Введение

Почвенный покров Вологодской области очень пестр. Это объясняется различиями в характере рельефа, климатических условий, растительного покрова и подстилающих пород. На незначительных пространствах, в пределах одного колхоза можно встретить разнообразные по своим свойствам и степени плодородия почвы.

Громадная территория Вологодской области, большая протяженность с севера на юг и с запада на восток обусловливают большое разнообразие физико-географических условий, что в свою очередь обусловливает и формирование различных почв (карта №1).

 Коренные почвообразующие породы на большей территории представлены пермскими отложениями - красноцветными, серыми, желтыми мергелями. В северо-западной части области узкой полосой по юго-восточному берегу Онежского озера выходят на поверхность девонские отложения, представленные пестроокрашенными песками, глинами и песчаниками. К востоку девонские отложения сменяются отложениями карбона, которые представлены песчано-глинистыми и карбонатными породами.

 Восточная граница отложений каменноугольного периода проходит по линии: озеро Лача, западный берег Белого озера, Петряево. От этой линии к востоку почти вся территория Вологодской области сложена пермскими отложениями и лишь в юго-восточном углу области, несколько восточнее Рослятино и Кичменгского Городка, пермские породы перекрыты отложениями триаса и юры. Коренные породы покрыты слоем четвертичных отложений, а поэтому непосредственно в почвообразовании участия не принимают.

Мощность четвертичных отложений в различных частях области колеблется от 1 до 100 м и более. Четвертичные отложения представлены ледниковыми, водно-ледниковыми и аллювиальными наносами. В северной части области широко распространены валунные суглинки, супеси, пески и двучленные наносы. В южной части почвообразующей породой является покровный суглинок. В центральной и западной частях области распространен карбонатный валунный суглинок. Он сверху перекрыт небольшим слоем бескарбонатных наносов: покровным суглинком, валунным суглинком, супесью или песком. Таким образом, почвообразующей породой в данном случае является двучленный нанос. В юго-западной части области (Бабаевский, Чагодощенский районы) в качестве почвообразующей породы широко распространены древнеаллювиальные и озерные пески и супеси.

Наряду с почвами подзолистого типа, которые являются зональными, на территории Вологодской области встречаются почвы других типов: дерново-карбонатные, дерново-глеевые, болотно-подзолистые, болотные и пойменные (карта №1,2).

1.     Географическое положение изучаемой территории

Изучаемая территория находится в Вологодско-Авнигском округе, в его центрально - южной части. Почвенный покров здесь практически однороден, под лесами преобладают сильноподзолистые, а под пашнями  дерново - средне, реже сильноподзолистые, на склонах эродированные почвы. Особенно распространены смытые почвы на склонах водоразделов, примыкающим к долинам рек Вологды, Тошни, Комелы, Лежи, Шейбухты.  К плоским низинам приурочены не имеющие широкого распространения болотно-подзолистые и болотные почвы.  Пахотные почвы округа в основном средне-, реже сильнокислые. Местами на эродированных склонах имеются площади слабокислых почв. Содержание гумуса 2-2,5%. По содержанию подвижного фосфора выделяются массивы, где преобладают почвы со средним и повышенным его запасами; по калию - почвы со средним содержанием.

 Почвенно-агрохимическое районирование Вологодской области

Округа: 1. Тарногско – Никольский, 2. Верховажско – Сямженский, 3. Вологодско – Авнигский, 4. Вожего - Кирилловский, 5. Молого – Шекснинский, 6. Вытегорско – Бабаевский, 7. Присухонско – Лежский, 8. Границы округов.

Исследование почв проводилось в Вологодской области, в Вологодском районе, ближайшие населенные пункты п. Нагорное, д. Бурцево, д. Емельяново, дачи Можайское, п. Непотягово, д. Жилино - вдоль русла реки Шограш по его правому берегу (приложение №1 и 2).

Окружающая местность: равнинная территория, в среднем течении реки возвышенности до 150 метров.

Слагающие местность породы: торф, глины, супеси, суглинки, пески.

Обнажения пород: обрывы и размытые участки береговой линии, чаще пологие, в среднем течении крутые. Преобладающие почвы дерново-подзолистые.

Растительность: у истока реки (23 км. от города) мелколиственный лес, вдоль реки - пашни, луг, кустарники. Отмечены виды растений - индикаторы нейтральных почв: клевер, тимофеевка, крапива, таволга.

Характеристика реки: наибольшая ширина в устье 7м., наибольшая глубина 2,5 м в запрудье у п. Непотягово, дно ровное. Донные отложения: песчаные, глинистый ил, местами каменистое.

Растительность прибрежной территории: осока, одуванчик, камыш лесной, белокрыльник болотный, лютик едкий, осот, рогоз, лирохвост. Наблюдаются участки с периодически избыточным увлажнением. Значительное уплотнение почвы ведет к сокращению общего числа видов. Часто встречаются участки с нарушенным верхним слоем. Но в целом почва плодородная, т.к. выявлены растения характерные для плодородных почв: овсяница луговая, мятлик обыкновенный, мятлик луговой, тысячелистник обыкновенный, клевер ползучий. целом почва плодородная, т.к. евка, крапива, таволга, марь. видов. звышенности до 150 метров.

Проведено и описано на изучаемой территории несколько разрезов почв, в разных частях береговой линии реки Шограш (разрез 1-5).

2.     Условия почвообразования территории

Вологодский район расположен в пределах дерново-подзолистой почвенной зоны. Климатические условия и широкое распространение лесной растительности способствуют увлажнению и выщелачиванию почвогрунтов, вследствие чего здесь широко представлены подзолистые почвы. В таких почвах процесс выноса органических и минеральных веществ в нижние горизонты преобладает над накоплением их в верхних горизонтах. Под луговой растительностью, происходит накопление органических и минеральных веществ в верхних горизонтах. Этот процесс накопления свойственен почвам суходольных и пойменных лугов.

    В зависимости от местных условий - рельефа местности, свойств материнских пород (материнская порода - горная порода, на которой происходит образование почвы: песок, супесь, суглинок, глина, известняк…), условий залегания грунтовых вод, характера растительности - перераспределение веществ в почвенной толще происходит по-разному, что приводит к образованию многочисленных разностей почв. В связи с этим почвенный покров района отличается значительной пестротой, и на небольших пространствах можно встретить самые различные почвы, отличающиеся друг от друга как по своим физико-химическим свойствам, так и в производственном отношении.

