Пути сохранения и повышения плодородия черноземов

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 7Следующая ⇒

Важнейшая задача сельскохозяйственного производства на черноземных почвах – правильное использование их высокого потенциального плодородия, предохранение гумусового слоя от разрушения.

Черноземные почвы обладают высоким потенциальным плодородием, но их эффективное плодородие зависит от тепло- и влагообеспеченности, биологической активности. Черноземы лесостепи характеризуются лучшей влагообеспеченностью по сравнению со степными черноземами. Продуктивность их выше. Уровень эффективного плодородия степных черноземов снижается из-за ухудшения условий влагообеспеченности, снижения биологической активности, проявления периодических засух.

Для повышения эффективного плодородия черноземных почв очень важно накопление влаги и ее рациональное использование, особенно в подзонах распространения обыкновенных и южных черноземов. Поэтому рекомендуются следующие агротехнические мероприятия: ранняя глубокая зябь, прикатывание, осеннее бороздование и щелевание полей для поглощения талых вод и предотвращения эрозии (В. П. Ковриго и др., 2000).

Перспективным приемом повышения продуктивности черноземов является орошение. Но орошение должно быть строго регулируемым, сопровождаться тщательным контролем над изменением свойств черноземов (В. П. Панфилов, и другие, 1988).

Эффективное плодородие черноземов в пределах каждого подтипа определяется родовыми и видовыми признаками: степенью солонцеватости и карбонатности, мощностью гумусовых горизонтов и содержанием гумуса, механическим составом, степенью эродированности, свойствами и мощностью почвообразующих пород, а также уровнем окультуривания почв. Чем больше мощность гумусовых горизонтов и запасы гумуса, тем богаче черноземы общими запасами элементов питания, тем благоприятнее водный режим. Поэтому в черноземах наблюдается прямая корреляция между урожаем сельскохозяйственных культур и мощностью гумусового слоя, запасами гумуса. Чтобы стабилизировать и повысить содержание гумуса в черноземах, необходимо, прежде всего, остановить эрозию внедрением комплекса почвозащитных мероприятий

Таким образом, основные пути сохранения и повышения плодородия черноземов – рациональные приемы обработки (в том числе, внедрение минимальной обработки) почвы, накопления и правильного расходования влаги, внесение удобрений, улучшение структуры посевных площадей, введение высокоурожайных культур и сортов, борьба с эрозией (И. С. Кауричев, 1989).

Современные представления о солонцовом процессе. Классификация и приёмы освоения солонцов.

Солонцами называют почвы, содержащие в поглощенном состоянии большое количество обменного натрия, а иногда и магния в иллювиальном горизонте (В), Они имеют резкую дифференциацию профиля и характеризуются неблагоприятными агрономическими свойствами.

Солонцы, как и солончаки, относятся к категории засоленных почв, однако в отличие от солончаков содержат водорастворимые соли не в самом верхнем горизонте, а на некоторой глубине. В процессе развитии профиль солонца разделяется на ряд отчетливо выраженных горизонтоп: гумусово-элювиальный (надсолонцовый) А1 солонцовый (или иллювиальный) В1 подсолонцовый В2 и почвообразующия порода С .

Гумусово-элювиальный горизонт комковатой или пластинчатой структуры, слоеватый, пористый, обедненный илистой фракцией, а поэтому более легкого механического состава, чем ниже расположенный горизонт. Цвет этого горизонта различный: у солонцов пустынно-степной и сухостепной зон он светло-бурый, бурый или буровато-серый (каштановый), в солонцах степной и лесостепной зон — темно-серый, а иногда и черный. Мощность горизонта от 2—3 до 20—25 см.

Солонцовый горизонт более темной окраски — темно-бурый или бурый с коричневым оттенком, столбчатой структуры, реже призматической, ореховатой или глыбистой. Столбчатые отдельности легко распадаются на ореховатые, на гранях которых отмечается глянцевидная лакировка. Горизонт в сухом состоянии плотный, трещиноватый, во влажном — вязкий, бесструктурный, мажущийся. Мощность солонцового горизонта от 7—12 до 25 см и более.

