Реферат: Классификация черноземов

--PAGE_BREAK--Вк 100— 145 см. Грязно-бурый с карбонатной плесенью,
много кротовин, комковатый, тяжелосуглинистый, уплотнен пористый. Переход заметный.

Ск 145—220 см. и глубже. Желто-палевый лессовидный, тяжелый суглинок, комковато-призматический с обильным псевдомицельем карбонатов и единичными темными кротовинами,

Строение чернозема типичного  среднемощного среднегумусного легкоглинистого рассмотрим на примере разреза заложенного на территории  Воронежской области, на поле люцерны.

Апах 0—26 см. Темно-серый, равномерно окрашенный, крупнокомковатый, глинистый,  уплотненный, много мелких корней. Переход заметный.

А 26—39 см. Темно-серый, зернистый легкоглинистый, слабо уплотнен, единичные кротовины. Переход постепенный.

АВ 39—72 см. Темно-серый с буроватым оттенком, комковато-зернистый, легкоглинистый, уплотнен, пористый, кротовины. Вскипание от соляной кислоты с 61см. Переход постепенный.

Вк 72—143 см. Грязно-бурый, пятнистый, неравномерно окрашенный, комковатый, легкоглинистый, уплотненный, много кротовин, псевдомицелий и плесень карбонатов кальция. Переход заметный.

Ск 143-230 см. Желто-бурая с палевым оттенком легкая глина, карбонатная, комковато-призматическая, единичные кротовины./1/

ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ
Гранулометрический состав черноземов типичных на лесах отличается своеобразием, заключающемся в преобладании крупнопылеватой фракции, на долю которой приходится более половины всей почвенной массы. В то же время  в них практически отсутствует фракция размером 1-0,25 мм. В соответствии с классификацией Н. А. Качинского(1958) эти черноземы относятся к среднесуглинистым иловато-крупнопылеватым. Фракции механических  элементов распределены по вертикальному профилю равномерно. Среди них на долю крупной пыли приходится 54-57%, ила — 20-24%.

На Окско-Донской низменной равнине отмечается существенное различие гранулометрического состава черноземов типичных Левобережного придолинно-террасового района, занимающего террасированные левобережья Дона и Воронежа шириной от 20 до 35км, и всей остальной ее территории. На террасах Дона между Воронежем и Павловском встречаются небольшие массивы черноземов типичных среднесуглинистых Они характеризуются средним содержанием физической глины от 35 до 40%, ила – 20-25, пыли – 12-18, ней пыли  -16-22и песка (1-0,05мм) – 35-45%.  Содержание их в верхней метровой толще почвы мало меняется генетическим горизонтам, но с глубины около 1-1,5мобычно отмечается облегчение гранулометрического состава.  На окраинах водораздельных пространств, примыкающих террасам, распространены черноземы тяжелосуглинистые  илловато-крупнопылеватые со средним содержанием физической глины 50-57%, ила 27-34, пыли – 24-29, крупной пыли 25-30 и песка 18-22%.

На остальной территории Окско-Донской низменности равнинны, доминируют черноземы типичные легкоглинистые. Содержание физической глины колеблется в пределах 61-69% в верхней полутораметровой толще этих почв и слабо увеличивается до 64—74% в горизонтах В и С. Такая же закономерность отметается и в отношении содержания иловатой фракции: в гумусовом горизонте А оно равно 30—39%, а глубже  достигает 35—47%. Преобладающими фракциями являются в гумусовом горизонте иловатая и крупнопылеватая, а в остальных горизонтах — иловатая и пылеватая./1/

     Обычно на выровненных водоразделах почвенно-грунтовая толща отличается большой однородностью гранулометрического состава до глубины 4—5м, где лессовидные отложения сменяются мореными отложениями днепровской эпохи оледенения. Они играют роль водоупора и способствуют образованию верховодки в надморенной толще. Заметной неоднородностью отличается почвенно-грунтовая толща в местах, где черноземы  сформировались на лессовидных породах, надморенными озерно-ледниковыми отложениями. В этом случае 5-метровая толща наносов имеет двух- или трехчленное сложение./3/ 

В целом черноземы типичные на преобладающей территории Среднерусского Черноземья близки по гранулометрическому составу, что обусловлено формированием их на одинаковых по генезису почвообразующих породах. В связи с этим они мало различаются на протяжении подзоны по минералогическому и валовому химическому составу.


    продолжение
--PAGE_BREAK--Табл.1 ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ ТИПИЧНЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ /4/


Глубина,

см

Содержание фракций, % (размер частиц, мм)

