Факторы почвообразования и их характеристика

Рельеф. Рельефом называют характер поверхности той или иной территории. Выделяют 3 группы форм рельефа: макрорельеф, мезорельеф и микрорельеф.

Макрорельефом называют самые крупные его формы — возвышенности, плато, равнины, ущелья и др., которые определяют общий облик большой территории и являются чаще всего результатом проявления тектонических процессов.

Мезорельеф — это  формы рельефа меньшего размера: холмы, камы, озы, речные долины, потяжины, лиманы, падины и т. д., которые образовались в результате экзогенных процессов.

Микрорельефом называют формы, характеризующиеся незначительными площадью, глубиной или высотой: блюдцеобразные запад инки, образовавшиеся в результате просадочных явлений и имеющие площадь в несколько квадратных метров или в несколько десятков квадратных метров и глубину 10 — 40 см, бугорки высотой 30 — 60 см и диаметром у основания около 1 м — результат жизнедеятельности землероев. Эти формы характерны для зоны сухих степей. В северных районах страны на лугах широко распространены кротовины.

Рельеф оказывает большое  влияние на характер почвообразования и свойства почв. От него зависит перераспределение влаги. Склоны из-за стока теряют часть влаги, в понижениях же накапливается избыточное ее количество. С рельефом тесно связан уровень грунтовых вод: на возвышенных местах он находится на значительной глубине, в понижениях нередко подходит к поверхности. Близкое залегание грунтовых вод на пониженных участках приводит к образованию болот, а при их засоленности в условиях жаркого сухого климата — к формированию солончаков. Во многом рельеф определяет степень эрозии почв, так как они сильнее разрушаются под действием воды в условиях пересеченной местности. Кроме того, он влияет на тепловой режим почв: северные склоны получают значительно меньше тепла, чем южные, поэтому хуже прогреваются, что, в свою очередь, отражается на водном режиме и характере растительности. Часто рельеф определяет интенсивность почвообразовательного процесса. Оподзоливание, например, сильнее происходит на плоских, хорошо промываемых участках, а не на склонах.

Особенно велика роль рельефа в горных районах, где  от абсолютной высоты зависит структура вертикальной зональности почв, а от экспозиции склонов — наличие на одной и той же высоте различных типов почв.

Возраст почв. Под возрастом почв подразумевается время, прошедшее с начала формирования той или иной почвы до настоящего времени. При сравнении возраста почв исходят из следующего. В течение длительного времени территория нашей страны, как уже отмечалось ранее, несколько раз подвергалась оледенениям, во время которых ледник «наступал» в основном с севера на юг. После «отступления» ледника почвообразовательный процесс раньше начинался на тех территориях, которые скорее освобождались от льда и воды. Поэтому черноземы, например, по возрасту старше дерново-подзолистых почв, а дерново-подзолистые почвы старше почв тундры, так как они позже других освободились от льда и почвообразовательный процесс там начался тоже позднее. Возраст почв территории нашей страны исчисляют тысячами и десятками тысяч лет.

Производственная  деятельность человека. Производственная деятельность человека играет громадную роль в почвообразовании. Осушение пли орошение почв, строительство гидроэлектростанций, вырубка и посадка лесов, создание водохранилищ — все это воздействует на водный режим территории, а следовательно, и почв. Внесение органических и минеральных удобрений, известкование кислых или гипсование щелочных почв меняют их свойства и питательный режим.

Обработка почвы, посев  и возделывание сельскохозяйственных культур вызывают изменение комплекса физических, химических и биологических свойств.

В то же время неправильное осуществление тех или иных мероприятий может привести к заболачиванию, засолению почв, резкому ухудшению их физических и химических свойств, развитию процессов эрозии и другим неблагоприятным последствиям. Поэтому воздействие человека на почву должно быть таким, чтобы ее свойства прогрессивно улучшались.

АГРОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЗОЛИСТЫХ ПОЧВ, МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ ИХ ПЛОДОРОДИЯ

Подзолистые почвы. Подзолистые почвы формируются в результате развития подзолообразовательного процесса, который наиболее ярко и в чистом виде протекает под пологом сомкнутого хвойного леса, поэтому больше всего они распространены в подзонах северной и средней тайги. Подзолистые почвы образуются и в подзоне южной тайги, но занимаемые ими здесь площади невелики, так как чистых хвойных лесов тут немного.

Подзолообразовательный процесс - разрушение первичных и вторичных минералов в верхней части профиля в условиях кислой реакции с последующим вымыванием продуктов разрушения в нижние горизонты и в грунтовые воды. Для развития подзолообразовательного процесса необходимы два условия: промывной тип водного режима и отсутствие в зоне разрушения минералов карбонатов кальция. Основные факторы этого процесса в соответствии с учением В. В. Докучаева, Н. М. Сибирцева, В. Р. Вильямса, В. В. Пономаревой, И. С. Кауричева и других исследователей — фульвокислоты и низкомолекулярные органические кислоты (щавелевая, лимонная, уксусная и др.), образующиеся при разложении органических остатков. Часть кислых продуктов нейтрализуется основаниями, освобождающимися при разложении растительных остатков, большая же часть вступает в контакт с почвой и взаимодействует с ее минеральной частью. Фульвокислоты и низкомолекулярные органические кислоты реагируют при этом с обменными формами кальция и магния и свободными формами железа и алюминия, образуя растворимые в воде соли кальция, магния, железа и алюминия. Под действием нисходящих токов влаги эти соли вымываются вниз. Вследствие вытеснения обменных кальция и магния поглощающий комплекс почвы насыщается водородом, становится не насыщенным основаниями, а благодаря разрушению свободных форм железа и алюминия и вымыванию образующихся продуктов почвенный профиль в зоне разрушения постепенно осветляется и приобретает белесоватый вид.

