Черноземные почвы генезис черноземов реферат

Обновлено: 20.05.2024

Существует несколько теорий происхождения черноземов.

Второй по времени возникновения считают морскую гипотезу происхождения черноземов, высказанную академиком П.С. Палласом (1773) по отношению к черноземам Ставропольского края, которые, по его мнению, образовались из морского ила и гниющих масс тростника и другой растительности при отступлении Черного и Каспийского морей.

Третья гипотеза – это представление о болотном генезисе черноземов. Геолог Ф.Ф. Вангенгейм фон Квален (1853) высказал предположение о том, что черноземы образовались из измельченного материала торфяных болот и растительных остатков, принесенных ледниковым потоком с севера на юг и смешавшихся с минеральным илом. Позже В.Р. Вильямс вернулся к этой гипотезе. Он считал, что черноземы могли образоваться при обсыхании и развевании торфяных болот. Но такой вариант болотной гипотезы, который связывает образование черноземов с привносом торфа извне, несостоятелен. В.Р. Вильямс также рассматривал происхождение черноземов как результат развития дернового процесса под луговыми степями черноземной зоны.

Академики Э.И. Эйхвальд (1850) и Н.Д. Борисяк (1852) предположили, что черноземы возникли из болот при их постепенном обсыхании. Они считали, что в прошлом черноземная зона представляла собой тундровые сильнозаболоченные пространства. При последующем постепенном дренировании территории в условиях теплого климата шел процесс энергичного разложения болотной и тундровой растительности (Эйхвальд) и болотного ила и поселения наземной растительности (Борисяк), что обусловило формирование черноземов. Это вариант болотной гипотезы является первым шагом на пути создания более широкой гипотезы палеогидроморфного прошлого черноземов, которая была сформулирована В.А. Ковдой (1933, 1966, 1974).

Черноземы – сравнительно молодые почвы, они образовались в послеледниковое время в течение последних 10–12 тыс. лет. Возраст гумуса верхних горизонтов составляет в среднем не менее 1 тыс. лет, а возраст глубоких горизонтов – не менее 7–8 тыс. лет.

В настоящее время считается, что черноземы – это самостоятельный тип почв наземно-растительного происхождения, однако на некоторых территориях они могли пройти гидроморфную стадия (например, черноземы Западной Сибири).

Ведущим процессом почвообразования при формировании черноземов является гумусоаккумулятивный процесс, обусловливающий развитие мощного гумусового горизонта, накопление элементов питания и оструктуривание профиля.

Наиболее благоприятно образование гумуса при разложении опада растений протекает в следующих условиях:

при щелочной реакции почвенного раствора,

при достаточном доступе кислорода,

при оптимальном увлажнении,

без интенсивного выщелачивания,

в условиях обогащенности растительных остатков белковым азотом и основаниями.

Близкие к этим условиям как раз и наблюдаются в черноземах. Наилучшие условия для процесса гумификации в черноземной зоне создаются весной и ранним летом. В это время в почве благоприятные температуры и еще достаточный запас влаги от осенне-зимних осадков и весеннего снеготаяния. В период летнего иссушения и прерывистого увлажнения микробиологические процессы заметно ослабевают, что способствует предохранению формирующихся гумусовых веществ от их быстрой минерализации. Одновременно повышение температуры и некоторое иссушение почвы летом усиливают процессы усложнения гумусовых веществ вследствие реакций поликонденсации и окисления (М.М. Кононова).

Некоторое улучшение водного режима осенью активизирует микробиологические процессы, но этот период ограничивается быстрым понижением температур. Зимой при промерзании почвы происходят процессы денатурации гумусовых веществ.

В черноземообразовании велика роль кальция. Богатство опада растительности черноземной зоны кальцием приводит к непрерывному образованию в почвах биогенного кальция и к его миграции в форме Са(НСО3)2. Поэтому гумификация идет в условиях избытка кальциевых солей и насыщения образующихся гумусовых веществ кальцием, что почти полностью исключает формирование и вынос свободных водорастворимых органических продуктов.

Таким образом, особенность биологического круговорота под травяными сообществами черноземов заключается в том, что гидротермические условия зоны благоприятствуют разложению богатого основаниями и азотом опада по типу гумификации с возникновением сложных высококонденсированных перегнойных соединений типа гуминовых кислот, закреплению которых в почве способствуют непрерывное образование в среде биогенного кальция и формирование карбонатного иллювиального горизонта.

Поскольку при черноземообразовании гумусовые кислоты быстро нейтрализуются основаниями опада и кальцием почвенного раствора, то не наблюдается разложения почвенных минералов под воздействием гумусовых веществ. Слабо этот процесс протекает лишь в оподзоленных и выщелоченных черноземах.

Вместе с накоплением гумуса при черноземообразовании идет закрепление в форме сложных органо-минеральных соединений важнейших элементов питания растений – N, P, S, Ca и др.

Развитие мощных корневых систем лугово-степной и степной растительности и образование гуматов кальция оказывают благоприятное влияние на оструктуривание профиля почвы.

Характерной чертой генезиса черноземов является сезонная динамика карбонатов в их профиле.

К северу от типичных черноземов (в подзоне оподзоленных и выщелоченных черноземов) более влажные условия климата способствуют большему выносу оснований из опада. Это приводит к образованию более кислых органических продуктов превращения растительных остатков, нейтрализация которых частично идет уже за счет разложения почвенных минералов. В этих условиях возможно проявление некоторого оподзоливания.

