Дерново-подзолистые почвы распространены в средней и южной подзонах таёжно-лесной зоны. Это основной пахотный фонд Нечерноземья. Площадь – 185 млн. га.
Факторы почвообразования
Климат
Климат зоны распространения дерново-подзолистых почв умеренно влажный. В год выпадает 350-700 мм осадков. Продолжительность периодов с температурой > 10 °C 40-155 дней. Сумма температур за этот период 400-2450 °C. Коэффициент увлажнения (КУ > 1). Тип водного режима промывной, т.е. происходит ежегодное промачивание почвенного профиля до грунтовых вод.
Растительность
Дерново-подзолистые почвы формируются под смешанными лесами с травянистым или мохово-травянистым наземным покровом или под суходольными лугами после сведения леса.
Почвообразующие породы
Почвообразующими породами для дерново-подзолистых почв являются моренные, флювиогляциальные и озёрно-ледниковые отложения, как правило, бескарбонатные.
Рельеф
Дерново-подзолистые почвы формируются на плоских слабоволнистых равнинах с преобладанием ледниковых форм рельефа (конечные морены, камы, озы и другие образования).
Генезис (процессы почвообразования)
Происхождение дерново-подзолистых почв связано с деятельностью четырёх элементарных почвообразовательных процессов:
- дерновый,
- подзолистый,
- глеевый,
- лессиваж.
При этом дерновый и подзолистый процессы являются основными.
Необходимым условием для протекания дернового процесса является наличие травянистой растительности. Особенно ярко дерновый процесс проявляется под луговой и лугово-степной растительностью.
Травянистая растительность характеризуется:
- коротким жизненным циклом (1-3 года), что обеспечивает регулярное поступление в почву органического материала;
- благоприятным химическим составом опада с зольностью 3-17 % и высоким содержанием азота;
- развитой корневой системой, которая составляет от 20-25 до 80-97 % от всей фитомассы опада. При этом корни разлагаются в толще почвы в условиях тесного контакта с минеральной частью.
Дерновый процесс - аккумуляция гумуса, азота, зольных элементов питания и формирование водопрочной структуры в верхней части почвенного профиля.
Интенсивность проявления дернового процесса зависит
1) от биологической продуктивности травянистой растительности, т.е. от величины ежегодного опада, количества и качества синтезируемого органического вещества;
2) от комплексных условий, которые обуславливают образование и накопление гумуса.
Подзолистый процесс - разрушение первичных и вторичных минералов в верхней части почвенного профиля и вынос продуктов разрушения в нижележащие горизонты и грунтовые воды.
Условия протекания подзолистого процесса подробно описаны в статье Подзолистые почвы
Лессиваж – передвижение илистых частиц без их химического разрушения из верхних горизонтов в нижележащие. Осуществляется по порам, трещинам, межагрегатным пространствам.
О протекании в почве лессиважа свидетельствует наличие в почве ориентированной глины, т.е. пластинок глины определённой ориентации, позволяющие судить о их передвижении с нисходящим током воды.
Усиливают лессиваж:
- слабокислая или близкая к нейтральной реакция среды;
- наличие подвижных органических веществ.
Строение профиля
Профиль четко дифференцирован на следующие горизонты:
А0 + А1 + А2 + А2В + В + С.
В пахотных почвах вместо A0 + A1 + A2 (частично или полностью) — Апах.
А0 — лесная подстилка, или дернина (Ad), небольшой мощности (2—5 см). В пахотных почвах отсутствуют.
A1 — гумусово-элювиальный горизонт серого или светло-серого цвета мощностью 6-18 см, непрочно-комковатый, часто бесструктурный.
А2 — подзолистый горизонт, белесый или серовато-белесый, плитчатый или листоватый, с точечными железистыми конкрециями в нижней части.
А2В — переходный - элювиально-иллювиальный горизонт, светло-бурый с белесой присыпкой кремнезема по трещинам, непрочно-ореховатый или ореховато-плитчатый.
В — иллювиальный горизонт, наиболее плотный, бурый или красно-бурый; ореховато-призматической или ореховато-комковатой структуры, по генезису текстурный, по граням структурным отдельностей темные пленки (лакировка), а в верхней части горизонта – белесая присыпка. По морфологическим признакам обычно подразделяется на В1 и В2. На песчаных и супесчаных породах часто Bh — иллювиально-железисто-гумусовый, кофейного цвета вследствие накопления здесь железисто-гумусовых веществ.
С – материнская порода, не измененная почвообразованием, различного генезиса и гранулометрического состава.
Классификация
Тип дерново-подзолистых почв делится на два подтипа:
- дерново-подзолистые
- дерново-подзолистые глееватые,
которые имеют отчётливо выраженное оглеение и оторфованную дернину.
Подтипы делятся на роды
обычные
формируются на бескарбонатных суглинках с наиболее чётко выраженными подтиповыми признаками
остаточно-карбонатные
формируются на карбонатных моренах
контактно-глеевые
формируются на двучленных наносах. На границе смены породы лёгкого гранулометрического состава на породу тяжёлого гранулометрического состава. служащую временным водоупором, возникает горизонт периодического увлажнения и оглеения
иллювиально-железистые
формируются на песчаных породах. Горизонт Bfe имеет ярко охристую окраску, связанную с наличием несиликатных форм Fe(III).