Подсолонцовый горизонт более светлой окраски, призматической или ореховатой структуры, обычно содержит гипс и карбонаты. За ним выделяется горизонт максимального скопления легкорастворимых солей Сс.

Резкая дифференциация профиля по морфологическим признакам хорошо прослеживается микроморфологическими исследованиями. Верхние, надсолонцовые горизонты отличаются преобладанием органоглиннистой массы с более или менее равномерным распределением обломков первичных минералов. В иллювиальных горизонтах четко прослеживаются потеки гумуса и глинистого вещества по порам, местами наблюдаются натечные его формы. Подсолонцовые горизонты, обогащенные карбонатами, меньше содержат ориентированной глины. В них имеются микрокристаллические формы кальцита, часто отмечается и ожелезненость.

Высокая дисперсность иллювиальных горизонтов и связанные с ней неблагоприятные водно-физические свойства солонцов составляют одну из характерных особенностей солонцового процесса почвообразования. Под солонцовым, процессом понимается внедрение в поглощающий комплекс иона натрия и как следствие резкое повышение дисперсности органической и минеральной части, снижение устойчивости коллоидов по отношению к воде и возникновение щелочной реакции почвы.

По вопросу происхождения солонцов имеется несколько теорий. Общим для них является признание ведущей роли иона натрия в развитии неблагоприятных солонцовых свойств. Согласно коллоидно-химической теории К. К. Гедройца , солонцы образовались при рассолении солончаков, засоленных нейтральными солями натрия. В почвах, содержащих большое количество натриевых солей, создаются условия для насыщения поглощающего комплекса ионами натрия путем вытеснения из него других катионов. Почвенные частицы, насыщенные натрием, теряют агрегатное состояние вследствие высокой гидратации иона натрия. Коллоиды, обогащенные натрием, обладают способностью удерживать на своей поверхности воду, сильно набухают, приобретают устойчивость против коагуляции и значительную подвижность. При высоком содержании иона натрия резко возрастает также растворимость органических и минеральных соединений почвы в результате появления щелочной реакции. Эта реакция образуется вследствие гидролиза минералов и обменной реакции между натрием, находящемся в поглощающем комплексе, и кальцием углекислых солей почвенного раствора.

Подщелачивание раствора способствует дальнейшему диспергированию почвенных коллоидов. Они из-за большой подвижности выщелачиваются из верхнего горизонта и на некоторой глубине над действием солей электролитов из золеобразного состояния превращаются в гели, накапливаются, что и приводит к образованию иллювиального (солонцового) горизонта. Глинка, считал, что для образования этих почв попеременно необходимы процессы засоления почв натриевыми солями и их рассоления Последующими исследованиями было установлено, что солонцы при рассолении солончаков могут образовываться только в том случае, если в составе солей солончака отношение Na+: (Ca2++Mg2+) > 4. В природных условиях такое соотношение солей в почвенном растворе встречается очень редко.

Теория образования солонцов из солончаков, засоленных нейтральными солями, не может быть признана универсальной.

Биологическая теория развита В. Р. Вильямсом, который считал, что источником солей натрия служит степная и полупустынная растительность — полыни, солянки, и др. При минерализации растительных остатков образуется большое количество солей, в том числе и соды. Исследованиями последних лет доказано, что солонцовые почвы могут возникать, минуя солончаковую стадию. Такое образование солонцов возможно в том случае, когда источником натрия является сода. В этих условиях происходит внеконкурентное поглощение натрия из почвенного раствора. Поэтому даже при незначительной концентрации соды в растворе возможно насыщение натрием поглощающего комплекса. Механический и минералогический состав солонцов. Характерная особенность механического состава солонцов — резкая дифференциация по профилю илистой фракции. Гумусово-элювиальный горизонт отличается более легким механическим составом, иллювиальный обогащен илом и поэтому всегда тяжелее. Отчетливое перераспределение илистой фракции обусловлено пептизацией коллоидов. Наиболее резкая дифференциация наблюдается у осолоделых солонцов.