Фациальные особенности почвообразования оказывают существенное влияние на формирование черноземов, их признаки и свойства (мощность гумусового слоя, содержание гумуса, форма выделения карбонатов, глубина промачивания, водный и тепловой режимы).

Так, черноземы южноевропейской фации (Придунайская и предкавказская провинции) формируются в условиях более мягкого и влажного климата. Они почти не промерзают, быстро оттаивают, получают глубокую влагозарядку. Биологический круговорот протекает интенсивнее, процессы почвообразования охватывают более мощный слой почвы, что приводит к формированию черноземов с большой мощностью гумусовых горизонтов при относительно невысоком содержании гумуса (3–6%). Черноземы этих провинций отличаются большей промытостью профиля, глубоким залеганием гипса и мицелярной формой карбонатов, в связи с чем они получили название мицелярно-карбонатных.

К востоку нарастает континентальность климата, уменьшается общее количество тепла, сокращается период вегетации, увеличиваются время и глубина промерзания почв.

Черноземы центральных провинций (Украинская, Среднерусская, Заволжская) развиваются в умеренно континентальных условиях и относятся к средне- и высокогумусированным (6–12%).

Черноземы западносибирской и восточносибирской фации глубоко промерзают и медленно оттаивают. В восточных провинциях уменьшается глубина промачивания почв и распространения корневых систем растений, сокращается период активного и наиболее полного разложения органических веществ. Черноземы западно- и среднесибирской фаций отличаются меньшей мощностью гумусовых горизонтов, но более высоким содержанием гумуса (5,5–14%). Для них характерна языковатость гумусового профиля, обусловленная сильным растрескиванием почвы в холодное время.

Черноземы восточносибирской фации еще менее мощные (35–45 см гумусовый горизонт), содержание гумуса в них колеблется от 4 до 9% и резко снижается с глубиной. Эти почвы отличаются широким распространинем мучнистой формы карбонатов и глубокой промытостью профиля летними осадками.

Содержание работы
Файлы: 1 файл

реферат почва.docx

Министерство образования и науки Российской федерации

Студентка Барсукова Е.С

группа ЭН-32 Руководитель Кизилова Н.Я

Новосибирск 2013 г

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЧЕРНОЗЕМА……………… ………………………. 4

    1. Состав……………………………………………………………… …….…4
    2. Структура……………………………………………………… …………4
    3. Свойства………………………………………………………… …………5

    1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЧЕРНОЗЕМА

    Чернозем предоставляет собой довольно разнородную массу: здесь попадаются вместе и кусочки кварца, и хлопья гумуса, а иногда и осколки известняка, полевого шпата и даже гальки гранита.

    Она весьма богата гумусом (темное органическое вещество, можно сказать, естественный навоз) и важнейшими легкорастворимыми питательными для растений веществами, каковы: фосфорная кислота, азот, щелочи и пр. Типичный чернозем обыкновенно тонкозернист, рассыпчат и всегда обнаруживает теснейшую родственную связь (как по строению, так и составу) с подстилающими его породами (подпочва), которые и сами (лёсс) в огромном большинстве случаев весьма богаты растворимыми питательными веществами и наделены отличными физическими свойствами.

    Среднее содержание песка составляет от 42 до 68%.

    Среднее содержание глины составляет от 16 до 36%.

    Чернозем — это такая растительно-наземная почва, толщина которой в среднем около 60 см. Под дерном в 5–8 см толщиной идет темная однородная рыхлая масса - перегной, состоящая из крупинок или зерен, иногда кругловатых, но чаще представляющих неправильные многогранники. Данный горизонт на непаханых, целинных местах бывает переполнен сотнями тысяч живых и отмерших подземных частей травянистых растений. Средняя толщина горизонта А (принятое обозначение по В.В. Докучаеву) 30–45 см. Внизу почвенный горизонт сливается совершенно незаметно с переходным горизонтом, который действительно по всем своим особенностям (физическим и химическим) представляет собой постепенный переход от верхнего (А) горизонта к нижнему (С) подпочвенному. Толщина горизонта В также равна 30-45 см. Подпочва – основа (С) в огромном большинстве случаев состоит из лёсса (светло-желтый, весьма рыхлый, богатый карбонатами суглинок), но нередко ее составляют и супеси, мел, известняк, мергель и пр., причем всегда подпочва (С) постепенно переходила в верхние почвенные горизонты (А и В), придавая им строго определенный минеральный характер. Таким образом, чернозем во всех естественных, не нарушенных (тем или иным путем) разрезах представляет постепенную, самую тесную генетическую связь с подпочвой, какова бы по своему составу она ни была.

    1. В связи со своим составом чернозем всегда обладает более или менее темным цветом и благоприятным образом относится к теплоте и влаге. Цвет является типичным наружным признаком: цвет чернозема, будет ли последний содержать в себе гумуса до 15% или не более 3–4%, всегда оказывается более или менее темным.

    2. Пополняемость чернозема, то есть способность становиться гораздо скорее спелыми (в сельскохозяйственном смысле), то есть таким, подпахотный горизонт которого приблизительно такого же состава в строении, что и пахотный.

    3. Еще один типичный постоянный признак – средняя толщина чернозема, которая составляет от 60 до 140 см.

    4. Содержание растворимых питательных веществ.

