Реферат: Луговые почвы
Водный режим лугово-черноземных почв, по классификации А.А. Роде, относится к типу выпотного, подтипу лугово-степного; по классификации В.А. Ковды — к типу промывного гидроморф-ного. Н.И. Базилевич определяет этот режим как попеременный промывной-десуктивно-выпотной. В последнем названии наиболее ясно отражается особенность этого режима, который характеризуется чередованием периодов глубокого промачивания почв талыми снеговыми водами и иногда обильными летними осадками и возвратного капиллярного поднятия влаги. В течение значительной части вегетационного периода сохраняется связь нижней части почвенного профиля с почвенно-грунтовыми водами через капиллярную кайму. Лугово-черноземные почвы значительно лучше увлажнены, чем черноземы.
В лугово-черноземных почвах большое развитие получает дерновый процесс, активно развивается процесс миграции карбонатов, в нижней части профиля — процессы оглеения и гидроморфной аккумуляции карбоната кальция, гипса, легкорастворимых солей.
Эти почвы обладают более высоким плодородием по сравнению с черноземами из-за лучшей обеспеченности влагой. Преимущества этих почв особенно резко сказываются в засушливые годы.
Рациональное использование лугово-черноземных почв включает те же мероприятия, что и использование черноземов. Однако орошение их требует особенно внимательного подхода, поскольку. Здесь возможен очень быстрый подъем уровня почвенно-грунтовых вод с последующим заболачиванием и засолением.
3. СЕМЕЙСТВО ЛУГОВЫХ КАЛЬЦИЙ-ГУМУСОВЫХ ПОЧВ
3.1 Условия образования и генетические особенности.
Луговые кальций-гумусовые почвы образуются в условиях окислительно-восстановительного режима, при близком залегании к поверхности слабоминерализованных вод гидрокарбонатно-кальциевого состава. Так как они обычно приурочены к понижениям рельефа — падинам, лиманам, низким террасам рек, — то временами они могут добавочно увлажняться благодаря поверхностному стоку. Однако основные их свойства связаны с жесткими грунтовыми водами — источником кальция.
Периодическое воздействие грунтовых вод, богатых гидрокарбонатом кальция, обусловливает нейтральную или слабощелочную реакцию всей почвенной толщи. Переход бикарбоната кальция в карбонат при повышении температуры растворов и увеличении степени их минерализации вследствие испарения и транспирации влаги сопровождается формированием в капиллярной кайме карбонатного аккумулятивного горизонта (5са ) в виде плотных мергелистых прослоев или скопления плотных карбонатных конкреций. В луговых почвах субтропических и тропических областей, где гидрогенное обызвесткование почв идет очень интенсивно, формируются мощные плотные горизонты — известковые хард-пэны, или горизонты «канкар». В умеренных поясах, где испарение менее значительно, гидрогенное обызвесткование проявляется меньше. Здесь карбонатные конкреции, как правило, Не сливаются в оплошную плиту, хотя количество их иногда очень обильно.
В некоторых луговых почвах умеренного пояса наряду с карбонатами кальция идет накопление приносимого с грунтовыми водами аморфного кремнезема. Он выделяется в порах и по граням структурных отдельностей в нижней и средней част
и профиля почв в виде белесой присыпки. Подобные луговые почвы Дальнего Востока, Приамурских прерий были изучены и описаны В.А. Ковдой, Ю.А. Ливеровским и др. (1957), В.А. Ковдой и: Б.А. Зимовцом и др. (1958), где гидроморфность почв поддерживается наличием длительно сезонномерзлого слоя.
Постоянное воздействие на нижнюю часть профиля луговых почв близких грунтовых вод сопровождается восстановлением соединений железа. При подъеме грунтовых вод закисное железо главным образом в форме бикарбоната двухвалентного железа перемещается в верхнюю часть почвы, где окисляется и сегрегируется в мелкие (размером в дробинки) оолитовые конкреции. Обычно-подобному же перемещению и последующей сегрегации подвергаются соединения марганца. Железисто-марганцовистые конкреции или мелкие точечные рыхлые стяжения наиболее обильны в верхнем гумусовом горизонте, в нижней оклеенной части профиля преобладают карбонаты и фосфаты двухвалентного железа.
Характер гумусового профиля луговых почв определяется обильными органическими остатками, поставляемыми травянистой луговой растительностью, и их гумификацией в среде, богатой кальцием. По данным Н.И. Базилевич (1965), ежегодное поступление органических остатков в лугово-черноземные почвы Остепененных лугов Западной Сибири составляет от 60 до 140 Ц./га. Несколько более половины опада приходится на подземную часть. Накопление химических элементов в биомассе остепненных лугов в той части ее, которая возвращается с опадом, лежит в пределах 330—680 кг/га, из них азота 110—160 кг. Доля главнейших органогенов составляет 40—60% от суммы зольных элементов. Содержание биогалогенов (Ма + С1 + 5ИЗ б) незначительно и редко достигает 10% от суммы зольных элементов, а обычно — 2—3%.
Для луговых черноземовидных почв прерий Дальнего Востока и Смеро-Восточного Китая В.А. Ковда (1959) приводит еще большие цифры емкости биологического кругооборота минеральных веществ — 2000 —3000 кг/га в год.
