Классификации почв Общие представления о русской (1977) классификации, европейских и ранних американских классификациях.
n Почвы, имеющие определенное сходство и удовлетворяющие определенным классификационным критериям, образуют таксономические группы, или таксоны. Таксоны меньшего объема объединяются по принципу близости определенных свойств в более широкие. Таким образом, возникают различные таксономические уровни и иерархичность классификации. Тип таксона, составляющего один таксономический уровень, называется таксономической единицей.
n n n Почвы, имеющие определенное сходство и удовлетворяющие определенным классификационным критериям, образуют таксономические группы, или таксоны. Таксоны меньшего объема объединяются по принципу близости определенных свойств в более широкие. Таким образом, возникают различные таксономические уровни и иерархичность классификации. Тип таксона, составляющего один таксономический уровень, называется таксономической единицей.
Отечественные классификации
n n n Существует множество различных классификаций почв. Разнообразные отечественные классификации традиционно строятся на генетических принципах. Они берут свое начало от классификационных разработок В. В Докучаева. В современной отечественной классификации почв (1977, 1997) основой разделения на таксоны является оценка генетического профиля как совокупности горизонтов, отражающих в своих свойствах почвенные процессы. Классификация отвечает требованиям открытости, иерархичности, историчности и объективности. Основной таксономической единицей классификации является генетический тип почв (ГТП) – группа почв, характеризующаяся единой системой основных генетических горизонтов и общностью свойств, обусловленных режимами и процессами почвообразования. Примеры: подзолистые, черноземы, красноземы. Типы почв традиционно делятся на подтипы, которые качественно различаются особенностями в системе генетических горизонтов, обусловленных различными дополнительными почвообразовательными процессами. Примеры: типичные подзолистые, глеево-подзолистые, дерново-подзолистые. В пределах подтипов выделяются роды почв, которые определяются особенностями солевого состава, характером ППК, формами новообразований. В пределах родов обособляются виды почв, различающиеся по степени выраженности почвообразовательных процессов. Еще более низкая таксономическая единица – разновидность – выделяется по гранулометрическому составу всего почвенного профиля. И, наконец, по разрядам, группируются почвы в связи с характером почвообразующих и подстилающих пород.
n n В системе классификации почв М. А. Глазовской (1968, 1972) выше уровня типа выделяются семейства, генерации и геохимические ассоциации. Семейство – группа типов почв различных биоклиматических зон и поясов, имеющая однотипное строение профиля, в том числе однокачественный состав органических, органоминеральных и минеральных продуктов почвообразования. Примеры: альфегумусовые подзолы, солонцы, элювиземно-подзолистые и др. Семейства почв, сохраняющие общность профиля при несколько различном составе минеральных продуктов почвообразования объединяются в одну генерацию почв. Генерации почв по главным направлениям почвообразовательных процессов объединяются в ассоциации.
Ранние американские классификации
n n n В 1899 в США было введено понятие почвенная серия (soil series). Почвенная серия – это почва определенной местности, поэтому название серий дается по этой местности, например, серия Майами. Понятие серии подразумевает полную характеристику почвы – продуктивность, меры по использованию; характеристики почвенного профиля – набор горизонтов, гранулометрический состав, химические характеристики; ландшафтные характеристики. Серии делились на типы, имеющие небольшие различия по гранулометрическому составу. В настоящее время в США выделено около 20 тыс. серий. Серии делятся на официальные, пробные (под вопросом), упраздненные (еще не забытые). В 20 -е годы американский почвовед C. Marbut предложил первую классификацию почв США. В ней учитывались геоморфологические (литогенные) и зональные принципы. Было выделено две больших группы почв – pedocal (карбонатные почвы) и pedalfer (кислые алюмо-железистые почвы). Внутри этих групп почвы делились по зональному принципу.
n n В 1938 г. появилась новая классификация. Ее авторы – Болдуин, Келлог и Торп. Эта классификация носила пророссийский характер. Первый уровень деления – зональные, интразональные и азональные почвы. На 2 -м уровне было сохранено деление на педокалы и педальферы. Третий уровень – деление по зональному принципу (для зональных типов почв): почвы холодных облстей, почвы лесисто-травянистых местностей и т. д. Интразональные почвы были поеделены на галоморфные, гидроморфные, известкоморфные. 4 -й уровень классификации – названия почв, известных в то время в США (традционные названия – тундровые, бурые, сероземы – аналоги российских типов почв). Самой мелкой единицей классификации была серия. Во всех американских классификациях четко выражены иерархические уровни.
Soil taxonomy: основные принципы, номенклатура, корреляция с русскими и европейскими названиями почв. Примеры. Перевод названий почв Soil Taxonomy в принятые в России.
n n n В 1951 г. в США под руководством Ч. Келлога и Г. Смита начались работы по созданию новой классификации. В ее основу были положены три постулата: Резкий отказ от зонального (факторного) принципа – почвы должны классифицироваться по своим свойствам. В основе должны лежать те свойства, которые измеряемы, т. е. объективны (в том числе цвет), а также свойства, важные для питания растений, т. е. для сельского хозяйства. Однозначность и новизна названий – на основе корней мертвых языков. По названию можно сказать, к какому иерархическому уровню оно относится (сколько корней в названии, такой и уровень). Эта система получила название Soil Тaxonomy. Она имеет 7 приближений (approximations), т. е. редакций. 7 -е приближение (1964 г. ) жестко критиковалось в СССР за отход от генезиса, а также за разрыв системы с сериями. В 1975 г. вышла книга «Soil Taxonomy» , содержащая описание всех классификационных единиц, за исключением серий. Эта книга имеет вариант на русском языке под названием «Ключи к таксономии почв» , сделанный по принципу определителя.
Классификация почв в системе ФАО
Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) n n ФАО была учреждена на конференции в Квебеке 16 октября 1945 года. С 1979 года этот день отмечается ежегодно как Всемирный день продовольствия. Цели ФАО заключаются в улучшении питания и повышении уровня жизни; улучшении производства, переработки, маркетинга и распределения всех пищевых и сельскохозяйственных продуктов; в содействии развитию сельских районов; а также, при помощи этих средств, в ликвидации голода. В частности, работа ФАО сконцентрирована на производстве семян, защите почвы, охране природы, разумном использовании удобрений и лесных ресурсов, борьбе против переносимых животными болезней (например, трипаносомоза - сонной болезни - в Африке) и проведении земельной реформы. Она поощряет использование возобновляемых источников энергии, морское рыболовство и рыболовство на внутренних водоемах. Важной частью работы ФАО является ее Глобальная система информации и раннего оповещения, которая предоставляет последнюю информацию о положении в мире с продовольствием, а также определяет страны, которым угрожает нехватка продовольствия. Кроме того, ФАО поддерживает Мировую продовольственную программу (МПП), которая использует продовольствие, деньги и услуги стран-членов для оказания помощи программам социально-экономического развития, а также помощи в чрезвычайных ситуациях.
Схема характеристики почв n n n n Условия образования Ведущие факторы почвообразования Почвообразовательные процессы Строение профиля, наиболее характерные признаки Особенности химических свойств Диагностические горизонты Природный потенциал и факторы, лимитирующие использование Рекомендуемые мелиорации.
n Литогенные почвы – Ареносоли (гумидные и аридные варианты), Андисоли – вулканические почвы, Вертисоли – слитоземы.
