Мощность почв и корнеобитаемой толщи
Влагообеспеченность растений зависит от объема почвенной массы. Корневым системам растений необходим определенный экологический простор для водопотребления, питания, стабильного расположения.
Все это обеспечивает определенная мощность корнеобитаемой толщи, которая может далеко простираться за объемы собственно почвы, как, например, на черноземах, или сосредотачивается только в отдельном верхнем плодородном горизонте А, что характерно для солонцов и других почв с экологически неблагоприятными свойствами в нижних генетических горизонтах (оглеение, засоление, слитость и т. д.).Общие представления о мощности корнеобитаемой толщи. В почвоведении и экологии растений оперируют вполне определенными экологическими понятиями: мощность почвы и ее генетических горизонтов, мощность корнеобитаемой толщи и др., подразумевая под этим толщину массы почвы и прилегающих к ней слоев коры выветривания. Обычно рассматривают:
• мощность почвы как цельного природного образования, включающая всю совокупность генетических горизонтов до почвообразующей породы. Многообразие географической среды определяет очень широкое варьирование мощности почв. Безусловно, учитывается мощность отдельных генетических горизонтов;
• мощность гумусового горизонта, величина которого, как правило, отражает развитие дернового процесса, жизнедеятельности травянистой растительности. Гумусовый горизонт отражает эффективное и потенциальное плодородие почв. По мощности этого горизонта прежде всего выделяются черноземы, а среди них - сверхмощные черноземы Предкавказья. Подчеркнем первостепенную значимость в плодородии почвы в целом;
• мощность экологически оптимальной корнеобитаемой толщи конкретно для каждой почвы и каждого растения. В экологическом почвоведении учитывается пластичность корневой системы растений. Они могут приспосабливаться к различной мощности в зависимости от условий обитания.
В садах на бурых и серых лесных почвах корни яблони, например, вполне удовлетворяются мощностью обитания 80-100 см. На черноземах для деревьев дефицитом становится влага и в богарных условиях в ее поис-ках деревья имеют мощную широко разветвленную корневую
систему, простирающуюся до глубины 2,5-3,0 м;
• мощность рухляковой толщи учитывается при формировании почв на плотных каменистых или тяжелоглинистых породах, в которых развитие корневых систем невозможно. К таким плотным породам относятся граниты, известняки, мергели, песчаники, галечники, орштейновые горизонты почв, древние глины с плотностью более 1,6-1,7 и т. д.
Близость к поверхности твердых пород оказывает разный негативный эффект. В условиях недостаточного увлажнения (коэффициент увлажнения менее 0,8) главное отрицательное действие выражается в дефиците влаги в период вегетации при сокращении объема корнеобитаемой толщи. Во влажных условиях отрицательно сказывается переувлажненность профиля, если нет естественного оттока избыточных вод. Естественное дренирование может происходить за счет внутрипочвенного стока воды на склонах и вертикальной фильтрации в проницаемых породах. Известняки, мергели, галечники относятся к породам водопроницаемым. В связи с этим мощность корнеобитаемой рухляковой толщи оценивается с учетом климатических, рельефных и петрографических характеристик.
Глубина проникновения корней в толщу почвы и почвообразующей породы обычно больше мощности экологически необходимого корнеобитания. Общее правило: чем суше условия вегетации, тем глубже распространяются корни и их отдельные представители в далекую от поверхности массу почвообразующей породы. Несомненно, здесь проявляется также биогеоцено- тический эффект накопления в верхних горизонтах элементов минерального питания растений, извлекаемых из глубоких слоев материнской породы.
Важное условие плодородия - корнеобитаемая толща на всю ее мощность в своем многообразии географического распространения и экологической целесообразности должна быть оптимальна для растений.
Одна из экологических закономерностей агроценозов и фитоценозов: корневые системы растений беззащитны перед ядовитым воздействием окружающей среды. Вещества, встречающиеся в корнеобитаемом слое, будь то почвенные горизонты или слои материнской породы, беспрепятственно проникают в организм растений и вызывают соответствующие физиологические нарушения после критического количественного их накопления.Эффект ядовитости свойственен всякой выше предела концентрации легкорастворимых солей (засоление почвы), солонцевато- сти, щелочности и кислотности, загрязнению соединениями тяжелых металлов, химикатов (пестициды, промышленные отходы и т. д.). Все то, что не было обычным для эволюции растений в экологическом плане, можно считать ядовитым, так как поглощается корнями растений несмотря на пагубные последствия. Корневые системы не обладают барьерными или отторгающими свойствами.
