geolike.ru

Характеристика почв в Забайкалье

По степным межгорным понижениям Селенгинского среднегорья и в Баргузинской котловине преобладает тип каштановых почв.

Каштановые почвы по межгорным понижениям занимают преимущественно южные склоны хребтов, их предгорья конуса выноса и древние террасы рек с высотными отметками 600—900 м над уровнем моря.

Каштановые почвы характеризуются в основном легкосуглинистым и супесчаным механическим составом. Почвы песчаного механического состава имеют локальное распространение. Распределение различных механических фракций по профилю почв весьма неоднородно, что, видимо, связано с пестротой литологического строения почвообразующих пород. В профиле почв в большинстве случаев преобладают фракции мелкого песка и крупной пыли. В то же время встречаются почвы, где преобладают крупно- и среднепесчаная фракции. Характерной особенностью каштановых почв, как и большинства центрально-азиатских (И. П. Герасимов и Е. М. Лавренко, 1952, Н. А. Ногина, 1956, 1964 и др.), является их скелетность, которая имеет некоторое нарастание с глубиной.

Каштановые почвы легкого, механического состава не всегда могут иметь благоприятные условия обеспечения растений влагой, так как при низкой влагоемкости почв в засушливых условиях Бурятии диапазон активной влаги, очень незначительный. Отсюда запас продуктивной влаги в почве, а также и поливные нормы для этих почв должны быть невысокими.

Свободное поровое пространство почв (П-НВ), или поры, свободные от влаги и занятые воздухом, также зависят от механического состава почвы. В легкосуглинистой почве, при влажности, равной наименьшей влагоемкости, свободное пороговое пространство в метровом слое изменяется в пределах от 14,8 до 26,6% от объема порозности. В профиле супесчаной почвы величины свободного порового пространства еще выше и составляют 26,6—34,9%, особенно наблюдается увеличение с глубиной, в связи с уменьшением содержания частиц пылеватой и илистой фракций. Учет величины свободного пространства имеет большое практическое значение при разработке приемов агротехники, так как в засушливых условиях Бурятии водный баланс обусловлен движением парообразной воды, а также и тем, что потеря воды из почвы происходит путем диффузии и конвекции (Ф. Е. Колясев, 1939, 1941, И. А Колесник, 1948).

Для уменьшения этого процесса и сохранения влаги в почве целесообразно проводить уплотнение верхнего слоя почвы (пашни) путем применения катков. Это будет способствовать значительному уменьшению циркуляции воздуха между почвенными частицами и резко сократится потеря влаги из почвы путем явлений диффузии и конвекции.

Утверждение о том, что для нормального развития сельскохозяйственных культур величина свободного порового пространства (П-НВ) должна быть не менее 10—15% (С. И. Долгов, 1948), неприменимо для всех почвенных зон Забайкалья. Здесь следует учитывать почвенно-климатические условия и особенно режим влажности почв. В засушливых районах величина свободного порового пространства в верхнем пяти и семисантиметровом слое должна быть доведена до минимума (до 8—10%).

Одним из главнейших физических свойств почвы является водопроницаемость, с которой связаны водный, воздушный и частично питательный режим почв (Н. А. Качинский, 1930).

Таким образом, каштановые почвы Бурятии характеризуются низкой влагоемкостью, высокой водопроницаемостью, затрудняет решение вопроса по накоплению и сохранению в почве. Отмеченные свойства создают хорошие условия дренажа, являющегося одной из причин выщелоченности карбонатного горизонта и отсутствия в профиле почв гипса легкорастворимых солей.

Темно-каштановые почвы имеют в верхних горизонтах реакцию, близкую к нейтральной (рН водный'—6,2—7,5, соле- I ной—6,0—6,9), в нижних горизонтах нейтральную, слабощелочную и даже щелочную реакцию (рН водный—7,2—8,9), (солевой — 7,0—8,0). Наблюдающиеся в отдельных случаях слабокислые реакции (рН 6,2—6,4) объясняются, вероятно, формированием этих почв в условиях, облегчающих вынос карбонатов. И слабокислая реакция является провинциальной особенностью каштановых почв Бурятии (О. В. Макеев, 1955).

Запасы гумуса сосредоточены, в основном, в верхнем 20 - 30 сантиметровом слое, где находится основная масса корней; вниз по профилю содержание гумуса резко уменьшается.

