ПоЧвоведение (краткий курс и лабораторный практикум)

Российская Федерация
Министерство образования и науки
ФГБОУ ВПО Тюменский
государственный университет
институт математики, естественных наук
и информационных технологий
Н. А. Боме
В. Л. Рябикова
ПОЧВОВЕДЕНИЕ
(краткий курс и лабораторный практикум)
Учебное пособие
Допущено
Учебно-методическим объединением
по классическому университетскому образованию
в качестве учебного пособия для студентов
высших учебных заведений, обучающихся по направлению
020400 «Биология»
Тюмень
Издательство
Тюменского государственного университета
2012
УДК 631.4(075.8)
ББК П03.3я73
Б804
Н. А. Боме, В. Л. Рябикова. Почвоведение (краткий курс и лабораторный практикум): учебное пособие. Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2012. 216 с.: цв. ил.
Изложены основы почвоведения как науки. Описана схема почвообразовательного процесса, дана характеристика факторов почвообразования.
Представлены морфологические признаки, физические, химические, биологические свойства, режимы (водный, тепловой, воздушный) и состав
почв. Рассмотрены принципы классификации почв, их разнообразие и
основные типы, закономерности географического распространения. Представлен практикум по выполнению лабораторных работ.
Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 020400.62
«Биология» и направлению 250700.62 «Ландшафтная архитектура».
Рецензенты: О. З. Еремченко, доктор биологических наук, профессор,
зав. кафедрой физиологии растений и микроорганизмов
Пермского государственного национального исследовательского университета
И. В. Грехова, доктор биологических наук, профессор кафедры общей химии Тюменской государственной сельскохозяйственной академии
ISBN 978-5-400-00710-1
© ФГБОУ ВПО Тюменский государственный университет, 2012
© Н. А. Боме, В. Л. Рябикова, 2012
Оглавление
Введение............................................................................................................................ 5
Глава 1. Факторы почвообразования ..................................................... 12
§
§
§
§
§
§
1. Почвообразующие породы............................................................................... 14
2. Климат................................................................................................................... 18
3. Рельеф.................................................................................................................... 21
4. Живые организмы.............................................................................................23
5. Хозяйственная деятельность человека.......................................................25
6. Возраст почвы.....................................................................................................26
Глава 2. Морфологические признаки почвы....................................29
§
§
§
§
§
§
1. Строение почвенного профиля...................................................................... 31
2. Мощность почвы и ее отдельных горизонтов..........................................35
3. Окраска почвы....................................................................................................35
4. Структура почвы................................................................................................37
5. Сложение почвы.................................................................................................40
6. Новообразования и включения.....................................................................43
Глава 3. Состав и свойства почвы.............................................................46
§
§
§
§
1. Гранулометрический состав почвы..............................................................46
2. Минералогический состав почвы.................................................................49
3. Органическое вещество почвы......................................................................53
4. Физико-химические свойства почвы и почвенные коллоиды............58
Глава 4. Водный режим почв..........................................................................66
Глава 5. Воздушный режим почв................................................................75
Глава 6. Тепловой режим почв......................................................................78
Глава 7. Плодородие почвы.............................................................................. 81
Глава 8. Классификация почв........................................................................85
Глава 9. Характеристика некоторых типов
и подтипов почв.....................................................................................................90
§ 1. Арктические почвы............................................................................................90
§ 2. Тундровые почвы............................................................................................... 91
§ 3. Таежно-лесные почвы......................................................................................96
3
§
§
§
§
§
§
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Серые лесные почвы....................................................................................... 100
Черноземные почвы........................................................................................ 102
Каштановые почвы.......................................................................................... 106
Бурые почвы .................................................................................................... 108
Желтоземы ........................................................................................................ 108
Интразональные почвы...................................................................................110
Глава 10. Почвенные зоны и зональность почв.......................... 120
Лабораторный практикум........................................................................... 136
Работа № 1. Полевое определение гранулометрического состава
почвы методом Н. А. Качинского (влажный способ).......................................... 136
Работа № 2. Определение гранулометрического состава дерновоподзолистой почвы.................................................................................................... 138
Работа № 3. Определение полевой влажности и гигроскопической
влаги в почве.............................................................................................................. 140
Работа № 4. Определение наименьшей влагоемкости почвы.................. 142
Работа № 5. Определение капиллярного поднятия воды в почве
по стеклянной трубке.............................................................................................. 144
Работа № 6. Качественное определение содержания карбонатов
в почве. Определение рН водной вытяжки..................................................... 145
Работа № 7. Определение легкорастворимых соединений
(качественный анализ водной вытяжки).......................................................... 146
Работа № 8. Определение сложнорастворимых соединений
(качественный анализ солянокислой вытяжки)............................................. 149
Работа № 9. Качественное определение основных типов
поглотительной способности почв....................................................................... 150
Работа № 10. Характеристика почв по результатам
физико-химического анализа................................................................................ 152
Работа № 11. Диагностика почв арктики, тундры и лесотундры............ 157
Работа № 12. Диагностика почв лесной зоны................................................ 162
Работа № 13. Диагностика почв лесостепной и степной зон................... 166
Работа № 14. Основные закономерности распределения почв
на территории России. Легенды почвенных карт.......................................... 173
Работа № 15. Региональные особенности распределения почв
Западной Сибири...................................................................................................... 174
Работа № 16. Описание почв по монолитам.................................................. 175
Работа № 17. Полевое исследование почвы................................................... 176
Контрольные вопросы..................................................................................... 190
глоссарий.................................................................................................................... 193
Заключение................................................................................................................ 213
список литературы............................................................................................ 214
4
Введение
Почвоведение — наука о почве, ее строении, составе, свойствах
и географическом распространении, закономерностях ее происхождения, развития, функционирования и роли в природе, путях и
методах ее мелиорации, охраны и рационального использования в
хозяйственной деятельности человека.
В целом почвоведение рассматривается как наука о природном
теле, в котором сосуществуют мертвая материя и живые организмы
(живое вещество) при тесном взаимодействии физических, химических и биологических процессов.
Учение о почве как о самостоятельном естественно-историческом
теле природы было создано в конце ХIХ столетия великим русским
естествоиспытателем В. В. Докучаевым и развито его учениками:
П. А. Костычевым, Н. М. Сибирцевым, К. К. Гедройцем, В. Р. Вильямсом и др.
Докучаев Василий Васильевич
(1846-1903), русский естествоиспытатель, с 1883 г. профессор Петербургского университета. В классическом труде «Русский чернозем»
(1883) заложил основы генетического почвоведения. Создал учение
о географических зонах, дал научную классификацию почв (1886).
В книге «Наши степи прежде и теперь» (1892) изложил комплекс
мер по борьбе с засухой. Основал
первую в России кафедру почвоведения (1895). Оставил огромное
литературное наследство — 225
Василий Васильевич Докучаев печатных работ.
(1846-1903)
5
Костычев Павел Андреевич (1845-1895), русский ученый, один
из основоположников современного почвоведения. Основные его
труды по изучению биологических основ почвообразования и способов повышения плодородия почв. Автор книги «Почвы черноземной
области Росси, их происхождение, состав и свойства» (1886), первого
в России учебника «Почвоведение» (ч. 1-3, 1886-1887) и ряда руководств по сельскому хозяйству. Организатор первой в России агрохимической лаборатории (1878).
Сибирцев Николай Михайлович (1860-1900), русский почвовед.
Объединил и творчески развил учения В. В. Докучаева и П. А. Костычева. Конкретизировал определение почв, разделил факторы почвообразования на биотические и абиотические, разработал генетическую
классификацию почв.
Гедройц Константин Каэтонович (1872-1932), почвовед и агрохимик. Разработал основы коллоидной химии почв, методы их химического анализа, принципы классификации (по составу обменных
катионов). Труды: «Учение о поглотительной способности почв»,
«Химический анализ почв», «Солонцы и их происхождение» — важный этап в развитии почвоведения и агрохимии.
Вильямс Василий Робертович (1863-1939), крупнейший ученый
почвовед и агроном. Объединил генетические концепции П. А. Костычева и создал биологическое направление в почвоведении. Рассматривал почвообразование как единый по своей биологической сущности и грандиозный по масштабам процесс, связанный с эволюцией
жизни на земной поверхности и находящий свое отражение в конкретных почвах в каждую геологическую эпоху. Разработал травопольную систему земледелия.
Развитие учения о почвах в России шло от сельскохозяйственноэкономической оценки земель, в том числе путем картографирования, через агрономические и геологические знания к собственно количественной и качественной оценке самих почв и, в конечном
счете, к их генетической характеристике.
Основу данному направлению заложило «Вольное экономическое общество» (ВЭО), организованное в 1765 г. в Петербурге. ВЭО
занималось обобщением для сельского хозяйства сведений в области
земледелия и экономики.
Систематическое изучение почв в России началось с организации в конце XIX в. особой комиссии для разработки программы и
6
проведения исследований русского чернозема. В нее вошел В. В. Докучаев — молодой ученый Петербургского университета, уже хорошо известный своими трудами по геологии.
В результате четырехлетних (1877-1881 гг.) исследований он
собрал большой материал и написал книгу под названием «Русский чернозем». В этом труде В. В. Докучаев впервые изложил
теорию образования черноземов, описал их морфологические признаки и свойства, осветил географические закономерности распространения и даже рекомендовал мероприятия по повышению их
плодородия.
10 декабря 1883 г. — официальная дата рождения современного
почвоведения. В этот день В. В. Докучаев в Петербургском университете защитил свою докторскую диссертацию «Русский чернозем».
В работе дано обоснование растительно-наземного происхождения
черноземов под степной растительностью, впервые систематически
описаны их морфологические профили и рассмотрено географическое распространение в связи с условиями почвообразования.
В. В. Докучаев впервые установил, что «почва самостоятельное
природное тело и ее формирование: есть сложный процесс взаимодействия пяти природных факторов почвообразования: климата, рельефа, растительного и животного мира, почвообразующих пород и возраста страны». Он показал, что почва
непрерывно изменяется в пространстве и во времени.
Ученый обосновал новые методы исследования — почвенноморфологический, а также наиболее важный — сравнительногеографический, который и в настоящее время остается ведущим в
географических дисциплинах. На базе данного метода им была составлена первая настоящая почвенная карта (1882 г.).
В 1882-1886 гг. В. В. Докучаев и его ученики Н. М. Сибирцев,
Ф. Ю. Левинсон-Лессинг, А. Н. Краснов, В. П. Амалицкий, А. Р. Ферхмин приступили к новой большой работе — изучению почв Нижегородской губернии с целью их сельскохозяйственной оценки. Работа
завершилась опубликованием 14-томного труда под названием «Материалы по оценке земель Нижегородской губернии», в первом томе
которого была предложена классификация почв; впервые детально
изложены основы новой науки — почвоведения; сформулированы
закономерности географического распределения почв, то есть их размещения на земной поверхности.
7
В Полтавской экспедиции (1888-1894 гг.) к этой группе ученых
присоединились В. И. Вернадский (основатель биогеохимии и современного учения о биосфере и ноосфере), Г. Н. Танфильев, Г. Н. Высоцкий (ботаники, основатели агролесомелиорации).
В особой экспедиции по борьбе с засухой (1892-1897 гг.) работали К. Д. Глинка (первый русский президент Международного общества почвоведов), П. В. Отоцкий (первый редактор журнала «Почвоведение»).
Идеи В. В. Докучаева о зональности, которые он окончательно
обосновал после кавказских исследований (1898-1899 гг.), в виде
схемы почвенных зон наряду с коллекцией русских почв впервые
были представлены на Парижской выставке в 1900 г. и получили
всеобщее одобрение и восхищение.
В. В. Докучаев создал великолепную школу учеников, которые
продолжили его дело и впоследствии стали выдающимися учеными. Докучаевский период развития почвоведения отмечен мощным
прорывом в науке в области теории и методологии, географии и
картографии почвенных исследований. Существенно расширилась
сфера применения знаний о почве в смежных науках, доминировал
комплексный сопряженный подход к изучению почв и факторов
почвообразования. Этот период характеризовался неоспоримым
приоритетом русского почвоведения в мире, признанием В. В. Докучаева основоположником новой науки — генетического почвоведения.
В познании почв и почвенного покрова планеты почвоведение
связано с другими естественными науками и широко использует
их методические подходы и достижения. С одной стороны, это
науки фундаментальные (физика, химия, математика), с другой
стороны — естественные, сельскохозяйственные и экономические.
К последним относятся: геология, гидрогеология, физическая география, геоботаника, биогеоценология, биология, микробиология, биохимия, агрохимия, физиология растений, растениеводство, земледелие, луговодство, лесоводство, сельскохозяйственная экономика,
землеустройство и др.
В соответствии с аспектами и методами изучения почвы почвоведение в своем историческом развитии дифференцировалось на ряд
разделов (рис. 1).
8
Рис. 1. Основные научные направления в системе почвоведения
(по В. А. Ковде, Б. Г. Розанову)
9
Фундаментальное (общее) почвоведение направлено на изучение всех особенностей почвы как природного тела.
Прикладное почвоведение состоит в изучении различных
аспектов использования почвы человеком.
Такое деление, несмотря на некоторую относительность, помогает понять структуру науки и ее историческую дифференциацию.
В фундаментальном почвоведении выделилось несколько научных направлений в зависимости от различных аспектов рассмотрения почвы и методов ее изучения.
Педогностика — изучает вещественный состав, строение и
свойства почвы. Это направление включает в себя следующие разделы почвоведения: морфология почв, химия почв, физика почв,
минералогия почв, биология почв.
Педография — изучает пространственное распространение и
природное разнообразие почв на земной поверхности и включает
такие разделы почвоведения, как география почв, систематика
почв, экология почв, оценка почв, почвенная информатика.
Историческое почвоведение. Данное направление связано с
изучением генезиса (происхождения, развития) и эволюции почв в
контексте общей истории развития земной поверхности. Основные
разделы — генетика почв и палеопочвоведение. Динамическое почвоведение — исследование процессов почвообразования и почвенных режимов. Это направление тесно связано с предыдущими, которые
на основе своих методов участвуют в развитии динамического почвоведения. Эта связь проявляется в изучении взаимодействия биологического и геологического круговоротов веществ в почвообразовании, водного
и теплового режимов почвы, трансформации минералогического состава горных пород, процессов синтеза и разрушения почвенного гумуса,
динамики окислительно-восстановительных и иных химических процессов в почве, динамики состава почвенного воздуха, динамики доступных растениям элементов и т. д.
Региональное почвоведение, связанное с изучением особенностей почв и почвенного покрова крупных регионов, является научной основой рационального природопользования.
История и методология науки. Как часть общего науковедения, данное научное направление получило особо интенсивное развитие в последнее время в связи с возросшей ролью науки в производственной деятельности человека.
10
Дифференциация прикладного почвоведения определяется областью использования почвы в хозяйственной деятельности человека.
Сельскохозяйственное почвоведение (агропочвоведение) —
наиболее обширная прикладная часть науки о почве, включающая
широкий круг вопросов. Следует выделить: наиболее рациональный
способ использования тех или иных почв; выбор почв, наиболее пригодных для выращивания определенных культур; разработка методов повышения плодородия почв; защита почв от загрязнения и деградационных процессов; управление режимами почв с целью
поддержания их оптимального состояния и т. д.
Мелиоративное почвоведение является теоретической основой
комплексной мелиорации почв с использованием различных методов
(инженерно-технических, химических, биологических и агротехнических).
Лесное почвоведение (совместно с лесоведением) направлено
на повышение продуктивности лесов, создание искусственных насаждений (продуктивных, экологически и экономически целесообразных), проведение мелиоративных мероприятий.
Санитарное почвоведение решает проблемы обезвреживания
различных промышленных, бытовых и сельскохозяйственных отходов,
географии болезней растений, животных и человека, борьба с патогенными и векторными организмами (переносчиками инфекций), значительное число которых является почвообитающими и т. д.
Инженерное почвоведение рассматривает почву как основание для сооружений и коммуникаций или как строительный материал
и связано с грунтоведением и инженерной геологией.
11
Глава 1.
Факторы почвообразования
Начало учения о факторах почвообразования положено В. В. Докучаевым. Он впервые установил, что формирование почвенного покрова теснейшим образом связано с физико-географической средой
и историей ее развития, дал определение понятию «почва»: «... это
поверхностные минерально-органические образования, которые
всегда имеют свое собственное происхождение; они всегда и
всюду являются результатом совокупной деятельности материнской горной породы, живых и отживших организмов (как
растений, так и животных), климата, возраста страны и рельефа местности…» [Докучаев, 1949].
Под факторами почвообразования понимаются внешние по отношению к почве компоненты природной среды, под воздействием
и при участии которых формируется почвенный покров земной
поверхности. В. В. Докучаев выделил комплекс природных компонентов, который определяет формирование, генезис и эволюцию
почв.
Функциональную взаимосвязь между почвенным покровом и
главнейшими факторами почвообразования В. В. Докучаев выразил
формулой: П = ��������������������������������������������������
f�������������������������������������������������
(К, О, Г, Р)Т, где П — почва; К — климат; О — организм; Г — горные породы; Р — рельеф; Т — время, за которое
конкретная почва формируется.
Одно из важнейших положений В. В. Докучаева в учении о факторах почвообразования заключается в том, что в процессе формирования почвы все факторы являются равнозначными и незаменимыми. Возможность почвообразовательного процесса исключается при
отсутствии одного из них. Рассмотрим подробнее каждый из факторов почвообразования в отдельности (рис. 2).
12
13
Рис. 2. Взаимодействие четырех факторов, непосредственно влияющих на процесс почвообразования.
Обратите внимание на большую роль климата. Время является косвенно влияющим фактором
(в схему не включено)
§ 1. Почвообразующие породы
Первичное происхождение всех горных пород связано с застыванием магмы, внедрявшейся в верхние зоны земной коры из глубоких
недр.
Породы, образовавшиеся из застывшей магмы, называются вулканическими или массивно-кристаллическими. По своему составу
они достаточно стабильны и содержат главным образом соединения
кремния, алюминия, железа, щелочей, магния и кальция. По содержанию SiO2 эти породы подразделяются на 4 группы: кислые (>65%),
средние (52-65%), основные (40-52%) и ультраосновные (<40%).
Наиболее представительны две большие группы: кислые (граниты,
пегматиты, реолиты и др.) и основные (базальт, габбро и др.).
Кислые породы характеризуются светлой и буроватой окраской с
выраженными кристаллами кварца, полевых шпатов, слюд, высоким
(более 65%) содержанием SiO2. Также породы включают калий, натрий и небольшое количество железа, кальция и магния. При выветривании кислых пород большая часть кремния остается в виде
кварца (SiO2), который представлен зернами песка. Почвы на таких
породах малоплодородные.
Основные породы имеют темную (до черной) окраску, характеризуются более низким по сравнению с кислыми породами содержанием SiO2. Эти породы относительно богаты соединениями железа,
марганца, хрома, кобальта, цинка, титана, никеля, меди.
При выветривании основных пород значительная часть кремния
связывается в силикаты, которые в дальнейшем формируют продукты глинистого характера с щелочной или нейтральной реакцией, повышенным содержанием гумуса. Почвы на таких породах более плодородны.
Осадочные породы являются преобладающими на земной поверхности и по своему генезису делятся на породы морского (известняки, конгломераты, кварциты, песчаники, глинистые сланцы, глины) и континентального (галечники, песчаники, пески, глины,
суглинки, соли и другие отложения) происхождения.
По происхождению и химическому составу осадочные породы
делятся на следующие группы [Белоброви др., 2004]:
Механические наносы: а) грубообломочные (>1 мм) — каменистая морена, галечники, отложения щебня, дресвы, гравия; б) пе14
ски (1-0,1 мм) — прибрежные, ледниковые, речные (флювиальные),
эоловые; в) суглинки (0,1-0,01 мм) — ледниковые, флювиальные;
глины (<0,01 мм) — осадки стоячих водоемов, рек, озер, лагун, заливов и т. д.
Химические осадки: пресноводный мергель (известковая порода, содержащая 20-30% углекислого кальция), гипс, мирабилит,
поваренная соль, кремнезем, окислы железа и др.
Осадочные породы биогенного происхождения: торф, сапропель (органический ил на дне пресноводных озер), некоторые
известняки, трепел (скопление кремневых панцирей диатомовых водорослей), шунгиты (биогенные осадки).
Метаморфические породы образуются в результате отложения продуктов выветривания других горных пород за счет их нагревания и перекристаллизации. Эти породы являются переходными
между массивно-кристаллическими и осадочными. К таким породам
относятся сланцы, мрамор, серпетиниты, кварциты. По сравнению с
другими горными породами они более устойчивы к выветриванию.
Материнская порода оказывает большое влияние на гранулометрический, химический и минералогический состав почв, их физические и физико-механические свойства, водно-воздушный, тепловой и
пищевой режимы. Так, посредством растворов, находящихся в грунте
(грунтовые воды) и почве, осуществляется обмен между грунтом и
почвой. В почву могут поступать легкорастворимые соли, вызывающие ее засоление. Избыточное увлажнение, создаваемое грунтовыми
водами, может быть причиной заболачивания почвы.
Уровень почвенного плодородия четко коррелирует со свойствами и составом почвообразующей породы. Известно, что при выветривании кислых магматических пород, а также песчаников на их элювии формируются почвы с низким уровнем плодородия. В то же
время на продуктах выветривания основных пород, богатых элементами питания, образуются более плодородные почвы.
Материнская порода играет большую роль в формировании
структуры почвенного покрова. На равнинных слабо расчлененных
территориях наблюдается большое однообразие почвенного покрова.
В условиях большой пестроты материнских пород и развитых форм
рельефа отмечается высокая мезо- и микрокомплексность, контрастность почвенного и растительного покровов.
15
Начальный этап большого геологического круговорота веществ
на земной поверхности — выветривание горных пород.
Выветривание — совокупность процессов качественного и количественного изменения состава и свойств горных пород и слагающих их минералов под воздействием агентов атмосферы, гидросферы
и биосферы, ведущих к трансформации и транслокации вещественного состава поверхностных слоев литосферы и превращению ее в
кору выветривания.
Кора выветривания — верхние горизонты горных пород, в которых протекают процессы физического, химического и биологического выветривания. Почвообразование приурочено к верхней части
коры выветривания или полностью занимает ее при формировании
почв на каменистых геологических субстратах.
Единый процесс выветривания пород и минералов складывается
из ряда элементарных процессов, среди которых выделяют физическое, химическое и биологическое выветривание.
Физическое (механическое) выветривание. Этот процесс
протекает под влиянием изменений температуры (тепловое расширение и сжатие минералов), замерзания (расширение) и таяния (сжатие) попадающей в трещины породы воды. Немалая роль отводится
механической деятельности ветра, воды, льда, истирания в гравитационном или водном потоке, разрыхляющей деятельности корней
растений. В результате происходит уменьшение плотности монолитной породы, а также возрастает общая степень дисперсности материала и резко растет его удельная поверхность, подвергающаяся воздействию химических реагентов.
Химическое выветривание. Химические процессы протекают под действием воды и водных растворов. Скорость растворения
в воде возрастает с увеличением степени дисперсности породы.
Взаимодействие раздробленной породы с водой на первых стадиях
выветривания приводит к переходу в раствор значительных количеств катионов и анионов, что способствует высокой щелочности
растворов. Постепенно щелочная реакция среды по мере выщелачивания катионов сменяется нейтральной и на зрелых стадиях
выветривания переходит в кислую. Смена этих стадий происходит
быстрее на бедных основаниями кислых породах, чем на богатых
или основных.
16
Биологическое выветривание — механическое разрушение и
изменение химического состава горных пород под воздействием живых организмов и продуктов их жизнедеятельности.
Если при физическом и химическом выветривании происходит
только превращение магматических горных пород в осадочные, то
при биологическом выветривании образуется почва, в ней накапливаются элементы питания растений и органическое вещество. Процессы биологического выветривания осуществляют представители
многих групп живых организмов во всей толще коры выветривания
за счет усвоения организмами элементов минерального питания, химических соединений, образовавшихся при жизни и после смерти
организмов (кислоты, гумус, минеральные соли и т. д.), реакций
окисления и восстановления с участием микроорганизмов.
В почвообразовательном процессе участвуют бактерии, грибы,
актиномицеты, зеленые растения, а также различные животные (дождевые черви, землеройные животные, насекомые и др.). Горные
породы разлагают и многочисленные микроорганизмы. Так, нитрифицирующие бактерии образуют сильную азотную кислоту, а серобактерии — серную кислоту, которые энергично разлагают алюмосиликаты и другие минералы. Силикатные бактерии, выделяя
органические кислоты и диоксид углерода, разрушают полевые шпаты, фосфориты и переводят калий и фосфор в форму, доступную для
растений.
Водоросли (диатомовые, сине-зеленые, зеленые и др.) также разрушают горные породы. Особенно велика роль диатомовых водорослей, которые для построения своего скелета извлекают из алюмосиликатов кремниевую кислоту. Некоторые зеленые и сине-зеленые
водоросли способны разрушать известняки или, наоборот, способствовать образованию карбонатных пород (так называемые «сверлящие и туфообразующие»).
Лишайники, поселившиеся на горных породах, разрушают их
посредством выделения специфических лишайниковых кислот и
диоксида углерода. Кроме того, гифы лишайника способны проникать в тончайшие поры горных пород, что приводит к их физическому разрушению. Под лишайниками происходит некоторое накопление фосфора, калия, серы и других элементов, наличие
которых обусловливает поселение на их месте мхов, а затем и выс17
ших растений. Мхи задерживают много влаги, что еще усиливает
разрушение пород.
Зеленые растения выделяют органические кислоты и другие биогенные вещества, которые взаимодействуют с минеральной частью,
образуя сложные органо-минеральные соединения. Растения избирательно усваивают корневыми волосками зольные элементы, входящие в кристаллические решетки минералов. После отмирания растений в верхних почвенных горизонтах происходит накопление азота,
фосфора, калия, кальция, серы и других биогенных элементов. Кроме того, корни растений, особенно древесных, проникая в глубь горных пород по трещинам, оказывают давление на породы и разрушают их механически. Корни растений и микроорганизмы выделяют в
окружающую среду углекислый газ и различные кислоты (щавелевую, уксусную, яблочную и другие), которые разрушают минералы.
Животные механически измельчают горные породы и своими выделениями химически разрушают их.
§ 2. Климат
Климат рассматривают как главный количественный показатель
состояния атмосферы и воздействующих на почву атмосферных процессов.
По определению С. В. Колесника, климат Земли есть результат
взаимодействия многих природных факторов, главные из которых:
а) приход и расход лучистой энергии Солнца; б) атмосферная циркуляция, перераспределяющая тепло и влагу; в) влагооборот, неотделимый от атмосферной циркуляции [Белицина, 1988]. Каждый из
перечисленных факторов зависит от географического положения
местности.
Выветривание, представляющее собой физическое и химическое
разрушение материнской породы, в значительной степени зависит от
климата, главным образом от двух основных факторов: увлажнения
и температурных колебаний. Физическое выветривание может происходить в результате изменений температуры. Так, горные породы
попеременно расширяются и сжимаются при суточных колебаниях
температуры. Этот процесс ведет к постепенному разрушению горных пород. Если в трещинах горной породы имеется вода, и если она
периодически замерзает и оттаивает, то при образовании льда может
18
создаться огромное давление, которое также разрушает породу. Перемещение ветром, водой, ледниками частиц разных размеров (например, песчинки) может вызывать эрозию незащищенных поверхностей.
Химическое выветривание в значительной степени подвержено
влиянию климатических и биологических факторов. По правилу
Вант-Гоффа с возрастанием температуры на 10 °С скорость химических реакций возрастает в среднем в 2-4 раза. Вода выполняет роль
растворителя и реагента в процессе гидролиза некоторых минералов.
Породы, в некоторой степени растворимые в воде, мел и известняк,
состоящие в основном из карбоната кальция, особенно подвержены
эрозии.
Таким образом, климат — существенный фактор почвообразования. Он оказывает сильное влияние как на состав и жизнедеятельность растительности, так и непосредственно на почву, ее водный и
тепловой режимы. Лучистая энергия солнца — практически единственный источник энергии для всех процессов, происходящих на
земной поверхности. Химическая энергия, освобождающаяся при
разложении органических остатков, тоже является трансформированной радиационной энергией. От метеорологических явлений в
атмосфере зависят водный и тепловой режимы почв, определяющие
характер и направление процессов почвообразования. Между почвой
и атмосферой происходит обмен газами, влагой и теплом. В процессе
такого обмена формируется гидротермический режим почвы, который является важнейшим ее свойством.
Температура воздуха или приземного слоя атмосферы преломляется в термических условиях почвы и коры выветривания. Временное варьирование температуры, характерное для приземного слоя
воздуха, ослабевает и затухает в коре выветривания на глубине 2,53,5 м. Важнейшим показателем генезиса, плодородия и классификации почв являются температурные условия (глубина промерзания
почвы, длительность мерзлотного покоя, средние температуры холодного и теплого периодов и др.).
Характеристику климата осуществляют по температурным условиям и увлажнению. Различия в климате выражаются в широтных
поясах, окружающих земной шар и получивших название почвеннобиометрических поясов.
19
Для выделения поясов используют сумму среднесуточных температур выше 10 °С за вегетационный период (табл. 1).
Таблица 1
Сумма среднесуточных температур выше 10 °С в различных
почвенно-биометрических поясах (по И. С. Кауричеву)
Сумма температур воздуха
выше 10°С
Менее 600
600-2000
2000-3800
3800-8000
Более 8000
Группа климатов
Холодные (полярные)
Холодно-умеренные (бореальные)
Тепло-умеренные (суббореальные)
Теплые (субтропические)
Жаркие (тропические)
Интенсивность выветривания, фотосинтеза и образования органического вещества, жизнедеятельность животных и бактерий увеличиваются в направлении от полярных областей к теплым тропическим и экваториальным. В том же направлении нарастает
поступление атмосферных осадков, которое в разных природных
зонах значительно варьируется, особенно внутри континентов. Возрастает интенсивность почвообразовательного процесса, выражающаяся в разрушении минералов, разложении органического вещества, выщелачивании, а также в синтезе новых минералов и
органических соединений.
Атмосферные осадки в виде дождя, снега, росы представляют
собой пресную фракцию водных масс планеты, которые вместе с водами рек, озер, болот, грунтовыми и артезианскими водами составляют лишь 2-3% общего запаса воды. На Земле преобладают высокоминерализованные морские и подземные воды.
Количество выпадающих осадков выражается в миллиметрах (мм).
Один миллиметр эквивалентен 10 м3 воды на гектар. Количество выпадающих осадков без учета температурных условий не всегда свидетельствует об уровне увлажнения территории.
Впервые способ характеристики климата как фактора водного
режима почв был введен в практику почвоведения Г. Н. Высоцким.
Критерием увлажнения служит отношение суммы осадков (Q, мм) к
испаряемости (��������������������������������������������������
V�������������������������������������������������
, мм) за тот же период, получившее название коэффициента увлажнения (К).
20
В дальнейшем понятие о коэффициенте увлажнения было детально разработано Б. Г. Ивановым (1948) для каждой почвенно-географической зоны, а коэффициент стал называться коэффициентом
Высоцкого-Иванова и был применен позднее для классификации
климатов земного шара (табл. 2).
Таблица 2
Условия увлажнения различных почвенно-биометрических поясов
(по И. С. Кауричеву)
Коэффициент увлажнения
(по Высоцкому-Иванову)
Группа климатов
Очень влажные (экстрагумидные)
Влажные (гумидные)
Полувлажные (семигумидные)
Полусухие (семиаридные)
Сухие (аридные)
Очень сухие (экстрааридные)
Более 1,33
1,33-1,00
1,00-1,55
0,55-0,33
0,33-0,12
Менее 0,12
И. С. Кауричев разностороннюю роль климата видит в следующем. Климат — важный фактор развития биологических и биохимических процессов. Определенное сочетание температурных условий
и увлажнения обусловливает тип растительности, темпы создания и
разрушения органического вещества, состав и интенсивность деятельности почвенной микрофлоры и фауны [Кауричев, 1989].
Климат, изменяя свойства и состав почвы, оказывает огромное
влияние на формирование водно-воздушного, температурного и
окислительно-восстановительного режимов почвы.
С климатическими условиями тесно связаны процессы превращения минеральных соединений в почве (направление и темп выветривания, аккумуляция продуктов почвообразования и др.). Климат оказывает большое влияние на процессы ветровой и водной
эрозии почв.
§ 3. Рельеф
Рельеф формируется в результате взаимодействия внутренних
(эндогенных) и внешних (экзогенных) геологических процессов.
Главная роль в формировании рельефа в последний период принад21
лежала эрозионным процессам, которые действовали совместно с
явлениями выветривания, а также с процессами накопления рыхлого
материала в речных долинах, на террасовых участках, в нижних
частях склонов.
Плоские равнины водоразделов практически оказались незатронутыми процессами эрозии, и на них наблюдаются большие толщи
рыхлых пород ледникового происхождения. На рыхлых суглинках и
глинах водораздельных равнин обычно формируются почвы с полным типичным профилем, характерным для данной зоны.
Рельеф местности является одним из важнейших факторов почвообразования. Он оказывает огромное влияние на генезис почв,
структуру почвенного покрова, его контрастность и пространственную неоднородность.
Различают три группы форм рельефа: макрорельеф, мезорельеф
и микрорельеф.
Макрорельеф — самые крупные формы рельефа, определяющие строение земной поверхности на больших территориях: равнины, плато, горные системы. Определяет и отражает в соответствии с
биоклиматическими условиями зональность почвенного покрова, его
структуру.
Мезорельеф — формы рельефа средних размеров: увалы, холмы, лощины, долины, террасы и их элементы — плоские участки,
склоны разной крутизны. При характеристике склонов учитывают их
крутизну и делят по шкале С. А. Захарова: на пологие — до 5°, покатые — от 5° до 20°, крутые — от 20° до 45°, обрывистые — более
45°. Определяет структуру почвенного покрова в пределах конкретного ландшафта.
Микрорельеф — мелкие формы рельефа, которые занимают незначительные площади и имеют колебания высот в пределах одного
метра: бугорки, понижения, западины. Влияет на пятнистость и комплексность почвенного покрова.
Рельеф является главным фактором перераспределения солнечной радиации и осадков и оказывает влияние на водный, тепловой,
питательный, окислительно-восстановительный и солевой режимы. В
конечном итоге это способствует развитию различной растительности, возникновению отличий в синтезе и разложении органического
вещества, превращении организмов и, следовательно, образованию
разных почв в различных условиях рельефа.
22
§ 4. Живые организмы
Этот фактор является наиболее значимым в направлении почвообразования. Почти все живые организмы суши живут в почве или на
ее поверхности. Так, высшие растения, затеняя почву, влияют на ее
тепловой режим и испарение, а, извлекая из почвы влагу, значительно изменяют водный режим почвы.
Растения усваивают из почвы зольные вещества и азотные соединения, которые вместе с растительным опадом попадают в верхние
слои почвы, то есть создается биологический круговорот. В результате
(вследствие избирательной способности растений) происходит накопление в почве азота, калия, кальция, магния и других веществ —
важнейших элементов плодородия.
Биомасса и годичная продуктивность растительности изменяется
в зависимости от климатических условий (табл. 3).
Взаимосвязь между растительными формациями, направлением
почвообразовательного процесса и закономерностью пространственного распределения почвенного покрова отчетливо прослеживается
на самых различных уровнях, начиная с зональных проявлений и
заканчивая микробиоценозом элементарной западины. Эта связь
взаимообусловлена. Часто по смене растительных ассоциаций можно четко установить и смену отдельных почв.
Таблица 3
Биологическая продуктивность основных типов растительности, ц/га
(по Л. Е. Родину и Н. И. Базалевич)
Тип растительности
Биомасса
общая корни
1
2
3
Арктические тундры
50
35
Кустарниковые тундры
280
231
Ельники северной тайги 1000 220
Ельники средней тайги 2600 598
Ельники южной тайги
3300 735
Дубравы
4000 960
Степи луговые
250
170
Степи сухие
100
42
23
Прирост Опад
4
10
25
45
70
85
90
137
42
5
10
24
35
50
55
65
137
42
Лесная подстилка
или степной войлок
6
35
835
300
450
350
150
120
15
Окончание табл. 3
1
Пустыни полукустарничковые
Субтропические
лиственные леса
Саванны
Влажные тропические
леса
2
3
4
5
6
43
38
12
12
–
4100
820
245
210
100
666
39
120
114
13
>5000
900
325
250
20
Низшие организмы (грибы и бактерии) вызывают разложение
растительных остатков, а также различных минералов, в том числе
даже такого устойчивого, как кварц. В процессе разложения органических остатков, зольные вещества высвобождаются и могут быть
вновь усвоены растениями. Одновременно образуются свободные
органические кислоты, которые принимают участие в разрушении
частиц минералов и миграции в почвенном профиле минеральных
окислов (особенно окислов алюминия и железа).
Почвенные микроорганизмы составляют от 0,01 до 0,1% от всей
биомассы суши и участвуют в гумусообразовании, разлагая органические вещества до простых конечных продуктов: газов (диоксид
углерода, аммиак и др.), воды и простых минеральных соединений.
Каждому типу почв свойственно свое специфическое профильное распределение микроорганизмов. При этом численность микроорганизмов и их видовой состав отражают важнейшие свойства почвы — запасы органического вещества, количество и качество гумуса,
содержание питательных элементов, влагообеспеченность, степень аэрированности. Микроорганизмы оказывают существенное влияние на
состав почвенного воздуха (содержание кислорода и углекислоты).
Большое влияние на почвообразовательные процессы оказывают
многочисленные представители почвенной фауны — беспозвоночные и позвоночные, населяющие различные горизонты почвы и живущие на ее поверхности.
По размерам особей представителей почвенной фауны разделяют
на четыре группы [Bachelier, 1963]:
1) микрофауна — организмы размером менее 0,2 мм; это протозоа,
нематоды, ризоподы, эхинококки, живущие во влажной почвенной среде;
24
2) мезофауна — животные, размеры которых изменяются от 0,2 до
4 мм — микроартроподы, мельчайшие насекомые, мириаподы,
специфические черви;
3) макрофауна — животные, имеющие размеры от 4 до 80 мм; это
земляные черви, моллюски, насекомые (муравьи, термиты и др.);
4) мегафауна — размер животных более 80 мм; к ним относятся
крупные насекомые, крабы, скорпионы, кроты, змеи, черепахи,
мелкие и крупные грызуны, лисы, барсуки и другие животные,
делающие в почве ходы и норы.
Среди почвенных животных преобладают беспозвоночные, суммарная биомасса которых в 1000 раз больше, чем позвоночных.
К числу важных почвообразователей относятся дождевые черви, составляющие 90% от всей зоомассы в почвах таежных и лиственных
лесов, ежегодно пропускающие через свой кишечник в разных зонах
от 50 до 600 т мелкозема с площади 1 га.
Копролиты — продукты жизнедеятельности дождевых червей —
по массе с площади 1 га составляют в среднем 25 т в год. Деятельность дождевых червей способствует созданию в поверхностных гумусовых горизонтах почв мелкозернистой и комковатой структуры.
Растительность, местный климат, почвы, животные и микроорганизмы, населяющие почву, локальные условия рельефа, горные породы, поверхностные и грунтовые воды определенного ландшафта
образуют сложную экологическую систему, в которой почвы являются важнейшими компонентами.
§ 5. Хозяйственная деятельность человека
В. В. Докучаев отдавал приоритет в формировании почв естественным факторам и в то же время указывал на все возрастающую роль антропогенного влияния. В настоящее время человек
оказывает огромное влияние на почвообразовательный процесс через изменение растительности (вырубка леса, замена его травянистыми фитоценозами и др.), механическую обработку почвы, воздействие на ее водный режим (осушение и орошение), внесение
удобрений, химическую мелиорацию (известкование и гипсование)
и т. д. При соответствующем сочетании антропогенных факторов
человек может коренным образом изменить свойства почвы и направление почвообразовательного процесса.
25
Изменение факторов почвообразования через антропогенное воздействие проявляется в следующих формах [Белобров и др., 2004]:
1) в преобразовании почвообразующих пород (рекультивационные
наносы, горные выработки, торфоразработки и т. д.);
2) путем изменения форм рельефа (формирование терриконов, карьеров, дамб, планировки территорий и т. д.);
3) в результате изменения климатических параметров на макро-,
мезо- и микроуровнях (глобальный парниковый эффект и эффект потепления в мегаполисах, орошение почв и связанное с
ним изменение микроклимата и т. д.);
4) путем изменения характера биоты (сельскохозяйственные посевы
культурных растений, лесонасаждения и др.).
Ю. Одум назвал поля, плантации и пастбища одомашненными
экосистемами, занимающими промежуточное положение между
природными (леса, луга) и искусственными (города) экосистемами.
Чем больше агросистема (агроландшафт) отличается от местного
природного, тем сложнее им управлять, и тем значительнее экологические последствия [Одум, 1986].
Дополняя это высказывание, В. Б. Сочава отмечает: «… типология лесов, пастбищных и других сельскохозяйственных угодий
значительно выросла бы, если бы строилась на ландшафтноэкологической основе» [Сочава, 1970].
Следует помнить, что неправильное использование почв, отсутствие научно обоснованных рекомендаций по проведению тех или
иных мероприятий не только не способствуют повышению плодородия почв, но могут вызвать и отрицательные явления: эрозию, вторичное засоление, заболачивание, загрязнение почвенной среды удобрениями и ядохимикатами.
§ 6. Возраст почвы
Так как процесс почвообразования протекает во времени, то этот
фактор имеет огромное значение в формировании развитии почв.
Влияние возраста почвы выражается в том, что степень ее изменений при одном и том же направлении почвообразовательного процесса зависит от продолжительности этих процессов.
Различают понятия абсолютного и относительного возраста почв.
26
Абсолютный возраст — период, прошедший с начала формирования почвы до настоящего времени. Рассматривая абсолютный
возраст современных почв, необходимо принять во внимание геологический возраст в разных точках земной поверхности, который колеблется в широких пределах (практически от нуля до многих миллионов лет).
Нулевой возраст имеют поверхности суши, недавно освободившиеся от покрывающей их воды (например, прибрежные территории
Приаралья в результате морской регрессии), искусственно осушаемые земли (например, в дельтах рек или по морским побережьям
при создании польдеров), поверхности, создаваемые лавовыми или
пепловыми покровами современных вулканических извержений.
Абсолютный возраст может колебаться от нескольких лет до
миллионов лет. Так, например, для формирования почвы на вулканическом пепле требуется несколько десятилетий, а на обнаженной
поверхности скальных пород — несколько тысяч лет. Почвы тропических территорий имеют наибольший возраст из-за отсутствия различного рода нарушений (водная эрозия, дефляция и т. п.).
Абсолютный возраст почв значительной территории нашей страны исчисляется тысячелетиями и десятками тысяч лет.
Относительный возраст характеризует скорость почвообразовательного процесса, быстроту смены одной стадии развития почвы
другой. Он определяется составом и свойствами пород, условиями
рельефа, влияющими на скорость и направление почвообразовательного процесса.
Относительный возраст почв позволяет составить представление
об относительной молодости, зрелости или древности почв в соответствии с теми или иными стадиями развития. Об относительной
молодости или зрелости почв можно судить по степени развития их
профиля: более мощные, более гумусированные, более дифференцированные почвы считаются стадийно более зрелыми.
Почвообразование складывается из многих элементарных химических и физических процессов, протекающих в противоположных
направлениях. К важнейшим группам этих процессов относят: синтез и разложение органических веществ и минералов; аккумуляцию
и вынос органических и минеральных соединений; увлажнение и
иссушение; нагревание и охлаждение и т. д. Главная причина их
27
взаимной смены — это двойной (годичный и суточный ритм климатических явлений), влекущий за собой цикличность развития различных процессов в почве.
Вследствие неполной обратимости противоположных процессов
по окончании каждого годичного цикла в почве остаются небольшие
количественные изменения, которые, накапливаясь, переходят в качественные различия и определяют ход почвообразования. Характер
образующейся почвы зависит от совокупного влияния всех вышеописанных факторов и условий почвообразования.
По определению А. А. Роде, почвообразовательным процессом называется совокупность происходящих в почве взаимосвязанных явлений превращения и перемещения веществ и энергии,
обмена между почвой и другими природными телами — атмосферой, грунтом (материнской горной породой) и живыми организмами (в особенности высшими растениями) [Розанов,
2004].
28
Глава 2.
Морфологические признаки почвы
В результате почвообразовательного процесса из материнской
породы образуется почва с рядом важнейших признаков и свойств.
Почва — продукт разносторонних процессов, которые совершаются
в поверхностном слое земной коры при взаимодействии четырех фаз,
образующих единую совокупность.
Твердая фаза почвы — основа почвы, формирующаяся из материнской породы и наследующая ее состав и свойства. Твердая фаза
состоит из остаточных минералов или обломков горной породы и
вторичных продуктов почвообразования — растительных остатков,
гумуса, вторичных глинистых минералов, простых солей и элементов, освобожденных при выветривании горной породы.
Твердая фаза, с одной стороны, характеризуется гранулометрическим, минералогическим, химическим составом, с другой — сложением, структурой и порозностью. Благодаря своим свойствам эта
фаза образует твердый каркас почвы и является наиболее устойчивой по объему, составу и во времени.
Жидкая фаза почвы представляет собой почвенный раствор,
вода в почве и заполняет поровое пространство. Содержание и свойства почвенного раствора зависят от водно-физических свойств почвы и ее состояния в данный момент в соответствии с условиями
грунтового и атмосферного увлажнения. В районах с низкими зимними температурами в холодный сезон жидкая фаза переходит в
твердое состояние (замерзает), превращаясь в лед; при повышении
температуры часть почвенной воды может испариться, перейдя в газовую фазу почвы.
Жидкая фаза служит основным фактором дифференциации почвенного профиля, так как обеспечивает перемещение тех или иных
веществ в почве в виде суспензий или растворов.
Газовая фаза почвы — это воздух, заполняющий в почве поры,
свободные от воды. Состав почвенного воздуха существенно отлича29
ется от атмосферного и очень динамичен во времени. В сухой почве
воздуха больше, чем во влажной, поскольку вода и воздух являются
антагонистами, взаимно замещая друг друга (рис. 3).
Живая фаза почвы — это населяющие ее организмы, непосредственно участвующие в процессе почвообразования (микроорганизмы, представители микро- и мезофауны и корневые системы растений).
Природная почва существует и функционирует в единстве своих
фаз как единое физическое тело.
Важная часть почвенных исследований — описание почвенного
профиля по морфологическим признакам, которое в сочетании с исследованием физических, химических и биологических свойств позволяет получить правильное представление о генетических свойствах почв и классифицировать их.
Влажная почва
Воздушно-сухая почва
твердая фаза
жидкая фаза
газовая фаза
живая фаза
Рис. 3. Объемное соотношение между твердой, жидкой, газовой
и живой фазами в дерновом горизонте луговой почвы
Главными морфологическими признаками почвы являются: строение почвенного профиля; мощность почвы и отдельных ее горизонтов; окраска; состав; структура; сложение; новообразования и включения.