Преобладающими минералами илистой фракции являются минералы монтмориллонитово-гидрослюдистой группы с примесью аморфных веществ. Солонцовые горизонты содержат больше минералов монтмориллонитовой группы, чем верхние, для которые характерно относительное накопление кварца. Химический состав и физико-химические свойства солонцов. Валовой химический состав солонцов показывает заметное перераспределение ряда окислов по профилю. Верхние горизонты обеднены полутораокисями и относительво обогащены кремнеземом. Иллювиальные горизонты отличаются более высоким содержанием железа и алюминия. В карбонатных горизонтах больше кальция и магния. Содержание гумуса колеблется в широких пределах в зависимости от зоны, в которой солонцы формируются, и механического состава Солонцы черноземной зоны более гумусированы, чем каштановой. В составе гумусовых веществ в солонцовом горизонте фульвокислоты преобладают над гуминовыми кислотами. Содержание обменного натрия в горизонте Bi солонцов колеблется от 13— 15 до 60 % емкости поглощения, В солонцах содового типа засоления обменного натрия значительно больше, чем в хлоридно-сульфатных. В составе обменных оснований часто содержится много магния (35—45% емкости поглощения). Солонцы, имеющие соду, отличаются высокой щелочностью(рН 8—10).

Солонцы, засоленные нейтральными солями, имеют слабощелочную реакцию. Для солонцов характерно, как правило, невысокое содержание подвижных соединений фосфора. Солонцы отличаются плохими водно-физическими и физико-механическими свойствами. В сухом состоянии они плотного сложения, а во влажном сильно набухают, вязкие, липкие. Водопроницаемость низкая, количество влаги, недоступной растениям, высокое. Гипсование—наиболее радикальное средство повышения плодородия солонцов с содовым засолением, отличающихся высоким содержанием поглощенного натрия и щелочностью почвенного раствора. Гипсование позволяет резко улучшить водно-физические и химические свойства солонцов. В качестве мелиорирующих веществ используют не только гипс, но и другие кальциевые соли, например фосфогиис или хлористый кальций при условии хорошей промывки. Положительное влияние оказывают также сернокислое железо и различного рода гипсоносные породы.

Гипсование лугово-степных и степных солонцов степной зоны наиболее эффективно в условиях орошения. Так как гипсование — дорогостоящее мероприятие, для окультуривания солонцов предложены другие приемы, в частности использование карбонатов кальция или гипса самой почвы путем глубокой вспашки (самомелиорация солонцов). При этом достигается снижение плотности солонцового горизонта, улучшается водопроницаемость, увеличиваются запасы продуктивной влаги. Глубина мелиоративной вспашки и в целом система агромероприятий по окультуриванию солонцов должна быть дифференцированной в зависимости от мощности над солонцового горизонта, степени его задерненности и гумусированности, глубины залегания карбонатного, гипсового и солевого горизонтов, а также грунтовых вод. Различная глубина скопления карбонатов, гипса и другие показатели, относящиеся к солонцам одного и того же подтипа, отражают провинциальные особенности их развития и обусловлены спецификой гидротермических условий, а также неодинаковым характером почвообразующих и подстилающих пород В систему агромелиоративных мероприятий по коренному улучшению плодородия солонцов, кроме глубокой обработки, входят внесение органических и минеральных удобрений, а также травосеяние на фоне орошения.

Органические удобрения активизируют микробиологическую деятельность и улучшают физические свойства солонцов, обогащают их элементами питания. Наиболее положительное влияние оказывает совместное внесение органических удобрений (навоза) с минеральными. Из минеральных удобрений в первую очередь применяют азотные и фосфорные. Неблагоприятные свойства солонцов можно улучшить внесением искусственных структурообразоватслей. В системе мероприятий по окультуриванию солонцов большое значение имеет влагонакопление для ускорения процессов рассолонцевания и рассоления солонцов. При небольшом распространении мелких и средних солонцов среди черноземных почв улучшить их можно землеванием. Для этого на солонцовые пятна наносят плодородную почву слоем 2 — 3 см и так повторяют несколько раз.

Классификация

Солонцы формируются в разных зонах, а в пределах одной зоны в разных геоморфологических и гидрологических условиях, поэтому классификация солонцов сложна.