Ареносоли n n n Ареносоли (arenosols – от лат. areno - песок) формируются на легких отложениях (песках). Ареносоли содержат горизонты ochric и albic, при этом иллювиальных горизонтов нет. Ареносоли образуются обычно на нестабильных поверхностях (эоловых формах рельефа), т. е. являются молодыми почвами. Могут образовываться в очень холодных условиях (там, где на более стабильной поверхности подзолы), например, на Ямале. Существуют ареносоли умеренно-влажного климата, субтропического (суббореального) семиаридного климата, влажных тропиков и песчаных пустынь. В аридных вариантах из-за сухости формируется только малоразвитый горизонт ochric (в лесостепях, степях на поврежденных человеком почвах). В русских классификациях аридные ареносоли соответствуют дерново-боровым почвам или боровым пескам. Также всречаются в тропических пустынях (Сахара, Большая песчаная пустыня). Влажные варианты ареносолей встречаются в центральной части Бразильского нагорья (бассейн правых притоков Амазонки). На этой территории много песчаников, в значительной степени подверженных выветриванию. В этих почвах также может происходить оподзоливание – образуются гигантские подзолы – под горизонтом ochric образуется горизонт albic мощностью до 1, 5 м (относятся к ареносолям по формальным признакам, но не генетически). Ареносоли не рекомендуется использовать в земледелии. При сведении растительности начинается дефляция. Ареносоли делятся на следующие подтипы: gleyic arenosols; ferralic arenosols; calcaric arenosols; cambic arenosols.
Андисоли n n n n n Андисоли (андосоли) – вулканические почвы. Их название andisols происходит либо от гор Анд, либо от японского ан-до, что означает темная земля. Андисоли образуются на вулканическом пепле – породе с очень специфичными свойствами. Их ареалы связаны с современным вулканизмом. Эти почвы развиваются весьма динамично из-за постоянного поступления материала. Как материнская порода пепел имеет две особенности – 1) богат первичными минералами, причем преобладают неустойчивые к выветриванию темноцветные минералы – вулканическое стекло (специфический минерал), пироксены, амфиболы; кварца, полевого шпата почти нет; продукты выветривания вулканического стекла называются аллофанами; 2) очень рыхлый и легкий, поэтому почвы легко проницаемы, легки в обработке, хорошо удерживают и легко отдают влагу, хорошо удерживают образующиеся при выветривании минеральные вещества. Благодаря этим свойствам андисоли являются одними из самых плодородных почв мира, к ним приурочены густонаселенные районы. Андисоли содержат горизонт umbric или mollic, а также горизонт выветривания с признаками cambic. Горизонт выветривания имеет очень «хорошие» воднохимические свойства. Андисоли часто погребаются новыми слоями пепла и начинают формироваться заново, поэтому они являются много(поли)профильными. Андисоли могут быть следующих подтипов: umbric andisols; mollic andisols; gelic andisols.
n n n n Вертисоли (vertisols) распространены в южных субтропиках и тропиках. Они имеют очень много названий: «Вертисоли» от лат. vert – вращение, перемещение или от рус. вертеться; «Слитоземы» ; «Смолница» – болг. , югосл. – темный, смоляной цвет; «Тирсы» (Марокко); «Бадоб» (Центральная Африка); «Грумусоли» (Южная Америка) – от слова «грум» – крошка, мульча; «Регуры» (Индия). «Черные хлопковые» . Ареалы вертисолей: Деканское нагорье (самый большой ареал), Болгария, Югославия, Марокко, бассейн Чада, Эфиопия, междуречье Парагвая и Параны, Техас, Восточная Австралия (на плоских древнеозерных котловинах), Волго. Ахтубинская пойма, Предкавказье (на тяжелых майкопских глинах). Вертисоли развиваются в условиях переменно-влажного климата (чередование влажного и сухого сезонов). В некоторых случаях (например, на Ахтубе) такое чередование достигается за счет паводков. Вертисоли развиваются на основных породах (например, базальты плоскогорья Декан), которые выветриваются быстрее кислых. При выветривании образуются многочисленные глинистые продукты. Часто вертисоли образуются уже на выветрившихся основных породах, содержащих много кальция, магния и кремнезема. Вертисоли – тяжелые, глинистые почвы. Их формирование обычно связано с монтмориллонитовыми (смектитовыми) глинами, в которых 1) содержится много кремнезема (Si. O 2/Al 2 O 3 > 3); 2) очень высокая емкость поглощения, ППК насыщен Са и Мg; 3) подвижная кристаллическая решетка (поэтому они разбухают в 2 раза при увлажнении и сильно сжимаются при иссушении – т. е. очень большая динамичность почвенной массы.
n n n Профиль этих почв однородный, не дифференцированный. Цвет темный, почти черный, однако содержание гумуса низко (1, 5 -2%). Молекулы гумусовых веществ, попадая в кристаллические решетки, оказываются там закрепленными и мало активными, в самом гумусе также преобладают пассивные компоненты (гумины). В нижней части профиля встречаются карбонаты (в том числе в виде конкреций). Для профиля вертисолей характерно обилие микрооползней (амер. сликинсайдов) – сползающих по трещинам участков почвенной массы. При этом перемещаются и карбонатные конкреции. Трещины начинаются с поверхности и уходят далеко вглубь профиля (в сухое время года). Верхняя (0 -15 см) часть профиля, в отличие от остальной, имеет хорошую комковатую и даже комковато-зернистую структуру. Это связано с тем, что в верхней части профиля наиболее контрастны в течение года условия увлажнения и особенно велика частота набухания и иссушения. Такая структура верхнего горизонта называется мульча, поэтому почвы иногда называют «самомульчирующимися» . В некоторых других почвах для борьбы с эрозией мульчу поддерживали искусственно. На поверхности вертисолей имеется микрорельеф гильгаи – холмики высотой 10 -20 см, шириной 1 -2 м. Поверхность почв имеет вид сот. Гильгаи образуется в результате увеличения объема трещин из-за того, что в них попадают различные частицы. При набухании участки почвы выталкиваются (как при криогенном пучении). р. Н вертисолей нейтральный или слабощелочной. Из-за постоянного перемещения вещества нет дифференцированного профиля. Емкость поглощения высокая, особенно много в ППК магния. На Деканском нагорье и в некоторых других районах вертисоли располагаются в понижениях, в них накапливаются вещества, вымываемые из ферралитных почв, поэтому они являются относительно богатыми и широко исопльзуются в сельском хозяйстве. Главная проблема использования – разбухание, при богарном (не орошаемом) земледелии очень важно правильно выбрать момент для распашки. Распашка требует больших энергетических затрат. Легче использовать почвы в сухой период, но с орошением. Нужно вносить органические удобрения. На вертисолях обычно выращивают зерновые, хлопок.
Топогенные почвы – Флювисоли, Глейсоли. Тундровые глеевые и дерновые субарктические почвы.
n n n n n Флювисоли аллювиальные почвы. Главный критерий выделения флювисолей – признак fluvic (слоистость). Флювисоли не содержат органогенных горизонтов. Флювисоли занимают обычно низкие уровни речных долин (поймы, низкие террасы). Флювисоли – молодые (200 -300 лет) почвы. Они обычно плодородны, богаты гумусом, основаниями (накапливают вещества, выносимые с водоразделов). Флювисоли были первыми почвами, осваиваемыми человеком, в частности потому, что они были «обеспечены» водой, легко производить орошение мутными водами, содержащими гумус (в частности, удобны для выращивания риса). Флювисоли обычно кислые. Вынос питательных веществ при сельско хозяйственном использовании необходимо компенсировать внесением минеральных удобрений. В гумидных территориях при использовании лимитирующим факторам является переувлажнение (gleyic fluvisols), необходимо производить небольшое осушение. Чтобы защитить почвы от паводков нужно строить плотины (такие плотины есть, например, на Оке, на Хуанхэ). Существуют следующие подтипы флювисолей: gleyic fluvisols (часто в старичных понижениях); gelic fluvisols; mollic fluvisols (на высоких поймах, длительное развитие – 1000 лет); umbric fluvisols (на высоких поймах, длительно развитие – 1000 лет); thomic fluvisols (серные – на морских побережьях, в дельтах крупных рек, содержащиеся в морских отложениях Fe 2 S, Fe. S окисляются в SO 42 -, почвы очень кислые).
