СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Условия почвообразования
1. Климат
2. Рельеф
3. Почвообразующие породы
4. Растительность
1. Черноземы типичные
1. Морфологическое описание
2. Гранулометрический состав
3. Органическое вещество
4. Физико-химические свойства
5. Агрохимическая характеристика
2. Черноземы выщелоченные
1. Морфологическое описание
2. Гранулометрический состав
3. Органическое вещество
4. Физико-химические свойства
3.5 Агрохимическая характеристика
3. Черноземы обыкновенные
1. Морфологическое описание
2. Гранулометрический состав
3. Органическое вещество
4. Физико-химические свойства
5. Агрохимическая характеристика
Заключение
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Почва является сложнейшей биокосной системой, образовавшейся в результате тесного взаимодействия природных факторов во времени. Оставаясь основным и незаменимым средством сельскохозяйственного производств, почв в тоже время выступает и как один из основных компонентов биогеоценоза, а следовательно, и биосферы в целом. В результате сельскохозяйственного использования в почве происходят глубокие, а порой необратимые процессы, переводящие почвенную среду в иное качественное состояние. Находясь в неразрывном единстве с другими компонентами экосистемы, антропогенно преобразованная почва меняет свои связи и соотношения с ними. Важно и к необходимо знать, в каком направлении вдут современные эволюционные процессы в почвах.
Почвенным эталоном («царем» почв по Докучаеву), наиболее ярко и полно
отражающим факторы почвообразования и свойства почв является чернозем. Эти
почвы, занимая около 9% площади в предела СНГ, составляют основу пахотного
фонда (60%) и производства товарного зерна (80%), а также других видов
сельскохозяйственной продукции. Черноземы, несмотря на их природное
совершенство, неизбежно эволюционируют под воздействием естественных и,
особенно антропогенных факторов. Естественная эволюция почв неразрывно
связана с эволюцией ландшафта т.е. с изменением экологических условий, в
равновесии с которым почва находится на определенном этапе педогенеза.
Изменение факторов природной среды неизбежно приводит к изменению тех или
иных свойств почвенного тела.
КЛИМАТ
Географическое положение Среднерусского Черноземья между 50 и 54° с.ш. обеспечивает получение значительной суммы солнечной радиации, равной 99 000 калорий на 1см2 горизонтальной поверхности (г. Воронеж). Существенное влияние на состояние местного баланса тепла и влаги оказывает атмосферная циркуляция, которая активно участвует в сезонном перераспределении тепла и влаги. В течение теплого времени года доминирует режим солнечной антициклональной сухой погоды. Он формируется в массах континентально- умеренного воздуха. Такой воздух господствует в течение всего года.
Воздушные морские массы атлантического происхождения и арктический
воздух с северо-запада и севера приходят на территорию Среднерусского
Черноземья в измененном виде. Летом сюда надвигаются воздушные массы
континентально-тропического происхождения из Казахстана и Средней Азии.
Значительное протяжение Среднерусского Черноземья с запада на восток
обусловливает некоторую разницу в повторяемости воздушных масс в западной и
восточной половинах территории. На западе воздушные морские массы
наблюдаются в 1,5—2 раза чаще, чем на востоке (особенно зимой, что вызывает
оттепели). Поэтому климатические контрасты между востоком и западом зимой
очень заметны.
Зимой температура меняется с юго-запада на северо-восток. В январе в
Курской области средняя температура составляет -7°С, в Тамбовской области
(самой холодной из-за накопления холодных масс воздуха в Окско-Донской
низменной равнине) равна —10...—12°С.
Летом температура в основном изменяется с севера на юг. В июле на
севере она составляет 18—19°С, к югу повышается до 20—22°С. Район
Среднерусской возвышенности имеет несколько пониженные температуры по
сравнению с Окско-Донской низменностью. На восточном склоне Средне-русской
возвышенности температуры заметно выше, чем на западном. Особенно сильное
влияние на температуру воздуха оказывает средняя меридиональная полоса
возвышенности с максимальными абсолютными отметками. Под воздействием этой
полосы изотермы опускаются к югу. Острова пониженных температур летом
отмечаются в районе лесных массивов - Ленинского, Хреновского, Шиповского и
Анинского.
