2 курс / 2 семестр / Методы геоэкологических исследований / ЛР №2 / География почв Беларуси

вого горизонта не менее 15 см с содержанием гумуса 3,5-5,5 %. Реакция среды в дерновых заболоченных почвах может быть от слабокислой до нейтральной, но всегда на единицу выше, чем в окружающих почвах

(табл. 4.11).

Дерново-глеевые почвы характеризуются высокой плотностью сложения глеевых горизонтов, она может достигать 1,9 г/см3. Природа такой плотности обусловлена бесструктурностью и наличием полуторных оксидов, цементирующих почвенные частицы. Самая высокая плотность у супесчаных разновидностей почв. Высокая плотность глеевых горизонтов является причиной низкой водопроницаемости почв (может быть менее

50 мм/час).

Таблица 4.11

Состав и свойства дерновых заболоченных почв [11]

Показатель				Почвенные горизонты
			А1k	В1Gk	В2GFe k	В3Dg	G
Дерново-карбонатная глееватая на пылевато-песчанистых суглинках,
			подстилаемых песком (разрез 1М)
Глубина, см			3-29	29-44	44-54	54-64	64-125
Цвет			темно-	буро-сизый	коричневый	грязно-	сизовато-
			серый			сизый	желтый
Физическая глина, %			32,5	28,9	24,3	8,7	7,5
ПС, г/см3			1,21	0,98	1,22	1,73	1,75
Влажность завядания,			16,1	16,3	13,0	1,6	0,7
%
Содержание Са, %			28,8	56,7	38,7	0,7	0,3
Содержание Мg, %			0,89	0,87	0,92	0	0,12
Порозность общая, %			54,5	58,9	54,1	24,0	22,3
Порозность	некапил-		4,8	22,7	4,9	7,7	12,6
лярная, %
Наименьшая	влагоем-		40,3	41,9	41,0	15,5	12,2
кость, %
рН в KCl			7,6	7,5	7,4	6,2	6,4

Дерново-глееватая на связных супесях, подстилаемых легким суглинком (разрез103П)

Горизонты	А1g	A1В1g	В2g	D1g	D2g
Глубина, см	3-20	20-37	37-54	54-72	72-110
Физическая глина, %	15,3	15,7	13,7	20,5	21,3
Ил, %	5,9	5,8	5,9	8,8	11,2
Содержание Са, %	1,90	1,05	0,85	3,20	2,75
Содержание Мg, %	0,44	0,51	0,51	1,82	1,28
рН в KCl	6,8	6,6	6,8	7,9	7,8
Нг, смоль/кг	1,2	0,7	0,4	0,4	0,1
V, %	94	96	96	99	100
		81

Р2О5*, мг/кг	60	30	108	175	200
К2О*, мг/кг	100	40	50	50	67
Fe2O3*, %	0,44	0,21	0,29	0,28	0,58
Al2O3*, %	0,37	0,37	0,17	0,04	0,04
Гумус, %	9,41	1,92	0,61	–	–
Сгк/Сфк	1,31	0,96	0,46	–	–

На карбонатных подстилающих породах при близком от поверхности залегании минерализованных почвенно-грунтовых вод развиваются дер-

ново-карбонатные заболоченные почвы, в формировании которых участ-

вует солончаковый процесс почвообразования. В летний период, когда расход воды из почвы превышает количество поступивших осадков, создаются условия выпотного водного режима. В результате грунтовые воды, обогащенные катионами кальция и магния, поступают к поверхности почвы, где происходит аккумуляция карбонатных соединений. Нередко под гумусовым горизонтом может образоваться сплошной карбонатный горизонт.

Профиль почв имеет строение Аkg – ВkG – Сk. Для таких почв характерны: высокая насыщенность основаниями по всему профилю, реакция среды от нейтральной до щелочной, значительное количество гумуса (до 15 %) фульватно-гуматного и гуматного состава. В номенклатурном списке почв Беларуси дерново-карбонатные заболоченные почвы образуют один тип с дерновыми заболоченными, потому что карбонатность рассматривается как явление вторичное – следствие химизма питающих вод.

В соответствии с номенклатурным списком почв Беларуси среди дерновых заболоченных выделяют почвы шести подтипов: дерново- поверхностно-глееватые, дерново(перегнойно)-поверхностно-глеевые, дерново-грунтово-глееватые, дерново-грунтово-глеевые, дерново- поверхностно-глееватые и глеевые осушенные, дерново-грунтово- глееватые и глеевые осушенные.