30
§ 1. Строение почвенного профиля
Понятие о почвенном профиле и профильный метод изучения
почв были введены в науку В. В. Докучаевым. Профильный метод
используется и в настоящее время как наиболее рациональный и научно обоснованный.
Почвенный профиль представляет собой вертикальный разрез
почвенной толщи от поверхности до материнской породы. Профиль
почвы образуется в результате дифференциации исходной почвообразующей породы под влиянием почвообразования на генетические горизонты. Генетические горизонты последовательно сменяются в почве
в вертикальном направлении и отличаются относительной однородностью минералогического и химического состава, физических свойств и
морфологических признаков. Генетическими эти горизонты называются потому, что они образуются в процессе генезиса почв.
Сочетание генетических горизонтов, характерное для каждого
природного типа почвообразования, определяет почвенный профиль
(рис. 4).
Рис. 4. Схема обобщенного профиля
31
Генетические горизонты в почвенном профиле выступают как
важнейшие однородные составные части почвенного тела, причем их
однородность подразумевается только в масштабе рассмотрения конкретного почвенного профиля. Почвы характеризуются различным
строением, которое они приобретают под влиянием природных и антропогенных факторов.
Генетические горизонты почвы имеют свои названия и буквенное
обозначение. Дадим их краткое описание.
Горизонт А — горизонт аккумуляции органических веществ —
формируется в верхней части профиля за счет отмирающей биомассы растений; Апах — пахотный горизонт пахотных почв, который
образуется в результате механической обработки верхней части почвы; горизонт А0 — самая верхняя часть почвенного профиля —
лесная подстилка или степной войлок, представляющая собой опад
растений на различных стадиях разложения — от свежего до полностью разложившегося; гумусово-аккумулятивный горизонт А —
образуется в верхней части минеральной толщи почвы, в нем не
выражены морфологические процессы разрушения и выщелачивания
минеральных веществ; горизонт гумусово-элювиальный А1 —
верхний горизонт профиля с выраженными процессами разрушения
и выщелачивания. Горизонты А и А1 по сравнению с другими имеют
более темную окраску и характеризуются максимальным накоплением органического вещества (гумуса) и элементов питания; элювиальный горизонт А2 — его образование связано с интенсивным
разрушением минеральной части и последующим вымыванием продуктов разрушения в горизонты, расположенные ниже. Окраска этого горизонта более светлая.
В — иллювиальный или переходный горизонт. Он может
формироваться под элювиальным или гумусовым горизонтами и является переходным к материнской породе. В зависимости от присутствия в иллювиальном горизонте тех или иных веществ различают
следующие виды: ВFe или Вf — иллювиально-железистый горизонт;
Вh — иллювиально-гумусовый; ВСа или Вk — карбонатный; ВS —
сульфатов и хлоридов; ВI — тонких (илистых) частиц Bh и т. д.
G — глеевый горизонт. В почве с длительным или избыточным
постоянным увлажнением при недостатке кислорода протекают
анаэробно-восстановительные процессы, ведущие к возникновению
закисных соединений железа, марганца, подвижных форм алюми32
ния, что становится причиной образования глеевого горизонта (обычно в гидроморфных почвах). Сизовато-серой окраске глеевого горизонта обычно сопутствуют охристые пятна, образовавшиеся в
результате попеременного проявления аэробных и анаэробных процессов в почве, а также черные или темно-бурые пятна из железомарганцевых новообразований. Признаки оглеения иногда можно
наблюдать и в других горизонтах профиля, в таких случаях к буквенному обозначению профиля добавляют индекс g (A2g — подзолистый горизонт с признаками оглеения, Bg — иллювиальный горизонт
с пятнами оглеения и т. д.).
С — материнская порода — это порода, слабо затронутая почвообразовательным процессом.
D — подстилочная порода — данный горизонт в почвенном
профиле выделяют не всегда, а только в том случае, если формирование всех горизонтов произошло на одной породе, а ниже расположена другая порода, имеющая совершенно другие свойства.
Кроме указанных горизонтов выделяются переходные горизонты,
для которых применяются двойные обозначения, например A1A2 —
горизонт, прокрашенный гумусом и имеющий признаки оподзоленности; А2B — горизонт, имеющий черты подзолистого горизонта (А2)
и иллювиального (В); A1C — переходный горизонт от гумусового к
материнской породе и т. д. Второстепенные признаки обозначаются
индексом с дополнительной малой буквой, например, Bt — метаморфический горизонт, характеризующийся аккумуляцией глины без заметных следов ее перемещения, Сk или ССа — карбонатная почвообразующая порода и др. Иногда применяются и дополнительные индексы:
Т — торфяный горизонт (содержание органического вещества — более 70% со степенью разложенности менее 50%), Аt — торфянистый
горизонт, Ad — дерновый горизонт. Индексы при обозначении генетических горизонтов ставятся в зависимости от степени выраженности
того или иного процесса, протекающего в данном горизонте. Они складываются из заглавных букв русской системы символов генетических
горизонтов и малых букв сопутствующего процесса.
Характер перехода между почвенными горизонтами в профиле
имеет диагностическое значение и может служить в ряде случаев
критерием интенсивности почвообразования.
Граница между горизонтами по своей форме может быть ровной,
волнистой, карманной, языковатой, затечной, размытой, пильчатой, палисадной.
33
Так, при ровной границе переход от одного горизонта к другому
имеет вид прямой или слабоволнистой линии. Извилистая граница
наблюдается в том случае, когда почвенные горизонты заходят в
другие в виде «языков», «затеков» или «карманов».
Чем более выражен профиль по генетическим горизонтам, тем
более четко выражены переходы между ними [Розанов, 2004].
Переход между горизонтами может быть резким, ясным, постепенным. Переход считается постепенным, если окраска одного
горизонта сменяется другой на протяжении более 5 см, ясным — на
протяжении 2-5 см, резким — на протяжении не более 2 см.
В случае постепенной смены одного горизонта другим обособляется переходный горизонт, несущий признаки обоих горизонтов. Такие горизонты обозначают двойными основными буквенными индексами (например, А0А1, А1А2, ВС и т. д.).
В профиле в вертикальном направлении наблюдается закономерное изменение гранулометрического, минералогического, химического состава, физических, химических и физико-химических свойств
почвы от поверхности до не затронутой почвообразованием материнской породы. Это изменение может быть как постепенным, однообразным, так и с проявлением минимумов и максимумов, что отражает резкие различия в составе и свойствах горизонтов профиля.
И хотя в разных типах почв отдельные горизонты могут иметь
близкие диагностические признаки и быть аналогичными или однотипными в генетическом плане, как, например, гумусовоаккумулятивный или глеевый горизонты в разных почвах, тем не
менее для данной конкретной почвы всегда имеет место комплекс
взаимосвязанных генетических горизонтов, составляющих ее характерный профиль, а не их простая сумма.
Профиль почвы, его характерный облик, строение, свойства являются основным признаком почвенного индивидуума и почвы вообще.
Различия в почвенном профиле — это различия между разными почвами, составляющими почвенный покров планеты.
В почвенном музее им. В. В. Докучаева (Санкт-Петербург), в
почвенном музее им. В. Р. Вильямса (Москва), в музее землеведения МГУ им. М. В. Ломоносова представлены монолиты различных типов почв.
Монолит — образец почвенного профиля с ненарушенным
строением, включающий все основные генетические горизонты. При34
нято считать стандартным монолит, помещаемый в деревянный ящик
длиной 100 см, шириной 20 см и глубиной 6-8 см.
Очень важно выбрать типичную и характерную для той или иной
зоны почву. В намеченном месте выкапывают яму с отвесными стенками длиной 2-2,5 м, глубиной 1,3 м, шириной до 1,5 м. Стенку ямы
тщательно выравнивают, придавая ей строго вертикальное положение. Затем в стенке по размерам ящика ножом подрезают монолит
и, слегка нажимая, в вырезы впрессовывают в ящик, прикрепляют
крышку. Чтобы структурные отдельности во взятом монолите не
могли перемещаться по наклонной поверхности, его закрепляют клеящим раствором (используется 5-8%-й раствор сахара).
§ 2. Мощность почвы и ее отдельных горизонтов
Мощность почвы — толщина от ее поверхности вглубь до материнской породы, слабо затронутой почвообразовательными процессами. Под мощностью почвы понимается суммарная мощность всех
входящих в ее профиль горизонтов вплоть до подпочвы, т. е. до горизонта С или D.
Условно по мощности профиля все почвы можно разделить на
следующие категории [Розанов, 2004]: маломощные <50 см; среднемощные 50-100 см; мощные 100-150 см; сверхмощные 150-200 см.
Такие градации мощности почвы можно использовать для общей
характеристики почвенного покрова какой-либо территории; квалификационного и диагностического значения они не имеют.
§ 3. Окраска почвы
Это наиболее доступный и хорошо заметный морфологический
признак, и опытный почвовед уже по окраске может дать информацию о свойствах почвы и ее плодородии. По окраске почвы, ее оттенкам, переходам можно судить об особенностях почвообразовательного процесса.
С учетом других признаков и свойств окраска почвы является
существенным показателем принадлежности ее к тому или иному
типу. Многие почвы получили название в соответствии со своей
окраской — подзол, чернозем, краснозем и т. д.
Окраска почв отражает их зональные особенности: каждой
почвенно-климатической зоне присущи характерные цветовые от35
тенки почв. Так, почвы таежно-лесной зоны имеют светлые, серые
и белесые тона, почвы лесостепной зоны — серые и темно-серые,
лугово-степной (черноземной) — темно-серые и черные, почвы сухих
и пустынных степей — каштановые и бурые тона.
Окраска почв практиками сельского хозяйства используется
как показатель их плодородия. Плодородие почв находится в зависимости от содержания гумуса и, следовательно, связано с черной или темно-серой окраской.
При всем разнообразии окраски почвы и ее многочисленных оттенков, все они образуются при сочетании трех основных цветов:
черного, красного и белого. По С. А. Захарову наиболее важную
роль в проявлении окраски играют следующие три группы соединений: 1) гумус; 2) соединения железа; 3) кремнекислота, углекислая
известь и каолин [Кауричев, 1980].
Содержание в почве гумуса (специфического органического вещества) обусловливает черную, темно-серую, темно-бурую окраску.
В некоторых случаях проявление черной окраски может быть связано с другими причинами. Так, в верхних горизонтах подзолистых и
дерново-подзолистых почв встречаются в виде небольших пятен скопления окислов и гидратов окислов марганца, имеющих черный цвет.
В болотных почвах черный цвет иногда может быть обусловлен присутствием сернистого железа. Темная окраска также может зависеть
от цвета почвообразующей породы, на которой почва сформировалась.
Например, почвы, формирующиеся на юрских глинах или на углистых сланцах, имеют темную окраску всех горизонтов.
Белая окраска или белесая вызвана присутствием в почве
кремнезема (SiO2), углекислого кальция (CaCO3) и каолинита
(H2Al2Si2O6хH2O). В отдельных случаях белесоватые оттенки могут
возникать в почвах с содержанием гипса (CaCO3х 2H2O�������������
) и легкорастворимых солей (NaCl, Na2SO4х 8H2O и др.).
Соединения оксидов железа определяют красную, оранжевую
и желтую окраски, соединения закиси железа окрашивают почву
или отдельные ее горизонты в сизые и голубоватые тона.
В болотных почвах зеленовато-голубой оттенок придает вивианит [Fe3(PO4)2х 8H2O].
Описанные окраски очень редко существуют в почве в чистом
виде, чаще они встречаются в виде переходных или смешанных.
С. И. Тюремнов и С. А. Захаров объясняют разнообразие окрасок
36
почв смешением в разных пропорциях трех компонентов: Fe2O3 х
nH2O (красный цвет); SiO2, Al2O3, CaCO3 (белый цвет) и гумуса (черный цвет) [Тюремнов, 1927; Захаров, 1929].
Исходя из того, окраску почвы трудно охарактеризовать какимто одним цветом, учитывают:
—— степень ее интенсивности (например, светло-бурая, темно-бурая);
—— оттенки (например, белесая с желтоватым оттенком);
—— промежуточные тона (например, коричнево-серая, серо-бурая).
Если почвенные горизонты не имеют однородной окраски, их
характеризуют как пестрые или пятнистые, отмечая при этом основной тон окраски и цвет пятен.
При определении окраски рекомендуется учитывать следующие
факторы:
—— структурное состояние почвы; почвы, находящиеся в комковатом,
зернистом или глыбистом состоянии, кажутся темнее, чем в распыленном (бесструктурном);
—— влажность почвы; влажные почвы более темные по сравнению с
сухими;
—— время определения окраски; в полевых условиях более темная
окраска наблюдается утром и вечером, поэтому определять ее в
ранние и поздние часы не следует.
§ 4. Структура почвы
Под структурой понимают отдельности (агрегаты) определенной
формы и размеров, на которые может естественно распадаться почва.
Выделяются три группы структурных отдельностей в почве (мм):
микроагрегаты <0,25; мезоагрегаты — 0,25-7(10); макроагрегаты
>7(10). Следует различать понятия структуры с агрофизической и
морфолого-генетической точек зрения. С агрономической точки
зрения структурной почвой называется та почва, в которой преобладают мезоагрегаты. Для характеристики структуры используется
коэффициент структурности почвы (К): К= , где а — количество
мезоагрегатов; b — сумма макро- и микроагрегатов в почве.
Различают истинные и ложные агрегаты (псевдоагрегаты). Истинные агрегаты имеют большую пористость и водопрочность, а псевдоагрегаты могут быть малопористыми, плотными и не37
стойкими в воде или, наоборот, абсолютно водостойкими вследствие
цементации.
С морфолого-генетической точки зрения под структурой почвы
понимают форму физического проявления ее сложения, т. е. естественной организации твердых компонентов почвы и промежутков
между ними.
Форма, размер и качественный состав структурных отдельностей
в различных почвах, а также в одной почве, но в разных ее горизонтах неодинаковы.
Предложено различать три типа структуры (по развитию осей),
несколько родов (по форме) и видов (по размеру):
1. Округло-кубовидная — структурные отдельности имеют равномерное развитие по трем взаимно перпендикулярным осям; в
пределах этого типа выделяется 5 родов: 1) глыбистая — агрегат имеет неправильную форму (бесформенный); характерна для
глеевых, слитых, выпаханных горизонтов; 2) комковатая —
форма агрегата более или менее правильная шаровидная, поверхность неровная шероховатая; характерна для гумусовых и
метаморфических горизонтов; 3) ореховатая — агрегат имеет
четко выраженные, почти плоские грани, образующие острые
углы и ребра; характерна для верхней части иллювиального горизонта и метаморфических горизонтов; 4) зернистая — по
форме напоминает зерно яйцевидной или шаровидной формы;
характерна для гумусовых горизонтов лугово-степных почв и
черноземов; 5) пылеватая — состоит из мельчайших микроагрегатов, невидимых невооруженным глазом; характерна для выпаханных и элювиальных горизонтов.
2. Призмовидная — наблюдается преимущественное развитие отдельностей по вертикальной оси; выделяется 2 рода этой структуры: 1) столбчатая — структурные агрегеты имеют форму вертикально стоящих столбов с округленными окончаниями вверху;
характерна для солонцовых и слитых почв; 2) призмовидная —
структурные агрегаты имеют четко выраженные грани, плоскости которых располагаются более или менее параллельно друг
другу; характерна для нижних частей иллювиальных горизонтов
и суглинистых почвообразующих пород;
3. Плитовидная — структурные отдельности укорочены в вертикальном направлении и развиты по двум горизонтальным осям;
38
выделяют 2 рода: 1) плитчатая — структурные агрегаты напоминают по форме пластинки, залегающие в естественных условиях горизонтально и обладающие очень непрочным строением;
2) чешуйчатая — агрегаты напоминают изогнутые пластинки,
имеющие непрочное строение.
Описанные выше типы почвенной структуры редко встречаются
в почвах в чистом виде. В большинстве случаев почвы имеют смешанную структуру: комковато-зернистую, комковато-призмовидную
и т. д., что означает присутствие в том или ином горизонте агрегатов
разной формы и разных размеров.
В зависимости от размера структуру подразделяют на следущие
группы (по П. В. Вершинину): 1) мегаструктура (глыбистая) —
больше 10 мм; 2) макроструктура — 10-0,25 мм; 3) грубая микроструктура — 0,25-0,01 мм; 4) тонкая микроструктура —
меньше 0,01 мм.
Почва практически никогда не имеет однородной структуры во
всем профиле; наблюдается закономерная смена структуры по профилю от поверхности до почвообразующей породы.
От типа структуры существенно зависит порозность почвы, так
как этот показатель определяется формой агрегатов и их взаимным
расположением. Призмовидные или плитовидные агрегаты располагаются в горизонте плотно с малыми промежутками между ними, в
то время как округло-кубовидные агрегаты образуют полости.
Почва называется структурной, если в ней имеются естественные агрегаты какой-то формы. Если почва имеет сыпучее
состояние, как песок или пыль, и не распадается на отдельные
структурные отдельности, то она называется бесструктурной
раздельно-частичной.
Бесструктурная массивная почва выламывается большими
бесформенными массами и не распадается на агрегаты. Между
структурными и бесструктурными почвами имеются и переходные
почвы, у которых структура выражена слабо.
При оценке почвенной структуры нужно отличать морфологическое понятие структуры от понятия агрономического. В морфологическом отношении хорошей структурой считается та, которая
четко выражена (например, ореховатая или призматическая иллювиального горизонта, пластинчатая подзолистого горизонта и т. д.).
39
В агрономическом отношении благоприятной будет комковатозернистая структура верхних горизонтов почвы размером от 0,25 до
10 мм.
При образовании почвенной структуры происходит механическое
разделение почвенной массы на агрегаты и упрочнение этих агрегатов. При этом большое значение имеют противоположно направленные процессы увлажнения — иссушения, замерзания — оттаивания,
нагревания — охлаждения, а также деятельность корневых систем
растений и почвенной фауны.
§ 5. Сложение почвы
Сложение почвы — комплексное внешнее проявление плотности и пористости (порозности) почвы. Сложение зависит от гранулометрического состава, структуры, деятельности почвенной фауны и
развития корневой системы растений.
Плотность почвы — это масса сухого вещества почвы (М) в
единице ее объема естественного ненарушенного сложения (�������
V������
), выраженная в г/см3 или т/м3: dv=
.
Плотность твердой фазы почвы — масса сухого вещества (М)
в единице ее истинного объема (VS), т. е. в единице объема твердой
фазы почвы, выраженная также в г/см3 или т/см3: d =
.
По плотности различают следующие почвы: 1) очень плотные
(слитые); 2) плотные; 3) рыхлые; 4) рассыпчатые.
Слитое сложение почв характеризуется очень плотным прилеганием частиц, образующих сцементированную, с большим трудом
разламывающуюся массу. Почвенная масса не поддается действию
ножа. Такое сложение характерно для иллювиальных горизонтов солонцов и сцементированных горизонтов подзолистых почв.
Плотное сложение требует значительных усилий для того, чтобы нож вошел в почву. Оно типично для иллювиальных горизонтов
суглинистых и глинистых почв.
Рыхлое сложение обычно наблюдается в хорошо оструктуренных гумусовых горизонтах, а также в пахотных горизонтах правильно обработанных почв.
40
Рассыпчатое сложение отмечается в пахотных горизонтах песчаных и супесчаных почв. Масса почвы обладает сыпучестью, так
как частицы почвы не связаны друг с другом.
Пористость почвы характеризуется формами и размерами пор
внутри структурных отдельностей или между ними (рис. 5). Пористость почвы определяется соотношением и взаимным расположением почвенных частиц или их агрегатов и пустот между ними. Следовательно, пористость почвы может быть определена путем
сопоставления плотности почвы (dv) и плотности ее твердой фазы (d):
Р=
.
Рис. 5. Пористость культурной структурной почвы (по Н. А. Качинскому):
1 — тонкие, преимущественно капиллярные поры в комках,
при смачивании почвы заполняются водой; 2 — средние поры в комках
(ячейки, канальцы), при смачивании на короткий период заполняются
водой, потом, после рассасывания ее, — воздухом; 3 — крупные поры
между комками, обычно заполнены воздухом; 4 — капиллярные поры
на стыке комков, в сырой почве большей частью заполнены водой
41
По характеру пористости встречаются различные типы сложения
(табл. 4).
Таблица 4
Сложение почвы в зависимости от размера
и расположения пор
Сложение
Краткая характеристика
Тонкопористое
Пористое
Губчатое
Диаметр пор менее 1 мм
Диаметр пор 1-3 мм
В почве встречаются пустоты диаметром 3-5 мм
Пустоты в почве от 5 до 10 мм. В почве обнаруживается деятельность землероев. Наиболее
Ноздреватое (дырчатое)
характерно для сероземных почв и известковых
туфов
Пустоты крупные превышают 10 мм. Характерны
Ячеистое
для субтропических и тропических почв
Трубчатое
Пустоты выражены в виде каналов
В сухом состоянии почв по расположению пор между структурными отдельностями выделяют типы сложения:
Тонкотрещиноватое — ширина полостей меньше 3 мм.
Трещиноватое — ширина полостей 3-10 мм.
Щелеватое — ширина полостей больше 10 мм.
Плотность и пористость почвы — величины динамические и могут существенно меняться в зависимости от состояния почвы. Значительное влияние на эти параметры может оказывать механическая
обработка почвы (вспашка, культивация, боронование, прикатывание) с использованием тяжеловесной техники.
Пластичность — способность почвы в состоянии определенного
увлажнения изменять свою форму под влиянием внешних воздействий без нарушения плотности. Это свойство почвы обусловлено
содержанием в ней коллоидных частиц. При низкой влажности почва лишена пластичности, при слишком высоком содержании воды
она приобретает текучесть.
Липкость — способность почвы прилипать к посторонним предметам, в частности орудиям обработки. Почвы приобретают липкость
42
при определенной влажности. Величина липкости возрастает с увеличением содержания в почве коллоидных частиц.
Связность — свойство почвы противостоять внешнему воздействию, направленному на ее разделение. На величину связности
оказывает влияние степень увлажнения почвы и содержание коллоидных частиц.
§ 6. Новообразования и включения
Под новообразованиями понимается скопление веществ в горизонтах почвы различной формы и различного химического состава, которые образуются в результате физических, химических и биологических процессов.
Химические новообразования по форме разделяют на группы [Кауричев, 1980]: 1) выцветы и налеты — химические вещества (например, растворимые соли) выступают на поверхности почвы или на стенке разреза в виде тончайшей пленочки; 2) корочки,
примазки, потеки, выступая на поверхности почвы или по стенкам
трещин, образуют слой небольшой толщины; 3) прожилки и трубочки — вещества занимают ходы червей или корней, поры и
трещины почвы; 4) конкреции и стяжения — скопления различных
веществ более или менее округлой формы; 5) прослойки вещества
накапливаются в больших количествах, пропитывая отдельные слои
почвы.
По составу химические новообразования подразделяют на следующие группы:
1) скопления легкорастворимых солей (NaCl, Na2SO4, CaCl2, ���
MgCl2). Они встречаются в засоленных почвах и породах, чаще в
условиях пустынной и полупустынной степи. Наиболее характерные формы скопления легкорастворимых солей — налеты и
выцветы, белые корочки и примазки, крупинки и отдельные кристаллы солей.
2) скопления гипса также обнаруживаются в засоленных почвах.
Характерными формами являются выцветы и налеты, корочки и
прожилки. Прожилки гипса могут образовывать сложную сеть,
похожую на мицелий грибов — лжегрибницу. Гипс встречается
также в форме крупных кристаллов, стекловидных пластинок
43
или крупных сердцевидных сростков, которые называют «земляные сердца».
3) скопления углекислой извести встречаются в почвах почти
всех зон, но наиболее типичные формы — в черноземах. По
форме они очень разнообразны и подразделяются на налеты
(придают почве седину); известковую плесень в виде игольчатых кристаллов; карбонатный псевдомицелий (тонкие прожилки мучнистой кристаллической извести; белоглазку (скопления извести округлой формы диаметром 1-2 см); журавчики и
дутики (плотные скопления извести различной формы и размера); погремки (крупные скопления извести в диаметре до 10 см,
пустые внутри и звенящие при встряхивании); желваки (большие и плотные скопления извести, достигающие в поперечнике 20 см).
4) скопления соединений железа, марганца и фосфорной кислоты наиболее характерны для почв дерново-подзолистой зоны
и влажных субтропиков, а также встречаются в почвах других
зон с избыточным увлажнением. Скопления могут иметь форму
налетов, пленок, выцветов бурого и темно-бурого цвета; примазок, пятен и потеков различного цвета и оттенка; железистых
трубочек; конкреций и бобовин округлой формы и др.
5) закисные соединения железа образуются в условиях избыточного увлажнения и встречаются в болотных и заболоченных почвах. Проявляются в виде сизоватых или сизовато-серых пленок,
пятен и корочек на поверхности структурных отдельностей и по
стенкам трещин, а также в виде синих выцветов вивианита чаще
всего в торфяных почвах.
6) скопления кремнекислоты в подзолистом горизонте подзолистых почв пропитывают весь горизонт и образуют отдельные затеки, языки, карманы, внедряясь в нижележащие горизонты.
7) выделения и скопления органических веществ в виде гумусовых потеков, корочек, пятен, языков. Скопления могут покрывать
поверхность структурных отдельностей, а также отмечается проникновение перегнойных веществ в нижележащие горизонты по
трещинам на значительную глубину.
Новообразования биологического происхождения встречаются в почве в виде ходов червей, животных (кроты, суслики, сурки
44
и др.), крупных сгнивших корней, узоров мелких корней на поверхности структурных отдельностей.
Включения в почве — случайные органические или минеральные тела или предметы, генетически не связанные с почвенными
процессами.
Включения объединены в группы по происхождению:
1) литоморфы — обломки камней, валуны, галька (угловатые и
окатанные в разной степени);
2) антропоморфы — обломки кирпича, осколки керамики, стекла,
фарфора, черепки, остатки захоронений, построек, металлические
предметы, украшения (рассеянные по отдельности или образующие целые слои и связанные с деятельностью человека);
3) биоморфы: а) фитолиты и зоолиты — аморфные или кристаллические минералы, возникшие в тканях растений и животных и
поступившие в почву после их отмирания; б) кости животных;
в) раковины моллюсков; г) остатки корней, стеблей растений;
д) окремнелые, объизвесткованные, загипсованные или ожелезенные остатки растений — окаменелости;
4) криоморфы — различные формы льда, линзы, прожилки, прослойки.
45
Глава 3.
Состав и свойства почвы
Составом почвы называют соотношение компонентов почвы, выражаемое в процентах по отношению к массе или объему (или в долях единицы). Различают фазовый, агрегатный, микроагрегатный, гранулометрический, минералогический и химический состав почвы.
§ 1. Гранулометрический состав почвы
Гранулометрический состав почв в значительной степени унаследован от соответствующих почвообразующих (материнских) горных пород и в своих основных чертах мало изменяется в процессе
почвообразования.
Под гранулометрическим составом (ГС) понимают относительное содержание в почве механических элементов (частиц) (m)
независимо от их минералогического и химического состава. Механический состав почвы обычно выражают в процентах к массе (М)
абсолютно сухой почвы:
ГС =
.
Почва образуется главным образом из рыхлых горных пород: глин,
суглинков, супесей и песков. Последние представляют собой преимущественно отложенные водой и ветром продукты выветривания магматических, метаморфических и плотных осадочных пород. Почва состоит из твердой (минеральные и органические частицы), жидкой
(почвенный раствор) и газообразной (почвенный воздух) частей.
Твердая фаза почвы состоит из минеральных, органических и
органо-минеральных механических элементов.
Минеральные механические элементы образуются на первых
стадиях выветривания под воздействием физических и биологических факторов: изменения температуры, механического действия
воды, ветра, жизнедеятельности живых организмов.
46
Органические механические элементы образуются при разложении отмерших растений, животных, микроорганизмов, а также в
процессе их жизнедеятельности (главная роль принадлежит биологическим и химическим процессам).
Органо-минеральные механические элементы образуются в результате взаимодействия минеральных и органических соединений.
Почва представляет собой гетерогенную и полидисперсную среду и состоит из частиц различного диаметра — от нескольких сантиметров (камни) до нескольких миллимикронов (коллоиды).
Механические элементы крупнее 1 мм принято называть крупноземом, мельче 1 мм — мелкоземом.
При классификации почв по механическому составу частицы
крупнее 0,01 мм объединяют во фракцию «физический песок», а частицы мельче 0,01 мм — во фракцию «физическая глина».
По данным механического анализа, почву относят к определенной классификационной группе. Существует несколько классификаций почв по механическому составу: Н. М. Сибирцева, С. А. Захарова, В. В. Охотина. Для агрономических целей принята классификация,
предложенная Н. М. Сибирцевым и детально разработанная Н. А. Качинским (1965). В основу классификации положено соотношение содержания физической глины и физического песка. Учтены качественный состав и свойства механических элементов в почвах
разного типа. Классификационная шкала дается с учетом особенностей почвенных типов; она составлена для почв подзолистого типа
почвообразования, красноземов и желтоземов, солонцов и сильно
солонцеватых почв (табл. 5).
Для установления механического состава почвы существуют различные методы и приборы. Следует отметить, что только в песках
механические элементы находятся в частично разделенном состоянии. В суглинках и глинах они находятся в сцепленном состоянии и
образуют микро и макроагрегаты. В связи с этим, прежде чем проводить механический анализ, необходимо разделить частицы, то есть
сделать их диспергацию. Часто для этой цели применяют химический способ, в основу которого положен метод К. К. Гедройца — замещение обменных оснований в поглощающем комплексе на натрий
или алюминий.
Механический состав в почвенных лабораториях определяют в
основном с использованием кислотно-щелочного метода (по Н. А. Ка47
чинскому). Для обработки почв используется 0,2N соляная кислота
для разрушения карбонатов в карбонатных почвах и 0,05N — для
некарбонатных почв. Затем проводят кипячение в течение часа в
присутствии 1���������������������������������������������������
N��������������������������������������������������
едкого натра, вносимого в количестве, эквивалентном емкости обмена.
Таблица 5
Классификация почв по механическому составу
(по Н. А. Качинскому)
Содержание физической глины (частиц <0,01 мм), %
степного типа
Краткое название
солонцы и сильно
подзолистого
типа
почвообразовапочвы
солонцеватые
почвообразования ния, красноземы,
почвы
желтоземы
Песок рыхлый
0-5
0-5
0-5
Песок связный
5-10
5-10
5-10
Супесь
10-20
10-20
10-15
Суглинок легкий
20-30
20-30
15-20
Суглинок средний
30-40
30-45
20-30
Суглинок тяжелый
40-50
45-60
30-40
Глина легкая
50-65
60-75
40-50
Глина средняя
65-80
75-85
50-65
Глина тяжелая
>80
>85
<65
Примечание. При классификации по механическому составу почв, не
насыщенных основаниями, «потерю» от обработки соляной кислотой относят
к физической глине, почв, насыщенных основаниями, — к физическому
песку. Фракцию гравия (3-1 мм) включают в 100%, причисляя к песку.
Для качественного определения фракций различных размеров
(собственно механического анализа) существует несколько методов:
грубо-эмпирические (полевые); ситовой; анализ в струе воздуха;
анализ в жидкости, основанный на том, что скорость падения частиц
в жидкости (воде) неодинакова и зависит от их размера, удельного
веса и формы.
При составлении дифференциальной классификации учитывают
технологические качества почвы. Для выращивания полевых культур по содержанию камней (частиц более 3 мм) различают почвы:
48
1) некаменистые — камней меньше 0,5%; 2) слабокаменистые —
камней от 0,5 до 5% (при обработке таких почв происходит ускоренный
износ рабочих поверхностей орудий); 3) среднекаменистые — камней 5-10% (также наблюдается быстрый износ орудий); 4) сильнокаменистые — камней больше 10% (такие почвы перед обработкой
необходимо максимально освободить от камней).
Гранулометрический состав оказывает существенное влияние на
водный, воздушный, тепловой режимы почвы, ее плодородие (накопление в почве гумуса, зольных элементов и азота).
Песчаные и супесчаные почвы легко поддаются обработке, поэтому их называют легкими. Такие почвы быстро прогреваются, обладают хорошей водопроницаемостью, воздушный режим их благоприятен. В то же время они характеризуются низкой влагоемкостью,
и растения, произрастающие на таких почвах, испытывают недостаток влаги. Кроме того, легкие почвы бедны гумусом и элементами
питания растений.
Суглинистые и глинистые почвы называют тяжелыми, так как
обработка их более трудная и требует значительных энергетических
затрат. Физические и физико-механические свойства тяжелых почв
низкие. Для таких почв характерны слабая водопроницаемость, большая плотность, липкость, неблагоприятные воздушный и тепловой
режимы.
Как легкие, так и тяжелые по механическому составу почвы при
использовании их в сельскохозяйственном производстве нуждаются
в комплексе мероприятий, направленных на повышение их свойств.
§ 2. Минералогический состав почвы
Состав почвообразующих пород и почв представлен первичными
и вторичными минералами.
Первичные минералы входят в магматические породы, а в
рыхлых породах и почвах представляют собой остаточный материал
выветривания. Представлены первичные материалы частицами больше 0,001 мм. Наиболее распространенными являются кварц, полевые
шпаты, амфиболы, пироксены, слюды (табл. 6).
Устойчивость к выветриванию определяет содержание первичных минералов. Так, например, в рыхлых породах обнаруживается
наибольшее количество кварца (SiO2) — 40-60% — минерала, ха49
рактеризующегося высокой устойчивостью к выветриванию. Полевые
шпаты, чувствительные к химическому выветриванию, составляют
до 20%.
Таблица 6
Содержание первичных минералов в магматических породах
(по Ф. У. Кларку)
Минералы
Содержание, %
Полевые шпаты
Кварц
Амфиболы (роговые обманки) и пироксены
Слюды
Прочие
59,5
12,0
16,8
3,8
7,9
Амфиолы, пироксены и многие слюды в виде мелких кристаллов
встречаются в рыхлых породах и почвах. Они легко поддаются выветриванию, поэтому количественное их содержание небольшое.
О степени выветривания первичных минералов в профиле почвы
судят по величине коэффициента устойчивости, который представляет собой отношение суммы устойчивых минералов (или отдельных их видов) к сумме неустойчивых. При этом кварц и полевые шпаты в рассматриваемые группы не включаются. Для них
вычисляют кварц-полевошпатный коэффициент (отношение содержания кварца к суммарному количеству полевых шпатов).
В связи со сменой кислотно-щелочных условий в почвах различных зон положение отдельных минералов в ряду устойчивости может
изменяться. Например, в кислых подзолистых почвах наиболее устойчив к выветриванию кварц, тогда как в засоленных почвах со щелочной реакцией более устойчивы калиево-натриевые полевые шпаты
[Белицина, 1988].
При изучении первичных минералов наиболее распространенным способом является оптическая диагностика с помощью поляризационного микроскопа и бинокулярной лупы. Для более точного
проведения анализа требуется предварительная подготовка образцов
почвы, связанная с разделением ее на фракции. Способ подготовки
заключается в том, что отдельные фракции разделяются с помощью
жидкости большей плотности (это может быть бромоформ с плотно50
стью 2,8-2,9) еще на две фракции. Первая из них — легкая (плотность <2,8), включающая легкие минералы (кварц, полевые шпаты,
карбонаты, некоторые слюды и хлориты). Во второй фракции — тяжелой, оказываются остальные тяжелые минералы (плотность >2,8-2,9).
Содержание тяжелых минералов, выраженное в процентах от
массы отдельных гранулометрических фракций или почвы в целом,
характеризует минералогический состав почв и является важным
диагностическим показателем.
От количества первичных минералов (особенно крупнозернистых
фракций) зависят агрофизические свойства, содержание зольных элементов для растений, а также образование вторичных минералов.
Вторичные минералы в основном сосредоточены в тонкодисперсных гранулометрических фракциях размером <0,001 мм и представлены в почвах глинистыми минералами, минералами простых
солей, минералами оксидов железа и алюминия.
Глинистые минералы составляют основную часть вторичных
минералов. Значение их заключается в том, что они, обладая поглотительной способностью, определяют емкость поглощения почв. Кроме того, эти минералы наряду с гумусом являются основными источниками минеральных элементов, поступающих в растения.
Образуются глинистые минералы в результате синтеза из простых
продуктов выветривания первичных минералов (гидроокиси, соли) и
биогенным путем из продуктов минерализации растительных остатков.
К главнейшим глинистым минералам относятся минералы группы каолинита, гидрослюд, монтмориллонита, смешаннослойных минералов, хлорита.
Минералы группы каолинита относятся к диоктаэндрическим
слоистым алюмосиликатам, имеющим жесткую кристаллическую решетку. Емкость поглощения каолинита не превышает 25 мг-экв на
100 г почвы. Почвы с большим содержанием каолинита характеризуются общей низкой емкостью поглощения, так как минерал не
впитывает воду в межпакетное пространство. Однако, в связи с низкой набухаемостью такие почвы имеют хорошую водопроницаемость.
В большинстве типов почв, за исключением почв субтропической и
тропической зон, содержится каолинит в небольшом количестве.
Минералы группы гидрослюд представляют собой трехслойные алюмосиликаты с нерасширяющейся решеткой. Емкость поглощения гидрослюд составляет 45-50 мг-экв на 100 г. Гидрослюды
51
содержат значительное количество калия (до 6-8% К2О), который
частично может усваиваться растениями. Минералы этой группы в
различных количествах присутствуют практически во всех почвах,
но наиболее часто — в подзолистых почвах и сероземах; широко
распространены в осадочных породах. К гидрослюдам близок минерал вермикулит, характеризующийся большой емкостью поглощения
(до 100 мг-экв и более).
Минералы монтмориллонитовой группы (минералы группы
смектита) характеризуются трехслойным строением с сильно расширяющейся при увлажнении кристаллической решеткой. Емкость
поглощения монтмориллонита составляет 80-120 мг-экв на 100 г. Минералы этой группы чаще свойственны почвам, имеющим нейтральную и слабощелочную реакцию (черноземы, каштановые почвы, солонцы); в почвах других типов они встречаются значительно реже.
Группа смешаннослойных минералов представлена слоями
различных индивидуальных минералов. Этим минералам присваиваются составные названия (например, гидрослюда-монтмориллонит,
хлорит-вермикулит). В зависимости от доли каждого минерала и
особенностей его расположения, смешаннослойные образования могут иметь различные химические и физические свойства, емкость
поглощения. Смешаннослойные минералы наиболее распространены
в почвах умеренного и холодного, а также арктического поясов, где
они составляют 30-80% от всех глинистых материалов.
Минералы группы хлорита могут быть по происхождению как
первичными, так и вторичными. Кристаллическая решетка вторичных минералов состоит из чередования слоев. Присутствие в почве
хлоритов, представляющих собой слоистые силикаты, в значительной мере связано с гидролитической кислотностью.
Минералы простых солей — результат выветривания первичных минералов, а также почвообразовательного процесса. К ним относятся: кальцит (CaCO3), магнезит (MgCO3), доломит [Ca, Mg] ×
(CaCO3)2, сода (Na2CO3 × 10H2O), гипс (CaSO4 × 2H2O), мирабилит
(Na2SO4 × 10H2O), галит (NaCl), фосфаты, нитраты и др. Большое
количество солей характерно для соленосных почвообразующих пород (приморские отложения, древние морские осадки) и засоленных
почв. Степень и характер засоления определяют количественный и
качественный состав солей. Значительная часть минералов-солей
при высокой влажности почвы растворяется, насыщая почвенный
52
раствор, а при высыхании они выпадают в осадок, формируя твердую фазу почв.
Минералы гидроокисей и окисей. Гидроокиси кремния, алюминия, железа, марганца образуются в аморфной форме при выветривании первичных минералов, затем постепенно под влиянием
дегидратации и кристаллизации образуют окиси и гидроокиси кристаллической структуры. Кристаллизация происходит под действием
таких факторов, как высокая температура, замерзание, высушивание, окислительные условия почвы. Растворимость минералов зависит от степени окристаллизованности и реакции среды. Так, алюминий переходит в ионную форму при pH<5, а трехвалентное железо
при pH<3. Эти минералы встречаются в иллювиальных горизонтах
подзолистых почв, желтоземах и красноземах.
Аллофаны образуют самостоятельную группу вторичных минералов. Формирование этих минералов в почве может быть обусловлено взаимодействием кремнекислоты и гидроксидов алюминия, высвободившихся при разрушении первичных и вторичных минералов,
а также из золы растительных остатков. Присутствие аллофанов в
почве способствует повышению емкости поглощения, но при этом
увеличивается липкость и набухаемость почв.
§ 3. Органическое вещество почвы
Это комплекс органических соединений, входящих в состав почвы. В элементарном составе органических остатков важнейшее место принадлежит четырем элементам: углероду, кислороду, водороду
и азоту, из которых состоит множество органических соединений. Из
этих соединений построены органы растений и животных или их
части. Химический состав органических остатков разнообразен.
Основную часть массы органических остатков (75-90%) составляет
вода. В сухое вещество входят углеводы, белки, лигнин, липиды,
воски, смолы, эфиры, дубильные и многие другие вещества. Органические остатки всегда содержат некоторое количество зольных элементов: калия, кальция, магния, кремния, фосфора, серы, железа и
многих других. Очень низкая зольность у древесины, много зольных
элементов в остатках травянистых растений.
В органическое вещество почвы входят растительные и животные
остатки, имеющие различную степень разложения при обязательном
53
преобладании гумусовых веществ, составляющих гумус (перегной
почвы).
Главным источником органического вещества в почве является
опад растительного покрова в виде отмирающих корней и надземной
массы, количество которого зависит от состава растительных ассоциаций и климатических условий.
Так, например, злаково-разнотравная растительность в умереннозасушливых условиях обеспечивает опад, достигающий 10-11 т/га.
В тоже время на почвах с изреженной растительностью ковылей,
полыней, типчака опад составляет всего лишь 4 т/га. Под однолетними культивируемыми видами растений (рожь, овес, ячмень, пшеница и др.) годовая величина опада равна 3-4 т/га.
Органические остатки, поступив в почву, под воздействием микроорганизмов, микро-, мезо- и макрофауны подвергаются гумификации. В процессе гумификации 70-80% компонентов, входящих в
состав органических остатков, разлагается до конечных продуктов
(вода, углекислота, аммиак) и некоторого количества низкомолекулярных органических соединений. Остальная часть исходного
органического материала превращается в гумусовые вещества
(группа высокомолекулярных соединений) (рис. 6). Согласно работам Л. Н. Александровой, гумификация — сложный био-физикохимический процесс превращения высокомолекулярных промежуточных продуктов разложения органических остатков в особый класс
органических соединений — гумусовые кислоты [Александрова,
1980]. Ведущее значение в процессе гумификации имеют реакции
медленного биохимического окисления, в результате которых образуется система высокомолекулярных органических кислот (рис. 7).
Гумусовые вещества по размерам молекул, особенностям строения
и группам систематизируются в группы гуминовых кислот, фульвокислот и гуминов. Гумины представлены преимущественно гуминовыми
кислотами, связанными с минеральной частью почвы. Гумусовые кислоты (ГК) — это слабодиссоциированные многоосновные органические кислоты; ������������������������������������������������������
pH����������������������������������������������������
растворов гуминовых кислот равен 3, 0-3, 5, фульвокислот 2, 5-3, 0. Водород карбоксильных и фенольных групп способен
к реакции замещения на кальций, натрий, железо, алюминий и другие
ионы металлов. Емкость обмена гуминовых кислот составляет 300400 мг-экв на 100 г вещества. Эти свойства гумусовых кислот оказывают значительное влияние на емкость обмена почвы, ее буферность.
54
Рис. 6. Процесс гумусообразования в почве
(по Л. Н. Александровой)
Элементарный состав гуминовых кислот по массе составляет (%):
С — 50-62; Н — 2, 8-6, 6; О — 31-40; �������������������������
N������������������������
— 2-6. Содержание углерода в составе гуминовых кислот максимально в черноземах.
Фульвокислоты (ФК) — группа гумусовых кислот, остающаяся в растворе после растворения гуминовых кислот. От гуминовых
кислот отличаются светлой окраской, более низким содержанием
углерода, растворимостью в кислотах, большей гидрофильностью и
способностью к кислотному гидролизу. Элементарный состав фульвокислот по массе составляет (%): С — 41-46; Н — 4-5; N — 3-4
(содержание кислорода зависит от количества углерода).
55
56
Рис. 7. Схема гумификации и дальнейшей трансформации гумусовых веществ в почве
Гумусовые вещества характеризуются высокой устойчивостью к воздействию микроорганизмов. По сравнению с растительными остатками они медленно разлагаются, благодаря чему происходит накопление гумуса в минеральных почвах. Содержание гумусовых веществ
достигает 85-90% от всего запаса органического вещества. Свежие
растительные остатки составляют в органической части почвы всего
10-15%, несмотря на регулярное их поступление. Исключение составляют только торфяные почвы, в которых процессы гумификации протекают очень слабо, что ведет к накоплению полуразложившихся
органических остатков.
По определению И. С. Кауричева: «гумификация — совокупность биохимических и физико-химических процессов, итогом
которых является превращение органических веществ индивидуальной природы в специфические гумусовые вещества, характеризуемые некоторыми общими свойствами и чертами строения»
[Кауричев, 1989]. Важнейшая количественная характеристика гумификации — коэффициент гумификации (К), представляющий
долю (или процентную часть) углерода органических остатков, включившегося в состав гумусовых веществ, при полном их разложении.
В. В. Докучаевым определены оптимальные условия для образования и накопления в почве гумусовых веществ: многолетняя травянистая растительность, умеренный гидротермический режим, умеренная интенсивность микробиологической деятельности, наличие в
почве минеральных компонентов (глинистых минералов), способных
закреплять гумусовые вещества.
Наиболее благоприятно условия складываются для формирования
гумуса в черноземах. Запас гумуса в метровом слое черноземных почв
составляет 700 т/га (мощные черноземы), 500 т/га (выщелоченные),
400 т/га (южные и обыкновенные). Органические вещества очень важны для плодородия почв, а также они оказывают немалое влияние на
почвообразовательный процесс. Процесс возникновения почвы связан с
воздействием на материнскую породу живых организмов и продуктов
их жизнедеятельности (углекислота, низкомолекулярные органические
кислоты, аминосахара и др.), а также гумусовых веществ.
Органические вещества имеют огромное значение для формирования структуры почв. По мнению В. Р. Вильямса, благоприятные водный
и воздушный режимы почв зависят от их структурного состояния.
Кроме того, органическое вещество следует рассматривать как
источник питательных элементов для растений. Каждая тонна рас57
тительных остатков, поступающих в почву, обеспечивает поступление азота (5-10 кг), зольных веществ (30-50 кг). В гумусе содержатся такие важные для роста и развития растений элементы, как азот,
фосфор, сера, калий, магний, железо, медь, кобальт, марганец и др.