    2. ГЕНЕЗИС ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ

    Черноземные почвы развиваются под степной разнотравно- степной травянистой растительностью. Весь облик этих почв свидетельствует о богатстве их органическим веществом. В профиле черноземов выделяют мощный темноокрашенный гумусовый, или гумусово-аккумулятивный, слой (35-150 см), содержащий большое количество гумуса (250-700 т/га).

    Черноземы благодаря мощному гумусовому слою с водопрочной зернисто- комковой структурой характеризуются как почвы высокого природного плодородия, обладающие значительным запасом элементов питания, благоприятными вводно-воздушными и физико-химическими свойствами.

    Черноземы - сравнительно молодые почвы, они образовались в послеледниковой время в течение последних 10-12 тыс. лет. Этот возраст подтвержден с помощью радиоуглеродного датирования, которое позволило установить, что возраст гумуса верхних почвенных горизонтов составляет в среднем не менее 1 тыс. лет, а возраст глубоких горизонтов – не менее 7-8 тыс. лет (А.П. Виноградов, 1969).

    3. КЛАССИФИКАЦИЯ ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ

    В географическом распределении подтипов черноземов наблюдается четкая зональная закономерность. Поэтому зона черноземных почв с севера на юг подразделяется на следующие подзоны: черноземов оподзоленных и выщелоченных, черноземов типичных, черноземов обыкновенных и черноземов южных. Наиболее четко указанные подзоны выражены в европейской части страны.

    Черноземные почвы в лесостепной зоне представлены оподзоленными, выщелоченными, и типичными черноземами.

    Черноземы оподзоленные. В гумусовом слое имеют остаточные признаки воздействия подзолистого процесса в виде белесой присыпки – главного отличительного морфологического признака этого подтипа. Гумусовый профиль оподзоленных черноземов серой, реже темно-серой окраски в горизонте А и заметно светлее в горизонте В. Белесая присыпка при обильном ее содержании придает профилю чернозема седовато-пепельный оттенок. Обычно она в виде белесоватого налета как бы припудривает структурные отдельности в горизонте В1, но при сильной оподзоленности белесый оттенок бывает и в горизонте А.

    Карбонаты залегают значительно ниже границы гумусового слоя (обычно на глубине 1,3-1,5 м). Поэтому в оподзоленных черноземах под гумусовым слоем выделяется буроватый или красновато- бурый выщелоченный от карбонатов иллювиальный горизонт ореховатой или призматической структуры с отчетливой лакировкой, гумусовыми примазками и белесой присыпкой на гранях. Постепенно эти признаки ослабевают, и горизонт переходит в породу, содержащую на некоторой глубине карбонаты в виде известковых трубочек, журавчиков. Разделяются на роды – обычные, слабодифференцированные, слитые, бескарбонатные.

    При классификации оподзоленных черноземов на виды, помимо деления по мощности и гумусированности, они подразделяются по степени оподзоленности на слабооподзоленные и среднеоподзоленные.

    Черноземы выщелоченные. В отличие от оподзоленных черноземов не имеют кремнеземистой присыпки в гумусовом слое.

    Горизонт А темно-серой или черной окраски, с отчетливо выраженной зернистой или зернисто-комковатой структурой, рыхлого сложения. Мощность его колеблется от 30-35 до 40-50 см. Нижняя граница горизонта В1 залегает в среднем на глубине 70-80 см, но иногда может проходить и ниже. Характерная морфологическая особенность выщелоченных черноземов – наличие под горизонтом В1 выщелоченного от карбонатов горизонты В2. Этот горизонт имеет ясно выраженную буроватую окраску, гумусовые затеки и примазки, ореховато-призматическую или призматическую структуру. Переход в следующий горизонт – ВС или С – обычно отчетливый, и граница выделяется по скоплению карбонатов в виде известковой плесни, прожилок.

    Основные роды – обычные, слабодифференцированные, бескарбонатные, глубинно-глеевые, слитые.

    Черноземы типичные. Обычно имеют глубокий гумусовый профиль (90-120 см и даже больше) и содержат карбонаты в гумусовом слое в виде мицелия или известковых трубочек. Карбонаты появляются чаще с глубины 60-70 см. Для более детальной морфологической характеристики гумусового слоя выделяется ниже горизонта А два переходных по гумусовой окраске горизонта – АВ1 и В1.

    Горизонт АВ1 темно-серый со слабым, буроватым оттенком книзу, а В1 уже отличается отчетливым бурым оттенком. В нижней части горизонта АВ1 или чаще всего в горизонте В1 видны выцветы карбонатов.

    Горизонт В2 (ВС) и порода содержат карбонаты в форме мицелия, известковых трубочек и журавчиков.

    Разделяются на следующие роды: Обычные, бескарбонатные, глубоковскипающие, карбонатные осолоделые.

    Черноземы степной зоны

    Черноземы в степной зоне представлены обыкновенными и южными черноземами.

    Черноземы обыкновенные. Горизонт А темно-серый или черный, с отчетливой зернистой или комковато-зернистой структурой, мощностью 30-40 см. Постепенно переходит в горизонт В1 – темно-серый с ясным буроватым оттенком, с комковатой или комковато-призматической структурой. Чаще всего мощность гумусового слоя у обыкновенных черноземов составляет 65-80 см.