Особенно наглядно принцип беззащитности растений и неразборчивости корневых систем в поглощении всякого рода ненужных веществ иллюстрирует рост яблони и других плодовых культур на почвах, содержащих избыточные концентрации легкорастворимых солей или имеющих высокую щелочность в глубоких слоях корнеобитаемой толщи. Это относится к некоторым черноземам Предкавказья, у которых негативные свойства наблюдаются с глубины 200-250 см. Яблони на сильнорослых подвоях хорошо растут и плодоносят до 10-15 лет когда растения используют для жизнеобеспечения верхнюю толщу почвы с благоприятными свойствами. Беспрепятственное проникновение корней в ядовитую толщу вызывает преждевременное угнетение, затем гибель деревьев. Корни плодовых, глубоко развиваясь в поисках влаги, попадают в среду, которая и вызывает отравление растения. Истощение дерева начинается с корня, а истощение корня - это потеря ее гармонии с окружающей почвенно-грунтовой средой.
Почвенный профиль и экологическая значимость генетических
горизонтов. Почвенный покров Земли, или ее педосфера, представляет особую оболочку, образованную конкретными почвами различной толщины, мощности.
Главные составляющие почв - генетические горизонты, отличающиеся своеобразным строением, свойствами и экологическими функциями.Общий вид почвы со всеми почвенными горизонтами называется строением почвы. Это результат генезиса почвы, постепенного развития ее из материнской породы, которая дифференцируется на горизонты в процессе почвообразования. Совокупность генетических горизонтов образует генетический профиль почвы.
Почвенный профиль - определенная вертикальная последовательность генетических горизонтов почвы. Почвенный профиль, а также сочетания генетических горизонтов специфичны для каждого этапа почвообразования в условиях конкретной физико-географической обстановки. Генетическая и экологическая сущность почв определяется результативностью процессов почвообразования (табл. 5.1).
Таблица 5.1
Генетическая и экологическая результативность почвообразовательных процессов
| Процессы почвообразования | Главный генетический итог почвообразования | Специфика генетических горизонтов | Экологическая значимость | Наиболее распространенные почвы |
| Минерализация | Разложение органических остатков и гумусовых веществ до простых солей, СО2 и Н2О | Не образуются | Освобождение биосферы от органических веществ биологического происхождения. Непосредственное поступление в почвенные растворы биофильных элементов | Процесс типичен для всех почв |
| Гумификация | Образование перегнойноаккумулятивных горизонтов и гумусовых растворов, активно воздействующих на минеральную часть почв | А, А,, А,А2, АВ | При гуматной гумификации - накопление элементов плодородия в почвенной массе, при фульват- ной - поддержание кислой среды и элювиирование биофильных элементов | Глобальный процесс. Характерен для всех почв |
| Торфообразование | Накопление слаборазложившегося органического вещества над минеральной частью почвы при постоянном заболачивании | Т, Ат | Консервация органических веществ растительного происхождения | Торфяно-болотные почвы и торфяники, торфяно-глеево- подзолистые и тундровоглеевые почвы |
| Первичное почвообразование | Маломощные рухляковые почвы на обнаженных породах | А + С(Д) | Возникновение плодородия в геологической породе | Ранкеры, ареносоли, регосоли, пелосоли, рендзины |
168
| Процессы почвообразования | Главный генетический итог почвообразования | Специфика генетических горизонтов | Экологическая значимость | Наиболее распространенные почвы |
| Дерновый процесс | Разрыхление и оструктуривание профиля под возделыванием корневых систем травянистой растительности при участии гумификации | АД, АВ | Главнейший процесс, обеспечивающий агрономическое плодородие почв. Условие существования травянистых биогеоценозов | Черноземы, каштановые, луговые, дерновые и другие почвы с травянистой растительностью |
| Оглинивание | Увеличение глинистости почвенной массы за счет преобразования первичных минералов | Bt, ABt | Накопление в биосфере вторичных глинистых минералов,основа возникновения глин и суглинков | Коричневые и серо-каштановые почвы,черноземы и каштановые почвы южно-европейской фации и др. |
| Слитогенез | Формирование слитости почв и кор выветривания с монтмориллонитовым минералогическим составом | В | Деградация водно-физических свойств, обесструктуривание почвы, развитие условий, неблагоприятных для растений с многолетними корневыми системами | Вертисоли, слитые черноземы,серые лесостепные почвы и др. |
| Глеевый процесс | Господство анаэробиозиса и водорастворимых закисных форм железа и других соединений, проявляющиеся в сизых и серо-сизых тонах | G, Ад, Вд, Сд | Возникновение среды, непригодной для аэробных условий обитания организмов | Болотные и лугово-болотные почвы, подзолисто-глеевые, тундровые и др. |
170
| Процессы почвообразования | Главный генетический итог почвообразования | Специфика генетических горизонтов | Экологическая значимость | Наиболее распространенные почвы |
