geolike.ru

Почвенно-географическое районирование Тамбовской области

Подзона северной лесостепи.

До заселения и распашки на территории северной лесостепи преобладали смешанные и широколиственные леса и пятна луговых степей и остепнённых лугов на водоразделах. Поэтому обычными почвами здесь являются серые лесные, чернозёмы выщелоченные и оподзоленные. Коэффициент увлажнения составляет 0,8-1,0, то есть близок нейтральному. В подзоне северной лесостепи выделяются 4 физикогеографических района: Воронежский, Цнинско-Воронежский, Цнинский и Вороно-Цнинский.

Цнинский район расположен в бассейне реки Цны и её притоков. На его территории располагаются восточные части Моршанского, Сосновского и Тамбовского районов, западные части Рассказовского, Бондарского и Пичаевского административных районов. Площадь5530 км². Здесь широко распространены пески и супеси, отложенные в период оледенения, а затем перемытые реками и перевеянные ветром. Наиболее распространёнными формами рельефа являются долины рек и балки, дюны и котловины выдувания, слабоволнистые водоразделы.

Систематика почв

Чернозёмные почвы имеют высоководопрочную зернистую или зернисто комковатую структуру, благодаря чему в них создается оптимальный водно-воздушный режим. Зимнее промерзание и летнее иссушение почвы способствует закреплению и усложнению гумусовых веществ. Формирование чернозёмных почв в условиях лесостепной зоны протекало под воздействием мощной травянистой растительности на карбонатной материнской породе (преимущественно лёссе и лёссовидных суглинках) при неустойчивом атмосферном увлажнении. Почвенный покров Тамбовской области связан с особенностями многих процессов - гумусообразования, гумусонакопления, биогенной аккумуляции, выщелачивания, лессиважа, иллювиирования, оглинивания и с проявлением географической закономерности, обусловленной высотой и экспозиционной дифференциацией ландшафтов, эродированностью почв

На высотах 240-270 м преобладают черноземы выщелоченные, на высотах 190-240 м - черноземы типичные среднемощные и мощные среднегумусные. В широких развитых равнинных пространствах типа плоскоместностей со средним относительным превышением их над днищами долин на 10-20 м размещены полугидроморфные, лугово-черноземные и гидроморфные луговые почвы. В отрицательных формах рельефа они с комплексами осолоделых, солонцеватых, засоленных и заболоченных почв. В приречных дренированных полосах - черноземы типичные мощные многогумусовые с явными признаками реликтового гидроморфизма

На Приволжской возвышенности с плакорным и склонным типом местности и средним относительным превышением водоразделов над днищами долин на 50-80 м доминируют автотрофные черноземы типичные среднемощные среднегумусные в сочетании с подтипом выщелоченными и серыми лесостепными почвами.

На самых низких уровнях - поймах рек - сформировались комбинации аллювиальных дерновых, аллювиальных луговых и луговоболотных, а также пойменно-лесных почв. Главной особенностью этих почв является развитие пойменных и аллювиальных процессов, то есть затопление полыми водами и принос ими взмученного материала в виде наилка (аллювия).

Поскольку основу естественной растительности в пойме представляют в основном луговые травы. Здесь дерновый почвообразовательный процесс является ведущим. Степень выраженности этого процесса определяется характером аллювиальных отложений, природой их гранулометрического и химического состава, а также особенностями водного режима в различных частях поймы в зависимости от степени затопления, глубины грунтовых вод.

Грунтовые воды залегают на больших глубинах. Леса занимают около 10 % площади и размещены в основном в северной части области, в бассейне р. Цна, а также узкой полосой по реке Ворона. Небольшие лесные массивы имеются на западе области, на территории Мичуринского района.

В этих же местах сосредоточены и серые лесные почвы. Подтипы светло-серые и серые претерпевали в большей степени воздействия лесной растительности и в меньшей - травянистой. Тёмно-серые образовались под ослабленным влиянием леса при более интенсивном воздействии травянистой растительности. Солоди встречаются в лесостепной и степной подзонах Тамбовской области. Развитие их приурочено к микрорельефным западинам, понижениям. Вследствие стекания снеговой и дождевой воды создаются условия повышенного увлажнения и промывания почвы. Они сформировались при длительном промывании и выщелачивании.