    Ниже горизонта В1 залегает горизонт гумусовых затеков В2, который часто совпадает с карбонатным иллювиальным горизонтом или очень быстро переходит в него. Карбонаты здесь в форме белоглазки. Этот признак отличает обыкновенные черноземы от ранее рассмотренных подтипов.

    Подтип обыкновенные черноземы делится на роды: обычные, карбонатные, солонцеватые, глубоковскипающие, слабодифференцированные и осолоделые.

    Черноземы южные занимают южную часть степной зоны и непосредственно граничат с темно-каштановыми почвами.

    Горизонт А мощность 25-40 см имеет темно-серую или темно-бурую окраску часто с небольшим коричневым оттенком, комковатой структуры. Горизонт В1 характеризуется ясной коричнево-бурой окраской, комковато-призматической структурой. Общая мощность гумусового слоя (А+В1) 45-60 см.

    В иллювиальном карбонатном горизонте обычно отчетливо выражена белоглазка. Линия вскипания расположена в нижней части горизонта В1 или на границе гумусового слоя.

    Южные черноземы подразделяются на следующие роды: обычные, солонцеватые, карбонатные, глубоковскипающие, слабодифференцированные и осолоделые.

    * Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.

    Черноземы, структурный состав, агрегатный состав, физические свойства.

    ЦЧЭР, занимающий центральное положение в черноземной зоне Русской равнины, богат плодородными землями и является одной из главных житниц страны. Свыше 80% его территории занимают черноземы, на которых выращивается значительное количество зерна, сахарной свеклы, подсолнечника.

    Рациональное использование, охрана и повышение плодородия земель в настоящее время стали одной из важнейших проблем человечества Особенно остро она. ставится в районах интенсивного земледельческого освоения, каким является Центральное Черноземье. Распаханность земель здесь достигла предельных значений. Почвы подвержены периодическим засухам, сильно страдают от интенсивной водной эрозии. В последние годы значительный ущерб почвенному покрову наносят работы, связанные с добычей полезных ископаемых открытым способом, поэтому здесь особую актуальность имеют борьба с эрозией, искусственное орошение, мелиорация солонцов, рекультивация нарушенных земель и т.д. Однако многие вопросы мелиорации почв, и в частности орошение черноземных почв, рекультивация нарушенных земель недостаточно разработаны. Это приводит к ухудшению многих физико-химическим свойств черноземов, в частности к ухудшению структуры, которая, в свою очередь, является одним из основных факторов, определяющих плодородие почвы

    1. СТРУКТУРНО-АГРЕГАТНЫЙ СОСТАВ ЧЕРНОЗЕМОВ ЦЧО

    1.1. Структурно-агрегатный состав выщелоченных черноземов

    Структурные агрегаты, мм

    Структурный состав

    Выщелоченный чернозем тяж. суглин

    Выщелоченный чернозем тяж.суглин

    Агрегатный состав

    Выщелоченный чернозем тяж.суглин

    Выщелоченный чернозем тяж.суглин

    1.2. Структурно-аграгатный состав типичных черноземов

    Структурный состав типичных черноземов /1/

    Структурные агрегаты, мм

    Структурные фракции, мм

    Структурные фракции, мм

    Об изменении структуры почвы при увлажнении можно составить представление по данным агрегатного анализа при мокром просеивании (таблица 1.5. ).

    Структурные фракции, мм

    1.4. Структурно-агрегатный состав южных черноземов

    У большинства вариантов южного чернозема в пахотном горизонте преобладают крупные ( > 10 мм ) агрегаты над более мелкими. Все структурные фракции размером 5 мм). Сохраняется ничтожно малое количество агрегатов от 5 до 3 мм, за исключением залежного участка, где зернистая структура не расплывается, а остается в то же количестве, что и 'при сухом просеивании почвенных образцов/1/.

    При агрегатном анализе наблюдается увеличение процентного содержания фракций по мере уменьшения их размера. По данным агрегатного анализа, максимальное количество падает на фракцию размером . 10 мм. и 10—-5 мм и нацело исчезают и переходят в пылеватую фракцию даже у черноземов залежи. Однако при высыхании почвы структура снова восстанавливается. Длительное использование южных черноземов в сельском хозяйстве отражается главным образом на прочности структуры, которая с течением времени после распашки залежей снижается /1/.

    Структурный и агрегатный состав южных черноземов /1/

    Структурные агрегаты, мм

    Структурный состав

    Агрегатный состав

    2. ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРНОГО И АГРЕГАТНОГО СОСТАВА ЧЕРНОЗЕМОВ ЦЧО ПРИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ

    В настоящее время о структурно-агрегатном составе черноземов ЦЧО, его динамике и возможных путях улучшения накоплен значитель­ный фактический материал. Однако большую часть исследований про­водили на типичных и обыкновенных черноземах. Другие подтипы черно­земов изучены в меньшей степени. Необходимо отметить также и то, что, как правило, исследования проводились на единичных разрезах без дос­таточного числа повторностей /2/.

