Раздел: Сельское хозяйство, как отрасль производства

Раздел: Сельское хозяйство, как отрасль производства Лекция № 2 Происхождение и классификация почв 1. Почва   как   природно­историческое   тело   и   основное   средство    сельскохозяйственного производства. Почва   —   это   природное   образование,   состоящее   из   генетически   связанных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием воды, воздуха и живых организмов. По определению В. В. Докучаева, почва есть результат совокупной деятельности следующих факторов: материнской породы, растительных и животных организмов, климата, рельефа местности и возраста страны. Являясь   продуктом   и   элементом   ландшафта   —   особым   природным   телом,   почва выступает как важная среда в развитии природы земного шара. Благодаря своим особым качествам,   и   в   частности   плодородию,   почва   служит   необходимым   условием   жизни наземных растений. Используя почву как средство производства, человек существенно изменяет условия почвообразования, влияя как непосредственно на свойства почвы, ее режим и плодородие, так и на природные факторы, определяющие почвообразование. Посадка и вырубка лесов, возделывание   сельскохозяйственных   культур   изменяют   облик   естественной растительности;   осушение   и   орошение   меняют   режим   увлажнения.   Не   менее   резкие воздействия на почву вызывают приемы ее обработки, применение удобрений и средств химической   мелиорации  (известкование,   гипсование).   Следовательно,   почва  является  не только предметом приложения труда, но в известной степени и продуктом этого труда. Наука  о  происхождении   и  развитии  почв,  их  составе,  свойствах,   закономерностях географического   распространения   и   путях   рационального   использования   называется почвоведением.   Почвоведение   изучает   почву   как   особое   природное   тело,   как   средство производства,  как предмет приложения  и аккумуляции  человеческого  труда, а также  в определенной степени как продукт этого труда. Плодородие   почвы  Специфическим   свойством   почвы,   отличающим   ее   от материнской   горной   породы,   является   плодородие.   Под   плодородием   понимают способность почв удовлетворять потребность растений в воде и питательных веществах, обеспечивать   их   корневую   систему   достаточным   количеством   воздуха   и   тепла   для поддержания нормальной жизнедеятельности и создания урожая. Различают потенциальное (естественное) плодородие почвы, которое создается под влиянием естественных факторов почвообразования, и эффективное (искусственное) плодородие, приобретенное в процессе обработки,   удобрений   и   мелиорации   почвы,   т.   е.   в   результате   производственной деятельности человека. Мерилом эффективного плодородия почвы является количество и качество получаемого урожая. Процессы   развития   почв   и   почвенного   покрова,   как   и   процесс   формирования   их плодородия,   тесно   связаны   с   природными   факторами   почвообразования,   а   также   с многообразной деятельностью человеческого общества, с развитием его производительных сил, экономических и социальных условий. Особая роль в почвообразовании принадлежит живым   организмам.   В   процессе   их   жизнедеятельности   в   верхнем   слое   горной   породы концентрируются органические и органо­минеральные вещества, что создает условия для большего удержания  влаги,  повышения  газообмена с атмосферой,  поглощения лучистой энергии солнца и др. Разнообразие   почв   в   природе,   географические   закономерности   их   распределения обусловлены сочетанием различных факторов. В масштабах земного шара на отдельных его материках   эти   закономерности   связаны   с   зональными   изменениями   климата   и растительности   в  широтном  направлении   (север   —  юг).   Различия   в   почвенном   покрове небольших   территорий   обусловлены   влиянием   рельефа   (возвышенности,   долины   и   др.), 1 состава и свойств пород на растительность и почвообразующие процессы. Факторы   почвообразования.  Фундаментом   и   каркасом   почвы   являются почвообразующие, или материнские, породы. Это поверхностные горизонты земной  коры, из   которых   образуются   почвы.   Минералогический,   механический   и   химический   состав материнской породы всегда тесно связан с минеральной частью почвы, оказывает большое влияние на ее физические и химические свойства и на уровень плодородия. Однако,   как   бы   ни   была   глубоко   выветрена   горная   порода,   она   еще   не   является почвой. Только возникновение жизни на земле обусловило почвообразование, в котором ведущую роль играет биологическая деятельность. Особенно   важная   роль   в   почвообразовании   принадлежит   высшим   растениям   и некоторым   микроорганизмам,   синтезирующим   органическое   вещество.   Растительные   и животные организмы активно осуществляют и поддерживают превращения и передвижения веществ и энергии. Значительное  воздействие  на почвообразование  оказывают  климатические   условия. Они определяют режим тепла и влаги в почве, обусловливают процессы выветривания и жизнедеятельности микроорганизмов, характер растительного и животного мира данного региона. Почвенно­грунтовые   воды   также   влияют   на   процессы   почвообразования.   Вода является   средой,   где   развиваются   химические   и   биологические   процессы,   определяет водно­воздушный режим, перемещение солей и других компонентов почвы. От   рельефа   местности   зависит   распределение   веществ   и   энергии   по   поверхности региона, поскольку различные элементы рельефа получают неодинаковое количество тепла и влаги, что сказывается на жизнедеятельности растительных и животных организмов, на развитии почвообразовательного процесса. Почвы называются автоморфными, если они формируются на положительных формах рельефа   в   условиях   хорошего   дренажа.   