Глейсоли n n n n Глейсоли - почвы с признаком gleyic, без признаков fluvic и горизонтов calcic, gypsic и др. признаков засоления. Расположены в понижениях рельефа с близким залеганием грунтовых вод и избыточным атмосферным увлажнением. Используются как пастбища для выращивания риса или (при условии дренажа) для других видов земледелия. Зональное распространение – тундра и тропические леса. В других зонах встречаются локально. Gelic gleysols (мерзлотные, тундрово-глеевые почвы) – по рельефу выделяются пучинно-бугорковатые (Северная Европа), полигональнощебнистые (предгорья и арктические тундры) и трещинноватополигональные (Сибирь, Канада) почвы. В gelic gleysols большую роль играет такое свойство, как текстотрофность (если по такой почве пробежит олень, проедет машина, при копании – она резко твердеет). Другие разновидности глейсолей: tropic gleysols; mollic gleysols; umbric gleysols.
n n n n Тундровые глеевые почвы Распространены в субарктических областях Евразии и Северной Америки. Развиваются отложениях тяжелого или среднего гранулометрического состава: глинах и суглинках. В этих породах обычно находится горизонт вечной мерзлоты. Одним из определяющих факторов является плохой дренаж. Обычно эти почвы занимают плоские равнинные территории, характеризующиеся слабым поверхностным стоком. Профиль тундрово-глеевых почв небольшой мощности и имеет следующее строение: А 0 – оторфованная подстилка мощностью несколько см; А 1 g – грубогумусовый – аккумулятивный горизонт, оглеенный, мощность 5 -7 см. G – глеевый минеральный горизонт, переход в почвообразующую породу на глубине 40 -60 см. Реакция почв умеренно кислая по всему профилю. Емкость поглощения низкая, ненасыщенность основаниями 50 -60%, в основном за счет иона водорода. Профиль не дифференцирован. В глеевом (нижнем) горизонте отмечается повышенное содержание соединений Fe 2+. Наиболее оглеены самая верхняя (на контакте с гумусовым горизонтом) и нижняя (на контакте с горизонтом вечной мерзлоты) части профиля. Такой характер оглеения связан с миграцией влаги в зоны промерзания (зимой – к поверхности, летом – к границе вечной мерзлоты). Земли, занятые тундровыми глеевыми почвами, в основном используются под пастбища как естественная кормовая база оленеводства. Использование этих почв для растениеводства ограничены из-за неблагоприятных агрономических свойств: бедность элементами питания, ухудшенный водный и тепловой режим. Тундровые глеевые почвы легко разрушаются и очень медленно восстанавливаются.
n n n n n Дерновые субарктические почвы распространены в основном в почвы приокеанических районах суши: на побережьях Камчатки, Сахалина, северной Скандинавии, Исландии, южной Гренландии и Аляски. Они приурочены к более теплому и влажному климату, нежели тундровые глеевые. Но основным фактором почвообразования является гранулометрический состав – пески, супеси, грубообломочные элювии, т. е. породы, характеризующиеся высокой водопронизаемостью и малой водоудерживающей способностью. Характерен промывной водный режим и высокая степень аэрации. Почвенный профиль, состоит из следующих горизонтов: А 1 v – дернина, мощность около 10 см. А 1 f – гумусово-аккумулятивный, мощность от 10 до 30 см. Bhm – иллювиально-метаморфический горизонт, мощность 20 -40 см. Сsial – почвообразующая порода: песок, супесь, щебнистый элювий. В верхней части профиля реакция кислая, в горизонте В – слабокислая. ППК ненасыщен основаниями на 20 -30%. В составе ППК преобладают Са, Mg, в подчиненном количестве находятся H и Al. Профиль почти не дифференцирован. Основным процессом является гумусово-аккумулятивный. Факторами его протекания являются преобладание корневого опада над наземным и медленная гумификация в условиях прохладного климата. В дерновых субарктических почвах интенсивнее, чем в тундровых глеевых идет биологический круговорот веществ, вследствие чего в верхних горизонтах имеет место аккумуляция биогенных элементов ( N, P, K). Кроме того, в них создаются более благоприятные условия для жизни насекомых, что находит отражение в лучшей агрегированности почвенной массы.
n Регосоли и Лептосоли. Особенности почв горных стран.
Регосоли n n n n n Регосоли (греч. – покров) – слаборазвитые, примитивные почвы на суглинках. Встречаются в арктических пустынях и резко континентальных тундрах, а также в глинистых пустынях. Они не имеют органогенных горизонтов histic, mollic, fimic; не содержат признаков fluvic и gelic. Существуют следующие разновидности регосолей: gelic; calcic; gypsic; umbric; ochric; dystric (кислые, на бедных породах); eutric (нейтральные, на богатых породах).
n n n n n Лептосоли (греч. малый, слабый) – слаборазвитые, маломощные почвы (мощность менее 30 см) на плотных подстилающих породах (гранит, гнейс) или на коре (petrocalcic или petrogypsic). Нет признаков fluvic и gleyic. Ранее эти почвы назывались литосоли (litosols). Существуют следующие разновидности leptosols: umbric; mollic; ochric; gelic; rendzic (карбонатные); dystric; eutric; litic (каменистые, мощность менее 5 см).
n Органогенные почвы и проблемы их освоения.
Хистосоли n n n Главный диагностический горизонт хистосолей – histic. Он представляет собой слаборазложившееся органическое вещество. Под ним может залегать органогенная порода – торф (моховые, древесные, травяные торфяники), твердая порода, песчаный или глинистый субстрат, глеевый горизонт, т. е. строение профиля: histic + порода. Хистосоли болотные почвы. Хистосоли развиваются в условиях повышенного увлажнения, застаивания влаги, затрудненного разложения органического вещества, т. е. растительность из-за повышенного увлажнения не может превратиться в гумус. Водозастойные условия образуются 1) в результате слабого оттока с водоразделов (верховые торфяники) или 2) в понижениях рельефа, где аккумулируется влага атмосферных осадков, поверхностного стока, близко залегающих грунтовых вод – топогенные хистосоли. Хистосоли характерны для районов с умеренно теплым и прохладным климатом (бореальные, субарктические районы – Западно-Сибирская низменность, Север Восточно-Европейской равнины, котловины Средней Сибири на водоупоре вечной мерзлоты, побережье Гудзонова залива, центральная часть Северной Канады + тропические болота Парагвая, бассейна Амазонки, Конго, Ориноко, рек Юго-Восточной Азии). В тропиках хистосоли часто тяготеют к побережьям, манграм, где разложению растительности препятствуют 1) избыток солей в щелочных морских водах; 2) перекрытие поверхности почвы каким-либо материалом, например, в дельтах. Растительность верховых торфяников – сфагновые мхи, которые и дают большую массу органического вещества. Скорость нарастания торфа достигает нескольких мм/год. Еще больше скорость накопления торфа в тропических болотах (там произрастают тростники, осоки, бамбук, мангры).
n n n По химизму могут быть 1) очень кислые (р. Н 3 -4) хистосоли сфагновых верховых торфяников; 2) нейтральные, слабощелочные, богатые N, P, K хистосоли низинных, тропических торфяников. Использование хистосолей для земледелия не рекомендуется. Меры по улучшению этих почв требуют больших финансовых затрат. Однако часто (особенно в Европе) торфяники осушают, т. к. они 1) достаточно плодородны (особенно низинные); 2) нехватка земли. Осушенные торфяники благоприятны для лугового, огородного, садового хозяйства, но не для зерновых. Торфяники имеют малую объемную массу, все поры заполнены водой, поэтому при осушении они подвергаются усадке (на 2 -3 м). Часто при интенсивном использовании происходит биохимическое разложение торфа – сработка торфяника. При этом выделяется тепло, могут происходить пожары. Осушение обычно производят с помощью канав глубиной 1 -2 м, прорытых через каждые 30 -40 м – открытый дренаж. Иногда на глубине около 1 м закладывают пластмассовые трубы – дрены, которые собирают избыточную воду – закрытый дренаж. Часто применяют двухступенчатое осушение. Существует опасность переосушения торфяников – грунтовые воды не должны уйти совсем. В Западной Европе (кроме Скандинавии) все торфяники осушены.