Для повышения плодородия дерновые заболоченные почвы требуют осушения и применения минеральных удобрений. При осушении, необходимом для использования их под пашню, часто наблюдается ухудшение качества, происходит резкое уплотнение подпахотного горизонта за счет цементации полуторных оксидов в аэробных условиях, вымывание катионов из верхних горизонтов, увеличение кислотности и уменьшение гумусированности. Такое ухудшение свойств характерно больше для осушенных почв грунтового увлажнения.

Торфяно-болотные почвы занимают примерно пятую часть территории Беларуси, приурочены к пониженным элементам рельефа. Торфя-

82

но-болотные почвы – это почвы гидроморфного ряда. Их происхождение и развитие связано с условиями постоянного избыточного увлажнения: по меньшей мере в течение 200 дней в году влажность верхнего слоя почв превышает величину наименьшей влагоемкости.

Долгое время гидроморфные почвы были предметом изучения не почвоведов, а болотоведов. Лишь с появлением книги И.С. Лупиновича и Т.Ф. Голуб «Торфяные почвы БССР и их плодородие» в 1952 г. ученые Беларуси стали рассматривать торф не только как геологическое образование, но и как почву.

Процесс торфообразования – это накопление на поверхности почвы полуразложившихся растительных остатков в результате замедленной их гумификации и минерализации в условиях избыточного увлажнения. Характер торфонакопления зависит от состава растенийторфообразователей, которые образуют торфяные почвы верхового, переходного и низинного типа, поддерживая и формируя условия своего существования.

Основным почвообразовательным процессом в формировании торфя- но-болотных почв является болотный. В результате его происходит накопление органического вещества (торфа) и оглеение подстилающей минеральной части почвы. Важное значение имеет характер водного питания почв, в зависимости от которого почвы делятся на верховые (олиготрофные), низинные (эвтрофные) и переходные (мезотрофные). Болотные почвы низинного типа отличаются высоким потенциальным плодородием, почвы верховых болот имеют кислую реакцию среды, и их использование в сельском хозяйстве ограничено и нецелесообразно. Низинные болотные почвы шире представлены на юге Беларуси, верховые

– на севере.

Торфяно-болотные почвы низинного типа (гистосоли терриковые)

в Беларуси распространены достаточно широко и занимают, по разным данным, от 11 до 18 % территории. Примерно половина из них осушена. Самые значительные площади торфяно-болотные низинные почвы занимают в районах Полесья и центральной части Беларуси, меньше их в районах Поозерья.

Почвы приурочены к плоским понижениям водоразделов, понижениям речных долин и озерных котловин с близким залеганием грунтовых вод. Накопление низинного торфа происходит при застаивании слабопроточных грунтовых вод и, достаточно часто, путем зарастания водоемов. В качестве растений-торфообразователей выступают разнообразные древесные, кустарниковые, травяные и моховые виды растений: береза пушистая, ольха черная, ель, отдельные виды ив, тростник, камыш,

83

рогоз, вейник, канареечник, осоки, представители разнотравья (вахта, сабельник, таволга и др.), гипновые мхи. Они образуют разнообразные фитоценозы: лесные, лесо-травяные и др. В Беларуси выделено восемь основных видов торфа низинного типа: древесный, древесно-осоковый, древесно-тростниковый, осоковый, тростниковый, тростниковоосоковый, осоково-гипновый, гипновый [12].

Торфяно-болотные почвы низинного типа (рис. 4.11) имеет следующее строение:

Аd – дернина из преимущественно живых корней, обычно бурая.

Т – торфяной горизонт значительной мощности, бурый, буровато- темно-серый или коричнево-бурый. В верхней части пронизан корнями растений, степень разложения невысокая, ниже горизонт приобретает черты перегнойно-торфяного. Торф в нижней части слаборазложившийся, светло-желтый или желто-бурый.

(А1g) – гумусовый оглеенный горизонт грязно-серого или сероватосизого цвета, насыщен водой.

G – минеральный глеевый горизонт сизого цвета, мокрый, вязкий.

Рис. 4.11. Почва торфяно-болотная низинная маломощная осушенная

По химическому составу торфяные почвы низинного типа отличаются, прежде всего, богатством органическим веществом (зольность 8-16 %) и азотом (до 3 %), однако они бедны калием и фосфором, а также микроэлементами (медь, кобальт, молибден). Имеют обычно благоприятную для растений реакцию среды (рНKCl>4). Степень насыщенности основаниями достигает 70-80 %. Для физических свойств почв характерны низкая плотность сложения (0,11-0,23 г/см3), очень высокая влагоемкость (460-870 %) и малая теплопроводность. Степень разложения торфа колеблется от 25 до 60 %.