| Аллитизация | Накопление в почве и коре выветривания вторичных минералов окислов железа и алюминия, а также каолинита; вынос SiO2и всех остальных соединений | Специфические горизонты отсутствуют | Обеднение почвы биофильными элементами, ее псевдоопесчанивание. Биогеоценотические функции почвы как резервы элементов питания резко сокращаются, особенно во влажных условиях тропиков | Красные и желтые почвы тропиков, красноземы и желтоземы субтропиков и др. |
| Латеритизация (латеритообразова- ние) | Образование железисто- алюминиево-силикатных кор, панцирей,конкреций в профиле почв (пизолитовые и альвеолярные латериты) | В лат | Резкое снижение плодородия за счет каменистости почы, уменьшения ее активного объема | Латеритные почвы разных типов во влажных условиях субтропиков и тропиков |
| Выщелачивание простых солей | Вынос за пределы почвы и коры выветривания или миграция в нижние горизонты почвы карбонатов и легкорастворимых солей | При промывном водном режиме специфические горизонты отсутствуют, при периодически промывном Ск, при непромывном - Ск + Cs | Необходимое условие миграции химических элементов в биосфере, удаление из почв избыточных концентраций легко растворимых солей и карбонатов | В разной степени выражены у всех почв при всех типах водного режима |
| Процессы почвообразования | Главный генетический итог почвообразования | Специфика генетических горизонтов | Экологическая значимость | Наиболее распространенные почвы |
| Солончаковый процесс | Повышение концентрации легкорастворимых солей в верхних горизонтах почвы, появление прожилок солей, их выцветов на структурных агрегатах, солевой корки на поверхности почвы | As | Солончаковая деградация почв, резкое ухудшение условий жизнеобитания большинства организмов | Солончаки и засоленные почвы |
| Мергеленакопление | Накопление СаСОЗ за счет испарения вод насыщенных Са(НСО3) Мд (НСО3)2 | - | Возникновение карбонатных мергелистых горизонтов. Ограничение плодородия и жизнеобитания | Болотные почвы сезонновлажных жарких условий |
| Солонцовый процесс | Внедрение в ППК иона Na+. Приобретение свойств солонцеватости гидрофильность диспергация коллоидов, щелочная реакция среды, элювиально-иллювиальная дифференциация профиля почвы | АА2' BNa | Ухудшение условий обитания организмов, снижение плодородия | Солонцы, солонцеватые почвы |
| Процессы почвообразования | Главный генетический итог почвообразования | Специфика генетических горизонтов | Экологическая значимость | Наиболее распространенные почвы |
| Осолодение | Щелочной гидролиз минеральной массы почвы, элювиально-иллювиальная дифференциация профиля почвы | а2, ВІ | Опесчанивание поверхностных горизонтов, ухудшение физических свойств, периодическое переувлажнение | Солоди, солонцы,осолодения и солонцеватые почвы |
| Оподзоливание | Кислотный гидролиз минеральной массы под воздействием фульвокислот и неспецифических органических соединений | А|А2, А2, Bi | Снижение агрономического плодородия, кислая реакция среды, оптимизации для хвойных лесных биогеоценозов | Подзолистые почвы, дерново- подзолистые почвы и другие оподзоленные почвы |
| Лессиваж | Вынос ила из верхней части профиля без его разрушения; накопление ила в нижней части профиля; образование кутан, элювиально-иллювиальная дифференциация профиля | А,А2 + Bit | Оптимизация условий для широколиственных лесных биогеоценозов | Бурые и серые лесные, палево-подзолистые и другие почвы |
| Псевдоглеевый процесс | Накопление в почве закисных и окисных соединений железа и марганца, проявляющееся в пестрой, ржаво-бурой и сизой пятнистости при перемежающихся восстановительноокислительных условиях | Ад, Вд, В | Временная переувлажненность среды обитания | Псевдоглеи, псевдоподзолы, луговые почвы и др. |
Мощность профиля почвы и ее гумусового горизонта, как главного объекта концентрации элементов плодородия, варьирует в широких пределах (табл. 5.2).
Таблица 5.2
Мощность почв и их гумусовых горизонтов
| Почвы | Генетические профили | Мощность, см | |
| профиль почвы | гумусовый горизонт | ||
| Черноземы типичные южно-европейской фации | А+АВ+В+СК | 400-500 | 100-150 |
| Черноземы типичные восточно-европейской фации | А+АВ+В+СК | 250-300 | 80-120 |
| Каштановые | А+АВ+В+СК | 150-250 | 45 |
| Бурые полупустынные | A+B+BK+CS | 120 | 25 |
| Дерново-подзолистые | a1+a2+b, | 80 | 15 |
| Подзолистые | A1+A2+Bi | 80 | 2 |
| Бурые лесные | A+ABt+Bt | 80-100 | 30-40 |
| Солонцы | A+BNA+CS | 150 | 3-30 |
| Красноземы и желтоземы субтропиков | A+Bit | 150-200 | 20 |
| Красные и желтые аллитные почвы тропических гелей | A1+A1A2+Bi+Bt | Более 500 | 5-10 |
| Литосоли | АД | 10-20 | 10-20 |
| Пустынный загар | - | 0,1 | 0,1 |
Особенности строения генетического профиля почв определяются системой почвенных горизонтов (слоев), возникновение которых закономерно обусловлено экологическими условиями формирования ландшафтов. Генетические горизонты выделяются по сумме признаков и свойств, возникших в результате совместного действия процессов почвообразования. Названия горизонтов отражают их генетическую процессную сущность, а их свойства представляют генетические признаки почв, являющиеся главной основой диагностики в сочетании с условиями и факторами географического распространения. Различные генетические горизонты контрастно значимы по своей экологической сущности (табл. 5.3).
