В агрофизической литературе разработаны оценочные критерии и оптимальные параметры структурного состояния почв, т. е. такое сочетание количественных и качественных его показателей, при котором могут быть максимально использованы все жизненно важные для растения факторы и полностью реализованы потенциальные возможности выращиваемых культур. Установлено, что для сельскохозяйственных культур оптимальными являются агрегаты размером 0,25мм. Их оптимальное количество в черноземах тяжелосуглинистых должно быть не менее 75%, в глинистых - 85-90%, в том числе водопрочных — более 40%. Чернозем выщелоченные содержат в среднем 69-79% воздушно-сухих и 57-68% водопрочных агрегатов. Следовательно, современное структурное состояние черноземов выщелоченных  оценивается как удовлетворительное. Однако среди них увеличиваются площади почв с неудовлетворительным структурным состоянием.

Черноземы выщелоченные тяжелосуглинистые и легкоглинистые характеризуются благоприятными физическими свойствами, которые заметно изменяются при разном сельскохозяйственном использовании почв./2/

ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО

Гумус черноземов выщелоченных мощных легкоглинистый (61-64% физической глины) и тяжелосуглинистых (53-54%) в горизонте А и АВ характеризуется высоким содержанием гуминовых кислот (ГК) с колебани­ями в пределах 39-45% к Собщ и широким отноше­нием ГК/ФК, равным 2,0-2,7. В осталь­ной части профиля отмечается уменьшение со­держания ГК, увеличение количества гумина и сужение ГК/ФК до 1,4-1,6. В соответствие с пока­зателями гумусного состояния по [4] эти черноземы относятся к почвам с высоким содержанием (7%) и запасами гумуса (155-160 в слое О-20 см и 570-640 т/га в метровой толще) гуматного типа с очень высокой степенью гумификации органического вещества.

Среднесуглинистые (36-38% физической глины) и легкосуглинистые (25-29%) черноземы по групповому составу гумуса несколько отличаются от глинистых и тяжелосуглинистых: в них нарастает содержание фульвокислот (ФК) до 20-28% против 17-19% в глинистых и уменьшается отношение ГК/ФК до 1,5-1,9. Они относятся к почвам со средним содержанием (4,4-4,9%) и запасам гумуса (110-120 в слое О-20 см и от 312 до 438т/га в слое 0-100 см) фульватно-гуматного типа с высокой и очень высокой степенью гумификации органического вещества в гумусовом профиле и средней за его пределами.

Черноземы, выщелоченные супесчаные с содержанием физической глины 9-11 и 12-15% существенно отличаются от глинистых и суглинистых по ряду показателей группового состава гумуса, прежде всего, увеличением суммы ФК в 1,3-1,8 раза и уменьшением отношения ГК/ФК до 1,4-1,1 в гумусовом профиле и до 0,8-0,5 за его пределами. Они относятся к почвам с низким со­держанием (2,2-3,9%) и запасами (41-96 в слое 0-20 см и 174-234 т/га в слое 0-100 см) гумуса фульватно-гуматного типа и высокой степенью гумификации органического вещества (31-38% Сгк от Собщ).

Из приведенных данных следует, что степень гумификации органического вещества в чернозе­мах выщелоченных тяжелого и легкого гранулометрического состава находится на близком уровне.

Однако при последовательном снижении физической глины от 61- 64 до 11-15% в групповом составе гумуса отмечается увеличение доли фульвокислот от 17-19 до 27-43% и уменьшение доли гумуса с 38-50 до 31-43%.

Таким образом, групповой состав гумуса, связанный с биохимической активностью почв, свидетельствует о наличии некоторых специфических особенностей гумификации в черноземах разного гранулометрического состава. Более определенно эта специфика выявляется при анализе фракционного состава гумуса, который является функцией солевого и минералогического составов, щелочности и кислотности и других условий взаимодействия органических соединений с минеральной частью почвы /8/. Поскольку гранулометрический состав почв и пород тесно связан с минералогическим составом, то он в значительной мере определяет фракционный состав гумуса и условия его закрепления в черноземах. Это подтверждается соотношением фракций гумусовых веществ и фракционным составом групп ГК и ФК.

Содержание первой фракции гумусовых кислот, свободных и связанных с подвижными R2O3, в горизонтах А и АВ находится на низком уровне, но оно последовательно увеличивается в ряду черноземов выщелоченных от легкоглинистых до легкосуглинистых с 5-9 до 10-14% от общего углерода и скачкообразно возрастает в супесчаных почвах до (20-29%). Наибольшее содержание (39-49%) этой фракции в супесчаных почвах отмечается в слое 70-100 см, содержащем 8-9% физической глины. Доля участия подвижных гумусовых кислот к их сумме нарастает в гумусовом профиле черноземов выщелоченных от 9-11. в легкоглинистых до 11-18, в тяжелосуглинистых, 17-28 в средне- и легкосуглинистых и до 32-58% в супесчаных

В отношении гумусовых кислот, связанных предположительно с кальцием, наблюдается менее выраженная обратная зависимость: количество их уменьшается с нарастанием песчанистости почвообразующей породы от 38-49 в легкоглинистых и тяжелосуглинистых до 34—38 в средне и легкосуглинистых и 25-34% от Собщ в супесчаных разновидностях. Относительное содержание второй фракции гумусовых кислот меняется в этом ряду соответственно от 70-83 до 59-60 и 39-55% от суммы гумусовых кислот.