Атмосферные осадки. Количество осадков убывает в направлении с
северо-запада на восток и юго-восток от 650 до 450мм в год. Годовая сумма
осадков 500—550мм отмечается на большей части Среднерусской возвышенности,
в западной и центральной частях Окско-Донской низменности. Около 450—500мм
выпадает на востоке и юго-востоке территории. Только в долине р. Хопра и
его притоков годовое количество осадков меньше 450мм и местами достигает
400мм. Пятнистость в распределении осадков по территории связана с
неровностями рельефа и наличием Среднерусской, Калачской, Приволжской
возвышенностей. Величина испаряемости с открытой водной поверхности
увеличивается в юго-восточном направлении от 600мм на северо-западе
территории до 800мм на юго-востоке. Отношение годовой суммы осадков к
величине испаряемости изменяется от близкой к нейтральной на северо-западе
до мало благоприятной на юго-востоке.
Влагообеспеченность. Осадки и температурный режим периода активной
вегетации создают условия влагообеспеченности сельскохозяйственных культур,
которые оцениваются гидротермическим коэффициентом (ГТК).
ГТК территории Белгородской и Воронежской областей изменяется от 0,9 до 1,1
и они относятся к незначительно засушливой зоне. Более полно
Влагообеспеченность с/х культур характеризуют данные о запасах продуктивной
влаги в почве. Они выражаются в мм водного слоя.
Изменение климатических условий на территории Среднерусского Черноземья
лежит в основе широтной зональности почв. Выделенным климатическим зонам и
подзонам соответствуют определенные почвенные подзоны. Подзоне северного
лесостепья соответствуют, серые лесные почвы, черноземы оподзоленные и
выщелоченные, подзоне южного лесостепья - серые лесостепные почвы и
черноземы типичные (показатель увлажнения около 1,0); подзоне
крупно дерновинных ковыльных степей с показателем увлажнения близким 0,9-
0,7- черноземы обыкновенные и подзоне мелко дерновинных ковыльных степей с
показателем увлажнения меньше 0,7 — южные черноземы. /1/
РЕЛЬЕФ
В тесной зависимости от геологического строения и геологической истории находится рельеф местности, который на территории Воронежской области крайне неоднороден.
Правобережье Дона, расположенное на восточных отрогах Средне-Русской
возвышенности (а также на Калачской возвышенности) представляет собой
приподнятую, сильно изрезанную реками, балками и оврагами возвышенность.
Левобережная часть области, занимающая пространства в пределах Окско-
Донской низменности к востоку от рек Дон и Воронеж и к северу от Калачской
возвышенности, представляет низменную плоскую слабо эродированную равнину,
разделяющую Средне-Русскую и Приволжскую возвышенности. Наивысшая
абсолютная высота местности наблюдается в окрестностях г. Нижнедевицка, где
она достигает 260 м над уровнем моря. Наиболее низкая абсолютная высота
местности наблюдается на крайнем юго-востоке, где р. Дон пересекает границу
Воронежской и Ростовской областей.
Низменная плоская слабо расчлененная равнина расположена в среднем
на высоте 150 м над уровнем моря с отклонениями в сторону минимума до 80 м
(г. Лиски) и в сторону максимума до 175—190 м (на водоразделе р. Битюг и
Токай).
Склоны речных долин имеют ясно выраженные террасы. Обычно выделяют четыре надпойменные террасы: первая возвышается над меженным уровнем реки на 8-12 м, вторая - на 15—25 м, третья - на 30-40 м и четвертая - на 50-60 м. Наибольшее развитие имеют первая и вторая террасы, третья встречается реже, а четвертая еще реже.