В подтипе каштановых почв содержание гумуса низкое и колеблется в пределах 1,2—2,4%, а в темно-каштановых - 2.6—4,0%. Такое варьирование содержания гумуса в пределах подтипов обусловлено процессами выдувания мельчайших частиц и различием механического состава почв. Содержание валового азота в общем невелико (0,10—0,36%), а по отношению к валовому гумусу достаточно высокое. Это подтверждается также более узким отношением С: N, величина которого колеблется в пределах 5,6—10,0. (Носин, 1963; Волковинцер, 1964).

Многие исследователи (Н. И. Болотина, 1947; М. М. Кононова, 1951 и др.) считают, что отношение углерода к азоту становится более узким с увеличением сухости климата. По-видимому, легкий механический состав почв в условиях сухих степей способствует образованию гумуса, обогащенного азотом.

Поглощающий комплекс в основном насыщен кальцием и магнием, сумма (Са + Мg) которых в зависимости от механического состава и содержания гумуса составляет в верхних горизонтах в каштановых почвах 11,0 - 20,5 мг-экв, а в темно - каштановых почвах — 13,0 - 27,1 мг-экв на 100 г почвы. Главная роль в поглощающем комплексе принадлежит кальцию, однако в нижних горизонтах несколько возрастает роль магния. Отношение между поглощенными кальцием и магнием, соответствует обычным отношениям для почв каштанового типа. Емкость поглощения темно-каштановых почв низка и связи с низким содержанием в них илистой фракции, и он почти соответствует сумме поглощенных оснований.

Характерной особенностью каштановых почв Бурятии является наличие выраженного и в различной степени выщелоченного горизонта аккумуляции углекислого кальция количество которого достигает, по некоторым данным, 20—24%. (Ишигенов И. А,, 1972).

Содержание подвижных форм азота, калия и особенно фосфора в каштановых почвах подвержено значительному колебанию. Подвижные формы фосфора варьируют от 8,5 до 32,5 мг на 100 г почвы, что, вероятно, зависит от состава почвообразующих пород и содержания в них валового фосфора. Содержание подвижного калия колеблется от 6,5 до 18,0 мг на 100 г почвы. Легкогидролизуемый азот в почве составляет 6—8 мг на 100 г почвы. Закономерной разницы в содержании питательных веществ между подтипами каштановых почв не наблюдается.

В весенний и раннелетний периоды в почве обычаю содержится малое количество подвижных питательны веществ. Накопление их происходит с установлением летних, благоприятных гидротермических условий и больше всего в паровом поле. Поэтому особенно осеннее внесение азотно-фосфорных удобрений всегда эффективно.

В составе гумуса каштановых почв наблюдается повышенное содержание веществ группы фульвокислот которые составляют в верхнем слое 26,2—30,2%, а группы гуминовых кислот — 25,9—32,7%. Отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот колеблется в пределах 0,92—1,20.

Режим питательных веществ. Незначительная величина почвенного поглощающего комплекса, низкая влагоемкость холодный и засушливый весенний и раннелетний период затормаживают накопление подвижных форм питательных веществ в каштановых почвах.

Более благоприятные условия биологических и биохимических процессов в почве устанавливаются в летний период, когда высокие температуры сочетаются с обилием летних осадков.

Причина низкого содержания азота, прежде всего, связана с малым выпадением осадков, вследствие чего подавляется деятельность той части микрофлоры, конечными продуктами жизнедеятельности, которой являются подвижные соединения азота (процессы нитрификации). Во-вторых, то незначительное количество нитратов, которое все-таки появилось в почве, видимо, быстро поглощается растениями и микроорганизмами.

Разница по содержанию аммиачного азота между целинным участком и пашней (под пшеницей) очень незначительна. Сравнительно низкое содержание аммиачного азота, очевидно, объясняется потреблением его растениями. Однако, накопление аммиачного азота по сравнению с нитрат-рым, заметно. Характерным является равномерное распределение по профилю (до 50 см) и уменьшение его, содержания к осени. Некоторые преобладания аммиачной формы азота над нитратной, видимо, Объясняются низкой температурой и засушливостью. Накопление аммиака происходит не всегда, а лишь в тех случаях, когда по различным причинам не происходит превращения аммиака в нитраты. К этим причинам в данном случае можно отнести низкую температуру и недостаточность влаги в весенний и раннелетний периоды.

Каштановые почвы не характеризуются высокой способностью к накоплению подвижной фосфорной кислоты.