            Рельеф местности

Вологодский район расположен в центральной части Вологодской области. Изучаемая территория лежит на юго – западе от областного центра города Вологды. Река Шограш, в долине которой проводились исследования, протекает по пологой, слабоволнистой равнине, самая большая высота местности 150 метров на правом берегу реки, в 1 км. от русла, и в 5 км. от города.

Рельеф оказывает на образование почв косвенное воздействие. Экспозиция склонов слабо влияет на тепловой и водный режим почв. На поймах и террасах проявляется воздействие близкого залегания грунтовых вод и периодических затоплений. Крутизна склонов к реке не большая, склоны пологие.       Коренные почвообразующие породы на большей части территории представлены пермскими отложениями – красноцветными, серыми, желтыми мергелями.              

Мощность четвертичных отложений в различных частях области и района колеблется от 1 до 100 м и более. Четвертичные отложения представлены ледниковыми, водно-ледниковыми и аллювиальными наносами. В южной части области почвообразующей породой является покровный суглинок.

Вологодский район резко выделяется на гипсометрической карте. Это часть «зелёного кольца» низменностей – Присухонской, Кубеноозёрской, Молого-Шекснинской и Костромской – которые отделены друг от друга небольшими грядами. Посредине кольца – возвышенность, и она вместе с Присухонской низменностью является «сердцем» этого кольца.

Возвышенная часть – ледниково-аккумулятивное увалистое плато с широковолнистым рельефом, высотами 115-120 м НУМ, с ледниковыми отложениями на пермских мергелях. Низменная часть – древняя озёрная котловина, занесённая речными отложениями.

 На территории области и района разведаны значительные запасы нерудных полезных ископаемых: песка, гравия, кирпично-черепичного сырья, доломитов, флюсовых известняков, торфа, сапропеля. Имеется более 2000 торфяных месторождений площадью свыше 1 кв. км каждое с запасами торфа свыше 5,5 млрд. т.

Область и Вологодский район располагает значительными запасами минеральных вод, пригодных для лечебных и питьевых целей. Разведано 13 месторождений. Оценочные запасы минеральных вод - свыше 0,4 тыс. куб. м в сутки, добывается 0,125 тыс. куб. м в сутки. На базе некоторых месторождений функционируют санатории или профилактории («Родник», «Бодрость», «Новый Источник», бальнеолечебница им. В.В. Лебедева).

Сырьем для известкования кислых почв по учтенным балансом запасов месторождениям и при фактической добыче область обеспечена на срок около 80 лет. Кроме этого, ведется добыча на не учтенных балансом месторождениях и ввозится известняковая мука из соседних областей.

            Водная эрозия развивается под влиянием вод поверхностного стока. Поэтому особое значение в ее развитии имеют условия рельефа: глубина местного базиса эрозии, крутизна, длина, форма и экспозиция склонов. Смыв почвы  возможен уже при уклонах 1,5-2°, а при уклонах 3° и больше эрозия развивается заметно и тем интенсивнее, чем круче склон. Поскольку с увеличением длины склона возрастают масса стекающей воды и энергия потока, то, как правило, с увеличением длины склона возрастает опасность смыва почвы. Почвы южных склонов обычно более подвержены смыву, чем северных. Крутизна и экспозиция склонов в Вологодском районе не велика.

            Влияние геологического  строения территории на развитие эрозии связано с различной податливостью пород к размыву и смыву, а также к дефляции. Моренные суглинки более устойчивы к смыву, чем покровные суглинки. Флювиогляциальные и древнеаллювиальные отложения, обладая  хорошей водопроницаемостью, устойчивы против водной эрозии, но легко подвергаются дефляции. Влияние почвенных условий в значительной степени определяется водопроницаемостью и потому тесно связано с механическим составом, структурностью, мощностью гумусовых горизонтов, плотностью и влажностью верхнего слоя. Почвы, легко впитывающие влагу (структурные, легкие по механическому составу, рыхлые), лучше противостоят водной эрозии. Все факторы, способствующие образованию прочной структуры, благоприятствуют и противоэрозионной устойчивости почв, а ухудшение структуры снижает противоэрозионную устойчивость. Бесструктурные почвы с уплотненным верхним горизонтом обладают слабой противоэрозионной устойчивостью.  Наиболее устойчивы к водной эрозии черноземы, а наименее - дерново-подзолистые и сероземы. Дефляции легко подвергаются песчаные и супесчаные почвы, а также бесструктурные суглинистые и глинистые почвы при иссушении их верхнего горизонта.

            Характеристика климатических элементов местности

Тип климата данной местности умеренно континентальный с хорошо выраженными сезонами года: сравнительно жарким и влажным летом и относительно холодной зимой с устойчивым снежным покровом. На данной территории формируется континентальный воздух умеренных широт. Но очень сильное воздействие оказывают: морской умеренный воздух с Атлантики (вызывает оттепели),  континентальный арктический воздух  и морской арктический воздух с Северного Ледовитого океана (сильные морозы и безоблачная сухая погода), реже континентальный тропический воздух и морской тропический воздух со Средиземного моря и Африки (устанавливается жаркая и сухая погода).  Суммарная солнечная радиация - 88,0 ккал/см² год (max в июле).  Среднегодовой радиационный баланс 27,5 ккал/см² год, но 5 месяцев в году он отрицателен (с ноября по март). Средняя температура января -7,3°С (по данным метеостанции). Средняя температура июля  +19,3°С. По количеству осадков зона достаточного увлажнения: годовая сумма осадков около 600-700 мм, а годовая величина испарения около 400 мм. Больше всего осадков выпадает в июне-июле (90 мм в месяц), самый сухой период март-апрель (около 35 мм в месяц). Вид осадков дождь (75%) и снег (25%). Высота снежного покрова достигает до 40-45 см к началу марта, в течение зимы часто немного стаивает при оттепелях. Преобладают ветра западных направлений малой скорости. Климат характеризуется большими сезонными колебаниями температуры, умеренно холодной или холодной зимой, относительно прохладным летом и преобладанию суммы атмосферных осадков над испарением. В долине реки Шограш климат влияет на формирование почв местности: особенности увлажнения почвенного слоя, формирование подстилающей поверхности, на структуру почв, окраску горизонтов, плотность.