1-0,25

0,25-0,05

0,05-0,01

0,01-0,005

0,005-0,001



<0,001



<0,01

0-10

2,2

2,8

34,2

12,3

15,4

33,1

60,8

20-30

2,3

3,1

32,2

11,1

17,3

34,0

62,4

40-50

2,1

3,9

30,8

12,1

15,9

35,3

63,3

60-70

2,7

4,9

28,9

11,8

15,4

36,4

63,5

80-90

3,3

3,5

30,0

13,0

13,4

36,7

63,1

100-110

4,7

5,0

23,4

11,6

14,5

40,8

66,9

120-130

3,8

5,2

24,6

11,2

17,1

38,3

66,5

140-150

4,5

4,7

24,4

11,3

15,0

40,2

66,4



    продолжение
--PAGE_BREAK--ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО
Легкоглинистые и тяжелосуглинистые черноземы типичные имеют гумус близкого состава. В нем содержание ГК по­степенно уменьшается с глубиной от 47-51 в па­хотном слое до 33-37% от Собщ у нижней границы горизонта АВ; фульвокислот увеличивается от 18-19 до 22-24% соответственно, а отношение ГК/ФК су­живается от 2,8-2,5 до 1,7-1,4. В ряду среднесуглинистых, легко суглинистых и супесчаных чер­ноземов вслед за уменьшением содержания физи­ческой глины (до 31-33, 20-24 и 12-13% против 63-67 в легкоглинистых) отмечается последова­тельное уменьшение содержания ГК, нарастание количества ФК и сужение их отношения. Эти по­казатели колеблются в пределах 43-37%, 24—30% и 1,8-1,3 в пахотном слое и 32-38%, 25-47% и 1,4-0,9 у нижней границы горизонта АВ. Наибольшие отличия характерны для супесчаных черноземов, в которых содержание ФК возрастает до 30-37% в горизонте А и 37—51 в остальной части профиля при снижении количества гумина с глубиной в гуму­совом профиле от 30 до 20%. Сумма ГК в супесчаных черноземах остается на уровне суг­линистых, но фракционный составих резко меня­ется вследствие возрастания доли бурых ГК 1 (до 40-49% от суммы ГК) и снижения доли ГК 2 (до 48-29%).

Различия состава гумуса, обусловленные гранулометрическим составом, хорошо выявляются при анализе фракций гумусовых кислот. Общее содержание первой фракции их в черноземах ти­пичных легкоглинистых и тяжелосуглинистых очень низкое (6-7%). В ее составе доминируют подвижные фульвокислоты и отношение ГК 1/ФК 1 колеблется от 0,7 до 0,4, а в нижней части почвенного профиля уменьшается до 0,2-0,3. Преобладают гумусовые кислоты второй фрак­ции, содержание которых достигает 42-48 в горизонте А и 38-42% от Собщ в горизонте АВ. Отношение ГК 2/ФК 2 уменьшается с глубиной в гумусовом профиле от 4,2-3,7 до 3,4-2,5. Содержание третьей фракции гуминовыхкислот составляет 11-13%, а отноше­ние ГК 3/ФК 3 в гумусовом профиле меняется в пределах  1.5-2,1.

Черноземы типичные средне- и легкосуглинис­тые по общему содержанию гумусовых кислот не имеют явных различий с глинистыми и тяжелосуг­линистыми, но вих составе усиливается роль фульвокислот (преимущественно во второй фракции, в которой отношение ГК 2/ФК 2 уменьшается почти в два раза). Еще более резко это проявляется в супесчаных черноземах, в гумусовых кислотах, у которых на первом месте выходит подвижная фракция. Ее количество последовательно возрастает с 32 в горизонте А до 37-42% от Собщ в остальной части профиля. Отношение ГК 1/ФК 1 в ней колеблется в пределах 0,9-0,6. Вторая фракция гумусовых кислот составляет всего лишь 27-29%, а  отношение ГК 2/ФК 2 в ней последовательно уменьшает­ся с глубиной с 2-1.5 в слое 0-65 см до 0,8-0,6 на глу­бине 65-135 см. Количество третьей фракции воз­растает с 9-11% в гумусовом профиле до 15-19% в горизонте ВС. Отношение ГК 3/ФК 3 составляет 1,4-1,6 в метровой толще почвы и затем уменьшается до 0,9.

Эти различия хорошо подтверждаются отно­сительным содержанием фракций 1, 2, 3 в гуму­совых кислотах. В супесчаных черноземах ти­пичных оно составляет 45-52 для первой, 34-41 для второй и 11-14% для третьей, тогда как в черноземах тяжелого гранулометрического состава эти показатели таковы: 9-14, 64-77 и 11-20%.

Итак, степень гуматности гумуса черноземов типичных при одинаковой продолжительности периода биологической активности последова­тельно уменьшается с нарастанием песчанистости почвообразующих пород. Легкоглинистые и тяжелосуглинистые разности их характеризуют­ся очень высокой степенью гумификации органи­ческого вещества (41-51% ГК от Собщ), гуматным типом гумуса (ГК/ФК = 2,2-2,8) с очень низким содержанием «свободных» (4-6% от суммы ГК), вы­соким — предположительно связанных с кальцием (77-К1%) и средним — прочносвязанных (15-18%) гуминовых кислот в горизонте А. В переходном горизонте АВ тип гумуса меняется на фульватно-гуматный (ГК/ФК = 1,4-1,8) и характеризуется высокой степень гумификации органического вещества (35-37%), очень низким содержанием «свобод­ных» (5-6%), высоким — связанных с кальцием (76-79%) и прочносвязанных (19-21%) ГК.

Среднесуглинистые черноземы типичные уже по всему гумусовому профилю имеют гумус фульватно-гуматного типа с отношением ГК/ФК, равным 1,8-1,6. Степень гумификации органи­ческого вещества в них остается очень высокой (40-43%), содержание «свободных» ГК – низким (8-10%).

В легкосуглинистом черноземе типичном от­ношение ГК/ФК уменьшается до 1,6-1,4, степень гумификации органического вещества — до 37-40% от Собщ, а другие показатели близки к пока­зателям среднесуглинистого.