Экологическая конкретность мощности почв для разных растений. Для каждого растения существует определенная оптимальная толща почвы и материнской породы, которая удовлетворяет требованиям наивысшей биологической продуктивности растений. Эта толща всегда превышает объем почвы, в котором распространяется масса корней.
Диагностика и экологическая значимость генетических горизонтов почв
| Индексы | Название горизонта и его диагностические признаки | Экологическая значимость | |
| Эколого генетическая классификация | Субстантивно- генетическая классификация | ||
| Ао | О | Подстилка. Чаще всего образуется в лесных сообществах (лесная подстилка). Может образовываться под травянистой, особенно влажно-луговой, растительностью (степной войлок). Мощность менее 10 см. Содержание органических веществ более 35 %. Органические и животные остатки сохраняют частично свое строение. Объем подстилки в лесах составляет: субтропические леса - менее одного годичного, суббореальные с бурыми лесными почвами - 1-2,5, бореальные таежные леса или горные хвойные - более 3 (3-5). В северной тайге около 20 | Лесная подстилка - максимальное сосредоточение биологически разнообразных процессов. Важнейшее звено круговорота веществ древесных биоценозов. Здесь концентрируется минерализация и гумификация растительных остатков, обеспечивая стабильность минерального питания растений и гумусово-минеральных превращений массы почвенных горизонтов. Как правило, среда кислая и слабокислая, а характер микробиологических превращений - грибной. Гумификация происходит по типу образования фульватного гумуса (хвойные биоценозы) и гуматно-фульватного гумуса (биоценозы широколиственного леса) |
| Т | Т | Торфяной. В субстантивно-генетической классификации горизонт может быть сухоторфяным (TJ) и торфяно-минеральным (TR). Представлен оторфованными органическими остатками различного ботанического происхождения. ТО - олиготрофные сфагновые, ТЕ - эутрофные разнорастительные горизонты | Обилие органического вещества (более 35 % от массы горизонта), кислая реакция среды, анаэробные условия. Торфяные слои - консерванты тел животных и человека, катастрофически попавших в торфяную массу. Олиготрофный торф верховых болот не имеет земледельческой ценности. Торф низинных болот (эутрофный) может быть объектом сельскохозяйственного использования. Величайшая влагоемкость торфа (около 1000 %) - экологическая основа благоденствия окружающих болота ландшафтов, включая полноводность рек |
| АТ | Н | Перегнойный. Темный почти черный, мажущейся консистенции с содержанием органических веществ 20-25 %. Растительные остатки свое исходное строение утратили. Характерен для гидроморфных почв | Сопутствует гидроморфному почвообразованию с травянистой растительностью |
| Индексы | Название горизонта и его диагностические признаки | Экологическая значимость | |
| Эколого генетическая классификация | Субстантивно- генетическая классификация | ||
| Aq^ | АТ | Грубогумусовый. Гетерогенный по составу: растительные и животные остатки различной степени разложения и минеральные компоненты почвы. Общее количество органического вещества менее 35 % | Как правило, переходный горизонт от лесной подстилки непосредственно к гумусовому горизонту. Биологически наиболее активный горизонт лесных почв. Реакция среды от кислой до нейтральной, функционально близок к горизонту Ап |
| А | AY, AU | Гумусовый. Часто ранее назывался гумусовоаккумулятивным горизонтом. Субстантивногенетическая классификация впервые гумусовый горизонт разделяет на два генетически самостоятельных: AY - светлогумусовый с содержанием фульватного или гуматно-фульватного гумуса до 4-6 %, AU - темногумусовый с содержанием гуматного или фульватно-гуматного гумуса более 4 % | Наиболее полное проявление типично для дернового процесса почвообразования в биоценозах с травянистой растительностью. Обязательно преобладание гуминовых веществ с большой количественной вариацией в разных почвах. Интегральный показатель плодородия в агроценозах |
| Ад | AD | Дерновый гумусовый. Насыщен живыми корнями травянистой растительности. Типичен для почв под травянистыми фитоценозами, в которых преобладает злаковый травостой. Максимальное проявление в целинных черноземах и луговых почвах. Типично интенсивно зернистое или ореховато-зернистое структурообразование | Характерно максимальное сосредоточение функций дернового процесса почвообразования: биологическая активность, гумусообразование, формирование высоко агрегированного сложения и др. |