Средние многолетние показатели климата Вологодского района

Таблица 2.2.1.

            Характеристика растительности и животного мира

Изучаемая территория находится на границе южной тайги и мелколиственных лесов. Растения поймы реки представлены луговыми видами. Видовой состав древесных растений и разнообразие их позволяет отнести растительное сообщество к измененным ландшафтам.  В пахотном слое, который в большинстве случаев совпадает с перегнойным, сосредоточена основная масса корней льна и других культур 70-80% по весу и 50% по длине, так как здесь больше всего содержится азота и других элементов пищи в доступной для растений форме, а также складывается относительно благоприятный водно-воздушный режим. В этом слое сосредоточено большое количество полезных микроорганизмов, принимающих участие в разложении органического вещества и мобилизации элементов пищи для растений. Мощность пахотного слоя дерново-подзолистых почв льноводной зоны составляет в около 20 см, что указывает на необходимость его углубления. Из животных встречаются заяц-беляк, лисица, ежи, птицы. Так как этот участок местности примыкает к городу и  деревням, то часто можно видеть мышей, бродячих собак, ворон, воробьев и других.

В долине реки сохранились ценные природные биотопы, представляющие собой сложную мозаику суходольных и пойменных лугов, пойменных ольшаников и ивняков. Эти сообщества сильно преобразованы человеком. Большое влияние на процессы почвообразования оказывают многочисленные почвенные животные -  беспозвоночные (простейшие, черви, моллюски, насекомые) и позвоночные (земноводные, пресмыкающиеся, млекопитающие), населяющие различные горизонты почвы и живущие на ее поверхности. Переработанное почвенной фауной органическое вещество благоприятно для поселения растений, грибов и лишайников. Роющие животные перемешивают почву и обогащают ее воздухом. Животный мир долины реки характеризуется присутствием типичных для Центральной России представителей фауны открытых пространств и видов, связанных с прибрежными биотопами. Почвенные животные представлены дождевыми червями, мышами, землеройками, кротами.

            В напочвенном покрове встречаются и лесные, и луговые травы: вейник лесной, луговик извилистый, иван-чай, дудник лесной, сныть, полевица, мышиный горошек, клевер и многие другие. 

            Растительный  покров  выполняет исключительную почвозащитную роль. Чем лучше он развит, тем слабее проявляется эрозия. Почвозащитная роль растительности объясняется следующими причинами. Корни растений прочно скрепляют почвенные частицы и, как своеобразная “арматура”, препятствуют смыву, размыву и развеванию почвы. Наземный полог растений принимает на себя ударную силу дождевых капель, предохраняя тем самым структурные отдельности почвы от разрушения их падающими дождевыми каплями или сильно ослабляя их действие. Густая растительность резко замедляет скорость поверхностного стока, способствуя лучшему впитыванию воды, а также задерживает почвенные частицы, смытые с вышележащих участков. Дернина и подстилка, обладая высокой влагоемкостью и хорошей водопроницаемостью, легко впитывают воду и хорошо сохраняют в минеральном верхнем горизонте некапиллярные поры, созданные почвенной фауной и корнями. Растительность способствует накоплению снега, ослабляет промерзание почвы, что приводит в период весеннего снеготаяния к лучшему впитыванию влаги.

            В южной части Вологодской области, относящейся к южной подзоне тайги, увеличиваются площади, занятые сосняками кисличниками. Как результат антропогенного влияния (рубок леса и освоение земель под сельскохозяйственное пользование) необходимо указать на увеличение в южной подзоне доли сосняков сфагновых. Заболоченность территории здесь ниже, чем, например, в средней подзоне тайги, но в связи с тем, что суходольные участки в значительной мере были заняты под сельскохозяйственные угодья, доля сфагновых типов леса возросла. Определенную роль сыграла и смена сосновых лесов еловыми и лиственными, происходящая в связи с рубками. 

            Среди еловых лесов возрастают площади, занятые кисличниками травяными. В южной подзоне тайги появляются такие типы леса как сложные. Уменьшаются площади, занятые сосняками лишайниковыми, ельниками черничниками, долгомошниками и травяно-сфагновыми. 

       Тип леса, как биогеоценоз, есть продукт определенных природных (климатических, почвенных и т. д.) условий. В связи с этим и характеристика того или иного типа леса должна иметь различия в связи с географическим положением. По мере продвижения с севера на юг ослабляется подзолообразовательный процесс и оглеение  почвы. В напочвенном покрове типов леса уменьшается участие мхов и ксерофитных кустарничков и увеличивается роль травянистых растений.

            Под полог южнотаежных лесов проникают дубравные (неморальные) виды растений – сныть, копытень, медуница, ландыш, вероника и т. д. Но они находятся под пологом лесов в угнетенном состоянии и не имеют большого значения. Повышается сомкнутость и высота древесного яруса, увеличивается интенсивность роста деревьев в высоту и по диаметру, и повышается продуктивность древостоя. 

3.     Почвенный покров Вологодской области

         Почвенный покров Вологодской области довольно разнообразен. Это связано с разными условиями почвообразования, то есть изменениями в пределах территории почвообразующих пород, климата, растительности, рельефа, почвенно-грунтовых вод (карта №1).

        Подзолистые почвы являются господствующими в почвенном покрове области. Они развиваются там, где были или сохранились хвойные леса. Формируются эти почвы в процессе растворения и вымывания минеральных соединений под влиянием кислот, которые образуются при разложении органических остатков. Подзолистые почвы обладают очень низким естественным плодородием (имеют высокую кислотность, небольшое содержание гумуса, фосфора, калия).

        Дерновые почвы в области имеют ограниченное распространение, так как формируются только под травянистой растительностью, в местах неглубокого залегания карбонатных моренных отложений. Образуются они в процессе накопления гумуса и минеральных веществ в верхней части почв. Почвы дернового типа относятся к наиболее плодородным в области.

