Химический состав почв Добрянского района Пермского края

Состав и свойства дерново-подзолистых почв во многом зависит от дернового почвообразовательного процесса, в результате которого накапливается гумус, основания и элементы питания для растений.

Содержание гумуса в гумусовом горизонте суглинистых разновидностей -3-6%, в песчаных и супесчаных - 1.5-3%. Сравнительная бедность дерново-подзолистых почв перегноем объясняется главным образом тем, что при благоприятных условиях увлажнения распад растительных остатков происходит энергично, не прекращаясь даже в летние, наиболее сухие месяцы. Органическое вещество сосредоточено в основном в самом поверхностном слое, а поскольку этот слой отличается малой мощностью, не превышающей часто 8-12 см, то и абсолютное содержание перегноя в описываемых почвах весьма ограничено. Содержание гумуса резко снижается с глубиной в горизонте А2 составляет 0.3-0.5%. Важно отметить, что в составе гумуса преобладаю фульвокислоты над гуминовыми.

В тех почвах, в которых подзолистый процесс ослаблен, а дерновый преобладает, мощность гумусного горизонта возрастает, увеличивается количество гумуса в поверхностном горизонте и в целом по профилю почвы.

Развитие подзолистого процесса под лесной растительностью проходит с различной интенсивностью. В некоторых случаях, например па карбонатных породах, под лиственными насаждениями, этот процесс протекает настолько слабо, что в почвенном профиле или не происходит никаких перемещений минеральной части, или эти перемещения чрезвычайно малы. Подзолообразовательный процесс влияет на химический состав почвы и вносит изменения в её механический состав.

Верхние горизонты дерново-подзолистых почв по сравнению с материнской породой (горизонт С) обеднены мельчайшими частичками (>0,001 мм). В то же время содержание крупных фракций в верхних горизонтах выше, чем в материнской породе. Иллювиальный горизонт (В) более обогащен по сравнению с материнской породой и с вышележащими горизонтами самыми мелкими фракциями (<0,001 мм).

Понятно, что такого рода перераспределение вещества по почвенной толще неизбежно сказывается и на физических свойствах почвы: верхние горизонты несколько опесчаниваются, утрачивают связность, делаются более рыхлыми и бесструктурными; нижние же слои, наоборот, уплотняются, становятся связными и трудно-проницаемыми как для воздуха, так и для воды.

Однако такая закономерность обнаруживается только в почвах суглинистых и глинистых, т. о. в почвах тяжелого механического состава и с ярко выраженным подзолистым процессом

В супесчаных и отчасти в песчаных почвах нередко наблюдается несколько иная картина: в верхнем горизонте происходит некоторое увеличение количества мелких частиц и в то же время соответственное относительное уменьшение наиболее крупных фракций.

В составе поглощенных катионов дерново-подзолистых почв выделяются среди поглощенных катионов в поглощающем почвенном комплексе поглощенный водород и алюминий. Наибольшая ненасыщенность наблюдается в самых верхних, оподзоленных горизонтах; здесь поглощенный Н нередко может преобладать над поглощенными Са и Мg.

По мере углубления но почвенному профилю соотношение поглощенных катионов заметно изменяется: количество водородных попов и алюминия прогрессивно убывает, а Са и Mg возрастает и уже в горизонте С, не затронутом еще почвообразовательными процессами, поглощенный Н сходит почти на нет, и в поглощающем комплексе оказываются одни лишь металлические катионы.

Таким образом, в результате оподзоливания верхние горизонты обедняются поглощенными основаниями, обогащаясь в то же время водородными ионами и обменным алюминием. Наличие обменных катионов водорода придает почве кислотные свойства.

Весьма характерно, что степень кислотности каждого горизонта находится в полном соответствии с его насыщенностью основаниями; в самых верхних горизонтах, сильно вы щелоченных и насыщенных водородными ионами, обнаруживается повышенная кислотность. При переходе к нижним горизонтам, менее выщелоченным, кислотность постепенно падает, и в материнской породе она сменяется реакцией, близкой к нейтральной, или в случае карбонатности породы - слабощелочной.

Дерново-карбонатные почвы

Химический состав дерново-карбонатных почв. Окиси кремния у этих почв немного, но в верхнем горизонте, больше чем в нижних. В верхнем горизонте так же увеличено содержание железа и алюминия и заметно уменьшено количество кальция и магния. Это говорит о том, что идет процесс разрешения и выноса карбонатов кальция и магния из верхнего горизонта почвы, сопровождающийся относительным увеличением количества окиси кремния, почва находится в предподзолистой стадии развития. Стадия эта, вероятно, будет продолжаться очень долго, пока содержание кальция и магния не снизится до 1,5-1,7%. В почвах много фосфора.