| Алах | PY, PU, РВ | Пахотный. Верхняя часть профиля любых почв, преобразованная земледельческой обработкой, с мощностью максимальной глубины вспашки. В субстантивно-генетической классификации наличие в профиле агрогенно-преобразованного горизонта послужило основой выделения самостоятельных типов и подтипов почв | Пахотный горизонт является производным одного или нескольких верхних горизонтов естественных почв. Отличается утратой структуры первоначальных почв. Имеет общую закономерную тенденцию: несмотря на генетическое разнообразие природных почв, происходит уравнивание агропроизводственных агрономических характеристик до экологического оптимума для сельскохозяйственных растений, возделываемых в конкретном регионе |
176
| Индексы | Название горизонта и его диагностические признаки | Экологическая значимость | |
| Эколого генетическая классификация | Субстантивно- генетическая классификация | ||
| а1(а1а2) | AEI | Гумусово-элювиальный. Осветленный горизонт. В результате элювиирования обеднен илом и полуторными оксидами в сравнении с нижележащим. Содержит гумуса около 2 %, отношение Сгк: Сфк чаще менее 1 | Сочетает признаки элювиирования и гумусонакопления при участии травянистой растительности в лесных биоценозах. Наиболее плодородный горизонт в лесных почвах |
| а2 | EL | Элювиальный. Четко осветленный, ясно кремнеземистый, похожий на подзолистый. Почвенная масса плитчатой, слоеватой, чешуйчатой, листовой структуры или бесструктурна. Отличается резким обеднением илом и полуторными оксидами | Встречается в условиях широколиственных лесов со слабокислой реакцией среды почвенных растворов лесной подстилки. Лессивирование - основная причина формирования. Типична биологическая бедность, низкий уровень плодородия |
| а2 | Е | Подзолистый. Разновидность элювиального горизонта. Характерно обеднение всех гранулометрических фракций полуторными оксидами по сравнению с нижележащими горизонтами и материнской породой. Впервые выделен как самостоятельный элювиальный горизонт в субстантивно-генетической классификации почв | Результат кислотного гидролиза минералов под воздействием фульвокислот лесной подстилки. Обогащен SiO2, легкого гранулометрического состава, очень кислая реакция среды, дефицит зольных элементов и органического вещества |
| АВ | Гумусовый переходный. По гумусовому содержанию является количественно менее выраженным продолжением горизонта А. Может совмещаться с текстурным, метаморфическим и иллювиальными горизонтами (ABt, АВ,) | Ослабление проявления свойств дернового процесса. Уровень эффективного плодородия от горизонта А составляет 40-60 %. Это касается также всех биологических характеристик. Однако горизонты А+АВ представляют неразрывное эколого-генетическое единство всего гумусового профиля в его разносторонним биогеоценотическом функционировании | |
| Индексы | Название горизонта и его диагностические признаки | Экологическая значимость | |
| Эколого генетическая классификация | Субстантивно- генетическая классификация | ||
| АВ | ВМК | Каштановый метаморфический. Рыжевато- коричневый со специфической хорошо оформленной структурой призмовидно-ореховатой формы. Залегает под гумусовым горизонтом и содержит гумуса около 1,5-2,0 %. В экологогенетической классификации выделялся как гумусовый переходный. Впервые показан как типодиагностический горизонт в субстантивногенетической классификации | Каштановый горизонт является частью гумусового с пониженным количеством гуминовых кислот своеобразных бурых фракций. Состав гумуса гуматно- фульватный, структура крупно-комковатая. Важнейший компонент гумусового профиля в экологическом функционировании биоценозов сухой степи |
| В, | BI | Иллювиальный (иллювиально-глинистый). Бурый или коричнево-бурый с ореховато-призмовидной структурой. Отмечен накоплением илистой фракции за счет лессивирования из вышележащего элювиального горизонта. Характерны глинистогумусовые кутаны по граням структурных отдельностей | Типично незначительное содержание гумуса, слабокислая реакция среды, грубая структура. Однако водные и физические характеристики стабильны за счет повышенного содержания свободных окислов железа. Оптимальная среда обитания корней лесных биоценозов обеспечивается поступлением растворов из лесной подстилки и грубогумусового горизонта |
| в, | Метаморфический, текстурный. Бурый или коричнево-бурый горизонт, располагающийся ниже гумусового и часто совпадающий с ним. Признаки иллювиирования не отмечаются. Характерно метаморфическое оглинивание, выражающееся в накоплении ила in situ. По мере увеличения глинистости материнской породы дифференциация в содержании ила между подпочвой и горизонтом ослабевает. Горизонт типичен для бурых лесных суббореальных и субтропических почв | Отмечается утяжеление гранулометрического состава при отсутствии элювиально-иллювиальной дифференциации минеральной части почвы. Активный участник выполнения экологических функций в лесном биогеоценозе | |
178
| Индексы | Название горизонта и его диагностические признаки | Экологическая значимость | |
| Эколого генетическая классификация | Субстантивно- генетическая классификация | ||