Поверхность террас представляет собою равнинные участки,
прорезанные неглубокими, но часто широкими ложбинами и балками. Речные
долины имеют ясно выраженную асимметрию склонов. У большинства рек правый
берег высокий, крутой, левый — пологий и низкий. Поверхность водоразделов в
пределах области имеет общие черты и вместе с тем существенные различия.
Различают следующие три части водораздельной поверхности:
1) центральный водораздел;
2) приводораздельный склон;
3) придолинный склон.
На территории Воронежской области имеются все типы рельефа. Такое сложное
разнообразие рельефа не могло не сказаться на почвообразовании,
географическом и топографическом распространении почв.
Прямое участие рельефа в почвообразовании заключается в ряде
геологических процессов (делювиальных, пролювиальных, аллювиальных и
элювиальных), сопровождающихся распределением почвенной массы и наносов на
поверхности земли. В этих процессах активную роль играют склоны различной
крутизны, формы и экспозиции, высота местности и др. На территории
Воронежской области влияние склонов на почвообразование наблюдается всюду.
Однако это влияние склонов в зависимости от их крутизны, формы и экспозиции
неодинаково.
Влияние склонов на почвообразование будет расти с увеличением их крутизны. Поэтому почвенный покров склонов будет отличаться от водораздельных плато тем больше, чем больше их крутизна. На слабопологих склонах эрозионные процессы протекают слабо, и процесс почвообразования проходит примерно в таких, же условиях, как и на плато. На покатых же и крутых склонах эрозионные процессы совершаются бурно, и в данном случае склоны тормозят развитие нормального для данной местности почвенного, покрова. В пределах Воронежской области повсюду можно встретить зависимость почвенного покрова от крутизны склонов. В большинстве случаев между крутизной склонов и мощностью почв существует такая связь: чем круче склон, тем меньше мощность гумусового горизонта и содержание в нем гумуса.
На почвообразование оказывает влияние также форма склонов. В природе встречаются склоны с одинаковым уклоном на всем его протяжении, склоны выпуклые, т. е. такие, у которых крутизна в верхней части незначительная, а с понижением возрастает, склоны вогнутые, у которых крутизна сначала большая, а затем книзу уменьшается. В зависимости от формы склона формируются различные почвы, и создается пестрота почвенного покрова
Таким образом, рельеф (макрорельеф, мезорельеф, микрорельеф)
Воронежской области весьма сложный и разнообразный. Он оказывает сильное
влияние на почвообразование как прямое (непосредственное), так и косвенное
— через климат, растительность, материнские породы. Хотя Воронежская
область расположена в пределах подзон типичных и обыкновенных черноземов,
почвенный покров ее представлен множеством других почв, заметно отличных от
указанных зональных черноземов. Из этого следует, что при детальном
изучении почв фактор рельефа должен непременно учитываться и отражаться на
почвенных картах./2/
ПОЧВООБРАЗУЮЩИЕ ПОРОДЫ
В пределах черноземных областей России почвы сформировались на разных по генезису и свойствам материнских породах, обладающих пестрым литологическим и гранулометрическим составом. Девонские, каменноугольные, меловые и юрские отложения в качестве почвообразующих пород встречаются чрезвычайно редко.
Несколько чаще в степной и лесостепной частях рассматриваемого
региона в качестве почвообразующих пород выступают неогеновые глины. Для
них характерны зеленовато-оливковый цвет, значительная карбонатность,
призмовидная структура. Во влажном состоянии они становятся липкими,
вязкими. Неогеновые глины содержат 60—80% физической глины и 45—55% ила.
Плотные глины неогена при близком залегании к поверхности создают
геохимические барьеры на пути нисходящих потоков растворов, аккумулируют
соли способствуют образованию солонцеватых почв, солонцов, солодей.
В южной половине региона на склонах нередко в качестве почвообразующих пород выступают продукты разрушения писчего мела. На глубине 70—100см мелкозернистый элювий переходит в грубый рухляк мела и глубже подстилается плотным писчим мелом. Элювий мела неоднороден по механическому составу и физико-химическим свойствам. Содержание физической глины в нем колеблется от 40-65%, крупной пыли - от 30-45%. Реакция среды щелочная (рН 7,8—8,4), карбонатность очень высокая (60-70СаСОз). Эти породы бедны элементами питания, обладают плохими физическими и водно-физическими свойствами. На них образовались черноземы остаточно-карбонатные имеющие заметное распространение в Белгородской и Воронежской областях.