Супесчаные черноземы отличаются много­кратно повышенным содержанием фракции «сво­бодных» гуминовых кислот (38-47% к сумме ГК в горизонте А и АВ) и близким к низкому (33-48%) — фракции ГК 2, дальнейшим сужением отношения ГК/ФК от 1,3 в горизонте А и 1,1-6,9 в горизонте АВ, но сте­пень гумификации органического вещества в них остается высокой (36-42% от Собщ). Эта особен­ность состава присуща и группе ФК супесчаного чернозема, которая более чем наполовину (54-59%) состоит из фракций ФК 1а и ФК 1, тогда как на долю фракции ФК 2 приходится лишь 31-34% от суммы фульвокислот. В глинистых и суглинистых черноземах эти показатели колеблются в пределах 20-26 для подвижных фракций и 51-66% для ФК 2./5/
Табл.2 ВРЕМЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГУМУСОВОГО ПРОФИЛЯ ТИПИЧНОГО ЧЕРНОЗЕМА ЗА СЧЕТ ВОДОРАСТВОРИМОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА /4/



Мощность слоя, см



Запасы гумуса, т/га

Годовое поступление

РОВ гумуса,

т/га



Время, необходимое для формирование, лет



Возраст гуминовых кислот, лет



0-100

531

0,285

1863

1680-4020

100-150

66

0,0128

5156

6100-6700

    продолжение
--PAGE_BREAK--

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
 Емкость обмена зависит от степени гумусированности и содержания глинисты частиц и колеблется от 28-32мг-экв/100г почвы у малогумусных среднесуглинистых до 45-50 у тучных легкоглинистых черноземов. С глубиной она последовательно уменьшается до 20-35 в нижней части горизонта АВ и 1б-3Омг-экв/100г, материнскойпороде. В составе поглощенных катионов натрий отсутствует, а водород содержится в небольших количествах только в гумусовом горизонте. Почвенный поглощающий и комплекс черноземов типичных насыщен кальцием и магнием.

По данным статистической обработки результатов массовых анализов, среднее содержание обменных кальция и магния, пахотных горизонтах колеблется в таких пределах: черноземы типичные тучные мощные и легкоглинистые среднемощные – 41-43, среднегумусные мощные и тяжелосуглинистые среднемощные – 37-39, малогумусные   тяжелосуглинистые – 33-35, малогумусные и среднегумусные среднесуглинистые – 25-29 мг-экв на 100 г почвы. С глубиной су обменных оснований и главным образом содержание кальция постепенно уменьшаются вслед за снижением количества гумуса. В горизонте А наиболее распространенных черноземов среднегумусных она в 1,5-1,7 раза выше по сравнению с горизонтом Вк и материнской породой, что свидетельствует об интенсивной биогенной аккумуляции обменного кальция.

Реакция почвенного раствора меняется по вертикальному профилю от нейтральной в верхней части гумусового горизонта (рН водный 6,8-7,2)   до слабощелочного горизонта А и щелочной в карбонатном горизонте и материнской породе (рН водный 8-8,4).

Черноземы типичные разных видов во всей подзоне характеризуются низкимсодержанием солей в 3-метровой почвенно-грунтовой толще. Сухой остаток чаще всего колеблется в пределах 0,05-0,09%./1/

АГРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Вносимые в почву удобрения подвергаются сложным превращениям. Взаимодействуя с почвенным растворам, почвенными коллоидами и другими высокодисперсными частицами почвы, воднорастворимые удобрения претерпевают химические и водно-химические изменения, сопровождаемые явлениями поглощения и фиксации их катионной и анионной части. Фиксируемые почвой удобрения не вымываются вниз по профилю при просачивании воды и в дальнейшем используются растениями. Происходит это благодаря тому, что рассматриваемые почвы обладают высокой поглотительной способностью в отношении катионов и анионов.

Для насыщения пахотного 20-сантиметрового слоя типичных черноземов фосфорной кислотой потребуется 15-процентного суперфосфата от 23 000 до 40 000 кг/га. Фосфорная кислота, поглощенная типичными черноземами, очень прочно закрепляется в них и в большей своей массе становится труднодоступной растениям. Из всего изложенного следует, что воднорастворимые фосфорные удобрения в типичные черноземы целесообразно вносить малыми дозами во время посева и в качестве подкормки после посева.

Азот в форме нитратов типичными черноземами не поглощается и быстро передвигается в низ по профилю при просачивании воды. В форме он поглощается почвой в большом количестве. При наличии в почвенном растворе кальция аммония непрочно закрепляется в почвенном поглощающем комплексе и при наличии дождей может перемещаться вниз по профилю.

Из сказанного следует вывод, что применение удобрений на полях должно осуществляться с учетом особенностей типичных черноземов в отношении вносимых в них удобрительных веществ с учетом свойств удобрений./2/       
ЧЕРНОЗЕМЫ ВЫЩЕЛОЧЕННЫЕ

МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ


Зональные выщелоченные черноземы в пределах Воронежской области, получили господствующее распространение лишь в Хохольском и Семилукском районах, их площадь в Воронежской области занимает свыше – 16%. Здесь они занимают водораздельное плато и склоны всех экспозиций. Однако наряду с преобладающими зональными выщелоченными черноземами имеют некоторое распространение и другие почвы, которые развиваются вследствие изменения местных условий и являются интразональными. Так, среди выщелоченных черноземов пятнами разной величины и формы залегают типичные мощные и среднемощные черноземы, приуроченные к слабопологим склонам южных экспозиций, выпуклым элементам микрорельефа водораздельных плато и к местам, где неглубоко залегают карбонатные породы, площадь под которыми растет с севера на юг подзоны. На склонах водоразделов, занятых лесом или недавно вышедших из-под старого леса, а также на отрицательных элементах рельефа среди выщелоченных черноземах развиваются оподзоленные черноземы, распространение которых невелико.