Летом и к осени содержание ее имеет тенденцию к уменьшению, что связано с лучшим развитием растений и поглощением ими фосфорной кислоты. Под пшеницей содержание фосфорной кислоты в связи с более интенсивным поглощением намного меньше, чем на целине.

Низкое содержание подвижной формы фосфора, в почве, видимо, связано с замедлением процесса их образования. И. Г. Важенин и Е. А. Важенина (1964) отмечают, что минеральные формы фосфатов в большей части предоставлены фосфатами полуторных окислов, преимущественно железа. Поэтому в Бурятии припосевное внесение фосфорных удобрений всегда эффективно и они заметно повышают эффективность азотных и калийных удобрений.

Данные по динамике подвижной формы калия обнаруживают высокую обеспеченность почв калием. Содержание К2О убывает сверху вниз по профилю почвы, что связано с особенностями распределения мелких механических фракций. Изменения содержания К2О по срокам незначительны, хотя к концу вегетации наблюдается тенденция к уменьшению, а осенью, наоборот, заметно увеличивается, что зависит от вегетации растений и поглощения К2О растениями.

По эффективности применения калийных удобрений в Бурятии имеются весьма различные толкования. Большинство имеющихся данных отмечают о незначительной эффективности К2О. Видимо, при применении калийных удобрений в каждом конкретном случае необходимо учитывать особенности почвы и потребность высеваемой культуры.

Выше изложенное по характеристике каштановый почв позволяет сделать некоторые заключения.

Своеобразия условий почвообразования, рельефа, климата и почвообразующих пород обусловили провинциальные особенности каштановых мучнистокарбонатных почв, выяснение которых имеет как теоретическое, так и практическое значение.

Каштановые почвы Бурятии преимущественно легкие механическому составу легкосуглинистые и супесчаные скелетные в различной степени. Они имеют сравнительно укороченный профиль и маломощный гумусовый горизонт, достигающий 25—35 см.. Основной запас гумус сосредоточен в верхнем 30-сантиметровом слое, с резкими уменьшением с глубиной, что нехарактерно для каштановый почв европейской части. В составе гумуса обнаруживается повышенное содержание фульвокислот и соотношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот около 1 или даже меньше. Характеризуются каштановые почвы низкой в лаг о ем костью, высокой водопроницаемостью, которые предопределяют невысокий запас доступной влаги для растений и стихийный водный режим. Низкая влагоемкость и высокая морозность свидетельствуют о преобладании крупные некапиллярных пор, в которых не может удерживаться вода и это предопределяет преобладание аэробных процессов и обусловливает своеобразный ход гумусообразования.

Каштановые почвы Бурятии отличаются выщелоченностью карбонатов и отсутствием в профиле почв гипса и легкорастворимых солей. В профиле их всегда наблюдается разрыв, достигающий 20—40 см между гумусовым и карбонатным горизонтами. Карбонаты выделяются в виде хорошо выраженного мучнистого порошка. В каштановых же почвах европейской части РФ залегание карбонатов отмечается непосредственно под гумусовым горизонтом в виде известковых конкреций или журавчиков.

Территории распространения каштановых почв являются сравнительно благополучными по тепловому балансу и продолжительности безморозного периода, в то же время они ре благоприятны по обеспеченности водой. В весенний и раннелетний периоды запас влаги в верхних слоях (0-10, 110-20 см) каштановых почв снижается до уровня влажности завядания. При этом главным ускоряющим фактором потери влаги из почвы является ветер. Из-за сухости климата и низких температур почвы весной задерживаются активная микробиологическая деятельность и вегетация растений. Наиболее благоприятные гидротермические условия для развития растений создаются в почве со значительным запаздыванием. Осенне-зимний период здесь сухой, прохладный, малоснежный и продолжительный.

В этих условиях главной задачей разработки агротехнических приемов на каштановых почвах являются мероприятия по накоплению и сохранению влаги и регулированию температурного режима в почве для нормального роста сельскохозяйственных культур в первый период их развития.

Каштановые почвы ввиду их подверженности в различной степени эрозии нуждаются в применении комплекса противоэрозийных агротехнических и лесомелиоративных мероприятий.

Каштановые почвы Бурятии нуждаются в их окультуривании, особенно в улучшении водно-физических свойств путем обогащения их органическим веществом. Эта задача может быть решена путем планомерного и правильного внесения органических удобрений, посева наиболее приспособленных многолетних трав и разработки приемов применения сидеральных паров.