Древнеаллювиальные отложения в качестве почвообразующих пород выступают местами на террасах рек. Они отличаются неоднородным составом и свойствами. Легкие по гранулометрическому составу породы имеют следующие показатели: содержание SiO2 – 90-95%, полуторных окислов 1,5—6%; реакция среды колеблется от кислой до слабощелочной. Наряду с ними встречаются суглинистые и глинистые древнеаллювиальные почвообразующие породы со значительным содержанием глинистых частиц и поглощенных оснований, на которых формируются черноземно-луговые почвы высокого естественного плодородия.
По днищам балок распространены аллювиально-делювиальные отложения, сложенные материалом, смытым со склонов, а также вынесенным из оврагов временными водотоками.
Лессы залегают на юго-западном склоне Среднерусской
возвышенности до линии Дмитриев – Льгов - Гайворон. По гранулометрическому
составу они относятся к классу крупно пылеватых средних суглинков с резким
преобладанием фракции 0,05-0,01 мм, на долю которой приходится более
половины всей массы породы. Иловатая фракция занимает второе место
(20—28%). Физические свойства лессов хорошие. Плотность сложения составляет
1,29—1,31 г/см3, удельная масса 2,67-2,70, общая порозность превышает 50%.
Лессы содержат 80% SiO2, 13% R2Оз, 1,5% окислов кальция и магния и 4%
окислов калия и натрия в пересчете на прокаленную бескарбонатную навеску.
Лессы карбонатны (содержат 10—12% СаСОз), имеют слабощелочную реакцию (рН 7,6—8,2). Почвенный поглощающий комплекс их насыщен кальцием и магнием, сумма которых колеблется от 15 до 20 мг- экв/100г.
Лессовидные тяжелые суглинки. В центральной и южной частях
Среднерусской возвышенности, не покрывавшихся днепровским ледником,
почвообразующими породами служат лессовидные суглинки элювиально-
делювиального происхождения. Мощность их колеблется от 2—5м на водоразделах
до 10-15м на склонах речных долин и балок. Они имеют буровато-желтый,
палево-желтый и палевый цвета, комковато-призмовидную структуру, пористы,
карбонатны с выделением СаСОз в виде плесени, псевдомицелия, белоглазки,
журавчиков, дутиков. Физические свойства лессовидных суглинков
характеризуются следующими показателями: объемная масса составляет
1,35—1,53г/см3, удельная масса 2,68—2,76, общая порозность 42—52%.
Покровные лессовидные глины. На территориях покрывавшихся
днепровским ледником, почвы сформировались преимущественно на покровных
лессовидных глинах, подстилаемых мореной днепровского оледенения, мощностью
1—10м. Мощность покровных лессовидных глин колеблется от 3 до 15м. В
северной части рассматриваемого региона они отличаются вертикальной
неоднородностью и в пределах верхней 2—3-метровой толщи этих пород
отмечаются прослои и линзы песков, тонкая горизонтально слоистость. На
остальной территории покровные глины имеют однородный гранулометрический
состав до глубины 4-6м.
Покровные глины имеют желто-бурый с палевым или коричневатым оттенком цвет,
комковато-призматическую структуру, сравнительно плотное тонкопористое
сложение./1/
РАСТИТЕЛЬНОСТЬ
Растительность, как известно, является ведущим фактором почвообразования. Поэтому характеристика растительного покрова как фактора почвообразования и как фактора географического распространения почв в пределах Воронежской области представляет особый научный интерес. Дело в том, что на территории Воронежской области проходит граница между лесостепной и степной зонами. В прошлом эта граница изменялась, что откладывало известный отпечаток на ход почвообразования и эволюцию почв.