Профиль черноземов выщелоченных состоит из гумусово-аккумуляционного горизонта А, переходного горизонта АВ, выщелоченного карбонатного горизонта В, иллювиально-корбонатного горизонта ВСк и горизонта Ск. На пашне он имеет следующее строение.

А пах. 0 – 26 см. Темно-серый, комковато пылеватый, рыхлый, тяжелосуглинистый.

Переход заметен по «плужной подошве».

А 26 – 47 см. Темно-серый, слегка темнее предыдущего, слабо уплотнен, крупнопористо-трещиноватый, комковато-зернистый. Переход постепенный.

АВ 47 – 72 см. Темно-серый с бурым оттенком, тяжелосуглинистый, уплотнен,  зернисто-     комковатый. Переход постепенный.

В 72 – 98 см. Бурый, комковатый с призмовидными отдельностями, легкоглинистый, уплотнен, бес карбонатный. Переход ясный.

ВСк 98 – 147 см. Грязно-желто-бурый, неясноореховатый-комковатый, с затеками гумуса.

Ск 147 – 300 см. Палево-желтый тяжелый суглинок, плотный, с обилием карбонатной плесени и журавчиков СаСО3.

      Вскипание от соляной кислоты варьирует в пределах от 90 до 140 см, механический состав – от глинистого до супесчаного./1/
ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ

В распределении гранулометрических фракций по вертикальному профилю черноземов выщелоченных отмечены следующие общие закономерности. Во-первых, с глуби несколько нарастает содержание глинистых частиц и гранулометрический состав утяжеляется. В верхних слоях преобладающей фракцией обычно является крупная пыль, на месте находится ил, а в горизонте АВ и В они не меняются местами.

Во-вторых, на глубине 2-З м отмечается возрастание содержания песчаных фракций и облегчение гранулометрического состава, что связано с неоднородностью почвообразующих пород. В-третьих, в горизонте В прослеживается небольшое накопление илистых частиц, обусловленное лессиважем  оглиниванием бескарбонатной породы за счет выветривания первичных минералов.

     Различия между тяжелосуглинистыми и легкоглинистыми черноземами по содержанию основных гранулометрических фракций невелики. Тяжелосуглинистые почвы содержат в горизонте А 55-59% физической глины, 35-43% крупно глины и 25-35% ила, в средней части профиля соответственно 60-65, 30-38 и 34-38%. Легкоглинистые черноземы имеют в горизонте А б1-64% физической глины, 28—35% крупной глины и 29-36% ила; в горизонте В соответственно 64-70%, 27-32% и 37-44%.

В суглинистых черноземах при содержании 30-36% физической глины резко преобладает песчаная фракция (42-59%), на втором месте находится фракция ила  (20-24%). Наконец, супесчаные черноземы, как правило, приуроченные к речным террасам, отличаются менее однородным гранулометрическим профилем. В них встречаются песчаные и суглинистые слои.

Современные пахотные черноземы, выщелоченные разными сельскохозяйственными культурами, характеризуются ухудшением  оструктуренности верхнего горизонта.

Пропашные культуры и пары наиболее сильно ухудшают структуру горизонта. Содержание агрегатов раз 10-0,25мм в нем колеблется в широких пределах и составляет в среднем 78%, в том числе на долю водопрочных приходится 57-61%. Среди водопрочных агрегатов преобладает фракция 1-0,25мм (40—46%), а наиболее ценные агрегаты размером 10—1мм составляют в среднем 15—17% (с колебаниями от 5 до 42%).

Под зерновыми культурами структура разрушается несколько меньше по сравнению с пропашными, и количество водопрочных агрегатов размером 10-1 мм колеблется от 6-51% в пахотном горизонте, при среднем 25%. С глубиной различия в структурном составе исчезают.

Восстановление структуры черноземов выщелоченных происходит под многолетними травами, особенно в слое 0-10см, где сумма водопрочных агрегатов возрастает до76%, в том числе размером 10-1 мм  — до 46%.

     Положительное влияние на структуру черноземов оказали 30-40-летнии полосы, под которыми она полностью восстановилась во всей толще гумусового горизонта. Среднее содержание агрегатов 10-0,25 мм увеличилось до 90-93%, пыли уменьшилось до 3-5%. Структура отличается высокой водопрочностью. Сумма водопрочных агрегатов составляет 86%, в их составе преобладают агрегаты 10-1 мм (60-61%). Однако и под лесными полосами разброс данных большой: сумма водопрочных агрегатов размером 1мм колеблется от 25 до 73%, размером 1-0,25 мм – от16 до 45%.

