Агрономическая характеристика и использование подзолистых и дерново-подзолистых почв

В практическом почвоведении тип почвы определяют по характеру поступления органики, процессам разрушения минералов, типу миграции веществ и строению профиля. Каждая почвенная зона требует своей стратегии обработки и питания. Для эффективного использования земель агроному важно различать особенности подзолистых и торфяно-болотных почв.

Подзолистые и дерново-подзолистые почвы: управление питанием и кислотностью

Подзолообразование разрушает минералы в верхней части профиля и вымывает продукты распада в глубокие слои и грунтовые воды. В результате под лесной подстилкой формируется кислый, белесый подзолистый горизонт. Он отличается низким содержанием элементов питания и плохими физическими свойствами. Нижележащий иллювиальный горизонт имеет максимальную плотность и минимальную пористость, что мешает развитию корневой системы растений.

Дерново-подзолистые почвы агрономически более ценны. В верхней части профиля они имеют гумусоэлювиальный (дерновый) горизонт, а ниже — подзолистый. Степень насыщенности основаниями у них выше, чем у классических подзолистых почв, а обменные основания представлены преимущественно кальцием и в меньшей степени магнием.

• Гумус в подзолистых почвах — от 1,0–1,5 до 2–4 %
• Емкость обмена — от 20–40 до 120–170 ммоль-эк/кг
• Насыщенность основаниями — менее 50 %
• Подвижный фосфор (по Кирсанову) — 0–50 (редко 50–100) мг/кг
• Обменный калий (по Пейве) — 70–150 мг/кг

Хотя дерново-подзолистые почвы пригодны для большинства полевых культур, их естественное плодородие ограничено. Практически весь азот заблокирован в органическом веществе и высвобождается только по мере его минерализации. Валовые запасы фосфора и калия также требуют постоянной корректировки.

Элемент	Валовое содержание в пахотном слое	Доступность для растений
Азот	от сотых долей до 0,2 %	Доступен только после минерализации в нитратной и аммонийной формах
Фосфор	от 0,05–0,07 до 0,1–0,16 %	Связан с полутораоксидами и глиной, доступность ограничена
Калий (в форме К₂О)	от 1,0 до 2,5 %	Находится в основном в труднодоступных минеральных формах

Торфяно-болотные почвы: специфика верхового и низинного типов

Этот тип почв формируется в условиях постоянного или длительного избыточного увлажнения, из-за чего в профиле накопляется полуразложившийся торф. Мощность активного профиля ограничена летним уровнем грунтовых вод, который опускается на глубину от 30 до 50–80 см. По условиям питания и свойствам торфяно-болотные почвы делят на верховые и низинные.

Характеристика	Верховые болотные почвы	Низинные болотные почвы
Источник водного питания	Неминерализованные атмосферные осадки	Минерализованные грунтовые и поверхностные воды
Кислотность (рН водный)	3,5–4 (сильнокислая реакция)	5,5–6 (слабокислая) или нейтральная
Зольность	менее 6 %	свыше 6 % зольных элементов
Физические свойства	Высокая влагоемкость, не насыщены основаниями	Менее влагоемкие, более сбалансированные

Для правильного планирования мелиоративных работ и подбора культур важно точно определить подтип почвы на конкретном участке:

• Верховые торфяные: профиль состоит исключительно из торфа.
• Верховые торфяно-глеевые: имеют выраженный оглеенный минерализованный горизонт в нижней части профиля.
• Низинные обедненные торфяно-глеевые: под торфяным слоем мощностью 20–50 см залегает суглинистый горизонт, подстилаемый глеевым.
• Низинные обедненные торфяные: профиль полностью сложен торфом.
• Низинные типичные торфяно-глеевые: под верхним торфяно-перегнойным слоем мощностью 30–50 см залегают гумусовый оглеенный и глеевый горизонты.
• Низинные типичные торфяные: весь почвенный профиль состоит из торфа.

Агрономический потенциал бурых и серых лесных почв

Бурые лесные почвы формируются в условиях умеренно теплого влажного климата под лесной растительностью. Их главная ценность для агропроизводства — высокая гумусированность, достигающая 5–10% в верхнем горизонте, и прочная комковатая или ореховатая структура. Эти почвы имеют слабокислую реакцию среды и умеренно глубокий профиль до 100 см, который слабо дифференцирован на горизонты. В сельском хозяйстве их активно используют под посевы сои, зерновых и овощных культур, а также для закладки виноградников.