n Почвы (суб)гумидного умеренного климата – Лювисоли, Подзолювисоли. Подзолы и подзолистые почвы. Планосоли.
n n n n Лювисоли (от слова иллювиальный) – почвы, сформированные процессами иллювирования глины на суглинистых породах в условиях достаточного увлажнения, промывного водного режима. Количество осадков обеспечивает перемещение глины. Диагностический горизонт – argic (глинистый иллювиальный) с 3 признаками – накопление ила, кутаны, большая мощность. Лювисоли дерново-подзолистые почвы. Верхний горизонт лювисолей – ochric или umbric (но не mollic), под ним может находиться горизонт albic. Среда лювисолей не слишком кислая (р. Н > 5), при меньших значениях р. Н перемещение глины ограничено. Сильнощелочная среда также препятствует образованию горизонта argic. Таким образом р. Н лювисолей 5 -7, 5. Лювисоли распространены в Средней Европе (например, Парижский бассейн), в районе Великих озер США, в Южной Африке, на юге Южной Америки (немного), в Новой Зеландии и Тасмании. Лювисоли благоприятны для сельскохозяйственного использования, лишь немного подвержены эрозии. Поэтому они широко используются в сельском хозяйстве. Лювисоли – широкая, географически неоднородная группа почв. Существуют следующие подтипы лювисолей: gleyic luvisols (при переувлажнении); stagnic luvisols (при поверхностном переувлажнении; это значительная часть почв Европы, в России они называются дерново-подзолистые или бурые лессивированные); albic luvisols (имеют элювиальный горизонт, ясно дифференцированный профиль; это типичные дерново-подзолистые почвы, распространены в северных частях ареала, например во внутренних районах южной Канады); сalcic luvisols (карбонатные; распространены в южных частях ареала); chromic luvisols (окрашенные (но не железом), «цветные» почвы коричневые выщелоченные почвы, распространены в Средиземноморье, в Чили); ferric luvisols (ожелезненные; распространены в тропиках: Южная Африка, африканские саванны Судано-Сахельской области, сухие части Юго-Восточной Азии и Южной Америки); vertic luvisols (переходные к вертисолям).
Подзолювисоли n n n Подзолювисоли имеют ярко выраженный контрастный профиль. Диагностический горизонт – albic (в подзолах или лювисолях его может не быть). При чем этот горизонт всегда имеет языковатую нижнюю границу. Подзолювисоли распространены на территории бывшего СССР (они полностью равны дерново-подзолистым), а также немного в районе озера Верхнее. Они занимают северную часть суббореального пояса под хвойно-широколиственными лесами в условиях умеренно-континентального и континентального климата (в отличие от лювисолей), на рыхлых тяжелых породах, не карбонатного состава (глины, суглинки). Подзолювисоли слабо кислые, содержат не очень много гумуса, ненасыщенный ППК. Главный диагностических признак – языковатость нижней границы горизонта albic – связана с мерзлотными процессами в прошлом и настоящем. По мерзлотным трещинам активно идет миграция веществ. Подзолювисоли считают переходными от подзолов к лювисолям. Существуют следующие подтипы подзолювисолей: gleyic podzoluvisols; stagnic podzoluvisols; gelic podzoluvisols; dystric podzoluvisols; eutric podzoluvisols. Подзолювисоли в среднем по миру распаханы на 20%, т. е. они интенсивно используются в земледелии. Лимитирующие факторы те же, что и в лювисолях, но выражены сильнее – кислая среда (необходимо известкование), переувлажнение (необходим дренаж), недостаток органического вещества (необходимо внесение соответствующих удобрений). В последней классификации ФАО подзолювисоли были разделены на глоссисоли (языковатые) и стагносоли.
n n n n Подзолы формируются на легких породах. Основной диагностический горизонт – spodic, содержащий много аморфных оксидов железа и алюминия и некоторое количество органического вещества. Образуется благодаря кислотному гидролизу. Подзолы распространены на южном побережье Гудзонова залива, в Фенноскандии (кроме гор), Карелии, на флювиогляциальных отложениях речных долин и прадолин Севера Европейской части России, Германо-Польской низменности, Севера Западно-Сибирской низменности, в понижениях на территории Средне-Сибирского нагорья, на побережье Охотского моря до устья Амура; «гигантские подзолы» распространены в тропиках Африки и Южной Америки. Ареалы подзолов связаны с прохладным климатом, промывным водным режимом, хвойными лесами, процессом истинного подзолообразования. Профиль подзолов обычно состоит из двух основных горизонтов – подзолистого (А 2, albic) и иллювиального (Bf, h, spodic). По ФАО наличие горизонта albic не обязательно. Для подзолов характерна резкая дифференциация профиля. ППК не насыщен, много Al и особенно Н. При отсутствии горизонта albic в горизонте spodic возможно выветривание первичных минералов – признак cambic. Подзолы бывают нескольких типов. Иллювиально-железистые или сухие подзолы развиваются в условиях только атмосферного увлажнения, осадки быстро фильтруются в песках или стекают, не бывает переувлажнения. Промежуточное звено – иллювиальножелезисто-гумусовые подзолы. Наконец в подчиненных геохимических позициях в условиях поступления и аккумуляции дополнительной влаги за счет поверхностного стока и грунтовых вод, развивается частично оглеение и распространены иллювиально-гумусовые или влажные подзолы. В них аккумулируются органические вещества и оксиды железа и алюминия, образуется горизонт Bh. Чередование сухих и влажных подзолов может быть связано и с климатическими особенностями – в континентальных условиях сухие, в умеренно-континентальных – влажные. Подзолы Лабрадора обычно сухие, подзолы Евразии чаще влажные. По ФАО выделяются следующие подтипы подзолов: gelic podzols (языковатый профиль); gleyic podzols (имеют катенарные ареалы); ferric podzols; carbic podzols (с повышенным содержанием гумуса); cambic podzols ( подбуры); haplic podzols. «Гигантские подзолы» Амазонии и Африки имеют огромный белесый горизонт albic, по
n n n Подзолистые почвы широко распространены в пределах бореальных и суббореальных лесных областей: в северной, средней и южной тайге России, в лесной зоне востока Западной Европы. Они отличаются ярко выраженной элювиальноиллювиальной дифференциацией профиля; приурочены к породам тяжелого гранулометрического состава – суглинкам и легким глинам. Эти почвы развиваются в условиях холодного и умеренно холодного климата, водный режим – периодически промывной. Осадков много. Генетический профиль подзолистых почв включает следующие горизонты: А 0 – лесная подстилка, мощность от 1 -2 до 10 -15 см. А 1 hf – гумусово-аккумулятивный, А 2 – подзолистый, светлоокрашенный горизонт, сравнительно легкий по гранулометрическому составу. Нижняя граница неровная, часто языковатая. Bt. Fe – иллювиальный, бурый, темно-бурый или красно-бурый горизонт, плотный и тяжелый по гранулометрическому составу. С – материнская порода, неизмененная почвообразованием, сиаллитного состава, чаще – бескарбонатная. Типичные подзолистые почвы содержат мало органического вещества. В гумусовоэлювиальном горизонте А 1 А 2 оно составляет 2 -3%. Второго максимума органики в иллювиальном горизонте нет. Реакция среды кислая. Почвы характеризуются малой емкостью поглощения. Профиль резко дифференцирован. Основная особенность гранулометрического состава подзолистых почв заключается в том, что верхние горизонты (особенно А 2) более легкие, а горизонт В более тяжелый. Поэтому, например, содержание илистой фракции в горизонте В гораздо больше, чем в А 2. В подзолистых почвах, кроме подзолистого процесса, также развит процесс лессиважа – суспензионного переноса с нисходящим током влаги тонких частиц почвы в неразрушенном виде. В первую очередь это касается илистых и коллоидных частиц. Естественное плодородие подзолистых почв очень низкое. В них мало N, P, K, они обеднены многими микроэлементами. Структура верхнего горизонта легко разрушается. Необходимо внесение минеральных и органических удобрений, введение соотвествующей системы обработки и севооборотов.