         Дерново-подзолистые почвы развиваются на водоразделах, там, где луговая растительность сменила лесную, или же под разреженным пологом мелколиственных лесов. Значительные площади этих лесов распаханы. Распространены дерново-подзолистые почвы повсеместно. Дерново-подзолистые почвы формируются в южной подзоне тайги в условиях нормального увлажнения под елово-лиственными и лиственными лесами с развитым травяным покровом. Хорошо развитый травяной покров и большое количество листового опада в этих насаждениях способствуют формированию мощного перегнойно-аккумулятивного горизонта. Подзолистый горизонт выражен слабо, имеет грязновато-серый цвет. Иногда подзолистый горизонт морфологически не выражен. Перегнойно-аккумулятивные горизонты этих почв богаты гумусом и азотом, содержат кальций и магний. Реакция почвы верхних горизонтов кислая, с глубиной повышается до нейтральной и слабощелочная, что обусловлено близким залеганием карбонатной морены. Подвижные соединения фосфора и калия содержатся в лесной подстилке, в минеральных горизонтах их мало.

        Болотно-подзолистые почвы формируются под древесной растительностью в понижениях, под влиянием длительного переувлажнения. Наибольшее распространение они получили в северных и восточных районах области. Болотно-подзолистые почвы в агрономическом отношении являются самыми низкоплодородными в области.

         Болотные почвы развиваются в понижениях рельефа, под влаголюбивой растительностью, в условиях постоянного застоя почвенно-грунтовых вод. Широко распространены они в западной части области. Наиболее плодородны среди болотных почв торфяные почвы низинных болот.

         Пойменные почвы распространены повсеместно в поймах рек и обладают сравнительно высоким плодородием.

В целом же плодородие большинства почв области низкое. Они содержат мало гумуса, азота, фосфора, калия. Больше половины окультуренных (пахотных) почв отличаются высокой степенью кислотности, многие подвержены эрозии, переувлажнены.

Систематическое внесение органических и минеральных удобрений, известкование, правильная обработка, осушение позволяют значительно увеличить плодородие почв и получать более высокие урожаи сельскохозяйственных культур. 

3.1. Дерново - подзолистые почвы района

     На территории Вологодского района преобладают дерново-слабо- и среднеподзолистые суглинистые почвы. В южной части распространены дерново-слабоподзолистые почвы на покровном суглинке, подстилаемом карбонатным суглинком. Дерново-глеевые почвы формируются в условиях повышенного увлажнения жесткими водами на пологих склонах и плоских слабодренированных водоразделах. Эти почвы широко распространены в районах с близким к поверхности залеганием карбонатной морены. Характерной особенностью дерново-глеевых почв является наличие под мощным слоем лесной подстилки перегнойно-аккумулятивного горизонта, мощность которого иногда достигает 30-40 см. Это хорошо разложившаяся органическая масса, зернистой структуры, в нижней части со значительной примесью минеральных частиц. Перегнойный горизонт на глубине 30-40 см в большинстве случаев резко переходит в горизонт В - плотный красновато-бурого цвета суглинок со следами оглеения. Вскипание от соляной кислоты наблюдается на глубине 60-80 см.

Дерново-карбонатные почвы формируются на хорошо дренированных повышенных участках местности с близким к поверхности залеганием карбонатной морены. Дерново-карбонатные почвы встречаются в Вологодском районе, но площади этих почв  очень небольшие.  Дерново-карбонатные почвы выделяются высоким содержанием гумуса, азота и обменных оснований. В результате биологической аккумуляции в верхних горизонтах этих почв накапливается большое количество органического вещества, азота и минеральных элементов. Реакция почвы в верхних горизонтах близка к нейтральной, в глубжележащих - слабощелочная. По своим свойствам дерново-карбонатные почвы наиболее ценные почвы области.

 Для дерново-подзолистых почв характерно наличие трех горизонтов, различных по окраске, физическим, агрохимическим и биологическим свойствам. Верхний горизонт (перегнойный) темноокрашенный; в нем накапливается органическое вещество-гумус. В зависимости от количества и качества гумуса горизонт имеет различные оттенки от светло- до темно-серого.

Ниже перегнойного горизонта залегает подзолистый горизонт, осветленный, белесый, напоминающий древесную золу. Очень беден элементами пищи растений, гумусом, глинными минералами и состоит преимущественно из частиц кремнезема. Он имеет кислую реакцию, и в нем почти нет полезных микроорганизмов.

По мощности подзолистого горизонта различают почвы разной степени оподзоленности. Если он резко выражен и мощнее перегнойного, то почву называют сильноподзолистой. Если он идет сплошной полосой, но его мощность меньше перегнойного- почва среднеподзолистая. У слабоподзолистых почв мощность не больше 5 см или полосы подзолистого горизонта нет, а сохранились отдельные белесые пятна.

За подзолистым следует горизонт вмывания (иллювиальный). В нем идет накопление окислов железа, алюминия, марганца и других веществ, вымытых из верхних слоев почвы, он характеризуется высокой плотностью, более тяжелым механическим составом, имеет плитчатую структуру. Цвет его бурый, красноватый или желтый. Здесь развиваются анаэробные бактерии, которые способствуют образованию закисных соединений. При изобилии соединений железа горизонт называют рудяковым. Мощность составляет 30-70 см.

На глубине 90-150 см иллювиальный горизонт постепенно переходит в плотную, красно-бурого, желтого или палевого цвета материнскую породу, из которой образовалась почва. Материнская порода определяет механический и химической состав почвы, а также степень ее оподзоленности и другие свойства.

Дерново-подзолистые почвы развиты преимущественно на материнских породах, образованных ледником или деятельностью талых ледниковых вод. Это моренные валунные глины, суглинки, отсортированные ледниковыми водами пески и лессовидные суглинки. В зависимости от мощности перегнойного слоя, содержания гумуса, подвижных форм питательных веществ и кислотности, степени удобренности навозом среди дерново-подзолистых почв выделяют сильно, средне- и слабоокультуренные земли. В большинстве льноводных хозяйств преобладают среднеокультуренные и слабоокультуренные почвы.