Серые лесные почвы развиваются в условиях континентального климата на лессовидных суглинках и карбонатных моренах. Они отличаются глубоким профилем в 150–200 см, высокой биологической активностью и хорошим накоплением элементов питания в верхних горизонтах. В зависимости от подтипа содержание гумуса в них существенно колеблется, что напрямую влияет на выбор доз удобрений. На таких землях успешно выращивают широкий спектр культур: от зерновых и кормовых до технических, овощных и плодовых.

Подтип серой лесной почвы	Содержание гумуса, %
Светло-серые	1,5–2,0
Серые	3,5–6,0
Темно-серые	6,0–8,0

Черноземы: структура профиля и классификация по плодородию

Черноземы — это наиболее ценные почвы степной и лесостепной зон, формирующиеся на карбонатных материнских породах при непромывном или периодически промывном водном режиме. Главный двигатель их плодородия — мощный гумусово-аккумулятивный процесс. Он поддерживается активным биологическим круговоротом с ежегодным возвратом азота и зольных элементов растительным опадом. Физические свойства черноземов оптимальны для большинства культур: они обладают высокой влагоемкостью, отличной пористостью и близкой к нейтральной реакцией среды.

Профиль чернозема четко разделен на генетические горизонты. Сверху залегает темно-окрашенный гумусовый горизонт (А), переходящий в горизонт B1 с характерным коричневым оттенком. Ниже располагается горизонт гумусовых затеков (В2) и карбонатный горизонт (Вк), плавно переходящий в материнскую породу (С).

• Гумус в верхнем горизонте — до 15%
• Плотность твердой фазы — 2,4–2,5 г/см³
• Сверхмощный гумусовый слой — более 120 см

Для точной оценки потенциала конкретного поля черноземы классифицируют по мощности гумусового слоя и по процентному содержанию органического вещества. По гранулометрическому составу среди них преобладают глинистые и суглинистые разновидности. Генетическое разнообразие включает оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные и южные подтипы.

Класс по толщине гумусового слоя	Мощность горизонта, см
Сверхмощные	более 120
Мощные	120–80
Среднемощные	80–40
Маломощные	40–25
Очень маломощные	менее 25

Класс по содержанию гумуса	Доля гумуса, %
Высокогумусные (тучные)	более 9
Среднегумусные	9–6
Малогумусные	6–4
Слабогумусные	менее 4

Черноземные почвы представляют главную ценность земельного фонда Российской Федерации. Особенно широко и разнообразно они представлены на территории Северного Кавказа. Здесь агрономы работают практически со всеми известными подтипами черноземов, включая оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные, южные и горные разновидности.

Каштановые почвы и солончаки: специфика работы в засушливых условиях

Каштановые почвы формируются в условиях сухих степей при дефиците влаги и разреженном травостое. По сравнению с черноземами, биомасса здесь накопится медленнее, а глубина промачивания осадками невелика. Профиль состоит из серовато-каштанового гумусового слоя мелкокомковатой структуры и уплотненного нижележащего горизонта с включениями карбонатов в виде белоглазки, псевдомицелия или мучнистых скоплений. Эти земли делят на три подтипа: темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые. В основном они используются под пастбища и сенокосы, но при пахотном освоении на них выращивают твердую пшеницу, кукурузу, просо, подсолнечник и бахчевые культуры.

Солончаки содержат избыток легкорастворимых сульфатов и хлоридов, токсичных для большинства сельскохозяйственных культур. Автоморфные солончаки образуются на выходах древних засоленных пород, а гидроморфные развиваются при капиллярном поднятии и испарении минерализованных грунтовых вод. Вторичное засоление часто возникает из-за ошибок при орошении полей. Профиль солончаков слабо дифференцирован, имеет щелочную реакцию, а на поверхности заметны характерные выцветы солей.

Освоение солончаков требует обязательной мелиорации. Технология их рассоления строится на следующих последовательных операциях:

1. Обустройство рассоляющего дренажа для стабильного понижения уровня грунтовых вод.
2. Проведение промывок для вымывания легкорастворимых солей из корнеобитаемого слоя.

После успешной мелиорации и при условии регулярного орошения на бывших солончаках возделывают зерновые и овощные культуры, хлопчатник и кормовые травы, либо используют их как пастбища для овец и верблюдов.

Солонцы, солоди и сероземы: мелиорация и агрохимические свойства

Солонцы образуются при накоплении в почвенном поглощающем комплексе избыточного количества натрия или магния. По характеру водного режима солонцы разделяют на три группы:

• Автоморфные солонцы: черноземные, каштановые и полупустынные.
• Полугидроморфные солонцы: лугово-черноземные, лугово-каштановые, лугово-полупустынные и мерзлотные.
• Гидроморфные солонцы: черноземно-луговые, каштаново-луговые, лугово-болотные и луговые мерзлотные.