Планосоли n n Планосоли (от лат. plano – ровный, плоский) имеют дифференцированный, очень контрастный профиль, элювиальный горизонт имеет ровную нижнюю границу. Планосоли формируются при избыточном поверхностном увлажнении (иногда при затоплении), связанном с климатическими (в субтропиках) или орографическими особенностями. Поэтому в них происходят кратковременные глеевые процессы, которые сопровождаются процессами разрушения первичных и немного вторичных минералов – ферролизом. Планосоли распространены на плоских равнинных территориях – в Аргентинской пампе, а также в западинах лестостепей России, Канады ( солоди, хотя не всегда образуются при рассолении солончаков, достаточно просто наличие вод, содержащих соли Na). Резкая граница между элювиальным и иллювиальным Bt горизонтами усугубляет застаивание влаги. В планосолях хорошо развит верхний горизонт mollic или более кислый, но все равно богатый umbric. Главное ограничение при использовании – переувлажнение. В северном полушарии планосоли занимают небольшие территории, поэтому их не осушают, а запахивают вместе с окружающей территорией или обходят стороной.
Камбисоли, их разнообразие. Бурые лесные, лессивированные почвы и псевдоглеи.
Камбисоли n n n Камбисоли (от лат. слова менять) – почвы с горизонтом внутрипочвенного выветривания cambic. В этом горизонте активно идут процессы физико-химического обмена. В верхней части профиля залегает горизонт ochric или umbric (но не mollic). Критерии горизонта cambic – 1) накопление веществ по отношению к породе (но не такое сильное, как в лювисолях); 2) своя почвенная, обычно ореховатая, структура, отличная от структуры породы. Формирование такой структуры связано с перестройкой твердой фазы почв и образованием при выветривании железа, которое оструктуривает почву в составе органоминеральных комплексов. Также может быть биогенное оструктуривание минеральных комплексов. Также может быть корнями, микроорганизмами и дождевыми червями. 3) Горизонт cambic обычно имеет красноватые и бурые тона окраски (также связаны с образованием железа). Наличие одновременно всех трех признаков не обязательно. Камбисоли развиваются в достаточно теплых условиях (но не жарких), желательно отсутствие промерзания. Увлажнение достаточное, но не избыточное. Растительность – широколиственные леса с большим опадом, который быстро минерализуется. Камбисоли бурые лесные почвы (буроземы). Они распространены в центральной Европе, на Кавказе, в Карпатах, Кордильерах, Аппалачах, на Дальнем Востоке. Часто камбисоли распространены в горах, где условия разложения хуже, верхний горизонт umbric, а не ochric. Камбисоли – слабокислые почвы, содержание гумуса достаточно высокое, имеется большое количество оксидов Fe и т. д. Буроземы разделяются на кислые ненасыщенные, типичные слабокислые, грубогумусовые слабокислые, насыщенные на карбонатных породах, глееватые, оподзоленные и лессивированные. Последние – переходные от камбисолей к лювисолям.
Лессивированные почвы и псевдоглеи n n n При немного повышенном увлажнении (выположенные части склонов, хвойные породы, антропогенные причины) происходит осветление верхней части горизонта cambic, разрушение его структуры, вынос железа. Такие почвы называются типично лессивированными (фр. sols lessives), серо-бурыми подзолистыми (США) или псевдоподзолистыми (Россия). Максимальное развитие такого процесса приводит к формированию планосолей. Если текстурная дифференциация приводит к значительному застаиванию влаги и оглеению, образуется мраморовидный горизонт с языковатой нижней границей – псевдоглей. Это уже почти планосоли.
Другие разновидности камбисолей n n n n В холодных районах признак накопления ила в горизонте cambic выражен слабо или вообще не выражен. Такие камбисоли называются dystric или gelic. Они являются переходными к подбурам, т. е. к cambic podzols. В теплых областях при семигумидном климате (Средиземноморье, Северная Калифорния, молодые почвы тропиков) встречаются eutric и chromic камбисоли. В них летом происходит сильное иссушение верхней части профиля. Это почти коричневые почвы. В тропиках они широко распространены на склонах с активной денудацией, где не могут развиваться ферралитные почвы, а выветривание идет активно (Южная Африка, предгорья Анд, Кордильер). Камбисоли также могут образовываться в результате ограничения развития почв (например, лювисолей) эрозией. Таким образом, камбисоли – очень широкая, географически неопределенная группа почв. Часто к ним относят почвы, «не подошедшие» к другим группам. Итак, выделяются следующие разновидности камбисолей: в условиях прохладного климата – gelic, gleyic, dystric; в условиях теплого климата – eutric, ferralic, chromic, vertic (слитые), calcaric (переходные к рендзинам); в условиях влажного климата, обычно в горах – humic.
Степные почвы – Файоземы, почвы прерий. n Черноземы, их подзональные подтипы, особенности использования. n Каштановые почвы.
Файоземы, почвы прерий n n n n n Файоземы (от греч. phae – темный) – почвы влажных степных территорий. Диагностический горизонт – mollic, других горизонтов просто нет. Это дерновые почвы, формирующиеся на легких суглинистых породах под лугово-степными растительными сообществами, обычно на склонах, в степных и лесостепных районах горные, горно-луговые, дерновые почвы. Существуют следующие разновидности файоземов: stagnic phaeozems; gleyic phaeozems (дерново-глеевые, близки к mollic gleysols); calcaric phaeozems (луговые карбонатные); luvic phaeozems (бруниземы, почвы высокотравных прерий); haplic phaeozems. Почвы прерий (бруниземы, luvic phaeozems) развиваются в условиях влажного умеренно теплого климата, не промерзают, распространены в североамериканских высокотравных прериях. Материнской породой часто служат лессы, хотя могут быть и другие. Профиль бруниземов состоит из темного гумусового горизонта. Под ним залегает уплотненный иллювиальный горизонт Вt, практически лишенный карбонатов. Наряду с типичными бруниземами в прериях широко распространены почвы с признаками современного или бывшего лугового процесса, переходные к гумусовым глейсолям (черноземовидным луговым или лугово-черноземным почвам).
Черноземы n n n Черноземы (chernozems) имеют горизонты mollic (мощный, темный; в новой классификации называется chernic) и calcic (горизонт накопления Ca. CO 3). Они имеют устойчивую структуру, высокое содержание гумуса, что связано с большим участием биогенного фактора (черви) в формировании почв. Реакция среды нейтральная. У черноземов очень высокое плодородие. Они формируются под степной растительностью, в условиях летнего максимума осадков. По системе ФАО черноземы разделяются на следующие подтипы: calcic chernozems (южные черноземы); luvic chernozems (северные черноземы, с признаком argic); gleyic chernozems (лугово-черноземные почвы); glossic chernozems (следствие континентальности климата – языковатая нижняя граница гумусового горизонта – Западная Сибирь, Казахстан); haplic chernozems. В отечественной классификации выделяются подзональные подтипы. В общем при движении с севера на юг уменьшается количество гумуса и увеличивается количество карбоната кальция. На севере распространены глинистые, иллювиальные почвы, в них есть слабое перемещение глин. Также выделяются провинциальные (фациальные) подтипы черноземов, связанные с изменением свойств с запада на восток. На западе гумуса меньше (5 -6%), но он проникает глубоко, на востоке – неглубокое проникание, но высокое содержание гумуса (10%). На западе из-за более растянутого теплого периода карбонаты более подвижны (миграционные формы), на востоке – сегрегационные формы (белоглазка, различные пятна и т. п. ). Черноземы – самые северные из почв, требующих орошение (типичные черноземы). Орошение необходимо осенью, либо весной (не летом). Главные требования к орошению: 1) соблюдение оросительной нормы (превышение отрицательно сказывается на почве – происходит заболачивание; 2) соблюдение определенного химизма оросительных вод. При неправильном использовании черноземы теряют свою структуру (особенно при перемещении тяжелой техники по влажным черноземам).