Если   же   формирование   почв   происходит   в отрицательных   элементах   рельефа   при   содействии   стекающих   вод,   обогащенных химическими соединениями, они называются гидроморфными или гидрогенными. Существенным   фактором   почвообразования   является   время,   в   течение   которого протекают процессы, формирующие почву. Изменения географических условий объясняют эволюцию почв во времени. Огромное влияние на почву оказывает человеческое общество, вовлекая ее в сферу хозяйственной деятельности. В отличие от всех других факторов человек действует на почву направленно, при этом сказываются общественные отношения и уровень развития науки и техники. Все   перечисленные   факторы   почвообразования   находятся   в   постоянном взаимодействии. Почва состоит из твердых, жидких и газообразных составных частей. Твердая часть включает   первичные   и   вторичные   минепалы.   К   числу   первичных   относятся   минералы, сохранившиеся   в   процессе   выветривания   в   почве   и   представляющие   собой   остаток магматических   пород,   подвергшихся   только   в   большей   или   меньшей   степени' механическому   разрушению,   химических   изменений   в   них   не   произошло.   Вторичные минералы образуются в процессе выветривания и отличаются иным химическим составом и тонкораспыленным   состоянием.   Они   образуют   основную   минеральную   массу   почв. Исключение представляют пески, которые в основном сложены первичными минералами. Очень   важное   значение   имеет   органическая   часть   почвы,   состоящая   из слаборазложившихся остатков, преимущественно растительного происхождения, остатков в   стадии   глубокого   преобразования   и   органических   образований,   микроскопически   не обнаруживающих следов растительных тканей, составляющих собственно гумус. Почвенный   раствор   является   средой   миграции   и   дифференциации   компонентов почвы, источником питательных веществ, используемых растениями. 2 Почвенный   воздух   отличается   по   составу   от   атмосферного   и   содержит   в   10   раз больше   углекислого   газа,   что   обусловлен»   биологическими   процессами.   Он   влияет   на плодородие почвы„ которое резко снижается при недостатке кислорода. Среди процессов, протекающих в почве и приводящих к расчленению первоначальной однородной   толщи   почвообразующей   породы   на   обособленные   горизонты,   выделяются следующие. 1)     формирование минеральной   части почвенной массы в результате выветривания горных пород; 2)   образование органической части  почвенной  массы  в  результате накопления и распада остатков растений и животных; 3)     передвижение различных минеральных,     органо­минераль­ных и органических веществ   в   пределах       почвенной     толщи,       что   приводит   к   расчленению   ее   на   ряд генетических   горизонтов,   образующих   почвенный   профиль.   Совокупность   генетических горизонтов,   имеющих   буквенные   обозначения,   и   степень   их   развития   характеризуют строение почвы. На поверхности располагается перегнойно­аккумулятивный горизонт (А), в котором преобразуется   отмершее   органическое   вещество   и   происходит   накопление   перегноя.   В большинстве   случаев   окраска   этого   горизонта   более   темная,   а   мощность   в   различных почвах изменяется от нескольких сантиметров до метра. Затем идет переходный горизонт от аккумулятивного к почвообразующей породе. Для его   верхней   части   характерны   явления   вымывания,   когда   ряд   веществ   выносится   в нижележащие   горизонты.   В   некоторых   почвах   (например,   в   подзолистых)   это   явление выражено очень сильно, и тогда выделяется  самостоятельный  горизонт вымывания  (А2, элювиальный горизонт). В нижней части переходного горизонта выделяется иллювиальный горизонт   (В),   в   котором   аккумулируются   вещества,   вымытые   из   вышерасположенных почвенных горизонтов. В почвах, где не происходит обособления горизонтов вымывания и иллювиального (черноземы, каштановые почвы), символом В обозначается весь переходный горизонт. Еще ниже залегает почвообразующая порода (С). Этот горизонт лишь в верхней части несет следы почвообразовательных процессов. Подстилающая порода (D) выделяется в том случае, если материнская имеет небольшую мощность, а ниже лежит горизонт с другими свойствами. Когда в почвах или их отдельных горизонтах длительное время застаивается влага, развиваются   восстановительные   процессы   и   появляется   серовато­зеленая   или   сизая окраска. Такие горизонты называются глеевыми и обозначаются они буквой G. Генетические горизонты почвы отличаются по цвету, сложению, структуре и другим морфологическим признакам. Цвет (окраска) позволяет судить о наличии и относительном количестве некоторых веществ   в   почвенной   массе:   в   темные   (серые   и   коричневые)   тона   окрашивают   почву перегнойные (гумусовые) вещества; в охристо­желтые, оранжевые и красные тона — о? аслы   железа   и   марганца;   образование   белых   пятен,   примазок   и   «плесени»   вызывает присутствие в почве извести. Под   сложением   почв   понимают   внешнее   проявление   степени   и   характера   ее порозности и плотности. По величине и форме воздушных полостей оно может быть слитым (при   присутствии   видимых   пор),   мелко­   или   крупнопористым,   ноздреватым,   ячеистым, трещиноватым и др. Структурностью   почв   называют   способность   почвенной   массы   распадаться   на отдельные   комочки   различной   формы   и   величины.   На   целине   каждый   почвенный   тип характеризуется   определенной   структурой.   В   черноземах   горизонту   А   свойственна зернистая   структура,   в   солонцах   горизонту   В\   —   столбчатая,   в   дерново­подзолистых почвах   горизонту   А2   —   пластинчато­листовая,   в   серых   лесных   почвах   горизонту   В\— 3 ореховатая и др. Почвенными   новообразованиями   называют   скопления   в   пустотах   почвы   различных веществ, выделившихся в процессе почвообразования и генетически связанных с почвой. К числу новообразований относятся выцветы, налеты, корочки, примазки, потеки, прожилки, конкреции   различных   соединений,   капролиты   червей   и   личинок   насекомых,   кротовины крупных землероев. Включениями   называют   генетически   не   связанные   с   почвенными   горизонтами инородные   тела:   валуны   и   гравий,   раковины   и   кости   животных,   остатки   материальной культуры человека и т. д. Присутствие включений помогает определить время образования почвы.  Механическим  составом  почвы  называют   соотношение  содержания  в  ней  частиц различной   величины.   Простейший   способ   определения   механического   состава   почвы состоит в следующем. Образец почвы смачивают до консистенции теста и разминают между пальцами, затем хорошо размятую почву раскатывают на ладони в шнур толщиной около 3 мм, который свертывают в колечко диаметром около 3 см. При этом, если шнур не образуется,— почва песчаная; если шнур формируется неустойчиво, — супесчаная; если шнур распадается на дольки, — почва легкосутлинистая; если при свертывании в колечко разламывается, — средне­суглинистая; если   шнур   свертывается   в   колечко,   однако   оно   трескается,   —•   почва тяжелосуглинистая; если свертывается в колечко и при этом трещин не образуется, — почва глинистая. Следует отметить, что особенности механического состава почвы оказывают очень большое влияние на развитие эрозионных процессов. При   изучении   почвенного   профиля,   кроме   названных   морфологических   свойств, отмечается   состояние   влажности   и   плотности   почвы.   По   упрощенной   шкале   влажность почвы определяют следующим образом: сырая или мокрая почва — при копании сочится вода; влажная почва — лист обычной бумаги, приложенный к почве, быстро промокает; свежая почва мажется и на ощупь производит ощущение прохладной массы; сухая почва пылит, на ощупь не обнаруживает признаков увлажнения. 2. Классификация почв Изменчивость в пространстве и времени факторов почвообразования обусловливает большое разнообразие почв в природе. На территории страны в настоящее время выделено около ста типов почв. В современной классификации в один генетический тип объединяют почвы с единым строением   профиля,   с   качественно   однотипным   процессом   почвообразования, развивающимся   в   однообразных   гидротермических   условиях,   на   сходных   по   составу материнских породах и под однотипной растительностью. Типы почв группируются в ряды в зависимости от условий увлажнения и в классы в зависимости от термических условий, т. е. приуроченности типов почв к географическим зонам. Почвы, распространенные на территории СССР Разнообразие природных условий, наличие выраженной горизонтальной зональности ландшафтов на обширной территории: нашей страны обусловливают смену типов почв по ландшафтным зонам. Почвы   арктической   зоны   формируются   в   неблагоприятных   условиях   полярных пустынь, и их мощность определяется глубиной сезонного оттаивания почвенно­грунтового слоя (30—40 см) не более чем на 2,5 месяца в году. Глубже располагается многолетняя мерзлота, служащая водоупором для почвенных растворов. Разделение почвенного профиля здесь выражено слабо. В верхней его части выделяется гумусовый горизонт коричневато­ бурого   цвета   с   непрочной   комковато­ореховой   структурой.   Он   характеризуется 4 прерывистостью и неравномерной мощностью, не превышающей 6—8 см, и приурочен к тре­ щинам   и   микропонижениям   с   более   развитой   растительностью.   В   гумусовом   горизонте содержится   3—5%   органического   вещества,   которое   формируется   в   основном   за   счет подземных частей растений. В верхних горизонтах почв арктической зоны отмечается биогенное накопление окиси железа.   В   условиях   застоя   воды   происходят   процессы   оглеения   и   формируются арктические глеевые почвы, а на прибрежных участках, заливаемых морскими водами, — солончаковые   почвы.   Полярные   пустыни   способны   прокормить   небольшое   поголовье оленей и промысловых песцов. Почвы тундровой зоны также формируются в безлесных и суровых климатических условиях. Однако глубина сезонного оттаивания  многолетней мерзлоты по сравнению с арктической зоной значительно больше и определяется составом пород и почв: болотные почво­грунты оттаивают на 20—40 см, глинистые— на 70—120 см, песчаные — на 120— 160 см. Мерзлотные явления, проявляющиеся, как и в полярных пустынях, в слое сезонного оттаивания, приводят к образованию трещин и полигонов, а в щебнистых почво­грунтах — к вымораживанию камней на поверхность. Относительно глубокое оттаивание и большая влажность   деятельного   слоя   обусловливают   более   интенсивное   развитие   мерзлотных процессов. По   всей   тундровой   зоне   распространены   полигональные   скрытоглеевые   почвы, содержащие 1—3% гумуса, которые близки к арктическим. В результате пучения грунтов и периодического   излияния   жидкой   массы   на   поверхность   происходит   перемешивание почвенной толщи до глубины 40—50 см, что препятствует формированию выраженного профиля. Однако в южных подзонах тундры на этих почвах четко выделяется горизонт А. На   низменных   равнинах   в   подзонах   мохово­лишайниковой   и   кустарниковой   тундр распространены тундрово­глеевые почвы, содержащие также 1—3% гумуса. В результате водонасыщения   почвенной   толщи   здесь   сразу   под   гумусовым   формируется   глее­вый горизонт сизого цвета. Под травянистой растительностью при условии хорошей дре­нированности, в тундре формируются   дерново­луговые   почвы   с   хорошо   выраженным   дерновым   и   гумусовым горизонтом и содержанием гумуса 5—10%. Используются тундры в основном как оленьи пастбища. Положительные результаты дали опытные посевы многолетних трав на щебнистых почвах склонов южной экспозиции. Развивается выращивание овощей в утепленном и открытом искусственном грунте. Почвы   таежно­лесной   зоны   наиболее   распространены   в   нашей   стране   и   занимают более '/з всей площади территории Советского Союза. Для   таежной   зоны   характерны   почвы   подзолистого   типа.   По   современным представлениям   они преобладают   лишь  на  площади  лесных  ландшафтов  в  Европейской части СССР и в Западной Сибири. В генетическом профиле подзолистых почв выделяют следующие   три   основных   горизонта:   лесную   подстилку,   элювиальный   (подзолистый), иллювиальный. Лесная подстилка (А0) состоит из опада лесной растительности мощностью от 1 до 7 см.   Гумификация   и   минерализация   растительных   остатков   в   ней   происходят   в   течение теплового   периода,   в   основном   под   действием   малотребовательных   к   пище   и   теплу актиномицет и грибов. В подзолистых почвах образуется большое количество свободных светлоокрашенных   фульвокис­лот,   обладающих   резко   выраженными   кислотными свойствами  и агрессивным  характером, которые обусловливают процесс опод­золивания почвы. Минеральная   часть   верхнего   слоя   почвы   (Л2),   расположенного   под   лесной подстилкой, почти полностью разрушается, а продукты распада выносятся в нижележащие слои. Остающийся на месте стойкий минерал кварц определяет белесый цвет подзолистого 5 горизонта. В верхней  части этого горизонта типичных подзолистых  почв накапливается небольшое количество гумусовых веществ и выделяется белесовато­светло­серый горизонт А{А2. На некоторой глубине от поверхности, но обычно в пределах первой метровой толщи реакция почв бывает слабокислой, что обусловливает выпадение соединений, выносящихся растворами   из   подзолистого   горизонта.   Здесь   формируется   иллювиальный   горизонт   В, окрашенный в красно­бурый цвет за счет обогащен­ности окислами железа и алюминия. Горизонт В постепенно переходит в материнскую породу С. Глеево­подзолистые,   подзолистые   иллювиально­гумусовые   и   дерново­подзолистые почвы   являются   подтипами   подзолистого   типа   почв   и   соответствуют   северотаежной, среднетаежной и южнотаежной подзонам. При заболачивании почвы на междуречьях происходит образование верховых болот и соответствующих им торфяно­подзо­листо­глеевых почв с наличием глеевого горизонта, нарастающего на подзолистый сверху. В подзолистой зоне на почвообразующих породах, богатых карбонатом кальция (в Ленинградской   области,),   развиты   перегнойно­карбонатные   почвы   с   резко   отличным профилем от ранее описанного. Здесь перегнойный горизонт мощностью до 15 см имеет черный цвет и зернистую структуру. Переходный горизонт В темно­бурого цвета мощно­ стью   до   18   см.   Горизонт   С   часто   отсутствует,   а   горизонт   В   залегает   на   плитняковом известняке (D). К гидроморфным почвам таежно­лесной зоны следует отнести торфяно­перегнойные почвы низинных болот и пойменные почвы, которые формируются не только в зависимости от общезональных географических условий, но и находятся в связи с почвообразованием на междуречных пространствах. Мерзлотно­таежные   и   палевые   почвы   развиты   в   Восточно­Сибирской   провинции таежной  зоны.  Своеобразие   этих   почв  обусловлено   резко  континентальным  климатом  и малым   количеством   осадков,   длительной,   суровой,   малоснежной   зимой   и   коротким засушливым   теплым   периодом,   широким   распространением   многолетней   мерзлоты. Мерзлотно­таежные почвы Восточной Сибири, формируясь как почвы подзолистого типа на бескарбонатных   породах,   отличаются   специфическими   особенностями.   В   них   нет выраженного  деления   почвенного  профиля   на  генетические  горизонты,   отсутствует   или слабо   развита   оподзоленность   при   выраженной   кислой   реакции,   высоко   содержание подвижных форм железа, особенно в верхних горизонтах. Мощность слоя сезонного оттаивания на этих почвах  досги­ | гает 100—150 см, под лесной подстилкой выделяется     маломощный гумусовый горизонт, окрашенный в темно­ бурый цвет, с содержанием гумуса от 3,5 до 5%. Таежная   зона   на   Камчатке   и   Курильских   островах   приобретает   лесо­луговой характер.   Здесь   формируются   дерновые   лесолуговые   и   вулканические   почвы, развивающиеся   на   породах   вулканического   происхождения,   обогащенных   первичными минералами. Эти почвы содержат 6—8% гумуса. В профиле под плотной дерниной залегает серовато­коричневый мелкозернистый (при легком механическом составе бесструктурный) горизонт мощностью до 35 см, который постепенно переходит в охристый иллювиальный горизонт. Использование  почв   таежно­подзолистой   зоны   в  сельском хозяйстве   связано   с   затруднениями,   обусловленными   их   кислой   реакцией, маломощностью   гумусового   горизонта,   бесструктурностью.   Лучшими   почвами   для земледелия   здесь   являются   те,   у   которых   хорошо   развит   дерновый   и   слабо   выражен подзолистый горизонт. Почвы   лиственных   лесов   не   образуют   сплошной   зоны.   Серые   лесные   почвы формируются   на   различных,   чаще   окарбо­наченных   породах   лесостепи.   Растительность этой зоны в Европейской части СССР представлена широколиственными лесами, главным 6 образом   дубовыми,   с   развитым   травянистым   покровом,   а   в   Азиатской   — мелколиственными — березовыми лесами. Процесс   гумусонакопления   в   серых   лесных   почвах   осложняется   оподзоливанием, поэтому   гумусовый   горизонт   в   нижней   части   всегда   осветлен,   оподзолен.   Ниже располагается иллювиальный горизонт, постепенно переходящий в материнскую породу. Он отличается плотностью, более тяжелым механическим составом, ореховатой структурой, гумусовыми темно­серыми потеками. Карбонатный горизонт или совсем отсутствует, или обнаруживается очень глубоко. В   верхнем   горизонте   серых   лесных   почв   содержание   гумуса   варьирует   в   очень больших пределах, от 2 до 9%, а по мере продвижения вглубь быстро убывает. Однако в иллювиальном   горизонте   прослеживается   увеличение   содержания   гумуса.   По   степени преобладания   одного   из   двух   основных   почвообразовательных   процессов,   — гумусонакопления или оподзоливания —• эти почвы разделяют на подтипы: светло­серые оподзоленные, близко примыкающие к дерново­подзолистым почвам; серые оподзоленные; темно­серые, ближе всего стоящие к оподзолен­ным черноземам. Для использования под земледелие серые лесные почвы значительно благоприятнее, чем   дерново­подзолистые.   Однако   в   результате   длительного   использования   и   большой эродированности плодородие этих почв сильно снижается. Также под лиственными лесами, но только в условиях влажного и мягкого климата образуются бурые лесные почвы. Они распространены в Западной Украине, Горном Крыму, на Кавказе и Дальнем Востоке. В бурых лесных почвах хорошо выражен процесс оглеения. Профиль   в   буроземах   слабо   дифференцирован   на   генетические   горизонты. Гумусированный горизонт серовато­бурого цвета лежит под лесной подстилкой и имеет мощность около 20 см. Далее идет ярко­бурый с ореховатой структурой и, как правило, тяжелым   механическим   составом   н   сравнительно   мощный   переходный   горизонт.   Он постепенно сменяется материнской породой, отличающейся  более легким механическим составом. Содержание гумуса в бурых лесных почвах составляет 3­6%. Эти почвы благоприятны для земледелия, однако нуждаются в противоэрозионной защите. Под   луговыми   и   лугово­разнотравными   степями   развиваются   черноземы.   Большая часть сомкнутого травянистого покрова ежегодно отмирает, и черноземы получают 10—15 т/га сухого вещества. Корневая система растений, густо пронизывающая почву, а также роющая деятельность почвенных животных (мелких млекопитающих, дождевых червей и насекомых)   обусловливают   возникновение   и   сохранение   в   черноземах   агрономически ценной зернисто­комковатой структуры. Профиль   генетических   горизонтов   черноземов   простой.   Под   тонким   слоем растительного  спада  (степного войлока)  расположен темно­серый  или  черный  зернисто­ комковатый,   рыхлый   гумусовый   горизонт.   По   мере   продвижения   вглубь   этот   горизонт постепенно осветляется, уплотняется и переходит в материнскую породу. Весь профиль черноземов   пронизан   кротовинами,   представляющими   собой   засыпанные   мелкоземом старые подземные ходы сусликов, сурков и других роющих грызунов. Черноземные   почвы   обычно   содержат   4—8%   гумуса,   однако   наблюдаются значительные   колебания,   и   гумус   может   достигать   10—12%.   Главную   фракцию   гумуса составляют   гуматы   кальция,   которые   и   определяют   характерный   черный   цвет   для черноземов. Образующийся в верхней части профиля двууглекислый кальций в условиях непромывного   водного   режима   выносится   в   нижележащие   горизонты,   где   формируется типичный для черноземов иллювиальный карбонатный горизонт. В   зависимости   от   глубины   выщелоченности   почвы   от   карбонатов,   мощности гумусового   горизонта,   содержания   гумуса   в   пахотном   слое   черноземы   делят   на   ряд подтипов, среди которых наиболее распространенными являются: выщелоченные, оподзо­ ленные, типичные, обыкновенные, южные, карбонатные и солонцеватые. 7 В   черноземах   выщелоченных   иллювиальный   карбонатный   горизонт   отмечается   в материнской породе с глубины 100—150 см, так как эти почвы формируются под луговыми степями лесо­степья, где осадков выпадает 600 мм. Черноземы оподзоленные формируются под участками леса. Черноземы   типичные   развиваются   под   ковыльно­разнотрав­ными   степями,   где количество осадков меньше, чем в лесостепях. Здесь карбонаты скапливаются сразу под гумусовым горизонтом. Еще меньше осадков получают черноземы обыкновенные, которые формируются   под   разнотравно­типчаково­ковыльными   степями.   В   их   нижней   части гумусового   горизонта   уже   наблюдаются   выделения   карбонатов.   Формирующиеся   в   еще более   засушливых   условиях   типчаково­ковыльных   степей   черноземы   южные   под иллювиально­карбонатным слоем имеют гипсовый горизонт. Черноземы   карбонатные   (их   еще   называют   предкавказскими   и   приазовскими) содержат   в   гумусовом   горизонте   карбонатные   выделения   в   виде   свежих   молодых образований прямо с поверхности. Черноземы солонцеватые формируются на засоленных породах. В пределах черноземной зоны распространены лугово­черно­земные почвы, которые формируются в низинах с близким залеганием грунтовых вод. Эти почвы по свойствам верхних горизонтов близки к черноземам, но отличаются от них глеевыми явлениями в нижней   части   профиля.   В   зависимости   от   минерализации   грунтовых   вод   лугово­ черноземные почвы могут быть солонцеватыми, осолоделыми или солончаковатыми. Черноземные почвы славятся своим плодородием, и поэтому их широко используют в земледелии Рост урожайности на черноземах в большой степени зависит от содержания в почве воды, доступной растениям. Поэтому проведение противоэрозион­ных мероприятий не только защищает почву от разрушения, но и способствует повышению запасов влаги в пахотном горизонте. Почвы   сухих   и   пустынных   степей   занимают   около   9%   территории   СССР.   В сухостепной зоне, где преобладает полынно­ковыльно­типчаковая растительность, редкая и низкорослая,   формируются   каштановые   почвы.   Бурые   пустынно­степные   почвы развиваются под полынно­солянковой растительностью и по строению имеют общие черты со светло­каштановыми почвами. Рассматриваемые нами почвы, как правило, формируются на лёссовидных суглинках различного возраста и различной мощности. В том случае, если близко залегают плотные коренные породы, на поверхности почвы накапливается гравелисто­щебни­•стый материал. В местах древнедельтовых отложений, переработанных ветром, распространены песчаные массивы. Особенности   почвообразующей   породы   способствуют   формированию   в   этой   зоне почв,   в   сильной   степени   подверженных   ветроэрозионным   процессам.   Большую   роль   в формировании   почв   сухостепной   зоны   играет   мезо­   и   микрорельеф   территории, обусловливающий пестроту почвенного покрова. Поверхностный   горизонт   А   на   каштановых   почвах   серовато­коричневого   цвета, комковатой   структуры,   мощностью   до   25   см.   Далее   идет   переходный   горизонт   В, уплотненный, коричнево­бурого цвета, иногда с карбонатными новообразованиями внизу, мощностью   до   30   см.   Еще   ниже   залегает   желтовато­бурый,   лёссовидный   горизонт   С   с карбонатными   новообразованиями   в   верхней   части,   а   с   1—1,5   м   располагаются новообразования в виде скопления мучнистого гипса. Среди каштановых почв выделяют три подтипа: темно­каштановые, каштановые и светло­каштановые. Уже в начале лета эти почвы сильно пересыхают, и в них происходит консервация органических остатков. Содержание гумуса в почвах зоны сухих и пустынных степей от 2 до 5%. Непромывной режим и неглубокая промачиваемость создают условия к обогащению этих почв водорастворимыми солями, и прежде всего солями натрия. Каштановые   и   бурые   пустынно­степные   почвы   при   распашке   создают,   с   одной 8 стороны,   глыбистость,   с   другой   —   пылеватость,   тем   самым   обусловливая   проявление дефляции. После дождей эти почвы заплывают, а при высыхании уплотняются и сильно иссушаются. В земледелии широко используются темно­каштановые почвы, которые во влажные годы дают высокие урожаи. При надлежащей агротехнике и орошении почвы этой зоны могут давать устойчивые урожаи. Среди   гидроморфных   почв   степей   широко   распространены   солончаки, солонцы,солоди.   Солончаки   образуются   в   бессточных   и   слабосточных   понижениях   под галофитной растительностью и характеризуются вы­потным водным режимом. В теплый период минерализованные грунтовые воды подходят к поверхности, испаряются, а раство­ римые соли образуют на почвах корочки, ниже выцветы, а еще ниже гнезда кристаллов и т. д. В степной зоне и пустынях формируются сульфатные и хлоридные  солончаки. Ясно выраженного генетического профиля луговые солончаки не имеют. Увеличение  количества  солей приводит  к росту размеров их  кристаллов,  которые раздвигают почвенные частицы и придают верхнему горизонту почвы рыхлое сложение. В этом случае вместо обычных для лесостепи корковых солончаков формируются пухлые солончаки, которые легко разрушаются ветром. Приурочены солончаки к низким речным и озерным террасам и дельтам рек. Кроме луговых,   встречаются   степные  солончаки,  являющиеся   остаточными.   Они   формируются при глубоком стоянии грунтовых вод на засоленных материнских породах. Солонцы   представляют   собой   следующую   стадию   развития   луговых   солончаков, которая   наступает   в   результате   снижения   грунтовых   вод.   Профиль   этих   почв   четко дифференцирован:   в   верхней   части   выделяется   элювиальный   горизонт,   подкрашенный гумусом, со слоеватой структурой и хрупким ноздреватым сложением; далее идет плотный иллювиально­солонцовый, буровато­коричневый горизонт со столбчатой структурой, одна­ ко во влажном состоянии он вязок и бесструктурен; ниже на ранних стадиях рассоления залегает горизонт скопления водорастворимых солей, позже — гипса, а на поздних стадиях­ —иллюви­ально­карбонатный горизонт. С прекращением влияния грунтовых вод солонцы остепняются. Наиболее   позднюю   стадию   рассоления   представляют   собой   солоди,   которые образуются   в   результате   промывания   луговых   солонцов   атмосферными   осадками.   На поверхности почв вместо ксерофитных полукустарников появляются влаголюбивые злаки. Почвенный   профиль   солодей   еще   более   резко   дифференцирован   на   генетические горизонты. Осолоделый горизонт имеет белесую окраску и слоевидную структуру, а его верхняя   часть   прокрашена   гумусом.   Иллювиальный   горизонт   отличается   слитным строением, содержание гумуса в нем возрастает. Нижняя часть профиля солодей обычно оглеена.Для   земледельческого   освоения   солончаков,   солонцов   и   солодей   требуются коренные мелиорации. Почвы   пустынь   занимают   более   6%   всей   территории   нашей   страны.   Среди почвообразующих пород здесь преобладают лёссовые  и древнеаллювиальные отложения, переработанные ветром. Очень важную роль в формировании почвенного покрова пустынь играет рельеф: на равнинных плато и поверхности останцов распространены серо­бурые почвы, на низких террасах— примитивные серо­бурые почвы; в предгорных районах — такыры. Для   генетического   профиля   серо­бурых   почв   характерно   наличие   поверхностной пористой корки, плохо выраженного гумусового горизонта, который постепенно переходит в   рыхлый,   рассыпающийся   горизонт.   Еще   ниже   расположен   уплотненный   горизонт, содержащий   стяжения   карбонатов.   При   формировании   серо­бурых   почв   на   песках образуется тонкая глинисто­карбонатная корочка, а мощность всех остальных горизонтов меньше.   Если   на   поверхность   выходят   щебенчатые   почвообра­зующие   породы,   то появляется   «бронированная   поверхность»   в   результате   цементирования   скопившейся 9 гальки. Такие  поверхности устойчивы и не подвергаются воздействию ветровой эрозии. Характерной особенностью серо­бурых почв являются накопления карбонатов в верхней части   профиля   и   уменьшенное   содержание   тонкодисперсных   частиц,   что   связано   с современной ветровой деятельностью. Среди гидроморфных почв пустынной зоны необходимо выделить солончаки, которые занимают   здесь   около   10%   площади,   и   такыры.   Образование   такыров   связано   с аккумуляцией   иловатого   пролювия   на   плоских   подгорных   равнинах   и   межбарханных западинах,   где   создается   временное   избыточное   увлажнение   в   результате   задержания весенних и осенне­зимних осадков. В верхней части почвенного профиля такыров расположена крупнопористая корка мощностью 2—3 см, ниже — слоеватый горизонт (3—4 см), который сменяется плитчатым. Как и серо­бурые почвы, такыры содержат менее 1 % гумуса. По внешнему виду такыры представляют   ровную   глинистую   поверхность,   которая   разбита   трещинами   на полигональные отдельности. Использование почв пустынь в сельском хозяйстве связано с развитием орошения, а также   проведением   активных   мероприятий   по   борьбе   с   вторичным   засолением   и проявлением ветровой эрозии. Среди   почв   субтропического   пояса   на   территории   СССР   имеют   распространение красноземы и желтоземы влажных субтропических лесов Кавказа (Аджария и Ленкорань), коричневые   почвы   сухих   субтропических   лесов   и   кустарников   (в   некоторых   местах Кавказа,   на   Южном   берегу   Крыма,   в   горах   Тянь­Шаня),   сероземы   сухих   субтропиков. Основной   почво­образующей   породой   для   красноземов   и   желтоземов   является   кора выветривания, которая и определяет характерный цвет. В верхнем горизонте красноземов содержится   4—6%   гумуса,   в   желтоземах—1,5—3%.   Эти   почвы   бедны   и   некоторыми зольными элементами. После сведения лесов они в большой степени подвержены эрозии. Это же явление наблюдается на высокоплодородных коричневых почвах. Сероземы   широко   представлены   в   предгорьях   Средней   Азии   и   граничат   с   серо­ бурыми   почвами   пустынь.   Однако,   в   отличие   от   них,   на   сероземах   отсутствует поверхностная пористая корка, меньше карбонатов в верхней части профиля, они богаче гумусом и отличаются более низким расположением новообразований гипса Из химических элементов,   необходимых   для   питания   растений,   в   сероземах   недостает   только   азота,   а главное затруднение в использовании под земледелие — недостаток воды. Около '/з территории Советского Союза занято горными почвами. В зависимости от условий формирования выделяют горно­подзолистые, горные серые лесные почвы, горные черноземы и т. д. Горные почвы характеризуются маломощностью и каменистостью, они обогащены   первичными   минералами,   которые   часто   слабо   затронуты   процессами выветривания. На   Памире   и   во   внутреннем   Тянь­Шане   формируются   высокогорные   пустынные почвы   в   условиях   холодного   и   аридного   климата.   Эти   почвы   содержат   мало   гумуса, карбонатны и часто засолены. Следует отметить, что на горные почвы большое влияние оказывает химизм горных пород. Формирование почвенного покрова, как известно, происходит в течение длительного времени.   Исследования   ученых   (В.   В.   Добровольский,   1968)   показали,   что   кислые изверженные породы в течение 150 лет не обнаруживали  явных следов выветривания  и только после 400 лет их поверхность заметно изменилась. На карбонатных породах слой выветривания   толщиной   2,5   см   образовался   за   250—500   лет.   На   лавах   трехсотлетнего возраста   образовалась   прослойка   мелкозема   в   до   1,0   см   толщиной,   и   только   на   лавах тысячелетнего возраста образовалась хорошо сформированная почва мощностью до 40 см. Исследования   подзолистых   почв   на   дюнах   показали,   что   через   300   лет   после   их формирования мощность горизонта А% не превышала 9 см, через 300—1700 лет — 20 см и только на дюнах более древнего возраста мощность подзолистого горизонта достигла 30 см. 10 В   геологическом   масштабе   современные   почвы   сравнительно   молоды,   так   как   в основном   сформированы   на   отложениях   четвертичного   периода.   Четвертичный   период, длящийся   1   млн.   лет,   характеризуется   резкой   ритмичностью   природных   изменений: ледниковые   и   межледниковые   эпохи   в   высоких   широтах,   засушливые   эпохи   и   эпохи увлажнения в низких широтах. На фоне таких грандиозных изменений в гидротермическом режиме имели место более короткие и менее выраженные. Ритмические   изменения   в   природе   четвертичного   периода   отразились   в прерывистости   почвообразования.   Наличие   захороненных   почв   свидетельствует   о периодической смене эпохи почвообразования эпохами интенсивного развития эрозионных процессов и формирования отложений. Почва — продукт длительной созидательной работы природы, поэтому защита ее от губительного   действия   процессов   эрозии   имеет   очень   важное   народнохозяйственное значение. Влияние человека на почвенный покров. Деградация суши идет со скоростью 44 га в минуту или 22 млн. га в год превращаются в пустыню. Земельный фонд Краснодарского края по состоянию на 1 января 1995 года был равен   7,5   млн   га.   Земли   сельскохозяйственного   назначения   составляют   64%   от   общей площади края. Продолжается рост площадей, подверженных водной эрозии. С 1975 по 1990 годы площадь среднесмытой пашни увеличилась в 6 раз, а сильносмытой в 1,3 раза. Не менее значительное воздействие на почву оказывает ветровая эрозия (дефляция). За счет нее мощность черноземов в некоторых случаях уменьшилась на 20­30 см на площади более 1 тыс. га.   Когда речь идет о разумном использовании почвы, то подразумевают, прежде всего,   экологическую   обоснованность   наиболее   эффективного   использования   каждого участка   земли,   имеющего   свои   характерные   природные   особенности.   Если   это   не учитывать, то, во­первых, можно получить желаемый результат высокой ценой, а во­вторых, можно   разрушить   почву,   превысив   предел   ее   природной   устойчивости,   обеспечиваемой саморегуляцией. В природе имеется большое разнообразие почв.  Это связано: с рельефом земной поверхности,   лежащей   на   поверхности   горной   породой,   условиями   увлажнения   и дренажа. Растительный покров состоит из тысяч видов растений и их сообществ. И все эти разные   экологические   условия   формируют   разные   почвы.   Со   времен   В.   В.   Докучаева содержание гумуса в кубанских черноземах сократилось с 5,0 до 3,4%. Когда же человек сменяет это бесконечное разнообразие природной растительности нужными ему немногочисленными сельскохозяйственными культурами, выращиваемыми на больших   площадях,   нарушается   экологическое   равновесие.   Одна   и   та   же   культура, например   пшеница   выращивается   на   разных   почвах.   При   этом   стремятся   получить одинаково высокую урожайность, но природа не допускает этого. Поэтому пшеница на одной почве будет расти хорошо, на другой ­ плохо. Отсюда,  важнейшая  экологическая  задача  земледелия  ­  сделать  поле  однородным, ликвидировать его природную пестроту. Иногда это сделать довольно просто, а иногда ­ очень трудно (в Нечерноземной зоне). Все зависит от тех природных условий, в которых ведется   земледелие.   На   обширных   равнинах   степей   с   обыкновенными   черноземами однородное   поле   не   редкость.   В   сухих   степях   черноземы   и   каштановые   почвы перемежаются   засоленными   почвами,   солонцами.   Пестрополье   ­   одна   из   важнейших проблем   земледелия,   решать   которую   необходимо   с   помощью   целенаправленного мелиоративного   воздействия.   Здесь   можно   много   добиться   и   планировкой   полей,   и разнообразием глубины обработки, разными нормами полива, разными дозами удобрений. На орошаемых полях в условиях пестрополья имеется то дефицит, то избыток воды, что усиливается еще и неравномерностью работы и несовершенством поливальных агрегатов. А ведь культурные растения очень чувствительны как к дефициту, так и к избытку каких­ либо   факторов   жизнеобеспечения.   Все   это   в   конечном   результате   ведет   к   пестроте   и 11 существенному недобору сельскохозяйственной продукции. Необходимо использовать каждый земельный участок в соответствии с его природным потенциалом.   Очень   разные   экологические   условия   складываются   на   речной   пойме, террасах   реки,   на   склонах   и   на   равнине.   Использовать   эти   земли   надо   различно.   В соответствии   с   различиями   в   почвенных   и   климатических   условиях   разные   территории имеют разные потенциальные возможности для выращивания тех или иных культур, для ведения   земледелия   или   пастбищного   животноводства.   Разные   культуры   предъявляют разные требования к почвам. Большинству растений нужна нейтральная реакция почвы, но есть и такие, которые предпочитают умеренно кислую почву. Имеется несколько способов достижения   этого   равновесия,   соответствия   между   требованиями   растений   и особенностями почв;  подбор нужных почв для этой или иной культуры;  подбор наиболее подходящих культур для той или иной почвы;  изменение селекцией генетических свойств культур;  мелиоративное   изменение   почв   в   целях   выращивания   какой­то   определенной культуры. Конкретный выбор одной из этих четырех стратегий достижения экологического баланса определяется ее экономической эффективностью в данных условиях, имеющимися средствами и ресурсами. Как правило, выбирается наиболее простой и дешевый путь. Особенно   большое   экологическое   значение   имеет   правильная   организация   любой территории,   т.   е.   оптимальное   соотношение   между   тем,   что   нужно   и   тем,   что   можно. Определить оптимальные соотношения разных видов землепользования, их приуроченность к разным видам почв ­ важнейшая задача почвенно­экологических исследований.  Среди   экологических   проблем   почв   необходимо   отметить   водную   эрозию, подтопление,   вторичное   засоление,   уплотнение   почвы   обрабатывающими   машинами, отчуждение земель под строительство и загрязнение. Загрязнением   почвы   называется   попадание   в   нее   различных   химических   веществ, отходов, в количествах больших, чем может быть переработано в почвенном круговороте веществ   Наиболее   распространенные   загрязняющие   вещества   ­   пестициды,   соединения ртути,   поступающие   в   почву   в   ходе   технологических   процессов   выращивания сельхозкультур. Эти химические соединения способны накапливаться в почве и изменять ее физические и химические свойства. Они снижают численность почвенных микроорганизмов и   дождевых   червей,   ухудшая   тем   самым   плодородие   земли.   Загрязняют   почву   и минеральные удобрения, если их вносят в дозах, превышающих возможности растений их усвоить.   В   результате   происходит   избыточное   подкисление   или   подщелачивание   почв. Некоторые азотные удобрения в таких случаях вымываются из почвы и загрязняют водоемы и грунтовые воды, отравляя водную фауну. Ртутные препараты попадают в почву вместе с отравленным   зерном.   Большая   часть   всех   отходов   аккумулируется   в   верхнем   3­5­ сантиметровом слое почвы. Наиболее распространенными загрязняющими почвы веществами, поступающими из атмосферы,  являются  окислы  серы  и азота. Они  попадают в почву вместе  с осадками, повышают ее кислотность, заметно снижая плодородие, а также качество выращиваемой на ней продукции. Различные соединения серы и азота находятся в отходах органических масс населенных   пунктов,   животноводческих   ферм   и   птицефабрик.   Вместе   С'   навозом, фекалиями,   мусором   в   почву   поступают   болезнетворные   бактерии,   яйца   гельминтов   и другие патогенные для человека и животных организмы. Больше всего токсичных веществ накапливается в пониженных местах. Меньше их в холмистой и горной местностях, а также в поймах рек, откуда они вымываются потоками воды Очень большой вред наносит ветровая эрозия или дефляция. При этом происходит выдувание почв, что приводит к возникновению пыльных бурь. Многие ученые относят их появление   к   воздействию   антропогенного   фактора.   Ветровая   эрозия   охватывает,   как правило,   регионы,   в   которых   почва   бедна   или   лишена   растительности.   При   этом 12 выветривается   наиболее   плодородная   часть   мелкозема.   Многим   жителям   юга   России памятны   пыльные   бури   конца   шестидесятых   годов   и   марта   1996   года.   Пыльные   бури обычное   для   Северного   Кавказа   явление,   где   преобладают   восточные   ветры,   которые зачастую несут массу мельчайшей пыли, поднятой далеко на востоке. Ведь так называемая золотая почва (из пылевых осадков) отличается замечательным плодородием, т. к. состоит из   глины,   частичек   полевых   шпатов,   крошечных   листочков   слюды,   известковой   пыли, кремниевой   муки   и   органических   веществ.   Они­то   и   составляют   значительную   силу плодородия. Конечно, эту теорию нельзя считать абсолютно верной, большую роль здесь играют   и   речные   наносы,   которые   иногда   в   степных   речках   достигают   десятиметровой толщины. Литература: 13