По характеру увлажнения солонцы делят на три типа: автоморфные (грунтовые воды залегают глубже 6 м и не влияют на почвообразование); полугидроморфные (грунтовые воды на глубине 3–6 м, капиллярная кайма в нижней части профиля); гидроморфные (грунтовые воды не глубже 3 м, встречаются устойчивые признаки оглеения).

Разделение на подтипы проводится по зональным условиям почвообразования. Деление на роды основано на учете типа, степени засоления, глубины залегания солей, карбонатов и гипса. Перечисленные признаки играют решающую роль при выборе мероприятий для повышения плодородия солонцов.

Естественное плодородие солонцов во многом определяется мощностью над солонцового горизонта А₁, а также содержанием обменного натрия в горизонте В₁(степенью солонцеватости) и структурой этого горизонта. По этим признакам солонцы делят на виды (табл. 1) а их разновидности определяются гранулометрическим составом горизонта А₁.

Классификация солонцов

Подтип	Род	Вид
Черноземные (грунтовые воды глубже 6 м) Лугово-черноземные (грунтовые воды на глубине 3–6 м) Черноземно-луговые (грунтовые воды на глубине 1–3 м, оглеение в гор. С или в гор. В) Лугово-болотные (грунтовые воды не глубже 1 м, оглеение в гор. А₁)	По глубине скопления легкорастворимых солей: солончаковатые (0–30 см); высокосолончаковатые (30–50 см); среднесолончаковатые (50–80 см); глубокосолончаковатые (80–150 см); глубокозасоленные (глубже 150 см) По типу засоления По степени засоления	По мощности А₁: корковые (до 5 см), мелкие (5–10 см), средние (11–18 см), глубокие (более 18 см) По структуре В₁: столбчатые ореховатые глыбистые По содержанию обменного Nа в гор.В₁, % от ЕКО: остаточные (< 10) малонатриевые (10–20)

Подтип	Род	Вид
	По глубине залегания карбонатов и гипса: высококарбонатные (СаСО₃ в слое 0–40 см); высокогипсовые (СаSО₄ в слое 0–40 см) По осолодению: осолоделые, если выделяется гор. А₂	средненатриевые (20–40) многонатриевые (> 40)

Согласно субстантивно-генетической классификации почв 2004 г. солонцы относятся к стволу постлитогенных почв и отделу щелочно-глинисто-дифференцированных почв. В классификации центральной таксономической единицей традиционно остается тип почв и сохраняется таксономический ряд выделов ниже типа. Наряду с природными типами почв в классификации выделяются агропочвы, сформированные при агрогенных преобразованиях. Представлены следующие типы солонцов:

ТИПЫ ПРИРОДНЫХ ПОЧВ

Солонцы темные

Солонцы светлые

Солонцы гидрометаморфические темные

Солонцы гидрометаморфические светлые

ТИПЫ АГРОПОЧВ

Агросолонцы темные

Агросолонцы светлые

Агросолонцы гидрометаморфические темные

Агросолонцы гидрометаморфические светлые

Роды солонцов определяют по высоте залегания карбонатов и гипса, типу засоления. Виды солонцов – по мощности надсолонцового горизонта (корковые до 5, мелкие 5–10, средние 10–20, глубокие более 20 см); глубине залегания солевого горизонта и степени засоления; содержанию обменного Na в горизонте BSN, процентам от емкости катионного обмена (слабонатриевые до 10, малонатриевые 10–25, средненатриевые 25–40, многонатриевые более 40).

Агросолонцы диагностируют по наличию агрогенно-преобразованного горизонта, под которым залегает ненарушенный или частично срезанный с поверхности солонцовый горизонт. Формируется агрогумусовый горизонт PU, в котором присутствуют мелкие фрагменты солонцового горизонта. В «Классификации и диагностике почв СССР» им примерно соответствуют солонцы освоенные и слабоосвоенные.

В типах агросолонцоввыделяют подтипы: типичные; агрогетерогенные (по наличию в агрогоризонте фрагментов солонцового горизонта и сохранению его нижней части в естественном состоянии); агропереуплотненные (с компактной глыбистой структурой без внутриагрегатных пор агрогоризонта при плотности выше 1,4 г/см³). В типах агросолонцов светлых и темных выделяют подтипы гидрометаморфизованные.

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 4269; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!