При дальнейшем воздействии  кислые продукты разрушают глинистые  минералы «расшатанного» водородом  поглощающего комплекса, а также первичные минералы — полевые шпаты, слюды и др. При этом опять-таки образуются разнообразные соли — фульваты, которые вымываются вниз, а первичный кварц и аморфный кремнезем как нерастворимые соединения остаются в верхней части профиля и придают горизонту белесую окраску.

Часть веществ, вымываемых из подстилки и оподзоливающегося горизонта, закрепляется ниже подзолистого горизонта, формируя иллювиальный горизонт (горизонт вмывания). Другая часть вымываемых веществ достигает почвенно-грунтовых вод и уходит с ними за пределы почвенного профиля.

Определенное участие  в формировании подзолистых почв принимает лессиваж — перемещение илистых частиц из верхней части в нижнюю без их предварительного разрушения.

В результате сочетания  процессов разрушения и выноса веществ формируется подзолистая почва, имеющая определенное строение и характерные для нее химические и физические, свойства.

Строение. Профиль подзолистых почв состоит из последовательно сменяющих один другого горизонтов А₀ + А₂ + В + С. Внешние признаки горизонтов у суглинистых почв следующие.

А₀ — лесная подстилка мощностью 3—5 см, рыхлая, состоит из полуразложившихся и неразложившихся хвои, кусочков коры, шишек и т. д.

А₂— подзолистый, или элювиальный, горизонт (горизонт вымывания), белесый, бесструктурный или плитчатый, с редкими новообразованиями железа в нижней части. По мощности различный — от нескольких сантиметров до 30—40 см. Переход в нижележащий горизонт выражен резко.

В — горизонт вмывания, или иллювиальный, бурый или коричнево-бурый, с большим количеством новообразований железа в виде пятен, точек и т. д., очень плотный, глыбистой или ореховатой структуры. По мощности различный, часто подразделяется на подгоризонты В₁, В₂ и т. д. В следующий горизонт переходит постепенно.

С — материнская порода, внешний вид и отдельные признаки которой отражают особенности внешнего вида и свойств породы того или иного происхождения.

Между лесной подстилкой и подзолистым горизонтом нередко выделяют маломощный — менее 5 см — гумусовый горизонт А1, представляющий хорошо разложившуюся нижнюю часть подстилки или окрашенную гумусовыми веществами минеральную часть профиля. Вместо горизонта А1 между подстилкой и подзолистым горизонтом нередко располагается переходный горизонт А₀А₁, совмещающий признаки подстилки и гумусового горизонта, а на стыке подзолистого и иллювиального горизонтов выделяют переходный горизонт А₂В (рис. 1).

Таким образом, для подзолистых  суглинистых почв характерны отсутствие или крайне незначительная мощность гумусового горизонта и четкая дифференциация профиля на подстилку, подзолистый и иллювиальный горизонты.

Строение состав и свойства. Состав и свойства подзолистых почв определяются, с одной стороны, составом и свойствами материнских пород, из которых они образовались, а с другой — подзолообразовательным процессом, под воздействием которого они сформировались. При этом подзолообразовательный процесс сказывается на гранулометрическом, минералогическом, валовом химическом составах, физико-химических и физических свойствах.

Валовый химический состав подзолистых почв неоднороден по профилю. В результате подзолообразователыюго процесса элювиальный горизонт относительно обогащается кремнеземом, а в средней части профиля накапливаются железо и алюминий (табл. 1).

Агрохимические свойства подзолистых почв неблагоприятные: гумуса в верхней части профиля практически нет, емкость поглощения незначительна, в составе обменных катионов, кроме Са²⁺ и Mg²⁺, в большом основаниями поэтому невелика и составляет, как правило, 30—40% (табл. 2). Реакция почвы кислая, рН солевой вытяжки обычно ниже 4,0—4,5, питательные элементы в доступной растениям форме содержатся в незначительном количестве.

С переходом в иллювиальную часть профиля свойства меняются: емкость поглощения увеличивается, степень насыщенности основаниями возрастает, кислотность уменьшается, иногда увеличивается содержание органических веществ и элементов минерального питания растений.

Физические их свойства неблагоприятны: структура элювиальной части профиля обычно плитчатая или листоватая, не обладающая водопрочностью и механической прочностью. Иллювиальный горизонт содержи значительное количество илистых и коллоидных частиц, имеет плотное сложение, незначительную пористость, глыбистую структуру и очень часто служит водоуиором для фильтрующихся осадков.

Классификация. В зависимости от характера увлажнения подзолистые почвы подразделяют на два подтипа: подзолистые и глеево-подзолистые. Первые имеют показанные выше строение профиля и свойства. Глеево-подзолистые, сохраняя все признаки типичных подзолистых почв, характеризуются, кроме того, отчетливо выраженным оглеением верхней части профиля и наличием торфянистой или оторфованной подстилки. Нередко подтипы выделяют с учетом их провинциальных особенностей.

Рис. 1. Профиль подзолистой (А) и дерново-подзолистой (Б) почв

Табл.№1. Валовый химический состав неглубокоподзолистой почвы (Калининская область)

Табл.№2. Химические свойства неглубокоподзолистой почвы (Калининская область)