В комплексе агрономических мероприятий важное значение имеет внедрение научно обоснованной системы земледелия, включающей правильные противоэрозийные севообороты, систему обработки и удобрений почвы, подбор районированных сортов культур, полезащитные лесонасаждения с учетом условий распространения каштановых почв и их особенностей.

Почвы черноземного типа на территории Бурятии имеют ограниченное распространение по сравнению с каштановыми почвами. В распространении их хотя и наблюдается широтная зональность, сильно нарушаемая условиями расаднения рельефа, однако более ясно выражена вертикальная зональность. Черноземы в виде отдельных пятен распространены в южной части республики, на северных склонах хребтов, на абсолютных высотах 600—800 м. На южных склонах отдельные пятна черноземов появляются по мере продвижения на север, особенно в районе полосы перехода к Витимскому плоскогорью, но долине реки Итанцы и, очень редко в Багузинской котловине. На южных склонах южной части республики каштановые почвы очень часто переходят непосредственно в серые лесные неоподзоленные почвы, а полоса черноземов из-за резкого контраста условий почвообразования как бы «выпадает». Г. И. Поплавская (1916) отмечает резкий переход и отсутствие черноземов по Удинской долине.

В районам распространения черноземов выпадает в среднем от 260 до 310 мм осадков в год. Средняя сумма температур за период со среднесуточными температурами выше 5° составляет 1900-2000°, а за период со среднесуточными температурами более10°-1600-700°. Продолжительность безморозного периода длится 95—105 дней.

По сравнению с каштановыми почвами районы расположения черноземов имеют несколько большее количество осадков и менее теплый и укороченный вегетационный период. Зима малоснежная и продолжительная, почва промерзает на большую глубину (2,5—3,0 м). Весна засушливая с частыми ветрами. Лето жаркое, засушливое и короткое. Дожди начинают выпадать в конце июня или в начале июля. Благоприятные гидротермические условия в почве создаются с опозданием, во второй половине лета.

Коэффициент увлажнения в весенний и раннелетний периоды в степях Бурятии крайне низкий, он равен 0,13—0,29, а в период летнего увлажнения (июль — август) достигает единицы. Такого резкого контраста увлажнения не наблюдается в других степных районах.

Осень в степях Бурятии ранняя и относительно сухая. Растения рано прекращают вегетацию и поэтому при прекращении десукции и незначительной испаряемости в условиях сравнительно высокой влажности воздуха, влага летне-осенних осадков, при правильном сохранении ее, может быть эффективной под урожай будущего года.

Черноземы в Бурятии формируются, главным образом, под растительностью настоящих степей, которая по своему видовому составу довольно разнообразна и представлена злаковыми или злаково-разнотравными степями.

По запасам корневой массы черноземы Бурятии характеризуются сравнительно высоким ее содержанием. Однако в отличие от европейских черноземов, корни в основном сосредоточены в поверхностном горизонте, 0—20 см.

Корневая масса в черноземах, также как и каштановых почвах, сосредоточена в верхнем 20-сантиметровом слое (80,9— 81,8%), ниже наблюдается резкий спад и в слое 20—100 см находится всего 18,1 —19,0%. В слое 80—90 см корни практически отсутствуют. В легкосуглинистых и суглинистых разновидностях корней содержится несколько больше, чем в супесчаных.

Такое своеобразное распределение корневой массы в профиле степных почв Бурятии обусловлено глубоким промерзанием, медленным его оттаиванием в весенний и ране - летний периоды и неглубоким промачиванием. Такой характер распределения органических остатков и закрепление продуктов их разложения формируют в условиях Бурятии малую мощность гумусового горизонта черноземов и резкое падение содержания гумуса ниже гумусового горизонта.

Черноземы Бурятии формируются на различных почвообразующих породах по своему составу, свойствам и генезису. Выровненные участки представлены сравнительно мощными рыхлыми элювиально-делювиальными отложениями, супесчаного или легко суглинистого механического состава менее щебнистыми, а склоны и водоразделы - менее мощными рыхлыми отложениями обычно супесчаными и, в значительной степени, щебнисто-каменистыми.

В целом черноземы Бурятии формируются на породах легкого механического состава.

Содержание гуминовых кислот в составе гумуса преобладает над фульвокислотами, что видно из соотношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот (1,7—1,З), однако наблюдается повышенное содержание фульвокислот и группы подвижных гуминовых кислот. Причину такого состояния состава гумуса степных почв Бурятии, очевидно, нужно искать в недостаточном увлажнении, лимитирующем биологическую деятельность и соответственно процесс новообразования гумусовых веществ.