Органическое вещество является также источником углекислого
газа, потребляемого растением в процессе фотосинтеза и необходимого для создания биомассы. В состав органической части почвы входят
биологически активные вещества — витамины, ауксины, антибиотики, оказывающие положительное влияние на ростовые процессы.
§ 4. Физико-химические свойства почвы
и почвенные коллоиды
Твердая фаза почвы состоит из разнообразных химических веществ, которые подразделяются на три группы: минеральные, органические и органо-минеральные. Источником минеральных соединений
являются разнообразные горные породы, первичные и вторичные минералы; органических соединений — отмершие растительные и животные остатки, продукты жизнедеятельности почвенных организмов.
Органо-минеральные соединения возникают в результате взаимодействия органических и минеральных веществ. Соотношение этих групп
веществ в различных почвах неодинаково, но в большинстве почв
доля минеральной части составляет не менее 80-90% от их массы,
однако в органогенных почвах она снижается до 10%. В состав почвы
входят почти все известные химические элементы. Наиболее распространенные элементы почвы: кислород (49%), кремний (33%), алюминий (7,13%), железо (3,80%), углерод (2,0%), кальций (1,37%), калий
(1,36%), натрий (0,63%), магний (0,63%), азот (0,10%). Большая часть
химических элементов в почве находится в незначительных количествах. Однако они играют большую роль в жизни растений. К их
числу относятся углерод, фосфор, сера, а также микроэлементы (бор,
марганец, молибден, медь, цинк, кобальт, йод, фтор и др.).
Почва является сложной многофазовой системой, включающей
твердую, жидкую и газообразную фазы. Кроме того, почва — полидисперсная система, т. е. содержит разные дисперсные системы: грубодисперсные (суспензии, эмульсии, величина частиц >100 нм),
тонкодисперсные (коллоидные, величина частиц 1-100 нм) и гомогенные (молекулярные, или истинные растворы, величина частиц
<1 нм). Коллоидные системы состоят из дисперсионной фазы (массы
58
коллоидных частиц) и дисперсной среды (почвенный раствор), в которой распределяются коллоидные частицы. Коллоидные частицы в
водном растворе обнаруживают броуновское движение, проходят через бумажные и не проходят через органические фильтры. Вещества,
раздробленные до коллоидных частиц, обладают большой удельной
поверхностью и наличием двойного электрического слоя ионов на
границе раздела между дисперсной фазой и дисперсной средой.
Коллоидная частица (мицелла) состоит из ядра, слоя потенциал определяющих ионов, неподвижного и диффузного слоя компенсирующих ионов. Ядро вместе с потенциал определяющим слоем
ионов называют гранулой. Часть ионов компенсирующего слоя неподвижна, т. к. прочно связана с внутренним слоем ионов, часть
подвижна и образует внешний, или диффузный, слой. Ионы диффузного слоя способны обмениваться с ионами интермицеллярного
(почвенного) раствора, обусловливая физико-химическую поглотительную способность. Коллоидная мицелла электронейтральна, но
поскольку основная масса принадлежит грануле, заряд последней
рассматривается как заряд всего коллоида (рис. 8).
Рис. 8. Строение коллоидной частицы (мицеллы) (по Н. И. Горбунову)
59
Многие свойства почв зависят от состава и свойств коллоидных
частиц. В природе коллоидные частицы образуются при измельчении
минералов и горных пород под влиянием выветривания и почвообразования, разложении органических веществ, образовании гумуса, в
котором принимают участие органические и минеральные соединения. По происхождению коллоидные частицы делятся на минеральные, органические и органо-минеральные.
В состав минеральных коллоидов входят вторичные глинистые минералы (гидрослюды, монтмориллонит, каолинит, гетит, гидраты окиси
железа), а также мелкие частицы первичных минералов (в основном
кварц и слюды).
Органические коллоиды представлены в почве в основном гумусовыми кислотами и их солями (гуматами, фульватами, алюмо- и
железогумусовыми соединениями).
Органо-минеральные коллоиды широко распространены в верхних горизонтах всех почв. Они представляют собой соединения гумусовых веществ с глинистыми (вторичными) минералами. Коллоидные
частицы с водой образуют коллоидные растворы двух типов — золь и
гель. Золь — коллоидный раствор, в котором частицы находятся во
взвешенном состоянии, так как они почти не оседают. Например,
коллоидные растворы солонцовых почв не оседают в течение 2-5 лет.
В форме золя, особенно тонкие частички, способны проникать глубоко в почву. Частички золя не оседают, так как каждая из них
имеет одинаковый заряд. Известно, что частички с одинаковым зарядом отталкиваются. Если сила отталкивания больше силы тяжести, то все они находятся во взвешенном состоянии. Для того чтобы
частички осели, нужно ввести в раствор вещества, имеющие противоположный заряд. Эти вещества называются электролитами. К ним
в первую очередь относятся простые минеральные соли.
Обычный почвенный раствор, как известно, содержит освобождающиеся при выветривании и почвообразовании простые минеральные соли. Молекулы солей или электролитов хорошо диссоциированы в воде. Положительно заряженные ионы металлов
взаимодействуют с отрицательно заряженными коллоидными частицами и нейтрализуют их. Электронейтральные частички начинают медленно опускаться в воде под действием силы тяжести,
одновременно склеиваясь друг с другом, обволакивая более крупные почвенные частицы, образуя пленки и корочки в тонких по60
чвенных трещинах. Захватывая воду, они образуют новый вид коллоидного раствора — гель. В состоянии геля коллоидный раствор
приобретает свойство клея.
Кроме того, коллоид способен переходить из состояния золя в
состояние геля, и этот процесс называется коагуляцией. При этом
коллоиды теряют заряд, и происходит слипание их в агрегаты. Концентрация электролита — соли, при которой начинается процесс
коагуляции, называется порогом коагуляции, который зависит от валентности и атомного веса катионов, образующих лиотропный ряд
по увеличению коагулирующего влияния на коллоиды: Li, Na, NH4,
К, Мg, Н, Са, Ва, Al, Fe3+.
Самые сильные коагуляторы — железо и алюминий, самые слабые — одновалентные элементы, затем двухвалентные, наиболее
полно и быстро происходит коагуляция при воздействии трехвалентных элементов.
После дождей и особенно весной количество воды в почве увеличивается, и часть коллоидов из геля переходит в золь. Это происходит потому, что концентрация электролита при добавлении воды
уменьшается, частички снова приобретают одинаковые заряды и начинают отталкиваться — происходит процесс пептизации. Такие
коллоиды называются обратимыми.
К одним из важнейших свойств почвы относится ее поглотительная способность — способность задерживать соединения или их части, находящиеся в растворенном состоянии, а также коллоидальнораспыленные частички минеральных и органических соединений,
живые микроорганизмы, грубые суспензии.
Совокупность высокодисперсных твердых частиц почвы, способных к реакциям обменного поглощения, называют почвеннопоглощающим комплексом (ППК). Учение о почвенной поглотительной способности связано с именем К. К. Гедройца.
В зависимости от способа поглощения различают следующие виды
поглотительной способности: механическая, физическая, физикохимическая, или обменная, химическая и биологическая.
Механическая поглотительная способность — это способность почвы задерживать в своих порах частицы почвенных суспензий. Частички, передвигаясь по системе почвенных пор и ходов вместе с водой, постепенно застревают в промежутках, имеющих
меньший размер, чем они сами. Это чаще всего происходит в изги61
бах, тупичках. Наибольшее количество частичек задерживается в
узких порах. Таким образом, чем меньше размер почвенных пор, тем
больше частичек задерживается при просачивании почвенных суспензий. Камни, например, плохо задерживают частицы суспензий; в песках задерживаются глинистые частицы, а в суглинистых почвах —
коллоидные частицы и даже микроорганизмы.
Физическая поглотительная способность почв — это способность коллоидных частиц поглощать из почвенных растворов молекулы веществ, понижающих поверхностное натяжение водной
пленки. При механическом поглощении суспензии освобождаются
от частиц и превращаются в растворы, содержащие молекулы и ионы.
Каждая почвенная частичка оказывается окруженной водной пленкой. Известно, что на поверхности частицы молекулярный слой воды
удерживается очень большими силами, создающими повышенное
натяжение водной пленки. Поэтому чем больше в почве мелких частиц, тем больше общая поверхность водной пленки, а следовательно
и энергия сил поверхностного натяжения.
Молекулы веществ, понижающих поверхностное натяжение водных пленок (органические кислоты, спирты, алкалоиды), будут
удерживаться ею — это явление получило название положительная
адсорбция, и наоборот, вещества, повышающие поверхностное натяжение водной пленки (неорганические соли, которые чаще всего хорошо диссоциируют), будут располагаться на значительном расстоянии от почвенной частицы — это явление носит название
отрицательная адсорбция.
Физико-химическая, или обменная, поглотительная способность почв — это способность главным образом коллоидных
частиц удерживать и обменивать ионы (отрицательные и положительные) с почвенным раствором.
Вследствие того, что почвенные коллоиды несут в основном отрицательный заряд, в почвах происходит преимущественно поглощение катионов. Чем больше коллоидных частиц в почве, тем больше
катионов они смогут удержать в поглощенном состоянии. Катионы
удерживаются почвенными частицами довольно прочно и могут быть
вытеснены только в случае их замены другими при соприкосновении
с почвенным раствором. Замена происходит в результате обменных
химических реакций в эквивалентном соотношении.
62
Максимально возможное количество катионов, которое может
сорбировать почва, называется емкостью поглощения и обозначается буквой «E». Для разных почв она различна: у песчаных почв,
например, 1-5 мг-экв, у глинистых — от 15 до 30 мг-экв на 100 г
почвы.
Емкость поглощения складывается из двух величин: суммы поглощенных оснований S, куда входят Na+, K+, Mg2+, Са2+, и поглощенного водорода Н+, содержание которого обозначается буквой
«Н». Как и емкость поглощения, S и Н выражаются в мг-экв на 100
г почвы. Таким образом: E=S+H.
Степенью насыщенности почв основаниями называют отношение суммы обменных оснований к емкости поглощения. Она
показывает, какую часть всей емкости поглощения занимают обменные основания, и выражается в процентах.
В почвах, не содержащих поглощенного водорода (сероземы,
каштановые, бурые почвы, а также карбонатные черноземы), она
равна 100%. Чем больше в почве поглощенного водорода, тем меньше насыщенность основаниями. Степень насыщенности почв основаниями — характерный показатель почвы. Этой величиной пользуются при решении многих вопросов, особенно при обосновании
известкования и внесения фосфорных удобрений. В зависимости от
соотношения суммы поглощенных оснований и содержания обменного водорода различают почвы насыщенные и ненасыщенные основаниями.
Химическая поглотительная способность — это способность
почв задерживать катионы и анионы в форме нерастворимых или
труднорастворимых соединений. Образование таких соединений может происходить при увеличении концентрации веществ и выпадении их в осадок, а также в результате химических реакций, протекающих в почвенном растворе. Так, труднорастворимые соединения
фосфора с кальцием образуются при внесении суперфосфата в черноземные почвы.
Таким образом, катионы и анионы могут задержаться в почве.
Некоторая часть их дает новообразования в форме белоглазки, псевдомицелия, охристых пятен, рудяковых зерен и др. Благодаря химической поглотительной способности в почвах накапливаются такие
элементы питания, как фосфор и сера.
63
Биологическая поглотительная способность почв обусловлена избирательным поглощением элементов питания корнями растений и микроорганизмами.
Еще одно важное свойство почвы — кислотность — способность подкислять почвенный раствор. Кислотность обусловлена
присутствием обменного водорода и обменного алюминия. Источником иона водорода в почвах являются органические кислоты. Обменный алюминий находится в почвах в составе солей и алюмосиликатов.
Реакция почвы оказывает большое влияние на развитие растений
и почвенных микроорганизмов, усвоение растениями питательных
веществ, течение физико-химических и биохимических процессов.
В почвах различают несколько видов кислотности.
Актуальная (активная, свободная) кислотность обусловлена присутствием в почвенном растворе свободных ионов в форме Н+
и ОН-. Актуальная кислотность — кислотность почвенного раствора,
обусловленная повышенной концентрацией в нем ионов Н+ по сравнению с ионами ОН-. Она определяет реакцию почвенного раствора
и характеризуется величиной рН, представляющей собой отрицательный логарифм активности водородного иона.
Определение рН почвенного раствора имеет огромное значение,
так как именно актуальная кислотность почв определяет жизнедеятельность микроорганизмов и условия существования растений.
Потенциальная кислотность — кислотность твердой фазы
почвы. Она обусловлена наличием ионов водорода и алюминия в
поглощенном состоянии. Эти катионы при некоторых условиях могут
выйти в раствор и принять активное участие в почвенных процессах.
Различают две формы потенциальной кислотности (в зависимости от
характера вытеснения): обменную и гидролитическую.
При высоком значении кислотности почв возможно его снижение и улучшение свойств почв, что достигается внесением в почву
иона Са2+ в форме извести, молотого известняка, мела и т. д.
Щелочность — еще одно свойство почвы. Различают актуальную
и потенциальную щелочность почв. Актуальная щелочность — это
щелочность почвенного раствора, возникающая под влиянием гидролитически щелочных солей, например соды или бикарбоната
кальция. Потенциальная щелочность обнаруживается у почв,
64
содержащих в почвенном поглощающем комплексе натрий. Она характерна для солонцеватых и засоленных почв и определяется реакцией с образованием соды. Для снижения щелочности солонцов, например, применяют суперфосфат, сульфат аммония, органические
удобрения.
Буферность почв — это свойство почвы поддерживать постоянную реакцию почвенного раствора. Буферность зависит от химического состава и емкости поглощения почвы, состава поглощенных
катионов и свойств почвенного раствора. Если в почву влить немного соляной кислоты, то можно ожидать подкисления почвенного раствора, однако этого не случится, так как произойдет обменная реакция с образованием нейтральных солей. Если добавить щелочь,
например соду, то и она также будет нейтрализована. Буферная
способность почв будет тем выше, чем больше ее емкость поглощения. На буферные свойства почв оказывает большое положительное
влияние бикарбонат кальция. Буферность — явление, которое обеспечивает более или менее постоянную концентрацию водородных и
гидроксильных ионов в почве, что дает возможность растениям приспособиться к условиям среды [Ковда, Розанов, 1988].
Данное свойство определяет плодородие почвы и характер процессов почвообразования. Состав обменных катионов оказывает влияние на водно-физические свойства, питательный режим, способствует накоплению многих элементов минерального питания
растений и т. д.
65
Глава 4.
Водный режим почв
В почве всегда находится определенное количество влаги, которое она способна поглощать и удерживать, являясь многофазной,
полидисперсной системой.
От содержания воды в почве зависят интенсивность протекания
различных процессов (биологических, химических, физикохимических), водный, воздушный, питательный, тепловой режимы
почв, то есть важнейшие показатели плодородия.
В почве, согласно классификации А. А. Роде, различают пять
категорий (форм) воды, т. е. частей почвенной воды с одинаковыми
внутренними физическими (термодинамическими) свойствами (теплоемкостью, плотностью, удельным объемом, подвижностью молекул и т. д.), обусловленными характером взаимного расположения
и взаимодействия молекул воды между собой и с другими составными частями почвы [Роде, 1956].
Твердая вода — лед. В форме льда вода появляется при сезонном или многолетнем (вечная мерзлота) промерзании почвы. В результате таяния или испарения лед переходит в жидкую или парообразную воду.
Химически связанная вода. Включает конституционную
воду (представлена гидроксильной группой OH– химических соединений: гидроксиды железа, алюминия, марганца; органические и
органоминеральные соединения; глинистые минералы) и кристаллизационную (представлена целыми водными молекулами кристаллогидратов, преимущественно солей).
Эта вода входит в состав твердой фазы почвы; она не передвигается и не обладает свойствами растворителя.
Парообразная вода содержится в почвенном воздухе порового
пространства в форме водяного пара. В почве передвигается активно
66
от участков с высокой упругостью к участкам с более низкой упругостью и пассивно вместе с током воздуха.
Физически связанная, или сорбированная, вода. Почвенная
влага испытывает действие сил различного характера: силы тяжести,
сорбционных сил, исходящих от поверхности почвенных частиц, капиллярных и осмотических. Сорбционные силы создают вокруг почвенных частиц оболочку из прочносвязанной влаги, состоящую из
двух молекулярных слоев. Поверх этой оболочки образуется слой
рыхлосвязанной влаги толщиной 10-15 молекулярных слоев, которая
отличается от обыкновенной воды тем, что ее молекулы (диполи)
определенным образом ориентированы по отношению к почвенным
частицам.
Свободная вода — часть почвенной воды, не находящейся под
воздействием сорбционных сил. Включает капиллярную и гравитационную воду. Заполняет почвенные поры, способна перемещаться в них во всем своем объеме, независимо от расстояния от поверхности почвенных частиц.
Гигроскопичность почвы, то есть сорбция воды частицами почвы может начинаться с сорбции водяного пара. Максимальная
гигроскопичность почвы — наибольшее количество воды, которое
может быть сорбировано из водяного пара при относительной влажности воздуха, близкой к 100%.
Водоподъемная способность почвы обусловлена капиллярными силами и выражается в подъеме влаги над уровнем грунтовой
воды. Высота подъема зависит от механического состава почвы и
размера пор. Так, в песчаных почвах высота подъема составляет 3040 см, а в суглинистых и глинистых — 3-4 м. Такая влага называется капиллярно-подпертой и в природе встречается над зеркалом
грунтовой воды.
В надкапиллярном слое содержится подвешенная влага, которая
удерживается преимущественно сорбционными, отчасти капиллярными силами. Наибольшее количество подвешенной влаги соответствует
наименьшей влагоемкости почвы — способности поглощать и
удерживать определенное количество воды.
Водопроницаемость почвы — способность фильтровать через
себя воду тем выше, чем легче механический состав почвы.
Растения могут усваивать не всю почвенную влагу. Так, для них
полностью неусвояема прочносвязанная влага. Устойчивое завяда67
ние растений (потеря тургора) начинается при влажности, которая
называется почвенной влажностью завядания и превышает гигроскопичность в 1,3-1,5 раза.
Влажность почвы выражают в процентах от массы почвы или от
ее объема; запас влаги в определенном слое — в миллиметрах водного слоя.
Водный режим почвы — совокупность процессов поступления
влаги в почву, ее передвижения, изменений физического состояния
и расхода.
Основы учения о водном режиме почв и его свойствах были заложены Г. Н. Высоцким (1865-1940); наибольшую законченность
учение получило в работах А. А. Роде (1896-1979).
Количественной характеристикой водного режима является водный баланс, характеризующий приход и расход влаги за определенный период времени.
Приходную часть составляют атмосферные осадки, грунтовые
воды, поливная вода в орошаемом земледелии.
Расходная часть выражается через транспирацию, испарение с
поверхности почвы, горизонтальный и вертикальный стоки.
Важнейший источник влаги для растений — атмосферные осадки. Количество осадков в различных почвенно-климатических зонах
неодинаково. Так, например, в Западной Сибири в таежной зоне в
сумме за год выпадает 600 мм осадков, в лесостепной — 350-450 мм,
а в сухостепной осадков значительно меньше — 250 мм.
Однако данный показатель не полностью отражает степень обеспеченности растений влагой. Необходимо обязательно учитывать
температурные условия. Даже при равных суммах осадков влагообеспеченность растений будет значительно ниже, если отмечаются повышенные температуры воздуха.
В связи с этим для более полной характеристики влагообеспеченности растений используют гидротермический коэффициент
(ГТК) Г. Т. Селянинова.
Приход поступающей влаги равен ее расходу, если ГТК равен 1.
Значение ГТК меньше 1 указывает на недостаточное увлажнение
данного периода. Увлажнение считается достаточным, если ГТК
больше 1, но не превышает значение 2. Очень высокая величина
ГТК, равная 3-4, свидетельствует об условиях чрезмерного увлажнения.
68
Для обеспечения растений влагой большое значение имеет характер распределения осадков в течение года. Во всех почвенноклиматических зонах Западной Сибири основное количество осадков
(60-70%) приходится на теплый период с мая по сентябрь (или по
октябрь). При этом большая часть осадков выпадает во вторую половину вегетационного периода. Следовательно, в первой половине
лета условия увлажнения почвы складываются недостаточно благоприятно, и растения, испытывая недостаток влаги, используют запасы, накопленные в почве в осенний период и при снегозадержании.
Из выпадающих осадков только 35-45% аккумулируются почвой,
остальная часть теряется за счет поверхностного стока, физического
испарения, сноса ветром. Причинами слабой аккумуляции талых вод
могут быть медленное оттаивание нижних горизонтов почвы (характерно для северных регионов), переуплотнение пахотного и подпахотного слоев в результате использования тяжелой техники при обработке почвы, посеве и уборке урожая, физическое испарение
влаги.
Водный баланс складывается неодинаково для различных
почвенно-климатических зон и отдельных участков конкретной
местности, поэтому может быть несколько типов водного режима
почв. Применительно к различным природным условиям Г. Н. Высоцкий установил 4 типа водного режима: промывной, периодически промывной и выпотной. А. Роде, развивая учение Г. Н. Высоцкого, выделил 6 типов водного режима, разделив их на ряд
подтипов.
Мерзлотный водный режим свойствен почвам, формирующимся в условиях многолетней мерзлоты. В течение большей части
года почвенная влага находится в твердой фазе в виде льда. В теплый период почвы оттаивают сверху вниз, и над постоянно мерзлым
слоем образуется водоносный горизонт — надмерзлотная верховодка. Содержащаяся в ней влага расходуется на испарение, десукцию
и боковой сток. Верхняя часть оттаявшей почвы в течение всего вегетационного периода насыщена влагой (рис. 9).
При промывном типе (рис. 10) некоторая часть влаги, поступающая в почву, стекает в грунтовые воды, промывает насквозь
почвенно-грунтовую толщу, что приводит к интенсивному выщелачиванию продуктов почвообразования. Данный тип водного ре69
жима характерен для местностей, где сумма годовых осадков
больше испаряемости. В таких условиях формируются почвы подзолистого типа, красноземы и желтоземы. Болотный подтип водного режима развивается при близком к поверхности залегании
грунтовых вод, сла­бой водопроницаемости почв и почвообразующих пород. Характерен для подзолисто-болотных и болотных
почв.
Осадки
Мерзлый слой
почвогрунта
Рис. 9. Мерзлотный тип водного режима
Для периодически промывного типа водного режима характерно чередование ограниченного промачивания почвенно-грунтовой
толщи (непромывные условия) в сухие годы и сквозного промачивания (промывной тип водного режима) во влажные годы. Такой водный режим характерен для серых лесных почв, черноземов выщелоченных и оподзоленных. Водообеспеченность почв является
неустойчивой.
70
30°С
Рис. 10. Промывной водный режим почвы [Роде, 1956]:
1 — влажность почвы и грунта, равная полной влагоемкости (водоносный
горизонт); 2 — жидкие осадки; 3 — влажность почвы и грунта
от наименьшей до полной влагоемкости, равная капиллярной влагоемкости;
4 — десукция; 5 — влажность почвы и грунта, равная наименьшей
влагоемкости; 6 — нижняя граница почвенного профиля; 7 — влажность
почвы и грунта от влажности разрыва капилляров до наименьшей
влагоемкости; 8 — испарение или транспирация; 9 — почвенный или
почвенно-грунтовый сток; 10 — средние многолетние осадки (слева);
испаряемость (справа); температура (линия); 11 — снег; 12 — грунтовый поток;
13 — движение воды пленочное; 14 — движение воды пленочнокапиллярное; 15 — влажность почвы и грунта от влажности завядания до
влажности разрыва капилляров
71
При непромывном типе (рис. 11) количество влаги, впитавшейся
в почву, равно количеству, возвратившемуся в атмосферу путем прямого испарения или транспирации растениями. Такой режим преобладает
в местностях, где влага осадков распределяется только в верхних горизонтах и не достигает грунтовых вод. При этом корнеобитаемый слой
к концу лета сильно просыхает. Под ним образуется постоянно существующий сухой горизонт, влажность которого равна или близка к
влажности завядания растений — так называемый горизонт иссушения. Такой режим характерен для степных почв: черноземов, каштановых, бурых полупустынных и серо-бурых пустынных.
Запасы влаги, накопленные в степных почвах за счет осенних
осадков и талой воды весной, интенсивно расходуются на транспирацию и физическое испарение. В полупустынной и пустынной зонах земледелие возможно только при орошении.
Выпотной тип (рис. 12) водного режима создается при близком залегании грунтовых вод к поверхности и при условии, что
количество влаги, испаряющейся непосредственно или через растения, больше, чем сумма осадков. Разность покрывается за счет
поступления влаги из грунтовых вод, о которых говорят, что они
«выпотевают».
При высокой степени минерализации грунтовых вод в почву поступают легкорастворимые соли, и почва засоляется. Этот тип водного режима характерен для почв вторичного засоления.
Ирригационный тип свойственен искусственно орошаемым
почвам. Зависит от типа и интенсивности орошения (дождевание,
напуск по бороздам, затопление на рисовых полях, вегетационные
поливы), глубины и характера залегания грунтовых вод, наличия и
характера искусственного дренажа. При орошении в разные периоды создаются разные типы водного режима. В период полива формируется промывной тип водного режима, сменяющийся затем непромывным и даже выпотным, вследствие чего, в почве периодически
создаются нисходящие и восходящие токи воды.
72
30°С
Рис. 11. Непромывной водный режим почвы [Роде, 1956]
(условные обозначения те же, что и на рис. 10)
73
30°С
Рис. 12. Выпотной водный режим почвы [Белицина, 1988]
(условные обозначения те же, что и на рис. 10)
74
Глава 5.
Воздушный режим почв
Почвенный воздух — важнейшая составная часть почвы и
один из факторов жизни растений — занимает поры, главным образом, некапиллярные, свободные от воды.
От состояния воздушного режима зависит характер и степень
прохождения физико-химических и биологических процессов в почве, следовательно, и плодородие.
В составе почвенного воздуха для растений наиболее важными
являются кислород, углекислый газ, азот.
Кислород (O2). Большинство растений не могут существовать без постоянного притока кислорода. Дыхание корней, жизнедеятельность аэробных организмов, прохождение в почве химических реакций находятся в прямой зависимости от содержания
кислорода в почве. Оптимальные условия для развития корней создаются при условии, что в почвенном воздухе на долю кислорода
приходится 15-20%. При снижении содержания кислорода до 2,5%
(согласно И. П. Гречину) начинается полный анаэробный процесс
с образованием токсических для растений соединений, уменьшением доступных питательных веществ, ухудшением физических
свойств почвы.
Углекислый газ (CO2). По мнению ряда ученых, основная
часть углекислого газа обнаруживается в почве благодаря биологическим процессам. Оптимальный уровень концентрации CO2 в составе поч-венного воздуха колеблется в пределах 0,3-3%. Избыток
CO2 замедляет прорастание семян, угнетает рост и развитие растений.
Выделение CO2 из почвы в приземный слой атмосферы принято
называть «дыханием» почвы, которое характеризуется скоростью
выделения CO2 за единицу времени с единицы поверхности.
Интенсивность «дыхания» почв колеблется от 0,01 до 1,5 г/(м2хч)
и зависит от многих факторов: физиологических особенностей рас75
тительных и микробиологических ассоциаций, фенологической фазы,
густоты растительного покрова, погодных условий. Поступающий
из почвы углекислый газ потребляется растениями в процессе фотосинтеза.
Азот почвенного воздуха незначительно отличается от атмосферного, и в почве он является основным преобладающим газом.
Некоторые изменения в содержании азота происходят в результате
связывания его клубеньковыми бактериями и перевода в органические формы. После минерализации азот становится доступным для
растений. Поэтому очень важны исследования динамики содержания молекулярного азота при изучении процессов азотфиксации, нитрификации и денитрификации.
Основными воздушно-физическими свойствами почв являются
воздухоемкость и воздухопроницаемость.
Воздухоемкость (или аэрация) — количество пор, занятых
воздухом, выраженное в процентах от общего объема почвы:
A = Sобщ. — W,
где A — воздухоемкость, %;
Sобщ. — общая пористость почвы, %;
W — объем гигроскопической влаги, %.
Степень аэрации находится в значительной зависимости от таких
факторов плодородия, как структура, сложение, гранулометрический
состав.
Вода и воздух в почве существуют как антагонисты, поэтому
между содержанием влаги и воздуха наблюдается отрицательная
корреляция. Оптимальные условия для роста и развития растений
складываются при наличии в почве 60-75% воды и 40-25% воздуха
от общей пористости.
Воздухопроницаемость — способность почвы пропускать через себя воздух в единицу времени; характеризует скорость газообмена между почвой и атмосферой. При выраженной воздухопроницаемости наблюдается хороший газообмен, ведущий к увеличению в
почвенном воздухе кислорода и снижению углекислого газа.
Между почвенным воздухом и атмосферой происходит постоянный газообмен, важным фактором которого является диффузия, происходящая благодаря разнице в давлении. В почвенном
76
воздухе по сравнению с атмосферой всегда больше углекислого
газа и меньше кислорода. Под влиянием диффузии постоянно происходит поступление кислорода в почву и выделение углекислого
газа в атмосферу.
Колебания атмосферного давления вызывают приток или отток
почвенного воздуха: при пониженном давлении почвенный воздух
выходит в атмосферу, при повышенном — поступает в почву. Обмен
почвенного газа с атмосферой зависит от суточных колебаний температуры почвы, ведущих то к расширению (повышенные температуры), то к сжиманию газов (пониженные температуры).
Таким образом, воздухообмен определяется большим количеством факторов, наибольшее значение из них имеют атмосферные
условия, физические свойства почвы, физические свойства газов,
физико-химические реакции в почве.
Воздушный режим почв оптимизируется при их окультуривании.
Активизация биологических процессов, повышение интенсивности
дыхания обеспечиваются путем регулирования реакции среды, применения органических и минеральных удобрений, орошения почв и
других приемов.
77
Глава 6.
Тепловой режим почв
Тепловой режим почв — совокупность приемов поступления,
переноса, аккумуляции и отдачи тепла.
С тепловым режимом почв тесно связаны рост и развитие растений. Температура почвы и окружающего воздуха определяет начало и окончание вегетационного периода, ареал распространения
растений, развитие корневой системы и характер поступления элементов питания, воды, численность и активность микроорганизмов,
разложение органических остатков и накопление гумуса.
Тепловой режим почвы определяется притоком тепла, важнейший источник которого солнечная радиация, нагреванием почвы и
последующим ее охлаждением.
В тепловом режиме наблюдается двойной ритм — суточный и годовой. Как в суточном, так и в годовом циклах имеются две волны —
нагрева и охлаждения. В местностях с низкими температурами зимой
наблюдается промерзание почв, глубина которого может варьировать
от нескольких сантиметров до нескольких метров в зависимости от
температуры воздуха и толщины снегового покрова. В зависимости от
глубины промерзания и температуры мерзлого слоя полное оттаивание почвы может завершаться весной или в середине (даже в конце)
лета. В северных районах с коротким летом успевает оттаять лишь
верхний слой почвы (явление вечной мерзлоты).
Количество энергии, которое почва получает от солнца, зависит
как от внешних факторов (географическое положение, рельеф, растительность), так и от тепловых свойств почвы.
Совокупность свойств, обусловливающих способность почв поглощать и перемещать в своей толще тепловую энергию, называется
тепловыми свойствами. К ним относятся: теплопоглотительная
способность, теплоемкость и теплопроводность.
Теплопоглотительная способность связана с поглощением и
отражением солнечной энергии. Она характеризуется значением
альбедо (А).
78
Альбедо — количество солнечной коротковолновой радиации,
отраженное поверхностью почвы (Qотр. ), выраженное в процентах от
общей солнечной радиации (Qобщ. ):
А = Qотр. /Qобщ. × 100
Теплопоглотительная способность зависит от многих свойств почвы (характер поверхности, влажность, цвет и др.), поэтому диапазон
отражения лучистой энергии поверхностью почвы может значительно варьироваться) (табл. 6).
Таблица 6
Альбедо некоторых почв, растительных ассоциаций и ландшафтов
(по В. А. Ковде, Б. Г. Розанову)
Объект
Чернозем сухой
Чернозем влажный
Серозем сухой
Серозем влажный
Песок серый
Песок белый
Глина сухая
Глина влажная
А, %
14
8-9
25-30
10-12
9-18
30-40
23
16
Объект
Пшеница
Травы
Водная поверхность
Хлопчатник
Тундра
Хвойный лес
Лиственный лес
Песчаная пустыня
А, %
10-25
19-26
10
20-22
18
14
18
30
Теплоемкость — количество тепла в калориях, которое необходимо для нагревания одной весовой (1 г) или объемной (1 см3) единицы почвы на 1ºС.
Теплоемкость почвы зависит от содержания в ней воды и воздуха. Наибольшей теплоемкостью характеризуется вода — 100 калорий на 1ºС, наименьшей — воздух — 0,03 калории на 1ºС, то есть
для нагревания воды требуется тепла в 3000 раз больше. Следовательно, для повышения температуры влажной почвы необходимо
тепла больше, чем для сухой. Влажные глинистые почвы более теплоемкие по сравнению с песчаными, и весной они медленнее нагреваются. Осенью глинистые почвы медленнее охлаждаются и остаются теплыми более длительное время, чем песчаные.
Теплопроводность — количество тепла в калориях, которое
проходит в 1 сек. через сечение почвы 1 см2 при градиенте температур в 1ºС на расстоянии 1 см.
79
Теплота поступает на поверхность почвы и под действием градиента температур перераспределяется в почвенном профиле. Процесс
переноса теплоты называется теплообменом.
Теплопроводность почвы оценивается величиной коэффициента
теплопроводности. Составные части почвы характеризуются разной
теплопроводностью: воздух — 0,00006; вода — 0,00136; торф —
0,00027; кварц — 0,0024; гранит — 0,0082; базальт — 0,0052. Наименьшей теплопроводностью обладает воздух, теплопроводность воды
в 28 раз больше, а теплопроводность твердой фазы больше в 80 раз.
В зависимости от температуры, характера промерзания почв выделяют четыре типа теплового режима почв: мерзлотный, длительно
сезоннопромерзающий, сезоннопромерзающий, непромерзающий
[Димо, 1972].
Мерзлотный тип характерен для почв ряда провинций Евроазиатской полярной и Восточно-Сибирской мерзлотно-таежной областей. В профиле почв наблюдается отрицательная среднегодовая
температура. Почвенная влага промерзает до верхней границы пород
с многолетней мерзлотой.
Длительно сезоннопромерзающий тип. В почвах с таким типом теплового режима в течение года преобладают положительные
температуры в профиле. Сезонное промерзание почв достаточно
длительное (не менее 5 месяцев) и глубокое (не менее 1 м), однако
смыкание с породами, имеющими многолетнюю мерзлоту, не происходит.
Сезоннопромерзающий тип. Длительность периода промерзания почв не более 5 месяцев. Температура в профиле почвы в течение года положительная, породы с многолетней мерзлотой отсутствуют.
Длительно сезоннопромерзающий и сезоннопромерзающий типы
температурного режима характерны для большинства почв России и
ближнего зарубежья.
Непромерзающий тип. Промерзание почв по всему профилю
при таком типе теплового режима не наблюдается. Он характерен
для почв субтропического пояса и южно-европейских областей.
80
Глава 7.
Плодородие почвы
Плодородие является неотъемлемым специфическим свойством
почвы, которое отличает его от горных пород. С давних времен человек оценивал почву, исходя из ее возможностей производить высокий урожай растений.
Изучению этого вопроса посвящена значительная часть исследований В. Р. Вильямса. Согласно его определению, под плодородием
почвы понимается ее способность непрерывно обеспечивать растения одновременно водой и элементами питания.
В настоящее время, характеризуя плодородие почвы, обязательно
учитывают такие факторы, как воздух, тепло и благоприятную
физико-химическую среду, необходимые для нормального роста и
развития растений.
К. Маркс выделил два типа плодородия: естественное (природное) и искусственное. Естественное плодородие почвы обусловлено проходящими в ней почвообразовательными процессами и характеризуется количественными и качественными параметрами свойств
почвы в зависимости от природных факторов почвообразования. Искусственное плодородие почвы приобретается в результате деятельности человека. Позже было введено понятие эффективного
плодородия, которое складывается из естественного и искусственного плодородия. Эффективное плодородие — очень динамичное
свойство почвы, которое способно быстро изменяться под влиянием
как природных, так и агротехнических факторов.
Эффективное плодородие почвы, как правило, измеряется уровнем урожайности сельскохозяйственных культур. Во взаимосвязи с
эффективным плодородием рассматривают потенциальное, которое
определяется общим запасом в почве питательных веществ, влаги, а
также другими условиями жизни растений.
При большом потенциальном плодородии эффективное плодородие может быть небольшим, и наоборот, при надлежащем уровне
81
агротехники можно обеспечить высокое эффективное плодородие
почв, малоплодородных от природы.
Важнейшие элементы почвенного плодородия: содержание необходимых для растений питательных веществ и их формы; наличие
доступной для растений влаги, наличие в почве воздуха, как важного условия развития корневых систем, а также жизнедеятельности
микроорганизмов, обеспечивающих разложение органических веществ и накопление питательных веществ в форме, усвояемой для
высших растений; механический состав, строение и структура почвы.
Все элементы плодородия тесно связаны друг с другом. Почвенное
плодородие находится в зависимости от климата, рельефа, почвообразующих пород, растительности и характера использования почвы.
Состав почвообразующих пород и почвообразовательный процесс
определяют содержание питательных веществ (азота, фосфора, калия, кальция, магния, серы, железа, бора, марганца и др.).
Главным приемом регулирования запасов питательных веществ
в почве является внесение удобрений (органические, минеральные).
Большое значение имеет введение в севообороты бобовых культур
и улучшение условий для жизнедеятельности организмов, усваивающих азот из атмосферы. Устранение повышенной кислотности
достигается известкованием, а повышенной щелочности — гипсованием.
Важным условием плодородия является отсутствие в почве избыточного количества легкорастворимых солей натрия, кальция, магния и других катионов. Засоление почвы нередко происходит при
неправильной системе орошения, при этом плодородие почвы значительно снижается. Для устранения избытка солей применяют промывание почвы, а предупреждения накопления солей устанавливают
правильный поливной режим, снижают уровень минерализованных
грунтовых вод с помощью дренажа.
Почвенное плодородие может значительно снижаться при наличии в почве вредных химических соединений. Так, в почвах с избыточным увлажнением встречаются закисные соединения железа, а в
кислых почвах — подвижные соединения алюминия. Закисные соединения устраняются при улучшении условий аэрации, подвижный
алюминий — известкованием.
Одно из условий повышения плодородия — регулирование запасов влаги почвы, что достигается с помощью агротехнических и
82
гидротехнических мероприятий. Зяблевая вспашка, снегозадержание, раннее весеннее боронование и шлейфование, междурядная обработка посевов пропашных культур и другие мероприятия способствуют накоплению влаги. Вредное влияние избытка влаги можно
снизить устройством гряд или гребней. Регулирование водного режима служит одновременно и средством регулирования воздушного
режима. Создание благоприятного соотношения между содержанием
влаги и воздуха в почве способствует развитию аэробных микробиологических процессов, обусловливающих накопление усвояемых питательных веществ.
Температурный режим почвы регулируют внесением органических удобрений, изменением влажности, мульчированием и другими
приемами.
Сохранение почвенного плодородия осуществляется и с помощью системы мероприятий по борьбе с водной (размывание) и ветровой (выдувание) эрозией почв: применяют противоэрозионную обработку почвы (вспашка только поперек склона для ослабления
стока дождевых и талых вод и размывания почвы, оставление стерни
на поверхности для ослабления выдувания и др.), сажают лесополосы, укрепляют берега, вершины оврагов, балок.
Таким образом, в почвоведении наряду с задачей обеспечения
оптимального состояния почвенных факторов жизни растений или
элементов почвенного плодородия ставится и практически решается
задача ликвидации или снижения до минимума лимитирующих почвенное плодородие факторов (табл. 7).
Таблица 7
Лимитирующие факторы и основные
мелиоративные приемы их ликвидации или минимализации
(по В. А. Ковде, Б. Г. Розанову)
Фактор
1
Избыточная кислотность
Избыточная щелочность
Избыток солей
Мелиоративные приемы
2
Известкование
Гипсование, внесение физиологически кислых
удобрений
Промывка на фоне дренажа сбросных и
почвенно-грунтовых вод
83
Окончание табл. 7
1
Высокая глинистость
Высокая плотность
Недостаток тепла
Недостаток воды
Недостаток минерального
питания
Избыток воды — заболоченность
Недостаток аэрации
Пестрота микрорельефа
Большой уклон поверхности
Малый корнеобитаемый
слой, ограниченный внутрипочвенными прослоями
2
Пескование, оструктуривание, глубокое
рыхление
Оструктуривание, рыхление, травосеяние
Тепловые мелиорации: мульчирование поверхности, пленочные укрытия, снегонакопление,
лесополосы
Орошение, агротехнологические приемы накопления воды в почве (например, чистый пар)
и защита от испарения
Минеральные и органические удобрения
Дренаж осушительный
Дренаж, оструктуривание, щелевание
Планировка поверхности
Террасирование, полосно-контурная обработка, перемещение культур
Постепенное углубление с применением плантажа, глубокого рыхления
Постепенное углубление корнеобитаемого
Резко дифференцированслоя, ликвидация дифференциации глубокой
ный на горизонты профиль
обработкой
Химические и агротехнологические мелиораТоксикоз химический
ции
Агротехнические и биологические мелиорации,
Токсикоз биологический
севооборот, парование
84
Глава 8.
Классификация почв
Классификация почв (от лат. classis — разряд, группа и facio —
делаю) — распределение почв по таксономическим единицам на
основании установленных признаков. Классификацией почв называют систему таксономических единиц, в которых почвы объединяются в группы (таксоны) по их важнейшим свойствам, происхождению и особенностям плодородия.
Составление классификации почв включает (Безуглова, 2009):
—— установление и точную формулировку принципа классификации;
—— разработку системы соподчиненных таксономических единиц
(тип, подтип, род и т. д.);
—— составление классификационной схемы или систематического
списка почв;
—— разработка системы названий почв (номенклатуры).
Одна из основных задач классификационной работы в биологии —
разработка системы соподчиненных единиц, называемых таксонами
или таксономическими единицами.
Под таксоном понимают группу индивидуумов, сходных в определенных, избранных свойствах на любом уровне генерализации
(класс, тип, подтип, род и т. д.). При составлении классификации
обычно изучаемые объекты группируются по возможно большему
числу сходных признаков, причем сначала образуются небольшие
группы (например, роды), затем они объединяются в более крупные
группы (например, семейства, классы, типы, отделы и т. д.).
Современные классификации разрабатываются с учетом морфологического и микроморфологического строения почвенного профиля,
качественного состава органического вещества, направления внутрипочвенного выветривания, физико-химических и физических свойств
теплового, водного, воздушного и питательного режимов почв. Все
это позволяет глубже понять основные генетические особенности
85
почв, процессы их формирующие, провести сравнительную оценку
почв (бонитировку). Некоторые типы почв показаны на рис. 13.
Рис. 13. Схема строения различных почв:
1 — слаборазвитая почва на коренных твердых породах;
2 — слаборазвитая почва на рыхлых песчаных породах;
3 — развитая почва под степной растительностью;
4 — развитая почва под лесной растительностью.
В почвоведении при составлении классификации идут от более
крупных групп к более мелким. Систематика почв — это учение
о разнообразии всех существующих на Земле почв, взаимоотношениях и связях между их различными группами.
При описании и изучении почв используют понятие таксономических единиц или таксонов. В отечественном почвоведении утвердилась следующая система соподчиненных таксономических единиц:
тип→подтип→род→вид→разновидность→разряд→вариант.
Основной таксономической единицей классификации почв является генетический почвенный тип.
Для генетического типа почв характерно единство происхождения, миграции и аккумуляции веществ. В соответствии с этим к
генетическому типу относят почвы, развивающиеся в однотипносопряженных биологических, климатических и гидрологических
условиях на определенной группе почвообразующих пород. Генетический тип характеризуется однотипностью: поступления органиче86
ских веществ и процессов их превращения и разложения; процессов
разложения минеральной массы и синтеза минеральных и органоминеральных новообразований; миграции и аккумуляции веществ,
строения почвенного профиля; мероприятий по поддержанию и повышению плодородия почв.
Тип почвы принят опорной таксономической единицей не только
в отечественном почвоведении, но и в большинстве зарубежных
классификационных разработок, хотя названия их отличаются. Например, в США, Канаде, Бельгии — это большие группы (������
greatgroup), во Франции — группы (groupe), в немецкоязычных странах —
типы (typen).
В подтип объединяют почвы, качественно отличающиеся по проявлению процессов почвообразования и являющиеся переходными
ступенями между типами. При выделении подтипов в основу берут
процессы, связанные с подзональной и фациальной сменами природных условий.
Например, в типе черноземных почв выделяют подтипы на основании различий, обусловленных степенью проявления основного
элементарного процесса (гумусонакопления) и одного из сопутствующих (выщелачивание от карбонатов). Внутри типа выделены подтипы: оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные, южные черноземы.
В род объединяют почвы, качественные генетические особенности
которых обусловлены влиянием комплекса местных условий: составом почвообразующих пород, химизмом грунтовых вод. Обязательно
включаются свойства почвообразующего субстрата, приобретенные в
процессе предшествующих фаз выветривания и почвообразования.
Например, в подтипе черноземов обыкновенных могут быть выделены: род карбонатных, вскипающих с поверхности, что связано с
высокой карбонатностью почвообразующих пород, и род солончаковатых, что обусловлено формированием почв на засоленных породах
или влиянием высокоминерализованных грунтовых вод.
Вид почвы — группа почв в пределах подтипа или рода, различающихся по степени развития почвообразовательного процесса
(степень подзолистости, засоленности, глубина и степень гумусированности и т. д.).
Например, в черноземах ведущим процессом является гумусонакопление. Степень развития этого процесса и послужила основой
87
для выделения видов черноземных почв по мощности гумусовых
горизонтов (А+В) и содержанию гумуса в перегнойно-аккумулятивном
горизонте А.
Разновидность почвы — группа почв в пределах вида, различающихся по гранулометрическому составу верхних почвенных горизонтов. В отечественном почвоведении используется классификация почв
по гранулометрическому составу, разработанная Н. А. Качинским.
Разряд почвы — группа почв, образующихся на однородных в
литологическом или генетическом отношении породах. Разряд почвы
определяют по тем особенностям почвообразующих пород, которые
не учтены при выделении типов и родов почв.
При выделении варианта почвы различают варианты естественного сложения почвы и культурные варианты (агрогенно измененные).
В классификации почвенного института им. В. В. Докучаева для
каждого почвенного типа указана его принадлежность к определенным био-физико-химическим и зональным эколого-генетическим
группам, рядам увлажнения.