Таблица 1. Профили основных типов почв

 

Гранулометрический состав почв

Материнские (почвообразующие) породы разнообразны по происхождению, своим химическим свойствам, а также по гранулометрическому составу. Гранулометрический состав основных типов и подтипов почв, расположенных на водоразделах области - глинистый и тяжелосуглинистый. Так, на глинистый и тяжелосуглинистый состав типичных черноземов приходится 89,3 % от всей площади. Тя-желосуглинистые почвы в гумусовом горизонте А имеют 55-60 % физической глины, 23-30 % крупной пыли и до 22 % ила, в переходном горизонте АВ, соответственно, 60-65 %, 13 - 15% и 22-25 %. На долю суглинистых почв черноземов типичных приходится 10,7 %. Они содержат в горизонте А физической глины от 43 до 50 %, в горизонте АВ от 45 до 52 %. Преобладающими фракциями являются крупно-пылеватая 35-40 %, пылеватая 30-35 % в горизонте А, в переходном горизонте АВ - пылеватая 30-35 % и крупно-пылеватая 25-30 %. На долю илистой фракции приходится от 17 до 20 %.

Чернозёмы выщелоченные глинистого и тяжелосуглинистого гранулометрического состава занимают 80,2 % площадей. Тяжелосуглинистые почвы в гумусовом горизонте А содержат 50-60 % физической глины, 20-28 % крупной пыли и 15-28 % ила, в средней части профиля, соответственно, 60-65 %, 20-25 % и 10-20 %. Черноземы суглинистые занимают 19,3 % площади и содержат в горизонте А от 40 до 45 % физической глины, до 42-50 % в средней части профиля. Преобладающими фракциями являются крупнопылеватая (20-25 %) и пылеватая (25-35 %) в горизонте А и пылеватая (25-32 %), крупно-пылеватая (20 - 25 %) в средней части профиля. На долю илистой фракции приходится 10-18 %. Черноземы выщелоченные более однородны по минералогическому составу ила в генетических горизонтах. Для черноземов свойственно отсутствие явно выраженных признаков элювиально-иллювиальной дифференциации почвенного профиля, наличие карбонатного горизонта, приуроченного к нижней границе гумусовой толщи и характеризующегося различными формами новообразований.

На флювиогляциальных отложениях формируются легкосугнистые и супесчаные разновидности черноземов. В гранулометрическом составе черноземов преобладают фракции крупной пыли и ила, составляющие всего около 70 %

В черноземах обыкновенных преобладает илистая фракция, в типичных - содержание илистой и крупнопылеватой фракций выравнивается, в выщелоченных и оподзоленных крупная фракция становится преобладающей над илистой. В черноземах, наряду с оглиниванием, наблюдается внутрипрофильное перераспределение илистой фракции В условиях современного процесса образования чернозема, протекающего на фоне мощной антропогенной нагрузки и относительно однотипного воздействия ведущего фактора - биологического, наблюдается хорошо выраженная тенденция однонаправленного изменения в сторону ухудшения и постепенного сближения (сглаживание различий) основных показателей физического состояния у разных подтипов черноземов Серые лесные почвы внутри подтипов характеризуются близким гранулометрическим составом и одинаковым распределением гранулометрических фракций в почвенном профиле. Преобладают средне - и тяжелосуглинистые, реже легкосуглинистые фракции. Для серых лесных почв характерен четко выраженный вынос ила и физической глины из верхней части профиля. Гумусовый и переходный горизонты этих почв имеют обычно среднесуглинистый крупнопылеватый состав, в то время как иллювиальный горизонт - тяжелосуглинистый иловатокрупнопылеватый состав. По гранулометрическому составу почвенный профиль их дифференцирован на отчетливо выраженный элювиальный горизонт и в меньшей степени на иллювиальный. Для серых лесных почв на лессах характерен легкосуглинистый и суглинистый гранулометрический состав с преобладанием крупнопылеватой фракции (51-64 %). Содержание физической глины мало изменяется с глубиной (Протасова, Щербаков, 2003).

Гранулометрический состав пойменных почв зависит от особенностей их расположения. В области центральной и притеррасной пойм, где скорость полых вод медленнее и длительность затопления больше, откладывается аллювий, состоящий преимущественно из пылеватых и илистых частиц. Эта закономерность в отложении аллювия определяет и особенности гранулометрического состава почв отдельных областей поймы. По мере удаления от русла меняется гранулометрический состав аллювиальных почв, в них увеличивается содержание пыли и ила, и уменьшается количество песчаных частиц. Поскольку русло реки постепенно мигрирует, скорость полых вод в пойме на одних и тех же участках изменяется. Кроме того, скорость потока и длительность затопления на одних и тех же участках поймы может зависеть от особенностей весеннего паводка, что изменяет гранулометрический состав аллювия: суглинистые сменяются песчаными отложениями и наоборот.

