Отчет по лабораторно-практическим за-нятиям по общему почвоведению

Дерново-подзолистые почвы на моренных суглинках распространены в районах конечно-моренных отложений в Витебской области и на севере Минской, отдельные участки этих почв встречаются и в других областях. Занимают около 8,5% территории Беларуси. Рельеф в границах размещения песчанисто-суглинистых почв холмисто-бугристый, местами – относительно пологоволнистый. Почвенный покров пестрый, комплексный: на небольших расстояниях изменяется оподзоленность, механический состав, степень смытости. Для этих почв свойственна мелкая контурность полей, завалуненность обломками кристаллических и известковых пород – характерная черта почв, сформировавшихся на моренных суглинках.

Внесение удобрений, известкование кислых почв, сбор валунов с полей, противоэрозионные мероприятия – все это необходимо учитывать при использовании дерново-подзолистых моренно-суглинистых почв.

Дерново-подзолистые почвы на супесях встречаются как отдельными участками, так и значительными территориями во всех областях. Около 35% площади сельскохозяйственных угодий республики расположены на супесчаных почвах. Супеси как почвообразующая порода на территории республики имеют малую мощность (от 20 до 100 см) и могут отличаться разным генезисом – водно-ледниковым, моренным, озерно-ледниковым. Обычно супеси в пределах почвенного профиля подстилаются с разной глубины песками, суглинками, глинами.

Естественное плодородие и водно-физические свойства супесчаных почв определяются мощностью супесей и характером подстилающей породы.

В случае, когда супеси подстилаются суглинком, то водно-воздушный и пищевой режим в почве складывается лучше, чем в случае подстилания супесей песком. Следует отметить, что почвы, развивающиеся на озерно-ледниковых пылеватых супесях, по причине большого количества мелкозема, тонкой капиллярности более плодородны, чем почвы, сформировавшиеся на моренных супесях. В повышении плодородия рассматриваемых почв приоритетное место занимают органические удобрения, выращивание сидератов.

Дерново-подзолистые почвы на песках встречаются во всех областях республики. Они могут развиваться на озерно-ледниковых, моренных и водно-ледниковых песках. Такие почвы распространены главным образом в северной, а также центральных частях республики – занимают 16,7% всех земель Беларуси. На юге республики преобладают почвы, формирующиеся на древних и современных аллювиальных мелкозернистых песках – таких почв около 9,5% территории республики.

Дерново-подзолистые песчаные почвы имеют слабо дифференцированный профиль – генетические горизонты плохо выражены, растянуты, переходы постепенные.

Песчаные почвы имеют неблагоприятный водный режим, и посевы часто страдают от засухи. Эти почвы мало содержат гумуса (<1%) и основных элементов питания растений. Чтобы получить хороший урожай, вносят большие дозы органических удобрений, а также минеральные удобрения, высевают люпин на зеленое удобрение. Если в профиле песчаных почв на глубине до 1 м залегает суглинок или грунтовые воды (с глубины 1,5–2,0 м – так называемые «мокрые» пески), то это обстоятельство благоприятствует улучшению плодородия песчаных почв. Почвы, развивающиеся на мощных песках, целесообразно использовать под лесопосадки. (http://uchilok.net/geografia/172-dernovo-podzolistye-pochvy.html)

 

 

 

 

 