| BhFe | BHF | Иллювиально-гумусово-железистый (альфегумусовый). Характеризуется наличием ясно выраженных гумусовых и оксидножелезистых пленок на поверхности минеральных зерен и агрегатов почвы. Обогащен несиликатными формами оксидов железа | Компонент экологического единства всего профиля почвы без особого выделения каких-либо функций |
| BFe | F | Рудяковый. Обильны (более 50 %) скопления конкреций, сцементированных в глыбы и плиты. Идентифицируется как латерит | Конкреции обуславливают резкое снижение плодородия почвенной массы, выполняя роль каменистого балласта. Резко сокращаются экологические способности почвы как среды обитания многолетних растений |
| вса | ВСА | Аккумулятивно-карбонатный. Содержит максимальное в профиле почвы количество карбонатов за счет иллювиально-десуктивной аккумуляции. Помимо карбонатной пропитки почвенной массы встречаются новообразования СаСО3 в виде прожилок (псевдомицелий), мучнистых скоплений (белоглазки) и каменисто- сцементированных конкреций (журавчики) | Обилие СаСО3 (до 12-14 %). Обычно встречается в степных и сухостепных почвах до 12-14%. Активно используется корнями растений и почвообитающими животными |
| р DCsSa | Иллювиальный горизонт гипса (BCs) и легкорастворимых солей (В3а). Является нижней частью профиля почв с непромывным водным режимом.Типичны новообразования гипса в виде друз кристаллов и пропитка почвенной массы легкорастворимыми солями. Часты их мелкокристаллические выцветы | Абиотичен как среда обитания для корней растений и животных и тем сильнее, чем больше насыщенность хлоридами. Является причиной гибели многолетних насаждений при их культивировании на почвах с горизонтам В ~ cs sa | |
| Индексы | Название горизонта и его диагностические признаки | Экологическая значимость | |
| Эколого генетическая классификация | Субстантивно- генетическая классификация | ||
| BNa | BSN | Солонцовый. Характеризуется типичными свойствами солонцеватости, главные из которых- иллювиированное накопление коллоидов, их пептизационная способность и щелочная реакция среды | Пересыщен обменным Na. Абиотичен для корней растений и животного мира из-за высокой щелочности и крайне неблагоприятных физических характеристик: вязкий, пластичный, сплошной во влажном состоянии и крупно-столбчато-призмовидно-глыбистый в сухом. В горизонте иллювиирован гель коллоидной плазмы почвы |
| Всл | V | Слитой. Вязкий и пластичный во влажном состоянии, очень плотный (плотность 1,7-1,9 г/см3), глыбистый в сухом. Почти черного цвета при слабой гумусированности. Всегда глинистый | Совмещен с гумусовым дерновым горизонтом, но резко отличается по физическим характеристикам. Глинистый, вязкий, пластичный сильно набухающий с высокой степенью усадки, сплошной во влажном состоянии и крупно-глыбистый, глубоко-трещиноватый в сухом. Корни могут проникать в почвенную массу только во влажном состоянии. При высыхании почвы происходит разрыв корневых систем. Крайне неблагоприятен для многолетних растений |
| G | G | Глеевый. Признаки оглеения проявляются на площади более 80 % вертикального среза. Тона окраски: сизые, голубоватые, зеленоватые с ржавыми и охристыми пятнами. Пересыщен влагой | Переувлажненная бескислородная среда с интенсивным развитием анаэробиозиса при наличии воднорастворимой органики. Для корней растений недоступен |
180
| Индексы | Название горизонта и его диагностические признаки | Экологическая значимость | |
| Эколого генетическая классификация | Субстантивно- генетическая классификация | ||
| Q | Криптоглеевый (скрытоглеевый). В субстантивногенетической классификации выделяется как вариант глеевого горизонта, что совершенно справедливо. Характерны оливковые, грязносерые или стальные тона, хотя четкие цветовые сизо-зеленые глеевые тона отсутствуют. Содержит карбонаты, возможен гипс и легкорастворимые соли. Реакция среды нейтральная и слабощелочная | Изменчивость окислительно-восстановительного потенциала при меняющемся контрастном увлажнении | |
| В (ВС) | Переходный. Горизонт переходный от собственно почвы к материнской породе | Совмещение свойств горизонтов перехода к почвообразующей породе | |
| С | Почвообразующая порода. Рыхлая порода, не затронутая или слабо затронутая почвообразованием | Разнообразные экологические характеристики | |
| D | Подстилающая порода. Выделяется в том случае, когда почвенные горизонты образовались на одной породе, а ниже расположена другая. Или массивнокристаллическая почвообразующая порода | Наиболее оптимальны для растений лессовидные породы и речной аллювий | |
В табл. 5.4 приведены величины мощности рухляковой толщи, обеспечивающие наивысший урожай растений. Они показывают не максимальную глубину проникновения корневых систем, а необходимый оптимум для роста и развития растений при оптимуме увлажнения. Отдельные корни данных растений могут использовать факторы плодородия более глубоких горизонтов, но их вклад в создание урожая незначителен.