По механическому составу встречаются пять разновидностей дерново-подзолистых почв: тяжелосуглинистые, среднесуглинистые, легкосуглинистые, супесчаные и песчаные. Суглинистые почвы подразделяются в зависимости от содержания в них ила, пыли и песка.

Суглинки содержат частицы от 0,05-0,001 мм (пыль), а песчано-суглинистые почвы богаты частицами меньше 0,001 мм (ил) и 0,05-1 мм (песок).

Механические элементы (глина, лесок, ил), объединяются в различные по размеру, форме и прочности агрегаты, которые обусловливают структуру почвы. Пахотный слой дерново-подзолистых почв чаще имеет комковато-пылеватую структуру. При обработке почва распадается на неустойчивые к размыванию дождем комки размером 0,5-5 см и частицы мельче 0,5 мм. Эти почвы обладают свойством заплывать и образовывать почвенную корку.

По данным анализов, в дерново-сильноподзолистых суглинистых почвах содержание гумуса составляет: в пахотном слое до 3%, в подзолистом горизонте 0,7, в иллювиальном 0,1-0,2%. Содержание общего азота в пахотном слое невысокое и колеблется 0,1-0,15%. Бор, йод и молибден аккумулируются в верхних горизонтах, а медь, кобальт, цинк и никель - в иллювиальном.

 В пахотном слое этих почв кислотность (рН солевой вытяжки) колеблется в пределах 4-5,5, гидролитическая кислотность составляет 2-4,5 м. на 100 т почвы, сумма поглощенных оснований (кальция, магния и других) 2-7,5 м. на 100 г почвы. Содержание фосфора (в мг на 100 г почвы) находится в пределах 1,5-15 и подвижного калия 7-12.

  Для дерново-подзолистых суглинков характерно возрастание суммы поглощенных оснований в иллювиальном горизонте и наличие незатронутой пахотной части перегнойного горизонта, что указывает на необходимость углубления пахотного слоя и широкого применения на кислых почвах малых доз извести, усиливающих рост и развитие растений и их способность использовать кальций, содержащийся в иллювиальном горизонте.

 Водно-воздушные свойства почв (влагоемкость, водопроницаемость и др.), складываются благоприятно, что способствует хорошему росту и развитию растений в течение всего вегетационного периода. Навоз, компосты, известь и минеральные удобрения повышают плодородие этих почв и обеспечивают высокие урожаи  культур.

Строение профиля этих почв:

А₀ - лесная подстилка, состоящая из опада хвои, остатков деревьев, кустарников и мхов, находящихся на разных стадиях разложения. Внизу этот горизонт постепенно переходит в рыхлую массу грубого гумуса, в самом низу частично смешанным с обломочными минералами. Мощность горизонта от 2-4 до 6-8 см. Реакция лесной подстилки сильно кислая (рН =3,5-4,0). Ниже по профилю реакция становится менее кислой (рН увеличивается до 5,5).

А₂ - элювиальный горизонт (горизонт вымывания), из которого в нижние горизонты вынесены все более или менее подвижные соединения. В этих почвах этот горизонт называется подзолистым. Песчаный, легко рассыпающийся, вследствие вымывания бледно-серого, белого цвета. Несмотря на небольшую мощность, этот горизонт выделяется в почвенном профиле благодаря цвету.

В - ярко коричневый, ржаво-бурый иллювиальный горизонт, в котором преобладает вмывание, т. е. осаждение соединений тех химических элементов и мелких частиц, которые были вымыты из верхней части почвенной толщи (из подзолистого горизонта). С глубиной в этом горизонте убывает ржаво-бурый оттенок и переходит в почвообразующую породу. Мощность 30-50 см.

С - почвообразующая порода, представленная песком, щебнем и валунами.

Для этих почв характерен профиль с верхним горизонтом, сложенным грубым гумусом, и отсутствие осветленного горизонта вымывания, свойственного подзолистым почвам. Мощность профиля небольшая (60-100 см), он слабо дифференцирован. В результате замедленного преобразования растительных остатков и промывного режима на поверхности образуется оторфованная темно-коричневая подстилка, из органического вещества которой вымываются легкорастворимые гумусовые соединения. Эти вещества осаждаются по всему почвенному профилю в виде гумусово-оксидножелезистых соединений, в результате чего почва приобретает бурый, иногда охристо-бурый цвет. Содержание гумуса вниз по профилю уменьшается постепенно (под подстилкой гумуса содержится 8-10%; на глубине 50 см около 5%, на глубине 1 м 2-3%). Для эффективного использования  почв требуются дозы удобрений, нейтрализация высокой кислотности почв, удаление валунов. В медико-географическом отношении зона малоблагоприятна, так как в результате интенсивного вымывания почвы теряют многие химические элементы, необходимые для нормального развития человека и животных, поэтому в этой зоне создаются условия дефицита элементов (йода, меди, кальция).

4. Практические задания на местности

Определение структуры почвы

         Под структурой почвы пони­мают способность ее распадаться на отдельные частицы, кото­рые называются структурными отдельностями. Они могут иметь различную форму (комки, призмы, пластинки). Для пахотного горизонта почв типична ком­коватая или зернистая структура. При такой структуре почва распадается на округлые комочки диаметром 0,5-10 мм. Иногда структурные отдельности выражены плохо или могут отсутствовать (бесструктурная почва).

         Ножом я вырезала образец почвы и подбросила на лопате 2 раза, в результате чего обра­зец распадался на структурные отдельности. Я рассмотрела их, определила степень однородности, форму, размер, результаты наблюдений записала. Для определения размеров можно пользоваться миллиметровой бумагой или линейкой. Вывод: почва комковатая. Почва распалась на округлые комочки диаметрами 1-2 мм. Почва частично однородная.

Определение водопрочности структурных агрегатов

          Очень важно определить не только форму и размер структурных час­тиц, но и их прочность, т. е. способность противостоять размы­вающему действию воды. Для этого я поместила несколько струк­турных отдельностей в стакан с водой. Если при легком взбал­тывании они быстро разрушаются, то это свидетельствует об их непрочности, а если сохраняют свою форму, значит, почва об­ладает водопрочной структурой. Вывод: почва водопрочная.