    Черноземы ЦЧО характеризуются хотя и различными, но в целом вполне благоприятными условиями структурообразования. В них много валового гумуса, отличающегося преобладанием гуминовых кислот, среди которых наибольшую долю составляют гуматы кальция. В почвенном поглощающем комплексе доминирующее значение имеет обменный каль­ций. Механический состав черноземов чаще всего тяжелосуглинистый и глинистый со значительным количеством илистых частиц, в составе которых преобладают гидрослюды и смешанослойные минералы /2/. Все подтипы черноземов характеризуются высокой микроагрегированностью. В составе почвенной массы преобладают микроагрегаты размером от 0,25 до 0,01 мм, количество которых достигает 60—70% и более. Содержание ила среди микроагрегатов очень низкое и в пахотных горизонтах не пре­вышает 2—4%. Фактор дисперсности (по Качинскому) невелик и изменя­ется от 5,1—7,1% в верхней части гумусовых горизонтов до 11,9—16,1% в почвообразующей породе /2/.

    В табл. 2.1 и 2.2. представлен структурный и агрегатный состав основ­ных подтипов черноземов, определенный по методу Саввинова. Исследуемые почвы в естественном состоянии, т. е. до сельскохозяйствен­ного освоения, характеризуются хорошей структурой. Данные структур­ного анализа свидетельствуют о значительном содержании агрономически ценных агрегатов размером от 10 до 0,25 мм, количество которых в верхней части гумусового горизонта колеблется в пределах 79,7—93,4%. Среди них большая часть приходится на долю агрегатов, имеющих диа­метр от 5 до 1 мм (37,7—58,3%). Вследствие невысокого содержания неценных в агрономическом отношении структурных отдельностей более 10 мм (1,6—7,4%) и микроагрегатов (4,1—13,3%), коэффициент структур­ности достигает значительной величины и изменяется от 3,9 до 14,2 /2/.

    Результаты мокрого просеивания показывают, что структура всех подтипов целинных и залежных черноземов, за исключением оподзолен-ных черноземов, отличается высокой водопрочностью. Количество водо­прочных агрегатов в верхней части гумусового горизонта составляет 59,5— 85,5%, из которых на долю агрегатов крупнее 1 мм приходится от 19,4 до 69,5%. Критерий водопрочности агрегатов высокий — 63,7—89,2%. Максимальной степенью водопрочности структуры обладают типичные чер­ноземы целинных участков. Структура оподзоленных черноземов вследствие облегченного механического состава и меньшего содержания гумуса характеризуется в ряду исследуемых почв минимальной водопрочностью: количество агрономически ценных агрегатов в них не превышает 50%, критерий водопрочности агрегатов равен 54,1% /2/.

    При распашке целинных и залежных черноземов происходит значи­тельное изменение их структурно-агрегатного состава в сторону ухудше­ния. Особенно быстро распад структурных комочков происходит в первые 3—5 лет. Отрицательные изменения структурного состава (сухое просеивание) черноземов в результате их сельскохозяйственного ис­пользования менее существенны; как правило, возрастает содержание микроагрегатов, и особенно агрегатов крупнее 10 мм. Вследствие этого коэффициент структурности пахотных горизонтов заметно уменьшается по сравнению с целиной и изменяется от 1,2 до 3,1.

    Структурный состав черноземов ЦЧО /2/

    Номер и месторасположение разреза, угодье

    Чернозем оподзоленный среднесуглинистый

    Орловская обл., Болховский р-н, залежь

    Орловская обл., Болховский р-н, пашня

    Курская обл., Поныровский р-н, пашня

    Чернозем выщелоченный тяжелосуглинистый

    Орловская обл., Ливенский р-н, залежь

    Орловская обл.,Ливенский р-н, залежь

    152* Липецкая обл., Измалковский р-н, пашня

    Чернозем типич­ный тяжелосуг-лннистый

    Курская обл., Стрелецкая степь, целина

    Курская обл., 'Тимский р-н, пашня

    Чернозем типич­ный глинистый

    160* Воронежская обл., Эртиль-ский р-н, пашня

    Чернозем обык­новенный гли­нистый

    17 Воронежская обл., Каменная степь, залежь

    А-8 Воронежская обл., Каменная степь, пашня

    14 Белгородская обл., Вейделев-ский р-н, пашня

    Чернозем южный глинистый

    А-4 Воронежская обл., Богучар-ский р-н, залежь

    4 Воронежская обл., Богучар-ский р-н, пашня

    Чернозем южный тяжелосуглинис-тый

    43 Воронежская обл., Петропав­ловский р-н, пашня

    152* Липецкая обл., Измалковский р-н, пашня

    Чернозем типич­ный тяжелосуг-лннистый

    16 Курская обл., Стрелецкая степь, целина

    7 Курская обл., Тимский р-н, пашня

    Чернозем типич­ный глинистый

    160* Воронежская обл., Эртиль-ский р-н, пашня

    Чернозем обык­новенный гли­нистый

    17 Воронежская обл., Каменная степь, залежь

    А-8 Воронежская обл., Каменная степь, пашня

    14 Белгородская обл., Вейделев-ский р-н, пашня

    Чернозем южный глинистый

    А-4 Воронежская обл., Богучар-ский р-н, залежь

    4 Воронежская обл., Богучар-ский р-н, пашня

    Чернозем южный тяжелосуглинистый

    43 Воронежская обл., Петропав­ловский р-н, пашня

    Ухудшение структуры черноземных почв при сельскохозяйственном использовании более заметно по данным агрегатного анализа (мокрое просеивание). В пахотных горизонтах всех подтипов черноземов резко уменьшается количество водопрочных агрегатов, и особенно комочков крупнее 1 мм. Содержание же микроагрегатов заметно возрастает.