Гумусовые кислоты третьей фракции, устойчиво связанные с R3O3 и глинистыми минералами, содержатся в небольших количествах (от 5-6 в легкоглинистых до 10-12% в супесчаных черноземах).

В черноземах выщелоченных разного гранулометрического состава первая фракция гумусовых кислот характеризуется значительным пре­обладанием ФК над ГК. Лишь в пахотном горизонте отношения ГК 1/ФК 1 близки к единице и повышаются до 1,3 в супесчаных почвах при внесении кальцийсодержащих мелиорантов. В остальной части почвенного профиля это отношение уменьшается до 0,6-0,2. Во второй фракции преобладают гумусовые кислоты с отношением ГК 2/ФК 2 от 0,8-1,5 в горизонте А супесчаных черноземов до 2-2,1 в легкосуглинистых, 2,4-3,1 среднесуглинистых, 3-3,4 тяжелосуглинистых, 3,3-3,8 легкоглинистых, а в горизонте АВ – от 0,9-1,7 в супесчаных до 2-2,8 в суглинистых и глинистых. Отношения ГК 3/ФК 3 находятся в пределах 1,2-2,6 и  1,3-1,6 в горизонтах А и АВ глинистых и суглинистых черноземах и 1,4-2,2 и 1,5-2,0 в супесчаных.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Физико-химические свойства почв, связанные с почвенным поглощающим комплексом, как известно, играют весьма важную роль в их развитии и плодородии.

Изучение и характеристика указанных свойств дает возможность также рационализировать агротехнические приемы и использование почв в сельском хозяйстве.

Наиболее высокие показатели физико-химических свойств почв относятся к вариантам выщелоченных черноземов глинистого и тяжелосуглинистого механического состава, а наиболее низкие показатели наблюдаются у легких по механическому составу выщелоченных черноземов. Варьирование физико-химических свойств хорошо согласуется также с гумусом почвы. Как правило, чем больше гумуса в почве, тем больше поглощенных катионов, выше их сумма и емкость поглощения.

     Вниз по профилю почвы, поглощенные катионы, их сумма, емкость поглощения и гидролитическая кислотность изменяются в сторону уменьшения. Изменение поглощенных  катионов происходит медленно, а гидролитической кислотности очень быстро при переходе от пахотного к подпахотному горизонту.

Обращает на себя внимание очень высокая гидролитическая кислотность в пахотном слое выщелоченных черноземов, достигающая у тяжелосуглинистых вариантов 6,7 мг-экв на 100 г почвы. Объяснить такое явление можно исключительно выпаханностью почв благодаря длительному неправильному использованию их в сельском хозяйстве без применения удобрений /1/.

АГРОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Рост применения удобрений в сельском хозяйстве обязывает колхозы и совхозы использовать их наиболее рационально и с максимальной эффективностью. Для этого при внесении удобрений необходимо знать, как взаимодействуют она с почвой и растениями, как быстро происходит процесс растворения и поглощения почвой, в какие формы при этом удобрения превращаются, и какова скорость этого процесса, легко затем усваиваются растениями и передвигаются ли они по профилю при выпадении осадков. Указанный круг вопросов изучался в течение ряда лет на выщелоченных черноземах Воронежской и Орловской областей в отношении фосфорсодержащих и сера содержащих удобрений.

Внесенные в почву растворимые минеральные удобрения, прежде всего, растворяются, а затем уже взаимодействуй с солями почвенного раствора, с твердой фазой почв, микроорганизмами и корнями растений. Взаимодействие с солями раствора влечет за собою в большинстве случаев образование трудно растворимых соединений, происходит так называемое химическое поглощение. Взаимодействие с твердой фазой почв, с почвенным поглощающим комплексом сопровождается физико-химическим поглощением и переводом их в адсорбированное состояние. Взаимодействие же растворимых удобрений с микроорганизмами и корнями растений вызывает биологическое поглощение и перевод в органическую форму.

Во всех указанных случаях происходит прочная фиксация удобрений, благодаря которой они закрепляются в почве,  предохраняются от выщелачивания в нижние горизонты и служат резервным фондом для питания растений в период их вегетации /2/.