Определение окраски (цвета) почвы

         При определении в по­ле окраски почвы всегда следует обращать внимание на сте­пень влажности и силу солнечного освещения. Одна и та же почва в сухом состоянии имеет темно-серую окраску, а во влажном - черную. Лучше всего окраску почв определять при высоком стоянии солнца. Правильность полевых определений цвета про­веряют на образцах, доведенных до воздушно-сухого состояния. Вывод: цвет почвы на свету коричневый, местами ржаво-бурый.

Качественное определение содержания карбонат иона

            Небольшое количество почвы я поместила в фарфоровую чаш­ку и добавила пипеткой несколько капель 10-процентного рас­твора соляной кислоты. Образующийся при реакции оксид уг­лерода (IV) выделяется в виде пузырьков (почва «шипит»). По интенсивности выделения их судят о карбонатности почв.

Определение плотности почвы

         Различают четыре степени плотности почвы в сухом состоянии: очень плотная - лопата или нож при сильном ударе входит в почву на глубину не бо­лее 1 см; плотная - лопата или нож при большом усилии вхо­дит на глубину 2-3 см, и почва с трудом разламывается рука­ми; рыхлая - нож входит на глубину 3-5 см, почва легко разламывается руками; рассыпчатая - лопата или нож легко погружается в почву, она  без усилия рассыпается. Вывод: почва рыхлая.

Определение рН почвы

         Химические свойства почвы зависят от содержания в ней минеральных веществ, которые находятся в виде растворенных в воде гидратированных ионов.

            Одной из важных характеристик химического состава почв является реакция ее среды, т. е. кислотность почвы. В среднем рН почв близко к нейтральному значению. Такие почвы наибо­лее богаты обитателями. Известковые почвы имеют рН 8-9, т. е. они слабо щелочные; торфяные имеют рН 4-6, т. е. они слабо кислые. Соответственно, основные и кислые почвы име­ют специфический, приспособленный к тем или другим состав почвенных организмов. При значении рН < 3 (кислые почвы) и больше 9 (щелочные почвы) из-за высоких концентраций ионов водорода или гидроксид-ионов повреждаются клетки живых организмов. При рН < 4 почва содер­жит так много ионов алюминия А1³⁺, что она становится вы­сокотоксичной для большинства растений. При еще более низ­ких значениях рН в токсичных концентрациях могут содер­жаться ионы железа Fe³⁺, марганца Мn²⁺. При высоких значениях рН ионы железа Fe³⁺, марганца Мn²⁺, а также фосфат ионы РО₄^3- оказываются связанными в соединения (фосфаты и гидроксидфосфаты) - тогда растения страдают от их недостатка.

Оборудование и реактивы:

         Образец почвы; 5% -ный раствор хлорида калия; большая стеклянная пробирка или колба с пробкой; воронка; фильтр; универсальная индикаторная бумага; шкала значений рН.

         Ход работы:

1.Я поместила в пробирку примерно 10 г почвы и добавила туда 25 мл 1H раствора хлорида калия, в результате чего коллоидная глина выпадет в виде хлопьев.

2.Закрыла пробирку пробкой, энергично встряхнула и дала содержимому отстояться в течение 5 мин. Несколько раз встряхивала содержимое пробирки в течение дня. На следующий день я отфильтровала содержимое пробирки и определила рН почвенной вытяжки с помощью универсаль­ной индикаторной бумаги. Вывод: pH составляет 4,7, что соответствует слабо кислой среде.

5. Характеристика почв изучаемой территории

Основной метод исследования почв сравнительно – географический. Установление по маршруту природного комплекса и заложение почвенных разрезов, морфологическое описание горизонтов и определение названия почв.

Полевые исследования

1. Тщательно рассмотрела свежий разрез, выделила генетические горизонты и ножом отметила их границы.

2. Далее описывала каждый горизонт по порядку: индекс горизонта, его мощность, цвет, влажность, механический состав, структуру, сложение, новообразования, включения.

3. Нарисовала профиль почвы.

Описание почвенного разреза

Разрезы №1 и №2

Данные разрезы сделаны в июне 2009 года на правом берегу реки Шограш, в 5 км. от города Вологда на холмистой равнине, на лугу и на пашне в шестистах метрах от воды. Описывая почвенный профиль выявлено, что почвообразующей породой является суглинок. Почва дерново-слабо- и средне- подзолистая. Разрез почвы сделан на глубину 140 см. (приложение). Выявлено, что почвы на моренных отложениях, легко и среднесуглинистые.

В связи с тем, что эти почвы содержат значительное количество песчаных (кварцевых) частиц, они по сравнению с пылеватыми почвами характеризуются меньшей влагоемкостью и уступают им по запасам продуктивной влаги.

Примерный рисунок данной почвы.

Дерново-слабоподзолистая почва:

          По данным агрохимических анализов, пахотный слой средних и легких песчано-суглинистых почв в большинстве случаев содержит 1,5-3% гумуса, их кислотность равна 4,0-6,0, сумма поглощенных оснований 2,5-8,0 м. на 100 г почвы, содержание подвижных форм фосфора и калия колеблется в широких пределах в зависимости от уровня окультуренности. Эти почвы нуждаются в органических и минеральных удобрениях, а также в известковании. Удобрения, особенно калийные, дают высокий экономический эффект.

Дерново-среднеподзолистая почва:

Разрезы №3 и №4.

Участок, где проводилось исследование, расположен в долине реки Шограш, в 13 и 15 км. от города Вологда, вблизи д. Жилино и Тропино на пашне и лугу, примерно 800-900 метров от правого берега реки на слабоволнистом, плосковершинном участке с пологим склоном. Глубина разреза 120 см., почвообразующая порода суглинок. Название почвы: дерново-подзолистая глееватая почва на перигляциальных отложениях.

В результате проведенных исследований на данном участке территории были заложены почвенные разрезы средней глубиной 1 метр.     Выявлено, что изучаемая территория расположена на слабоволнистой равнине. Рельеф участка представляет собой сочетание плосковершинных, слабонаклонных участков с небольшими повышениями и понижениями, с пологими склонами к долине реки Шограш. Почвообразующими породами являются тяжелые суглинки. В результате почвообразовательного процесса произошло облегчение механического состава с поверхности 0,2-0,4 м до средних и легких суглинков. Основной фон на данном участке создают дерново-подзолисто-глееватые почвы, сформировавшиеся в условиях кратковременного переувлажнения.