Таблица 5.4
Мощность рухляковой толщи, обеспечивающей наивысший урожай растений, см
| Растения | Мощность | Растения | Мощность |
| Пшеница | 140 | Чай | 50 |
| Рожь | 120 | Клюква | 30 |
| Овес | 90 | Фасоль | 50 |
| Люцерна | 240 | Мандарин | 50 |
| Лук | 65 | Огурец | 60 |
| Дыня | 100 | Томат | 100 |
| Тыква | 140 | Земляника | 55 |
| Кабачки | 95 | Сладкий перец | 40 |
| Патиссоны | 95 | Смородина | 65 |
| Арбуз | 130 | Малина | 110 |
| Гречиха | 80 | Лавр | 80 |
| Грецкий орех | 170 | Виноград | 200 |
| Яблоня | 250 | Слива | 150 |
| Сахарная свекла | 200 | Конопля | 100 |
| Кукуруза | 150 | Просо | 120 |
| Картофель | 70 | Подсолнечник | 170 |
Особенно важное значение приобретает оценка мощности рыхлой корнеобитаемой толщи при закладке многолетних насаждений (табл. 5.5). При оценке возможности использования почв под плодовые насаждения учитываются климатические условия. К засушливым территориям отнесены южные черноземы и каштановые почвы. Умеренно-влажные условия объединяют все остальные подтипы черноземов и коричневые почвы, а влажные - почвы лесного ряда (серые, бурые, желтоземы). Рекомендации учитывают также рельефное положение почв и характер подстилающих пород.
Таблица 5.5
Возможности использования под плодовые насаждения почв различной мощности (по неговелову)
| Мощность почв и грунтов, см | Климатические условия | ||
| засушливые | умеренно-влажные | влажные | |
| Равнины и пологие склоны менее 7° с почвами, которые сформировались на водонепроницаемых породах | |||
| 0-60 | Не пригодны к использованию | ||
| 60-100 | Возможны посадки абрикоса и вишни | Слива при условии сброса избыточных вод | Слива при условии устройства дренажа |
| 100-150 | Возможны посадки абрикоса и вишни | Все плодовые, кроме зимних семечковых сортов | - |
| 150-200 | Возможны посадки абрикоса и вишни | Все породы косточковых и зимние сорта семечковых с ограничением объема крон | - |
| Склоны более 7° па любых породах, равнина и пологие склоны менее 7° с проницаемыми для воды породами | |||
| 0-20 | Не пригодны к использованию | ||
| 20-40 | Можно использовать под абрикос, черешню, сливу | Без орошения - абрикос и вишня, при орошении - все косточковые | Все плодовые насаждения |
| 40-60 | Можно использовать под абрикос и при орошении под персик, сливу, черешню | Без орошения - абрикос и вишня, при орошении - все косточковые | Все плодовые насаждения |
| 60-100 | Пригодны с орошением под косточковые и нетребовательные сорта яблонь | Без орошения - черешня, абрикос, слива, вишня, при орошении - все косточковые и устойчивые сорта яблонь | Все плодовые насаждения |
| 100-150 | Вес породы при орошении, без орошения - абрикос и вишня | Все плодовые насаждения | - |
| 150-250 | Без орошения - все плодовые породы с ограничением объема крон у семечковых сортов | Все плодовые насаждения | - |
Для субтропиков России (Краснодарский край) установлена следующая оптимальная мощность (табл. 5.6):
Таблица 5.6
нижняя граница оптимальной мощности почвенных горизонтов при Ку > 1 (Козин, 1993)
| Породный состав | Оптимальная мощность почвенных горизонтов, см | ||
| Апах | В | Апах + В + С | |
| Яблоня | 30 | 70 | 100 |
| Груша | 30 | 70 | 100 |
| Айва | 30 | 70 | 100 |
| Алыча | 30 | 50 | 80 |
| Слива | 30 | 50 | 80 |
| Персик | 30 | 50 | 80 |
| Фейхоа | 30 | 50 | 80 |
| Инжир | 30 | 40 | 70 |
| Хурма | 30 | 60 | 90 |
| Фундук | 30 | 40 | 70 |
| Мандарин | 30 | 50 | 80 |
| Лавр благородный | 30 | 50 | 80 |
| Виноград столовый | 30 | 60 | 90 |
В Крыму оценка уровня плодородия почв различной мощности до плотных пород для садов и виноградников выполнена с учетом геологических особенностей подстилающих почвы образований (табл. 5.7).
Таблица 5.7
группы почв по мощности почвенного профиля и корнеобитаемого слоя и их плодородие для многолетних насаждений (Кочкин)
| Группы почв по глубине залегания обломочного слоя плотных пород | Плодородие, % | |
| сады | виноградники | |
| Плотные горные породы разного химического состава глубже 150 см | 100 | 100 |
| Бескарбонатные плотные породы (сланцы, песчаники, конгломераты) на глубине 100-150 см | 50-100 | 100 |
| Карбонатные плотные породы (известняки, мергели) с глубины 100-150 см | 50-80 | 70-80 |
| Бескарбонатные плотные породы с глубины 50-100 см | не пригодны | 50 |
| Карбонатные плотные породы с глубины 50-100 см | - || - | 50 |
| Различные плотные породы с глубины 30-50 см | - || - | - |
Влагообеспеченность почвы зависит от объема воды, которую сможет накопить и удержать почвенная масса. Этот объем в первую очередь зависит от мощности рухлякового слоя, способного аккумулировать воду. Поэтому на почвах, имеющих ограниченную мощность рухляковой толщи, растения испытывают угнетение. Для распространения корней просто может не хватить места. На маломощных почвах, даже при достаточном количестве атмосферных осадков, растения испытывают засуху. Безусловно, мало мощные почвы бедны и запасом питательных веществ, но этот дефицит легко устраняется применением удобрений.