В агрофизической литературе разработаны оценочные критерии и оптимальные параметры структурного состояния почв, т. е. такое сочетание количественных и качественных его показателей, при котором могут быть максимально использованы все жизненно важные для растения факторы и полностью реализованы потенциальные возможности выращиваемых культур. Установлено, что для сельскохозяйственных культур оптимальными являются агрегаты размером 0,25мм. Их оптимальное количество в черноземах тяжелосуглинистых должно быть не менее 75%, в глинистых — 85-90%, в том числе водопрочных — более 40%. Чернозем выщелоченные содержат в среднем 69-79% воздушно-сухих и 57-68% водопрочных агрегатов. Следовательно, современное структурное состояние черноземов выщелоченных  оценивается как удовлетворительное. Однако среди них увеличиваются площади почв с неудовлетворительным структурным состоянием.

Черноземы выщелоченные тяжелосуглинистые и легкоглинистые характеризуются благоприятными физическими свойствами, которые заметно изменяются при разном сельскохозяйственном использовании почв./2/
ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО

Гумус черноземов выщелоченных мощных легкоглинистый (61-64% физической глины) и тяжелосуглинистых (53-54%) в горизонте А и АВ характеризуется высоким содержанием гуминовых кислот (ГК) с колебани­ями в пределах 39-45% к Собщ и широким отноше­нием ГК/ФК, равным 2,0-2,7. В осталь­ной части профиля отмечается уменьшение со­держания ГК, увеличение количества гумина и сужение ГК/ФК до 1,4-1,6. В соответствие с пока­зателями гумусного состояния по [4] эти черноземы относятся к почвам с высоким содержанием (7%) и запасами гумуса (155-160 в слое О-20 см и 570-640 т/га в метровой толще) гуматного типа с очень высокой степенью гумификации органического вещества.

Среднесуглинистые (36-38% физической глины) и легкосуглинистые (25-29%) черноземы по групповому составу гумуса несколько отличаются от глинистых и тяжелосуглинистых: в них нарастает содержание фульвокислот (ФК) до 20-28% против 17-19% в глинистых и уменьшается отношение ГК/ФК до 1,5-1,9. Они относятся к почвам со средним содержанием (4,4-4,9%) и запасам гумуса (110-120 в слое О-20 см и от 312 до 438т/га в слое 0-100 см) фульватно-гуматного типа с высокой и очень высокой степенью гумификации органического вещества в гумусовом профиле и средней за его пределами.

Черноземы, выщелоченные супесчаные с содержанием физической глины 9-11 и 12-15% существенно отличаются от глинистых и суглинистых по ряду показателей группового состава гумуса, прежде всего, увеличением суммы ФК в 1,3-1,8 раза и уменьшением отношения ГК/ФК до 1,4-1,1 в гумусовом профиле и до 0,8-0,5 за его пределами. Они относятся к почвам с низким со­держанием (2,2-3,9%) и запасами (41-96 в слое 0-20 см и 174-234 т/га в слое 0-100 см) гумуса фульватно-гуматного типа и высокой степенью гумификации органического вещества (31-38% Сгк от Собщ).

Из приведенных данных следует, что степень гумификации органического вещества в чернозе­мах выщелоченных тяжелого и легкого гранулометрического состава находится на близком уровне.

Однако при последовательном снижении физической глины от 61- 64 до 11-15% в групповом составе гумуса отмечается увеличение доли фульвокислот от 17-19 до 27-43% и уменьшение доли гумуса с 38-50 до 31-43%.

Таким образом, групповой состав гумуса, связанный с биохимической активностью почв, свидетельствует о наличии некоторых специфических особенностей гумификации в черноземах разного гранулометрического состава. Более определенно эта специфика выявляется при анализе фракционного состава гумуса, который является функцией солевого и минералогического составов, щелочности и кислотности и других условий взаимодействия органических соединений с минеральной частью почвы /8/. Поскольку гранулометрический состав почв и пород тесно связан с минералогическим составом, то он в значительной мере определяет фракционный состав гумуса и условия его закрепления в черноземах. Это подтверждается соотношением фракций гумусовых веществ и фракционным составом групп ГК и ФК.

Содержание первой фракции гумусовых кислот, свободных и связанных с подвижными R2O3, в горизонтах А и АВ находится на низком уровне, но оно последовательно увеличивается в ряду черноземов выщелоченных от легкоглинистых до легкосуглинистых с 5-9 до 10-14% от общего углерода и скачкообразно возрастает в супесчаных почвах до (20-29%). Наибольшее содержание (39-49%) этой фракции в супесчаных почвах отмечается в слое 70-100 см, содержащем 8-9% физической глины. Доля участия подвижных гумусовых кислот к их сумме нарастает в гумусовом профиле черноземов выщелоченных от 9-11. в легкоглинистых до 11-18, в тяжелосуглинистых, 17-28 в средне- и легкосуглинистых и до 32-58% в супесчаных

В отношении гумусовых кислот, связанных предположительно с кальцием, наблюдается менее выраженная обратная зависимость: количество их уменьшается с нарастанием песчанистости почвообразующей породы от 38-49 в легкоглинистых и тяжелосуглинистых до 34—38 в средне и легкосуглинистых и 25-34% от Собщ в супесчаных разновидностях. Относительное содержание второй фракции гумусовых кислот меняется в этом ряду соответственно от 70-83 до 59-60 и 39-55% от суммы гумусовых кислот.

Гумусовые кислоты третьей фракции, устойчиво связанные с R3O3 и глинистыми минералами, содержатся в небольших количествах (от 5-6 в легкоглинистых до 10-12% в супесчаных черноземах).