    Водопрочность агрегатов в черноземах ЦЧО /2/

    Глубина взятия образца, см

    Критерий водопрочности агрегатов, %

    Чернозем оподзоленный сред-несуглинистый

    Чернозем выще­лоченный тяже-лосуглинистый

    Чернозем типич­ный тяжелосугли-нистый

    Чернозем типич­ный глинистый

    Чернозем обык­новенный гли­нистый

    Чернозем обык­новенный глинис­тый

    Чернозем юж­ный глинистый

    Чернозем юж­ный тяжелосу-глинистый

    По этой причине критерий водопрочности агрегатов относительно невысок и колеблется от 27,8 до 67,9% /2/. Структурно-агрегатный состав подпахотных горизонтов черноземных почв по показателям близок к составу целинных и залежных черноземов ( таблицы 2.2).

    Примечание.n-число определений; М.-среднее арифметическое; -среднее квадратичное отклонение; m-ошибка среднего арифметического; V-коэффициент вариации; V0,95-оказатель относительного вероятного разнообразия для вероятности Р=0,95; Ро,95-показатель относительной вероятной погрешности; М.min и М тах-возможные минимальные и максимальные значения генерального среднего арифметического при Р=0,95.

    Статистическая обработка агрономически ценных водопрочных агрегатов (5-0,25 мм) в исследуемых почвах показала ( таблица 2.3. ), что максимальной величиной отличаются пахотные горизонты типичных черноземов. Основные статистические показатели, характеризующие варьирование водопрочных агрегатов в пахотных горизонтах черноземов ЦЧО, существенно различаются. Так, например, показатели относительного вероятного разнообразия и относительной вероятной погрешности изменя­ются соответственно в пределах 25,4—84,3% и 5,8—31,9%. Их величины — наименьшие в типичных черноземах, наибольшие — в оподзоленных и южных черноземах. Такая же закономерность отмечается в изме­нении минимальных и максимальных величин водопрочных агрегатов: наиболее узкие пределы в типичных черноземах, наиболее же широкие — в оподзоленных и южных черноземах /2/.

    На заключительной стадии наших исследований была проведена оценка значимости различий средних арифметических величин водопрочных агрегатов в изучаемых черноземах для вероятности Р=0,95 (таблица 2.4.). Оказалось, что, во-первых, во всех подтипах черноземов, кроме оподзолен­ных, пахотные и подпахотные горизонты по содержанию водопрочных аг­регатов значимо отличны друг от друга; во-вторых, пахотные горизонты типичных черноземов по этому показателю значимо отличны от выще­лоченных и обыкновенных черноземов, между другими подтипами черно­земов наблюдаемые различия незначимы; в-третьих, подпахотные горизонты исследуемых черноземов по количеству водопрочных агрегатов не различаются, значимые различия отмечаются лишь между типичными и обыкновенными черноземами.

    Таким образом, агрономически ценная структура, свойственная черноземам ЦЧО в естественном состоянии, претерпевает существенные изменения в сторону ухудшения при сельскохозяйственном использовании: увеличивается глыбистость пахотных горизонтов и заметно уменьшается степень водопрочности агрегатов. Вследствие этого повышение продуктивности исследуемых почв в первую очередь связано с внедрением комплекса мероприятий, направленных на создание и сохранение в них агрономически ценной структуры.

    3. ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРНО-АГРЕГАТНОГО СОСТАВА ЧЕРНОЗЕМОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ ОРОШЕНИЯ

    Многие показатели физических свойств почв очень динамичны и поэтому претерпевают существенные изменения при сельскохозяйственном использовании земель. Особенно интенсивно это происходит при нарушении естественно сложившихся условий увлажнения в результате введения почвенных массивов в орошаемое земледелие.

    Разрушение структуры почв происходит в основном за счет механического разрушительного действия поливных вод и в результате вытеснения кальция из поглощающего комплекса.

    Изучение этого вопроса проводилось в хозяйствах Воронежской области. На основе изучения фондовых материалов и полевого рекогносцировочного обследования орошаемых территорий на каждом из двух подтипов черноземов были выбраны ключевые участки, образующие хронологические ряды со следующими сроками орошения: 5, 10, 15 и более 30 лет /3/.

    В основу выбора исследуемых объектов была положена идентичность почвенных, геоморфологических, гидрологических (уровень грунтовых вод >10м) условий, почвообразующих пород (лёссовидные суглинки), сельскохозяйственного использования (под многолетние травы, в основном под люцерну) II способа полива (дождевание машинами “Волжанка” и “Фрегат”) /3/.

    Параллельно каждому орошаемому участку в аналогичных почвенно-экономических условиях в качестве контроля выбраны опытные участки (без орошения).

    На каждом из выбранных участков методом парных разрезов (оро­шаемый участок — богара) из шести точек отбирали почвенные образцы на глубину до 50 см, методом сплошной колонки (из каждых 10 см). В образцах определяли структурно-агрегатный состав по методу Саввинова.

    Доля агрегатов размером более 0,25 мм в слое О—30 см в обоих подтипах почв составляет около 95%. Ниже по профилю (слой 30—50 см) количество данных агрегатов уменьшается незначительно. Содержание агрегатов размером более 10 мм в верхнем слое (0—30 см) черноземов равно в среднем 17%.В слое 40—50 см количество их несколько меньше и составляет 14,4% для типичного и 12,1% для обыкновенного черноземов. Снижение макроструктурных элементов в указанных горизонтах, по-видимому, связано с ослаблением воздействия сельскохозяйственной техники на более глубокие слои почвы. Неорошаемые черноземы содержат значительное количество агрономически ценных структурных агрегатов. В пахотном горизонте чер­ноземов содержание их варьирует от 75,2 до 77,7% /3/.