Осушенные и освоенные под пашню торфяно-болотные низинные почвы имеют значительное эффективное плодородие и являются первоочеред-

84

ным объектом мелиорации ввиду богатства органическим веществом и азотом. Балл их плодородия после осушения (с отрегулированным режимом влажности) может достигать 80-ти по 100-бальной шкале. С увеличением доли мхов среди растений-торфообразователей потенциальное плодородие торфяно-болотных почв низинного типа снижается до 40-50 баллов.

Таблица

Состав и свойства торфяной маломощной почвы на тростниковых торфах [13]

	Показатель		Горизонты
		Тп	Т2	Т3
	Цвет	черный	коричневый	темно-коричневый
		тростник (90 %),	тростник (95 %),	тростник (95 %),
	Ботанический состав	камыш (5 %),	осоки (5 %)	хвощ (5 %)
		осоки (5 %)
	Степень разложения, %	40	35	30
	Зольность, %	16,2	19,9	47,3
	N, %	2,83	2,53	0,88
	Р2О5, %	0,34	0,14	0,21
	К2О, %	0,24	0,25	0,38
	СаО, %	2,03	2,60	1,18
	MgO, %	0,05	0,07	0,50
	SiО2, %	8,72	9,74	32,57
	Al2O3, %	1,00	2,25	4,40
	Fe2O3, %	2,54	2,44	2,24
	pH	4,42	4,65	4,53
	Т, смоль(+)/кг	103,6	115,0	75,6
	Нг, смоль(+)/кг	35,6	35,0	27,6
	S, смоль(+)/кг	68,0	80,0	48,0
	V, %	66	70	64
	Подв. Р2О5, мг/кг	400	260	340
	Почв. К2О, мг/кг	1000	770	500

Вода на глубине 95 см, плотность сложения – 0,298 г/см3.

В Беларуси актуальной является проблема сработки торфа при сельскохозяйственном использовании почв. Главной ее причиной может быть быстрая гумификация и минерализация органического вещества. В настоящее время ученые разрабатывают разнообразные технические приемы, направленные на уменьшение потерь органического вещества при пахотном использовании осушенных торфяных почв.

Торфяно-болотные почвы низинного типа делятся на четыре подтипа: торфяно-глеевые (торфянисто-глеевые и торфяно-глеевые с мощностью

85

торфа до 30 см и 30-50 см соответственно), торфяные (мало-, среднемощные и мощные с мощностью торфа 50-100 см, 100-200 см и более

200 см, соответственно), торфяно-глеевые освоенные и торфяные осво- енные.

Наиболее характерными диагностическими признаками торфяно- болотных низинных почв являются: наличие торфяных горизонтов темного цвета, приуроченность к депрессиям рельефа с избытком грунтового водного питания, значительное участие осок и тростников в торфообразовании, высокая зольность торфа.

Торфяно-болотные почвы верхового типа (гистосоли ферриковые)

занимают 2,1% территории Беларуси. Распространены преимущественно в северной части страны, где приурочены к замкнутым котловинам водоразделов, пологим склонам террас с близким от поверхности уровнем грунтовых вод.

Торфяно-болотные почвы верхового типа формируют растения, довольствующиеся поступлением влаги только из атмосферных осадков. К числу таких растений относятся прежде всего сфагновые мхи и кустарнички (багульник, вереск, клюква, подбел), а также пушица, сосна и береза пушистая.

Профиль торфяно-болотной почвы верхового типа (рис. 4.12) имеет следующее морфологическое строение:

Оч (Ао) – сфагновый очес мощностью 10-15 см, соломенно-желтого или светло-буроватого цвета. Состоит из живого или слаборазложившегося органического вещества.

Т – торфянистый горизонт. Его мощность варьирует от нескольких сантиметров до нескольких метров. Профиль торфяника имеет слоистое строение. Нижние слои представлены разложившейся и уплотненной массой черного цвета, верхние – менее разложившейся торфяной массой и остатками растительности буро-коричневой окраски.

G – глеевый горизонт, имеет значительную влажность и вязкость. Его верхняя часть в глинистых и суглинистых почвах имеет сизо-серые и темно-серые тона, нижняя – зеленоватые и голубовато-сизые тона. На песчаных почвах торфяной горизонт сменяется коричневыми или ржавокоричневыми горизонтами, затем – голубовато-светло-серый горизонт. Это преобразованная анаэробными процессами материнская порода.