Каштановые почвы n n n n n Каштановые почвы (Кastanozems) – почвы с горизонтами mollic (мощность больше 30 см) темно-коричневого, каштанового, но не черного цвета; calcic и, обычно, gypsic. Являются переходными между calcic chernozems, luvic calcisols и gypsosols. Каштановые почвы распространены в подзоне сухих степей. По степени гумусированности они делятся на темно-каштановые (3, 5 -4, 5%), каштановые (2, 53, 5%) и светло-каштановые (1, 5 -2, 5%). В районах распространения каштановых почв выпадает мало осадков, лето жаркое, почвы развиваются в условиях более резко выраженного непромывного режима, чем в районах распространения черноземов. Поэтому карбонатный горизонт лежит ближе к поверхности, под ним часто обнаруживается горизонт скопления гипса. Каштановые почвы вообще часто бывают приурочены к гипсоносным породам. В каштановых почвах соотношение процессов гумификации и минерализации не является оптимальным, как черноземах. В результате гумуса накапливается сравнительно мало, цвет почв не черный, а каштановый. Генетический профиль каштановых почв включает следующие горизонты: А 1 h – гумусово-аккумулятивный; А 1 В – переходный горизонт ; ВCa – карбонатный горизонт; Bcs – иллювиально-гипсовый горизонт. Реакция почвенного раствора от слабощелочной до щелочной, емкость поглощения от средней до малой. В составе поглощенных катионов кроме Ca 2+ и Mg 2+ в небольших количествах содержится Na+. Каштановые почва обладают достаточно высоким естественным плодородием, но для развития земледелия необходимы мероприятия по сохранению и накоплению атмосферных вод или искусственное орошение.
Серые почвы – Грейземы n n n n n Грейземы (greyzems) серые лесные почвы. Они широко распространены на Среднерусской возвышенности. На карте ФАО эти почвы имеют очень маленькие ареалы – в районе Оки и на запад и юго-запад от Великих озер США. В более поздних вариантах карты ФАО грейземов нет вообще – они разделены между черноземами и лювисолями. Грейземы имеют три основных диагностических признака – горизонт mollic, горизонт argic и белесые отмытые зерна. По ФАО грейземы имеют полигенетическое происхождение – сначала они были лесными (отсюда горизонт argic), потом – степными (mollic) или наоборот. Грейземы характеризуются высоким плодородием, они в основном распаханы, не требуют мелиорации. Развиваются в условиях благоприятного климата. Однако достаточно велика опасность эрозии. В отечественных представлениях серые лесные почвы также сочетают лесные и степные признаки. Выделяется три подтипа – светло-серые Л 1 (близки к лювисолям), серые Л 2 и темно-серые Л 3 (близки к черноземам). Серые лесные почвы имеют два гумусовых горизонта, разделенных осветленным горизонтом (этого признака в ФАО нет). На контакте с текстурным горизонтом argic много белесых зерен. На большой глубине встречаются черные пленки – зеркала, происхождение которых точно не известно. Существуют три объяснения генезиса серых лесных почв: Современные почвы, сочетающие влияние леса и степи; Полигенез связан с климатическими флуктуациями голоцена (это подтверждается наличием реликтового вторичного гумусового горизонта); Серые лесные почвы – реликты мерзлотных почв, формировавшихся после отступания валдайского ледника 10 -12 тыс. лет назад. Серые лесные почвы кислые или слабокислые. Профиль дифференцирован.
n Антросоли – плаггены, рисовые и древнеорошаемые почвы, «хейлуту» .
Рисовые почвы n n n Рисовые почвы на западе называются paddysoils. Эти почвы долгое время существуют в условиях затопления. При орошении их делят на огороженные валиками ячейки – чеки (англ. paddy) и затапливают, время от времени вода сбрасывается. Рисовые почвы обычно образуются из флювисолей, гипсосолей. Профиль рисовых почв содержит мощный глеевый горизонт с новообразованиями железа и марганца. В рисовых почвах происходит антропогенно обусловленный латеральный вынос веществ. Между пахотным и глеевым горизонтами образуется специфических элювиальный горизонт. В пахотный горизонт вносится большое количество органических удобрений. Часто производится puddling – разминание верхнего горизонта палками, мотыгами, ногами, чтобы корни удерживались при выносе воды. Верхний горизонт также содержит растительные остатки – плохо разложившиеся, перегнойные из-за плохой структуры, вызванной этим самым уплотнением. Содержание гумуса высокое, р. Н нейтральный или слабокислый.
Древнеорошаемые почвы n n n В ФАО эти почвы называются cumulic anthrosols, в России – древнеорошаемыми или культурно-поливными. Они сформировались благодаря долговременному поливу почв мутными водами. Такие почвы встречаются в Средней Азии, в долине Нила, Ганга, в аридных районах Китая (в том числе местами в долине Хуанхэ). После полива почвы перепахивались, и вновь поступивший материал сразу ассимилировался, поэтому почвы содержат агроирригационный нанос. Привнесенные частицы содержат некоторое количество гумуса, который равномерно распределяется по профилю. Толща почв однородная, хорошо оструктуренная, карбонатная, без солей (т. к. все время промывается), т. е. свойства благоприятные для сельского хозяйства. Возраст таких почв 500 -1000 лет. Они существуют, пока действует указанный процесс, иначе – опустыниваются.
«Хей-луту» n n n n На лессовых плато Китая формируются антропогенные почвы « хейлуту» (кит. темная земля). Они распространены в районах семиаридного климата, зимой промерзают (близки по некоторым свойствам к каштановым почвам). В образовании почв большую роль играют эоловые процессы. Сильно развита эрозия (лессы легко размываются), часто формируется ландшафт, близкий к бедлендам. Водная эрозия обеспечивается летними осадками и усугубляется эоловыми процессами. Однако главный фактор образования почв – антропогенный. Человек вызывает эрозию. Это почвы старой земледельческой культуры (более 1000 лет). На склонах устраивались системы террас, причем у бровки каждой террасы были валы. Вещество находилось в постоянном перемещении. Кроме того вносились органические удобрения (в основном пищевые отходы). Таким образом «хей-луту» - насыпные почвы. Иногда на некоторой глубине встречаются остатки древних почв. Цвет, сложение, гранулометрический и химический состав почв унаследован от лессов. Количество гумуса небольшое (2 -3%). Реакция нейтральная, иногда слабощелочная, содержится некоторое количество карбонатов (псевдомицелий, налет). ППК насыщен основаниями. «Хей-луту» относятся по ФАО к cumulic anthrosols. Также существуют следующие разновидности антросолей: aric anthrosols (с явными следами распашки); fimic anthrosols или plaggins (навозные почвы); urbic anthrosols (городские, промышленные почвы). Вообще по ФАО к антросолям относятся почвы, очень сильно измененнные человеком, от природных почв в них почти ничего не осталось.
n Почвы влажного (суб)тропического климата: ферралитные почвы дождевых лесов тропического пояса: процесс ферралитизации и его проявления в строении почвенно-коровой толщи, минералогических и химических свойствах почвы.