В черноземах выщелоченных разного гранулометрического состава первая фракция гумусовых кислот характеризуется значительным пре­обладанием ФК над ГК. Лишь в пахотном горизонте отношения ГК 1/ФК 1 близки к единице и повышаются до 1,3 в супесчаных почвах при внесении кальцийсодержащих мелиорантов. В остальной части почвенного профиля это отношение уменьшается до 0,6-0,2. Во второй фракции преобладают гумусовые кислоты с отношением ГК 2/ФК 2 от 0,8-1,5 в горизонте А супесчаных черноземов до 2-2,1 в легкосуглинистых, 2,4-3,1 среднесуглинистых, 3-3,4 тяжелосуглинистых, 3,3-3,8 легкоглинистых, а в горизонте АВ – от 0,9-1,7 в супесчаных до 2-2,8 в суглинистых и глинистых. Отношения ГК 3/ФК 3 находятся в пределах 1,2-2,6 и  1,3-1,6 в горизонтах А и АВ глинистых и суглинистых черноземах и 1,4-2,2 и 1,5-2,0 в супесчаных.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Физико-химические свойства почв, связанные с почвенным поглощающим комплексом, как известно, играют весьма важную роль в их развитии и плодородии.

Изучение и характеристика указанных свойств дает возможность также рационализировать агротехнические приемы и использование почв в сельском хозяйстве.

Наиболее высокие показатели физико-химических свойств почв относятся к вариантам выщелоченных черноземов глинистого и тяжелосуглинистого механического состава, а наиболее низкие показатели наблюдаются у легких по механическому составу выщелоченных черноземов. Варьирование физико-химических свойств хорошо согласуется также с гумусом почвы. Как правило, чем больше гумуса в почве, тем больше поглощенных катионов, выше их сумма и емкость поглощения.

     Вниз по профилю почвы, поглощенные катионы, их сумма, емкость поглощения и гидролитическая кислотность изменяются в сторону уменьшения. Изменение поглощенных  катионов происходит медленно, а гидролитической кислотности очень быстро при переходе от пахотного к подпахотному горизонту.

Обращает на себя внимание очень высокая гидролитическая кислотность в пахотном слое выщелоченных черноземов, достигающая у тяжелосуглинистых вариантов 6,7 мг-экв на 100 г почвы. Объяснить такое явление можно исключительно выпаханностью почв благодаря длительному неправильному использованию их в сельском хозяйстве без применения удобрений /1/.
 
    продолжение
--PAGE_BREAK--АГРОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Рост применения удобрений в сельском хозяйстве обязывает колхозы и совхозы использовать их наиболее рационально и с максимальной эффективностью. Для этого при внесении удобрений необходимо знать, как взаимодействуют она с почвой и растениями, как быстро происходит процесс растворения и поглощения почвой, в какие формы при этом удобрения превращаются, и какова скорость этого процесса, легко затем усваиваются растениями и передвигаются ли они по профилю при выпадении осадков. Указанный круг вопросов изучался в течение ряда лет на выщелоченных черноземах Воронежской и Орловской областей в отношении фосфорсодержащих и сера содержащих удобрений.
Внесенные в почву растворимые минеральные удобрения, прежде всего, растворяются, а затем уже взаимодействуй с солями почвенного раствора, с твердой фазой почв, микроорганизмами и корнями растений. Взаимодействие с солями раствора влечет за собою в большинстве случаев образование трудно растворимых соединений, происходит так называемое химическое поглощение. Взаимодействие с твердой фазой почв, с почвенным поглощающим комплексом сопровождается физико-химическим поглощением и переводом их в адсорбированное состояние. Взаимодействие же растворимых удобрений с микроорганизмами и корнями растений вызывает биологическое поглощение и перевод в органическую форму.

Во всех указанных случаях происходит прочная фиксация удобрений, благодаря которой они закрепляются в почве,  предохраняются от выщелачивания в нижние горизонты и служат резервным фондом для питания растений в период их вегетации /2/.

ЧЕРНОЗЕМЫ ОБЫКНОВЕННЫЕ
МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

В пределах Воронежской области обыкновенные черноземы получили широкое распространение. Они занимают примерно 0,5 всей площади. Обыкновенные черноземы обособлены в виде самостоятельной подзоны, которая широкой полосой тянется с юго-запада на северо-восток. Подзона обыкновенных черноземов на территории Воронежской области расположена примерно южнее линии Борисоглебск — Новохоперск — Елань-Колено — Абрамовка — Таловая – Лосево — Лиски — Острогожск.

Почвенный покров данной подзоны является неоднородным, в силу чего она делится 4 природных района. Помимо преобладающих обыкновенных черноземов здесь встречаются интразонально в виде больших и малых пятен выщелоченные, типичные, южные, карбонатные, солонцеватые, оподзоленные черноземы, лугово-черноземные почвы, луговые, болотно-луговые, серые лесные, дерново-подзолистые, солонцовые, осолоделые, аллювиальные, эродированные, песчаные и другие почвы /2/.

На террасах рек встречаются черноземы малогумусные среднемощные суглинистые. Профиль такого чернозема характеризуется 151, заложенным на территории колхоза «Заря»  Петропавловского района Воронежской области (верхняя терраса Дона). Пашня. Вскипание с 63см. Карбонатные выделения в виде плесени — с 72см, в виде белоглазки — с 115см.