Соотношение площадей, занятых степями и широколиственными лесами, изменялось в сторону уменьшения лесов и увеличения степей. Благодаря этому граница между степью и лесостепью передвигалась к северу. Лесные массивы постепенно вытеснялись степью, остепнялись
В настоящее время Воронежская область по растительному покрову, определяющему направление почвообразовательного процесса, делится на две неравные части: лесостепную и степную. Северная часть области, занятая лесостепью, охватывает очень большие пространства, благодаря чему она неоднородна как по флористическому составу, так и по соотношению отдельных растительных формаций. Лесостепная зона в пределах Воронежской области делится на подзону типичной лесостепи и подзону южной лесостепи. Степная зона в пределах Воронежской области делится на подзоны северной и южной степи. В подзоне типичной лесостепи лесные массивы в настоящее время занимают частично водораздельные плато, склоны водоразделов, балки, речные долины. Растительность и флора лесных массивов (дубовых) представлены следующими видами растений.
Первый ярус их состоит из дуба с примесью ясеня, второй – из липы, клена остролистного и ильма. Часто можно видеть березняки и осинники, которые возникли здесь как временные леса после вырубки дубов. Подлесок состоит из орешника, черемухи, лесной жимолости и других кустарников. В травяном покрове преобладает или сныть, или медуница./2/
ЧЕРНОЗЕМЫ ТИПИЧНЫЕ
МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ
Типичные (мощные) черноземы имеют широкое распространение в северной,
лесостепной, части Воронежской области. Они занимаю площадь, равную
примерно половине территории всей области. В этой части области типичные
черноземы являются зональными и преобладающими почвами. На почвенной карте
они выделяются в самостоятельную подзону, вытянутую с запада на восток.
Неодинаковые природные условия (климат, растительность, рельеф, материнские
породы), определяемые большими пространствами подзоны типичных черноземов,
отложили известный отпечаток и напочвенный покров.
В пределах своей подзоны и в отельных ее районах типичные черноземы не
имеют сплошного распространения. Они занимают наиболее выровненные места
(водораздельные плато, слабо выраженные склоны водоразделов),
характеризующиеся тяжелым механическим составов материнских пород и
травянистой растительностью. Среди господствующих здесь типичных черноземов
пятнами залегают почвы других типов. Обычно отклонение условий и сочетаний
факторов почвообразования от зональных вызывает развитие интразональных
типов и подтипов почв. Так, на материнских породах легкого механического
состава развиваются почвы более северных широт (серые лесные, дерново-
подзолистые). На материнских породах тяжелого механического состава, сильно
обогащенных карбонатами кальция и магния, а также солями натрия,
формируются почвы более южных широт (перегнойно-карбонатные, солонцовые).
(Адерихин)
Профиль чернозема типичного мощного характерен, он малогумусный, тяжелосуглинистый.
Апах 0-25 см. Темно-серый, пылевато-порошисто-комковатый,
тяжелосуглинистый, рыхлый, много мелких корней. Переход постепенный.
А 25-51 см. Темно-серый, мелкокомковато-зернистый, тяжелосуглинистый, слабо
уплотнен, тонкопористый. Переход постепенный.
АВ 51-100 см. Темно-серый с бурым оттенком, комковато-крупнозернитый, слабо уплотнен, пористый, встречаются отдельные кротовины. Вскипает от соляной кислоты с 83см. Переход постепенный.
Вк 100— 145 см. Грязно-бурый с карбонатной плесенью,
много кротовин, комковатый, тяжелосуглинистый, уплотнен пористый. Переход заметный.
Ск 145—220 см. и глубже. Желто-палевый лессовидный, тяжелый суглинок,
комковато-призматический с обильным псевдомицельем карбонатов и единичными
темными кротовинами,
Строение чернозема типичного среднемощного среднегумусного легкоглинистого
рассмотрим на примере разреза заложенного на территории Воронежской
области, на поле люцерны.
Апах 0—26 см. Темно-серый, равномерно окрашенный, крупнокомковатый, глинистый, уплотненный, много мелких корней. Переход заметный.