1.5 Процессы, формирующие  профиль дерново-подзолистых почв. 
Дерново-подзолистые почвы образуются под травянистыми или мохово-травянистыми лесами. Развивающаяся под их пологом травянистая растительность приводит к формированию в профиле подзолистой почвы дернового горизонта.  В результате совместного проявления подзолистого и дерно-вого процессов и формируются дерново-подзолистые почвы. Это происходит также при сведении леса, когда на его месте возникают суходольные луга; в данном случае подзолистый процесс сменяется дерновым и из подзолистойпочвы постепенно образуется дерново-подзолистая. Таким образом, дерново-подзолистые почвы могут образовываться в результате как попеременного, так и совместного воздействия подзолистого и дернового процессов. В. В. Пономарева рассматривает появление дернового  и подзолистого горизонтов этих почв как единый синхронный процесс. По ее мнению, гумусовые вещества типа гуминовых кислот закрепляются в гумусовом горизонте, а их более подвижные и агрессивные фракции типа фульвокислот оподзоливают подгумусовый горизонт. В дифференциации профиля дерново-подзолистых почв определенное участие имеет процесс лессиважа, а в поверхностно-оглеенных  - элювиально-глеевый процесс. 
Дерновый процесс не получил активного развития, поэтому в горизонте А1 не накопилось большого количества гумуса и питательных для растений элементов. Под лесом создавались условия для формирования фульватного типа гумуса вследствие особенностей гумусообразования и недостатка зольных элементов. (Фульватный тип гумуса — гумус, в составе которого преобладают фульвокислоты; отношение Сгк: Сфк < 1,0. Толковый словарь по почвоведению). Это повлияло на то, что в гумусовом горизонте не сформировалась агрономически ценная структура. 
Даже при длительном развитии травянистой растительности под пологом леса в подзолистой почве обычно не накапливается большого количества гумуса и питательных веществ. Во-первых, это связано с тем, что дерновому процессу противостоит подзолистый, который хотя и слабо проявляется, но полностью не снимается под травянистыми или тем более под мохово-травянистыми лесами. Во-вторых, органические остатки травянистых растений, выросших на бедной подзолистой почве, содержат сравнительно мало  зольных элементов и азота, кроме того, дополнительно обеззоливаются при промывании почвы осадками. Недостаток зольных элементов, азота, кальция и магния в самой почве и в органических остатках замедляет минерализацию последних микроорганизмами; образуются кислые подвижные гумусовые вещества. Лишь небольшая часть их закрепляется в почве биогенным кальцием, железом или глинистыми минералами. Поэтому в гумусово-аккумулятивном горизонте дерново-подзолистой почвы не накапливается больших количеств гумуса. (В.П. Ковриго, И.С. Кауричев, Л.М. Бурлакова. «Почвоведение с основами геологии», Москва «Колос», 2000.с.226-227)

Таблица № Содержание гумуса и физико-химические свойства дерново-подзолистой почвы. (В.П. Ковриго, И.С. Кауричев, Л.М. Бурлакова. «Почвоведение с основами геологии», Москва «Колос», 2000.с.345)

 

Таблица №

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Морфология дерново-подзолистых почв.

1. Строение почвенного  профиля. 
Для дерново-подзолистых почв характерны резкое расчленение профиля на генетические горизонты, наличие в верхней части гумусо-элювиального горизонта (образовавшегося в результате дернового процесса) и нижерасположенного подзолистого горизонта (сформировавшегося под влиянием подзоло-образовательного процесса). 
Дерново-подзолистые почвы характеризуются малой мощностью дернового горизонта, обедненностью верхней части профиля (горизонты А1 и А2) полуторными окислами и относительным обогащением кремнеземом, уплотненностью иллювиального горизонта, кислой и сильнокислой реакцией (рН солевой вытяжки 3,3-5,5). В составе поглощенных катионов имеются Са, Mg, Н и А1, причем на долю Н и А1 приходится значительная часть, поэтому верхние горизонты не насыщены основаниями (насыщенность основаниями редко превышает 50%). Обменные основания представлены в основном кальцием, меньше магнием. Эти почвы бедны азотом и фосфором. Но по сравнению с подзолистыми почвами верхний слой богаче гумусом, обладает большей влагоемкостью, нередко хорошо выраженной структурой. При распашке и введении в культуру они более плодородны, чем подзолистые почвы.( Александрова Л.Н. и др. Почвоведение., Москва, 1965, с.496) 
Дерново-подзолистые почвы имеют следующее строение: Ао  - лесная подстилка мощностью 3...7 см из растительных остатков различной степени разложения, бурой или коричневато-бурой окраски; АОА1 – переходный органо-минеральный горизонт мощностью 1...2 см, серовато-коричневый; А1 - гумусово-элювиальный горизонт (3...20 см и более), в основном от светло-серой до серой, редко темновато-серой окраски, плохо выраженной непрочной мелкокомковатой, комковато-порошистой или порошистой структуры, внизу структура листоватая; горизонт рыхлый, содержит много корней растений; переход отчетливый; А1A2 - переходый элювиально аккумулятивный горизонт (5...10 см), белесовато-светло-серый или серый, порошистый или неяснослоистый, иногда непрочно мелкокомковато-порошистый, рыхлый, содержит корни растений; переход ясный или резкий; А2 - подзолистый (элювиальный) горизонт мощностью от 1...2 до 20...30 см, белесый или бе-лесовато-светло-серый с палевым оттенком, листовато-пластинчатый или плитчатый, с тонкой чешуйчатостью, а в песчаных почвах бесструктурный, с неоформленными железистыми пятнами в нижней части, содержит мало корней растений; переход неровный, извилистый, языковатый; А2В  - оподзоленный иллювиальный горизонт мощностью 10...15 см, пестроокрашенный, преимущественно буроватый и буровато-белесый, непрочный ком-ковато-мелкоореховатый или ореховато-плитчатый, с обильной белесой кремнеземистой присыпкой, уплотненный, с железистыми пятнами, единично встречаются корни; переход ясный; В1  - иллювиальный подгоризонт (20...40см), коричневато-бурый, бурый или красно-бурый, с частыми пятнами, иногда затеками белесой кремнеземистой присыпки, ореховато-комковатый, с белесой присыпкой SiO2 и коричневатыми пленками на поверхности структурных отдельностей, плотный, содержит мелкие железо-марганцевые ортштейны, самый тяжелый по гранулометрическому составу, единично встречаются корни; переход постепенный; В2 иллювиальный подгоризонт (25...40см и более), темно-бурый, менее плотный, ореховато-комковатый или ореховато-призматический, с хорошо выраженными коричневатыми пленками наповерхности структурных отдельностей, меньшим количеством кремнеземистой присыпки; переход постепенный; ВС - переходный к почвообразующей породе горизонт, светло-коричневый или буроватый, плоскокрупнокомковатый, плотный; переход постепенный; С - почвообразующая порода, в основном светло-бурая, плотная, преимущественно суглинистая, реже глинистая и песчаная.