Апах 0-25см. Темно-серый, комковато-пылеватый, среднесуглинистый, иловато-песчаный, рыхлый. Переход заметный.

А 25-35см. Темно-серый, комковато-зернистый, среднесуглинистый, иловато-песчаный, слабо уплотнен, тонкопористый, единичные кротовины. Переход постепенный.

АВ 35-64см. Темно-серый с коричневато-бурым оттенком,

зернисто-комковатый, среднесуглинистый, иловато-песчаный, уплотнен. Переход заметный.

ВСа 64-137см. Желто-бурый, комковатый, среднесуглинистый, иловато-песчаный, уплотнен, много кротовин, белоглазка /1/.

ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСТАВ
В пределах подзоны абсолютно доминируют черноземы обыкновенные легкоглинистые и тяжелосуглинистые, на долю которых приходится свыше 99% занимаемой ими площади. Легкоглинистые почвы содержатв среднем 64-70% физической глины, 34-43% ила, 26-32% пыл, 22-29% крупной пыли и 4-8% песка. Преобладающими фракциями являются иловатая и пылеватая. Черноземы обыкновенные тяжелосуглинистые на водораздельных пространствах по содержанию основных гранулометрических фракций приближаются к легкоглинистым. Среднее содержание физической глины в них находится в пределах 52-58% Преобладающей фракцией также является иловатая (28-33%), но второе место занимает не пылеватая, а крупнопылеватая, хотя содержание этих фракций в нижней части профиля выравнивается. Характерным для тяжелосуглинистых почв является увеличение содержания песчаных фракций (до 15-23%)

Среднесуглинистые и легкосуглинистые почвы встречаются террасах рек. В среднесуглинистых черноземах преобладает песчаная фракция (36-47%), на втором месте  находится иловатая (22—26%), а сумма всех пылеватых фракций составляет 31—39%. Для  легкосуглинисты почв характерно дальнейшее увеличение содержания песчаных фракций, на долю которых приходится 2/3 почвенной массы. Иловатая фракция остается в числе преобладающих, но содержание составляет всего лишь 16-18%.

Наконец, по левобережью Хопра встречаются черноземы обыкновенные супесчаные, развитые на современных аллювиальных отложениях, иногда на флювиогляциальных песках. В  среднем они содержат 80-82% песчаных фракций, 10% ила и 8-10% пыли /9/.

В целом почвенный профиль черноземов обыкновенных. Характеризуется относительно однородным гранулометрическим составом с равномерным распределением гранулометрических фракций по генетическим горизонтам. Колебания в количестве большинства из фракций на различной глубине профиля обычно не выходят за пределы 3-7%. Однако, пахотный горизонт в некоторых случаях содержит на 5-7% ила меньше, чем остальные горизонты, что связано с выпаханностью и выдуванием ветром тонких частиц из него. В других случаях колебания в содержании основных гранулометрических фракций обусловлены неоднородностью почвообразующих пород и утяжелением их состава с глубиной /1/.
    продолжение
--PAGE_BREAK--ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО
Гумус черноземов обыкновенных легкоглинистых и тяжелосуглинистых характеризуется очень высокой степенью гумификации органического вещества в горизонте А (41-46), высокой – в горизонте АВ (35-41% от Собщ) и относится к гуматному в гумусовом профиле и фульватно-гуматному в горизонте ВСа. В составе  гуминовых кислот фракция ГК 1 играет незначительную роль (4-7% от суммы ГК). Второ­степенное значение имеет фракция ГК 3 (15-20%), а доминирует фракция ГК 2 (74—80%) В группе фульвокислот первое место, но при меньшем содер­жании, чем в гуминовых кислотах, занимает фрак­ция ФК 2 (36-66%), а второе и третье места делят  фракции 1а + 1 (18-3б) и ФК 3 (14-35%).

Общее содержание гумусовых кислот в горизонте А и АВ колеблется в интервале 51-61%, а относи­тельное содержание в них первой, второй и третьей фракций меняется в пределах 8-16, 64-79 и 14-22%. В первой фракции гумусовых кислот преоблада­ют подвижные фульвокислоты (ГК 1/ФК 1а + 1 = 0,4-0,7), во второй и третьей — гуминовые кислоты (ГК 2/ФК 2 = 3-5 и ГК 3/ФК 3 = 2-3).

С уменьшением содержания физической гли­ны в черноземах обыкновенных среднесуглинистых (до 37-42%) и легкосуглинистых (до 25-26%) наблюдается последовательное сужение отноше­ния ГК/ФК в гумусовом профиле (до 2,7-2,1 и 2,2-1,7 соответственно) при сохранении очень высокой степени гумификациивещества (42-50 в горизонте А, 38-45% от Собщ в горизонте АВ) и высоком относительном содержании фракции ГК 2 (75-82% к сумме ГК). Существенных изме­нений относительного содержания фракций ГК1 и ГК 3 не происходит. Отмечается небольшое увеличение содержания группы ФК. (до 19-22% против 14-16% в глинистых и тяжелосуглинис­тых почвах). Общее содержание гумусовых кислот в гумусовом профиле средне и легкосуглинистых черноземов колеблется от 58 до 69% к Собщ, а отношения ГК 1/ФК 1, ГК 2/ФК 2, ГК 3/ФК 3 в них составляют 0,3-0,8, 3-4, 1,6-2,1.

     Черноземы обыкновенные супесчаные резко отличаются не только слабой гумусированностью, но и составом гумуса. С увеличением в них содержания песчаных фракций меняется соотно­шение основных групп гумусовых веществ. В су­песчаных почвах, одна из которых имеет 17-19% физической глины, 11-14% среднего и 53-61% мелкого песка, а другая 11-13% физической гли­ны. 75-78% среднего и 7-8% мелкого песка проис­ходит сужение ГК/ФК до 1,4-1,7 и 1,2-0,8 соответ­ственно. Тип гумуса в них фульватно-гуматный с высокой степенью гумификации  органического ве­щества (36-43 и 34-37% Сгк к Собщ), с относитель­ным содержанием фракции ГК 1, ГК 2, ГК 3 в гуминовых кислотах соответственно: 7-18 и 29-39, 69-80 и 44-58, 11-16 и 17-19%. В группе фульвокислот возрастает (по сравнению с суглинистыми почвами) содержание подвижные фракций до 39-41 и 58-64% и уменьшается доля ФК 2 до 34-48 и 20-28 от суммы ФК в супесчаных черноземах обыкновенных с содержанием физической глины 17-19 и 11-13% соответственно /5/.
Табл.4 ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ГУМУСА В ОБЫКНОВЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМАХ ПАШНИ

(ПО ОТНОШЕНИЮ К ЦЕЛИННЫМ)/4/

Глубина, см

Изменение содержания, %

т/га

Абсолютное

относительное

0-10

-2,0

-30,3

-22,8

10-20

-1,0

-16,6

-11,5

20-30

-0,6

-10,0

-7,0

30-40

-0,4

-7,7

-4,7

40-50

-0,6

-13,9

-7,0

50-60

-0,6

-17,1

-7,2

60-70

-0,7

-26,9

-8,7

70-80

-0,4

-20,0

-5,0

80-90

-0,3

-20,0

-3,9

90-100

-0,3

-27,3

-4,0

100-110

+0,1

+11,1

+1,4

110-120







120-130







130-140







140-150







0-50

-

-

-53,0

50-100

-

-

-28,8

100-150

-

-

+1,4

0-150

-

-

-80,4



 

    продолжение
--PAGE_BREAK--ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Черноземы обыкновенные имеют слабощелочную реакцию в горизонте А и щелочную — в остальной части профиля. Гидролитическая кислотность в них обнаруживается лишь в  собственно гумусовом горизонте, и величина ее колеблется в пределах 1-Змг-экв/100г почвы. Даже в пахотных горизонтах степень насыщенности основаниями обычно не опускается ниже 94-96%. Почвенный поглощающий комплекс насыщен кальцием и магнием. Отношение их в гумусовом горизонте колеблется от 6:1 до 10:1, а в нижних горизонта от 4:1 до 7:1, что указывает на более активную биогенную аккумуляцию обменного кальция. Сумма обменных оснований в черноземах обыкновенных тяжелого гранулометрического состава составляет 36-48мг-экв/100г в пахотном горизонте и постепенно уменьшается до 24-30 на глубине 180-200см.  Среднее содержание обменных оснований, по данным статистической обработки, в пахотной слое тяжелосуглинистых и глинистых почв равно 38-44мг-экв/100г, а на глубине около двух метров – 25-28.

Облегчение гранулометрического состава сопровождается изменением этих количественные показателей. Черноземы легкого гранулометрического состава, как правило, характеризуются нейтральной реакцией гумусового горизонта, слабощелочной и щелочной — в остальной части профиля. В пахотном горизонте их степень насыщенности основаниями снижается до 86%. Сумма поглощенных оснований колеблется от 22-24 в суглинистых до 8-10мг-экв/100г в супесчаных почвах. Соотношение катионов кальция и магния сохраняется на том же уровне, что и в черноземах тяжелого механического состава.

Следует отметить, что в черноземах обыкновенных обнаруживается поглощенный натрий, но количество его, как правило, составляет 0,6-0,9мг-экв/100г.

Наряду с черноземами обыкновенными обычного рода рассматриваемой подзоне имеют некоторое распространение черноземы солонцеватые, которые приурочены к прибалочным вогнутым склонам южных экспозиций, где соленосные палеогеновые глины подходят близко к поверхности. Полнопрофильные черноземы глубокосолонцеватые имеют среднюю мощность гумусового горизонта от 53 до 68см и характеризуются преимущественно глинистым составом. В глинистых почвах содержание физической глины в горизонте А колеблется в пределах 62-70%, а с глубиной нарастает до 73-84%. Содержание ила меняется с 38-44% в пахотном слое до 50-64% в горизонтах В и С /2/.
Табл.3 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОБЫКНОВЕННЫХ ЧЕРНОЗЕМОВ (УСРЕДНЕННЫЕ ДАННЫЕ)/4/

Глубин, см

Са2+

Mg2+

H+*

Сумма

V, %**

Ca2+

Mg2+

H+

мг-экв/100г

% от суммы

0-10

42,6

9,7

2,3

54,6

96

78,0

17,8

4,2

10-20

40,4

7,8

2,0

50,2

96

80,4

15,5

4,1

20-30

39,9

6,7

1,8

48,4

96

82,4

13,9

3,7

30-40

37,8

6,5

    продолжение
--PAGE_BREAK--1,5
--PAGE_BREAK--