Био-физико-химические группы (фульватные, гуматные) ненасыщенные, насыщенные, солонцеватые и др. выделяют по составу
гумуса и поглощенных оснований, реакции почв, направлению процессов выветривания и характеру органо-минеральных новообразований, глубине залегания карбонатов и легкорастворимых солей.
Зональные эколого-генетические группы (тундровые,
таежно-лесные, лесостепные, степные и т. д.), а также ряды увлажнения (автоморфные, полугидроморфные, гидроморфные) выделяют
по гидротермическим особенностям почвообразования. В них учитывают термо-энергетические условия почвообразования, увлажнения,
характер растительности, главные особенности теплового, водного и
воздушного режимов почв. Группировка по эколого-генетическим
признакам имеет большое значение для понимания агрономических
свойств почв, так как в ней комплексно учитываются главные факторы жизни растений.
Полное название почвы начинается с названия типа, затем следует название подтипа, рода, вида, разновидности, разряда.
Например: чернозем (тип); обыкновенный (подтип); солонцеватый (род); среднегумусный, среднемощный (видовые термины); тяжелосуглинистый (разновидность); на тяжелом лессовидном суглинке (разряд).
88
Неоднократно делались попытки объединить почвы в более крупные классификационные таксоны. Однако, можно выделить ряд вопросов, требующих решения: нет единой общепринятой классификации; отсутствует общепринятый принцип научной классификации
почв мира; практически во всех странах, в том числе и в России,
существуют национальные системы классификации почв, основанные на различных подходах [Безуглова, 2009].
Все многообразие классификаций почв предложено объединить в
две основные группы [Фридланд, 1979]:
1. Базовые классификации — это систематические построения,
в которых почвы рассматриваются как природные тела (или
природно-антропогенные в случае изменения их человеком) и
группируются по принципу их сходства и различий, независимо
от возможностей их использования для тех или иных целей. Эти
классификации воплощают в себя методическую основу науки
и синтез накопленного ею фактического материала. Одновременно такие классификации являются источником дальнейшего развития науки.
2. Прикладные (интерпретационные) классификации рассматривают почвы с позиций возможности их использования для
определенных целей и способов изменения, необходимых для
конкретных форм применения. Почвы можно классифицировать
по их пригодности для тех или иных сельскохозяйственных культур, или по потребности в тех или иных способах мелиорации, по
потенциальному плодородию, по инженерным характеристикам
и т. д.
Каждая из этих групп включает несколько видов:
—— общие (базовые): химические, физические, петрографические,
естественно-генетические;
—— прикладные: интегрально-количественные (бонитировачные, оценочные) и дифференциально-количественные (санитарные, мелиоративные, агропроизводственные).
89
Глава 9.
Характеристика некоторых типов
и подтипов почв
§ 1. Арктические почвы
Арктические почвы распространены на островах Северного Ледовитого океана и на узкой полосе вдоль азиатского побережья материка. Они формируются в суровых условиях арктического климата
с температурой января –24-–30 °С, июля — +2-+5 °С, осадками —
200-300 мм и характеризуются слабым развитием почвенных процессов, неразвитостью почвенного профиля, разреженностью растительного покрова, состоящего преимущественно из мхов и лишайников. Большое влияние на формирование арктических почв
оказывают многолетняя мерзлота, оттаивающая в летний период на
небольшую глубину (30-50 см), и связанные с ней мерзлотные процессы (пучение, растрескивание, протаивание и т. д.). Для арктической зоны характерны увалистые формы рельефа и большое количество озер. Почвы формируются на каменистых породах и различных
по механическому составу моренах. Почвенный покров в арктической зоне представлен комплексом почв-пятен и соответствующих
арктических почв под растительностью.
Типичные арктические почвы недостаточно изучены. Могут
содержать в верхних горизонтах довольно значительное количество
гумуса, которое постепенно уменьшается вниз по профилю. В составе органического вещества преобладает фракция фульвокислот. Отношение Сг:Сф=0,4-0,5. Отношение углерода к азоту довольно широкое — 10-18. Емкость поглощения невелика — около 20 мг-экв на
100 г почвы, а почвенный поглощающий комплекс почти полностью
насыщен основаниями. Реакция почв близка к нейтральной, содержится большое количество подвижного железа.
90
А0
2-3 см
А1
гумусовый горизонт коричнево-бурый, суглинистый,
мелкокомковато-зернистой структуры, пронизан
корнями растений, порами, трещинами, по которым
0-10 см коричнево-бурая окраска опускается до 10 см,
плотноват, граница заметная, но неровная; к середине
лишенного растительного покрова пятна этот горизонт
выклинивается
А 1C
переходный горизонт светло-бурый, внизу темнеет
до темно-бурого или коричневого, суглинистый,
35-45 см комковато-ореховатый, плотный, трещиноватый, корней
меньше, чем в предыдущем горизонте; переход по границе оттаивания, может разделяться на подгоризонты
С
моховая и лишайниковая подушка
материнская порода, иногда состоящая из обломков
пород буроватого цвета, мерзлая, с линзами и кристаллами льда
§ 2. Тундровые почвы
Распространены в равнинных и горных тундрах земного шара,
встречаются также в арктической и лесотундровой зонах. Образование тундровых почв происходит в условиях холодного климата под
маломощным, малопродуктивным растительным покровом. Чаще
всего эти почвы приурочены к областям с многолетней мерзлотой,
но могут формироваться и на сезоннопромерзающих породах. Климат тундры характеризуется небольшим количеством тепла, избыточной увлажненностью, длительной холодной зимой и коротким
прохладным летом. Средняя годовая температура колеблется от
–0,2 °С на западе до –16 °С в азиатской части. В тундре в среднем
за год выпадает около 300 мм осадков. Низкие температуры определяют слабую испаряемость и высокую влажность воздуха (75-90%
летом). Выделяют следующие типы тундровых почв: тундровые глее91
вые, тундровые подбуры, тундровые подзолистые Al-Fe-гумусовые,
тундровые дерновые, тундровые вулканические, тундровые остаточнокарбонатные, тундровые слабобиогенные почвы.
Cобственно тундровые глеевые почвы развиты преимущественно на равнинах, реже на плоских горных водоразделах, на
суглинисто-глинистых и сложных песчано-супесчаных почвообразующих породах (север Восточно-Европейской и Западно-Сибирской
равнин, Яно-Индигирская, Колымская низменности, плоскогорья полярного и умеренного поясов). Весь профиль или значительная его
часть характеризуются устойчивым переувлажнением и оглеением,
а также профиль длительное время года скован вечной мерзлотой.
В середине-конце лета мерзлотный водоупорный горизонт находится
на глубине 0,5-1 м.
А0
А1
Bg(G)
GM
3-5 см
несколько оторфованная подстилка
0-20 см
гумусовый (перегнойный или торфянистый) горизонт темно-серый или коричнево-бурый, суглинистый, влажный, переплетенный корнями растений,
хорошо отслаивается от других горизонтов; граница неровная, иногда выклинивается
40-55 см
иллювиальный горизонт (или глеевый), иногда
подразделяется на подгоризонты, оглеенный, неравномерно окрашенный, на буром фоне ржавые
и сизые пятна, влажный, суглинистый, иногда
слоистый, часто тиксотропный; переход по границе
оттаивания
глеевый, мерзлый, темно-сизый, суглинистый,
со многими льдистыми прожилками
92
Тундровые иллювиально-гумусовые почвы распространены в
равнинных и особенно горных тундрах (север Скандинавии, Кольский полуостров, Полярный Урал, горные тундры Сибири и Дальнего Востока), не имеют признаков оглеения в профиле.
А0
1-5 см
мохово-лишайниковая подушка с растительным спадом
трав и кустарников
A1
3-5 см
гумусовый горизонт темно-бурый или серо-бурый, супесчаный, бесструктурный, рыхлый, пронизан корнями;
переход ясный
Bh
иллювиально-гумусовый горизонт бурый или
20-30 см коричнево-бурый, супесчаный или песчаный, рыхлый,
бесструктурный; переход заметен
BC
переходный горизонт светлее предыдущего, бледных
20-40 см серовато-буроватых тонов, супесчаный или песчаный,
бесструктурный, рыхлый; переход ясный
См
песчаная, иногда щебнистая почвообразующая порода,
мерзлая
Профиль их формируется под влиянием совсем других процессов,
чем профиль глеевых тундровых почв, а именно: 1) сухое торфонакопление или образование грубого гумуса в органогенных горизонтах;
2) кислое выщелачивание всего профиля в окислительных условиях;
3) стадийное глинообразование во всем профиле, наиболее интенсивное в поверхностных минеральных горизонтах; 4) иллювиальногумусовый процесс, ведущий к осаждению в профиле органоминеральных соединений железа и алюминия; 5) миграция песка,
93
пыли, ила в профиле почв. Формируются в основном на повышенных, хорошо дренированных территориях южной подзоны тундры, а
также встречаются в других районах тундровой зоны под моховолишайниково-кустарничковым растительным покровом. Характерны
высокое содержание гумуса в иллювиальном горизонте и глубокое
его проникновение в толщу почвы, кислая реакция верхней и средней части профиля, довольно слабая насыщенность основаниями
верхних горизонтов, а иногда и всего профиля.
Собственно тундровые болотные почвы широко распространены в тундровой зоне и занимают обширные выровненные понижения,
плоские, выровненные участки, а также небольшие понижения микрорельефа, где постоянно избыточное увлажнение создает условия для
накопления значительного количества плохо разложившихся органических остатков, формирующих торфяные горизонты тундровых болотных почв. Наиболее распространенные виды растений, под покровом которых образуются болотные почвы, — осоки и гипновые мхи.
В связи с неглубоким оттаиванием торфяных почв (30-80 см), тяжелым механическим составом почвообразующих пород (от суглинков
до глин), постоянным переувлажнением почв и отсутствием периодов
окисления минеральных горизонтов процессы оглеения в тундровых
болотных почвах выражены очень четко. Почвы представлены в основном низинными торфяниками, маломощными и среднемощными.
На севере тундровой зоны, в арктической тундре, болотные почвы
характеризуются малой мощностью торфяного слоя (от 20 до 35 см). По
мере продвижения на юг мощность торфяных горизонтов увеличивается, достигая на южной границе зоны глубины 1-2 м. Торфяные горизонты тундровых болотных почв характеризуются довольно низкой
зольностью, кислой реакцией, высокой гидролитической кислотностью,
содержат значительные количества подвижного калия и железа и относительно небольшие количества поглощенных оснований.
Подбуры в профиле верхних горизонтов имеют торфянистый,
торфянисто-перегнойный или грубогумусовый характер. Иллювиальный горизонт, в котором осаждаются органоминеральные соединения Al и Fe, имеет бурую, коричневато- или красновато-бурую
окраску, бледнеющую вниз по профилю. Реакция почвенного раствора от сильнокислой до кислой. Мерзлота в профиле чаще отсутствует или встречается в виде «сухой» мало льдистой толщи. Эти почвы
распространены во всех секторах тундровой зоны в условиях хорошего дренажа.
94
А0
Т
3-6 см
торфяной горизонт делится на несколько слоев по
степени разложения растительных остатков: вверху —
бурый, слаборазложенный торф, затем следует слой
20-200 см коричнево-бурого торфа средней степени разложенности и в самом низу — коричневый, хорошо разложившийся, мажущийся слой; в верхней части горизонта
много живых корней; переход ясный
G'
10 см
G"
10-12 см
BCg
См
живая моховая подушка с опадом осоки
глеевый минеральный горизонт, пропитанный гумусом, грязно-сизый с многочисленными коричневыми
и охристыми пятнами, тяжелосуглинистый, бесструктурный, иногда встречаются корни; переход заметный
глеевый тиксотропный горизонт, сизый, голубоватый
или зеленоватый
переходный горизонт, оглеенный, грязно-бурый или
бурый с сизым оттенком, мерзлый; прослойки льда
20-25 см
создают характерный сетчатый рисунок; иногда линзы
льда достигают толщины 3-4 см; переход постепенный
10-20 см
почвообразующая порода бурого цвета со слабым
сизоватым оттенком, мерзлая
Тундровые вулканические почвы образуются на вулканических пеплах (в основном на Камчатке) и характеризуются слоистым
профилем с чередованием погребенных гумусовых горизонтов и прослоек пеплов.
Тундровые глеевые остаточно-карбонатные почвы формируются на суглинистых породах, а тундровые остаточно-карбонатные
почвы — на карбонатных породах.
95
§ 3. Таежно-лесные почвы
Климат формирования почв умеренно холодный. Средняя годовая температура изменяется от 3 до 4°С в европейской части, от –6
до –17 °С в Восточной Сибири, и до +7,5 °С на Камчатке. Количество
осадков изменяется в пределах 350–700 мм в год. Больше осадков
выпадает в западных районах, меньше — в восточных. Наиболее общей чертой климата таежно-лесной зоны, за исключением некоторых
районов (Восточная Сибирь), является постоянство влажности воздуха
летом и превышение количества осадков над испарением в 1,1-1,3 раза,
что обеспечивает формирование промывного типа водного режима.
Самые распространенные почвы — подзолистые — образуются в
результате развития подзолообразовательного процесса. Подзолистые
почвы распространены под хвойными (ель, пихта, сосна), смешанными хвойно-лиственными и широколиственными лесами.
Для подзолистых почв характерен водный режим промывного
типа. Ежегодно некоторое количество влаги, атмосферных осадков,
поступающих на поверхность почвы, просачивается через почвогрунтовую толщу насквозь и уходит в грунтовые воды. Обычно такое
промачивание происходит весной, а иногда и осенью, а в отдельные
годы — летом при обильных дождях.
При промывном типе водного режима основания, освобождающиеся в процессе разложения органических остатков в лесной подстилке, вымываются из нее и образуют свободные органические кислоты. Растворимые кислоты, поступая с почвенным раствором в
минеральные горизонты, вытесняют обменные основания Ca2+ и Mg2+,
которые замещаются новыми H+и Al3+, так как возникает обменная
кислотность и ненасыщенность основаниями. Далее свободные растворимые органические кислоты вызывают распад частиц алюмосиликатов, как первичных, так и вторичных. Водорастворимые продукты распада минеральных частиц с почвенным раствором поступают
в более глубокие горизонты.
Подразделение подзолистых почв по морфологическим признакам
производится в зависимости от степени развития горизонта А2 и соотношения его мощности с мощностью горизонта А1. Если горизонт А2
не сплошной, а выражен лишь в виде отдельных пятен, такая почва
называется слабоподзолистой. Если мощность горизонта А2 меньше
мощности горизонта А1, то почва называется среднеподзолистой, а
если больше — то сильноподзолистой. При отсутствии горизонта А1
96
почва называется подзолом, и особенно часто подзолы образуются на
песках. Почвы с хорошо развитым горизонтом А1 называются дерновоподзолистыми. Наличие в профиле почвы сизых, голубоватых, зеленоватых, оливковых пятен свидетельствует о том, что почвы оглеены,
и их называют глеевато-или глеевоподзолистыми.
А0
5-10 см
A 1A 2
слаборазложившаяся лесная подстилка, переходящая
постепенно в горизонт А0А1 (сильно обогащенный
органическими остатками) или горизонт A1A2
2-3 см
сильно прокрашенный гумусом горизонт
А2
2-15 см
подзолистый горизонт белесой или белесо-серой окраски, плитчатой, слоевато-плитчатой, чешуйчатой или
листоватой структуры
А 2В
С
пестроокрашенный переходный горизонт; в нем чере10-50 см дуются участки горизонтов А2 и В. Участки горизонта
А2 сформированы в виде затеков, карманов, клиньев
иллювиальный горизонт, наиболее ярко окрашенный
в профиле, бурых, охристо-бурых тонов окраски, очень
плотный, ореховатой, комковато-ореховатой структуры, которая книзу укрупняется до призматической.
По трещинам и граням структурных отдельностей
содержится обильная белесая присыпка, коричневые
глянцевитые натечные пленки. Горизонт постепенно
с глубины 50-120 см переходит в почвообразующую
породу
Подзолистые типичные почвы формируются под среднетаежными хвойными лесами с моховым или мохово-кустарничковым напочвенным растительным покровом на различных породах. Реакция
элювиальных горизонтов сильнокислая или кислая (pHKCl 3,0-5,0).
Содержание гумуса — 1-7%, насыщенность основаниями — 20-50%.
Дерново-подзолистые почвы формируются в южной тайге под
хвойно-широколиственными, хвойно-мелколиственными, сосноволиственничными, мохово-травянистыми и травянистыми лесами на
97
породах различного состава. Имеют кислую реакцию по всему профилю, высокую (20-70%) ненасыщенность основаниями. Содержание
гумуса может достигать 7-9%, но падение его содержания с глубиной очень резкое, а в составе гумуса преобладают фульвокислоты.
Верхние горизонты обеднены полуторными окислами и обогащены
кремнеземом.
А0
A 0A 1
А1
А 1А 2
лесная подстилка бурых или коричневых тонов,
состоящая из растительных остатков различной степени
0-7 см
разложения, при мощности более 7 см разделяется
на два-три подгоризонта
переходный органоминеральный горизонт, содержащий
значительное количество как минеральных частиц, так
и полуразложившихся органических остатков
гумусовый горизонт серый или белесо-темно-серый,
3-20 см комковато-порошистой или порошистой структуры,
рыхлый
переходный, неравномерно окрашенный горизонт:
участки с серым и белесо-серым окрашиванием чередуются с участками, окрашенными в буроватые и палевые тона, структура комковато-порошистая, заметна
горизонтальная делимость
А2
подзолистый горизонт белесовато-светло-серый, иногда
с легким палевым оттенком, структура плитчатая
5-15 см
с заметной тонкой чешуйчатостью или листоватостью,
в песчаных почвах часто бесструктурен
А 2В
иллювиальный горизонт самый плотный в профиле,
бурый, коричнево-бурый или красно-бурый, ореховатой, ореховато-призматической структуры, может под10-20 см
разделяться на подгоризонты (Bl, В2, В3), в каждом из
которых становится менее интенсивным окрашивание,
более грубой и крупной структура, меньшей плотность
98
Подзолистые грунтово-оглеенные почвы распространены на
слабодренированных элементах рельефа, которые характеризуются
временным застоем атмосферных вод или высоким уровнем стояния
мягких грунтовых вод. Относительно устойчивое сезонное переувлажнение почвенного профиля вызывает развитие в нем процессов
оглеения, что обусловливает наличие ржаво-охристых примазок, сизых оглеенных прожилок, пятен и обособленных глеевых горизонтов
в сочетании с отчетливой оподзоленностью почв.
А0
A1
A2
(A 2g)
лесная подстилка или растительный очес, торфяни2-30 см стый, перегнойно-торфяной или торфянистый горизонт,
состоящий из нескольких подгоризонтов
гумусовый горизонт, темноокрашен, может иметь
10-15 см стальной оттенок, зернисто-комковатой структуры,
часто слитен; иногда содержит мелкие дробовины;
в северных почвах выражен нечетко или отсутствует
подзолистый (оглеенный) горизонт, светлоокрашен,
плитчатой, чешуйчатой структуры, часто бесструкту5-50 см
рен; в случае оглеенности имеет сизоватый оттенок,
может содержать много дробовин
Bg
иллювиальный (глееватый) горизонт имеет грязные
тона окраски и ясные признаки оглеения в виде сизоватых и охристых пятен и потеков. Часто содержит
20-50 см ортзандовые прослойки и скопления ортштейнов. При
песчаном механическом составе окрашен в темнокоричневые тона и может не иметь четких признаков
оглеенности
Cg
почвообразующая порода, при наличии грунтового
увлажнения профиль сильно оглеен и переходит
в водоносный горизонт, а при отсутствии грунтового
увлажнения не имеет признаков оглеения. На песках
оглеение выражено слабо
Имеют кислую реакцию среды, количества гумуса с глубиной
падает, что связано с его высокой подвижностью. В составе гумуса
99
преобладает фракция фульвокислот, связанных с полуторными окислами. Поверхностные горизонты почв обогащены кремнеземом и
обеднены полуторными окислами. Оглеенные горизонты характеризуются повышенным содержанием подвижного железа. При земледельческом освоении нуждаются в регулировании водного и теплового режимов, а также внесении комплекса удобрений.
§ 4. Серые лесные почвы
Это тип почв, формирующихся в условиях континентального
умеренно влажного климата при периодически промывном типе водного режима под широколиственными лесами в Европейской части
России и березовыми и лиственнично-сосновыми в Сибири. Особенностью климата этих территорий является сбалансированность
годового количества осадков с испаряемостью. В таких условиях с
благоприятным сочетанием тепла и влаги развивается богатая растительность, которая ежегодно дает до 300 кг опада на 1 га.
Серые лесные почвы формируются на различных почвообразующих породах, но наиболее часто встречаются на толщах, содержащих карбонаты кальция, — лессовидных покровных суглинках, карбонатных моренах, окарбоначенных продуктах выветривания
коренных пород. Профиль серых лесных почв имеет отчетливо выделяющийся гумусовый горизонт А1. При значительной оподзоленности почвы в нижней части гумусового горизонта наблюдается более светлая окраска и чешуйчато-плитчатая структура. В этих
случаях выделяют горизонт А1А2 (или А2). Под гумусовым горизонтом расположен переходный горизонт АВ или А2В, характерный для
почв данного типа. Часто на поверхности структуры присутствует
гнездовидно расположенная белесая присыпка. Ниже расположен
хорошо выраженный иллювиальный горизонт В. Серые лесные почвы характеризуются кислой реакцией в большей части профиля и
щелочной или нейтральной в нижней части горизонта ВС. Содержание гумуса колеблется от 2-3% до 5-8%. Уменьшение его количества с глубиной происходит довольно быстро. Верхние горизонты
обычно обнаруживают обедненность илистой фракцией, значительную величину ненасыщенности основаниями (до 20-40%).
Серые лесные почвы формируются южнее дерново-подзолистых
и севернее выщелоченных черноземов, поэтому их северный подтип
близок по своим свойствам к дерново-подзолистым, а южный — к
черноземным почвам.
100
Значительно изменяются свойства серых лесных почв при продвижении с запада на восток при нарастающих явлениях континентальности климата.
Серые лесные почвы делятся на три подтипа: 1) светло-серые
лесные почвы; 2) серые лесные почвы; 3) темно-серые лесные почвы. Критерием для их разделения служат показатели мощности
гумусового горизонта, содержание в нем гумуса, а также степень
оподзоленности, которая наиболее высока в подтипе светло-серых
лесных почв.
В зависимости от характера почвообразующих пород серые лесные почвы разделяются на роды. Наиболее распространены роды:
обычный — почвообразующими породами являются рыхлые толщи
суглинков, глин и супесей; остаточно-карбонатный — почвы
развиты на карбонатных породах; контактно-луговой — почвы
формируются на двучленных наносах; пестроцветный — почвы
развиты на коренных пестроцветных толщах; со вторым гумусовым горизонтом — почвы, имеющие темную окраску в нижней
части гумусового горизонта или под горизонтом А2 В.
Собственно серые лесные почвы имеют в верхних горизонтах
слабокислую реакцию (pHKCl 4, 0-6, 5). Степень насыщенности основаниями — 70-80% в верхних горизонтах и 90-95% в нижних. Содержание гумуса — 4-9%. Дифференциация серых лесных почв по
содержанию ила и окислов незначительна, а иногда отсутствует совсем.
А0
1-2
лесная подстилка из слаборазложившегося растительного
(3-5) см опада
A1
гумусово-аккумулятивный, серый в сухом состоянии,
темно-серый во влажном, комковато-пылеватой,
15-30 комковато-порошистой или комковато-ореховатой
(40) см структуры, рыхлый, густо пронизанный корнями;
переход в следующий горизонт постепенный
А 2В
20 см
переходный, оподзоленный, буровато-серый, коричневосерый или темно-серый, неравномерной окраски, ореховатой структуры, поверхности структурных отдельностей
глянцевиты, содержат обильную белесую присыпку, рыхлый; переход заметен по окраске и структуре
101
В
С
иллювиальный, мощность различна, нижняя его граница
может проходить на глубине 90-120 см, бурый или
коричнево-бурый, ореховатой, ореховато-призматической
структуры, плотный, вязкий. На поверхности структур40-70 см
ных отдельностей часто содержатся черно-бурые (лаковые) пленки; переходит в следующий горизонт языками;
на всю мощность горизонта проникают белесые пятна
кремнеземистой присыпки
почвообразующая порода светло-бурых тонов, неясно
призматической структуры, слаботрещиноват, содержит
карбонатные конкреции
§ 5. Черноземные почвы
Тип почв, развивающихся под луговыми и лугово-разнотравными
степями. Черноземы богаты органическим веществом. Их высокое
плодородие определяет мощный гумусовый слой (35-150 см) и большие запасы гумуса (250-700 т/га).
В профиле черноземных почв имеется мощный темно-окрашенный
гумусовый, или гумусово-аккумулятивный слой (А+В1). В связи с
неодинаковой интенсивностью окраски органическим веществом его
подразделяют на два самостоятельных горизонта: верхняя, наиболее
гумусированная часть выделяется как гумусовый горизонт (А) и
нижняя часть гумусового слоя до гумусовых затеков — как переходный горизонт (В1). Горизонт А обычно имеет черную или темносерую окраску, а горизонт В1 — темно-серую с коричневым оттенком. В самостоятельный выделяется горизонт гумусовых затеков (В2).
Ниже залегает горизонт максимального скопления карбонатов — карбонатный или карбонатно-иллювиальный горизонт (ВК), постепенно
переходящий в породу (С).
В целинных почвах под степной растительностью выделяют горизонт степного войлока (А0), состоящий из остатков травянистой растительности. На пахотных почвах распаханная часть горизонта А
выделяется в самостоятельный горизонт (АПАХ).
102
Тип черноземных почв разделяется на подтипы: оподзоленные,
выщелоченные, типичные, обыкновенные, южные.
Важнейшие роды черноземного типа почв — обычные, карбонатные, солонцеватые, солонцевато-солончаковые.
На виды черноземы подразделяются по мощности гумусового
слоя: маломощные (менее 40 см), среднемощные (40-80 см), мощные (80-120 см) и сверхмощные (более 120 см), а также по степени
гумусированности: малогумусные (менее 6%), среднегумусные
(6-9%) и высокогумусные (тучные) более (9%).
Оподзоленным черноземам свойственны глубокая выщелоченность профиля от карбонатов и наличие признаков оподзоленности в виде кремнеземистой присыпки в горизонте В, а иногда по
всему гумусовому слою.
У выщелоченных черноземов ниже гумусового слоя залегает
выщелоченный горизонт В2, свободный от карбонатов. Он имеет буроватую или красно-бурую окраску и довольно ясно переходит в
карбонатный горизонт В3 или ВС.
Обыкновенные и южные черноземы имеют хорошо выраженный иллювиальный карбонатный горизонт (ВК), в котором карбонаты
чаще представлены в виде белых пятен (белоглазка). Южные черноземы характеризуются меньшей мощностью гумусового слоя (40-60 см),
менее интенсивно прокрашены гумусом.
Наиболее благоприятно условия для образования черноземных
почв складываются в лесостепной зоне (оподзоленные, выщелоченные
и типичные черноземы). Здесь наблюдается периодически промывной
тип водного режима, образуется максимальное количество растительной массы и имеются хорошие условия для гумификации.
В степной зоне развитие черноземов происходит в условиях непромывного типа водного режима: уменьшается количество растительного
опада, процесс накопления гумуса проходит менее интенсивно.
Природный процесс почвообразования в черноземных почвах существенно изменяется при вовлечении их в сельскохозяйственное
использование. Замена природной растительности сельскохозяйственными растениями приводит к заметным изменениям как в характере биологического круговорота веществ, так и в условиях формирования водного и теплового режимов.
При выращивании сельскохозяйственных культур происходит
ежегодное отчуждение большей части создаваемой биомассы, следо103
вательно, и значительного количества питательных веществ, сокращается срок активного взаимодействия корневых систем растений
с почвой. Кроме того, почва значительный период остается без растительного покрова (пар, осенне-зимний и весенний периоды). Последнее приводит к уменьшению поглощения почвой зимних осадков, так
как происходит значительный снос снега с полей, что необходимо
учитывать и принимать меры для задержания снега и талых вод на
пахотных почвах.
При освоении черноземных почв происходит активация микробиологических процессов, что способствует значительной мобилизации азота и фосфора, поэтому пахотные черноземы отличаются
повышенным содержанием доступных растениям форм азота и фосфора. Правильное применение органических и минеральных удобрений, выращивание высоких урожаев сельскохозяйственных культур
способствуют сохранению высокого уровня потенциального и эффективного плодородия черноземов.
Черноземы типичные имеют максимально выраженный черноземный процесс. Формируются под разнотравно-злаковой (луговостепной) растительностью в южной подзоне лесостепной зоны на
лессах, лессовидных и покровных суглинках.
А0
3-4 см
степной войлок, состоит из переплетенных стеблей
и листьев степных трав
A
60-100
(130) см
гумусовый горизонт, черный или серовато-черный,
хорошо выраженной зернистой структуры, на корнях
образуются бусы
104
АВ
Вк
Ск
40-50 см
гумусовый горизонт однородно окрашен, темно-серого
цвета с явным буроватым оттенком или неоднородно
окрашен, с чередованием темных, пропитанных гумусом затеков и пятен с более светлоокрашенными
участками бурого или серо-бурого цвета; структура
зернистая, книзу становится комковатой, в нижней
части горизонта может отмечаться вскипание
40-80 см
переходный иллювиально-карбонатный горизонт
светло-палевый или буровато-палевый, нередко
с языками и затеками гумуса, комковато-призматической или призматической структуры, уплотнен;
выделения карбонатов в виде выцветов и псевдомицелия в верхней части горизонта и в виде журавчиков
в нижней части; максимум карбонатов приурочен
к нижней границе горизонта; граница вскипания
совпадает с нижней границей гумусового горизонта;
в профиле почв много кротовин
карбонатная материнская порода палевого цвета
Содержание гумуса в черноземах типичных высокое (6-12%),
в отдельных почвах может достигать 15% и более. Падение его содержания вниз по профилю происходит равномерно и постепенно.
В составе гумуса гуминовые кислоты устойчиво преобладают над
фульвокислотами, отношение Сг:Сф=2. Реакция почв близка к нейтральной (pH 6, 5-7, 0), в карбонатных горизонтах слабощелочная.
Емкость поглощения высокая (35-60 мг-экв на 100 г почвы) в верхней части гумусового горизонта, постепенно уменьшается с глубиной. Содержание ила и полуторных окислов остается постоянным по
всему профилю, колебания валового состава почв связаны только с
изменением состава почвообразующих пород. Обладают наиболее
высоким естественным плодородием.
105
§ 6. Каштановые почвы
Распространены по побережью Черного и Азовского морей, в
Ставропольском крае, Ростовской, Астраханской, Волгоградской, Саратовской, Ульяновской областях. Занимают 107 млн га или 4,8%
территории страны. Около 37 млн га занято каштановыми солонцеватыми почвами и их комплексами с солонцами.
Каштановые почвы формируются в сухом континентальном климате с жарким летом, холодной зимой и небольшой мощностью снегового покрова. В летний период с поверхности почвы испаряется в
2-4 раза больше влаги, чем ее выпадает. В северной части зоны выпадает 300-400 мм осадков вгод, в центральной — 300-350 мм, в
южной — 250-300 мм. Количество осадков с запада на восток
уменьшается до 200-250 мм. Средняя годовая температура в европейской части зоны 9 °С, а в азиатской — 2-3 °С. Безморозный период составляет 180-190 дней в европейской и 110-120 дней в азиатской частях зоны. Здесь часты суховеи, вызывающие пыльные бури
и гибель растений.
Собственно каштановые почвы распространены в Среднем
и Нижнем Поволжье, Минусинской и Тувинской котловинах, Забайкалье в южной подзоне сухих степей под полынно-типчаковой
и полынно-типчаково-ковыльной растительностью на лессовидных
суглинках, сыртовых глинах, разнообразных по механическому
составу отложениях каспийских трансгрессий, продуктах выветривания третичных отложений, желто-бурых карбонатных, часто
скелетных суглинках, пестроцветных третичных засоленных отложениях.
Почвы глинистого и суглинистого механического состава в верхнем горизонте содержат 2,5-4,0% гумуса, а легкосуглинистого и супесчаного — 1,5-2,5%. В составе гумуса содержится примерно равное количество фульвокислот и гуминовых кислот, нередко
фульвокислоты преобладают над гуминовыми кислотами. Емкость
поглощения — 20-30 мг-экв на 100 г почвы, в составе обменных
оснований 85-97% приходится на кальций и магний и 3-15% — на
натрий. Реакция верхних горизонтов нейтральная или слабощелочная (pHH2O 7,2-7,6), и щелочная в нижних горизонтах.
106
А
гумусовый горизонт, буровато- или коричнево-серый,
комковато-порошистой структуры; на целинных землях
в верхней части горизонта бывает осветленный,
20-25 см подгоризонт неясной чешуйчато-слоеватой структуры;
вскипание отмечается с поверхности или на некоторой
глубине
В1
переходный горизонт светлее предыдущего, но более
яркой окраски, призмовидно-крупно-комковатой
15-20 см структуры, граница чаще резко языковатая, вскипает;
в солонцеватых почвах горизонт уплотнен, на гранях
структурных отдельностей бывает буровато-коричневая
глянцевая корочка
В2
переходный горизонт неоднородно окрашен,
до 40 см палево-бурый с отдельными гумусовыми затеками,
крупнокомковато-призмовидной структуры
ВСК
иллювиально-карбонатный горизонт, начало его отмечается на глубине 40-80 см, буровато-палевого цвета,
до 40 см
сильно уплотнен, призмовидной структуры с обильными
выделениями карбонатов в виде белоглазки
С
карбонатная материнская порода с выделениями гипса
на глубине 100-150 см, рыхлее предыдущего и более
влажная. Глубина выделения карбонатов, гипса и легкодо 50 см
растворимых солей может сильно варьировать; в профиле
межгорных котловин Восточной Сибири выделения гипса
и легкорастворимых солей часто отсутствуют
В несолонцеватых разностях каштановых почв отсутствует дифференциация профиля по содержанию илистых частиц и полуторных
окислов. Используются под пастбища, сенокосы и пашни, возделывают пшеницу, кукурузу, просо, подсолнечник и др.
107
§ 7. Бурые почвы
Бурые полупустынные почвы являются зональным типом полупустынной зоны. Они распространены в Прикаспийской (Калмыкия
и Астраханская область) и в Тувинско-Южно-Забайкальской провинциях. Формируется климат сильно континентальный и аридный
(засушливый). Годовое количество осадков составляет 120-250 мм.
Испаряемость в 4-5 раз превышает осадки. Зима короткая, холодная,
с сильными ветрами, малоснежная. Лето длинное, жаркое, сухое.
Безморозный период составляет 160-190 дней. Средняя годовая температура — 6-7°С. Растительность бедна по видовому составу и
очень изрежена, представлена в основном типчаково-полынными ассоциациями с участием солеустойчивых ксерофильных видов.
Бурые полупустынные центральноазиатские (тувинские)
безгипсовые почвы составляют основной фон в почвенном покрове
пустынно-степной зоны. Они слабо гумусированы вследствие засушливого климата, малой биопродуктивности растительности.
А
8-12 см
гумусовый горизонт буровато-палевого цвета, неяснопорошистой структуры, рыхлый, пылеватый
В
12-20 см
переходный горизонт рыжевато-палевого цвета, комковатый, слабо уплотнен
Вk
переходный карбонатный горизонт рыхлый, бесструктурный, содержит неяркие, белесые пятна карбонатов;
20-40 см
с глубины 50-70 см идет щебнистая подстилающая
порода; выделения гипса в почве отсутствуют
§ 8. Желтоземы
Быстрое разложение растительного опада и интенсивная его минерализация приводят к накоплению конечных продуктов распада
органического вещества — зольных элементов, среди которых пре108
обладают соли щелочных металлов, отсюда и солонцеватость. Реакция почв слабощелочная.
Желтоземы типичные занимают прибрежную полосу Черного
моря, от Туапсе до границ России. Развиваются в условиях влажного субтропического климата под лесами с большим участием вечнозеленых растений и располагаются обычно на древних морских террасах и примыкающих к ним предгорьях.
А0
0-1 см
лесная подстилка, порой очень маломощная, иногда
к концу лета полностью исчезающая
A1
гумусовый горизонт темно-серый (серый или светлосерый) с палевым, иногда желтым оттенком, комковатой
10-15 см или комковато-ореховатой структуры, тяжелосуглинистый или глинистый, плотноват, пронизан корнями;
переход заметный
АВ
переходный гумусово-метаморфический горизонт
серовато-желтый или серовато-палевый, неясно комковатый, глинистый или тяжелосуглинистый, в нижней
15-20 см
части нередко содержит в небольших количествах
мелкие железисто-марганцовые конкреции, уплотнен,
много корней; переход постепенный
В
иллювиально-метаморфический горизонт желтый или
ярко-желтый с железисто-марганцовистыми пятнами,
плотный, призмовидной или комковато-призмовидной
структуры (иногда бесструктурный), во влажном состоя30-40 см
нии вязкий, глинистый или тяжелосуглинистый, содержит единичные корни; если почва развита на плотной
породе, то в нижней части горизонта может появляться
щебень породы, обычно сильно выветрелый
ВС
переходный горизонт, свойства зависят от характера
почвообразующей породы. Обычно цвет его желтый
или палево-буроватый, бесструктурный, при прочной
20-40 см
почвообразующей породе цвет неоднородный: ярко
и пестро окрашен охристыми и буроватыми выделениями
железа и марганца; обломки породы сильно выветрены
С
почвообразующая порода желтая, как правило, сохраняет
строение исходной породы
109
Формируются на отложениях террас, главным образом глинистых, а в предгорных холмистых районах — на продуктах выветривания плотных пород, в первую очередь сланцев, относящихся
к группе кислых и средних горных пород, которые образуют желтоземную кору выветривания. Желтоземная кора выветривания содержит больше кремнезема (55-65%) и меньше полуторных окислов
(25-30%) в отличие от красноцветной коры выветривания, чем
и объясняется окраска почвенного профиля. Содержание перегноя
в гумусовом горизонте колеблется от 2 до 7% и быстро уменьшается
с глубиной. В составе органического вещества преобладают фульвокислоты. Реакция желтоземов кислая, обменная способность от низкой (4-5 мг-экв на 100 г почвы) до средней (20-30 мг-экв на 100 г
почвы). Содержание полуторных окислов значительное (20-30%) и
молекулярное отношение SiO2:R2O3 составляет 3,8-5,0. Это обусловливает заметную анионную поглотительную способность (5-7 мг-экв
на 100 г почвы). Валовое содержание кальция и натрия колеблется
от 0,5 до 2,5%, содержание магния и калия характеризуется близкими, но более высокими, чем содержание кальция и натрия, величинами. Механический состав желтоземов в основном глинистый или
суглинистый.
§ 9. Интразональные почвы
Засоленные почвы отличаются содержанием избыточного количества (более 0,25% массы почвы) легкорастворимых в воде солей.
В большинстве своем засоленные почвы содержат соли угольной,
серной и соляной кислот. Из солей угольной кислоты для растений
опасна натриевая соль в двух ее формах: углекислая соль Na2CO3
(нормальная сода) и двууглекислая, или гидрокарбонатная, NaHCO3
(питьевая сода).
Из солей серной кислоты опасны сернокислый натрий (сульфат
натрия) Na2SO4 и сернокислый магний MgSO4.
Соли соляной кислоты чаще представлены хлористым натрием
NaCl (поваренная соль), реже хлористым магнием MgCl2 и еще реже
хлористым кальцием CaCl2.
Все названные соли обладают хорошей растворимостью в воде.
Большей токсичностью обладают хлористые соли. Хлориды и сульфаты, повышая осмотическое давление почвенного раствора, создают
110
так называемую физиологическую сухость, при которой растение
страдает также, как от почвенной засухи. Отрицательное влияние
хлоридов обусловливается еще и тем, что проникая в клетки растений, они разрушают клеточные стенки, что приводит к нарушению
физиологических функций всего организма. Особенно сильное действие на растение оказывает сода, которая в воде гидролитически
расщепляется с образованием едкого натра (����������������������
NaOH������������������
); реакция почвенного раствора становится резко щелочной, что ведет к быстрой гибели растения.
Степень токсичности водных растворов различных солей (при
одинаковой концентрации) можно выразить следующим сопоставлением: токсичнее сернокислого натрия двууглекислая сода примерно
в 3 раза; сернокислый магний, хлористый магний и хлористый кальций в 4-5 раз; хлористый натрий в 5-6; нормальная сода в 8 раз.
Различные виды растений характеризуются неодинаковой чувствительностью к легкорастворимым солям. Одни из них обладают
повышенной солеустойчивостью (как ячмень, свекла), другие —
средней (как хлопчатник), но многие растения не переносят избытка
легкорастворимых солей.
Образование легкорастворимых солей происходит в результате
химического выветривания горных пород. За исторически долгий отрезок времени значительная часть солей сосредотачивалась в океане. По мере освобождения морского дна от воды легкорастворимые
соли оказывались на материке. Засушливый климат и затрудненный
сток воды к океану — обязательные факторы скопления солей на
суше и засоления ими почв.
Высокорасположенные грунтовые воды (не ниже 2-3 м от поверхности почвы), поднимаясь вверх, начинают быстро испаряться.
Высота и скорость поднятия воды (по капиллярным пробам) зависят
от механического состава почвы и грунтов.
По определению Б. Б. Полынова, уровень грунтовых вод, при
котором наступает интенсивное их испарение, называется
критической глубиной залегания засоляющих почву грунтовых вод. Если уровень грунтовой воды удается понизить, то процесс
засоления значительно ослабевает или прекращается.
Большое значение имеет критическая минерализация грунтовой воды, то есть такое содержание в ней солей, ниже которого
не может начаться процесс засоления.
111
Между критической глубиной и критической минерализацией
существует зависимость: чем ближе уровень грунтовых вод и, следовательно, больше расходуется их на испарение, тем меньше нижний
предел минерализации.
При передвижении в верхние слои грунта раствор сначала насыщается карбонатами кальция, затем карбонатами магния, которые
образуют первую солевую зону, выше начинает выпадать гипс. Растворы, более обогащенные хлоридами, достигают верхних слоев почвы, в которых происходит их накопление в течение лета, и которые
не могут полностью вымываться осенне-зимними осадками.
Проявление или усиление засоленности почвы может происходить в связи с орошением, и такое явление носит название вторичного засоления.
При орошении равновесие между приходом и расходом грунтовых
вод нарушается, их запас увеличивается и уровень поднимается. Вторичное засоление почв происходит при условии, если на определенной глубине или в грунтовых водах имеются значительные запасы легкорастворимых солей, и соли могут переместиться в корнеобитаемый слой.
В зависимости от количества содержащихся в почве солей, характера их распределения по почвенным горизонтам засоленные почвы подразделяются на солончаки, солончаковые и солончаковатые почвы, солонцы. Для установления степени их засоления
обычно определяют сумму солей, выделяя при этом ионы хлора.
Солончаки относятся к наиболее засоленным почвам. Содержание легкорастворимых солей в корнеобитаемом слое их достигает
1-3% массы почвы. Без коренного улучшения эти почвы не пригодны для использования в сельском хозяйстве.
По составу солей, источникам засоления, положению грунтовых
вод и другим признакам солончаки делят на группы: содовые, сульфатные, хлоридные и смешанные (сульфатно-содовые, сульфатнохлоридные и др.) солончаки.
При содержании большого количества сульфата натрия верхний
слой почвы отличается рыхлым сложением; такие солончаки называются пухлыми.
Хлоридные солончаки из-за высокой гигроскопичности солей часто бывают увлажнены с поверхности — мокрые солончаки.
При накоплении большого количества солей на поверхности почвы образуется солевая корка или солевой пласт, соответственно,
такие солончаки называются корковыми или солевыми корами.
112
Грунтовые воды под солончаками располагаются обычно неглубоко и часто являются основным фактором образования солончаков.
Выделяют солончаки типичные и луговые. Минерализация грунтовых вод под типичными солончаками достигает 15-100 г и более в
1 л. Насыщенность солями грунтовых вод под луговыми солончаками значительно меньше. Луговые солончаки образуются на первых
стадиях солончакового процесса. Благодаря относительно обильной
растительности эти солончаки больше содержат гумуса и легче поддаются окультуриванию.
Солончаки гидроморфные типичные формируются на террасах соленых озер и отдельных повышениях между лиманами при
участии сильноминерализованных грунтовых вод. Грунтовые воды
залегают на глубине 2-4 м. В почвах существует постоянный восходящий ток влаги. Солончаки типичные покрыты разреженной солянковой растительностью или лишены ее. Профиль почв слабо дифференцирован на генетические горизонты. Количество гумуса в
верхнем горизонте не превышает 1%, содержание легкорастворимых
солей и гипса высокое по всему профилю, в верхнем горизонте достигает 3-4%. В сельском хозяйстве не используются.
A
Bg
C g(G)
5-10 см
гумусовый горизонт светло-серый или буроватосветло-серый, слабо отличается от нижележащей
толщи, с обильными скоплениями солей и поверхностной коркой из них в 2-4 см (преимущественно
из сульфатов натрия)
переходный оглеенный горизонт однородный,
буровато-палевый с сизыми и ржавыми пятнами,
количество и степень выраженности которых возрасдо 200 см тают книзу; особенно отчетливо оглеение на глубине
100-200 см; может представлять собой чередование
слоев различного механического состава; содержит
обильные выцветы легкорастворимых солей и гипса
оглеенная материнская порода
113
Солончаковые почвы отличаются от солончаков меньшим содержанием легкорастворимых солей. Их подразделяют на сильно-,
средне- и слабозасоленные почвы. Общее количество солей составляет в сильнозасоленных почвах обычно 0,7-2,0%, в среднезасоленных 0,4-0,7%, в слабозасоленных 0,3-0,4%.
Особенно неблагоприятно условия для роста и развития растений складываются на сильнозасоленных солончаковых почвах. Соли
оказывают отрицательное влияние на прорастание семян, что ведет
к появлению недружных и ослабленных всходов. В течение вегетационного периода растения нередко не завершают полный цикл развития и остаются невызревшими.
Солончаковатые почвы характеризуются тем, что засолению
подвергнуты не верхние, а нижние слои. Такие почвы в богарных
условиях кажутся нормальными, но растения с помощью корневой
системы не могут использовать питательные вещества подпахотных
горизонтов. При орошении и подъеме грунтовых вод соли нижних
слоев перемещаются в верхние слои и вызывают со временем вторичное засоление солончаковатых почв.
Солонцы — почвы, содержащие в поглощенном состоянии большое количество обменного натрия, а иногда и магния в иллювиальном горизонте (В).
Теория генезиса солонцов была разработана К. К. Гедройцем. Солонцы образуются из луговых или степных почв при поступлении в
их поглощающий комплекс натрия из почвенного раствора или из
грунтовых вод. При выщелачивании солей в почве остается поглощенный натрий. Таким образом, генезис солонцов обусловлен процессами: засоления (вхождение натрия в поглощающий комплекс),
рассоления (вымывание солей) и осолонцевания (проявление в рассоленой почве солонцовых свойств). В процессе развития солонцов
натрий вытесняется другими катионами — кальцием или магнием
или пептизированные натрием коллоиды вмываются в глубину (осолодение, которое часто сопровождается оподзоливанием).