ЧЕРНОЗЕМЫ ОБЫКНОВЕННЫЕ

МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

В пределах Воронежской области обыкновенные черноземы получили широкое распространение. Они занимают примерно 0,5 всей площади. Обыкновенные черноземы обособлены в виде самостоятельной подзоны, которая широкой полосой тянется с юго-запада на северо-восток. Подзона обыкновенных черноземов на территории Воронежской области расположена примерно южнее линии Борисоглебск - Новохоперск - Елань-Колено - Абрамовка - Таловая – Лосево - Лиски - Острогожск.

Почвенный покров данной подзоны является неоднородным, в силу чего она делится 4 природных района. Помимо преобладающих обыкновенных черноземов здесь встречаются интразонально в виде больших и малых пятен выщелоченные, типичные, южные, карбонатные, солонцеватые, оподзоленные черноземы, лугово-черноземные почвы, луговые, болотно-луговые, серые лесные, дерново-подзолистые, солонцовые, осолоделые, аллювиальные, эродированные, песчаные и другие почвы /2/.

На террасах рек встречаются черноземы малогумусные среднемощные суглинистые. Профиль такого чернозема характеризуется 151, заложенным на территории колхоза «Заря»  Петропавловского района Воронежской области (верхняя терраса Дона). Пашня. Вскипание с 63см. Карбонатные выделения в виде плесени - с 72см, в виде белоглазки - с 115см.

Апах 0-25см. Темно-серый, комковато-пылеватый, среднесуглинистый, иловато-песчаный, рыхлый. Переход заметный.

А 25-35см. Темно-серый, комковато-зернистый, среднесуглинистый, иловато-песчаный, слабо уплотнен, тонкопористый, единичные кротовины. Переход постепенный.

АВ 35-64см. Темно-серый с коричневато-бурым оттенком,

зернисто-комковатый, среднесуглинистый, иловато-песчаный, уплотнен. Переход заметный.

ВСа 64-137см. Желто-бурый, комковатый, среднесуглинистый, иловато-песчаный, уплотнен, много кротовин, белоглазка /1/.

ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ

В пределах подзоны абсолютно доминируют черноземы обыкновенные легкоглинистые и тяжелосуглинистые, на долю которых приходится свыше 99% занимаемой ими площади. Легкоглинистые почвы содержат в среднем 64-70% физической глины, 34-43% ила, 26-32% пыл, 22-29% крупной пыли и 4-8% песка. Преобладающими фракциями являются иловатая и пылеватая. Черноземы обыкновенные тяжелосуглинистые на водораздельных пространствах по содержанию основных гранулометрических фракций приближаются к легкоглинистым. Среднее содержание физической глины в них находится в пределах 52-58% Преобладающей фракцией также является иловатая (28-33%), но второе место занимает не пылеватая, а крупнопылеватая, хотя содержание этих фракций в нижней части профиля выравнивается. Характерным для тяжелосуглинистых почв является увеличение содержания песчаных фракций (до 15-23%)

Среднесуглинистые и легкосуглинистые почвы встречаются террасах рек. В среднесуглинистых черноземах преобладает песчаная фракция (36-47%), на втором месте  находится иловатая (22—26%), а сумма всех пылеватых фракций составляет 31—39%. Для  легкосуглинисты почв характерно дальнейшее увеличение содержания песчаных фракций, на долю которых приходится 2/3 почвенной массы. Иловатая фракция остается в числе преобладающих, но содержание составляет всего лишь 16-18%.

Наконец, по левобережью Хопра встречаются черноземы обыкновенные супесчаные, развитые на современных аллювиальных отложениях, иногда на флювиогляциальных песках. В  среднем они содержат 80-82% песчаных фракций, 10% ила и 8-10% пыли /9/.

В целом почвенный профиль черноземов обыкновенных. Характеризуется относительно однородным гранулометрическим составом с равномерным распределением гранулометрических фракций по генетическим горизонтам. Колебания в количестве большинства из фракций на различной глубине профиля обычно не выходят за пределы 3-7%. Однако, пахотный горизонт в некоторых случаях содержит на 5-7% ила меньше, чем остальные горизонты, что связано с выпаханностью и выдуванием ветром тонких частиц из него. В других случаях колебания в содержании основных гранулометрических фракций обусловлены неоднородностью почвообразующих пород и утяжелением их состава с глубиной /1/.

ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО

Гумус черноземов обыкновенных легкоглинистых и тяжелосуглинистых характеризуется очень высокой степенью гумификации органического вещества в горизонте А (41-46), высокой – в горизонте АВ (35-41% от Собщ) и относится к гуматному в гумусовом профиле и фульватно-гуматному в горизонте ВСа. В составе  гуминовых кислот фракция ГК 1 играет незначительную роль (4-7% от суммы ГК). Второ­степенное значение имеет фракция ГК 3 (15-20%), а доминирует фракция ГК 2 (74—80%) В группе фульвокислот первое место, но при меньшем содер­жании, чем в гуминовых кислотах, занимает фрак­ция ФК 2 (36-66%), а второе и третье места делят  фракции 1а + 1 (18-3б) и ФК 3 (14-35%).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5