    Орошение черноземов в течение 15 лет привело к заметным измене­ниям структуры почв. Структура пахотного и подпахотного горизонтов приобрела отчетливо выраженные черты глыбистости. Количество агрегатов размером более 10 мм при орошении в верхнем 30-сантиметровом слое увеличилось почти в 2 раза и составило в типичном черноземе 30,7%, в обыкновенном—26,11%; в слое 40—50см эта фракция также увеличилась и составила соответственно 25,0 и 26,4%.

    Таким образом, количество агрегатов диаметром более 10' см в слое 0—30 см увеличилось при орошении в типичном черноземе на 13,7%, в обыкновенном—на 9%, в слое 30—50см—соответственно на 10,6 и 14,3%.

    За счет образования глыб в почвах орошаемых участков снизилось содержание агрегатов размером менее 0,25 мм. В слое типичных черноземов 0—30 см снижение составило 5,8%, обыкновенных—3,4%; в слое 40-50 см эти величины соответственно разны 2,5 и 3,8% /3/.

    Под воздействием орошения изменилось и количество агрономически ценных структурных агрегатов. Как в типичных, так и в обыкновен­ных черноземах отмечено снижение их содержания. Таким образом, орошение оказало заметное влияние на 'структурно-агрегатный состав верхнего 50-сантиметрового слоя исследуемых почв.

    По результатам мокрого просеивания почвы неорошаемых контрольных участков характеризуются достаточно высоким содержанием водопрочных агрегатов. Их количество в верхней части профиля (слой 0—30 см) составляет 68—69% (см. таблица 11, 12).

    Водопрочность структуры, по А. Ф. Вадюниной и 3. А. Корчагиной , имеет двоякую природу. Она может быть обусловлена стойким химическим и физико-химическим закреплением коллоидов (необратимая коагуляция коллоидов). С другой стороны, агрегаты могут быть водо­прочными вследствие их неводопроницаемости при резком снижении по-розности. В наших исследованиях в условиях орошения возрастает плот­ность почв, снижается порозность и водопроницаемость, т. е. можно ожи­дать и увеличение водопрочности структурных агрегатов. Однако анализ показал снижение водопрочности агрегатов во всем верхнем 50-салти-мстровом слое орошаемых типичных и обыкновенных черноземов. Можно предположить, что причиной этого являются изменения физико-химических свойств исследуемых почв.

    Изменение водопрочности агрегатов обусловливает снижение крите­рия водопрочности орошаемых почв (в большей степени черноземов типичных). В слое 0—30 см критерий водопрочности черноземов типичных уменьшается на 15,6.%, черноземов обыкновенных—на 2'%.

    В слое 30—50' см наиболее заметное уменьшение критерия водопрочности также наблюдается у черноземов типичных (от 7,9 до 57,0%) /3/.

    Таким образом, орошение черноземов приводит к заметному ухудшению их структурного состояния, изменения охватывают значительную толщу почвенного профиля (50см) и наиболее сильно выражаются в уменьшении количества агрономически ценных структурных агрегатов и увеличении глыбистости.

    Структура почв, отражая характер почвообразовательного процесса, является одним из существенных факторов почвенного плодородия. Общеизвестно, что многие свойства почв, особенно физические, находятся в тесной коррелятивной зависимости от почвенной структуры. Длитель­ное сельскохозяйственное использование черноземов и других почв ЦЧО приводит к ухудшению их структуры, обусловливающей неблагоприятные изменения водно-воздушного, теплового и питательного режимов. Кроме того, ухудшение структуры почв влечет за собой уменьшение их водо­проницаемости и, как следствие, развитие процессов водной эрозии, осо­бенно заметных в западной части ЦЧО, расположенной в пределах Сред­нерусской возвышенности. Поэтому рациональное сельскохозяйственное использование черноземных почв немыслимо без создания и сохранения водопрочной агрономически ценной структуры.


    Выполнила:
    студентка 2 курса
    биолого-химического ф-тета
    Черкасова А.С.

    1. Введение
    2. Область распространения черноземов.
    3. Образование и свойства черноземных почв.
    4.Химический состав черноземных почв.
    5. Растительность и климатические условия.
    6. Происхождение и классификация черноземных почв.
    7. Гранулометрический состав.
    8. Используемая литература.