Для солонцов характерно высокое содержание обменного натрия
в солонцовом горизонте В (от 10-15% до 70% емкости поглощения).
В составе обменных оснований часто содержится много магния (3545% емкости поглощения). Солонцы содовые имеют высокую щелочность (pH=8-10). В солонцах резко выражен элювиально-иллювиальный
профиль с накоплением ила и полуторных окислов в солонцовом го114
ризонте В и обеднением ими надсолонцового горизонта А. Карбонатный горизонт обогащен карбонатами кальция и магния и совмещается
с горизонтом В2 или расположен под ним. Легкорастворимые соли
появляются в горизонте В2, или карбонатном, или в почвообразующей
породе, а также находятся и в засоленных грунтовых водах. Содержание гумуса в горизонте А составляет от 1-5% до 9-10%.
Выделяют три группы типов солонцов: 1) автоморфные (солонцы степные, черноземные, каштановые, полупустынные, субтропические); 2) полугидроморфные (солонцы лугово-мерзлотные,
лугово-степные, лугово-черноземные, лугово-каштановые, луговополупустынные, лугово-степные субтропические); 3) гидроморфные (солонцы луговых степей, луговые полупустынные, луговые
субтропические). Типы различаются по свойствам тех почв, из которых солонцы образовались, а также по проявлению солонцовых
свойств в разных биоклиматических и гидрологических условиях.
Солонцы черноземной зоны более гумусированы, чем полупустынной, и гидромофные гумусированы больше, чем автоморфные.
Характерны значительные передвижения гумуса и глубокое его проникновение по профилю. В составе гумусовых веществ в солонцовом
горизонте преобладают фульвокислоты. Для солонцов характерно
небольшое количество подвижных форм фосфора.
Солонцы полугидроморфные лугово-черноземные распространены в лесостепной и степной полосе среди черноземных почв
на участках рельефа с близкими грунтовыми водами и при дополнительном поверхностном увлажнении.
Ad
0-2 см
дернина маломощная, слаборазвитая
A
3-25 см
гумусовый надсолонцовый горизонт серый или темносерый, комковато-пылеватой, слоеватой или пластинчатой структуры; в осолоделых солонцах надсолонцовый
горизонт делится на подгоризонты: А1 — гумусовый
и А2 — осолоделый, белесый, слоеватый
В1
иллювиально-гумусовый, собственно солонцовый
горизонт, темно-бурый или буро-черный, очень
плотный в сухом состоянии, с характерной столбчатой,
10-15 см
приз-матической или ореховатой структурой; по граням
структурных отдельностей заметна темная глянцевая
корочка
115
В2
ВС
С
второй солонцовый или подсолонцовый горизонт,
слабее гумусирован, менее плотный, чем предыдущий,
до 40 см
ореховатой структуры; иногда появляются выцветы
легкорастворимых солей, выделения гипса и карбонатов
солевой горизонт мощностью от 50-70 до 200-300 см;
имеет окраску материнской породы, но осветлен
50-300 см выделениями солей, содержит пятна и прожилки
карбонатов, кристаллы гипса и выцветы легкорастворимых солей
материнская порода имеет водоносный горизонт
Приурочены к понижениям древних речных террас, приозерным
понижениям, слабодренированным равнинам. Они могут образовывать самостоятельные крупные массивы, но часто встречаются в
комплексах с другими почвами. Формируются под разреженной и
угнетенной полынной и типчаково-полынной растительностью. Содержание гумуса колеблется от 3 до 6 (10)% в степной и до 12% в
лесостепной полосе. Часто содержание гумуса в солонцовом горизонте резко сокращается, но иногда в горизонте Вh его больше, чем
в горизонте А1.
Из солонцов при повышенном поверхностном увлажнении формируются солоди, которые распространены в лесостепной и степной
зонах, а также среди почв сухих и полупустынных степей.
Солоди характеризуются наличием в них аморфной кремнекислоты (SiO2). Свободная кремнекислота в солодях образуется в результате частичного распада алюмосиликатной части почвы под
воздействием щелочных растворов, а также в результате жизнедеятельности диатомовых водорослей и других организмов. Химические
процессы образования свободной кремнекислоты могут проходить
116
как при рассолении солонцов, так и при периодическом воздействии
на незасоленные почвы слабых растворов натриевых солей.
В зависимости от условий образования тип солодей разделяется
на три подтипа: солоди лесные (типичные); солоди луговые (дерновые); солоди лугово-болотные (торфянистые).
По содержанию гумуса выделяют солоди: малогумусные (светлые) — меньше 3%; среднегумусные (серые) — 3-6%; высокогумусные (темные) — больше 6%.
Солоди лугово-болотные формируются под осоково-березовой и
лугово-болотной растительностью с участием ивы в глубоких понижениях при близком уровне слабоминерализованных грунтовых вод и
длительном застаивании (более месяца) поверхностных вод. В гумусовом горизонте этих почв содержится от 6-8 до 15% гумуса, почвы
имеют реакцию, близкую к нейтральной (pH 6, 7-6, 9). Профиль
почв резко дифференцирован по содержанию ила, полуторных окислов, емкости обмена. Осолоделый горизонт обеднен илом, полуторными окислами и имеет емкость обмена в 2-3 раза меньшую, чем
иллювиальный горизонт. Вскипание почв непостоянное, может отмечаться на разной глубине.
A 0A 1
до 15 см
гумусовый горизонт оглеен или представляет собой
оторфованную массу
A2g
от 20 см
осолоделый горизонт белесый с ржавыми и сизыми
пятнами, пластинчато-слоеватого сложения
Bg
иллювиальный горизонт оглеенный, ржаво-сизый,
пятнистый, постепенно переходит в водоносный
до 60 см
горизонт, который начинается с глубины 100-120 см;
грунтовые воды вскрываются на глубине 1-2 м
117
Собственно торфяные болотные верховые почвы имеют сильнокислую реакцию среды (pHКCl 2, 5-3, 8), низкую зольность (2, 4-6,
5%), степень насыщенности основаниями — 10-50%. Они характеризуются низким содержанием как валовых, так и подвижных форм
азота, фосфора, калия. Широко распространены на территории таежных лесов, в лесостепи встречаются реже. Формируются при избыточном увлажнении атмосферными водами под влаголюбивой растительностью, которая развивается при почти полном отсутствии в
воде кислорода, при небольшом содержании питательных элементов
в субстрате и кислой реакции среды.
Оч
сфагновый очес соломенно-желтый или светло-буро10-15 см ватый, состоит из живых или слаборазложившихся
стебельков мха с примесью растительного опада
Т
торфяной горизонт от светло-бурого до темно-бурого
20-100
цвета, делится на несколько подгоризонтов в зависи(и более)
мости от степени разложения торфа, с чем и связано
см
изменение окраски торфа
G
глеевый горизонт мокрый, вязкий; верхняя часть
в глинистых и суглинистых почвах окрашена
в сизовато-серые и темно-серые тона, нижняя часть
имеет зеленовато-оливковые и голубовато-сизые тона
окраски; на песчаных почвах торфяной горизонт
сменяется коричневым или ржаво-коричневым
гумусово-железистым горизонтом, ниже которого
следует голубовато-светло-серый глеевый горизонт
Собственно луговые. В годы с малым паводком возможно
остепнение почв, которое проявляется в виде карбонатного псевдомицелия, наличия ходов землероев.
118
А
AВk
40-80 см
20-30 см
гумусовый горизонт серый или темно-серый,
порошисто-комковато-зернистой структуры,
неслоистый, в нижней части горизонта мелкие
ржавые пятна, граница горизонта языковатая
карбонатный гумусовый горизонт буро-серого
цвета, ореховато-крупнокомковатой структуры,
по граням структурных отдельностей слабые
натечные пленки и сизоватый налет
Вgk
переходный горизонт неоднородный по окраске,
бурый с ржаво-сизыми пятнами и примазками;
карбонаты в виде общей пропитки, пятен и нечеткой белоглазки
Cgk
материнская порода ржаво-сизого цвета, карбонатная, ниже располагается водоносный горизонт
В профиле почв отсутствует слоистость, или она слабо развита.
Грунтовые воды в вегетационный период обнаруживаются на глубине 150-300 см. Почвы содержат 6-9% и более гумуса, характеризуются значительным накоплением азота и фосфора. Незасоленные
почвы широко используются под посевы сельскохозяйственных культур и как естественные сенокосы. Нуждаются в регулировании паводкового режима и внесении минеральных удобрений.
119
Глава 10.
Почвенные зоны и зональность почв
Размещение почв по поверхности суши закономерно связано с
распределением ведущих факторов почвообразования — растительностью и климатическими условиями.
В географическом распространении почв установлены пять закономерных явлений: горизонтальная зональность, вертикальная зональность, провинциальность, микрозональность, интразональность.
Все эти закономерности находят отражение на почвенных картах.
Распространение почв подчинено законам горизонтальной (или
широтной) (на равнинах) и вертикальной зональности (в горах).
Сущность явления зональности почвенного покрова земного шара
заключается в том, что главные типы почв распространены по земной поверхности в виде полос. Отсюда возникло название «зона»,
заимствованное из греческого языка, что означает «пояс».
Почвенная зона определяется как ареал одного или двух зональных почвенных типов и сопутствующих им интразональных
почв. В пределах каждой зоны выделяют более или менее однородные подзоны, фации, провинции, округа и районы, которые служат
основой районирования почв.
Горизонтальная зональность — самая общая и широкая закономерность, охватывающая всю сушу земного шара в целом. Она
проявляется на обширных горизонтальных поверхностях, т. е. в условиях равнинного общего рельефа.
Известно, что из 510 млн км2 поверхности земли площадь суши
составляет 149 млн км2. площадь суши северного полушария —
100,2 млн км2, площадь суши южного полушария — 48,8 млн км2.
С таким распределением суши связано отчетливое проявление горизонтальной почвенной зональности именно в северном полушарии.
На южных материках это проявление менее заметно.
Зональность почвенного покрова проявляется в обособлении 6 широтных мировых почвенно-географических поясов: 1) северный по120
лярный — от северного полюса до 70°-60° с. ш. К нему относятся
острова Северного ледовитого океана и северное побережье Евразии
и Северной Америки; 2) бореальный — между 70°-60° и 45° с. ш.
Выражен на всем протяжении Евразии и Северной Америки; 3) северный внетропический между 45° и 25-15° с. ш. Прослеживается
в Евразии, Северной Африке, Северной Америке; 4) тропический —
в интервале от 25-15° с. ш. до 20° ю. ш. Прослеживается по всей
приэкваториальной полосе, к которой относится Южная Азия, острова Малайского архипелага, северная Австралия, Африка и Южная
Америка; 5) южный внетропический — между 20 и 50° ю. ш.
Охватывает большую часть Австралии, Южную Африку и южную
часть Южной Америки; 6) южный полярный — от 50° ю. ш. до
южного полюса.
Обособление перечисленных поясов закономерно и обусловлено
распределением тепла и влаги. Отсюда возникли климатические характеристики поясов: полярный — как особенно холодный; бореальный — умеренный; внетропические сухие и теплые (ксеротермальные); тропический — жаркий влажный (гидротермальный).
По составу почвенного покрова полярные и бореальные пояса
отличаются значительным разнообразием; тропический пояс — более разнообразен, внетропические пояса характеризуются наибольшим разнообразием почв.
Горизонтальная зональность прослеживается и внутри поясов, но
не обязательно на всем протяжении, а в отдельных частях, где преобладает равнинный тип рельефа. Отдельные части мировых поясов
распадаются на серии зон. На контакте отдельных поясов выделяются зоны и подзоны переходного характера (например, лесотундра,
лесостепь).
Вертикальная зональность проявляется в горных областях и
на склонах гор. Здесь отдельные типы почв образуют полосы, опоясывающие эти склоны и сменяющие друг друга в вертикальном направлении (рис. 14).
Определяющее условие для проявления этой закономерности —
горный тип рельефа, который характеризуется большими амплитудами колебания высот (до нескольких км) и изменением климатических условий и растительности вверх по склону.
На горных склонах почвенный покров слагается из ряда полос и
поясов. Они последовательно сменяют друг друга от подножий до
121
вершины гор в определенном порядке, в порядке именно таком, в
каком на равнинах сменяются горизонтальные зоны при движении
от экватора к полюсам. Такой порядок обусловлен изменением климатических условий: от более теплых и сухих к более холодным и
влажным.
Рис. 14. Схема вертикальных почвенных зон северного
и южного склонов Большого Кавказа (по С. А. Захарову)
Для правильного понимания вертикальной зональности следует
иметь в виду, что она начинается не всегда с какой-то одной и той
же зоны.
Границы зон находятся в различных горных районах не на одинаковой высоте.
Первая нижняя ступень вертикальной зональности определяется
природными условиями у подножия склонов данной горной возвышенности. Например, если подножие горных склонов расположено в
пустынно-степной зоне, а сама горная возвышенность является снеговой, то на склонах ее можно проследить полную серию поясов и
зон, начиная от горно-пустынного пояса в последовательном закономерном порядке, показанном на схеме. Выше горно-пустынного
пояса располагается горно-степной (с горно-каштановой и горночерноземными зонами). Выше горно-лесной пояс (с зонами листвен122
ных и хвойных лесов и с соответствующими типами почв — серые
лесные или горно-лесные буроземы и горно-подзолистые). Далее
альпийский пояс, которому соответствует горно-луговая почвенная
зона (специфическая для горных областей). Наконец, горно-тундровая
зона. По снеговой линии она граничит с нивальной зоной (от лат.
nivalis — покрытый снегом) — зоной снегов и ледников. И, например, если горная возвышенность расположена в черноземной зоне,
то и вертикальная зональность на ее склонах начинается с горночерноземной зоны.
Сущность провинциальности почвенного покрова заключается
в том, что отдельные части материков или отдельные части их почвенных поясов, зон и подзон неодинаковы по составу почвенного
покрова. Эти части называются почвенными провинциями. Обособление почвенных провинций обусловлено местными особенностями
почвообразования — климатическими условиями, геологическим
строением, растительностью и др.
Явление провинциальности — это основа почвенного районирования любой территории. Провинциальность определяет конкретную
выраженность как горизонтальной, так, в особенности, и вертикальной зональности.
Система территориальных единиц включает в себя такие понятия, как почвенная страна, почвенная область, провинции, районы.
Почвенные страны — наиболее крупные территориальные подразделения суши. Выделяются они по преобладающему типу зональности — горизонтальной или вертикальной.
Примеры почвенных стран: 1) Восточно-Европейская страна. Для
нее характерна классически выраженная зональность, что обусловлено ее общим равнинным рельефом (Русская равнина); 2) ЗападноЕвропейская страна — широтная зональность выражена менее ярко;
3) Западно-Сибирская страна — выражена широтная зональность.
Почвенный покров отличается пестротой. В северной половине преобладают болотные почвы, в южной — солонцы; 4) ВосточноСибирская страна, где в связи с горным рельефом выражена вертикальная зональность; 5) страна Юго-Восточной Азии — характерна
ориентированность зон в направлении с юго-востока на северо-запад;
6) Северо-Американская страна, где к югу от параллели 50° с. ш.
выражена меридианальная горизонтальная зональность и зоны сменяются с востока на запад.
123
Сущность микрозональности выражена на небольших повышениях или понижениях рельефа, где почвы располагаются в виде
небольших местных зон — микрозон. Эта закономерность выявляется методом почвенного профилирования — описываются несколько
почвенных профилей, поперечных к речной долине или к крупному
оврагу. При этом почвы описываются на разных элементах рельефа:
в пойме — в прирусловой, центральной, притеррасной частях, на
надпойменных террасах; на склоне водораздела — в его нижней,
средней и верхней частях и самом водоразделе.
Интразональные (внутризональные) почвы — почвы, не
подчиняющиеся законам широтной зональности. Они пересекают несколько почвенных зон, могут быть похожими, находясь в тропиках
и в холодном климате. Встречаются пятнами, полосами во всех почвенных зонах страны, формируются в избыточно влажных условиях
или на породах, резко не соответствующих геохимическим особенностям зоны (кислые в аридных условиях; карбонатные, засоленные,
очень богатые первичными, легко выветривающимися минералами в
гумидных условиях и т. п.), или под влиянием каких-либо других
факторов, обусловливающих их отличие от почв зональных (при
большом избытке влаги, выпадении вулканического пепла и др.).
В подлинном смысле интразональными являются солончаки, солонцы, солоди, перегнойно-карбонатные, болотные, пойменные и некоторые другие типы почв, которые не образуют сплошной зоны.
Интразональный характер распространения почв бывает присущ
и зональным типам почв, если они встречаются вне своей зоны в
виде отдельных вкраплений в одной из соседних зон.
Для большинства основных почвенных зон наиболее характерны
определенные типы интразональных почв: для зоны подзолистых
почв — вкрапления болотных и полуболотных почв, перегнойнокарбонатных; для зоны черноземных почв — солодей, солонцов; для
зоны каштановых почв — солонцов; для зоны пустынных почв —
солончаков.
Совместное проявление интразональности и микрозональности
приводит к большой пестроте почвенного покрова территории. Особенно это явление выражено в зоне светло-каштановых почв, подзолистой зоне. Наименее пестрый почвенный покров в черноземностепной зоне.
124
Различают еще азональные (незональные, анормальные) почвы — переходные образования между горными породами и собственно почвами, в которых горная порода еще мало изменена почвообразованием (т. е. неразвитые почвы) или почвообразовательный
процесс прерывается геологическим (например, смыв, отложение аллювия), что обусловливает отсутствие в этих почвах зональных
свойств (термин был введен Н. М. Сибирцевым в 1895 г.). В настоящее время термин практически не используется.
Все рассмотренные закономерности впервые установлены и
сформулированы русскими почвоведами.
Всего насчитывается 15 агропочвенных зон, закономерно сменяющих друг друга. В каждой почвенной зоне выделяют почвенные
провинции в зависимости от степени континентальности климата,
зимнего промерзания и летнего прогревания почв, глубины их
увлажнения, характера расхода влаги на потребление живыми организмами и испарение. Почвенные зоны в нашей стране очень различны и имеют широтное распространение, т. е. сменяют друг друга
с севера на юг в соответствии с изменением основных условий почвообразования. Это связано с распределением солнечной радиации и
постепенным уменьшением увлажнения при движении к югу.
Полярно-тундровая зона
Избыточно влажная, с недостаточным количеством тепла для
земледелия.
Южная граница проходит в средней части Кольского полуострова, через устье Мезены, близ южной оконечности Обской губы,
дельты Лены, по побережью Восточно-Сибирского моря и далее к
югу по побережью Берингова моря, включая бассейны рек Анадыри и
Пенжины. Общая площадь зоны составляет 179 млн гектаров (га), из
них тундровых глеевых почв — 100 млн га, арктических скрыто глеевых — 50 млн га, тундровых болот и частично пойм — 20 млн га и
9 млн га покрыты вечными снегами и ледниками.
Среди тундровых глеевых почв преобладают суглинистые и глинистые, почти постоянно переувлажненные, холодные в течение всего вегетационного периода. Эти почвы характеризуются наличием
многолетней мерзлоты в нижней части почвенного профиля, малой
мощностью гумусово-торфянистого горизонта, высокой кислотностью,
постоянной оглеенностью, бедностью питательными элементами.
125
В агрономическом отношении благоприятными являются тундровые супесчаные и песчаные почвы, которые более сухие и теплые.
Для тундровых болотных почв характерны незначительное накопление торфа и льдистая мерзлота.
Арктические почвы, распространенные севернее тундровых почв
на островах Северного Ледовитого океана, менее переувлажнены, но
прогреваются в летнее время незначительно.
В полярно-тундровой зоне различают три провинции.
Европейская провинция — с морским климатом, очаговым
развитием многолетней мерзлоты и значительным распространением
болот.
Сибирская провинция — с континентальным климатом, менее
заболоченная с более сухими почвами.
Чукотско-Анадырская провинция — влажная и холодная,
сильно заболоченная, с льдистой мерзлотой.
Северо-таежная зона
Включает полосу редколесий и лесотундру. Южная граница проходит через Медвежьегорск, Ухту, южнее Березова, около устья
р. Нижней Тунгуски, южнее Жиганска.
Общая площадь составляет 240 млн га. Преобладают глеевомерзлотно-таежные почвы (90 млн га), болотные почвы (34 млн га)
и болотно-подзолистые почвы (35 млн га). Суглинистых глеевоподзолистых насчитывается 40 млн га, супесчаных и песчаных иллювиально-гумусовых — 33 млн га и пойменных почв около 8 млн га.
Северо-таежная зона включает три провинции.
Европейская провинция — избыточно влажная, с глеевоподзолистыми и подзолистыми иллювиально-гумусовыми почвами.
Почвы неглубоко промерзают и сравнительно хорошо прогреваются
летом.
Сибирская провинция — влажная, с болотно-подзолистыми и
подзолистыми иллювиально-гумусовыми почвами. Провинция сильно заболочена, встречаются мерзлотно-таежные почвы, в болотах
льдистая мерзлота.
Сибирско-восточная провинция — полувлажная, с различными мерзлотно-таежными почвами, сравнительно сухими, с мелкокристаллической мерзлотой на пылевато-суглинистых и щебнистых
126
породах или с избыточно влажными почвами, с льдистой мерзлотой
на глинах; заболоченность слабая.
Среднетаежная зона
Относится к умеренно холодному поясу и по сравнению с северотаежной зоной лучше обеспечена теплом. Климат — избыточно
влажный на западе постепенно переходит в полузасушливый к востоку. Южная граница пересекает на западе Карельский перешеек,
проходит севернее Вологды, Кирова, Тобольска.
Общая площадь зоны составляет около 255 млн га. Преобладают
почвы: суглинистые и глинистые подзолистые (45 млн га), супесчаные и песчаные подзолистые и подзолы (40 млн га), болотноподзолистые различного механического состава и болота (60 млн га),
мерзлотно-таежные и палевые мерзлотные (100 млн га), пойменные
(10 млн га).
В зоне имеются четыре провинции.
Европейская провинция — избыточно влажная с подзолистыми почвами. Зимой почвы промерзают на глубину до 1 м, летом прогреваются (до 10 °С) на глубину до 2 м.
Западно-Сибирская провинция — избыточно влажная, с
болотно-подзолистыми и подзолистыми почвами, преимущественно
легкого механического состава. Почвы характеризуются глубинной
охлажденностью и глееватостью, промерзают на длительное время.
Среднесибирская провинция — влажная, с почвами слабо
оподзоленными, длительно-мерзлотными и мерзлотно-таежными.
Центрально-якутская провинция — полузасушливая с палевыми мерзлотными (частично осолоделыми) почвами на лессовидных породах, с пятнами лугово-черноземных (местами солонцеватых) почв.
Южно-таежная зона
Относится к южной части умеренного холодного пояса и отличается значительно развитым земледелием. Обеспеченность влагой достаточная, на западе и востоке влажность избыточная.
Южная граница проходит по южной окраине Полесья, через
Киев, по р. Оке до Твери, севернее Казани, через Ижевск, севернее
Екатеринбурга, Тюмени, Томска на Енисейск и далее к Иркутску.
127
Общая площадь зоны составляет около 252 млн га. Распространены почвы: дерново-подзолистые суглинистые (145 млн га), дерновоподзолистые супесчаные и песчаные (54 млн га), болотно-подзолистые
(20 млн га), торфяно-болотные (16 млн га), пойменные (15 млн га).
Зона разделена на шесть провинций.
Прибалтийская провинция — избыточно влажная, ниже
среднего обеспеченная теплом, с дерново-подзолистыми мало гумусными, слабо промерзающими почвами и с пятнами дерновокарбонатных и дерново-глеевых почв. Болотно-подзолистые и болотные почвы занимают около 20%.
Белорусская провинция — влажная, среднеобеспеченная теплом. Промерзание почв обычно слабое, летом почвы прогреваются
(до 10 °С) на глубину до 3 м. В зоне это самая теплая провинция.
Почвы дерново-подзолистые супесчаные и песчаные, болотноподзолистые и подзолистые (до 30%).
Среднерусская провинция — избыточно влажная и влажная,
ниже среднего обеспеченная теплом. Преобладают суглинистые
дерново-подзолистые среднегумусные почвы, а также супесчаные и
песчаные. Около 10% территории занимают болотные почвы.
Западно-Сибирская провинция — влажная, недостаточно и
ниже среднего обеспеченная теплом. Преобладают болотноподзолистые и болотные почвы (более 30%), приуроченные к междуречьям; в приречных полосах — дерново-подзолистые почвы, с повышенным содержанием гумуса, встречаются дерново-карбонатные
почвы; на песках — подзолы иллювиально-гумусовые. Летом почвы
прогреваются (до 10 °С) на глубину менее 1 м; нижние горизонты
охлаждены.
Среднесибирская провинция — полувлажная, ниже среднего
обеспечена теплом, с преобладанием дерново-подзолистых суглинистых длительно-сезонно-мерзлотных почв, промерзающих до 2 м.
Заболоченность провинции незначительная.
Дальневосточная провинция — избыточно влажная, недостаточно и ниже среднего обеспеченная теплом, с преобладанием суглинистых дерново-подзолистых и дерново-таежных глубоко и длительно промерзающих почв. Заболоченность провинции очень
значительная.
128
Буроземно-лесная зона
Не имеет сплошного широтного распространения и приурочена к
влажным окраинам умеренного пояса (Закарпатье, Амуро-Уссурийский край). Общая площадь зоны около 8 млн га. Бурые лесные
и буроземно-подзолистые почвы занимают 5,6 млн га, бурые лесные глеевые и лугово-черноземовидные — 1,4 млн га, болотные —
0,6 млн га и пойменные — 0,4 млн га.
В зоне выделяют две провинции.
Закарпатская провинция — влажная, хорошо обеспеченная
теплом. Преобладают бурые лесные суглинистые почвы, которые
промерзают слабо или не промерзают совсем. Они хорошо прогреваются летом и являются достаточно благоприятными для выращивания разнообразных полевых и садовых культур.
Амуро-Уссурийская провинция — влажная и избыточно
влажная, среднеобеспеченная теплом, с суровыми малоснежными
зимами, с суглинистыми бурыми лесными и подзолисто-буроземными
глубоко промерзающими почвами. На Зейско-Буреинской равнине и
близ озера Ханка встречаются лугово-дерновые черноземовидные
почвы с хорошо развитым гумусовым горизонтом, получившие название «амурские черноземы».
Лесостепная зона
Расположена к югу от южной тайги в пределах умеренного климатического пояса; характеризуется не всегда достаточным увлажнением, особенно в центральной и восточной части.
Южная граница проходит через Кишинев, Кировоград, Харьков,
Куйбышев, далее за Уралом через Петропавловск, Омск, Барнаул к
предгорьям Алтая. Общая площадь зоны около 153 млн га.
Почвенный покров сложный, сформированный под степной и
лесной растительностью. Наибольшую площадь занимают черноземы — 61 млн га. В зависимости от биоклиматических особенностей
и по строению профиля черноземы разделяются на оподзоленные,
выщелоченные и типичные, сменяющие друг друга в направлении
возрастающей сухости. Серые лесные почвы (52 млн га) разбросаны
отдельными массивами среди оподзоленных и выщелоченных черноземов и только на севере зоны сливаются в сплошную полосу. По
содержанию гумуса и степени оподзоленности они разделяются на
129
темно-серые, серые и светло-серые. В условиях равнинного недренированного рельефа (Западно-Сибирская низменность, Окско-Донская
равнина и др.) формируются лугово-черноземные почвы в комплексах с луговыми солонцами и солодями (19 млн га), а также луговоболотные (7 млн га) и пойменные почвы (6 млн га).
В лесостепной зоне выделяют шесть провинций.
Украинская провинция — полувлажная и влажная, среднеобеспеченная теплом с мощными и сверхмощными черноземами и с серыми
лесными почвами, характеризующимися глубоким вмыванием илистых частиц. Наблюдается значительное развитие почвенной эрозии.
Среднерусская провинция — полувлажная и влажная, среднеобеспеченная теплом. В провинции преобладают тучные мощные
черноземы, серые лесные почвы и лугово-черноземные почвы.
Предуральская провинция — полувлажная, ниже среднего и
среднеобеспеченная теплом. На территории провинции распространены тучные среднегумусные черноземы (с пятнами карбонатных
черноземов на известковых породах) и серые лесные почвы, частично формирующиеся на пермских красноцветных породах и получившие название «коричнево-серые». Для провинции характерен сильно
расчлененный рельеф, широко развита эрозия почв.
Западно-Сибирская провинция — полувлажная и полузасушливая, ниже среднего обеспеченная теплом. Широко распространены лугово-черноземные солонцеватые почвы, лугово-степные солонцы и солоди. К приречным полосам приурочены черноземы и
серые лесные почвы, которые глубоко промерзают.
Предалтайская провинция — полувлажная и влажная, предгорная, ниже среднего обеспеченная теплом. Наиболее распространенными на территории данной провинции являются черноземы повышенной мощности.
Среднесибирская провинция — полузасушливая и полувлажная, ниже среднего обеспеченная теплом, расположенная в предгорьях и межгорных понижениях. Преобладающие здесь черноземы
обычно средне- и маломощные, глубоко и длительно промерзающие.
В земледелии широко используются черноземы, площадь которых составляет около 45 млн га. Достаточно широко распахиваются
серые лесные почвы (20 млн га), частично нуждающиеся в известковании и противоэрозионных мерах. Значительную часть луговочерноземных почв (7,5 млн га) занимают сенокосы и пастбища.
130
Степная зона
Расположена южнее лесостепи и отличается более сухим климатом. Южная граница проходит от Измайлова через Николаев, Мелитополь, Майкоп, Грозный, далее на север через Элисту, западнее
Волгограда, затем южнее Оренбурга, Кустаная, севернее Целинограда к Кулундинскому озеру и к югу до Семипалатинска. Общая площадь зоны около 116 млн га.
Почвенный покров зоны слагается из обыкновенных и южных
черноземов (91 млн га), солонцеватых черноземов, включая солонцы
и лугово-черноземные почвы (20 млн га), и пойменных луговых и
болотных почв (5 млн га).
В лесостепной зоне насчитывается семь провинций.
Украинская провинция — с обыкновенными мощными и южными среднемощными слабо промерзающими черноземами. Солонцеватых черноземов здесь встречается очень мало. Повторяемость
засушливых лет в провинции составляет 10%.
Предкавказская провинция — с мощными и сверхмощными
мицелярно-карбонатными непромерзающими черноземами, относящихся к подтипам типичных, обыкновенных и южных черноземов.
Провинция характеризуется полузасушливыми и полувлажными климатическими условиями, с частой повторяемостью пыльных бурь.
Среднерусская провинция — со среднемощными обыкновенными и южными черноземами на лессовидных отложениях. Солонцеватые почвы и солонцы занимают 10-20%. Глубина промерзания
почв составляет от 0,5 до 1,0 м. Повторяемость засушливых лет составляет 15-25%.
Заволжская провинция — со среднемощными обыкновенными
и маломощными южными черноземами. Солонцеватые почвы и солонцы занимают 12-15%. Повторяемость засушливых лет частая —
25-35%. Наблюдается сильное развитие водной эрозии и дефляции
почв.
Казахстанская провинция — со средне- и маломощными
обыкновенными и южными языковатыми черноземами. Солонцеватые почвы и солонцы занимают около 30-35%. Характерно длительное и глубокое промерзание почв. Повторяемость засушливых лет —
15-25%.
Предалтайская провинция — со среднемощными обыкновенными и южными черноземами на лессовидных суглинках. Неболь131
шие площади (около 10%) заняты солонцеватыми почвами и солонцами. Промерзание почв по сравнению с предыдущей зоной менее
глубокое. Повторяемость засушливых лет составляет 15-30%.
Восточно-Сибирская провинция — с маломощными обыкновенными и южными языковатыми очень глубоко промерзающими
черноземами; встречаются также темно-каштановые почвы. Солонцеватые почвы занимают небольшие площади (менее 5%). Повторяемость засушливых лет — 15-25%.
Сухостепная зона
Занимает юг Украины, северный Крым и далее узкой полосой
тянется вдоль южной границы степной зоны, проходящей через Ставропольский край, Волгоградскую область, Заволжье и центральный
Казахстан.
Преобладающие в зоне почвы — темно-каштановые и каштановые тяжелого (32 млн га) и легкого (10 млн га) механического состава.
Площадь, занятая каштановыми солонцеватыми почвами, составляет
28 млн га, лугово-каштановыми солонцеватыми почвами — 3 млн га
и пойменными около 2 млн га.
Сухостепная зона разделена на четыре провинции.
Южно-Украинская провинция — засушливая с темнокаштановыми почвами и слабо гумусированными южными черноземами. Почвы относятся к числу непромерзающих и слабо промерзающих. Повторяемость засушливых лет — 25-35%.
Манычско-Донская — очень засушливая, с темно-каштановыми
и каштановыми слабо промерзающими почвами. Солонцы, солонцеватые почвы и солонцовые комплексы составляют до 40% почвенного покрова. Повторяемость засушливых лет высокая и колеблется от
30 до 40%.
Заволжская провинция — очень засушливая, с преобладанием солонцеватых темно-каштановых и каштановых почв, преимущественно суглинистых. Повторяемость засушливых лет еще выше, чем
в предыдущей провинции — 35-45%.
Казахстанская провинция — очень засушливая, с темнокаштановыми и каштановыми почвами различного механического
состава. Солонцеватые почвы и солонцы занимают в почвенном покрове до 40%. Зимы в этой провинции нередко малоснежные, поэто132
му почвы промерзают на большую глубину и подвержены дефляции.
Наблюдается высокая повторяемость засушливых лет — 30-40%.
Полупустынная зона
Полупустынная зона умеренного пояса протянулась широкой полосой от низовьев рек Кумы и Волги до предгорий Алтая и Тарбагатая и включает Прикаспийскую низменность, Тургайскую столовую
страну и южную часть Казахского мелкосопочника.
Южная граница проходит от залива Комсомолец Каспийского
моря к устью реки Сырдарьи и далее по северному берегу озера
Балхаш к восточной границе. Общая площадь зоны равна 132 млн га.
На территории полупустынной зоны встречаются почвы: светлокаштановые и бурые глинистого и суглинистого (24 млн га), супесчаного и песчаного (20 млн га) состава, солонцеватые в комплексах
с солонцами и лугово-степными (55 млн га), солончаки (4 млн га) и
пойменные почвы (4 млн га). В зоне выделяют две провинции.
Прикаспийская провинция — с преобладанием светлокаштановых и бурых солонцеватых почв и солонцовых комплексов
(до 60%). Значительные площади занимают светло-каштановые и
бурые супесчаные почвы.
Казахстанская провинция — средне обеспеченная теплом, с
преобладанием глинистых и суглинистых светло-каштановых и бурых почв. Солонцы и степные солонцеватые комплексы занимают до
60% территории.
Пустынная зона
Пустынная зона умеренного пояса расположена между восточным берегом Каспийского моря и предгорьями Джунгарского плато.
Южная граница проходит от северного залива Карабугаз через дельту Амударьи и далее по северной границе предгорий Тянь-Шаня.
Общая площадь зоны более 62 млн га.
Почвы серо-бурые, такыровидные и луговые аллювиальные, много полузакрепленных песков и солончаков; зимой почвы промерзают
неглубоко.
В зоне выделяют две провинции.
Арало-Каспийская провинция — хорошо обеспеченная теплом. В провинции распространены серо-бурые, местами щебнистые
и гипсоносные почвы.
133
Арало-Балхашская провинция — средне обеспеченная теплом. Почвенный покров неоднороден. На территории провинции
встречаются серо-бурые почвы (Бетнак-Дала) и обширные аллювиальные равнины в низовьях рек Сырдарьи, Чу и Или с полузакрепленными песками, такыровидными и аллювиальными почвами.
Предгорно-полупустынная зона
Предгорно-полупустынная зона умеренного пояса вытянута
узкой полосой в северных предгорьях Тянь-Шаня. Общая площадь
около 17 млн га.
Почвы — северные малокарбонатные сероземы и каштановые
(в более высоких предгорьях), в долинах и низовьях рек луговые и
лугово-болотные, встречаются солончаки. Пашня орошаемая и богарная вместе с залежами и приусадебными землями занимает около 3 млн га, сенокосы — 0,7 млн га.
Пустынная зона субтропического пояса
Расположена южнее пустынной зоны умеренного пояса и граничит на юге с предгорьями Копетдага и Памиро-Алтая. Общая площадь около 72 млн га.
Почвы серо-бурые, часто гипсоносные, много полузакрепленных
и развиваемых песков, такыровидных почв. Встречаются также пойменные луговые почвы и солончаки. В отличие от пустынь умеренного пояса, почвы не промерзают или слабо промерзают.
Предгорно-полупустынная зона субтропического пояса
Вытянута почти непрерывной узкой полосой от Кура-Араксинской до Ферганской низменности и включает теплые пустынностепные предгорья с сероземными почвами Кавказа, Копетдага,
Тянь-Шаня, Памиро-Алтая. Общая площадь зоны составляет около
25 млн га.
Почвы — южные сероземы, содержащие в почвенном профиле
много карбонатов, сочетающиеся с лугово-сероземными почвами и
пятнами солончаков. В зависимости от увлажнения и содержания
гумуса выделяют сероземы светлые, типичные и темные.
В зоне расположены две провинции.
134
Кура-Араксинская провинция — с преобладанием непромерзающих сероземов и лугово-сероземных почв.
Среднеазиатская провинция — с непромерзающими и поверхностно слабо промерзающими сероземами, с пятнами луговосероземных почв и солончаков.
Субтропическая кустарниково-степная
и сухо-лесная зона
Распространена в западной части Кура-Араксинской низменности, охватывает прилегающие к ней предгорья Большого и Малого
Кавказа. Общая площадь равна 2,5 млн га.
Почвы в данной зоне коричневые, сформированные под ксерофитными лесами, с содержанием гумуса от 3 до 5%, и серокоричневые, образовавшиеся в более сухих условиях под кустарниковыми степями (с меньшим содержанием гумуса). Для почв
характерны непромывной водный режим с глубоким зимним промачиванием, отсутствие зимнего промерзания, значительная карбонатность, внутрипочвенное выветривание. В понижениях встречаются лугово-коричневые и лугово-серо-коричневые почвы с признаками
слитности и солонцеватости.
Субтропическая влажно-лесная зона
Включает две провинции.
Западно-Грузинская провинция характеризуется постоянным
высоким увлажнением. Здесь преобладают красноземы, желтоземы
и желтоземно-подзолистые почвы.
Южно-Азербайджанская провинция выделяется более сухим летом. В провинции распространены желтоземно-подзолистые
почвы и желтоземы.
135
Лабораторный практикум
Работа № 1. Полевое определение гранулометрического
состава почвы методом Н. А. Качинского (влажный способ)
Цель: определить гранулометрический состав образцов почвы.
Оборудование: фарфоровые ступки, пестики, почвенное сито.
Порядок работы:
I. Подготовка почвы к анализу.
Почву просушивают до воздушно-сухого состояния, измельчают
в ступке и просеивают через сито с отверстием в 1 мм, проводят
квартование пробы. Для этого тщательно перемешанный образец высыпают тонким слоем на лист бумаги, затем линейкой делят на четыре равные части — квадранты и отбирают среднюю пробу.
II. Определение гранулометрического состава почвы.
Небольшое количество почвенного материала увлажняют до тестообразного состояния, потом скатывают шнур толщиной около 5 мм
и сворачивают в кольцо диаметром около 3 см. По характеру морфологии полученного шнура и кольца можно назвать гранулометрический состав данного образца (табл. 1). В качестве увлажнителя сухой почвы используют воду, а для сильнокарбонатных почв — 10%
соляную кислоту.
Глинистые почвы в сухом состоянии с большим трудом растираются между пальцами, но в растертом состоянии ощущается
однородный тонкий порошок. Во влажном состоянии эти почвы сильно мажутся, хорошо скатываются в длинный шнур, из которого можно сделать кольцо.
Песчаные почвы состоят только из песчаных зерен с небольшой примесью пылеватых и глинистых частиц. Почва бесструктурна,
не обладает связностью.
136
137
Песок
Преобладают частицы песка, более
мелкие являются
примесью
Комья легко распадаются при надавливании
Непластичная
рукой и при подкидывании на лопате
При раскатывании
в шнур распадается
на мелкие кусочки
При увлажнении образуют
Не скатывается в шнур
текучую массу
«песок-плывун»
Отношение к скатыванию в шнур
При раскатывании
Преобладает песок, Для разрушения комьев
Слабо пластич- образуется шнур, легглинистых частиц
в руке требуется неный
ко распадающийся на
20–30%
большое усилие
дольки
При раскатывании
Ощущается приформируется сплошной
Сухие комья
Средний мерно одинаковое Еще ясно видны
шнур, который при
с трудом разрушаются Пластичный
суглинок количество песка
песчаные частицы
в руке
свертывании в кольцо
и глинистых частиц
распадается на дольки
Преобладают пыПри раскатывании легОщущается неСухие комья невозможТяжелый
леватые глинистые
Хорошо плако образуется шнур,
большая примесь
но разрушить сжатием
суглинок
частицы, песчаных
стичный
в кольцо свертывается,
песчаных частиц
в руке
почти нет
но дает трещины
Очень тонкая
Хорошо плаПри раскатывании
Однородный тонкий Образуют твердые кооднородная масса,
стичная, липв шнур легко свертываГлина
порошок, песчаных мья, не распадающиеся
трудно растираекая, мажущаяся ется в кольцо,
частиц нет
от удара молотка
мая в порошок
масса
не трескаясь
Неоднородные,
ощущается песок
Супесь
(в основном) и слабый суглинок
Неоднородный,
Легкий
значительное колисуглинок чество глинистых
частиц
Ощущение песчаной массы
Состояние
Состояние сухой почвы
влажной почвы
и грунта
и грунта
Состоит почти наСыпучие
цело из зерен песка
Ощущение при
Вид под лупой или
растирании почвы,
невооруженным
грунта на ладони
глазом
Группа
почв и
грунтов
по ГС
Показатели гранулометрического состава (ГС) почвы при определении его визуально
и на ощупь (А. Ф. Вадюнина, З. А. Корчагина)
Таблица 1
Работа № 2. Определение гранулометрического состава
дерново-подзолистой почвы
Цель: определить гранулометрический состав дерново-подзолистой почвы.
Оборудование: таблицы с данными гранулометрического состава дерново-подзолистой почвы и таблицы с классификацией почв по
гранулометрическому составу.
Задание 1.
1. По данным табл. 1 определите количество физической глины в
каждом горизонте.
Таблица 1
Данные гранулометрического состава
дерново-подзолистой почвы
Глубина
образца, см
0-10
20-30
40-50
65-75
80-90
110-120
150-160
250-270
Содержание фракций, %, при размере частиц, мм
1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,001
17,2
15,5
11,8
2,5
4,8
6,8
6,7
7,0
8,8
10,7
7,5
26,4
20,6
15,7
15,6
15,8
54,6
54,6
52,1
15,6
21,9
30,4
30,8
31,2
5,2
5,1
7,4
6,4
8,7
16,4
15,8
15,7
5,2
5,8
6,1
16,7
21,4
12,1
12,6
11,7
9
8,3
15,1
32,4
22,6
18,6
18,5
18,6
2. По содержанию физической глины для каждого образца определите гранулометрический состав, пользуясь табл. 2-3.
3. Дайте качественную характеристику гранулометрического состава почвы (табл. 1) для каждого образца, используя данные содержания различных фракций.
4. Полученные результаты представьте в табл. 2.
Задание 2.
По данным табл. 1 постройте графическое линейное и площадное
отображение гранулометрического состава почвы и опишите его.
По вертикальной оси — глубины, по горизонтальной — содержание фракций в процентах.
138
Таблица 2
Гранулометрический состав дерново-подзолистой почвы
Количество
Глубина
Гранулометрический Качественная характеристика
физической
образца, см
состав
гранулометрического состава
глины
0-10
19,4
Супесь
Скелетные элементы отсутствуют. Содержание физического песка составляет
80,6%, преобладают крупнопылеватые элементы —
54,6%.
20-30
40-50
Таблица 3
Классификация гранулометрических элементов почв
(по Н. А. Качинскому)
Диаметр гранулометрических
элементов почвы, мм
>20
20-10
10-7
7-3
3-1
1-0,5
0,5-0,25
0,25-0,05
0,05-0,01
0,01-0,005
0,005-0,001
0,001-0,0005
0,0005-0,0001
<0,0001
Гранулометрические элементы
Скелет
Камни
Гравий
Крупный
Физический Песок Средний
песок
Мелкий
Крупная
Мелкозем
Пыль
Средняя
Мелкая
Физическая
Грубый
глина
Ил
Тонкий
Коллоидный
139
Таблица 4
Классификация почв по гранулометрическому составу
(по Н. А. Качинскому)
Содержание физической глины (частиц <0, 01 мм)
в почвах, %
Краткое название
почвы по гранулоСтепной тип почвоПодзолистый
метрическому
образования
Солонцы и сильно
тип почвосоставу
(красноземы
солонцеватые почвы
образования
и желтоземы)
Рыхлый
0-5
0-5
0-5
Песок
Связный
5-10
5-10
5-10
Супесь
10-20
10-20
10-15
Легкий
20-30
20-30
15-20
Суглинок Средний
30-40
30-45
20-30
Тяжелый
40-50
45-60
30-40
Легкая
50-65
60-75
40-50
Глина
Средняя
65-80
75-85
50-65
Тяжелая
>80
>85
>65
Работа № 3. Определение полевой влажности
и гигроскопической влаги в почве
Цель: определить полевую влажность и содержание гигроскопической влаги в почве.
Оборудование: металлические бюксы, весы, термостат, эксикатор, заполненный хлоридом кальция CaCl2.
Порядок работы:
I. Определение полевой влажности почвы.
1. С помощью почвенного бура отбирают пробы почвы в алюминиевые бюксы через каждые 10 см. Одновременно отбирают образцы
в бумажные пакеты для определения гигроскопической влаги в
почве и наименьшей влагоемкости почвы. Образцы транспортируют в лабораторию.
2. Определяют массу бюкса с почвой, бюкс открытым помещают
в термостат на 2 часа при t=105-110°C и охлаждают в эксикаторе.
3. Затем охлаждают и определяют массу металлического бюкса
с почвой и массу бюкса без почвы.
140
4. Влажность (W) вычисляют по формуле:
,
где P1 — масса бюкса с почвой до высушивания, P2 — масса бюкса
с почвой после высушивания, P0 — масса бюкса без почвы.
5. Заполняют табл. 1.
Таблица 1
Глубина
Масса бюкса
Масса бюкса
отбора
Масса бюкса
с почвой
с почвой после
образцов,
без почвы, г
до высушивания, г высушивания, г
см
0-10
10-20
20-30
30-40
Полевая
влажность
почвы, %
II. Определение гигроскопической влаги в почве.
1. Методом квартования отбирают среднюю пробу воздушно сухой
почвы.