Рисунок 1. Строение почвенного профиля дерново-подзолистой почвы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Минералогический состав. 

Кремний — определяется содержанием в почве кварца и в меньшей степени первичных и вторичных силикатов и алюмосиликатов. В ряде случаев присутствует и в больших количествах аморфный кремнезем в виде опала или халцедона, генезис и накопление которых в почве связаны с биогенными (опаловые фитолита-рии, панцири диатомовых водорослей) или гидрогенными (окрем-нение) процессами. Валовое содержание Si02 колеблется от 40 до 70 % в глинистых почвах и до 90 — 98 % в песчаных. 
Алюминий — обусловлен присутствием полевых шпатов, глинистых минералов и других богатых алюминием первичных минералов, например слюд, эпидотов, граната, корунда. В почве может содержаться и свободный глинозем в виде бёмита, гидраргилита в аморфной или кристаллической форме. Валовое содержание А1203 в почвах обычно колеблется от 1 —2 до 15 —20 %, а в ферраллитных почвах тропиков и бокситах может превышать 40 %. 
Железо — присутствует в почвах в составе первичных и вторичных минералов как компонент магнетита, гематита, глауконита, роговых обманок, биотита, хлоритов, глинистых минералов, минералов группы оксидов железа. Много в почвах и аморфных соединений железа (гетит, гидрогетит и др.). Валовое содержание Fe203 колеблется в очень широких пределах — от 0,5— 1 % в кварцево-песчаных почвах и 3 — 5 % в почвах на лессах до 8—10 % на элювии плотных ферромагнезиальных пород и 20—50% в ферраллитных почвах и латеритах тропиков. Наблюдаются и железистые конкреции и слои. 
 
Соединения железа в почве представлены в следующих формах: 

1.  
   силикатное железо, входящее в состав кристаллических решеток первичных минералов и вторичных (глинистых) минералов;
2.  
   несиликатное {свободное) железо: окристаллизованное (слабо или сильно) оксидов и гидрооксидов; аморфных соединений (железистых и гумусово-железистых); подвижных соединений (обменных и водно-растворимых).

Кальций — содержание СаО в бескарбонатных суглинистых почвах составляет 1 — 3 % и определяется присутствием глинистых минералов тонкодисперсных фракций, а также гумусом и органическими остатками, в связи с чем наблюдается тенденция к биогенному обогащению кальцием верхней части профиля. Кальций содержится также в обломках карбонатных пород. 
 