Содержание гумуса в дерново-карбонатных почвах колеблется в широких пределах. С одной стороны имеются высокогумусные дерново-карбонатные почвы (8,70% гумуса), с другой стороны малогумусные (2,09%). В связи с этим содержание азота также неодинаково, но вообще повышено по сравнения с дерново-подзолистыми почвами. Поскольку коллоидный комплекс дерново-карбонатной почвы высоко насыщен кальцием и карбонат кальция расположен не глубоко в почве, часто даже в пахотном слое, гумус данной почвы находится в сильно закрепленном состоянии, содержащийся в нем азот малодоступен растениям. В связи с этим на дерново-карбонатных почвах эффективны азотные удобрения.

Подвижного фосфора в дерново-карбонатных почвах содержится мало, хотя валовой запас большой. Очевидно, фосфор закреплен в органическом веществе. Фосфоре в дерново-карбонатных почвах, как и азот, малодоступен растениям.

Калий, особенно его подвижные соединения, в дерново-подзолистых почвах содержится в больших количествах. Однако вносить его на данных почвах при возделывании корнеклубнеплодов, овощных и других культур, выносящих много калия, необходимо.

Дерново-карбонатные почвы имеют оструктуренный верхний горизонт.

Пылеватых частиц в дерново-карбонатных почвах содержится немного, В таком количестве они не вызывают ухудшения физического состояния почвы. Но и дерново-карбонатные почвы при несоблюдении агротехники могут стать бесструктурными.

Физико-химические свойства

Емкость катионного обмена в дерново-подзолистых почвах выше, чем в подзолистых, в связи с более высоким содержанием гумуса. В гумусовом слое суглинистых и глинистых почв она достигает 15-20 мг-экв на 100 г., в песчаных и супесчаных - только 4-10 мг-экв на 100г. В составе поглощенных катионов - Са2+, Мg2+, Н+ и А13+. Степень насыщенности основаниями - 40-70%. Обменные катионы водорода и алюминия обусловливают кислую реакцию среды (рНкс1 обычно варьирует в пределах 3,3-5,5). (Алексанрова Л.Н,1965)

В дерново-карбонатных почвах содержится много обменных кальция и магния. Реакция почвенного раствора в верхнем горизонте нейтральная, с движением вглубь почвы становится слабощелочной. Физико-химические свойства почв благоприятны для произрастания большинства сельскозозяйственных культур.

В связи с более высоким содержанием гумуса дерново-подзолистые почвы имеют более низкую плотность верхнего слоя, они лучше оструктурены по сравнению в подзолистыми, у них выше пористость. В целом естественное плодородие этих почв выше, чем у подзолистых и глее-подзолистых. Они являются преобладающими в пахотном фонде почв таежно-лесной зоны.

Для некоторых почв подзолистого типа большое значение имеет их тепловой режим.

В восточных районах, в условиях континентального климата и недостатка тепла, темные и богатые гумусом дерново-подзолистые и дерново-лесные почвы плохо нагреваются и не обеспечивают корневую систему растений необходимым количеством тепла, что приводит к недозреванию некоторых посевных культур.

Таким образом, наиболее характерными свойствами, присущими почвам дерново-подзолистого типа, являются следующие.

Почвы дерново-подзолистого тина не насыщены основаниями, т.е. они содержат в себе то или иное количество обменных ионов водорода и алюминия.

В связи с ненасыщенностью основаниями эти почвы обладают кислыми свойствами.

В результате процессов минерализации органического вещества и выщелачивания эти почвы обеднены гумусом и минеральными легко подвижными соединениями.

Почвы дерново-подзолистого типа заключают в себе сравнительно небольшие количества необходимых для растений питательных веществ.

Эти почвы в большинстве случаев обладают слабо выраженной, непрочной структурой, вследствие чего они способны легко распыляться, заплывать при увлажнении, образовывать корку при высыхании и уплотняться.

Почвы дерново-подзолистого типа отличаются резко выраженной дифференциацией почвенного профиля на составляющие их генетические горизонты, причем гумусовый горизонт в большинстве случаев имеет малую мощность.

В составе гумуса видное или первое место принадлежит фульвокислотам, относительное количество которых тем больше, чем резче выражен подзолистый процесс. При нарастании дернового процесса увеличивается количество гуминовых веществ.

Хотя состав почвенных микроорганизмов изучен еще слабо, по все же можно сказать, что в подзолистых почвах ведущее место принадлежит грибам.