2. На технических весах берут навеску 5 г из средней пробы, помещают ее в заранее взвешенную фарфоровую чашку или бюкс
со снятой крышкой, ставят в термостат с t=100-105 °C на 1,5-2 ч.
3. Извлекают тигельными щипцами чашку и помещают в эксикатор. После охлаждения определяют массу чашки с почвой. Повторяется эта операция с 30-минутной выдержкой чашки в термостате.
4. Содержание гигроскопической воды (Wг) вычисляется по формуле:
,
где Р0 — масса фарфорой чашки без почвы, Р1 — масса фарфоровой
чашки с почвой до высушивания, Р2 — масса фарфоровой чашки с
почвой после высушивания.
5. Заполняют табл. 2.
141
Таблица 2
Глубина Масса фарфоро- Масса фарфороМасса фарфоотбора
вой чашки
вой чашки
Гигроскопичеровой чашки
образцов, с почвой до
с почвой после
ская влага, %
без почвы, г
см
высушивания, г высушивания, г
0-10
10-20
20-30
30-40
Работа № 4. Определение наименьшей влагоемкости почвы
Цель: определить наименьшую влагоемкость почвы.
Оборудование: фарфоровая ступка с пестиком, стеклянная трубка диаметром 2-3 см, длиной 20 см, марля, фильтровальная бумага,
химический стакан, железный штатив с зажимом, технические весы.
Порядок работы:
I. Определение наименьшей влагоемкости почвы.
1. Стеклянную трубку диаметром 2-3 см, длиной 15 см с одного
конца обвязывают марлевой салфеткой, под которую подкладывают бумажный фильтр, и определяют массу на технических весах.
2. Трубку заполняют слегка измельченным почвенным материалом
до отметки 10-12 см. Для уплотнения материала нижним концом
трубки осторожно постукивают о листовую резину.
3. Определяют массу трубки с почвой на технических весах, разность второго и первого определения составляет массу почвы.
4. Трубку медленно погружают в сосуд с водой таким образом,
чтобы уровень воды был на 1 см выше отметки на трубке, и
оставляют ее в таком положении на 15 мин.
5. Спустя указанное время, трубку с почвой извлекают из воды и в
вертикальном положении закрепляют в штативе на 1 мин., чтобы
дать возможность стечь избытку воды.
6. Затем трубку снимают со штатива, протирают снаружи фильтровальной бумагой для удаления оставшейся воды и определяют
массу на технических весах.
7. Расчет воды, удерживаемой почвой после насыщения, производят по формуле:
142
,
где А — количество воды, удерживаемое почвой после насыщения,
P1 — масса трубки, P2 — масса трубки с почвой, Р3 — масса трубки
с почвой после ее насыщения водой, Р2-P1 — масса почвы, Р3-Р2 —
масса воды, удерживаемой почвой после насыщения.
8. Заполняют табл. 1.
Таблица 1
Глубина отбора Масса
образцов, см трубки, г
Масса трубки Масса трубки
Количество воды,
с почвой до с почвой после
удерживаемое
насыщения
насыщения
почвой, г
почвы водой, г почвы водой, г
0-10
10-20
20-30
30-40
9. Наименьшую влагоемкость (НВ) определяют суммированием
процентного содержания гигроскопической воды (Wг) и воды,
удерживаемой почвой после насыщения (А):
НВ =Wг+A.
II. Оформление результатов.
1. Результаты, полученные при исследовании полевой влажности
почвы, гигроскопической влаги и наименьшей влагоемкости заносят в табл. 2.
Таблица 2
Результаты определения водных свойств почвы
Глубина отбора Полевая влажность Гигроскопическая
образцов, см
почвы, %
влажность почвы, %
Наименьшая
влагоемкость
почвы, %
0-10
10-20…
2. Строят график распределения по профилю почвы гигроскопической и полевой влажности, а также наименьшей влагоемкости,
откладывая по вертикальной оси глубину, а по горизонтальной
143
оси — значения отдельных водных свойств почвы (%), которые
обозначают разными типами линий.
Работа № 5. Определение капиллярного поднятия воды
в почве по стеклянной трубке
Цель: определить скорость капиллярного поднятия воды в песчаной и суглинистой почвах.
Оборудование: фарфоровая ступка с пестиком, железный штатив
с зажимом, стеклянная трубка, линейка для измерения водоподъема.
Порядок работы:
I. Определение скорости капиллярного поднятия воды.
1. Материал, находящийся в воздушно-сухом состоянии растирают
в фарфоровой ступке и насыпают в стеклянную трубку диаметром 2-3 см, высотой 50 см. Нижний конец трубки предварительно обвязывают марлей. Для уплотнения почвы трубкой периодически постукивают о листовую резину.
2. Трубку с почвой укрепляют на штативе и опускают в банку с
водой на 1 см ниже уровня воды. Начальный уровень воды необходимо поддерживать в течение всего опыта.
3. Замечают время погружения трубки в воду и ведут наблюдения
за высотой поднятия воды. Высоту поднятия воды замеряют линейкой от поверхности воды до верхнего уровня капиллярного
поднятия. В случае неровной поверхности смоченной массы берется среднее значение из максимального и минимального отсчета. Положение уровня воды записывают через указанные интервалы времени (табл. 1).
4. По данным наблюдений строят график. По вертикальной оси графика откладывают в масштабе высоту капиллярного подъема воды
в мм, а по горизонтальной — соответствующие отрезки времени.
II. Сравнение результатов, полученных при исследовании двух
образцов, и формулирование выводов.
Таблица 1
№
1
2
3
4
Время от начала
капиллярного
подъема воды
5 мин.
10 мин.
20 мин.
30 мин.
Высота
поднятия
воды, мм
№
5
6
7
8
144
Время от начала
капиллярного
подъема воды
40 мин.
50 мин.
1,5 ч
2ч
Высота
поднятия
воды, мм
Работа № 6. Качественное определение содержания
карбонатов в почве. Определение рН водной вытяжки
Цель: определить содержание карбонатов и рН исследуемых образцов почвы.
Оборудование: чашки Петри, фарфоровая ступка с пестиком,
сито с диаметром отверстий 1 мм, весы, конические колбы на 100 см3,
химические стаканы на 50 см3, стеклянные воронки диаметром 6 см,
обеззоленные фильтры, рН-метр-иономер.
Реактивы: раствор соляной кислоты H����������������������
�����������������������
���������������������
l��������������������
10%, дистиллированная вода, лишенная СО2 30-минутным кипячением (рН=7).
Порядок работы:
I. Качественное определение содержания карбонатов в почве.
Из образца берут небольшое количество почвы, переносят в
фарфоровую чашку. На почву из пипетки капают несколько капель
HCl 10%. При наличии карбонатов имеет место реакция:
СаСОз +2НСl= СаСl2+ СО2+Н2О.
Образующийся при реакции углекислый газ (СО2) выделяется в
виде пузырьков (почва «вскипает»). Кислоту добавляют до прекращения выделения пузырьков СО2. По интенсивности выделения СО2
и по количеству израсходованной соляной кислоты судят о более или
менее значительном содержании карбонатов. По характеру выделения углекислого газа вскипание может быть: слабым — выделяются
отдельные пузырьки углекислого газа, слышится слабое потрескивание; умеренным — реакция идет спокойно, с большим количеством
пузырьков углекислого газа; бурным — вскипание происходит быстро, с характерным треском, слышатся «микровзрывы».
Кроме того, вскипание может быть равномерным (сплошное
вскипание почвенной массы) или фрагментарным (вскипают отдельные участки).
II. Определение рН водной вытяжки (актуальной кислотности)
потенциометрическим методом.
Метод основан на определении концентрации ионов Н+ в водной
вытяжке из почвы по разности потенциалов, возникающей между
рН-электродом и электродом сравнения рН-метра-иономера (потенциометрический метод).
1. Среднюю пробу почвы растирают в фарфоровой ступке и просеивают через сито с величиной отверстий в 1 мм.
145
2. Актуальную кислотность определяют в почвенной суспензии.
Для ее приготовления навеску почвы в 20 г помещают в коническую колбу на 100 см3 и добавляют 50 мл дистиллированной
воды (соотношение почвы и воды 1 : 2,5), лишенной СО2 (рН=7).
3. Колбу взбалтывают или размешивают содержимое с помощью
лабораторной мешалки 5 мин. Затем водную вытяжку отстаивают 5 мин. и фильтруют через беззольный бумажный фильтр в
коническую колбу или небольшой химический стакан.
4. Определяют рН вытяжки или суспензии с помощью рН-метраиономера по инструкции к прибору. Прибор должен быть перед
проведением анализа откалиброван по стандартным буферным
растворам.
Приняты следующие значения рН для определения степени кислотности или щелочности почвы: 3,0-4,5 — сильнокислые; 4,6-5,0 —
кислые; 5,1-5,5 — слабокислые; 5,6-6,0 — близкие к нейтральным;
6,1-7,0 — нейтральные; 7,1-7,5 — слабощелочные; 7,6-8,5 — щелочные и 8,6 и выше — сильнощелочные.
Работа № 7. Определение легкорастворимых соединений
(качественный анализ водной вытяжки)
Цель: определить содержание легкорастворимых соединений в
почве.
Оборудование: фарфоровая ступка с пестиком, весы, фильтровальная бумага, стеклянные воронки, колбы емкостью 200 см3 и
100 см3, пробирки в алюминиевом штативе, стеклянные палочки,
пипетки в пластмассовом штативе, шприц-дозатор.
Реактивы: HCl 10%, HCl 100%, 0,1-нормальный раствор AgNO3,
BaCl2 20%, раствор дифениламина в серной кислоте 5%, (NH4)2C2O4 4%.
Порядок работы:
I. Подготовка водной вытяжки.
Из образца отбирают методом квартования среднюю пробу. Материал растирают пестиком в фарфоровой ступке.
На технические весы берут навеску почвы в 25 г и переносят в
колбу емкостью около 200 см3, куда заливают 50 см3 дистиллированной воды.
Колбу несколько раз взбалтывают. Содержимое отстаивают 5-10 мин.
и фильтруют через стеклянную воронку с бумажным фильтром в
146
колбу с емкостью 100 см3. Фильтр готовят следующим образом. Круглый бумажный фильтр, радиус которого превышает диаметр воронки,
складывают вчетверо и вкладывают в стеклянную воронку. Фильтры
можно вырезать из фильтровальной бумаги. Для этого из нее вырезают квадрат, сторона которого примерно вдвое больше диаметра воронки. Квадрат складывают вчетверо и обрезают ножницами.
Фильтр должен плотно прилегать к стенкам воронки и немного не
доходить до ее верхнего края. Затем фильтр слегка смачивают водой
и воронку укрепляют в зажиме штатива над колбой. Фильтруемый
раствор следует наливать немногим более чем до половины фильтра.
II. Определение легкорастворимых соединений.
1. Качественное определение хлоридов.
Из фильтрованной жидкости (фильтрата) отливают около 5 см3 в
пробирку, куда добавляют несколько капель 10% раствора HNO3 и
по каплям прибавляют 0,1-нормальный раствор AgNO3. При наличии хлоридов азотнокислое серебро реагирует с ними по схеме:
NaCl +AgNO3= AgCl+NaNO3.
Хлористое серебро выпадает в виде осадка:
Осадок
Большой хлопьевидный
Сильная муть
Опалесценция
Содержание Cl–
мг на 1003 вытяжки
г на 100 г почвы, %
>10
Десятые доли
5-10
Сотые доли
0,1-1
Тысячные доли
Опалесценция раствора — своеобразный слабый радужный перелив цветов, происходящий в результате отражения света мельчайшими частицами нерастворимого вещества.
2. Качественное определение сульфатов.
Фильтрат водной вытяжки в количестве 5 см3 отливают в пробирку, добавляют несколько капель HCl 100% и 2-3 см3 20% раствора BaCl2. Раствор в пробирке нагревают до кипения. При наличии
сульфатов происходит реакция:
Na2SO4 +ВаСl2= 2NaCl+BaSO4.
Сульфат бария выпадает в виде белого мелкокристаллического
осадка:
147
Содержание SO42–
мг на 1003
г на 100 г
вытяжки
почвы, %
50
Десятые доли
1-10
Сотые доли
0,5-1
Тысячные доли
Осадок
Большой, быстро оседающий на дно
Муть, появляющаяся сразу
Медленно появляющаяся слабая муть
3. Качественное определение нитратов.
В пробирку переносят 5 см3 фильтрата водной вытяжки и по
каплям добавляют раствор дифениламина в серной кислоте. При наличии нитратов раствор окрашивается в синий цвет.
4. Качественное определение кальция.
Фильтрат водной вытяжки в количестве около 10 см3 наливают
в пробирку, подкисляют одной-двумя каплями HCl 10% и добавляют
5 см3 4% раствора щавелевокислого аммония (оксалата аммония).
При наличии кальция протекает реакция:
СаСl2+ (NH4)2C2O4=CaC2O4+2NH4Cl
Осадок
Большой, выпадающий сразу
Муть, появляющаяся при перемешивании
Слабая муть, выделяющаяся при стоянии
Содержание Ca2+
мг на 1003
г на 100 г
вытяжки
почвы, %
50
Десятые доли
1-10
Сотые доли
0,1-1
Тысячные доли
IV. Оформление результатов.
Результаты анализа записывают в табл. 1. Присутствие какоголибо компонента отмечают знаком плюс, а отсутствие — минус.
Таблица 1
148
Кальций
Сульфаты
Оксид железа
(III)
Солянокислая вытяжка
Кальций
Нитраты
рН
Сульфаты
Водная вытяжка
Хлориды
№
Карбонаты
(по вскипанию)
Результаты анализа растворимых соединений почвы
Работа № 8. Определение сложнорастворимых
соединений (качественный анализ солянокислой
вытяжки)
Цель: определить содержание сложнорастворимых соединений в
почве.
Оборудование: фарфоровая ступка с пестиком, весы, фильтровальная бумага, стеклянные воронки, колбы емкостью 200 см3 и
100 см3, пробирки в алюминиевом штативе, стеклянные палочки,
пипетки в пластмассовом штативе, шприц-дозатор.
Реактивы: HCl 10%, HCl 100%, BaCl2 20%, (NH4)2C2O4 4%,
желтая кровяная соль (кристаллическая) (K4[Fe(CN)6]).
Порядок работы:
I. Подготовка водной вытяжки.
1. Из образца отбирают методом квартования среднюю пробу. Материал растирают пестиком в фарфоровой ступке.
2. На технические весы берут навеску почвы в 25 г и переносят в
колбу емкостью около 200 см3, куда заливают 50 см3 дистиллированной воды. Колбу несколько раз взбалтывают. Содержимое
отстаивают 5-10 мин. и фильтруют через стеклянную воронку с
бумажным фильтром в колбу с емкостью 100 см3.
II. Подготовка солянокислой вытяжки.
Остаток на фильтре от фильтрования водной вытяжки стеклянной палочкой переносят в колбу, где находится исходная навеска.
В колбу наливают 50 см3 HCl 10%. Содержимое колбы несколько
раз взбалтывают в течение 30 мин. и затем отстаивают 5 мин.
III. Определение сложнорастворимых соединений.
1. Качественное определение железа (III):
В пробирку переносят 5-6 см3 солянокислой вытяжки и бросают
кристаллик желтой кровяной соли. Появляющееся синеватое окрашивание (образование берлинской лазури) указывает на присутствие
железа (III).
FeCl3 + K4[Fe(CN)6] = KFe[Fe(CN)6] + 3KCl.
2. Качественное определение сульфатов:
Оставшуюся в колбе солянокислую вытяжку отфильтровывают в
колбу через воронку с бумажным фильтром. Из общей массы фильтрата отбирают в пробирку 5 см3 фильтрата и добавляют несколько
149
капель HCl 100% и 2-3 см3 BaCl2 20%. Раствор в пробирке нагревают до кипения. При наличии сульфатов происходит реакция:
Na2SO4 +ВаС12= 2NaCl+BaSO4.
3. Качественное определение кальция.
Из оставшейся массы фильтрата отбирают в пробирку 10 см3 солянокислой вытяжки и подкисляют одной–двумя каплями HCl 10%
и добавляют 5 см3 4% раствора щавелевокислого аммония. При наличии кальция протекает реакция:
СаС12+ (NH4)2C2O4 =CaC2O4+2NH4Cl.
IV. Оформление результатов.
Результаты качественного анализа записывают в таблицу 1 в работе № 7.
Работа № 9. Качественное определение основных типов
поглотительной способности почв
Цель: ознакомиться с основными типами поглотительной способности почв.
Оборудование: железные штативы с зажимами, стеклянные воронки, стеклянные палочки, фарфоровая ступка с пестиком, весы,
мерные цилиндры емкостью 250 см3 и 100 см3.
Реактивы: глинистая суспензия, химические чернила.
Порядок работы:
I. Определение механической поглотительной способности:
1. На железных штативах укрепляют две стеклянные воронки диаметром около 8 см.
2. В фарфоровой ступке растирают суглинистую почву, от которой
на технических весах берут навеску в 100 г. Ее помещают в одну
воронку.
3. Во вторую воронку кладут такую же навеску сильно песчаной
почвы или песка. Во избежание высыпания материала в обе воронки предварительно помещают гравелинки, закрывающие
большую часть выходного отверстия воронки.
4. Готовят глинистую суспензию — в 200 мл дистиллированной
воды растворяют 20 г глинистой почвы.
150
5. Через суглинистую и песчаную массу фильтруют по 100 мл
приготовленной глинистой суспензии. Фильтрат, полученный
после прохождения через первую и вторую воронки, будет обладать различной прозрачностью в зависимости от того, какая
почва лучше задерживает («поглощает») частицы глинистой суспензии.
6. Результаты опыта следует занести в табл. 1, сделать выводы.
Таблица 1
Определение основных типов поглотительной способности почв
№
1
2
3
4
Почва
Прозрачность
Цвет фильтрата
Механическая поглотительная способность
Суглинистая
Песчаная
Молекулярно-сорбционная поглотительная способность
Суглинистая
Песчаная
Поскольку песок имеет значительно более крупные поры по
сравнению с суглинком, то естественно, что фильтрат после прохождения через песок будет мутным, чем после прохождения через суглинок. «Поглощение» глинистых частиц осуществляется в результате чисто механического явления застревания этих частиц в тонких
порах почвы.
II���������������������������������������������������������
. Определение молекулярно-сорбционной (физической) поглотительной способности:
1. В стеклянные воронки, закрепленные в железных штативах, помещают навеску 100 г песка и суглинка.
2. Через приготовленные образцы фильтруют 100 мл раствора красных чернил. В зависимости от величины так называемой поверхностной энергии, обусловленной в основном степенью дисперсности
каждого образца, происходит поглощение молекул. Интенсивность
поглощения проявляется в обесцвечивании фильтрата.
3. Цвет фильтрата из-под каждого образца записывают, заносят в
таблицу 1 и делают вывод, в каком образце энергичнее проявляется сорбция (поглощение) молекул. Суглинок благодаря значительному содержанию высокодисперсных частиц (менее 0,001 мм)
151
обладает значительно большей сорбционной способностью, чем
песок. Поэтому фильтрат, прошедший через суглинок, будет почти (или полностью) бесцветным, а фильтрат, прошедший через
песок, — более или менее ясно окрашенным.
Работа № 10. Характеристика почв по результатам
физико-химического анализа
Цель: на примере типа почвы и его свойств (табл. 1), пользуясь
текстом учебного пособия и таблицами 2-7, научиться «читать» анализы почв и на этой основе определять название почвы.
Задание. Пользуясь текстом пособия и вспомогательными таблицами, выполните задания и определите тип почвы.
I. Гумус (табл. 2).
1. Постройте график распределения содержания гумуса по профилю почвы и опишите его.
2. По количеству гумуса в верхнем горизонте определите, к какому
виду по степени гумусированности относится описываемая почва.
3. Определите мощность гумусового горизонта, считая, что он заканчивается там, где содержание гумуса менее 1%.
II. Карбонаты (СО2) (табл. 2).
1. Постройте график распределения содержания СО2 по профилю и
опишите его.
2. Определите верхнюю границу залегания карбонатного горизонта.
3. Определите степень выщелоченности почвы (по соотношению
между нижней границей гумусового горизонта и верхней границей залегания карбонатов).
III. Реакция почвенного раствора (рН) (табл. 2).
1. По данным рН установите реакцию почвенного раствора в верхнем горизонте.
2. Построив график распределения рН по профилю, опишите его.
IV. Почвенный поглощающий комплекс (ППК) (табл. 2).
1. Определите емкость поглощения почвы и характер ее изменения
с глубиной.
2. Постройте график распределения вниз по профилю содержания
поглощенных катионов и опишите его.
152
153
Изменение ����������
pH��������
по профилю
Кислый
с уменьшением
к низу
Небольшое
Небольшая
C
Bt
BCs
Ccs
CCa
BCa
BCa
A1
A2
Каштановые
A1
Cs
Солончаки
A1s
C
BCs
BCa
Bsn
A1A2
Солонцы
Солоди
CCag
BCa
Bt
A2
A1
Таблица 1
От нейтраль- От слабощелоч- От щелочного От щелочного
От кислого
ного до сла- ного до щелоч- до сильноще- до сильнощедо щелочного
бощелочного
ного
лочного
лочного
Содержание гумуса
Значительное
Небольшое
Мощность горизонта А1
Значительная
Небольшая
Средняя, близЕКО
Малая
Высокая
Малая
кая к малой
Ca, Mg и Na
Na (внизу),
Состав ППК
Ca, Mg, H, Al
Ca, Mg
Ca, Mg, (Na)
Ca, Mg, Na
в больших ко- Н (вверху),
личествах
Ca и Mg
Не дифференДифференциация
Дифференциро- Не диффецированы, но Не дифферен- Слабо диффеДифференпо гранулометрическому
ваны
ренцированы перемещение
цированы
ренцированы
цированы
составу
ила возможно
Не дифференДифференциация
Дифференциро- Не диффецированы, но Не дифферен- Слабо диффеДифференпо валовому составу
ваны
ренцированы перемещение
цированы
ренцированы
цированы
Al2O3 возможно
Много легко- Внизу возможСоли отсутВнизу есть
Внизу
Внизу есть
Солевой профиль
растворимых ны легкораствоствуют
карбонаты появляется гипс
карбонаты
солей
римые соли
Генетический
профиль
Черноземы
Подзолистые
A1
Генетические профили и основные свойства анализируемых почв
3. Оцените степень солонцеватости почвы по содержанию обменного Na+ в ППК.
V. Гранулометрический состав (ГС) (табл. 3).
Определите гранулометрический состав почвы по горизонтам.
Особое внимание обратите на распределение илистой фракции в
профиле почвы и степень дифференциации по гранулометрическому
составу.
VI. Валовой состав почвы (табл. 4).
Опишите характер распределения отдельных оксидов в почвенном профиле.
VII. Водная вытяжка (табл. 5).
Установите тип и степень засоления почвы.
Таблица 2
Общие химические анализы почвы
Горизонт
Мощность,
см
OS
A1S
A1CS
C1S
C2S
0-2
2-15
15-30
30-60
60-105
pH
H2O
7,8
7,8
8,3
8,7
8,8
Гумус, СО2,
%
%
KCl
He onp. He onp.
He onp.
1,9
He onp.
0,6
He onp.
0
He onp.
0
6,8
5,9
4,9
4,1
6,4
Поглощенные катионы,
ммоль (+)/100 г
Са2+ Mg2+ Na+ Сумма
10,3 2,6 0,10 13,00
10,1 3,2 0,12 13,12
10,3 2,9 0,19 13,39
10,5 2,1 0,56 13,16
11,4 1,9 0,49 13,79
Таблица 3
Гранулометрический состав почвы
Горизонт
Мощность, Содержание фракций, % при размере частиц, мм
см
1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,001
OS
0-2
31,5
39,9
5,4
5,8
5,2
12,2
A1S
2-15
23,6
41,3
9,5
5,5
7,7
12,4
A1CS
15-30
23,5
41,9
9,5
5,0
7,3
12,8
C1S
30-60
22,7
43,5
6,2
7,3
8,0
12,3
C2S
60-105
21,6
42,9
7,2
7,0
8,2
13,1
154
Таблица 4
Результаты валового анализа почвы, %
Горизонт
Мощность,
SiO2 Fe2O3 Al2O3 MnO CaO MgO Na2O K2O P2O5
см
OS
0-2
68,39 5,63 11,68 0,06 6,81 2,64 1,88 2,62 0,29
A1S
2-15
68,18 5,94 11,59 0,05 7,64 2,67 1,43 1,94 0,56
A1CS
15-30
68,48 5,60 11,23 0,06 8,63 2,09 1,39 1,95 0,57
C1S
30-60
68,11 5,19 11,22 0,04 9,03 3,44 1,54
C2S
60-105
68,85 5,47 11,20 0,06 9,03 3,41
1,31
0,12
1,95 1,02
0,01
Таблица 5
Результаты анализа водной вытяжки почвы (% от массы почвы)
Горизонт
Мощность, Сухой Щелочность
см
остаток HCO3- СО3-
Сl-
SO2-4 Са2+ Mg2+
К+
Na+
Os
0-2
5,98
0,019 0,009 0,425 3,888 0,263 0,579 0,112 0,686
A1s
2-15
2,80
0,015 0,008 0,193 1,796 0,251 0,214 0,061 0,265
A1Cs
15-30
2,04
0,015 0,007 0,151 1,277 0,27 0,114 0,042 0,169
C1s
30-60
2,40
0,022 0,006 0,284 0,670 0,042 0,11 0,038 0,233
C2s
60-105
2,22
0,025 0,004 0,334 0,501 0,038 0,051 0,021 0,244
Таблица 6
Группы почв по содержанию гумуса, значению рН
и суммы обменных катионов
По содержанию гумуса, %
1
Безгумусные
Очень низкогумусные
Низкогумусные
Среднегумусные
Высокогумусные
<1
1-2
2-4
4-6
6-10
155
По степени кислотности
или щелочности
2
Сильнокислые
3,0-4,5
Кислые
4,6-5,0
Слабокислые
5,1-5,5
Близкие к нейтральным
5,6-6,0
Нейтральные
6,1-7,0
Окончание табл. 6
1
Очень высокогумусные
Перегнойные
10-15
15-30
2
Слабощелочные
Щелочные
Торфяные
30
Сильнощелочные
7,1-7,5
7,6-8,5
8,5 и
выше
Деление почв в зависимости от суммы обменных катионов
Почвы с малой ЕКО ППК
менее 20 ммоль (+)/100 г почвы
Почвы со средней ЕКО ППК
20-40 ммоль (+)/100 г почвы
Почвы с высокой ЕКО ППК
свыше 40 ммоль (+)/100 г почвы
Таблица 7
Степени и типы засоленности почв
в зависимости от концентрации солей
Типы засоленности в зависимости от типа
и массовой доли солей в абсолютно сухой почве, %
Хлориды
Сульфаты
Гидрокарбонаты
Для хлоридно-сульфатного засоления
Незасоленные
<0,01
–
–
Слабозасоленные
0,01-0,05
–
–
Среднезасоленные
0,05-0,10
–
–
Сильнозасоленные
0,10-0,20
–
–
Солончаки
>0,20
–
–
Для сульфатного и хлоридно-сульфатного засоления
Незасоленные
0,0-0,1
<0,10
–
Слабозасоленные
0,0-0,1
0,10-0,40
–
Среднезасоленные
0,0-0,5
0,40-0,60
–
Сильнозасоленные
0,0-1,0
0,60-0,8
–
Солончаки
–
>0,80
–
Для содового и смешанного засоления
Незасоленные
0,001
0,02
<0,1
Слабозасоленные
0,001
0,05-0,10
0,1-0,2
Среднезасоленные
0,100
0,20
0,2-0,3
Сильнозасоленные
0,200
0,20
0,3-0,4
Солончаки
0,200
0,20
>0,4
Степень засоленности почв
156
VIII. Комплексная оценка всех свойств почвы.
После анализа всех параметров попытайтесь самостоятельно назвать почву по совокупности описанных признаков.
Работа № 11. Диагностика почв арктики, тундры
и лесотундры
Цель: на основе описаний конкретных разрезов и аналитических
данных к ним, используя изложенное в главе 7, изучить особенности
почв арктических пустынь тундры и лесотундры, уметь их анализировать, идентифицировать и классифицировать.
Задание. На основе сравнительно-географического анализа, описания природных условий, морфологических и аналитических особенностей конкретных почв (разрезов) по природным зонам дать
полное название всех почв и ответить на поставленные вопросы.
Описание природных условий участка № 91
Центральная часть острова N. Денудационная равнина. Большая
часть поверхности покрыта щебнем и обломками массивнокристаллических пород основного состава и разбита на полигоны,
разделенные морозобойными трещинами. Встречаются участки, занятые льдами. Летом в трещинах скапливается вода, появляются
водоросли, гидрофильные мхи, что способствует формированию
различных полигональных каменных многоугольников, ячеистых,
кольцевых, лентовидных и других поверхностных образований.
Растительный покров разреженный и представлен лишайниками,
главным образом темными зарослями Bryopogon divergens, охристожелтыми Alectoria ochroleuca и снежно-белыми Thamnolia��������
vermic�������
ularis. Много цетрарий, кустистых кладоний.
Разрез № 91-2. Разрез заложен на выровненной поверхности, в
периферийной части одного из полигонов микрорельефа, на участке
с относительно хорошо развитой растительностью.
А1 — 0-2 см. Щебнистый мелкозем, серовато-бурый, бесструктурный, супесчаный, свежий, рассыпчатый, переход постепенный,
заметен по исчезновению серой окраски.
Ср1 — 2-20 см. По сравнению с верхним горизонтом количество
и размер щебня несколько увеличиваются. Мелкозем желтоватобурый, бесструктурный, супесчаный, свежий, рассыпчатый, переход
постепенный, заметен по вскипанию.
157
СрCа — 20-36 см. Количество щебня и его размер аналогичны
предыдущему горизонту. Мелкозем светло-желтовато-бурый, бесструктурный, супесчаный, свежий, уплотнен сильнее предыдущего, вскипает под действием НСl. Ниже залегает сухая вечная
мерзлота.
Назовите почву: __________________________
Разрез № 91-3. Разрез заложен в центральной части одного из
полигонов микрорельефа, в 3 м от разреза № 23-98.
AlCa — 0-2 см. Щебнистый мелкозем серовато-бурый, бесструктурный, супесчаный, свежий, рассыпчатый, вскипает под действием
НС����������������������������������������������������������
l���������������������������������������������������������
, карбонаты морфологически не выражены, переход постепенный, заметный по исчезновению серой окраски.
СрCа — 2-20 см. По сравнению с верхним горизонтом количество
и размер щебня несколько увеличиваются. Мелкозем желтоватобурый, бесструктурный, супесчаный, свежий, рассыпчатый, вскипает
под действием НСl.
Назовите почву: __________________________
Описание природных условий участка № 80
Морская равнина высотой 100-150 м, сложенная мореной. Рельеф полого-холмистый. Местами холмы образуют невысокие гряды,
разделенные речными долинами. Наиболее высокие холмы сложены
валунной мореной, а холмы с более пологими склонами — суглинистыми морскими отложениями. Понижения между холмами часто
заболочены. Тип климата субарктический. Среднегодовая температура отрицательная. Почти повсеместно распространена многолетняя мерзлота. Температура самого теплого месяца меньше +10 °С,
самого холодного колеблется от –15 до –35 °С. Годовое количество
осадков меньше 300 мм, но при не достатке тепла испарение невелико, поэтому увлажнение избыточное (КУ около 1,5). Тип водного
режима зависит от степени дренированности. В условиях достаточного дренажа тип водного режима промывной, в условиях затрудненного дренажа — водозастойный. На междуречьях встречаются
отдельно стоящие деревья, часто в форме полустланика, удаленные
на сотни метров друг от друга. Формации с такими одиноко стоящи158
ми среди тундры деревьями получили название редин. Кроме того,
междуречья заняты трехъярусными кустарниковыми формациями,
состоящими из березы карликовой (ерника), кустарниковых ив, вересковых и брусничных, водяники. В травяном покрове распространены осоки, злаки, лютики, незабудки, мытники; наземный покров
представлен тремя видами кустистых кладоний. К ним примешаны
трубчатые кладонии, различные виды Cetraria, а также Stereocaulon. В травяном и кустарниковом ярусах встречаются багульник,
водяника, брусника, осоки, злаки.
Разрез № 80-4. Выровненная поверхность. Микрорельеф заметен по изменению растительного покрова и представлен в виде
отдельных пятен диаметром от 1-2 до 10-15 м. Разрез заложен в периферийной части обширного понижения.
О — 0-3 см. Моховой очес.
Н — 3-8 см. Коричневато-бурый, бесструктурный, уплотнен, сырой, мажущийся, местами встречаются плохо разложившиеся остатки мхов, переход отчетливый, заметный по изменению окраски.
А1 — 8-11 см. Серовато-бурый, бесструктурный, тяжелосуглинистый, сырой, уплотнен, встречаются единичные корешки растений,
переход отчетливый.
Cg — 11-35 см. Желтовато-бурый с сизыми и ржавыми пятнами,
икрянистый, тяжелосуглинистый, уплотнен, сырой, на фоне горизонта хорошо заметны небольшие облаковидные сизые пятна, местами
вдоль пор и трещин встречаются ржавые пятна, переход постепенный и заметен по изменению окраски.
CG�������������������������������������������������������
— 35-60 см. Буровато-сизый, икрянистый, тяжелосуглинистый, уплотнен, мокрый.
Таблица 1
Гранулометрический состав разреза № 80-4
Горизонт
Содержание фракций, %, при размере частиц, мм
Мощность,
см
1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 < 0,001
А1
8-11
14,5
28,9
6,4
13,8
24,2
12,2
Cg
11-35
19,6
21,3
9,5
12,5
24,7
12,4
CG
35-60
19,5
21,9
9,5
12,0
24,3
12,8
159
Таблица 2
Результаты валового анализа разреза № 80-4
Горизонт
Мощность, см SiO2 Fe2O3 Аl2О3 МnО СаО MgO Na2O К2О Р2О5
А1
8-11
79,39 5,63 6,68 0,06 1,81 2,64 0,88 2,62 0,29
Cg
11-35
79,18 5,94 6,59 0,05 2,64 2,67 0,43 1,94 0,56
CG
35-60
80,48 5,60 6,23 0,06 2,63 2,09 0,39 1,95 0,57
Таблица 3
Общие химические анализы разреза № 80-4
Горизонт
Н
А1
Cg
CG
Мощность,
см
3-8
8-11
11-35
35-60
рН
Н2О
4,1
4,2
4,3
4,4
КСl
5,2
5,3
5,4
5,5
Гумус, СО2,
%
%
15,2
1,8
0,4
0,2
Нет
–
–
–
Поглощенные катионы,
ммоль (+)/100 г
Са2+ Mg2+ Аl3+
Н+ Сумма
11,3
0,6
1,2
2,1
5,2
1,1
0,2
1,3
2,2
4,8
1,3
0,9
1,2
2,2
5,6
1,5
0,1
1,1
2,2
4,9
Назовите почву: _________________________
Описание природных условий участка № 82
Эрозионно-денудационная равнина. Абсолютная высота местности около 300-350 м. Рельеф полого-холмистый. Местами холмы
образуют невысокие гряды, разделенные речными долинами. В основании наиболее высоких холмов отмечаются выходы базальтов. Речные долины слабо развиты, имеют пойму и одну или две террасы.
Тип климата субарктический. Средняя температура июля колеблется
от +10 до +14 °С. Средняя температура января около –20 °С. Годовое
количество осадков составляет 300-400 мм. Коэффициент увлажнения >1. Водный режим большинства почв промывной. В междуречьях встречаются отдельно стоящие деревья в форме полустланика,
основные пространства занимают трехъярусные кустарниковые формации, состоящие из березы карликовой, кустарниковых ив, вересковых и брусничных, водяники. В травяном покрове распространены
осоки, злаки, лютики, незабудки, мытники.
160
Разрез № 82-7. Пологий склон холма южной экспозиции. Микрорельеф не выражен. Разрез заложен в нижней части склона.
О — 0-12 см. Темно-бурый, сложенный полуразложившимися
остатками мхов и травянистых растений. Степень разложения увеличивается книзу. Немногочисленные минеральные частицы, находящиеся в этом горизонте, имеют белый цвет, переход резкий.
A1Bf — 12-17 см. Темновато-бурый, непрочно комковатый, супесчаный, рыхлый, влажный, пронизан мелкими (до 1 мм) корешками,
встречается большое количество щебня темного цвета, переход постепенный.
Bf — 17-52 см. Красновато-бурый, комковатый, супесчаный,
влажный, изредка встречаются мелкие корешки растений, большое
количество щебня темного цвета, переход постепенный.
BfC��������������������������������������������������������
— 52-72 см. Буровато-коричневый, бесструктурный, супесчаный, рыхлый, свежий, большое количество щебня темного цвета,
переход постепенный.
С — 72-95 см. Преобладает щебнистый материал различного
размера (2-15 см) темного цвета, мелкозем бурый, бесструктурный,
супесчаный, рыхлый, свежий.
Таблица 4
Гранулометрический состав разреза № 82-7
Горизонт
Содержание фракций, %, при размере частиц, мм
Мощность,
см
1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,001
A1Bf
12-17
44,5
38,9
5,4
4,8
4,2
2,2
Bf
17-52
37,6
41,3
9,5
2,5
4,7
4,4
BfC
52-72
37,5
41,9
9,5
2,0
4,3
4,8
С
72-95
35,7
46,5
6,2
6,3
3,0
2,3
Таблица 5
Результаты валового анализа разреза № 82-7
Горизонт
Мощность,
SiO2 Fe2O3 Аl2О3 МnО СаО MgO Na2O К2О
см
Р2О5
A1Bf
12-17
79,39 7,63
7,68
0,06
1,81
1,64
0,88
0,62
0,29
Bf
17-52
79,18 7,94
6,59
0,05
2,64 1,67
0,43
0,94
0,56
BfC
52-72
81,48 6,60
5,23
0,06
3,63 1,09
0,39
0,95
0,57
С
72-95
89,11 3,19
2,22
0,04
3,03 1,44
0,54
0,31
0,12
161
Таблица 6
Общие химические анализы разреза № 82-7
Горизонт
Мощность,
см
AlBf
12-17
рН
Н2О КСl
4,2
Гумус, СО2,
%
%
5,2
5,4
Поглощенные катионы,
ммоль (+)/100 г
Са2+ Mg2+ Аl3+ Н+ Сумма
Нет
2,3
0,6
1,2
2,4
6,5
Bf
17-52
4,6
5,6
4,6
–
1,8
0,2
1,3
2,2
5,5
BfC
52-72
4,9
5,9
2,2
–
1,8
0,9
1,2
2,0
5,9
С
72-95
5,5
6,5
0,6
–
3,5
0,1
1,1
1,9
6,6
Назовите почву: __________________________
Работа № 12. Диагностика почв лесной зоны
Цель: на основе описаний конкретных разрезов и аналитических
данных к ним, используя изложенное в гл. 7, изучить особенности
почв различных природных зон России, уметь их проанализировать,
идентифицировать и классифицировать.
Задание. На основе сравнительно-географического анализа, описания природных условий, морфологических и аналитических особенностей конкретных почв (разрезов) по природным зонам дать
полное название всех почв и ответить на поставленные вопросы.
Описание природных условий участка № 70
Моренная равнина. Рельеф мягкий, округлый, преобладают
полого-волнистые увалистые поверхности. Современные формы рельефа образованы эрозионными процессами, которые проявились после стаивания ледника. Поверхность равнины в нескольких местах
пересечена сквозными долинами. В условиях умеренно континентального климата температура самого холодного месяца колеблется
в пределах от –5 °С до –20 °С, а самого теплого — от +12 до +16 °С.
Годовое количество осадков составляет 700-800 мм. Коэффициент
увлажнения более 1,5. Тип водного режима промывной, периодически застойный. Плакорные пространства заняты преимущественно
еловыми лесами-долгомошниками. Моховой покров представлен
ковром из Polytrichum commune, присутствие которого служит хорошим показателем того, что почва сильно увлажнена и бедна питательными элементами. В травяном покрове типичен хвощ лесной.
162
В кустарничковом покрове обильны багульник, голубика, водяника.
На слабо дренируемых пониженных поверхностях преобладают ельники сфагновые. В моховом покрове господствует сфагнум. Рост ели
испытывает определенное угнетение; к ней могут примешиваться береза, сосна и ольха черная. На склонах южной экспозиции (более сухих
и теплых) появляются ельники-черничники, а в долинах рек — еловопихтовые леса. Заболоченность высокая. Сфагновые болота чаще
безлесные, реже с редкой сосной.
Разрез № 70-9. Относительно невысокий холм. Микрорельеф
не выражен. Разрез на плоской вершине холма.
О — 0-10 см. Моховой очес, слабо оторфованный в нижней части.
A2gh — 10-17 см. Серовато-белесоватый, плитчатый, супесчаный,
рыхлый, влажный, встречается небольшое количество рудяковых зерен, есть небольшие сизоватые пятна, обломки кремнистого вида,
пронизан мелкими (до 1 мм) корешками, переход постепенный.
A2Bg — 17-32 см. Белесовато-бурый, плитчатый с ореховатостью,
среднесуглинистый, влажный, уплотнен сильнее предыдущего, по
вертикальным трещинам заметна темно-коричневая коллоидная
пленка, встречаются небольшие сизые пятна, есть небольшие обломки кремнистого вида, изредка попадаются мелкие корешки растений,
переход постепенный.
Bt — 32-92 см. Бурый, ореховатый, тяжелосуглинистый, плотный, свежий, на гранях структурных отдельностей хорошо выражена
темно-коричневая коллоидная пленка, есть небольшие обломки
кремнистого вида, переход постепенный.
С — 92-105 см. Буровато-желтый, ореховато-глыбистый, среднесуглинистый, свежий, уплотнен, по вертикальным трещинам изредка заметна коллоидная пленка, есть небольшие обломки кремнистого вида.
Таблица 1
Гранулометрический состав разреза № 70-9
Горизонт
Мощность, Содержание фракций, %, при размере частиц, мм
см
1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,001
A2gh
10-17
46,5
36,9
5,4
5,8
3,2
2,2
A2Bg
17-32
29,6
31,3
8,5
3,5
12,7
14,4
Bt
C
32-92
92-105
19,5
20,7
11,9
30,5
9,5
11,2
12,0
12,3
17,3
13,0
29,8
12,3
163
Таблица 2
Результаты валового анализа разреза № 70-9, %
Горизонт
Мощность,
SiO2 Fe2O3 Al2O3 MnO CaO MgO Na2O K2O P2O5
см
A2gh
10-17
93,39 1,63
1,68
0,06 0,81 0,64 0,88 0,62 0,29
A2Bg
17-32
82,18 9,94
4,59
0,05 0,64 0,67 0,43 0,94 0,56
Bt
32-92
85,48 7,60
4,23
0,06 0,63 0,09 0,39 0,95 0,57
C
92-105
89,11 5,19
4,22
0,04 0,03 0,44 0,54 0,31 0,12
Таблица 3
Общие химические анализы разреза № 70-9
Горизонт
Мощность,
см
рН
Н2О КСl
Гумус, CO2,
%
%
A2gh
10-17
4,2
5,2
1,1
Нет
A2Bg
17-32
4,6
5,6
0,6
Bt
32-92
4,6
5,6
0,5
–
C
92-105
4,5
5,5
0,4
–
Поглощенные катионы,
ммоль (+)/100 г
Са2+ Mg2+ Аl3+ Н+ Сумма
1,3
0,6
1,2
2,4
5,5
То же 1,8
0,2
1,3
2,2
5,5
1,8
0,9
1,2
2,0
5,9
1,5
0,1
1,1
1,9
4,6
Назовите почву: _________________________
Описание природных условий участка № 74
Холмисто-моренная равнина. Преобладает полого-холмистый и
холмисто-грядовый рельеф. Диаметр холмов изменяется от 0,3-0,5 до
1,5-2 км, высота колеблется в пределах от 5 до 30 м. Гряды разбросаны между холмами и не имеют определенной ориентировки. Среди отрицательных форм рельефа характерны ложбины стока ледниковых вод. В условиях умеренно континентального климата
температура января колеблется в пределах от –5 до –20 °С, июля —
от +12 до +16 °С. Годовое количество осадков около 500-600 мм.
Коэффициент увлажнения менее 1,2-1,4. Тип водного режима промывной. На междуречьях господствуют смешанные елово-дубовые
леса. Помимо ели и дуба в этих лесах обычны клен, липа, местами
ясень. В кустарниковом ярусе много жимолости, бересклета, ореш164
ника, крушины, калины. Травяной покров хорошо развит и сформирован как таежными растениями — кислицей, майником двулистным,
седмичником европейским, щитовником, так и растениями широколиственных лесов — копытнем, ясменником, ветреницей и др.
Разрез № 74-14. В 18 км восточнее деревни N. Относительно
невысокий холм. Микрорельеф не выражен. Разрез на плоской вершине холма.
О — 0-5 см. Рыхлая подстилка, переход резкий.
А1 — 5-15 см. Светло-серый, комковатый с зернистостью, супесчаный, свежий, рыхлый, пронизан корнями растений, переход отчетливый.
А2 — 15-27 см. Белесоватый, плитчатый, супесчаный, рыхлый,
свежий, встречаются небольшое количество рудяковых зерен, небольшие обломки кремнистого вида, пронизан мелкими (до 1 мм)
корешками, переход постепенный.
А2В — 27-38 см. Белесовато-бурый, плитчатый с ореховатостью,
среднесуглинистый, влажный, уплотнен сильнее предыдущего, по
вертикальным трещинам заметна темно-коричневая коллоидная
пленка, есть небольшие обломки кремнистого вида, изредка встречаются мелкие корешки растений, переход постепенный.
Bt — 38-92 см. Бурый, ореховатый, тяжелосуглинистый, плотный, свежий, на гранях структурных отдельностей хорошо выражена
темно-коричневая коллоидная пленка, есть небольшие обломки
кремнистого вида, переход постепенный.
С — 92-105 см. Буровато-желтый, ореховато-глыбистый, среднесуглинистый, свежий, уплотнен, по вертикальным трещинам изредка заметна коллоидная пленка, есть небольшие обломки кремнистого вида.