Чтобы ввести солонцы в активный сельскохозяйственный оборот и выращивать на них зерновые, сахарную свеклу и кормовые травы, агроному необходимо провести комплекс мелиоративных работ:

1. Гипсование для вытеснения поглощенного натрия кальцием и снижения щелочности.
2. Глубокая зяблевая вспашка для механического разрушения плотного иллювиального горизонта.
3. Внесение органических и минеральных удобрений для компенсации дефицита питательных веществ.
4. Внедрение травосеяния и проведение промывок почвенного профиля.

Солоди представляют собой результат рассолонцевания солонцов в условиях промывного или периодически промывного водного режима, чаще всего в микропонижениях рельефа. При этом обменный натрий в верхних слоях замещается водородом, что приводит к формированию слабокислого элювиального горизонта. Выделяют лугово-степные, луговые и лугово-болотные солоди. В естественном состоянии они используются под сенокосы, а для выращивания культурных растений требуют обязательной химической мелиорации.

Сероземы формируются под субтропической полупустынной растительностью в условиях предгорий и наклонных равнин. Почвообразование протекает на лессах, лессовидных суглинках и древних аллювиальных отложениях при непромывном и выпотном водном режиме. Для этих почв характерно чередование активных биологических процессов накопления гумуса во влажный период и полной минерализации органики с аккумуляцией легкорастворимых солей в период летнего покоя.

Ниже приведены основные агрохимические показатели и критические параметры рассматриваемых типов почв:

• Натрий при осолонцевании — от 10–15 до 70% емкости обмена
• Магний при осолонцевании — более 30% емкости обмена
• Соли в автоморфных солончаках — 0,5–1% в верхнем горизонте
• Соли в гидроморфных солончаках — 6–8% и более в верхнем горизонте
• Глубина осолоделого горизонта солодей — 5–20 см

Тип почвы	Содержание гумуса, %	Реакция среды (pH)	Специфические свойства профиля
Каштановые	1,0–4,5	Слабощелочная, в верхнем горизонте близка к нейтральной	Иллювиально-карбонатный горизонт с включениями белоглазки или псевдомицелия; легкорастворимые соли и гипс в нижней части.
Солончаки	0,5–10	Щелочная	Слабо дифференцированный профиль с прожилками или пятнами солей; выцветы солей на поверхности.
Солонцы	0,5–8 (в верху горизонта)	Щелочная	Иллювиальный горизонт столбчатой, призматической или глыбистой структуры; высокая подвижность коллоидов.
Солоди	2–8	Слабокислая в гумусовом горизонте	Элювиальный осолоделый горизонт, часто оглеение; четко выраженный профиль мощностью 120 см и более.

Желтоземы и красноземы: специфика кислых почв влажных субтропиков

Желтоземы и красноземы формируются под лесной растительностью во влажном субтропическом климате в условиях интенсивного промывного режима. Основной особенностью красноземов является продолжающаяся аллитизация их минеральной части, при которой отношение кремнезема к глинозему (SiO2 к Al2O3) в илистой фракции опускается ниже 2. Желтоземы, напротив, содержат больше кремнезема и имеют выраженные признаки оподзоливания. Для обеих почв характерна кислая реакция среды, низкая обеспеченность азотом, калием и высокая фиксация фосфора.

• Кислотность красноземов — рН 4,2–4,5
• Кислотность желтоземов — рН 5–6
• Гумус в желтоземах — 2–7 %
• Гумус в красноземах — 5–12 %

Показатель	Желтоземы	Красноземы
Почвообразующие породы	Сланцы (кислые и средние), на террасах — рыхлые глинистые породы	Продукты выветривания изверженных пород (базальты, туфы), сланцы, глинисто-песчаные и галечно-валунные отложения
Емкость катионного обмена	От низкой (40–50 ммоль-экв/кг) до средней (250–300 ммоль-экв/кг)	Низкая (содержание СаО и MgO низкое)
Насыщенность основаниями	От 4–7 % до 60–70 % (в составе катионов преобладает кальций — 60–80 % емкости, есть магний и водород)	Не насыщены основаниями
Физические свойства	Преимущественно глинистый или суглинистый гранулометрический состав	Хорошо выраженная водопрочная структура, высокая водопроницаемость, большая влагоемкость и пористость
Минеральный состав	Кремнезем — 55–65 %, полутораоксиды — 15–30 %	Богаты железом, отношение SiO2 к Al2O3 в илистой фракции меньше 2

Профиль желтоземов четко разделен на генетические горизонты. Лесная подстилка (А0) имеет мощность 1 см, гумусовый горизонт (А1) — 10–15 см, а переходный гумусовый метаморфический (АВ) — 15–20 см. Иллювиально-метаморфический горизонт (В) достигает 30–40 см, а переходный к породе (ВС) — 20–40 см. С глубиной содержание гумуса в этой почве резко снижается.