Причины переувлажнения:

1.                 Застой талых снеговых вод и атмосферных осадков вследствие тяжелого механического состава пород.

2.                 Наличие неровностей и малый уклон поверхности.

Данные почвы используются под пашнями, залежами и лугами.

     По механическому составу с поверхности до глубины 0,2-0,4 м почвы легкосуглинистые и среднесуглинистые, глубже они подстилаются тяжелыми суглинками. Пахотный горизонт мощностью 20-25 см, обычно светло - серый от малого содержания гумуса. Поверхностный и внутрипочвенный сток в этих почвах заметно ослаблен. В сезон с обилием осадков происходит насыщение влагой поверхностного слоя (0,2-0,4м), что вызывает резкое ослабление аэрации верхних горизонтов с развитием восстановительных процессов (оглеение).

Основные почвоулучшающие мероприятия для почв данной группы:

1.          Создание высококультурного структурного пахотного слоя после реализации мероприятий по осушению.

2.          Внесение органических удобрений в количестве 100т/га, внесение минеральных удобрений, известкование.

Морфологическое строение почвы отражает описание типичного разреза, заложенного на территории (приложение).

Разрез №5

Изучаемый участок находится вблизи истока реки Шограш, примерно в 19 км. от города, вблизи д. Нагорное. Территория представляет собой смешанный лес с преобладанием низкорослой растительности и кустарника вдоль береговой линии. Территория равнинная, пологая с незначительным уклоном  к реке. Глубина разреза 120 см., почва дерново – сильноподзолистая суглинистая на моренных отложениях. Почва данного района бедна питательными веществами и имеет кислую реакцию почвенного раствора. Она нуждается в больших дозах органо-минеральных удобрений. Требует известкования для нейтрализации кислотности. В начальной стадии окультуривания может быть использована под нетребовательные в почвам культуры – рожь, овес.  Эрозионные процессы развиты слабо. Преобладает плоскостной смыв. Материнская порода: мореный суглинок красно – бурого цвета. Название почвы: дерново-сильноподзолистая суглинистая почва (приложение).

Горизонты дерново-сильноподзолистой почвы выглядят так:

6. Производственное использование почв местности.

Пути повышения их плодородия.

В Вологодской области все почвы испытали воздействие хозяйственной деятельности человека. На изучаемой территории почвы частично утратили исходные свойства – пашня, так же разрушение почв связано со смывом верхнего горизонта на склонах реки. В данной изучаемой местности в долине реки Шограш  проводятся агротехнические мероприятия:  

1.Сельскохозяйственная мелиорация - комплекс технических, организационно-хозяйственных и социально-экономических мероприятий, направленных на коренное улучшение неблагоприятных природных условий и повышение плодородия почв с целью получения высоких устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

Мелиорация, изменяя водный режим почв в необходимом для сельскохозяйственного производства направлении, одновременно воздействует на воздушный, питательный, тепловой и агробиологический режимы почв, повышает их плодородие и создает условия для получения высоких и устойчивых урожаев сельскохозяйственных культур.

С помощью комплекса мелиоративных агротехнических культуртехнических и организационно-технических мероприятий человек изменяет в необходимом направлении неблагоприятное влияние на сельскохозяйственное производство местных факторов, а при охвате этими мероприятиями значительной территории изменяет и зональные факторы.
          В условиях увлажнения основные мелиоративные мероприятия направляют на удаление избытка воды, на усиление аэрации, повышение температуры почвы, на развитие аэробных процессов разложения и минерализации органического вещества. Агротехнические мероприятия состоят в выборе соответствующих схем севооборота, обеспечивающих плодородие почв с высокоурожайными, соответствующими природными условиями сортами культур, системы обработки и удобрений почвы.

2. Культуртехнические мероприятия включают в себя удаление кочек, кустарниковой и древесной растительности, камней, раскорчевку пней, планировку поверхности, известкование и гипсование почвы.
          В задачи мелиорации входят предупреждение и борьба с эрозией почвы и оползанием откосов, образующихся в результате мелиорации, а также вследствие природных условий. Переувлажнению часто подвержена пойма реки. Это  может быть следствием деятельности человека: подтопление и периодическое затопление земель; уменьшение пропускной способности водотоков при строительстве мостов, дорог и плотин (д. Непотягово); уничтожение растительности на склонах (вспашка).

          3. Окультуривание почвы - процесс изменения важнейших природных свойств почвы в благоприятную сторону (повышение плодородия) путём применения научно обоснованных приёмов воздействия на почву. В процессе окультуривания почвы претерпевают неодинаковые изменения, зависящие от особенностей исходного ландшафта, а также от характера применяемых агротехнических приёмов. Наиболее сильно под влиянием окультуривания изменяются дерново-подзолистые почвы.

Окультуривание дерново-подзолистых почв включает системы мероприятий: применение органических и минеральных удобрений, известкование, создание мощного пахотного слоя, посевы многолетних трав, борьбу с избыточным увлажнением почв. При окультуривании почв стремятся сохранить имеющиеся благоприятные свойства, соблюдая правильную агротехнику, применяя удобрения.

4.Большинство дерново-подзолистых почв характеризуется сравнительно низким содержанием усвояемых (минеральных) форм азота, подвижного фосфора. Размер кислотности и содержание подвижных форм питательных веществ в почвах в сильной степени зависит от их окультуренности.

С повышением степени окультуренности этих почв (при систематическом применении органических и минеральных удобрений, известковании и т.д.) снижается кислотность, увеличивается содержание гумуса и общего азота, подвижного фосфора и обменного калия, повышается их плодородие.

Вследствие того, что дерново-подзолистые почвы обычно бедны элементами питания, но достаточно увлажнены, применение органических и минеральных удобрений даёт высокий эффект. Из минеральных удобрений наиболее эффективны, и их в первую очередь необходимо вносить, азотные, а на слабоокультуренных почвах также фосфорные удобрения. На песчаных и супесчаных почвах эффективно применение калийных, а также магнийсодержащих удобрений.