Таблица 4
Гранулометрический состав разреза № 74-14
Горизонт
А1
Мощность, Содержание фракций, %, при размере частиц, мм
см
1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,001
5-15
46,4
37,0
5,3
5,9
3,1
2,3
А2
15-27
46,5
36,9
5,4
5,8
3,2
2,2
А2В
27-38
29,6
31,3
8,5
3,5
12,7
14,4
Bt
38-92
19,5
11,9
9,5
12,0
17,3
29,8
C
92-105
20,7
30,5
11,2
12,3
13,0
12,3
165
Таблица 5
Результаты валового анализа разреза № 74-14, %
Горизонт
А1
А2
А2В
Bt
C
Мощность,
см
5-15
15-27
27-38
38-92
92-105
SiO2 Fe2O3 Al2O3 MnO CaO MgO Na2O K2O P2O5
93,37
93,39
82,18
85,48
89,11
1,65
1,63
9,94
7,60
5,19
1,65
1,68
4,59
4,23
4,22
0,06
0,06
0,05
0,06
0,04
0,84
0,81
0,64
0,63
0,03
0,64
0,64
0,67
0,09
0,03
0,87
0,88
0,43
0,39
0,54
0,63
0,62
0,94
0,95
0,31
0,29
0,29
0,56
0,57
0,12
Таблица 6
Общие химические анализы разреза № 74-14
рН
Мощность,
см
А1
5-15
4,3
5,2
1,5
Нет
3,4
0,8
1,1
2,2
7,4
А2
15-27
4,2
5,2
0,8
–
1,3
0,6
1,2
2,4
5,5
А2В
27-38
4,6
5,6
0,6
–
1,8
0,2
1,3
2,2
5,5
Bt
38-92
4,6
5,6
0,5
–
1,8
0,9
1,2
2,0
5,9
C
92-105
4,5
5,5
0,4
–
1,5
0,1
1,1
1,1
4,6
Н2О КСl
Гумус, CO2,
%
%
Поглощенные катионы,
ммоль (+)/100 г
2+
Са Mg2+ Аl3+ Н+ Сумма
Горизонт
Назовите почву: _________________________
Работа № 13. Диагностика почв лесостепной и степной зон
Цель: на основе описаний конкретных разрезов и аналитических
данных к ним, используя изложенное в гл. 7, изучить особенности почв,
уметь их анализировать, идентифицировать и классифицировать.
Задание. На основе сравнительно-географического анализа, описания природных условий, морфологических и аналитических особенностей конкретных разрезов по природным зонам дать полное
название всех почв.
Описание природных условий участка № 62
Аккумулятивно-эрозионная равнина. Абсолютная высота около
200 м. Поверхность расчленена балками с пологими и длинными
166
склонами на увалистые иногда плоские водоразделы. Для относительно пониженных плоских водораздельных участков характерны
округлые западины. Диаметр западин составляет 10-30 м. По днищам некоторых балок заметны выходы плотного известняка, который
подстилает лессовидные суглинки. В условиях умеренно континентального климата температура января колеблется в пределах от -8
до -13 °С, июля — от +19 до +20 °С. Годовое количество осадков около
450-500 мм. КУ — 0,8-1,0. Тип водного режима периодически промывной. Лесная растительность присутствует только по крутым
склонам некоторых балок. Водораздельные пространства и пологие
склоны заняты луговой степью.
Разрез № 62-19. Плоская пониженная водораздельная поверхность. Микрорельеф выражен в форме неглубоких (до 0,5 м) западин округлой формы. Разрез заложен на ровной поверхности между
западинами.
О — 0-10 см. Плотная дернина, переход резкий.
А1 — 10-30 см. Темно-серый, комковато-зернистый, среднесуглинистый, рассыпчатый, влажный, густо пронизан мелкими корешками, много копролитов, переход постепенный, заметный по изменению цвета.
А1В — 30-50 см. Окрашен неоднородно, на срезе серый с буроватостью, а на изломе темно-серый, комковато-зернистый с ореховатостью, среднесуглинистый, влажный, уплотнен сильнее предыдущего, пронизан мелкими корешками, есть в незначительном
количестве белесая присыпка, переход постепенный, заметный по
окраске.
В — 50-125 см. Бурый, ореховатый, среднесуглинистый, плотный, свежий, на гранях структурных отдельностей хорошо выражена
темно-коричневая коллоидная пленка, в верхней части горизонта
встречается белесая присыпка, переход постепенный.
ВСа — 125-175 см. Желтовато-бурый, ореховато-угловатый, среднесуглинистый, плотный, свежий, вскипает под действием НС�������
l������
, карбонатные новообразования выражены в форме трубочек из относительно крупных кристаллов кальцита, переход постепенный.
ССа — 175-190 см. Буровато-желтый, угловатый, среднесуглинистый, свежий, уплотнен, вскипает под действием НСl, карбонатные
новообразования в форме трубочек.
167
Таблица 1
Гранулометрический состав разреза № 62-19
Горизонт
Мощность, Содержание фракций, %, при размере частиц, мм
см
1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,001
А1
10-30
6,5
18,9
43,4
10,8
8,2
12,2
А1В
30-50
8,6
20,3
39,5
9,0
7,3
14,8
В
50-125
8,5
20,9
39,5
9,0
7,3
14,8
ВСа
125-175
7,7
23,5
36,2
12,3
8,0
12,3
ССа
175-190
6,6
22,9
37,2
13,0
8,2
12,1
Таблица 2
Результаты валового анализа разреза № 62-19, %
Горизонт
А1
Мощность,
SiO2 Fe2O3 Al2O3 MnO CaO MgO Na2O K2O P2O5
см
10-30
79,30 2,67 10,71 0,33 2,36 1,33 0,72 2,41 0,17
А1В
30-50
79,31 2,88 10,59 0,38 2,18 1,39 0,79 2,34 0,14
В
50-125
77,90 3,52 12,26 0,31 2,44 1,71 0,67 1,08 0,11
ВСа
125-175
76,40 3,00 11,16 0,21 4,88 1,89 0,64 1,71 0,11
ССа
175-190
76,20 3,00 11,95 0,31 5,20 1,51 0,55 1,19 0,09
Таблица 3
Общие химические анализы разреза № 62-19
Горизонт
А1
Мощность,
см
10-30
рН
Н2О КСl
Гумус, CO2,
%
%
Поглощенные катионы,
ммоль (+)/100 г
Са2+ Mg2+ Аl3+ Н+ Сумма
6,0 5,1
6,6
Нет 42,0
8,0
Нет
0,9
50,9
А1В
30-50
6,1 5,4
5,2
Нет 36,0
10,1
Нет
0,2
46,30
В
50-125
6,8 6,5
0,7
Нет 37,3
9,3
Нет
0,1
46,70
ВСа
125-175
7,7 7,4
0,5
6,8
33,5 12,5
Нет
0,1
46,10
ССа
175-190
7,8 7,1
0,2
2,5
30,4 12,8
Нет
Нет
43,20
Назовите почву: _________________________
168
Описание природных условий участка № 61
Эрозионная поверхность (возвышенность с хорошо развитой
овражно-балочной сетью). Абсолютная высота около 200-300 м.
Наибольшая степень расчленения характерна для района с наивысшими абсолютными отметками, где холмы имеют вид останцов.
Много оврагов. Район с наименьшими абсолютными высотами характеризуется пологоволнистым рельефом. Овраги отсутствуют. Балки имеют длинные и пологие склоны. В условиях умеренно континентального климата температура января колеблется в пределах от
–10 до –15 °С, июля — от +19 до +20 °С. Годовое количество осадков
около 400-500 мм. КУ менее 1,4. Тип водного режима промывной.
Широко распространены дубравы, в качестве примеси включающие
ясень, липу, клен, вяз. Имеется ряд древесных пород, занимающих
второй ярус, — яблоня, дикая груша, рябина. Кустарниковый ярус
представлен двумя ярусами — орешника и более мелких кустарников — бересклета, жимолости, шиповника, боярышника. В травяном
покрове к наиболее высокому ярусу относятся костер, бор, колокольчик, чистец, скерда, лилия. Более низкий ярус представлен растениями дубравного широкотравья — пролеска, вороний глаз, звездчатка, осока. Следующий ярус образован еще более низкими
растениями — копытнем, фиалкой, земляникой.
Разрез № 61-17. Дубрава с богатым травостоем. Относительно
невысокий холм с пологими склонами. Микрорельеф выражен в
форме неглубоких ложбин. Разрез на пологом склоне холма.
О — 0-5 см. Темно-бурая лесная подстилка, переход резкий.
А1 — 5-31 см. Серый, комковатый, среднесуглинистый, рыхлый,
влажный, густо пронизан мелкими (до 1 мм) корешками и единичными крупными корнями деревьев, переход постепенный.
А1В — 31-47 см. Серый с легкой буроватостью, комковатый с
ореховатостью, среднесуглинистый, рыхлый, влажный, пронизан
мелкими (до 1 мм) корешками, переход постепенный.
А2В — 47-70 см. Бурый с белесоватостью, ореховатый, среднесуглинистый, влажный, уплотнен сильнее предыдущего, по вертикальным
трещинам заметна темно-коричневая коллоидная пленка, на гранях
структурных отдельностей хорошо выражена белесая присыпка, изредка встречаются мелкие корешки растений, переход постепенный.
Bt — 70-175 см. Бурый, ореховатый, тяжелосуглинистый, плотный, свежий, на гранях структурных отдельностей хорошо выражена
темно-коричневая коллоидная пленка, переход постепенный.
169
С — 175-200 см. Буровато-желтый, ореховато-глыбистый, среднесуглинистый, свежий, уплотнен, по вертикальным трещинам изредка заметна коллоидная пленка.
Таблица 4
Гранулометрический состав разреза № 61-17
Горизонт
А1
А1В
А2В
Мощность, Содержание фракций, %, при размере частиц, мм
см
1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,001
5-31
0,3
3,4
65,1
6,7
7,3
17,2
31-47
1,7
4,0
64,1
7,4
5,0
17,8
47-70
0,1
2,9
61,2
5,6
5,6
24,6
Вt
70-175
0,2
0,5
61,4
6,9
4,4
26,6
С
175-200
0,4
2,7
59,7
6,7
7,6
22,9
Таблица 5
Результаты валового анализа разреза № 61-17, %
Горизонт
А1
Мощность,
SiO2 Fe2O3 Al2O3 MnO CaO MgO Na2O K2O P2O5
см
5-31
84,25 2,57 8,49 0,29 0,91 0,45 0,83 2,09 0,12
А1В
31-47
83,78 2,19
А2В
47-70
80,52 3,02 10,94 0,05 0,81 0,56 0,95 2,48 0,12
9,05
0,07 0,62 0,55 0,97 2,35 0,16
Вt
С
70-175
175-200
80,71 3,09 10,83 0,04 1,02 0,53 0,93 2,37 0,11
80,20 3,14 10,19 0,06 0,95 0,59 1,30 2,73 0,12
Таблица 6
Общие химические анализы разреза № 61-17
Горизонт
Мощность,
см
рН
Н2О КСl
Гумус, CO2,
%
%
Поглощенные катионы,
ммоль (+)/100 г
Са2+ Mg2+ Аl3+ Н+ Сумма
А1
5-31
4,8
Нет
5,52
Нет
19,7
4,2
0,2 0,4
24,5
А1В
31-47
5,6
–
2,61
–
18,0
4,2
0,3 0,2
22,7
А2В
47-70
5,6
–
0,51
–
17,0
4,9
0,2 Нет
22,1
Вt
70-175
5,5
–
0,42
–
16,0
3,1
0,1
–
19,2
С
175-200
5,4
–
0,38
–
15,9
3,2
0,1
–
19,2
Назовите почву: __________________________
170
Описание природных условий участка № 49
Плоская лессовая равнина. Абсолютная высота 100-150 м. Местами на плоских водораздельных участках встречаются западины
разного размера от 5 до 100 м в диаметре и более с глубиной вреза
0,5-1,0 м. В условиях умеренно континентального климата температура января колеблется в пределах от –1 до –4 °С, июля — от +23 до
+24 °С. Годовое количество осадков около 200-300 мм. КУ меньше
0,5. Тип водного режима не промывной. Травяной покров сравнительно низкий и сильно изреженный. Основу составляют дерновинные злаки с узкими листьями. Разнотравье играет второстепенную
роль и представлено шалфеем, зопником, качимом, синеголовником.
Много мелких растений-эфемеров.
Разрез № 49-24. Плоская водораздельная поверхность. Микрорельеф выражен в форме обширного понижения диаметром около 40 м.
Разрез заложен на ровной водораздельной поверхности.
О — 0-2 см. Рыхлая дернина, переход резкий.
А1 — 4-30 см. Серовато-коричневый, комковатый, легкосуглинистый, влажный, встречаются мелкие корешки, переход постепенный,
заметный по изменению цвета.
A1BCa — 30-45 см. Каштановый, комковатый с ореховатостью, легкосуглинистый, влажный, уплотнен сильнее предыдущего, встречаются мелкие корешки, вскипает под действием НС��������������������
l�������������������
, карбонатные новообразования морфологически не выражены, переход постепенный.
ВCа — 45-95 см. Желтый, ореховатый, легкосуглинистый, увлажнен, плотный, редко встречаются мелкие корешки, вскипает под действием НС����������������������������������������������������
l���������������������������������������������������
, карбонатные новообразования выражены в форме пропиточных выделений и немногочисленной белоглазки, переход
постепенный, заметный по изменению окраски.
ВCа — 95-175 см. Желтовато-бурый, ореховатый, легкосуглинистый, уплотнен слабее предыдущего, свежий, вскипает под действием НС�������������������������������������������������������
l������������������������������������������������������
, карбонатные новообразования выражены в форме единичной белоглазки, по порам заметны мелкие кристаллы гипса, переход
постепенный, заметный по изменению окраски.
CCS — 175-190 см. Буровато-желтый, угловатый, легкосуглинистый, свежий, уплотнен, вскипает под действием НСl, карбонатные
новообразования в форме немногочисленных трубочек, много мелких кристаллов гипса.
171
Таблица 7
Гранулометрический состав разреза № 49-24
Горизонт
Мощность, Содержание фракций, %, при размере частиц, мм
см
1-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 0,01-0,005 0,005-0,001 <0,001
А1
0-30
5,4
38,9
30,5
5,8
6,2
13,2
А1В
30-45
9,5
40,3
24,6
4,5
7,7
13,4
Вса
45-95
9,5
36,9
24,5
4,0
7,3
17,8
Вcs
95-175
6,2
46,5
21,7
6,3
8,0
11,3
Сcs
175-190
10,2
30,9
30,6
11,0
10,2
7,1
Таблица 8
Результаты валового анализа разреза № 49-24, %
Горизонт
А1
Мощность,
SiO2 Fe2O3 Al2O3 MnO CaO MgO Na2O K2O P2O5
см
0-30
70,39 4,63 11,68 0,06 6,81 2,64 1,38 2,12 0,29
А1В
30-45
69,18 4,94 11,59 0,05 7,64
2,67
1,43 1,94 0,56
Вса
45-95
69,48 4,60 12,23 0,06 7,63
2,09
1,39 1,95 0,57
Вcs
95-175
69,11 4,19 13,22 0,04 8,03
2,44
1,54 1,31 0,12
Сcs
175-190
69,85 4,47 12,20 0,06 8,03
2,41
1,95 1,02 0,01
Таблица 9
Общие химические анализы разреза № 49-24
Горизонт
Мощность,
см
рН
Н2О КСl
А1
0-30
7,1
Нет
А1В
30-45
7,7
Вса
45-95
8,2
Вcs
95-175
Сcs
175-190
Гумус, CO2,
%
%
3,1
0,7
–
2,1
–
0,6
8,4
–
8,4
–
Поглощенные катионы,
ммоль (+)/100 г
Са2+ Mg2+ Na+ Сумма
11,3
2,6
Нет
13,90
0,9
18,1
3,2
0,02
21,32
7,1
18,3
2,9
0,09
21,39
0,5
5,8
18,5
2,1
0,56
21,16
0,2
2,9
19,4
1,9
0,49
21,79
Назовите почву: _________________________
172
Работа № 14. Основные закономерности распределения
почв на территории России. Легенды почвенных карт
Цель: на примере различных по масштабу почвенных карт ознакомиться с основными закономерностями распределения почв на
территории России, типами легенд, научиться понимать их и правильно расшифровывать (читать).
Основная часть любой почвенной карты любого масштаба — легенда. Составление легенды — первый и важный этап создания почвенной
карты. В легенде все подчинено определенным закономерностям, которые требуется знать, чтобы правильно читать почвенную карту.
Задание 1. На примере почвенной карты РСФСР (масштаб 1:
16 000 000) внимательно изучите основные закономерности построения легенды карты, характер представленной на ней почвенной информации и, проанализировав все данные, опишите основные принципы ее построения.
Контрольные вопросы:
1. На какие блоки разделена легенда карты?
2. Чем определяется порядок расположения отделов внутри блоков? Чем определяется порядок в перечне почв внутри отдела?
3. Почвы на карте отображают тремя способами. Какими?
4. С какой целью применяют различные способы показа почв на
карте?
5. Какие почвы отображают цветами, производными от красной и
желтой частей спектра?
6. Какие почвы отображают цветами, производными от голубой и
до фиолетовой частей спектра?
7. Для каких почв используют наиболее темные цвета? Почему?
8. Каким образом в индексе отображают название почвы и ее классификационную принадлежность?
9. В каких случаях почвы отображают на карте значками?
10. Для показа каких параметров почв применяют различные виды
черной и цветной штриховки?
Задание 2. Сравнительная характеристика легенд почвенной
карты РСФСР (масштаб 1:16 000 000) и почвенной карты мира (масштаб 1:120 000 000).
Контрольные вопросы:
1. Каковы различия в построении легенды двух указанных выше
почвенных карт?
173
2. Какие новые параметры почв по сравнению с легендой почвенной
карты РСФСР отражаются в легенде почвенной карты мира?
3. Каков порядок расположения этих параметров?
4. На каком уровне объединяют почвы в пределах матрицы?
5. Какие, на ваш взгляд, положительные и отрицательные стороны
в рассматриваемых легендах?
Почвенные карты России и мира позволяют увидеть наиболее
общие закономерности распределения основных почв на равнинах и
в горных условиях, разнообразие комбинаций почвенного покрова и
структур разного уровня организации. Прежде всего, в ряду упорядоченных макроструктур почвенного покрова выделяют определенные типы горизонтальной и вертикальной зональности почв, связанные с биоклиматической зональностью.
Задание 3. Для каждой природной зоны из тех, что описаны в
теме 3, укажите зональные типы и подзональные подтипы почв, пользуясь почвенной картой России (масштаб 1:5 000 000) и легендой к ней.
Контрольные вопросы:
1. Где лучше прослеживается почвенная зональность — на территории
Русской равнины или на Среднесибирском плоскогорье? Почему?
2. Почему на одной и той же широте на территории Северного Урала и в Предуралье распространены более южные варианты почв
по сравнению с Зауральем?
Работа № 15. Региональные особенности распределения
почв Западной Сибири
Цель: изучить региональные особенности распространения различных типов почв в Западной Сибири.
Задание 1. Составьте карту почвенных зон и оцените роль биоклиматического фактора почвообразования. Опишите выявленные
закономерности.
На предлагаемой почвенной карте Тюменской области цветными
карандашами закрасьте ареалы почв (по возможности в соответствии
с легендой почвенной карты РСФСР). Выделите контрастным цветом границы почвенных зон. В описании отметьте: а) какие почвенные зоны присутствуют на изучаемой территории; б) как изменяется
ширина той или иной зоны при движении с севера на юг и с запада
на восток. Изменения в характере почвенных зон попытайтесь связать с изменением биоклиматических условий. При этом характер
изменения растительного покрова устанавливается по ландшафтным
174
зонам. В качестве климатических характеристик следует привести
данные по средней температуре самого теплого и самого холодного
месяцев, годовое количество осадков и коэффициент увлажнения из
прилагаемой табл. 1.
Таблица 1
Климатические характеристики для почвенных зон и провинций
Зоны
Средняя
Осадки
температура, °С за год, КУ
мм
июль январь
+5–+7
–27
<300
<1
+9–+11
–27
350
>2
Тип водного режима
Арктическая
Тундровая
Лесотундрово+13–+14
северотаежная
Среднетаежная +15–+16
Южнотаежная
+17
–25
400
>2
Непромывной
–21
–19
500
450
1–2
1–2
Лесостепная
–17
450
<1
Периодически промывной
Периодически промывной
Периодически промывной,
выпотной
+18
Непромывной
Непромывной
Контрольные вопросы:
1. Какие особенности почвенного покрова наблюдаются в ЯмалоНенецком и Ханты-Мансийском автономных округах и на юге
Тюменской области? Как топогенный фактор дифференциации
почвенного покрова сказывается на структуре почвенного покрова Тюменской области?
2. Назовите основные макро- и мезоструктуры почвенного покрова
на примере почвенной карты Тюменской области.
3. Какие факторы дифференциации почвенного покрова доминируют
в тундровой, лесотундровой, таежной и лесостепной областях?
Задание 2. На примере почвенной карты Тюменской области
рассмотрите региональные особенности распределения почв в Западной Сибири. В описании отметьте, какие почвы нарушают зональность и с чем это связано. Дайте сравнительную характеристику
почвенного покрова Ямало-Ненецкого и Ханты-Мансийского автономных округов и юга Тюменской области.
Работа № 16. Описание почв по монолитам
Цель: научиться описывать морфологические признаки почвы по
почвенному монолиту.
175
Задание. Опишите морфологические признаки всех горизонтов почвы по предложенной схеме описания почвенного монолита (табл. 1).
По результатам анализа назовите тип почвы.
Таблица 1
Схема описания морфологических признаков почв по монолитам
Признаки заболоченности,
засоленности и др.
Характер вскипания
Новообразования,
включения
Влажность
Гранулометрический
состав
Сложение
Плотность
Структура
Окраска
Мощность, см
Горизонт
Дата __________________ 20__ г
1. Область
2. Район
3. Пункт
4. Глубина и характер вскипания от HCl
Работа № 17. Полевое исследование почвы
Цель: научиться описывать почвенный профиль в поле.
Оборудование: планшет, карандаш, GPS-навигатор, мерная
лента 150 см, почвенный нож, лопаты (штыковые, совковые), раствор
HCl 10% в капельнице, рукавицы рабочие, мешки для проб почв,
шпагат, рулетка, гербарные папки и прессы, набор почвенных сит,
почвенный бур, химическое оборудование для получения почвенной
вытяжки (фарфоровая ступка и пестик, коническая колба 5 шт., пробирка 5 шт., мерный стакан, беззольные фильтры, стеклянная воронка, 5 дм3 дистиллированной воды), почвенные термометры, бумага,
полевая ранцевая лаборатория исследования почвы «РПЛ-почва».
176
Задание 1. Выкопайте почвенный профиль.
В полевых условиях изучают и определяют почвы, дают им название по внешним (морфологическим) признакам, которые отражают внутренние процессы, проходящие в почвах, их происхождение
(генезис) и историю развития. Для описания почв, изучения их морфологических признаков, установления границ между различными
почвами, отбора образцов для анализов закладывают специальные
ямы, которые называются почвенными разрезами. Они бывают трех
типов: полные (основные) разрезы, полуямы и прикопки.
Прежде всего, необходимо самым тщательным образом осмотреть местность, определить характер рельефа и растительности для
правильного выбора места заложения почвенного разреза.
Разрез необходимо закладывать в наиболее характерном месте
обследуемой территории. Почвенные разрезы не должны закладываться вблизи дорог, рядом с канавами, на нетипичных для данной
территории элементах микрорельефа (понижения, кочки).
На выбранном участке местности копают почвенный разрез так,
чтобы три стенки его были отвесными, а четвертая спускалась ступеньками (рис. 1). Передняя (лицевая) стенка разреза, предназначенная для описания, должна быть обращена к солнцу.
При выкапывании разреза почву необходимо выбрасывать только
на боковые стороны и ни в коем случае не на лицевую стенку, что
может привести к ее загрязнению, разрушению верхних горизонтов,
изменению их мощности и т. д. Полные разрезы закладывают до такой
глубины, чтобы вскрыть верхние горизонты неизменной материнской
породы. Обычно эта глубина колеблется от 1,5 до 5 м в зависимости
от мощности почв и целей исследования. Такие разрезы служат для
специального детального изучения морфологических свойств почв и
взятия образцов для физических и химических анализов.
Полуямы, или контрольные разрезы, закладываются на меньшую
глубину — от 75 до 125 см (до начала материнской породы). Они
служат для изучения мощности гумусовых горизонтов, глубины
вскипания от соляной кислоты и залегания солей, степени выщелоченности, оподзоленности, солонцеватости и других признаков, а
также для определения площади распространения почв, охарактеризованных полными разрезами. Если при описании полуямы обнаружились новые признаки, не отмеченные ранее, то на этом месте
необходимо закладывать полный разрез.
177
Рис. 1. Схема почвенного разреза
Бланк описания почвенного разреза
Дата _________________ 20___ г.
1. Разрез № _________
2. Область _______________ Район ____________
3. Пункт ________________________________
4. Общий рельеф ___________________________
5. Микрорельеф ____________________________
6. Положение разреза относительно рельефа и экспозиция ____
____________________________________
7. Растительный покров ________________________
8. Угодье и его культурное состояние ________________
____________________________________
9. Признаки заболоченности, засоленности и другие характерные
особенности _____________________________
10. Глубина и характер вскипания от HCl ______________
____________________________________
11. Уровень почвенно-грунтовых вод _________________
____________________________________
178
12. Материнская и подстилающая порода _______________
____________________________________
13. Название почвы ___________________________
____________________________________
Схема чертежа
почвенного разреза
Горизонт
Глубина взятых
и мощность, Описание
образцов, см
см
179
Прикопки, или мелкие поверхностные разрезы, глубиной менее
75 см, служат прежде всего для определения границ почвенных
группировок, выявленных основными разрезами и полуямами. Обычно они закладываются в местах предположительной смены одной
почвы другой.
Описания почвенных разрезов, полуям и прикопок заносятся в
бланк описания.
Задание 2. Охарактеризуйте почвенный профиль по горизонтам.
На освещенной солнцем лицевой стенке почвенного разреза можно
легко выделить почвенные горизонты, сменяющие друг друга в вертикальном направлении и отличающиеся по цвету, структуре, механическому составу, влажности и другим признакам. Общий вид почвы со
всеми почвенными горизонтами называется строением почвы. Совокупность генетических горизонтов образует генетический профиль почвы.
Каждый вид почвы имеет вполне определенный характер почвенного
профиля. Зная это, можно определить название почвы в поле.
При резком изменении мощности горизонта, трудно различимой
границе между горизонтами или других неясных признаках, характеризующих почвенный горизонт, следует изучить и боковые стенки
почвенного разреза.
Для описания почвы необходимо на хорошо отпрепарированной
стенке разреза закрепить клеенчатый сантиметр так, чтобы верхний
его край точно совпадал с верхней границей почвы, и ножом отметить границы почвенных горизонтов. Для этого острым концом почвенного ножа проводят вертикальную черту сверху донизу почвенного разреза, выявляя плотность и сложение почвы. Учет плотности
почв значительно облегчает выделение горизонтов и установление
их границ. Затем по совокупности всех признаков (цвет, структура,
сложение, плотность и др.) устанавливают границы почвенных горизонтов и подгоризонтов и все данные, полученные при изучении
почвенного профиля, заносят в почвенный дневник.
При описании морфологических признаков очень важно указывать
характер перехода одного горизонта в другой. Границы почвенных горизонтов различаются и по форме: ровные (почти прямые) и неровные.
При значительной глубине проникновения одного горизонта в толщу
другого различают: языки — участки проник­новения верхнего горизонта в нижний, постепенно сужающиеся книзу; затеки — подобны языкам, но более узкие; карманы — широкие, книзу мало сужи­вающиеся
180
углубления верхнего горизонта в нижний; заклинки — участки нижнего горизонта, внедренные в вышележащий горизонт.
Задание 3. Определите окраску почвы.
Основные цвета, получающиеся в результате сочетания соединений почвы черной, красной и белой окраски, сведены С. А. Захаровым в очень удобную схему, отражающую постепенный переход из
одного цвета в другой (рис. 2).
Рис. 2. Схема окраски почв (по С. А. Захарову)
Для определения цветов и оттенков почвы используются специальные таблицы и атласы, а также эталонные образцы с набором
почв определенного цвета. Применяются и специальные приборы —
фотометры, фиксирующие степень отражения или поглощения почвой
световых волн.
Почвы редко бывают окрашены в какой-либо один чистый цвет.
Обычно окраска почв довольно сложная и состоит из нескольких
цветов (например, серо-бурая, белесовато-сизая, красноватокоричневая и т. д.), причем название преобладающего цвета ставится
на последнем месте.
181
Таким образом, для определения окраски почвенного горизонта необходимо: а) установить преобладающий цвет; б) определить
насыщенность этого цвета (темно-, светлоокрашенная); в) отметить оттенки основного цвета (например, буровато-светло-серый,
коричневато-бурый, светлый, серовато-палевый и т. д.). При описании почвы необходимо указывать и степень однородности окраски.
Например, буровато-сизый, неоднородный, на сизом фоне бурые и
ржавые пятна и примазки. Такое описание помогает полнее охарактеризовать почву и оценить ее в генетическом отношении.
Желательно проверять окраску почвы в образцах, доведенных до
воздушно-сухого состояния, т. е. хорошо высушенных в сухом помещении или на воздухе (но не на солнце). Для достижения единообразия при определении окраски почв можно составить цветовую
шкалу из образцов почв, распространенных в исследуемом районе, и
пользоваться ею как эталоном при описании почвенного разреза.
Задание 4. Определите влажность почвы.
Влажность не является устойчивым признаком какой-либо почвы
или почвенного горизонта. Она зависит от многих факторов: метеорологических условий, уровня грунтовых вод, механического состава
почвы, характера растительности и т. д. Например, при одинаковом
содержании влаги в почве песчаные (легкие) горизонты будут казаться влажнее глинистых (тяжелых).
Степень влажности влияет на выраженность других морфологических признаков почвы, что необходимо учитывать при описании
почвенного разреза. Например, влажная почва имеет более темный
цвет, чем сухая. Кроме того, степень влажности оказывает влияние
на сложение, структуру почвы и т. д.
При полевых исследованиях следует различать пять степеней влажности почв: 1) сухая почва пылит, присутствие влаги в ней на ощупь не
ощущается, не холодит руку; влажность почвы близка к гигроскопической (влажность в воздушно-сухом состоянии); 2) влажноватая почва
холодит руку, не пылит, при подсыхании немного светлеет; 3) влажная
почва — на ощупь явно ощущается влага; почва увлажняет фильтровальную бумагу, при подсыхании значительно светлеет и сохраняет
форму, приданную почве при сжатии рукой; 4) сырая почва при сжимании в руке превращается в тестообразную массу, а вода смачивает
руку, но не сочится между пальцами; 5) мокрая почва — при сжимании в руке из почвы выделяется вода, которая сочится между пальцами;
почвенная масса обнаруживает текучесть.
182
Задание 5. Определите структуру почвы.
Структура почвы является важным и характерным признаком,
имеющим большое значение при определении генетической и агропроизводственной характеристики почв. Форма структурных отдельностей зависит от свойств самой почвы.
Каждому типу почв и каждому генетическому горизонту свойственны определенные типы почвенных структур (рис. 3, табл. 1). Для гумусовых горизонтов, например, характерна зернистая, комковато-зернистая,
порошисто-комковатая структура; для элювиальных горизонтов —
плитчатая, листоватая, чешуйчатая, пластинчатая; для иллювиальных —
столбчатая, призматическая, ореховатая, глыбистая и т. д.
В поле, у разреза, определяют структуру почв следующим образом. На передней стенке из исследуемого горизонта ножом вырезается небольшой образец грунта и подбрасывается несколько раз на
ладони (или лопате) до тех пор, пока он не распадется на структурные отдельности. Рассматривая эти структурные элементы, определяют степень их однородности, размер, форму, характер поверхности. Данные наблюдений заносят в бланк.
Если структура неоднородна, то для ее характеристики пользуются двойными названиями (комковато-зернистая, ореховато-призматическая и т. д.), последним словом указывая преобладающий вид
структуры. При изменении характера распределения структурных
элементов внутри горизонта обязательно отмечается это различие.
Большое значение для агрономической характеристики почвы
имеет водопрочность ее структуры, т. е. образование прочных, неразмываемых в воде отдельностей. Такая структура образуется в результате скрепления механических элементов органоминеральными
коллоидами, скоагулированными необратимо. Почвы, обладающие
водопрочной структурой, имеют благоприятный для развития растений водно-воздушный режим, хорошие механические свойства и т. д.
Почвы, не имеющие водопрочной структуры, быстро заплывают, становятся непроницаемыми для воды и воздуха, а при высыхании растрескиваются на крупные глыбы. Водопрочность структуры (в почвах, насыщенных водой) должна отражаться в бланке.
Задание 6. Определите сложение почвы.
Под сложением почвы понимают внешнее выражение степени и
характера ее плотности и порозности. При внимательном рассмотрении почвенных горизонтов можно заметить сеть трещин, пор, ячеек,
пустот и т. д., различных по форме и размерам.
183
Рис. 3. Типичные структурные элементы почв (по С. А. Захарову)
I тип: 1) крупнокомковатая, 2) среднекомковатая, 3) мелкокомковатая,
4) пылеватая, 5) крупноореховатая, 6) ореховатая, 7) мелкоореховатая,
8) крупнозернистая, 9) зернистая, 10) порошистая; II тип: 11) столбчатая,
12) столбовидная, 13) крупнопризматическая, 14) призматическая,
15) мелкопризматическая, 16) тонкопризматическая; III тип: 17) сланцевая,
18) пластинчатая, 19) листоватая, 20) грубочешуйчатая,
21) мелкочешуйчатая
184
Таблица 1
Классификация структурных отдельностей (по С. А. Захарову)
Типы
Роды
Виды
А. Грани и ребра выражены плохо, агрегаты Крупноглыбистая
большей частью сложны
и плохо оформлены:
Мелкоглыбистая
1) глыбистая
I. Кубовидный
(равномерное
развитие структуры по трем
взаимно перпендикулярным
осям)
Крупнокомковатая
2) комковатая
Комковатая
3) пылеватая
III. Плитовид- 9) плитчатая
ный (развитие
структуры по
горизонтальным
осям)
10) чешуйчатая
5-3 см
3-1 см
Пылеватая
<0,5 мм
Зернистая (крупитчатая)
Мелкозернистая (порошистая)
8) призматическая
10-5 см
1-0,5 см
Крупнозернистая
А. Грани и ребра плохо
выражены, агрегаты
сложны и мало оформлены:
II. Призмовид- 6) столбовидная
ный (развитие
структуры глав- Б. Грани и ребра хорошо
ным образом по выражены:
вертикальной 7) столбчатая
оси)
>10 см
Мелкокомковатая
Б. Грани и ребра хорошо Крупноореховатая
выражены, агрегаты ясно
Ореховатая
оформлены:
Мелкоореховатая
4) ореховатая
5) зернистая
Размеры
>10 мм
10-7 мм
7-5 мм
5-3 мм
3-1 мм
1-0,5 мм
Крупностолбовидная
>5 см
Столбовидная
5-3 см
Мелкостолбовидная
<3 см
Крупностолбчатая
>5 см
Столбчатая
5-3 см
Мелкостолбчатая
<3 см
Крупнопризматическая
>5 см
Призматическая
5-3 см
Мелкопризматическая
3-1 см
Карандашная
<1 см
Сланцеватая
>5 мм
Плитчатая
5-3 мм
Пластинчатая
3-1 мм
Листоватая
<1 мм
Скорлуповатая
>3 мм
Грубочешуйчатая
3-1 мм
Мелкочешуйчатая
<1 мм
185
Задание 7. Определите новообразования и включения почвы.
Под новообразованиями в почвах подразумеваются локальные
обособления веществ, ясно отличающиеся по своей морфологии и
вещественному составу от вмещающей их почвенной массы. Почвенные новообразования — это прямой результат почвообразовательных процессов, которые часто служат важными диагностическими
признаками для классификации почв.
С. А. Захаров предложил различать новообразования химического и биологического происхождения (табл. 2).
Изучение почвенных новообразований имеет большое значение
как для понимания генезиса отдельных горизонтов почвы, так и для
суждения о генезисе почвы и ее плодородии в целом. Детальное исследование новообразований дает возможность выявить ряд важных
явлений, происходящих в почве.
Под включениями понимают предметы, механически включенные
в массу почвы и не связанные с ней генетически. В число включений
входят обломки горных пород, не связанных с материнской породой,
раковины наземных и морских моллюсков, кости современных и вымерших животных, остатки золы, углей, древесины, остатки материальной культуры человека (обломки кирпича, посуды и археологические находки). Включения различного характера часто помогают
судить о происхождении почвообразующей породы и возрасте почв.
Задание 8. Определите механический состав почвы (табл. 3).
В результате процессов выветривания плотные горные породы
превращаются в рыхлую массу, состоящую из частиц различного размера, которые называются механическими элементами. Механические
элементы, близкие по размерам, объединяются во фракции. Совокупность механических фракций представляет механический состав почвы. Группировка механических элементов по размерам называется
классификацией механических элементов. В нашей стране у почвоведов широко применяется классификация Н. А. Качинского.
По преобладанию частиц той или иной крупности почвы относят к
песчаным, суглинистым, глинистым разновидностям и т. д. В почвоведении принята классификация почв по механическому составу, разработанная Н. А. Качинским, по которой все почвы подразделяются на
категории в зависимости от содержания в них физической глины, т. е.
частиц размером менее 0,01 мм (табл. 2). Так, глинистыми почвами
в зоне подзолистого типа почвообразования называются такие почвы,
в которых содержится более 50% физической глины. В суглинистых
почвах физической глины будет содержаться от 20 до 50% и т. д.
186
187
Светлые и белесоватые налеты и
выцветы легкорастворимых солей
Налеты и выцветы
Перегнойные
вещества
Полуторные окислы,
соединения марганца
и фосфорной кислоты — Fe2O3, Аl2O3,
Мn3O4, FePO4, АlРO4
Соединения закиси
железа — FeCO3,
Fe3(PO4)2 × 8H2O
Кремнекислота —
SiO2
Углекислая
известь — СаСО3
Темные налеты на
поверхности структурных элементов
Кремнеземистая
седая присыпка
Охристые налеты
и выцветы
Налеты (сединки)
и выцветы (плесень)
карбонатные, а также дендриты, вскипающие от кислоты
Светлые налеты и
Гипс — CaSO4 × 2H20 выцветы гипса (гипсовое полотенце)
Легкорастворимые
соли: соленые —
NaCl, CaCl2, MgCl2,
горькие — Na2SO4
Химический состав
Форма
Примазки, потеки
Прожилки, трубочки
Конкреции
и корочки
и т. д.
или стяжения
Светлые примазки Белые прожилки легБелые крапинки
легкорастворимых
корастворимых солей
легкорастворимых
солей, тонкие короч- и псевдомицелий глаусолей
ки глауберовой соли
беровой соли
Земляные сердца
Белые прожилки криБелые примазки
и ласточкины
сталлического гипса и
и корочки гипса
хвосты, двойники
псевдомицелий гипса
гипса, слюзьба
Карбонатный псевдоКарбонатные светмицелий, трубочки и
Белоглазка, жулые примазки, пятпрожилки кристалли- равчики, дутики,
на, корочки
ческой или мучнистой погремки, желваки
и бородки извести
извести
Ржавые, охристые
Ржавая лжегрибница,
пятна, примазки,
Темно-бурые
бурые трубочки, бурые
рудяковые зерна,
потеки, языки и рази желто-красные пробобовинки, глазки
воды, бурые точечжилки
ные пятна Мn
Белые, синеющие
Голубоватые пятна,
Сизоватые прожилки
и буреющие на
языки и разводы
воздухе скопления
Белые и белесые
Белесоватые прожилки
пятна и языки
Бурые глянцевитые
Буро-черная инкрупятна; темно-бурые стация на поверхности Частично рудякопотеки, языки
структурных отдельвые зерна
и тонкие прожилки
ностей
Перегнойные
прослои ортзанда
и слои ортштейна
корочки
Железняк, жерства, ортштейны и
прослои бобовой
руды. Псевдофибры и ортзанды
Прослои луговой
извести и хардпен
Гажи
Прослойки
Классификация новообразований химического происхождения (по С. А. Захарову)
Таблица 2
Механический состав является очень важным свойством почвы,
по которому изучаемая почва относится к той или иной разновидности. Определение механического состава почвы по горизонтам
играет большую роль при изучении генезиса (происхождения) почвы,
так как механический состав зависит не только от состава материнской породы, но и от процессов почвообразования, происходящих в
почве.
Распределение илистой фракции по профилю почвы является хорошим показателем наличия процессов образования вторичных глинистых минералов (т. е. оглинения почвы). В горизонтах оглинения
увеличивается содержание илистых частиц по сравнению с их содержанием в почвообразующей породе, что дает основание для выделения метаморфических горизонтов в почвенном профиле. Характер распределения илистой фракции в почве указывает в некоторой
степени на интенсивность и качественную направленность процессов почвообразования.
Существует влажный и сухой способ приблизительного определения механического состава почвы в поле (табл. 3).
Окончательное уточнение механического состава почвы производится в камеральный период путем специального лабораторного анализа, и на основании его дается название почвы.
Общее название почвы по механическому составу дается по
данным механического анализа верхнего горизонта (0-25 см). Например, дерново-среднеподзолистая, суглинистая или чернозем
южный, глинистый и т. д. Если наблюдается резкое различие механического состава верхнего и нижнего горизонтов, то это обстоятельство должно отразиться и в названии почвы. Например, дерноволуговая, тяжелосуглинистая почва на песчаных отложениях или
дерново-сильноподзолистая суглинистая почва на супесчаных наносах и т. д.
Дальнейшее подразделение почв по механическому составу производится на основании соотношений фракций песка (>0,05 мм), пыли
(0,05-0, 001 мм), ила (<0,001 мм), причем название преобладающей
фракции ставится в конце. Например, чернозем легкоглинистый,
пылевато-иловатый означает, что физической глины (частиц <0,01 мм)
в верхнем горизонте почвы содержится от 60 до 75%, а в ней по содержанию на первом месте стоит ил, а на втором — пыль.
188
Таблица 3
Способы определения механического состава почвы в поле
Влажный (мокрый)
способ
Вид образца
Во влажном
состоянии шнур
не образуется
Песок
Намечаются
зачатки шнура
Супесь
Раскатывается
в шнур, который
дробится при раскатывании
Шнур разламывается при сгибании
в кольцо
Сухой способ
При растирании состоит только из песчаных
зерен с небольшой примесью пылеватых
и глинистых частиц.
Почва бесструктурна,
не обладает связностью
Легко растирается
между пальцами.
В растертом состоянии
явно преобладают песчаные частицы, заметные даже на глаз
Легкий суглинок
Средний суглинок
При растирании дает
тонкий порошок, в котором прощупывается
некоторое количество
песчаных частиц
Раскатывается
в кольцо с трещинами
Тяжелый суглинок
Сильно мажется,
хорошо скатывается в длинный
шнур, из которого
легко можно сделать кольцо
Глина
189
С большим трудом растирается между пальцами, но в растертом
состоянии ощущается
однородный тонкий порошок
Контрольные вопросы
1. История становления почвоведения как науки. Основные направления и разделы современного почвоведения. Определение почвы.
2. Факторы почвообразования по В. В. Докучаеву. Взаимосвязь
факторов почвообразования.
3. Значение климата, рельефа и живых организмов в генезисе почв
и формировании их плодородия.
4. Почвообразующие породы и время как факторы почвообразования.
5. Хозяйственная деятельность человека как фактор почвообразования.
6. Строение почвенного профиля. Виды почвенных разрезов. Генетические горизонты почвы.
7. Окраска, структура, сложение, новообразования и включения
как морфологические признаки почвы.
8. Гранулометрический состав почвы. Принципы построения классификации почв по гранулометрическому составу.
9. Минералогический состав почвы. Первичные, вторичные минералы. Роль минералов в почвообразовании и плодородии почвы.
10. Органическое вещество почвы. Схема образования гумуса. Коэффициент гумификации. Показатели гумусового состояния почвы.
11. Химические свойства почв. Химические элементы в почвах. Валовой состав почв. Почвенно-поглощающий комплекс. Кислотность и щелочность почв. Гумус, карбонаты и воднорастворимые
соли. Классификация почв по ЕКО ППК.
12. Физические свойства почв. Плотность твердой фазы почвы. Плотность и пористость почвы. Объемная масса почвы. Порозность
(скважность) почвы.
13. Формы и свойства почвенной влаги. Водный режим почв. Гидротермический коэффициент. Типы водного режима почв.
14. Воздушный режим почв. Показатели воздушного режима: воздухоемкость, воздухопроницаемость. Значение почвенного воздуха в жизни почвы и продуктивности растений.
15. Тепловой режим почв. Тепловые свойства почвы: теплоемкость и
теплопроводность, альбедо. Типы теплового режима почв. Тепловой и радиационный баланс почвы.
190
16. Плодородие почвы. Основные виды плодородия. Факторы, лимитирующие почвенное плодородие и мелиоративные приемы по
снижению их негативного эффекта.
17. Экологическая роль почв. Влияние почв на атмосферу, гидросферу и литосферу Земли.
18. Деградация и охрана почвенного покрова. Процессы деградации
почв: водная эрозия, дефляция, промышленная эрозия, загрязнение почв агрохимикатами, пестицидами и тяжелыми металлами,
дегумификация и вторичное засоление почв. Задачи охраны почв.
19. Основные принципы бонитировки почв и экономическая оценка
земель. Методика бонитировки почв.
20.Классификация и систематика почв. Номенклатура, таксономия
и диагностика почв. Принципы построения классификации почв.
21. Факторы дифференциации почвенного покрова. Биологический и
климатический факторы.
22.Факторы дифференциации почвенного покрова. Топогенный, литогенный и историко-хронологический факторы.
23. Картографирование почв. Классификация почвенных карт по масштабу. Тематические (почвенно-экологические карты). Основные
принципы и методика составления почвенных и тематических карт.
24.Почвенные ресурсы России и мира. Землепользование в холодном и умеренном поясах, в субтропиках и тропиках.
25.Осушение и орошение почв. Возможные неблагоприятные последствия этих приемов.
26.Понятие ландшафта. Типы ландшафтов. Морфологическая структура ландшафтов.
27.Почвы арктической и субарктической зоны. Условия почвообразования.
28.Почвы тундровой зоны. Условия почвообразования в тундровой
зоне. Факторы оглеения почв.
29.Условия почвообразования, классификация и характеристика тундровых почв.
30.Криогенные почвы. Типология криогенных почв. Альфегумусовые почвы и глееземы. Солифлюкция, криогенез, бугор пучения.
31. Почвы северо-таежной подзоны: подзолы и подзолистые почвы.
Современное представление о генезисе подзолистых почв.
32.Почвы северо-таежной подзоны: подзолы и подзолистые почвы.
Строение почвенного профиля подзолистых почв, их основные
свойства.
191
33.Почвы северной тайги: полуболотные и болотные почвы, глееподзолистые почвы. Современное представление о генезисе болотных почв.
34.Почвы среднетаежной подзоны: подзолистые и болотноподзолистые почвы. Современное представление о генезисе подзолистых почв.
35.Дерново-подзолистые почвы южно-таежной подзоны и буроземы
широколиственных лесов. Процессы образования подзолистых и
дерново-подзолистых почв.