иллювиально-гумусовые
формируются на песчаных породах. Горизонт Bh имеет коричневую (кофейную) окраску, связанную с наличием органо-минеральных соединений.
со вторым гумусовым горизонтом
встречаются на глинах и суглинках. На фоне горизонта А2 или под ним выделяется гумусовый горизонт (Аh) в виде пятен или сплошной полосы
Виды:
По степени подзолистости:
По мощности гумусового горизонта:
По содержанию гумуса:
Свойства дерново-подзолистых почв
- По гранулометрическому составу почвы глинистые, суглинистые, супесчаные и песчаные. Профиль суглинистых и глинистых разновидностей отчетливо дифференцирован по содержанию илистой фракции: горизонты A1 и А2 резко обеднены этой фракцией. Вследствие этого плотность почвы заметно увеличивается при переходе от верхних горизонтов к иллювиальному.
- Минералогический состав. В крупных фракциях присутствуют кварц, полевые шпаты и другие первичные минералы. В илистой фракции - гидрослюды, минералы монтмориллонитовой группы, им сопутствуют каолинит, аморфные полуторные оксиды, вторичный кварц.
- Валовой химический состав профиля неоднороден. Горизонты А1 и А2 заметно обогащены кремнезёмом и обеднены соединениями Al и Fe (в следствие подзолистого процесса). В почвах лёгкого гранулометрического состава это явление не просматривается. Валовые запасы и содержание подвижных соединений азота и фосфора в этих почвах невелики, мало содержится и подвижных форм калия.
- Тип гумусового профиля - аккумулятивный неполноразвитый, на песках возможен иллювиально-гумусовый. Содержание гумуса в А1 колеблется от 3 до 7 % в A1 целинных почв и от 1—2 до 4—5 % в Апах; количество его резко снижается с глубиной, в горизонте А2 содержание гумуса измеряется десятыми долями процента. Тип гумуса фульватный или гуматно-фульватный, лишь в хорошо окультуренных пахотных почвах он становится фульватно-гуматным.
- В составе обменных катионов Са2+, Mg2+, H+ и А13+, причем преобладают Са2+ и Mg2+. Емкость поглощения обменных катионов в зависимости от гранулометрического состава, количества гумуса и степени оподзоленности колеблется в A1 от 3-4 до 10-12 ммоль на 100 г почвы, резко уменьшаясь в А2 и вновь возрастая в гор. В.
- Реакция среды в профиле дерново-подзолистых почв кислая, хотя степень насыщенности их основаниями выше, чем в подзолистых почвах.
- Физические свойства дерново-подзолистых почв неблагоприятны. Почвы характеризуются непрочной комковатой структурой, в пахотном слое обычно содержится не более 20-40 % водопрочных агрегатов.
Агрономическая оценка
Природное плодородие дерново-подзолистых почв недостаточное. Для повышения плодородия этих необходима система мероприятий, включающая известкование, систематическое применение органических и минеральных удобрений, посев многолетних трав, создание мощного пахотного слоя, правильную обработку почвы.
Мероприятия по окультуриванию и повышению плодородия дерново-подзолистых почв:
1) увеличение мощности пахотного горизонта до 25-28 см (в полевых севооборотах), до 30-35 см (в овощных севооборотах).
Существует три способа, в зависимости от материальных возможностей и сроков:
- постепенное припахивание незначительной части (1-3 см) подзолистого горизонта с перемешиванием припаханной части с гумусовым слоем. Срок создания требуемой мощности - 5-6 лет. Из-за разбавления гумусового горизонта неплодородным подзолистым, необходимо на каждый сантиметр припаханного слоя сверх обычной нормы, принятой при выращивании той или иной культуры, вносить 10 тонн органических удобрений и 1 тонну извести;
- однократной припахивание значительной части оподзоленного горизонта (5-8 см). Срок создания требуемой мощности 0 1-2 года. При таком способе требуется единовременное внесение сразу очень больших доз органических удобрений и извести;
- рыхление подпахотной части без выворачивания на поверхность. при этом способе не требуется внесения дополнительного количества органических удобрений и извести. Недостаток - положительный эффект оказывается сравнительно недолгое время: на культуру, под которую было сделано рыхление и на следующий год.
2) нейтрализация избыточной кислотности, доведение pH(KCl) до 5,5-6,0 путём известкования
3) увеличение содержания гумуса и улучшение его качественного состава
- внесение органических удобрений,
- создание условий для их трансформации путём создания благоприятного водного и воздушного режимов, благоприятной реакции среды, стимулирующей развитие микроорганизмов.
4) увеличение содержания подвижных соединений N, P, K
- внесение минеральных удобрений
5) улучшение водного и воздушного режима
- правильная обработка почвы в оптимальные сроки
6) на дерново-подзолистых глеевых и глееватых почвах применяют мелиорацию
7) создание и сохранение водопрочной структуры
- внесение органических удобрений,
- выращивание многолетних трав,
- внесение искусственных структурообразователей