Торфяные почвы верхового типа характеризуются низкой зольностью (2-5 %), малой плотностью сложения (0,04-0,08 г/см3), высокой влагоемкостью (600-1200 %). Они обладают чрезвычайно кислой реакцией среды (рНKCl 3,2-4,2, а иногда и 2,5), обеднены кальцием и питательными эле-

86

ментами (содержание азота всего 1-2 %), имеют очень слабую насыщенность основаниями (10-20 %).

Рис. 4.12. Почва торфяно-болотная верховая маломощная

Торфяно-болотные почвы верхового типа под распашку непригодны, их экологическое и природоохранное значение намного превышает их оценку с точки зрения возможностей сельскохозяйственного использования. Торф этих болот может быть использован на подстилку скоту, топливо и для приготовления щелочных компостов.

Наиболее характерными диагностиче-

скими признаками торфяно-болотных вер-

ховых почв являются: наличие торфяных горизонтов, приуроченность к депрессиям рельефа с затрудненным поверхностным и внутрипочвенным стоком вод, значительное участие сфагновых мхов в торфообразовании, низкая зольность и плотность торфа.

Торфяно-болотные почвы верхового типа, согласно номенклатурного списка, делятся на подтипы подобно торфяно-болотным низинным, а на уровне рода в их составе выделяются торфяно-болотные переходные почвы (транзитгистосоли). Они занимают 2,5-3,0 % территории Беларуси и промежуточное положение между верховыми и низинными. В естественном положении они диагностируются по наличию растений, свойственных как верховым, так и низинным болотам. Для них типичны высокобонитетные еловые, сосновые и березовые леса с участием в наземном покрове кустарничков, пушицы, осок, сфагновых и зеленых мхов. Самые значительные по площади массивы переходных торфяников встречаются в понижениях, куда поступают почвенно-грунтовые воды, мало отличающиеся от атмосферных по своему химизму.

По генезису, морфологии и свойствам почвы близки к торфяноболотным низинным, но имеют более низкую зольность (4-6 %), содержат меньше азота (2 %), отличаются более высокой кислотностью верхних горизонтов (рНKCl 3,8-4,7). По показателям плотности сложения

87

(0,11-0,16 г/см3) и влагоемкости (550-950 %) почвы тоже занимают промежуточное положение между верховыми и низинными. При осушении и распашке таких почв необходимо удаление верхнего кислого и бедного питательными веществами слоя торфа, в ряде случаев требуется известкование.

Аллювиальные дерновые и дерновые заболоченные и аллюви-

альные болотные почвы формируются в условиях речных пойм под воздействием дернового и болотного процессов почвообразования и их сочетаний.

Ежегодное затопление пойм водами весенних разливов и паводков создает достаточно самостоятельную категорию почв. Своеобразие их заключается в том, что процессы почвообразования и породообразования протекают одновременно, причем отлагающиеся осадки уже подвергались почвообразованию, поэтому процесс формирования аллювиальных почв происходит очень быстро. С водоразделов в поймы сносится органическое вещество почвы, химизм речных и грунтовых вод в поймах определяет характерные черты почвенного профиля (карбонатность, охристость или оруденелость). Это предопределяет развитие в поймах преимущественно дерновых заболоченных почв, сходных с почвами междуречий. В районах интенсивной распашки и осушительной мелиорации короткие бурные половодья обедняют почвы питательными элементами и предопределяют формирование преимущественно грубого, обедненного органическими веществами аллювия.

Пойменные почвы Беларуси согласно номенклатурному списку объединены в два типа:

∙аллювиальные дерновые и дерновые заболоченные,

∙аллювиальные болотные.

Аллювиальные (пойменные) дерновые и дерновые заболоченные почвы (в системе ФАО флювисоли) занимают свыше 60 % от общей площади всех пойменных почв в республике (около 3,7 % площади сельскохозяйственных земель).

Приурочены преимущественно к прирусловой и центральной частям пойм. Наиболее характерными особенностями почв являются слоистый характер почвообразующих отложений, отсутствие или слабое развитие подзолообразовательного процесса, формирование мощного гумусового горизонта.