n n n n Ферралитизация – процесс выветривания массивных пород или наносов, сопровождающийся распадом первичных минералов (за исключением кварца) и образованием вторичных глинистых минералов группы каолинити или галуазита с низким отношением Si. O 2/Al 2 O 3, равным 2. Горизонт ferralic образуется при большом количестве осадков (более 1500 мм в год), коэффициент увлажнения почти весь год большем 1, высокой температуре воздуха (средне годовая больше 22 С), под тропическим лесом с его большой фитомассой и ее непрерывным поступлением (нет сезонности, преобладает наземный опад). В таких областях активно протекают процессы выветривания. Процесс ферралитизации состоит в глубоком выветривании первичных минералов, их распаде до оксидов Si. O 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3 и рекомбинации – образовании вторичных минералов. При этом происходит частичный вынос кремнезема, почва обедняется кремнеземом, формируются каолинитовые глины. Железо и алюминий накапливаются в виде вторичных минералов их оксидов – гиббсита (оксид алюминия); лимонита, гидрогетита, гематита (оксиды железа) – в песчаной фракции и каолинита – в глинистой фракции. Оксиды железа и алюминия окрашивают почву в красный цвет. На основных и средних породах процессы ферралитизации идут активнее, чем на кислых, т. к. в этих породах больше оксидов железа и алюминия, меньше кварца Si. O 2, ярче выражен результат десиликатизации. Кислые породы вообще всегда более устойчивы. Горизонт ferralic имеет тяжелый гранулометрический состав, содержит много глины. Отношение Si. O 2/Al 2 O 3 у этих глин <= 2, т. е. относительно много алюминия. Содержание пылеватых частиц не велико. Следствием обилия железа является псевдопесчаная структура. Реакция среды кислая (р. Н 4, 0 -5, 5). Емкость поглощения низкая. В ППК преобладает Al, обусловливающий вместе с H высокую обменную
n Красные и красно-бурые почвы саванн. Педореликты в почвах переменно-влажных областей
n n n n n Красные и красно-бурые почвы саванн (ферроземы) распространены в тропических районах обоих полушарий –в африканских саваннах, на большей части Бразильского нагорья, часть Гвианского нагорья, равнины Венесуэлы, в Юго-Восточной Азии, на севере Австралии. Они развиваются на древних ферралитных и ферсиаллитных корах выветривания и продуктах их размыва и переотложения. Ферроземы имеют ряд реликтовых признаков, свидетельствующих об их развитии в условиях более влажного климата под лесной растительностью. Исчезновению этих лесов способствовали как природные, так и антропогенные факторы: вырубка и выжигание лесной растительности. Профиль ферроземов имеет следующее строение: А 1 f, h – гумусовый горизонт, с обилием железистых конкреций на поверхности; Btm. Fe – иллювиально-метаморфический горизонт, тяжелый гранулометрический состав, красный цвет; СFersial – материнская порода ферсиаллитного состава. Во влажных саваннах часто встречаются лессивированные и латеритизированные ферроземы. Содержание гумуса в ферроземах невысокое (2 -3%); реакция почв в верхней части профиля слабокисла или нейтральная, в нижней – слабощелочная. В нижней части профиля часто обнаруживаются карбонаты. Степень ненасыщенности 15%. Процессы выветривания в ферроземах развиты слабее, чем в ферралитных почвах. Полной минерализации гумусовых веществ здесь не происходит. Ферроземы мало плодородны, особенно в случае их образования на бедных основаниями древних ферралитизированных продуктах выветривания. Особенно большой недостаток – отсутствие должного количества калия и доступного для растений фосфора. В результате эрозии на поверхности почв накапливаются обломки латеритных панцырей и железистых конкреций. Часто необходимо орошение (в сухих саваннах).
Ферралитные почвы в отечественных классификациях и в системе ФАО: Ферральсоли, Плинтосоли, Нитисоли, Акрисоли, Алисоли, Ликсисоли, их географическое распространение.
Ферралитные почвы n n n В отечественном почвоведении ферралитные почвы делятся на постоянно влажные почвы дождевых лесов (красные и желтые) и на красные ферралитизированные почвы высокотравных саванн. Также выделяют красно-коричневые почвы, связанные с переменно влажными лесами и кустарниками (восток Южной Америки, Южная Африка, Австралия). В западных классификациях ферралитные почвы делят по степени ферралитизации, которая зависит от увлажнения, подстилающей породы, степени деградированности породы, внутрипочвенного увлажнения. Старое название ферралитных почв – латеритные почвы (от лат. later – кирпич).
Ферральсоли n n n n Ферральсоли приурочены к наиболее устойчивым древним денудационно-аккумулятивным поверхностям. Строение профиля ферральсолей: А (0 -50) – растительные остатки и зольные элементы, находящиеся в непрерывном круговороте с лесом, содержится 5 -6% гумуса, но цвет светлый. АВ, ВА (50 -90) – … Bferralic – (90 -200) – горизонт ferralic (см. вопрос № 18), псевдопесчаная структура. Пятнистая зона (200 -250) – пятна от белого то темно-красного, очень яркий цвет, горизонт глинистый, бесструктурный, состоит из каолинитовых глин и различных форм оксидов железа, часто аморфных минералов, застой влаги, оглеение. Зона сапролита (литомаржа) (2, 5 -5 м) – зона современного выветривания первичных минералов (ослабляется с глубиной), сохраняется текстура породы. Устойчивая структура (действуют электро-статические силы за счет железа, глинистых минералов), поэтому хорошая фильтрация. Вся глина неподвижна, связана в структурных отдельностях, иллювирования глины практически нет (поэтому в ферральсолях нет горизонта argic). Из почвенной фауны в ферральсолях главная роль принадлежит термитам. Они строят термитники высотой 1 -2 м над поверхностью, сделанные из глины, сформировавшейся путем ферралитизации (добывание этой глины происходит с трудом, т. к. она связана). В термитами, вероятно, связано и наличие в ферральсолях на глубине 70 -80 см линии камней (stoneline) – скопления небольших обломков камней.
Плинтосоли n n Если в результате антропогенного воздействия на ферральсоли ухудшается аэрация, разрушаются соединения, образуется глинистый горизонт и т. д. , то формируется мягкий, бесструктурный горизонт, обогащенный железом – плинтит (plinthite). При дальнейшем развитии такого процесса образуются почвы плинтосоли. Плинтосоли обладают обогащенным железом горизонтом, являющися водоупором. Из-за этого при застаивании влаги происходит восстановление железа и разрушение псведопесчаной структуры. Таким образом, плинтосоли являются результатом деградации других ферралитных почв. В самом крайнем случае плинтитовый горизонт становится твердым и выходит на поверхность (petroplinthite). Мягкий плинтит может образовываться и в подчиненных позцициях при близком залегании грунтовых вод, когда происходит ожелезнение профиля в результате капиллярного поднятия. Такие почвы называются грунтово-водными латеритами.
Нитисоли n n n Нитисоли также называются темно-красными ферралитными, кофейными почвами, terra roxa. Они распространены на лавовых плато Параны в Южной Бразилии, на основных породах. Это наиболее плодородные почвы из всех ферралитных. Нитисоли темного цвета. В них глубоко развит процесс ферралитизации, р. Н выше, чем в других ферралитных почвах. Диагностический признак nitic – блеск на гранях структурных отдельностей. Этой связано с процессами сжатия и набухания (как в вертисолях) и с иллювированием глины. Нитисоли обладают хорошей структурой.
Акрисоли n n n Акрисоли (от лат. acri – желтый) – оподзоленные ферралитные почвы. Это самые кислые ферралитные почвы, в них глина более подвижна и есть горизонт argic. Горизонт argic – водоупор, под ним происходит оглеение. Профиль дифференцирован. В таких почвах ферралитизация (остаточно накопление оксидов железа и алюминия) сменяется процессом кислотного выщелачивания: образуется ярко выраженный подзолистый горизонт. Акрисоли приурочены к кислым осадочным породам, распространены в самых влажных районах тропиков (например, в преандийской части Амазонского бассейна).