36.Почвы лесостепной зоны: серые и светло-серые лесные почвы,
дерново-подзолистые почвы. Подтипы, роды и виды серых лесных почв, показатели их диагностики.
37.Серые, темно-серые и светло-серые лесные почвы. Особенности
формирования профиля серых лесных почв.
38. Черноземные почвы. Основные черты формирования черноземов.
Виды черноземов в зависимости от мощности гумусового горизонта.
39.Черноземные почвы. Условия формирования черноземных почв в
лесостепной зоне. Характеристика обыкновенных и южных черноземов.
40.Черноземные почвы. Условия формирования. Основные отличия
черноземов лесостепной и степной зон.
41. Условия формирования и особенности строения профиля черноземных почв. Использование в сельском хозяйстве.
42.Засоленные почвы лесостепной зоны. Причины засоления. Типы
засоления. Характеристика засоленных почв.
43.Темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые почвы сухих степей. Строение морфологического профиля. Условия почвообразования. Использование в сельском хозяйстве.
44.Почвы пустынь и полупустынь: бурые полупустынные, серобурые пустынные и песчаные пустынные почвы. Аридные почвы:
такыры и такыровидные почвы.
45.Сероземы субтропических пустынных степей и эфемеровых пустынь. Распространение. Условия формирования.
46.Красноземы и желтоземы субтропических гумидных областей.
Распространение. Условия формирования.
47.Синлитогенные почвы: андосоли, аллювиальные, ирригационные
и акваземы. Условия формирования. Основные диагностические
свойства.
48.Методы изучения почв в полевых условиях.
192
глоссарий
Агрегат почвенный — естественная сложная почвенная отдельность, образовавшаяся из микроагрегатов или элементарных
почвенных частиц в резуль­тате их слипания и склеивания под влиянием физиче­ских, химических, физико-химических и биологических
процессов.
Агрегация — процесс образования агрегатов под влиянием как
различных естественных почвенных процессов (физических, химических и биологических), так и ме­ханической и химической обработки
почвы.
Адгезия (прилипание) — образование на поверхности твердого или жидкого тела тонкого слоя со­прикасающихся с ней газа или
жидкости, вызываемая силами молекулярного притяжения.
Адсорбция — концентрирование вещества на поверхности раздела двух фаз, происходящее под влиянием молеку­лярных сил поверхности адсорбента.
Аккумуляция — накопление в почве органических, органоминеральных и минеральных веществ в результате жизнедеятельности низших и высших растений, почвенной микрофлоры и фауны.
Аллювиальные почвы (пойменные) — группа почв, развивающихся в поймах, при периодическом за­топлении паводковыми
водами и отложении на поверх­ности аллювия. Разнообразны по
морфологиче­скому строению, механическому и химическому составу и водно-воздушному режиму.
Баланс водный почвы — совокупность всех видов поступления влаги в почву и ее расхода в количествен­ном выражении за
определенный промежуток времени и для определенного слоя почвы. Выражается обычно в мм водного слоя или м3/га.
Буферность почвы — способность жидкой и твердой фаз почвы противостоять изменению реакции среды (рН) при прибавлении
сильной кислоты или щелочи.
193
Вид почв — таксономическая единица классификации почв в
пределах рода, отличающаяся по степени развития почвообразо­
вательных процессов (степень оподзоленности, количество гумуса и
мощность гумусового горизонта, сте­пень засоленности и т. д.).
Включения в почве — инородные по отношению к почве тела,
находящиеся в почвенной толще, например кам­ни, раковины, остатки материальной культуры чело­века.
Влага адсорбированная — один из видов влаги связанной.
Влага гигроскопическая — влага, поглощенная твердой фа­зой
почвы из воздуха с относительной влажностью не вы­ше 98%.
Влага гравитационная — влага свободная, передвигаю­щаяся
или способная к передвижению в почве или грунте под влиянием
силы тяжести.
Влага капиллярная — свободная почвенная влага, удер­
живаемая в почве или передвигающаяся в ней под влия­нием капиллярных (менисковых) сил.
Влага кристаллизационная — вода, входящая в состав кристаллических веществ в виде самостоятельных молекул.
Влага подвешенная — влага свободная и связанная, длительно
удерживающаяся в почве сорбционными и менисковыми силами в
практически неподвижном состоянии и не имеющая гидравлической
связи с горизонтом водоносным.
Влага продуктивная — часть почвенной влаги, при по­глощении
которой растения не только поддерживают свою жизнедеятельность,
но и синтезируют органи­ческое вещество.
Влага свободная — часть почвенной влаги, которая не находится под влиянием сорбционных сил.
Влага связанная (сорбированная, пленочная, ориенти­
рованная) — часть почвенной влаги, которая нахо­дится под влиянием сорбционных сил.
Влагоемкость почвы — величина, количественно харак­
теризующая водоудерживающую способность почвы. В зависимости
от условий удержания влаги различают: полевую, общую, капиллярную, наименьшую, пол­ную, предельную, максимальную молекуляр­
ную, адсорбционную максимальную. Из них ос­новными являются
наименьшая, капиллярная и полная.
Влагоемкость почвы капиллярная (относительная) — равновесное содер­жание влаги в каком-либо почвенном слое при условии его расположения в пределах капиллярной каймы.
194
Влагоемкость почвы максимальная молекулярная — наибольшее содержание в почве вла­ги, удерживаемой силами притяжения на поверхности твердых частиц почвы.
Влагоемкость почвы наименьшая (полевая, предель­ная
полевая) — наибольшее воз­можное содержание подвешенной влаги в данном слое почвы в ее естественном сложении, при отсутствии
слои­стости и подпирающего действия грунтовых вод после стекания
всей гравитационной влаги.
Влагоемкость почвы общая — ко­личество влаги, которое может длительно удержи­ваться почвой при подаче воды сверху, когда
грунтовая вода стоит глубоко, и при подаче воды снизу, когда уровень грунтовых вод высок.
Влагоемкость почвы предельная полевая — наибольшее количество влаги, которое почва в природном залегании может удержать в неподвижном или практически неподвижном состоянии после
обильного естественного или искусственного увлажнения и стекания
влаги.
Влагоемкость почвы полная (водовместимость) — содержание влаги в почве при условии полного заполнения всех пор водой.
Влажность почвы — безразмерная величина, характери­зующая
содержание в почве влаги. Выражается: в % от веса сухой почвы
(весовая влажность, или просто влажность почвы); в % от объема
почвы (объемная влажность); в % от содержания влаги, соответствующего тому или иному виду влагоемкости, чаще всего полной
или наименьшей (относительная влажность).
Водопроницаемость почвы (водопропускная способность) — свойство почвы, как пористого тела, пропускать через
себя воду. Количественно выражается мощностью слоя воды, поступающей в почву через ее поверхность в единицу времени.
Водопрочность агрегатов — способность агрегатов почвы про­
тивостоять разрушающему действию воды.
Воды грунтовые — влага свободная, образующая в грунте водоносный горизонт, обнаруживаемый по появлению зеркала свободной
воды в скважине (ко­лодце, шурфе), проникающей в этот горизонт.
Воздухоемкость почвы — объем почвенных пор, содер­жащих
воздух, при влажности почвы, соответствующей влагоемкости почвы
наименьшей. Выражается в % от объема почвы.
Воздухообмен — обмен воздухом между почвой и атмосферой
в результате изменений температуры и влажности почвы, изменений
195
атмосферного давления, перемещений воды, а также под воздействием ветра и путем диффузии.
Воздухосодержание почвы — объем почвенных пор, содержащих воздух при данной влажности почвы, выража­ется в % от общего объема почвы.
Возраст почвы — длительность существования почвы во времени. Для современных почв — время, прошедшее с на­чала формирования данной почвы до настоящего момента (абсолютный).
Впитывание — начальная стадия инфильтрации, поступление
влаги в почву с поверхности под влиянием градиентов сорбционных
и капиллярных сил и напора гидравлического.
Вскипание почвы — выделение пузырьков углекислоты при
действии на почву (содержащую карбонаты кальция и магния) разбавленной минеральной кислотой (обычно применяется 5-10%-я соляная кислота).
Вспашка мелиоративная — обработка почвы специальными
плугами (плантажным, трехъярусным, безотвальным и др.) для
улучшения ее свойств.
Выветривание — совокупность изменений, которые претерпевают горные породы и образующие их минералы в термодинамических условиях земной поверхности. Различаются физическое — измельчение горной по­роды без изменения ее минералогического и
химиче­ского состава под влиянием колебаний температуры и влажности, химическое и биологическое.
Вынос солей — перемещение солей вместе с поливными или
промывными водами, а также с водами атмосфер­ных осадков из
верхних горизонтов в нижележащие горизонты и грунтовые воды, а
также к искусственным или естественным дренам.
Вытяжка почвенная — фильтрат какого-либо растворителя заданной кон­центрации и заданного состава, действовавшего на почву
определенное время и при определенном отношении почва:раствор с
целью извлечения из нее растворимых в данном растворителе веществ.
Выщелачивание почвы — вымывание из почвы различных
растворимых веществ в процессе выветривания и поч­вообразования
нисходящим или боковым током поч­венного раствора.
196
Генезис почв — происхождение, образование и развитие почв
и всех присущих им особенностей (строение, состав, свойства и современные режимы).
Гигроскопичность почвы — способность почвы, в силу присущей ей поверхностной энергии, сорбировать на по­верхности своих
частиц пары воды, содержащиеся в воздухе.
Гигроскопичность почвы максимальная — наибольшее количество парообразной влаги, которое почва может по­глотить из воздуха, почти (на 98%) насыщенного вла­гой. Выражается в % от веса
сухой почвы.
Глеевые почвы — почвы разных типов, в профиле которых
вследствие устойчивого переувлажнения формируются горизонты
глеевые.
Глей — горизонт, измененный биохимическим восстановлением
в условиях переувлажнения, наличия органического вещества и соответствующей микрофлоры. В окраске преобладает зеленоватый,
голубоватый или сизый цвет.
Глина — порода, содержащая от 40 до 100% глины физической.
Подразделяется на глину легкую (от 40-60 до 50-75%), среднюю (от
50-75 до 85%) и тяжелую (более 65-85%) (по Н. А. Качинскому).
Глина физическая — совокупность частиц почвенных элементарных с диаметром менее 0,01 мм.
Глубина вскипания — расстояние от поверхности почвы до
уровня, на котором начинается вскипание почвы.
Горизонт водоносный — слой почвы или грунта, содержащий
свободную гравитационную влагу, способную выте­кать из искусственного и естественного разреза этого слоя. Горизонт водоупорный
(водоупор) — слой грунта или почвы, обладающий очень низкой
водопрони­цаемостью («относительный водоупор») или полностью водонепроницаемый («абсолютный водоупор»).
Горизонт глееватый — горизонт с отдельными сизоватыми и
буровато-охристыми пятнами, обильными железисто-марганцовистыми новообразованиями. Связан с проявлением слабого оглеения.
Формируется в условиях периодического (сезонного) переувлажнения.
Горизонт глеевый — горизонт почвы голубовато-сизой или зеленоватой окраски, вызываемой присутствием сое­динений двухвалентного железа. Формируется при сильно развитом глеевом процессе в условиях застой­ного переувлажнения.
197
Горизонт гумусовый — горизонт накопления гумусовых веществ в верхней части минерального почвенного профиля.
Горизонт дерновый — горизонт, обычно сероватого оттенка,
об­разующийся в результате накопления гумуса in situ за счет разложения корневых остатков. Чаще встре­чается под травянистой растительностью.
Горизонт иллювиальный — горизонт, в котором происходит
накопление веществ, вынесенных из вышележащих (элювиальных)
горизонтов.
Горизонт остаточно-карбонатный — горизонт, содержащий
карбонаты, сохранившиеся от почвообразующей породы или от предыдущих стадий почвообразования.
Горизонт перегнойный — горизонт органогенный, состоящий
из сильно разложившихся растительных остатков, потерявших форму и превратившихся в однородную темно-коричневую и черносерую массу.
Горизонт элювиальный — горизонт вымывания, осветленный,
обедненный илом, полуторными окислами и основаниями (подзолистый, осолоделый, иллимиризованный го­ризонты).
Горизонты почвы генетические — относительно однород­ные
слои почвы, обособившиеся в процессе почвообразова­ния, расположенные более или менее параллельно по­верхности. Отличаются один
от другого и от мате­ринской породы по окраске, структуре, сложению,
составу, характеру новообразований и другим признакам. Возникают
в результате привноса, миграции, выноса и превращения веществ в
почве. Сово­купность горизонтов образует почвенный профиль.
Граница вскипания — поверхность (на стенке почвенного разреза — линия) раздела вскипающей и невскипающей части почвенного профиля.
Границы почвенных горизонтов — поверхности (на стенке
почвенного разреза — линии) раздела двух смеж­ных горизонтов почвенного профиля.
Грунт — слой горной породы, лежащей непосредственно под
почвенной толщей. Может быть того же геоло­гического происхождения, что и породы материнские, или иного. Между грунтом и почвой
происходит обмен газами, растворами и тепловой энергией.
Гумификация — процесс превращения растительных и животных остатков в специфические гумусовые вещества: гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумины.
198
Гумус — совокупность специфических и неспецифических органических веществ почвы (за исключением живых ор­ганизмов и их
остатков, не утративших тканевое строе­ние).
Деградация — процессы, ухудшаю­щие плодородие почвы. В более узком смысле — процессы разрушения структуры, потери гумуса и обменных оснований, а иногда и вымывания ила в черноземах.
Денудация — перемещение рыхлых минеральных масс (водой,
ветром, льдом, под действием силы тяжести) с более высоких уровней на более низкие.
Дернина — верхний слой почвы, густо пронизанный переплетенными живыми и отмершими корнями, побегами и корневищами
растений; отличается значительной связностью.
Дефляция — см. эрозия почв.
Дренаж — способ осушения, вентиляции или орошения и удаления солей посредством системы подземных или открытых дрен,
свободных или заполняемых водопро­ницаемым материалом.
Дренированность территории — естественная расчленен­
ность массива (бассейна) гидрографической сетью, оврагами, балками и т. п., создающая отток гравита­ционных вод.
Дрены — открытые или закрытые водостоки, сооружае­мые для
понижения уровня и отвода грунтовых вод с орошаемого или осушаемого массива. Различают мелкие (глубина около 1 м) и глубокие
(глубина более 2 м).
Заболачивание — процесс повышения влажности почвы, сопровождаемый соответствующим изменением микро­флоры, растительности, окислительно-восстановитель­ного режима, накоплением
закисных, а иногда и органических веществ.
Заиливание почвы (кольматация) — вмывание в поры и трещины почвы мелких частиц и их накопление там, понижающее водопроницаемость почвы.
Залежь — нераспахиваемый и незасеваемый в течение более
чем одного года участок земли, использовавший­ся ранее для выращивания с.-х. культур.
Запас влаги в почве — абсолютное количество влаги, содержащееся в определенном слое почвы, выражается в мм водного слоя
или в м3/га.
199
Засоление почвы — процесс накопления растворимых со­лей в
почве, приводящий к образованию солончаковатых и солончаковых
почв.
Зола — минеральный остаток после окисления (осто­рожного сжигания) органических материалов (растения, лесные подстилки, степной
войлок, гумусовые вещества, торф, животные организмы и т. п.).
Зона почвенная — ареал, занимаемый зональным почвенным
типом (зональными почвами), и сопутствующими ему интразональными почвами.
Ил — совокупность частиц почвенных элементарных с диаметром менее 0,001 мм.
Иллимеризация — см. лессиваж.
Индекс почвенный — условный буквенный, буквенно-ци­
фровой или цифровой знак, употребляемый в почвенной картографии для сокращенного обозначения почв в легенде и на карте.
Инфильтрация — процесс поступления воды (дождевой, талой,
оросительной и т. д.) с поверхности в толщу почвы или грунта. Слагается из двух этапов: впитывания и фильтрации.
Инфлюкция — просачивание поверхностной влаги в почву,
происходящее преимущественно по трещинам и круп­ным порам, в
отличие от инфильтрации, при которой просачивание идет сплошным фронтом.
Кайма капиллярная — слой почвы или грунта, расположен­
ный непосредственно над водоносным горизонтом, содержащий влагу капиллярную подпертую, гид­равлически связанную с влагой водоносного горизонта.
Карбонатные почвы — почвы, в верхнем (гумусовом) гори­
зонте которых (в большинстве случаев в самой поверх­ности) имеются карбонаты кальция и магния.
Карты почвенные — специальные географические карты различного масштаба, на которых показано распределе­ние почв на земной поверхности.
Категории и состояния почвенной влаги (формы почвенной влаги) — части поч­венной влаги с одинаковыми внутренними
физическими (термодинамическими) свойствами (теплоемкостью,
плотностью, удельным объемом, подвижностью молекул и т. д.),
200
обусловленными характером взаимного распо­ложения и взаимодействия молекул воды между собой и с другими составными частями
почвы.
Кислотность почв — способность почв нейтрализовать растворы со щелочной реакцией и подкислять воду и растворы нейтральных солей. Различают активную (актуальную) и потенциальную
(обмен­ную и гидролитическую).
Класс почв — таксономическая единица классификации почв,
выше типа.
Климат почвы — многолетний режим температуры, влажности
и воздухосодержания почвы, имеющий цикличный ход (суточный,
годовой, многолетний и вековой) и зависящий от свойств почвы, общего климата местности, растительности, подстилающей породы и
производственной деятельности человека.
Когезия — слипание почвенных частиц за счет их непосред­
ственного взаимодействия или при помощи промежуточных веществ
(клеев, цементов и т. д.).
Коллоиды почвы — совокупности почвенных частиц с раз­
мером <0,2 мкм (у некоторых авторов <0,1 мкм), представленные в
почве гелями и золями. Различают по составу три группы: минеральные, органические и органо-минеральные.
Комплексы почвенные — 1. Чередование почв по микрорельефу.
2. Почвенные комбинации с регулярным чередованием мелких пятен (от 1 м до десятков м) контрастно раз­личающихся почв, взаимно
генетически обусловленных.
Контур почвенный — выделенный на почвенной карте аре­ал
почвенного покрова, включающий одну или несколько закономерно
чередующихся почв.
Кора выветривания — верхние слои литосферы, преобра­
зованные in situ под воздействием физического, хими­ческого и биологического выветривания.
Криогенные процессы — совокупность физических и фи­зикохимических процессов, возникающих в почвах в ре­зультате охлаждения их до отрицательных температур, замерзания и оттаивания.
Легенда (условные обозначения, экс­пликация) — пояснение к почвенной карте, со­держащие перечень объектов и соответствующих им условных знаков, изображенных на карте.
201
Лессиваж (иллимеризация, обезыливание) — процесс перемещения в профиле почвы илистой фракции без ее хими­ческого разрушения.
Лесс — рыхлая, пылеватая суглинистая карбонатная по­рода палевого или серо-желтого цвета. В гранулометри­ческом составе преобладает фракция крупной пыли (0,05-0,01 мм). Характеризуется
большой порис­тостью, хорошей водопроницаемостью, прочной микро­
структурой, значительной просадочностью. Часто об­разует вертикальные трещины.
Лессовидные суглинки — породы, близкие к лессам; отли­
чаются от них меньшим содержанием крупнопылеватой фракции и
большими колебаниями содержания других фракций, меньшей пористостью и просадочностью; ок­раска от желтовато-бурой до
красновато-бурой. Обычно содержит карбонаты.
Лизиметр — прибор или стационарное сооружение для учета и
сбора влаги (почвенного раствора), профиль­тровавшейся через почву.
Луговой процесс — процесс накопления гумуса в почвах лесостепной, степной и пустынно-степной зон под влиянием дополнительного увлажнения за счет поверхностных или грунтовых вод.
Макрорельеф — крупные формы рельефа, определяющие общий облик большого участка земной поверхности: горные хребты,
плоскогорья, долины, равнины и пр.
Мелиорация почв — коренное улучшение свойства почв и
условий почвообразования с целью повышения плодо­родия почв.
Осуществляется путем искусственного регулирования водного, воздушного, теплового, солевого, биохимического, физико-химического
и других режи­мов с помощью осушения, орошения, промывок, плани­
ровок, обработок, внесения химических, органических удобрений и
землистых веществ.
Мерзлота многолетняя («вечная») — наличие в грунте сохраняющегося в течение многих лет мерзлого слоя с температурой
ниже 0 °С, обычно содержащего лед.
Мерзлотные почвы — почвы, в нижней части которых (или
непосредственно в породе) на протяжении всего вегетацион­ного периода имеется многолетнемерзлая толща.
Микрорельеф — мелкие элементы рельефа, занимаю­щие незначительные площади (от нескольких дм2 до нескольких сотен м2), с ко202
лебаниями относитель­ных высот в пределах не более 1 м (кочки, холмики роющих животных, мелкие западинки, бугорки, пучения и т. д.).
Минералы — твердые природные или искусственные тела, обладающие сравнительно постоянным химическим со­ставом, границами раздела с другими твердыми, жид­кими и газообразными телами.
Состоят из правиль­но повторяющихся в трехмерном пространстве
групп ионов, атомов или молекул различных элементов.
Монолит почвенный — вертикальный образец почвы, взятый
из стенки почвенного разреза без нарушения ее естествен­ного сложения.
Морфологические признаки почвы — внешние признаки почвы: строение профиля (чередование горизонтов и их мощность),
цвет, сложение, плотность, связность, структура, влажность, гранулометрический состав, наличие включений, новообразований, распределение корней и т. д.
Мощность почвы — общая мощность почвенного профиля от
дневной поверхности до малоизмененной породы. Может колебаться
в значительных пределах, в зависи­мости от условий почвообразования и типа почвы — от нескольких см до 2-3 м и более.
Намытые почвы — почвы, сформировавшиеся в условиях проявления делювиальных процессов, приуроченные чаще всего к подножью склонов, днищам балок и ов­рагов.
Наносы — продукты разрушения почвы и горных пород, уда­
ленные с места своего образования и переотложенные ветром, водой
и ледниками.
Наносы делювиальные — отложения, оставленные вода­ми,
стекающими по склонам, накапливаются в нижних частях склонов и
прилегающих участках речных долин или озерных котловин.
Неполноразвитые почвы — почвы, профиль которых не имеет
полного набора генетических горизонтов, характерных для почв данной зоны. Обычно они встречаются на маломощном элюво-делювии
плотных пород и на молодых аллювиальных наносах.
Новообразования в почве — местные скопления различ­ных
веществ, морфологически и химически отличимые от основной массы почвенных горизонтов, возник­шие в результате почвообразовательных процессов (ортштейны, конкреции, журавчики, «крапинки»
со­лей и др.).
203
Озоление мокрое — окисление органических веществ кипящими концентрированными кислотами: 1) серной кислотой; 2) смесью
серной кислоты с азотной; 3) смесью азотной кислоты с перекисью
водорода, а так­же другими смесями.
Озоление сухое — окисление органических веществ при свободном доступе воздуха и медленном повышении тем­пературы до
400-450 °С.
Окультуривание почв — направленное воздействие человека
на почвы при вовлечении их в сельскохозяйственное производство.
Конечной целью этого воздействия яв­ляется создание свойств, обеспечивающих высокие и устойчивые урожаи сельскохозяйственных
культур.
Основания обменные (основания поглощенные) — катионы, связанные поверхностью частиц почвы и способные к обмену на
катионы почвенного раствора.
Отложения аллювиальные (аллювий) — наносы, образуемые
аллювиальными потоками. Характерными чертами являются их слоистость, часто почти горизонтальная, хорошая сортированность
механи­ческих элементов, а также окатанность зерен.
Очес — слой живых мхов и непосредственно залегающий под
ним слой мохового войлока, отмерших нижних частей мхов, еще не
затронутых процессами оторфовывания.
Охрана почв — система мер, направленная на предотвра­щение
эрозии, разрушения, загрязнения, вторичного засоления почв и т. д.,
а также их непроизводительного использования.
Первичный почвообразовательный процесс — начальная
стадия почвообразовательного процесса, заключаю­щаяся в изменении горных пород под влиянием жиз­недеятельности наиболее простых организмов (микроорганизмов и литофильных лишайников) в
соче­тании с действием влаги и колебаний температуры.
Перегной — см. гумус.
Песок — частицы почвенные элементарные раз­мером 0,05-1,00 мм:
мелкий (0,05-0,25 мм), средний (0,25-0,50 мм) и крупный (0,5-1,0 мм)
(по Н. А. Качинскому); почва, содержащая менее 10% глины физической: песок рыхлый (менее 5%) и связный (5-10%) (по Н. А. Качинскому).
204
Песок физический — частицы почвенные элементарные размером от 0,01 до 1,00 мм.
Пластичность почвы — способность влажной почвы необра­
тимо менять форму без образования трещин непосред­ственно после
приложения нагрузки определенной интенсивности.
Пленки водные — слои связанной воды на поверхности твердых почвенных частиц.
Плодородие почвы — совокупность свойств почвы, обеспе­
чивающая урожай с.-х. культур.
Плотность почвы (вес объемный почвы) — вес 1 см3 сухой
почвы, взятой без нарушения природ­ного ее сложения.
Подтип почв — таксономическая единица классификации почв,
группа почв в пределах типа, качественно отличающаяся по прояв­
лению одного из налагающихся процессов или по вы­раженности
основного процесса почвообразования.
Пойма — часть речной долины, периодически заливаемая водой.
Пористость агрегата — объем пор в отдельном агрегате почвы,
выраженный в % от объема агрегата.
Пористость почвы (порозность, скваж­ность) — суммарный
объем всех пор, выражен­ный в % от общего объема почвы.
Пористость почвы активная (эффективная) — совокупность пор и других пустот, по которым почвенно-грунтовая вода
может свободно передвигаться под влиянием гравитационной силы,
не испытывая замет­ного притяжения и трения со стороны почвенногрун­товых частиц, покрытых пленочной влагой.
Породы материнские (почвообразующие) — горные породы, из которых образуются почвы.
Породы подстилающие — слой породы, залегающий под почвообразующей породой, отличающийся от нее по составу и свойствам
и не охваченный процессом почвообразования.
Породы карбонатные — почвы, содержащие углекислые соли
Са и Mg (мел, известняки, мергели, доломиты, лессы, карбонатные
морены и др.).
Поры (пустоты) — разнообразные по размерам и форме промежутки между первичными почвенными частицами и агрегатами,
занятые воздухом или водой.
Почва — самостоятельное естественно-историческое органоминеральное тело природы, возникшее в результате воздействия жи205
вых и мертвых организмов и природных вод на поверхностные горизонты горных пород в различных условиях климата и рельефа в
гравитационном поле Земли. Ей свойственно закономерное строение
вертикального профиля с особыми морфологией, химическим составом, физическими и биологическими свойствами слагающих его горизонтов, а также осо­бый характер процессов превращения и перемещения веществ и энергии.
Почва воздушно-сухая — почва, высушенная при комнатной
температуре и содержащая влагу гигроскопическую, находящуюся в
равновесии с водяным паром в окру­жающем воздухе.
Почва сухая (абсолютно сухая) — почва, высушенная до постоянного веса при температуре 105°С.
Почвоведение — самостоятельная естественно-историческая наука, предметом изучения которой является почва, ее происхождение,
развитие, строение, состав и свойства, закономерности распространения на по­верхности суши, формирование и развитие плодородия и
способы наиболее рационального его использо­вания и повышения.
Почвы автономные (генетически самостоятельные) — почвы, формирующиеся в автономных условиях почвообразования, т. е.
при поступлении веществ в почву только с атмосферными осадками
и про­дуктами жизнедеятельности живых организмов, обитающих на
данной почве или в ней.
Почвы азональные (анормальные) — почвы с невыраженными чертами зонального почвообразования.
Почвы гидроморфные — группа почв различных типов, формирующихся под влиянием устойчивого избыточного увлажнения,
проявляющегося в строении профиля (оглеение, часто торфонакопление и др.).
Почвы заболоченные и болотные — почвы с избыточной
влаж­ностью большую часть вегетационного периода, вслед­ствие чего
в них наблюдаются восстановительные яв­ления и накапливаются закисные соединения железа, марганца и слабо разложившееся органическое веще­ство в верхних горизонтах (заболоченные) или во всем
профиле (торфяно-болотные).
Почвы зональные — ми­неральные почвы, развитые в автономных условиях и за­нимающие обширные ареалы, более или менее
соответ­ствующие по очертанию биоклиматическим зонам с характерными для последних условиями почвообра­зования.
206
Почвы слаборазвитые (малоразвитые, неполноразвитые,
примитивные) — почвы, находящиеся на ранних стадиях развития
и не имею­щие отчетливо сформированного профиля.
Почвы эродированные — почвы с профилем, измененным
процессами водной и ветровой эрозии. Характеризуются уменьшенной мощностью верхних генетических го­ризонтов или их отсутствием.
Прикопка почвенная — почвенный разрез небольшой глубины, вскрывающий только верхние горизонты почвенного профиля.
Провинция почвенная — часть почвенной подзоны или зоны,
отличающаяся специфическими особенностями почв и условий почвообразования, связанными либо с различиями в увлажнении и континентальности кли­мата.
Профиль почвы — совокупность генетически сопряжен­ных и
закономерно сменяющихся горизонтов почвы, на которые расчленяется материнская горная порода в процессе почвообразования. Различают гомогенный — соответствующий современным условиям почвообразования, и гетерогенный (полигенный) — имеющий горизонты,
унаследованные от предшествовав­ших стадий почвообразования.
Процесс подзолистый — 1. почвенный процесс, заключающийся в разрушении первичных и вторичных минералов под действием
микроорганизмов, органи­ческих кислот, образующихся при разложении органических остатков, и в выносе продуктов разрушения в нижнюю часть профиля или за его пределы. Один из процессов, приводящий к формированию осветленного горизонта элювиального. Он
может протекать в широком диапазоне сочетания факторов почвообразования в условиях промывного или перио­дически промывного водного режима. 2. синоним подзолообразовательного процесса.
Процесс подзолообразовательный — сочетание процесса
подзолистого, оглеения и лессиважа, приводящих к образованию
подзолистых почв.
Процесс почвообразовательный (почвообра­зование) —
процесс образования почвы из мате­ринской горной породы под влиянием действия на нее живых организмов и продуктов их метаболизма и распада.
Процессы почвообразования элементарные — главные
составляю­щие почвообразовательных процессов в их конкретных
проявлениях. В настоящее время выделяют: 1) первичное, или примитивное почвообразование (первичный почвообразовательный про207
цесс), 2) оглинивание, 3) латеритизация, 4) гумусонакопление, 5) торфонакопление, 6) засоле­ние, 7) рассоление, 8) оглеение и оруденение,
9) выщелачивание, лессиваж, 10) оподзоливание.
Пучение почвы — увеличение в объеме почв при изменении
различных факторов: интенсивности нагрузки на уча­стках, сопредельных сданным, влажности, темпера­туры и др.
Пыль — частицы почвенные элементарные размером 0,001-0,05 мм
(по Н. А. Качинскому). Разновидность почвы — таксономическая
единица классификации почв, группа в пределах вида, различающихся по гранулометрическому составу.
Разряд почв — таксономическая единица классификации почв,
группа в пределах разновидности, выделяющаяся по минералогопетрографическим особенностям поч­вообразующих пород.
Раствор почвенный — вода, находящаяся в почве и содержащая в растворенном состоянии органические и мине­ральные вещества и газы.
Реакция почвенного раствора — соотношение концентраций
в почвенном растворе ионов Н+ и ОН–, выра­жаемое величиной рН.
Режим водный почвы — совокупность всех явлений поступления влаги в почву, ее передвижения в почве, изменения ее физического состояния и ее расхода из почвы.
Режим воздушный почвы — совокупность всех явлений поступления воздуха, его передвижения и рас­хода из почвы, обмена газами
между почвой, воздухом, твердой и жидкой фазами почвы, потребления и выделения отдельных газов живым населением почвы.
Режим температурный почвы — изменения температуры в
почвенном профиле во времени.
Род почв — таксономическая единица классификации почв,
группа в пределах подтипа, качественные особенности которой обусловлены местными усло­виями, например, почвообразующей породой (включая химический состав грунтовых вод), предысторией развития и т. д.
Связность почвы — способность почвы оказывать сопротивление разрывающему усилию.
Систематика почв (классификация) — система таксономических единиц различного ранга, создаваемая в целях классифика208
ции почв; отнесение почв к различным систе­матическим единицам и
установ­ление соподчиненности этих единиц. В числе систематических единиц наиболее широко используются класс, тип, подтип, род,
вид, разновидность.
Скелетные почвы — почвы, состоящие преимущественно из
слабовыветрившихся обломков плотных пород, сме­шанных с мелкоземом.
Слипание почвенных частиц — возникновение связи меж­ду
первичными частицами почвы и их агрегатами под влия­нием поверхностных сил притяжения разной природы. Частными случаями являются адгезия и когезия.
Слитые почвы (вертисоли, маргалитовые и др.) — большая
группа почв экваториального, тропических и теплоумеренных поясов.
Сложение почвы — характер взаимного расположения в пространстве элементарных почвенных частиц и почвенных агрегатов и
присущие этому расположению размер, раздробленность и конфигурация порового пространства почвы.
Солонцеватые почвы — роды почв разных типов, имеющие
морфологические и физико-химические свойства, обус­ловленные наличием обменного Na в поглощающем комплексе.
Соры (шоры) — плоские солончаковые депрессии, на днищах
которых имеется слой концентрированной рапы, обособленной от
мелкозема. В сухое время года рапа высыхает и образует белую солевую корку.
Состав почвы валовой химический — содержание в почве Si,
Al, Fe, Ti, �����������������������������������������������������
n����������������������������������������������������
, Са, Mg, К, Na, Р, S и микроэлементов (или их окислов), выраженное в % от веса сухой почвы.
Состав почвы гранулометрический (механический) — содержание в почве частиц элементарных почвенных различного размера, объе­диняемых во фракции гранулометрических элементов.
Выражается в % от веса сухой почвы.
Способность почвы водоподъемная — свойство почвы как
по­ристого тела вызывать восходящее передвижение со­держащейся в
ней влаги, происходящее за счет капил­лярных сил.
Способность почвы водопропускная — способность почвы
как пористого тела фильтровать через себя жидкую влагу. Количественно выражается коэффициентом влагопро­водности. Способность
почвы водоудерживающая — свойство почвы удер­живать в себе то
209
или иное количество влаги от отека­ния действием капиллярных и
сорбционных сил. Коли­чественно характеризуется влагоемкостью.
Способность почвы поглотительная — свойство почвы поглощать и удерживать различные твердые, жидкие и газообразные
вещества. Различают механиче­скую, физическую, химическую,
физико-химическую и биологическую.
Степень насыщенности почвы основаниями — отношение
суммы обменных катионов к сумме тех же катионов и величины
гидролитической кислотности почвы.
Структура почвы — форма и размер структурных отдельностей, на которые естественно распадается почва.
Структурность почвы — способность почвы распадаться на
агрегаты, размер и форма которых характерны для каж­дого типа
почв.
Суспензия (взвесь) — дисперсная система, в ко­торой дисперсной фазой является тонко размельчен­ное твердое тело (от десятых
долей до 0,0001 мм), а дисперсионной средой — жидкость.
Таксономия почв — система единиц групповых подразде­лений
почв различного ранга (типы, подтипы, роды, ви­ды и др.) в их взаимном соподчинении для системати­ки и классификации.
Такыровидные почвы — почвы с неполно развитым профилем, как правило, засоленные. Формируются под полынно-солянковой
растительностью с эфемерами, при глубоком залегании грунтовых
вод. Характеризуются малым содержанием гумуса (0,2-0,5%) и азота (0,04-0,1%), бедны подвижными формами фосфора. Почвы содержат легкорастворимые хлориды и сульфаты при некотором преобладании последних. Профиль имеет следующее морфологическое
строение: А — гумусовый горизонт мощностью 7-17 см; в верхней
части отделяется непрочная, пористая светло-серая корочка мощностью 2-5 см, постепенно переходящая в слабо выраженный светлосерый, слоевато-чешуйчатый пористый горизонт; В — переходный,
слабо уплотненный, бесструктурный горизонт, на глубине 20-30 см
сменяется слабоизмененной почвообразующей породой — горизонтом С. Отсутствие перераспределения карбонатов в профиле и отсутствие уплотнения в горизонте В — признаки молодости данных почв.
Тип почв — основная таксономическая единица класси­фикации
почв, развивающихся в однотипно-сопряжен­ных биологических, кли210
матических и гидрологических условиях и характеризуется ярким
проявлением ос­новного процесса почвообразования, при возмож­ном
сочетании с другими процессами.
Торфообразование — элементарный процесс почвообразования, заключающийся в накоплении на поверх­ности почвы или в зарастающих водоемах полуразло­жившихся растительных остатков
вследствие весьма за­медленной гумификации и минерализации
отмираю­щих органов растений. Их скопления могут достигать большой мощности (несколько метров) и образовывать торфяные залежи.
Упаковка почвенных частиц — система расположения первичных частиц и их агрегатов относительно друг друга.
Факторы почвообразования — элементы природной среды,
под влиянием которых образуются почвы: почвообразующие породы,
живые и отмершие орга­низмы, климат, возраст страны и рельеф
местности.
Фиксация — процесс закрепления питательных веществ в почве
путем биологического связывания элементов пита­ния высшими или
низшими растениями, а также хими­ческого или физико-химического
(в некоторых случаях необменного) поглощения их твердой фазой
почвы.
Фильтрация (просачивание) — нисходящее передвижение
влаги в почве или грунте.
«Цветение» почвы — интенсивное размножение микроско­
пических водорослей на поверхности и в верхнем слое почвы в периоды повышенной влажности, обнаруживаемое по изменению ее
окраски.
Целинные почвы — почвы, никогда не использовавшиеся в
земледелии и находящиеся под естественной расти­тельностью, а также почвы, ранее вовлекавшиеся в куль­туру, но затем очень длительное время (70-100 лет и более) не находившиеся в обработке и
вследствие этого вновь вернувшиеся в «целинное» состояние.
Частицы почвенные элементарные (элемент гранулометрический) — обломки пород и минералов, песчаные, пылеватые,
211
илистые или колло­идные частицы почв, все элементы которых находятся в химической связи и не поддаются общепринятым методам
пептизации, принимаемым при подготовке почвы к гранулометрическому анализу.
Шкала Манселла — эталонная шкала для определе­ния цвета
путем сравнения цвета почвы и цвета эталона. Содержит от 200 до
300 вариантов цвета, приме­няется в разных модификациях в большинстве стран мира и позволяет объективно характеризовать цвета.
Электропроводность почвы — способность почвы проводить
электрический ток. Зависит от влажности, фазового состояния влаги,
содержания солей, температу­ры, плотности, гранулометрического
состава и т. д. Количественно характеризуется коэффициентом
удель­ным электропроводности.
Элементы зольные — химические элементы, входящие в состав
золы растений и животных (кремний, алюминий, железо, марганец,
кальций, магний, фосфор, сера, калий, на­трий и ряд микроэлементов).
Обычно это все элементы, кроме углерода, водорода, кислорода и
азота, т. к. последние уле­тучиваются при сухомозолении.
Элювий — продукты разрушения (выветривания) корен­ных пород, остающиеся на месте своего образования.
Эоловые отложения — продукты почвы и горных пород, отложенные ветром (пески и др. мелко­обломочные минеральные отложения).
Эрозия почв (дефляция, выдувание) — процессы разрушения верхних наиболее плодородных горизонтов почвы и подстилающих пород под воздействием различных факторов (талыми и дождевыми водами — водная, ветром — ветровая, антропогенная
(ускоренная), геологическая (нормальная), ирригационная, пастбищная, речная, капельная и т. д.).
212
Заключение
С момента возникновения земледелия почва для человека служила средством производства. Только на этапе освоения большинства плодородных земель, когда стали возникать проблемы малоземелья, катастрофической эрозии, опустынивания, падения плодородия
и голода, появилась необходимость в создании на рубеже ХХ столетия новой самостоятельной науки — почвоведения.
Современное почвоведение — наука о происхождении, эволюции, свойствах и функциях почв в биосфере, включающая в себя
фундаментальное (физика, химия, биология, минералогия почв и др.)
и прикладное (агрономическое, лесное, мелиоративное почвоведение
и др.) направления. Выдающийся русский ученый В. В. Докучаев
стал основоположником научного почвоведения, развитие которого
было продолжено его учениками и последователями П. А. Костычевым, Н. М. Сибирцевым, К. К. Гедройцем и др. Докучаев сформулировал определение почвы как самостоятельного природного
тела, образованного при взаимодействии пяти факторов почвообразования: почвообразующей горной породы, рельефа, климата, живых организмов, времени. В настоящее время обсуждается вопрос
о выделении антропогенного фактора, который наряду с перечисленными существенно влияет на почвообразовательный процесс.
Значение почв переоценить трудно. Почвы входят в состав сложных экологических систем, изменяющихся во времени и пространстве, и выполняют в биосфере важнейшие функции.
Чтобы разобраться в строении почвы и ее свойствах, правильно
диагностировать и классифицировать, необходимо владеть лабораторными, полевыми, экспедиционными и стационарными методами
исследований.
На современном этапе основными задачами почвоведения как
науки являются дальнейшее исследование генезиса почв, мониторинг динамики процессов, происходящих в почвах, повышение плодородия почв, используемых в сельском хозяйстве, что определяет
его большое значение в решении проблем охраны природы и рационального использования природных ресурсов.
213
список литературы
1. Александрова Л. Н. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации. М.: Наука, 1980. 288 с.
2. Безуглова О. С. Классификация почв: учеб. пособие. Ростов н/Д: Изд-во
ЮФУ, 2009. 128 с.
3. Белицина Г. Д. Почвоведение: учеб. для ун-тов. В 2 ч. / под ред. В. А. Ков-
ды, Б. Г. Розанова. Ч. 1: Почва и почвообразование / Г. Д. Белицина,
В. Д. Василевская, Л. А. Гришина и др. М.: Высшая школа, 1988. 400 с.
4. Белобров В. П., Замотаев И. В., Овечкин С. В. География почв с основами почвоведения. М.: Академия, 2004. 351 с.
5. Вадюнина А. Ф., Корчагина З. А. Методы определения физических
свойств почв и грунтов. М.: Высшая школа, 1961. 344 с.
6. Горбунов Н. И. Минералогия и физическая химия почв. М.: Наука, 1978.
293 с.
7. Горбунов Н. И. Почвенные коллоиды и их значение для плодородия. М.:
Наука, 1967. 159 с.
8. Димо В. Н. Тепловой режим почв СССР. М.: Колос, 1972. 359 с.
9. Докучаев В. В. Русский чернозем / под ред. В. Р. Вильямса. М.: Сельхозгиз, 1936. 560 с.
10. Докучаев В. В. Русский чернозем: Отчет Вольному экономическому
обществу // Сочинения. Спб., 1949. Т. 3. С. 23-528.
11. Еремченко О. З., Орлова Н. В. Полевая практика по почвоведению:
учеб.-метод. пособие. Пермь: Изд-во Пермского гос. ун-та, 2003. 80 с.
12. Захаров С. А. Курс почвоведения. С приложением классификационных
таблиц и схематической карты почвенных зон СССР, Кавказа и США:
учебник для ВУЗов. М.: Сельхозгиз, 1929.
13. Качинский Н. А. Механический и микроагрегатный состав почвы, методы его изучения. М.: Изд-во АН СССР, 1958. 192 с.
14. Качинский Н. А. Физика почвы. М.: Высшая школа, 1965. 324 с.
15. Качинский Н. А. Физика почвы. Ч. II. Водно-физические свойства и
режимы почв. М.: Высшая школа, 1970. 359 с.
16. Ковда В. А. Основы учения о почвах. М.: Наука, 1973. Т. 1-2. 446, 467 с.
17. Кузяхметов Г. Г., Митрофанова А. М., Киреева Н. А., Новоселова Е. И.
Практикум по почвоведению: учеб. пособие. Уфа: Изд-во Башкирского
гос. ун-та, 2004. 118 с.
214
18. Монин С. А. География почв с основами почвоведения. М.: Гос. уч.-пед.
изд-во, 1957. 286 с.
19. Одум Ю. Экология. В 2 т. М.: Мир, 1986. Т. 1. 328 с.; Т. 2. 376 с.
20.Почвоведение: учеб. для ун-тов. В 2 ч. / под ред. В. А. Ковды, Б. Г. Розанова. М.: Высш. шк., 1988. 400 с.
21. Почвоведение: учеб. для высших с.-х. учебных заведений / под ред.
И. С. Кауричева. М.: Агропромиздат, 1989. 719 с.
22.Почвоведение / под ред. В. А. Рожкова. М.: Издательский дом «Лесная
промышленность», 2006. 306 с.
23.Практикум по почвоведению / под ред. И. С. Кауричева. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Колос, 1980. 272 с.
24.Роде А. А. Водный режим почв и его типы // Почвоведение. 1956. № 4.
С. 1-23.
25.Роде А. А. Толковый словарь по почвоведению. М.: Наука, 1975. 290 с.
26.Роде А. А. Основы учения о почвенной влаге. Ч. 1. Л.: Гидрометеоиздат,
1965. 663 с.
27.Родин Л. Е., Базилевич Н. И. Динамика органического вещества и био-
логический круговорот зольных элементов и азота в основных типах
растительности Земного шара. М.: Наука, 1965. 264 с.
28.Розанов Б. Г. Морфология почв: учебник для высшей школы. М.: Академический проект, 2004. 432 с.
29.Сочава В. Б. География и экология. Л.: Географическое общество СССР,
1970. 22 с.
30.Тюремнов С. И. Об окраске почв (опыт построения шкалы почвенных
окрасок и применение ее для изучения почв) // Тр. Кубанского с.-х.
ин-та. Т. 5. Краснодар, 1927.
31. Уваров Г. И., Голеусов П. В. Практикум по почвоведению с основами бонитировки почв. Белгород: Изд-во Белгородского гос. ун-та, 2004. 140 с.
32.Фридланд В. М. Некоторые основные проблемы классификации почв //
Почвоведение. 1979. № 7. С. 112-123.
33.Bachelier G. Influence du climatsur les processes pedobiologiques de
L'humification et de la deshumification // Pedobiologia. 1963. Bd. 2. H. 2.
215
Учебное издание
Нина Анатольевна Боме
Валентина Львовна Рябикова
ПОЧВОВЕДЕНИЕ
(краткий курс и лабораторный практикум)
Учебное пособие
Редактор
Технический редактор
Компьютерная верстка
Печать электрографическая
Печать офсетная
Е. В. Трегубова
Н. Г. Яковенко
Н. С. Власова
А. Е. Котлярова, А. В. Башкиров
В. В. Торопов, О. А. Булашов
Подписано в печать 07.11.2012. Тираж 300 экз.
Объем 13,5 усл. п. л. Формат 6084/16. Заказ 708.
Издательство Тюменского государственного университета
625003, г. Тюмень, ул. Семакова, 10
Тел./факс: (3452) 45-56-60, 46-27-32
E-mail: izdatelstvo@utmn.ru