В соответствии с принятой классификацией среди аллювиальных почв на уровне подтипа выделяются следующие почвы: аллювиальные неразвитые, аллювиальные дерновые оподзоленные, аллювиальные дерновые слабоглееватые, аллювиальные дерновые глееватые (рис. 4.13) и

88

аллювиальные дерновые глеевые(рис. 4.14). В отдельный подтип выделены аллювиальные дерновые глееватые и глеевые осушенные почвы.

Аллювиальные неразвитые почвы формируются в прирусловой пойме на песчаных гривах под чахлым прерывистым травянистым покровом. Их профиль не дифференцирован на генетические горизонты. Выделяется только небольшой горизонт А1 с низким содержанием гумуса (0, 05- 0,25 %).

Рис. 4.13. Почва аллювиальная дерново-глееватая супесчаная

Типичный генетический профиль

аллювиальной дерново-глееватой почвы имеет вид Аd – Al1А1 – Al1Вg – Al2g – Al3g.

По строению профиля и химическим свойствам почвы близки к соответствующим аналогам водоразделов. Аналитические данные показывают, что чем в большей степени развит болотный процесс в аллювиальных почвах, тем меньше в них показатель плотности сложения, выше порозность и влагоемкость. Соответственно в химическом составе почв уменьшается содержание фосфора, калия и кремнезема, но увеличивается содержание кальция.

В таблице 4.13 показаны состав и свойства аллювиальной дерново-глеевой суглинистой почвы, подстилаемой песком.

Результаты анализов показывают, что двучленный характер аллювия и обогащенность гумусом верхних горизонтов существенно сказываются на водно-физических и физико-химических показателях почв. Обращает на себя внимание повышенное содержание подвижного фосфора в горизонте Аl1G, который приурочен к алевритовому прослою рыхлопесчаного аллювия.

Используется преобладающая часть пойменных почв как естественная кормовая база. В большинстве своем они обладают высоким естественным плодородием, и при соблюдении правильного режима использования дают высокие урожаи трав. Наиболее пригодны для использования в качестве лугов участки центральной части пойм, обладающие наиболее благоприятным водным режимом и плодородными почвами.

89

Таблица 4.13

Состав и свойства аллювиальной дерново-глеевой суглинистой почвы, разрез 118 [5]

	Показатель			Горизонты
		Ао	Аl1А1	Аl1(А1)	Аl1G	Аl2G
	Глубина, см	0-6	6-16	16-35	35-67	67-90
	Цвет	темный	темный	серый	светло-	голубовато-
		пепельный	оливковый	оливковый	серый	серый
	Физическая глина, %	27,3	29,5	28,6	13,5	2,6
	Ил, %	10,3	14,0	15,4	6,9	1,4
	ПС, г/см3	0,51	0,91	1,48	1,65	1,69
	МГ, %	16,35	10,23	5,11	2,91	0,69
	Порозность, %	79	61	45	34	36
	рН в KCl	5,6	5,4	5,2	4,9	5,5
	Нг, смоль/кг	5,8	6,1	2,4	1,3	0,6
	V, %	98	98	93	97	99
	Р2О5*, мг/кг	80	90	158	210	86
	К2О*, мг/кг	164	58	51	44	16
	Fe2O3*, %	2,15	2,73	2,12	1,41	1,35
	Al2O3*, %	6,46	5,27	4,58	3,34	2,69
	Гумус, %	-	10,63	1,44	0,17	0,04

«-» не определялось

Из-за отсутствия надлежащего ухода, прежде всего неумеренного и несвоевременного выпаса скота, многие пойменные луга засорены малоценными, несъедобными или даже ядовитыми растениями, покрыты кочками и дают низкий урожай трав. Значительная часть пойменных лугов заболочена, покрыта кустарниковой и древесной растительностью и поэтому используется недостаточно эффективно. Такие пойменные луга необходимо мелиорировать, чтобы вовлечь в сферу интенсивного использования.

Для повышения качества пойменных лугов проводят их поверхностное и коренное улучшение. Так, на лугах с большим количеством ценных злаковых и бобовых трав в естественном травостое чрезвычайно полезным мероприятием является боронование дернины зубовыми боронами с одновременным уничтожением кочек, удалением мусора и мелкого кустарника, внесением минеральных удобрений. На лугах с редким травостоем при необходимости подсевают смеси ценных кормовых трав. В зависимости от состояния луга могут найти применение и такие приемы улучшения, как омоложение травостоя после первого укоса путем обработки луга фрезой, внесение удобрений и подсев ценных трав – лисохвоста, тимофеевки, клевера. Для улучшения лугов применяется также очи-

90