Из-за большого разнообразия условий почвообразования и дерново-подзолистой зоне развитие почвообразовательного процесса в почвах может протекать и проявляться самым различным образом, поэтому и отмеченные выше свойства сильно варьируют.

Здесь можно встретить почвы и кислые, и с нейтральной реакцией, и сильно выщелоченные, и почвы с мощным перегнойным горизонтом, и богатые гумусом, в которых подзолообразовательный процесс почти не выражен, и т.д.

В этом отношении почвенный покров таежно-лесной зоны представляет собой сочетание множества почвенных разновидностей, отличающихся между собой как морфологическими и биохимическими свойствами, так, следовательно, и своим природным плодородием.

При этом, чем сильнее развит дерновый горизонт и чем богаче, следовательно, почва органическим веществом, тем лучше она по своим производственным свойствам, тем выше ее природное плодородие.

Агрохимические свойства почв

Агрохимические свойства пахотного слоя эродированных дерново-подзолистых почв тяжелого механического состава.

Содержание гумуса в дерново-подзолистых несмытых почвах тяжелого состава выше, чем в слабосмытых и среднесмытых почвах. Процентное состояние гумуса несмытых почв выше, чем в смытых и среднесмытых почвах. Сумма обменных оснований среднесмытых почв выше, чем у других. Гидролитическая кислотность несмытых почв выше. Самая высокая емкость катионного обмена у несмытых почв. Почвы разреза 342 по значениям pHKCl имеет слабокислую реакцию среды, разрезы 316 и 304 имеют соответственно сильнокислую и среднекислую рНКСl.

Таблица 4.4.1. Агрохимические свойства пахотного слоя дерново-карбонатных почв различной степени смытости.

Процентное содержание гумуса в несмытых почвах выше, чем у других.

Гранулометрический состав почв

Гранулометрический состав пахотного слоя дерново-мелкоподзолистой почвы тяжелосуглинистый крупнопылевато-иловато-пылеватый. В почве наблюдается плавное увеличение вниз по профилю фракции ила.

В дерново-мелкоподзолистых слабо - и несмытых почвах наблюдается увеличение физической глины.

Гранулометрический состав дерново-карбонатной почвы (О.А. Скрябина 1990)

В гранулометрический составе дерново-карбонатной почвы доминируют иловатые частицы (менее 0,001 мм). Это благоприятствует процессу структурообразования, но увеличивает связность почвы. Много также тонкой и средней пыли. По классификации Н.А. Качинского дерново-карбонатные почвы являются пылевато-иловатыми глинами.

Бонитировка почв

Бонитировка почв (от латинского - bonitos - доброкачественность) - сравнительная оценка качества почв, их потенциального плодородия и производительной способности. Бонитет почвы - показатель их качества выраженный в баллах по отношению к эталонной почве (наиболее высокоплодородной почвой для данной территории), балл которой принимается обычно за 100%.

         По содержанию гумуса, емкости катионного обмена, реакции среды и содержанию физической глины.

         Расчет баллов для дерново-подзолистых почв.

- гумус: 1,87/8 *100=23,4

- рН (НCl):5,0/6*100=83,3

- ЕКО, мг экв на 100 г почвы: 16,9/40*100=42,3

 - содержание физической глины: 54,2/50*100=108,4

Средний балл: (23,4+83,3+42,3+100)/4= 181,9 /4 =62,3

Расчет баллов для дерново-карбонатных почв.

 - гумус: 2,72/8*100=34

 - рН (НCl): 4,7/6*100=78,3

 - ЕКО, мг экв на 100 г почвы: 23,8/40*100=59,5

 - содержание физической глины: 71,5/50*100=143

Средний балл: (34+78,3+59,5+100)/4=271,8/4=68

Наибольший балл бонитета у дерново-карбонатной почвы, т.к. у этой почвы наибольший процент содержания гумуса, наибольшее содержание ЕКО. И итоговый балл бонитета составляет 47,6. Итоговый балл бонитета у дерново-подзолистых почв составляет 43,61.

На основе полученных баллов почвам присваиваем класс бонитета, и даем качественную характеристику, там же записываем основные мероприятия по улучшению свойств этих почв.

Таблица 4.5. Бонитет почв

По результатам бонитировки, исследуемая дерново-мелко-подзолистая слабосмытая почва относится к VI классу бонитета, и по качеству характеризуется как средняя. Дерново-карбонатная слабосмытая почва относится так же, как дерново-мелко-подзолистая почва относится к VI классу бонитета и по качеству характеризуется как средняя.

- Курсовые работы на заказ