В почвах сухостепной и аридной зон в процессе почвообразования идет накопление вторичного кальцита или гипса. Много кальция аккумулируется в почвах гидрогенным путем вплоть до образования известковых или гипсовых кор. 
Магний — по содержанию близок к СаО, что обусловлено присутствием монтмориллонита, вермикулита, хлорита. В крупных фракциях магний сосредоточен в обломках доломитов, роговых обманок, пироксенах. В почвах аридной зоны много магния аккумулируется при засолении почв в виде хлоридов и сульфатов. 
Калий — содержание К20 в почвах составляет 2—3 %. Он присутствует в тонкодисперсных фракциях, особенно в гидрослюдах, а также в составе первичных минералов — биотита, мусковита, калиевых полевых шпатов. Калий — чрезвычайно необходимый для растений элемент (рис. 11). 
Натрий — содержание Na20 в почвах составляет около 1 — 3 %, преимущественно в натриисодержащих полевых шпатах. В аридных почвах натрий присутствует в основном в виде хлоридов. Дефицита натрия в почвах, как правило, не наблюдается, но его избыток обусловливает неблагоприятные физические свойства почв. 
 Титан, марганец и сера — присутствуют в почвах в ограниченном количестве. 
Углерод, азот, фосфор — важнейшие органогены. Углерод сосредоточен главным образом в гумусе, а также в органических остатках и карбонатах. Азот также связан с гумусом и наряду с фосфором играет очень важную роль в плодородии почв. В почвах, как правило, наблюдается дефицит фосфора, его валовое количество незначительно и в основном его содержат гумус и органические остатки. 
Микроэлементы — никель, кобальт, цинк, медь, свинец, литий и др. — присутствуют в почвах в небольших количествах. Однако дефицит или избыток любого из них негативно отражается на выращиваемых сельскохозяйственных культурах. (http://do.gendocs.ru/docs/index-39405.html?page=3)

Минералогический состав дерново-подзолистых почв разнообразен и зависит главным образом от механического состава и свойств почвообразующих пород. В крупных фракциях механических элементов встречаются кварц, полевые шпаты, слюды и другие первичные минералы. По Н. И. Горбунову, в илистой (<0,001 мм) фракции почв, образовавшихся на моренных и покровных суглинках, наиболее характерными высокодисперсными минералами являются гидрослюды, вермикулит, минералы монтмориллонитовой группы, несиликатные аморфные полуторные окислы. Иногда присутствует небольшая примесь каолинита, кварца, редко гетита, гиббсита. При этом высокодисперсных глинистых минералов и полуторных окислов обычно меньше в подзолистом горизонте и больше в иллювиальном. В почвах, сформировавшихся на массивно-кристаллических или хорошо дренируемых осадочных породах, преобладают гидрослюды, вермикулит, каолинит, минералы монтмориллонитовой группы, хлориты. Из сопутствующих минералов встречаются аморфные полутораокиси, кварц. (Александрова Л.Н. и др. Почвоведение., Москва, 1975, с.496)

 

 
 
 
 
 
3. Структура.

Под структурой почвы понимают совокупность отдельностей, или агрегатов, различных по величине, форме, прочности и связности. Структурная отдельность – агрегат — состоит из первичных частиц (механических элементов), или микроагрегатов, соединенных друг с другом в результате коагуляции коллоидов, склеивания, слипания. Способность почвы распадаться на структурные отдельности, или агрегаты, называется её структурностью.  
Процесс структурообраэования заключается в том, что отдельные глинистые и пылеватые частицы под влиянием коллоидов об разуют почвенные агрегаты. Особую роль в этом процессе играю органические коллоиды, т. е. гумус, образованный в результат разложения растительных остатков. В структурообраэовании участвуют и минеральные коллоиды при Их взаимодействии с органическими коллоидами. 
По мнению В. P. Вильямса, создание прочной комковато структуры связано с многолетними элаковыми и бобовыми трава ми. Корневые системы этих трав, пронизывая массу распыленно почвы, превращают ее в комочки. Затем корневые остатки разлагаются, а образовавшийся перегной скрепляет комочки и превращает их в водопрочные агрегаты. Внесение навоза, торфа, компостов и других органических веществ способствует улучшению структуры почвы. 
В процессе обработки почвы комковатая структура разрушается, почва становится бесструктурной и распыленной. Структура разрушается под воздействием различных процессов. Так, под влиянием аэробных бактерий происходит минерал изация органического вещества, цементирующего структурные отдельности. (Хабаров А.В. Яскин москва «колос» 2001,80-81с) 
Дерново-подзолистые почвы относятся к почвам со слабо выраженной структурой. Данные почвы имеют комковато-порошистую структуру, однако большинство их характеризуется маломощностью перегнойного горизонта, обедненностью органическими и миниральными соединениями, кислой реакцией, слабой структурностью и недостаточной аэрацией. Структура у дерново-подзолистых почв мобильная, она не только создается, но и разрушается от действия осадков, частой и несвоевременной обработки, особенно переувлажненных и сухих почв, выпаса скота, усиленной минерализации гумуса и т. д. Чтобы улучшить структуру дерново-подзолистых почв, в первую очередь необходимо обогащать их органическим веществом, гумусом, коллоидами и кальцием. Кроме того, важную рольиграют растения, биологические и химические процессы и физический режим почвы.