5. Воспроизводство плодородия почв.

Устранение негативных явле­ний, вызванных в почве возделыванием культурных растений, возвращение почвенного плодородия к исходному первоначаль­ному состоянию означает простое воспроизводство плодородия. Создание почвенного плодородия выше исходного уровня ‑ это расширенное воспроизводство плодородия. Особенно это важно для почв Нечерноземной зоны с низким природным плодородием. Расширенное воспроизводство плодородия дерново-подзолистых почв, неспособных в естественном состоянии обеспечить достаточную эффективность приемов интенсивного земледелия, - обязательное условие расширенного воспроиз­водства продукции земледелия вообще.

        Воспроизводство плодородия почвы в интенсивном земледе­лии осуществляется двумя путями: вещественным и техноло­гическим. Первый путь предполагает интенсивное применение удобрений, мелиорантов, пестицидов, благоприятную в агроно­мическом отношении структуру посевных площадей (севообо­рот). Технологический путь воспроизводства плодородия обос­новывается улучшением агрономических свойств почвы путем ме­ханической обработки и отчасти за счет мелиоративных прие­мов. Оба эти пути направлены на достижение единой цели, но эффективность их, как и механизм действия, резко различна. Вещественные компоненты оказывают наиболее сильное и многообразное воздействие на плодородие почвы. Технологичес­кое воздействие не в состоянии компенсировать веществен­ные факторы почвенного плодородия, его эффект основан на форсированном использовании (путем мобилизации) вещест­венных ресурсов почвы и обычно краткосрочен.

6. Экологические аспекты состояния земель.

Агрохимцентр “Вологодский” провел сплошной мониторинг пахотных почв  агропромышленного комплекса на содержание валовых форм тяжелых металлов и остаточных количеств пестицидов для 408 хозяйств области на площади 748,1 тыс. га. Накопленный аналитический материал позволил сделать объективную эколого-токсикологическую оценку почв области по содержанию валовых форм тяжелых металлов и остаточных пестицидов.   

         На основе обобщенных данных содержания тяжелых металлов в пахотных почвах области можно сделать следующие выводы: средняя концентрация тяжелых металлов в почвах сельхозугодий во всех обследованных районах не превышала предельно допустимых концентраций (ПДК), а уровень содержания тяжелых металлов не превышал отметку 0,5 долей ПДК, кроме мышьяка. Площади земель с повышенным содержанием мышьяка по области составляют 47,7 тыс. га, при среднем уровне превышения предельных концентраций по ряду районов - от 1,1 до 1,5 ПДК. Ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) допускают содержание мышьяка в почве до 10,0 мг/кг, тогда как по ПДК - до 2,0 мг/кг почвы.

         Одновременно с проведением мониторинга почв области на содержание форм тяжелых металлов проводилась эколого-токсикологическая оценка почв на содержание остаточных количеств пестицидов (ОКП). Мониторинг на содержание ОКП проводился по стойким хлорорганическим пестицидам: ДДТ и его метаболиты, ГХЦГ - сумма изомеров.

Результаты исследований почвы Вологодской области

Из таблицы видно, что в целом почва Вологодской области неудовлетворительна, что показывает высокий процент неудовлетворительных проб химических и бактетериологических исследований.

Выводы

         Таким образом, рассмотрев состав и состояние ресурсов Вологодской области и проведя ряд исследований, можно сделать определенное заключение и предложить рекомендации по улучшению качества почв.

1. Исследования выявили, что почва данной местности Вологодского района является дерново - подзолистой, под луговой растительностью и пашней в долине реки Шограш.

2. Для почв Вологодской области характерны загрязнения пестицидами и минеральными удобрениями, поэтому необходимо комбинировать участки земли под посадки растений в зависимости от обогащения или  питания минеральными веществами. Замена пестицидов на биологические формы защиты может привести к улучшению состава земель и повышению качества производимых на них продуктов. Минеральные удобрения следует использовать комплексно, чтобы не нарушить минеральный баланс элементов.

3. Для улучшения качества почвы нужно защищать ее от выветривания и эрозии, организуя посадки лесополос; создавать отдыхаемые участки; засевать почву растениями, обогащающими грунты и т.д. Разумеется, проведение вышеперечисленных мероприятий создаст благоприятные условия для улучшения качества земельных ресурсов; но это произойдет, если государственные программы управления области будут в этом заинтересованы.

         В виду того, что мало выделяется средств на проведение землеустроительных работ, последние 10 лет в области не проводятся работы по обновлению планово-картографического материала и значительно сократилось количество проводимых анализов почвы для выявления вредных веществ.

4. Для почвы участка характерны средняя степень плодородия(2,67% гумуса), слабая кислотность (pH=4.7), наличие различных ионов, средняя влажность 34,35%, содержание калия 115,6 мг/кг почвы. Рекомендуется для повышения плодородия вспашка, что повышает гумусовый горизонт, при этом происходит частичное перемешивание и рыхление обрабатываемого слоя. Глубина вспашки для травянистых растений 20-25см. В местах, где отсутствуют деревья, требуется подготовительный период для их посадки: в первый год засевать яровыми зерновыми, во второй - бобово-злаковыми травами, в третий после внесения навоза – пропашными культурами. Затем осенью или весной высаживаются древесно-кустарниковые породы. Также для повышения плодородия почвы необходимо смешивание её с торфом.

5. Для понижения кислотности необходимо обработать почву известью.

Литература

1.Атлас географический Вологодской области, Вологда, 2006  

2.Глазовская М.А., Геннадиев А.Н. География почв с основами почвоведения. М., МГУ, 1995

3.Добровольский В.В. География почв с основами почвоведения. М., Владос, 2001 

    4.Заварзин Г.А. Лекции по природоведческой микробиологии. М., Наука,

     2003

5.Комиссаров В.В. Почвы Вологодской области, их рациональное использование и охрана. Вологда, 1987. 76 с.

6.Комиссаров В.В., Золотова О.А. Определитель почв. Вологда, 2006. 46 с.

7.Почвы СССР. М., Мысль, 1979

8.Практикум по общему почвоведению, М., Изд-во МГУ 1995

Приложения

Скачано с www.znanio.ru