Поэтому для аллювиальных наносов характерна слоистость, т.е. неоднородность гранулометрического состава. При сложении водосборного бассейна песчаными почвами и породами в пойме откладываются преимущественно песчаные наносы; при господстве суглинистых почв, развитых на карбонатных породах, преобладают суглинистые и глинистые отложения, обогащенные карбонатами. На территориях без леса быстрое снеготаяние и бурный паводок способствуют отложению в пойме аллювия с большим количеством песка и крупнопылеватых частиц. На местности бассейнов, сильно заросших лесом, паводок более спокоен и растянут во времени, и в этом случае в пойме откладывается аллювий с преобладанием пылеватых и илистых частиц. Гранулометрический состав аллювия на повышенных элементах рельефа поймы ("гривы") сложен более легкими осадками, а в понижениях - более тяжелыми. Солоди имеют в основном глинистый и тяжелосуглинистый гранулометрический состав. В отдельных случаях они могут быть и более легкого гранулометрического состава. Наличие в профиле солодей остатков глыбистого и столбчатого иллювиального горизонта говорит о генетической связи солонца и солоди. В сравнении с черноземами у них в 2 раза увеличивается иловатая и снижается крупнопылеватая фракция. На надпойменной террасе песчаная фракция перемещается на глубину, близкую к материнской породе.

Гумусовое состояние почв и их минералогический состав

Гумус оказывает прямое влияние на урожайность сельскохозяйственных культур, выражающееся в использовании растениями азота гумуса и других питательных веществ. Высвобождающийся в процессе минерализации этот элемент улучшает условия произрастания растений, на более гумусированных почвах обеспечивает повышение коэффициента использования питательных веществ минеральных удобрений.

Гумус представляет относительно динамичную составную часть почвы, подвергающуюся количественным и качественным изменениям под влиянием целого ряда факторов, среди которых ведущим является хозяйственная деятельность человека. В настоящее время в Центрально-Чернозёмном районе чернозёмы содержат 7-10 и даже 4-7 % гумуса. При обследовании экспедицией В. В. Докучаева в 90-х годах 19 века почв, принадлежащих г. Булыгину, относящихся к Кирсановскому уезду Тамбовской губернии, при их химическом анализе установлено содержание гумуса 12,6 % (Докучаев, 1883). В 2003 году в этих почвах (СХПК Булыгинский) содержание гумуса составило не более 7 % (по данным Государственного центра агрохимической службы "Тамбовский").

Одновременно с уменьшением гумусированности почв в них сокращается количество азота. Так, в почвах Центрально-Чернозёмной зоны содержание общего азота в слое 0-10 см на залежи составляет 0,27-0,51 %, на пашне - 0, 19-0,40 %, гидролизуемого азота, соответственно, 0,010 - 0,022 и 0,009-0,014 %.

Потери гумуса почвами связаны с усилением минерализации органического вещества. Это часто происходит в результате повышения интенсивности их обработки и степени аэрации при недостаточном поступлении в пахотный слой пожнивных остатков и органических удобрений, сокращении многолетних трав в полевых севооборотах, неполном использовании растительных остатков на удобрение, выжигание стерни и соломы, отчуждении органического вещества с урожаем, воздействии водной и ветровой эрозии. Баланс гумуса может быть бездефицитным (уравновешенным), если количество лабильного гумуса соответствует количеству минерализованного за тот же период. При снижении лабильной части гумуса - общий баланс гумуса отрицательный, а при увеличении - положительный.

Снижение содержания гумуса в пахотных почвах ряда районов и хозяйств области соответствует отрицательному балансу, обусловленному характером использования почв и недостаточным поступлением в них свежего органического вещества. Проблема регулирования баланса гумуса в пашне должна решаться двумя основными направлениями:

увеличением поступления в почву свежего органического вещества (через пожнивные-корневые остатки, органические удобрения);

применением приёмов, уменьшающих минерализацию органического вещества почвы.

Баланс гумуса в значительной мере зависит от структуры посевных площадей, так как одним из основных источников поступления органических веществ в почву являются культурные растения, оставляющие после себя пожнивные и корневые остатки. Наибольшее количество органического вещества в почве после себя оставляют многолетние травы. В зависимости от условий выращивания и уровня продуктивности растений сухая масса пожнивных-корневых остатков трав составляет 45-75 ц/га и более, в отдельных случаях достигая 200 ц/га.