На Северо-западном Кавказе проведены исследования, позволяющие оценивать уровень плодородия почв для многолетних насаждений в зависимости от мощности рухляковой толщи (табл. 5.8). Материалы также включают оценку переувлажненных (глеевых) почв и характер дренированности территорий с такими почвами.
Таблица 5.8
оценка уровня плодородия почв для многолетних насаждений с различной мощностью рухляковой толщи (Вальков, Фиськов)
| Уровень увлажнения почв | Мощность почвы и подпочвы, см | Сады | Виноградники | ||
| семечковые | косточковые | технические | столовые | ||
| Почвы умеренновлажных условий с коэффициентом увлажнения от 0,6 до 1,0 | Более 260 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| 240 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | |
| 220 | 0,99 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | |
| 200 | 0,98 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | |
| 180 | 0,93 | 0,99 | 1,00 | 0,98 | |
| 160 | 0,88 | 0,98 | 0,98 | 0,96 | |
| 140 | 0,82 | 0,93 | 0,96 | 0,90 | |
| 120 | 0,73 | 0,82 | 0,90 | 0,88 | |
| 100 | 0,65 | 0,73 | 0,87 | 0,84 | |
| 80 | 0,53 | 0,65 | 0,80 | 0,77 | |
| 60 | 0,36 | 0,53 | 0,50 | 0,40 | |
| 40 | 0,15 | 0,36 | 0,10 | 0,10 | |
| 20 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | |
| Почвы влажных условий с коэффициентом увлажнения более 1,0 без застойной верховодки | Более 110 | 1,00 | 1,00 | - | - |
| 100 | 1,00 | 1,00 | - | - | |
| 90 | 0,98 | 1,00 | - | - | |
| 80 | 0,95 | 0,98 | - | - | |
| 70 | 0,90 | 0,95 | - | - | |
| 60 | 0,85 | 0,90 | - | - | |
| 50 | 0,75 | 0,85 | - | - | |
| 40 | 0,60 | 0,75 | - | - | |
| 30 | 0,30 | 0,40 | - | - | |
| 20 | 0,10 | 0,15 | - | - | |
Для лугово-аллювиальных, лугово-черноземных, лугово-черноземовидных и других почв долин рек установлены группы садо- пригодности в зависимости от глубины залегания галечников, также указаны возможные пути использования почв. Рассчитанный уровень плодородия предусматривает различную ценность почв в зависимости от возможностей их использования (табл. 5.9).
Таблица 5.9
Уровень плодородия суглинистых и глинистых почв, подстилаемых галечником (по неговелову)
| Группы садопригодности | Средневлажные условия предгорий | Пригодность почв под сады и мелиоративные мероприятия | Влажные условия черноморского побережья, долины рек северных склонов Кавказа | Пригодность почв под сады и мелиоративные мероприятия | |||
| глубина галечника, см | уровень плодородия | Глубина галечника, см | Уровень плодородия | ||||
| Более 170 | 1,00 | Более 100 | Менее 100 | Все плодовые культуры. При глубине галеч- | |||
| 160 | 1,00 | Все плодовые культуры | 80-100 | 1,00 | ника более 100 см | ||
| I | 150 | 0,95 | 60-80 | 1,00 | предпочтение необходимо отдавать | ||
| сортам и подвоям, | |||||||
| 140 | 0,90 | 50-60 | 0,95 | устойчивым к переувлажнению | |||
| Все плодовые | |||||||
| 130 | 0,83 | культуры за исключением | 50-60 | 0,85 | Все плодовые поро- | ||
| II | зимних сортов | ды, кроме черешни. Необходимы меры | |||||
| семечковых. | по обеспечению по- | ||||||
| 120 | 0,75 | При орошении - это почвы | 100-120 | 0,90-0,95 | верхностного стока | ||
| I группы | |||||||
| Яблони летних сор- | |||||||
| 110 | 0,68 | Косточковые | 49 | 0,75 | тов, черешня, слива. Исключается череш- | ||
| породы и | ня и яблоня типа | ||||||
| III | 100 | 0,55 | летные сорта яблонь. При орошении - это почвы I группы | 30 | 0,65 | Ренет Симиренко. Допустимы стойкие к недостатку кислорда | |
| 90 | 0,45 | 120-140 | 70-90 | сорта яблонь, слива, алыча, айва | |||
| IV | 70 | 0,20 | Под сады без орошения не пригодны. При орошении - это | Менее 30 | 0,65-0,19 | Коротко живущие яблони на полукарликовых подвоях. На сильнорослых подвоях желательно | |
| почвы II группы | орошение | ||||||
5.2.