А 26—39 см. Темно-серый, зернистый легкоглинистый, слабо уплотнен, единичные кротовины. Переход постепенный.
АВ 39—72 см. Темно-серый с буроватым оттенком, комковато-зернистый, легкоглинистый, уплотнен, пористый, кротовины. Вскипание от соляной кислоты с 61см. Переход постепенный.
Вк 72—143 см. Грязно-бурый, пятнистый, неравномерно окрашенный, комковатый, легкоглинистый, уплотненный, много кротовин, псевдомицелий и плесень карбонатов кальция. Переход заметный.
Ск 143-230 см. Желто-бурая с палевым оттенком легкая глина, карбонатная, комковато-призматическая, единичные кротовины./1/
ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ
Гранулометрический состав черноземов типичных на лесах отличается своеобразием, заключающемся в преобладании крупнопылеватой фракции, на долю которой приходится более половины всей почвенной массы. В то же время в них практически отсутствует фракция размером 1-0,25 мм. В соответствии с классификацией Н. А. Качинского(1958) эти черноземы относятся к среднесуглинистым иловато-крупнопылеватым. Фракции механических элементов распределены по вертикальному профилю равномерно. Среди них на долю крупной пыли приходится 54-57%, ила - 20-24%.
На Окско-Донской низменной равнине отмечается существенное различие
гранулометрического состава черноземов типичных Левобережного придолинно-
террасового района, занимающего террасированные левобережья Дона и Воронежа
шириной от 20 до 35км, и всей остальной ее территории. На террасах Дона
между Воронежем и Павловском встречаются небольшие массивы черноземов
типичных среднесуглинистых Они характеризуются средним содержанием
физической глины от 35 до 40%, ила – 20-25, пыли – 12-18, ней пыли - 16 -
22 и песка (1-0,05мм) – 35-45%. Содержание их в верхней метровой толще
почвы мало меняется генетическим горизонтам, но с глубины около 1-1,5м
обычно отмечается облегчение гранулометрического состава. На окраинах
водораздельных пространств, примыкающих террасам, распространены черноземы
тяжелосуглинистые илловато-крупнопылеватые со средним содержанием
физической глины 50-57%, ила 27-34, пыли – 24-29, крупной пыли 25-30 и
песка 18-22%.
На остальной территории Окско-Донской низменности равнинны, доминируют
черноземы типичные легкоглинистые. Содержание физической глины колеблется в
пределах 61-69% в верхней полутораметровой толще этих почв и слабо
увеличивается до 64—74% в горизонтах В и С. Такая же закономерность
отметается и в отношении содержания иловатой фракции: в гумусовом горизонте
А оно равно 30—39%, а глубже достигает 35—47%. Преобладающими фракциями
являются в гумусовом горизонте иловатая и крупнопылеватая, а в остальных
горизонтах - иловатая и пылеватая./1/
Обычно на выровненных водоразделах почвенно-грунтовая толща
отличается большой однородностью гранулометрического состава до глубины
4—5м, где лессовидные отложения сменяются мореными отложениями днепровской
эпохи оледенения. Они играют роль водоупора и способствуют образованию
верховодки в надморенной толще. Заметной неоднородностью отличается
почвенно-грунтовая толща в местах, где черноземы сформировались на
лессовидных породах, надморенными озерно-ледниковыми отложениями. В этом
случае 5-метровая толща наносов имеет двух- или трехчленное сложение./3/
В целом черноземы типичные на преобладающей территории Среднерусского
Черноземья близки по гранулометрическому составу, что обусловлено
формированием их на одинаковых по генезису почвообразующих породах. В связи
с этим они мало различаются на протяжении подзоны по минералогическому и
валовому химическому составу.
Табл.1 ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ТИПИЧНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ /4/
| |Содержание фракций, % (размер частиц, мм) |
|Глубина, | |
|см | |
| |1-0,2|0,25-0|0,05-0|0,01-0|0,005-0| | |
| |5 |,05 |,01 |,005 |,001 |