Черноземы Бурятии характеризуются содержанием подвижных форм питательных веществ, накопление которых зависит от содержания гумуса механического и минералогического состава почв и почвообразующих пород.

Накопление нитратного азота варьирует в пределах 5 - 40 мг на 100 г почвы. Особенно много его накапливается паровом поле. В супесчаных черноземам обнаруживается незначительная способность к накоплению подвижных форм.

Внесение минеральных удобрений (NРК) заметно повышает содержание нитратного азота и максимум его отмечается в июне-августе. В условиях сухой прохладной весны накопление нитратов в почве значительно. Июньский максимум в содержании нитратного азота в почве связан с накоплением с осени и слабым потреблением его растениями весной.

Содержание аммиачного азота в супесчаном черноземе намного выше по сравнению с нитратным. Однако характер изменения количественного содержания аммиачного азота в почве аналогичен динамике нитратного. Повышенное содержание аммиачного азота какой-то степени связано с преимущественным развитием почве аммонификаторов, которые обуславливают большое накопление аммиачного азота, чем нитратного.

В черноземах Бурятии содержание подвижных фосфатов колеблется в значительных пределах (20—300 мг/кг почвы), что объясняется составом почвообразующих пород и содержанием в них валового фосфора. Высокое содержание подвижных фосфатов обычно отмечается в том случае, когда черноземы формируются на породах, в мелкоземе которых встречаются зерна минерала апатита (И. Г. Важенин, Е. А. Важенина, 1969).

Внесение удобрений (NРК) несколько увеличивает содержание Р2О5. Однако количество подвижных фосфатов в супесчаном черноземе остается низким, что объясняется поглощением их вегетатирующими растениями и, вероятно, связанностью минеральной формы фосфатов с полуторными окислами (И. Г. Важенин и Е. А. Важенина, 1969).

На черноземах Бурятии правильное внесение азотно-фосфорных удобрений всегда эффективно.

Количество обменного калия в черноземах Забайкалья колеблется от 50 до 400 мг на 1 кг почвы. При этом величина его заметно коррелирует с количеством илистых частиц содержанием гумуса в почве.

Минеральные удобрения (NРК) вносят незначительные изменения в сторону увеличения (8—12 мг на 1 кг (почвы) содержания обменного калия.

Следует отметить, что на черноземах Бурятии эффективность калийных удобрений сказывается очень редко или бывает достаточно низкой.

Таким образом, основной особенностью черноземов Бурятии является хорошо выраженный темно-серого с буроватым оттенком маломощный гумусовый горизонт, с содержанием гумуса в пределах 3,5—5,0%, который в основном сосредоточен в верхнем 30-сантиметровом слое. В составе гумуса преобладают гуминовые кислоты, отношение углерода гуминовых кислот к углероду фульвокислот составляет 1,1 —1,7.

Гипс и легкорастворимые соли вообще отсутствуют, выносу их из профиля черноземов способствует также легкий механический состав. В то же время черноземы, ввиду несколько большего содержания гумуса и мелких фракций механических элементов, имеют сравнительно более высокую, влагоемкость и лучше, чем каштановые почвы, могут накапливать и сохранять влагу летне-осенних осадков под урожай будущего года.

В районах распространения черноземов весенний и раннелетний засушливые периоды несколько менее продолжительны, чем в районах распространения каштановых почв. Наблюдения за режимом влажности показали, чти он состоит в своем цикле из двух контрастных периодов. В весенний и особенно раннелетний периоды поверхностные горизонты черноземов иссушаются и содержат незначительные запасы труднодоступной для растений влаги. Растения в отдельные годы страдают от недостатка влаги, всходы получаются изреженными и угнетенными. В то же время в более глубоких слоях почвы запас влаги сохраняется довольно устойчиво, достигая иногда величины наименьшей влагоемкости.

Агротехническими мероприятиями по накоплению и сохранению влаги летне-осенних осадков можно вполне обеспечить весной следующего года потребность растении во влаге в первые фазы их развития.

Черноземы Бурятии имеют свои особенности и в температурном режиме. Активная температура (+ 10°) проникает а; глубину 20 см только в начале третьей декады мая, ниже ее проникновение весьма замедленное. Отсюда, черноземы характеризуются медленным нарастанием активности биологических процессов и наличием разницы в температуре поверхностных и глубинных горизонтов на протяжении всего периода вегетации.