Другие ферралитные почвы n n n Кроме вышеназванных существуют еще две разновидности ферралитных почв (по ФАО). Алисоли (alisols) обладают неблагоприятными химическими свойствами, по многим параметрам близки к акрисолям. Они содержат большое количество алюминия. Ликсисоли (lixisols, от лат. слова «вмывать» ) – красные почвы, распространены в более сухом климате, в зоне лесосаванн и саванн, в условиях сухого сезона продолжительностью 4 -5 месяцев. Это реликты более влажных условий.
n Понятие плинтит/латерит и пути образования панцирей. Использование ферралитных почв в земледелии.
Образование панцирей n n Если в результате антропогенного воздействия на ферральсоли ухудшается аэрация, разрушаются соединения, образуется глинистый горизонт и т. д. , то формируется мягкий, бесструктурный горизонт, обогащенный железом – плинтит (plinthite). При сведении леса развивается эрозия и плинтит может приблизиться к поверхности. Тогда при нагревании он затвердевает, образуется твердый панцирь – латерит. Его способны пробивать лишь гигантские дождевые черви, которые строят сверху насыпные образования, образуя особый микрорельеф.
n n n Использование ферралитных почв в земледелии Лимтирующие факторы использования ферралитных почв – образование плинтита, устойчивая структура, неблагоприятные химические свойства. Химические свойства – кислая или слабокислая реакция; гумуса много, но он быстро расходуется; быстрый вынос элементов питания, особенно при сведении леса; малая емкость поглощения (у каолинита 5 -7, а нужно больше 10), поэтому нет запаса питательных элементов; недоступность фосфора, который связан нерастворимыми соединениями с железом. В ферралитные почвы необходимо вносить органические удобрения (навоз или зеленые удобрения). Чтобы снизить значение р. Н нужно производить известкование, но малыми дозами и осторожно (иначе гумусу будет физически плохо). Также вносят фосфорные удобрения – медленнорастворяющиеся (чтобы надолго хватило) или, наоборот, удобрения, которые могут быть сразу использованы растениями (вносятся под каждое растение). Хороший способ использования ферралитных почв – подсечно-огневая система земледелия. Она решает проблему недостатка зольных элементов, отчасти – проблему недостатка органики, препятствует образованию твердого плинтита (т. к. значительные площади леса сохраняются), затормаживает развитие эрозии. Также решается проблема устойчивости структуры (в то время как на пашне структура быстро деградирует, образуя глинистую корку - sealing). Иногда применяют технику выращивания сельскохозяйственных культур под пологом леса (сохраняется верхний ярус леса) – кофе, какао и др.
Почвы аридных областей
Кальцисоли n n n n Кальцисоли (старое название – xerosols) занимают очень большой ареал. В российской терминологии типичные calcisols соответствуют сероземам. Также к этой группе относятся российские почвы КС, Бу, СБ, Скч, бурые саванн, Пп, Тк, Тв. Кальцисоли – почвы аридных территорий, не обладающие специальными качествами (могут быть гипс, сода, песчаный субстрат и т. д. ). Имеются горизонты ochric и calcic (petrocalcic). Другие верхние горизонты здесь не встречаются. Среди нижних горизонтов не может быть gypsic (petrogypsic). Кальцисоли развиваются на суглинистых отложениях, обычно на лессах. Они однородны, окарбоначены по всему профилю, для них характерны высокая трещинноватость, обилие мелких пор, богатый минеральный состав. Они хорошо удерживают влагу. Содержат 1 -3% гумуса, причем фульвокислот и гуминовых кислот примерно поровну. Карбонаты (в основном гидрокарбонат кальция Ca(HCO 3)2 ) подтягиваются снизу в средние слои (20 -40 см). По сравнению с гипсосолями получают больше влаги, причем максимум осадков обычно приходится на весну. Характерна эфемерно-эфемероидная растительность. Период биологической и почвенной активности – 1 -1, 5 мес. (конец весны – начало лета). Существуют следующие разновидности кальцисолей: petric calcisols– с горизонтом petrocalcic; luvic calcisols – с горизонтом argic; haplic calcisols.
Гипсосоли n Гипсосоли (старое название – Vermosols) – почвы, развивающиеся в аридных областях на гипсоносных породах и имеющие горизонт gypsic.
Солончаки n n n n Солончаки – почвы с содержанием солей в верхних 10 см более 1%. Происхождение солей в солончаках: из грунтовых вод (gleyic и другие виды солончаков); из пород; из соленых водоемов (gelic и другие виды солончаков); вторичное засоление (в результате неправильного орошения). Существуют следующие разновидности солончаков: gelic; gleyic; mollic; gypsic; calcic; sodic (содержат Na. CO 3); haplic (прочие). Солончаки встречаются в аридных и субаридных областях различных термических поясов Земли. Солончаки образуются при близком залегании к поверхности минерализованных почвенно-грунтовых или почвенноделювиальных вод в условиях климата, где Ку < 1. Эти условия обеспечивают преимущественно восходящее движение капиллярной и пленочной влаги, ее испарение вблизи поверхности почв, выпадение из растворов в осадок и накопление в почве легкорастворимых солей. Солончаки также могут образовываться при испарении соленых бессточных озер и отчленившихся от моря лагун (соровые солончаки).
n n n В зависимости от характера засоления выделяются следующие виды солончаков: Луговые карбонатные солончаки; Содовые солончаки; Хлоридно-сульфатно-натриевые и магниевые солончаки; Остаточные солончаки. Солончаки обладают низким природным плодородием. Сельскохозяйственное использование солончаковатых почв требует применения ряда мелиораций: устройства дренажа с целью понижения уровня грунтовых вод и предотвращения поступления капиллярной влаги к поверхности; промывка солончаков с последующим удалением и сбросом дренажных вод; посев растений, перехватывающих корнями капиллярный поток влаги; соблюдение норм и сроков полива в целях предотвращения возможного подъема грунтовых вод и развития процессов вторичного засоления.
Солонцы n n n n n Солонцы – почвы с повышенным содержанием солей в нижних горизонтах, с горизонтом natric. Существуют следующие виды солонцов: stagnic; gleyic; mollic; gypsic; calcic; - haplic. Солонцы встречаются отдельными массивами и мелкими пятнами в сочетаниях и комплексах с другими почвами в областях, подвергавшихся в прошлом засолению или локально засоленных в настоящее время. Они широко распространены в степях, сухих саваннах и полупустынях обоих полушарий.
n n n Солонцы с поверхности незасолены, но имеют высокую щелочность, а на небольшой глубине в них присутствуют легкорастворимые соли. Морфологический профиль солонцов весьма характерен и резко дифференцирован. Он включает следующие генетические горизонты: А 1 А 2 – надсолонцовый гумусово-элювиальный горизонт различной мощности. Bt. Na – иллювиальный солонцовый горизонт BCa(cs) – подсолонцовый карбонатный, часто гипсовый горизонт, более светлый Bcs – переходный к материнской породе Сs – засоленная почвообразующая порода. Содержание гумуса низкое, наблюдается второй максимум в горизонте BNa. В самом верхнем горизонте реакция слабощелочная, ниже – щелочная. В зависимости от степени рассоления выделяют несколько стадий развития солонцов. Солонцы обладают совокупностью химических, физико-химических и химических свойств, обусловливающих их низкое плодородие. Возможности использования в земледелии ограничены высокой щелочностью, гидрфильностью коллоидов, набуханием, вязкостью и липкостью во влажном состоянии, сжатеим и сильным уплотнением при высыхании
Источники: n n n http: //www. teacher. syktsu. ru/dat/OON/web/23. htm http: //www. propochvu. ru/ Шишов Л. Л. , Лебедева И. И. , Тонконогов В. Д. Классификация почв России и перспективы ее развития /Почвоведение: история, социология, методология. Памяти основателя теоретического почвоведения В. В. Докучаева / Отв. ред. В. Н. Кудеяров, И. В. Иванов. - М. : Наука, 2005. -С. 272 -279.
Скачать презентацию Классификации почв Общие представления о русской 1977 классификации
8.классификации почв.ppt