По накоплению растительных остатков относительно многолетних трав в Центрально-Чернозёмном районе культуры располагаются следующим порядком:

озимая пшеница - 48 %;

кукуруза - 38 %;

яровые зерновые - 37 %;

подсолнечник - 36 %;

зернобобовые - 35 %;

сахарная свёкла - 31 %.

Процесс разложения и гумификации растительных остатков зависит от соотношения С: N в составе органического вещества. Оптимальным, при котором гумификация остатков протекает наиболее полно, является отношение С: N, равное 15-25:

1. В остатках зерновых оно составляет 40-50: 1, кукурузы - 30-40: 1, горчицы - 35-40: 1, клевера, люцерны - 12-25: 1, свёклы - 14-15:

1. При превышающем норму соотношении С: N процессы разложения замедляются, и происходит иммобилизация почвенного азота, в результате резко уменьшается количество новообразованного гумуса. Наибольшую ценность представляют растительные остатки многолетних бобовых трав, большое количество и благоприятный состав которых способствуют образованию значительного количества гумуса в почве, при этом обеспечивается не только восстановление запасов минерального гумуса, но и увеличение его количества в почве.

Физико-химические и и агрохимические свойства почв

Чернозем типичный, Тамбовская область

Физические и водно-физические свойства почв

Водный режим и свойства почв

В полугидроморфных микроструктурах почвенного покрова южной лесостепи Тамбовской равнины в качестве фона нередко выступают черноземно-луговые почвы. В отличие от черноземов и лугово-черноземных почв, характеризующихся отсутствием переувлажнения верхней части почвенного профиля в теплый период, для черноземно-луговых почв характерно близкое стояние почвенно-грунтовых вод, особенно в весенний период (20-100 см), и возникновение анаэробных процессов в поверхностном слое. Агрономическая ценность массивов лугово-черноземных и черноземно-луговых почв снижается в зависимости от долевого участия переувлажненных почв мезо - и микропонижений.

Почвы понижений характеризуются застойно-промывным типом водного режима с разными периодами переувлажнения вплоть до затопления, увеличение продолжительности которого резко негативно отражается на многих свойствах почв.

По днищам крупных микрозападин (глубина от 45 см до 1-1,5 метра), площадью от четверти гектара до гектара залегают черноземно-влажнолуговые выщелоченные почвы, затапливаемые весной талыми водами после снеготаяния. Они характеризуются оглеением всего почвенного профиля - марганцево-железистыми новобразованиями, меньшей мощностью гумусового горизонта по сравнению с черноземно-луговыми почвами. На микросклонах этих микрозападин формируются менее гидроморфные черноземно-луговые грунтовоглееватые выщелоченные почвы, в которых весной почвенно-грунтовые воды могут стоять очень близко (до 10 см), но затоплению они подвергаются значительно реже и длительность его меньше, чем у черноземно-влажнолуговых почв днищ крупных микрозападин. Эти же почвы занимают менее глубокие микрозападины глубиной до 25-45 см. Почвы западин развиваются в условиях застойно-промывного водного режима. Они выщелочены от карбонатов, и не вскипают от соляной кислоты даже в горизонте ВС.

Черноземно-луговые грунтовоглееватые и влажнолуговые ночвы микрозападин являются наиболее неблагоприятными с точки зрения водного режима. Весной в них застаивается вода, которая может стоять до середины лета, как видно из таблицы 1, и вымокают озимые, а после схода воды почвы еще некоторое время (4-7 дней) находятся в переувлажненном состоянии, после чего, достаточно быстро с поверхности пересыхают.

Таким образом:

1)Физические и водно-физические свойства темно-серых лесных и черноземных почв в значительной мере определяются высоким содержанием в них гумуса, мощностью гумусовых горизонтов и хорошей их структурностью.

2)Лучше всего оструктурены выщелоченные черноземы тяжелосуглинистые и глинистые. Оподзоленные черноземы отличаются пониженным содержанием водопрочных агрегатов. Темно-серые почвы, отличаясь большей гумусированностью, имеют и меньшую плотность твердой фазы. Плотность наименьшая у темно-серых благодаря их лучшей оструктуренности и большей гумусированности. Темно-серые почвы благодаря лучшим физическим свойствам характеризуются большей влагоемкостью и большим содержанием доступной для растений влаги.

Таблица 2