В типе желтоземов выделяют четыре подтипа: желтоземы, подзолисто-желтоземные, ненасыщенные оподзоленные желтоземно-глеевые и подзолисто-желтоземно-глеевые. Эти почвы наиболее пригодны для выращивания чая.

Профиль красноземов также имеет четкое строение. Мощность дернины или лесной подстилки (А0) составляет 3–4 см. Красновато-серый комковато-зернистый гумусовый горизонт (А1) имеет мощность 20–25 см, а буровато-красный переходный горизонт (В) — 80 см. Ниже залегает сильно выветрившаяся почвообразующая порода (С) красного цвета с железисто-марганцевыми конкрециями и пятнами кремнезема.

Красноземы подразделяются на два подтипа: типичные и оподзоленные. Они благоприятны для выращивания высококачественного винограда и субтропических культур.

Аллювиальные почвы: потенциал и особенности пойменных земель

Аллювиальные (пойменные) почвы образуются в поймах и дельтах рек при периодическом затоплении паводковыми водами и отложении свежего аллювия. Это биологически активные почвы, которые характеризуются высокой биогенностью и интенсивностью почвообразовательного процесса. Главная их особенность — выраженная слоистость профиля и наличие погребенных гумусовых горизонтов, оставшихся от прошлых этапов затопления. Из-за динамичных природных условий аллювиальные почвы очень разнообразны по водному, тепловому режимам и строению профиля.

Данный тип почв подразделяется на три группы. Каждая группа имеет свои особенности строения профиля и водно-физических свойств. Такое разнообразие требует от агронома индивидуального подхода к оценке и использованию каждого конкретного участка поймы.

Специфика работы на пойменных почвах: от легких дерновых до болотных

Пойменные земли неоднородны, их свойства и агрономический потенциал кардинально меняются по мере удаления от русла реки. В зависимости от рельефа и режима увлажнения здесь формируются три основных типа почв. Понимание этой мозаики позволяет агроному точно подобрать участки под конкретные культуры и правильно спланировать водный режим.

Аллювиальные дерновые почвы формируются на прирусловых валах и гривах под злаково-разнотравной растительностью или светлыми лесами. Они испытывают лишь кратковременное увлажнение паводковыми и дождевыми водами. Из-за легкого гранулометрического состава такие почвы быстро теряют влагу, бедны органическим веществом и основаниями. К этому типу относятся кислые, насыщенные и дерново-опустынивающиеся карбонатные почвы.

Аллювиальные луговые почвы залегают в центральной части поймы под разнотравно-злаковыми лугами. Здесь увлажнение более устойчивое — как поверхностное (паводковое), так и грунтовое. Эти почвы наиболее ценны для земледелия: у них прочная зернистая структура и высокий запас питательных веществ, хотя в нижних горизонтах часто наблюдаются признаки оглеения и гидрогенные марганцево-железистые новообразования. Среди них выделяют кислые, насыщенные и карбонатные типы.

Аллювиальные болотные почвы приурочены к самым низким участкам — притеррасной части поймы, где развиваются травяные и ольшаниковые болота. Здесь господствует избыточное застойное паводковое и атмосферно-грунтовое увлажнение. Почвы этого типа сильно заилены и заторфованы. В зависимости от строения профиля они делятся на лугово-болотные, болотные иловато-перегнойно-глеевые и болотные иловато-торфяные.

• Средний гумус в дерновых почвах — 1–2%
• Максимальный гумус в дерновых почвах — до 8%
• Максимальный гумус в луговых почвах — до 12–14%

Тип почвы	Содержание гумуса в верхнем горизонте, %
Дерновые	1–2 (редко до 8)
Луговые	до 12–14

В естественном состоянии эти земли служат ценными луговыми угодьями. После распашки их эффективно используют для выращивания овощных, кормовых культур и риса. Однако высокая продуктивность пашни здесь напрямую зависит от мелиорации, характер которой определяется свойствами конкретного участка.

Для успешного освоения пойменных земель агроному необходимо компенсировать их природные недостатки:

• осушать избыточно увлажненные лугово-болотные и болотные почвы;
• орошать легкие прирусловые дерновые почвы, страдающие от дефицита влаги;
• известковать кислые подтипы аллювиальных почв для нормализации pH.