Обилие органических остатков, поступающих с наземным опалом при отмирании корней, богатство растительных остатков основаниями и наличие двууглекислого кальция в почве приводят к формированию мощного гумусового профиля луговых почв, с большим содержанием гумуса, которое постепенно уменьшается с глубиной.
Обильный наземный опад обусловливает в целинных почвах формирование горизонта луговой подстилки. Чем сильнее увлажняются луговые почвы, тем больше мощность подстилки. Содержание гумуса в верхней, сильнозадернованной части профиля луговых почв часто достигнет 15—17%; на глубине 50—60 см часто содержание, гумуса равно 5—6%, а на глубине 100—120 ел — уже 1,0—1,5%. Отношение Сг /Сф больше 1.
В составе гумуса, как правило, преобладает фракция гуминовых кислот, связанных с кальцием. Органические коллоиды здесь, таким образом, прочно скоагулированы, что наряду с действиями разветвленной обильной корневой системы луговой: растительности и многочисленных дождевых червей создает прочную мелкокомковато-зернистую или творожистую структуру-Емкость поглощения луговых почв благодаря обилию органических коллоидов очень велика и в верхних горизонтах часто достигает 50—60 мг-экв на 100 г. Высокая емкость поглощения: нижних горизонтов, составляющая 30—40 мг-экв, обычно характерна для тяжелосуглинистых и глинистых разностей. В минералогическом составе коллоидной фракции луговых почв преобладают смешаннослоистые минералы иллит-монтмориллонитовой группы и монтмориллонит.
Ряд исследователей высказывают предположение о возможном гидрогенном оглинивании луговых, почв, которому способствует периодическое окисление и восстановление, а также приток с грунтовыми водами растворенных кремнезема и магния. Максимального развития процессы гидрогенного оглинивания достигают (см. раздел о слитоземах) в гидроморфных (супераквальных) почвах субтропических и тропических областей.
Во многих луговых почвах, связанных с более минерализованными водами, содержащими кроме бикарбоната кальция соду или сульфаты и хлориды натрия, наблюдаются в различной степени выраженные процессы засоления, осолонцевания и осолодения. Это ряд переходных образований, связывающий типичные луговые почвы с солончаками, солонцами и солодями.
4. Почвы семейства луговых кальций-гумусовых и их использование
В рассматриваемое семейство могут быть включены почвы:
1. Дерново-карбонатные глеевые.
2. Черноземовидные луговые мерзлотные и почвы с длительной сезонной мерзлотой.
3. Черноземовидные луговые.
4. Луговые темноцветные (пойменные, падин и лиманов).
Дерново-карбонатные глеевые почвы распространены в таежной или таежно-лесной зонах на слабодренированных пониженных элементах рельефа (речных и озерных террасах, древнеаллювиальных и флювиогляциальных равнинах) в областях развития массивных карбонатных пород (известняков, мергелей) или рыхлых, содержащих карбонаты кальция отложений (карбонатной морены, морских карбонатных отложений).
Черноземовидные луговые мерзлотные почвы распространены по долинам рек и межгорным впадинам в Южной Сибири. Черно-земовидные луговые с длительной сезонной мерзлотой занимают большие пространства в восточных муссонных областях умеренно холодного пояса азиатского континента. Они были изучены В.А. Ковдой и Ю.А. Ливеровским на древнеаллювиальных равнинах бассейнов рек Уссури, Амура и Сунгари. В Китае эти почвы называют «хету».
В районах распространения этих почв зима холодная, температура января - 20—30°, мерзлота в почвах исчезает лишь в июле, что ухудшает их дренирование. Промывной режим создается во второй половине лета и осенью, когда почвы уже оттаивают. Это теплый и одновременно очень влажный период: 75—80% годовых осадков при общей их сумме 500—800 мм приходится на июль и август. Биологическая активность почв в это время очень велика, все почвенные процессы протекают интенсивно.
Естественная растительность — высокотравные луга—поставляет большое количество органических остатков. В биологический кругооборот вовлекается от" 1500 до 3000 кг/га в год зольных элементов (Зимовец, 1966). Содержание гумуса "в почвах более высокое, чем в черноземах, — 180—300 ц/га. Емкость поглощения высокая: в гумусовом горизонте — 30—35 мг-экв на 100 г.
Почвы в верхних горизонтах слабокислые и содержат до 10— 12% от емкости поглощенного водорода. Для них характерна специфическая «икряная» структура, высокая скважность. В почвенном профиле часто наблюдаются новообразования аморфного кремнезема и железисто-марганцовые конкреции. На более низких террасах нижние горизонты почв оглеены и содержат карбонаты кальция. Черноземовидные луговые почвы Восточной' Азии богаты азотом, фосфором, калием, отличаются высоким естественным плодородием. Но все, же они очень отзывчивы на внесение азотных и фосфорных удобрений.
Муссонный режим осадков вызывает избыточное поверхностное увлажнение почв в позднелетний и осенний периоды и иссушение весной и ранним летом. Эти явления отрицательно сказываются на урожайности сельскохозяйственных культур. При избыточном увлажнении полей затрудняется уборка зерновых. Для улучшения водного режима рекомендуются мелиоративная глубокая вспашка и устройство мелкой водосборной осушительной сети для перевода части избыточной влаги в глубокие горизонты почв. Зимой эта влага замерзает, а в весенний сухой период при постепенном таянии мерзлоты, она — источник дополнительного увлажнения почв.