    Область распространения черноземов.
    Уже само название – Черноземье говорит само за себя – зона, богатая черноземными почвами. Чернозем – черная земля. Главная особенность черноземов – большое содержание в них гумуса – до 10–15 %, что обуславливает их высокое плодородие. Черноземы – объединяющее понятие. Под нимискрываются самые разнообразные почвы – пойменные, болотные степные черноземы, горные луговые, разреженных лиственных лесов с богатым травянистым покровом, почвы горного Алтая, владимирские ополиты – естественные белёсые участки в южной части лесной зоны европейской России. Это выщелоченные и типичные серые лесные почвы, это и обыкновенные черноземы, распространенные в Западной Сибири, имеющие темно-серуюокраску.
    Черноземы характеризуются мощным гумусовым слоем – от 30 до 150 см. Формируясь в условиях более мягкого и влажного климата, они почти не промерзают, быстро оттаивают, получают большое количество влаги.
    Черноземы начинаются южнее Курска, Воронежа, Ульяновска, сначала обедненные, далее более богатые гумусом. Черноземные почвы занимают территорию, включающую нижний Дон, нижнее Заволжье, южную окраинуЗападно-Сибирской низменности, западную половину Северного Кавказа. Дальше к востоку они уже встречаются островками в южных районах средней Сибири и в Забайкалья. Черноземная зона сужена на Волге, между Саратовом и Вольском, и на южном Урале, к востоку от Оренбурга. К югу от зоны сплошного распространения черноземных почв черноземы занимают обширные пространства западного предкавказья от Ростова доНовороссийска на западе и от Сальска до Грозного на востоке.
    Вся почва переполнена прожилками и клубочками псевдомицелия, прорыта снизу доверху вертикальными ходами червей. Черноземы Сибири сильно разнятся от черноземнов европейской части России. У них меньшая мощность плодородного слоя – 30–40 см, промерзающего во время суровой зимы, непрочная структура, ясно.

    Чернозем – это тип почв, формирующихся под степной и лесостепной растительностью субореального пояса. Образуются в основном на карбонатных материнских породах — лёссах, лёссовидных глинах и суглинках, иногда на более древних известняках, песчаниках, мергелистых глинах в условиях непромывного или периодически промывного водного режима. Для чернозема характерны накопление органических веществ в гумусово-аккумулятивном горизонте, высокое содержание в нём гумуса, хорошо выраженная комковато-зернистая структура, высокое потенциальное плодородие.[1]

    Травянистая растительность ежегодно оставляет в почве большое количество опада — растительных остатков, 75—85% которых составляют корни. Гидротермические условия степной и лесостепной зон благоприятствуют процессу гумификации, в результате которого образуются сложные гумусовые соединения (в основном гуминовые кислоты), придающие почвенному профилю тёмную окраску. Наилучшие условия для процесса гумификации создаются весной и в начале лета. В это время в почве достаточный запас влаги от осенне-зимних осадков и снеготаяния, благоприятный температурный режим. В период летнего иссушения микробиологические процессы заметно ослабевают, что предохраняет гумусовые вещества от быстрой минерализации. При разложении растительных остатков, богатых зольными элементами и азотом, образуются основания (особенно много кальция), которыми насыщаются гумусовые вещества. Это способствует закреплению их в почве в виде гуматов и сохранению в верхних горизонтах чернозема нейтральной или близкой к ней реакции.

    Черноземообразование наиболее интенсивно протекает в лесостепной зоне, где лучшее увлажнение способствует более мощному развитию травянистой растительности, активной гумификации её остатков. В степной зоне недостаточное увлажнение определяет меньшую глубину проникновения корней, снижение количества поступающего в почву опада и более полное его разложение.

    Чернозем разделяют на две градации: по мощности гумусового слоя и по содержанию гумуса. Рассмотрим каждую градацию более подробно.

    По мощности гумусового слоя чернозем подразделяется на: [3]

    · сверхмощные (мощность более 120 см);

    · мощные (120 – 80 см);

    · среднемощные (80 – 40 см);

    · маломощные (менее 40 см).

    По содержанию гумуса чернозем можно разделить на:

    · тучные (более 9%) – окраска черная;

    · среднегумусные (6 – 9%) – окраска черная;

    · малогумусные (6 – 4%) – окраска темно-серая;

    · слабогумусные (менее 4%) – окраска серая;

    · микрогумусные (менее 2%) – окраска светло-серая.

    По типу черноземы бывают:

    Выделяют также мицелярно-карбонатные черноземы (приазовские и предкавказские), которые формируются в районах с тёплой зимой (почва не промерзает), и черноземы, развивающиеся в условиях зимнего промерзания. В зависимости от засоленности выделяют обычные, карбонатные, солонцеватые, солонцевато-солончаковатые и другие.

    Как уже говорилось выше, чернозем можно разделить на несколько видов – слоев: в зависимости от мощности гумусового слоя (А и B1) — маломощные (менее 40 см), среднемощные (40—80 см), мощные (80—120 см) и сверхмощные (более 120 см). Характеристику слоев чернозема представим в виде сводной таблицы (таблица 1). [4]

    Таблица 1 – Сравнительная характеристика слоев чернозема


    Чернозёмы обладают хорошими водно-воздушными свойствами, отличаются комковатой или зернистой структурой, содержанием в почвенном поглощающем комплексе от 70 до 90 % кальция, нейтральной или почти нейтральной реакцией, повышенным естественным плодородием, интенсивной гумификацией и высоким, порядка 15 %, содержанием в верхних слоях гумуса.[5]

    Чернозем в своем составе имеет самое большое количество гумуса, что и определяет его высокие плодородные свойства. Так же чернозем содержит большое количество других полезных веществ, необходимых растениям: азот, сера, фосфор, железо. Чернозем имеет плотную комковатую структуру, самый плодородный южный чернозем даже называют "жирным".

    Из-за плодородности, чернозем всегда очень ценился во всем мире. И сейчас чернозем - лучший вид грунта для выращивания овощей, фруктов, ягод. Для некоторых растений в чернозем следует примешивать торф, песок или компост, для разрыхления почвы, так как сам по себе чернозем не отличается высокой рыхлостью.

    Читайте также: