляной кислоты только известняковые включения. Почва  разреза № 25, включающая тонкораздробленные частички известняковых включений, вскипает с поверхности, несмотря на то что поглощенных оснований она содержит меньше, чем почва разреза № 32 (табл. 5). Она имеет

Таблица 5. Содержание гумуса, азота, подвижных Р₂0₅ и К₂0, обменных оснований и pH в дерново-карбонатных почвах

Номер разреза	Генетические горизонты	Глубина (в см)	Гумус	Азот	рн		Обменные основания		Подвижные
					водный	солевой	Са2+	Mg2+	р2о5	к2о
			в	%
							в мг-экв на 100 г почвы		в мг на 100 г почвы
25	A1	0—10	1.21	0,05	7,40	6,90	6,54	1,21	15,00	13,25
	A1	20—25	0,95	0,04	8,00	7,50	Не опре		15,00	10,75
							делялось
	С	30—35	0,58	Не опре	8,10	7,40	9,85	0,97	Не опре
				делялось					делялось
	С	55—60	0,33	То же	8,50	7,60	11,62	2,30	То	же
	С	110—115	Не опре		8,70	7,90	Не опре
			делялось				делялось
32	A1	0—10	2,99	0,15	7,50	6,90	13,27	3,26	9,38	11,75
	A1	18—23	2,89	0,14	7,70	7,00	11,63	4,23	5,00	10,50
	ВС	30-35	0,63	Не опре	7,60	6,30	10,00	5,25	Не опре
				делялось					делялось
	С	60—65	Не опре	То же	8,20	6,90	9,19	5,04	То	же
			делялось

 

и более щелочную реакцию, при этом следует обратить внимание на то, что в почве разреза № 25 в составе поглощенных оснований преобладает кальций и совсем мало содержится магния, а в почве разреза № 32 наряду с кальцием резко увеличивается содержание Mg.

Следовательно, обломки известковых пород, встречающиеся в почвах данного района, имеют различный химический состав. Этим объясняется и несколько различный характер их влияния на морфологические и физико-химические свойства почв.

Песчаные дерново-карбонатные  почвы, в отличие от суглинистых, содержат заметно меньше гумуса.

Обеспеченность  этих почв подвижными соединениями калия  и фосфора находится, по-видимому, в большей связи с количеством  вносимых удобрений, чем с природным их содержанием.

Дерново-карбонатные  почвы обладают высоким естественным плодородием: они, как правило, не требуют известкования, отличаются благоприятными водно-воздушными свойствами, повышенной биологической активностью, но нуждаются в регулярной заправке органическими и минеральными удобрениями.

 

Глава 4. Мелиоративное состояние пахотных почв.

Для оценки мелиоративного состояния пахотных почв было проведено  изучение почвенной карты участка  исследуемой области и определены площади почв, нуждающихся в мелиорации.

Было определено, что 135 га пахотной почвы являются глеевыми или глееватыми. Эти почвы нуждаются в улучшении водного режима.  Также было обнаружено 100 га каменистых и 316 га эродированных почв.

При избыточной влаге в почвах накапливаются  подвижные формы алюминия, закисного  железа, цинка, меди, которые губительны для культурных растений. В почвах легкого механического состава, наоборот, влаги для нормального развития растений часто не хватает. Естественно получить полновесный урожай без регулирования водного режима почв нельзя. Сильновлажные почвы долго прогреваются весной, что задерживает сроки сельскохозяйственных работ. Для осушения почв применяют открытый и закрытый дренаж.

Для улучшения  глееватых пахотных почв необходимо применить гидротехническую мелиорацию. По краям поля необходимо прорыть глубокие канавы, собирающие воду с дренажной системы и отводящие её к водоприёмникам. Дренажная система может быть  открытой (располагаться на поверхности) и закрытой (располагаться под землей) (В. М. Халанский, 2004).

Кроме пахотных почв в улучшении водного режима нуждаются и почвы пастбищ, лугов, выгонов. Общая площадь этих почв составляет 413 гектаров. Для регуляции водного режима лугов, пастбищ, выгонов применяют те же системы дренажей, что и для пахотных почв.

В целом, судя по почвенной карте, можно сказать, что территория участка характеризуется слабой каменистостью, а степень эродированности – слабосмытая.

Наибольшее  значение для мелиорации в данном районе имеют рубка и корчевание деревьев и кустарников на сенокосах  и пастбищах, сбор камней, осушительные работы, работы по внесению удобрений.

Срезанные и  выкорчеванные кустарники, и деревья  оставляют на месте для обсыхания  почвы на корнях. С высохших корней надо постараться максимально отряхнуть  почвенные частицы. После удаления древесных остатков с территории участка при необходимости убирают камни. Мелкие камни собирают вручную. Крупные камни выкорчевывают бульдозером или опускают на большую глубину.

 

 

 

Глава 5

Агропроизводительная  оценка пахотных почв и разработка приемов по улучшению их плодородия.

5.1 Оценка  гумусного состояния 2-х пахотных  почв и обоснование необходимости  внесения в них органический  удобрений.

Гумус – сложный динамический комплекс органических соединений, образующихся при разложении и гумификации  органических остатков. Гумус –  важный показатель плодородия почв.

а) Дерново-слабоподзолистая легкосуглинистая на моренном суглинке

Тип гумусового профиля – аккумулятивный неполноразвитый.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дерново-среднеподзолистая  среднесуглинистая на моренном суглинке

Тип гумусового профиля – аккумулятивный неполноразвитый

 

 

 

 

 

 

 

 

б) Запасы гумуса вычисляют в т/га по формуле :

Х =  adh

Где Х – запасы гумуса, т\га

a – содержание гумуса, %

d – плотность сложения почвы, г\см³

h – мощность слоя, см                               

Дерново-слабоподзолистая легкосуглинистая на моренном суглинке

0-24 0-20=69,6

24*1,20*2,9=83,5 0-50=87,5

X=(20*83.5)/24=69,6 0-100=92,8 

24-37

13*0,8*1,24=12,9

37-50

0,3*13*1,29=5,03

X=69,6+12,9+5,03=87,5

50-75

0,1*25*1,36=3,4

75-100

0,05*25*1.48=1,85

X=87,5+3,4+1,85=92,8

 

 

График 1. Запас гумуса Дерново-слабоподзолистой легкосуглинистой на моренном суглинке почвы

 

 

Дерново-среднеподзолистая  среднесуглинистая на моренном суглинке

0-21 0-20=80,3

21*1,18*3,4=84,3 0-50=118,2

X=(20*84,3)/21=80,3 0-100=131,2 

21-32

11*1,20*1,8=23,8

32-43

11*1,41*0,4=6,2

7*6,2/11=3,9

X=84,3+23,8+6,2+3,9=118,2

43-69

26*1,54*0,3=12,0

69-93

24*1,59*0,1=3,8

7*3,8/24=1,1

X=114,3+12,0+3,8+1,1=131,2

График 2. Запас гумуса Дерново-среднеподзолистой среднесуглинистой на моренном суглинке почвы

 

в) Вычисление отношения C:N в исследуемых почвах для пахотного  горизонта.

Для вычисления этого отношения необходимо содержание гумуса пересчитать на содержание углерода. Для пересчета гумуса в углерод (исходя из среднего содержания С в гумусе около 58%) используем коэффициенты:

1.724   ГУМУС  <—> С   0.579

Дерново-слабоподзолистая легкосуглинистая на моренном суглинке

Содержание  С =2,9*0,579=1,68 %; содержание Nвал=0,16%; C:N=1,68/0,16=10,5.

Дерново-среднеподзолистая  среднесуглинистая на моренном суглинке

Содержание  С =3,4*0,579=1,97%; содержание Nвал=0,23%; C:N=1,97/0,23=8,57.

Отношение C:N указывает  на обогащение гумуса азотом. Чем ниже это соотношение, тем больше азота содержится в гумусе, тем выше питательная ценность и наоборот. В гумусе почв нечерноземной зоны это соотношение равно 10 – 12 и выше.

Тип гумуса определяется отношением СГК:СФК

1-ая почва  имеет фульватно-гуматный тип  гумуса (отношение СГК:СФК = 0,80), а 2-ая почва также имеет фульватно-гуматный тип гумуса (отношение СГК:СФК =0,91).

Баланс  гумуса.

Является важнейшим  показателем гумусного состояния  почв. Баланс гумуса представляет собой  соотношение между расходом или  минерализацией гумуса при возделывании сельскохозяйственных культур и новообразованием его в почве за счет гумификации пожнивно-корневых остатков и вносимых органических удобрений.

Почва - дерново-слабоподзолистая легкосуглинистая на моренном суглинке; основные агрохимические показатели – содержание гумуса – 2,29%, величина pHKCl – 5,1, величина гидролитической кислотности (Нг) – 4,0 мг-экв/100 г почвы;

Севооборот:  

1. ячмень + клевер
2. клевер
3. кукуруза на силос
4. озимая рожь на зеленый корм с поукосным подсевом люпина
5. свекла

 

 

Выращиваемые  культуры:    Урожайность, ц/га

 

Ячмень + клевер        30 

Клевер          40

Кукуруза на силос        300

Озимая рожь на зеленый корм с поукосным подсевом люпина 30

Свекла          200

 

1. Общий вынос  азота с 1 га составляет:

 

30 * 2,6 = 78 кг

40 * 2,0 = 80 кг

300 * 0,3 = 90 кг

30 * 2,6 = 78 кг

200 * 0,6 = 120 кг

 

2. Минерализация  азота почвы (гумуса) при внесении  минеральных азотных удобрений  в дозе N составляет (как минимум) 50%:

 

78 / 2 = 39 кг/га

80 / 2 = 40 кг/га

90 / 2 = 45 кг/га

78 / 2 = 39 кг/га

120 / 2 = 60 кг/га

 

 

3. Минерализация  азота гумуса на урожай с  учётом поправок на гранулометрический  состав почвы и на возделываемую  культуру:

 

39 * 1,2 * 1,2 = 56,16 кг/га

40 * 1 * 1,2 = 48 кг/га

45 * 1,2 * 1,2 = 64,8 кг/га

39 * 1,2 * 1,2 = 56,16 кг/га

60 * 1,6 * 1,2 = 115,2 кг/га

 

4. Минерализация  гумуса почвы:

 

56,16 * 20 = 1200 кг/га

48 * 20 = 805 кг/га

64,8 * 20 = 1150 кг/га

56,16 * 20 = 336 кг/га

115,2 * 20 = 1200 кг/га

 

где 20 – коэффициент  перевода азота в гумус, так как каждой части органического азота, отчуждаемого из почвы с урожаем с/х. культур, кроме бобовых, соответствует убыль 20-кратного количества гумуса почвы

 

5. Количество  новообразованного гумуса при  разложении и гумификации растительных остатков после уборки:

 

- количество  растительных остатков

30 * 1,2 = 36 ц/га

40 * 1,4 = 56 ц/га

300 * 0,13 = 39 ц/га

30 * 1,3 = 39 ц/га

200 * 0,13 = 26 ц/га

 

- количество  новообразованного гумуса

36 * 0,15 = 5,4 ц/га

56 * 0,05 = 2,8 ц/га

39 * 0,15 = 5,85 ц/га

39 * 0,15 = 5,85 ц/га

26 * 0,15 = 3,9 ц/га

 

6. Дефицит (убыль)  гумуса:

 

1200 – 540 = 660 кг

805 – 280 = 525 кг

1150 – 585 = 565 кг

336 – 585 = -249 кг

1200 - 390 = 810 кг

 

7. Баланс гумуса:

5,4 - 12 = -6,6 ц

2,8 - 8,05 = -5,25 ц

5,85 - 11,5 = -5,65 ц

5,85 – 3,36 = +2,49 ц

3,9 - 12 = -8,1 ц

 

8. Потребность  в органических удобрениях под  культуры для компенсации минерализовавшегося  гумуса (в т/га):

 

- органические  удобрения

660 / 60 = 11 т/га

525 / 60 = 8,75 т/га

565 / 60 = 9,42 т/га

810 / 60 = 13,5 т/га

 

В случае внесения в почву торфонавозного компоста (1:1) вместо подстилочного навоза потребность  в нём для компенсации убыли  гумуса составит:

 

11 / 1,2 = 9,2 т/га

8,75 / 1,2 = 7,29 т/га

9,42 / 1,2 = 7,85 т/га

13,5 / 1,2 = 11,25 т/га