4.3. Свойства агрогенных почв и подходы к их классификации

4.3.1. Почвы гумидных территорий

Пахотным почвам таежно-лесной зоны - дерново-подзолистым и подзолистым посвящена обширная литература, на их примере разрабо­таны многие концепции «агропедогенеза», «окультуривания» и другие, упоминавшиеся в главе 1. Роль постоянного объекта агрогенетических построений (как роль дрозофилы в генетике и собаки в физиологии) под­золистые суглинистые почвы выполняли по следующим причинам.

Во-первых, смена естественной лесной растительности культурной более контрастна, чем смена ценозов в степи или на лугу, и ее послед­ствия для существования биоты, биологического круговорота, гумусообразования и почвенного климата особенно очевидны;

во-вторых, контрастный почвенный профиль суглинистых таежных почв предоставляет прекрасные возможности изучения трансформации отдельных его горизонтов;

в-третьих, естественные эволюционные тренды элювиально-иллю­виального типа противоположны антропогенным - аккумулятивно-гуму­сового типа, и такой «конфликт интересов» стимулирует как приклад­ные, так и теоретические исследования.

Наконец, известную роль играет многообразие вариантов исполь­зования почв, поскольку степень распаханности в разных частях весьма обширного их ареала достаточно велика, хотя и непостоянна: она коле­балась от 1 до 70% в течение последних 200 лет, т.е. одни и те же участки находились попеременно под лесом, выгоном, пашней.

Показатели почвенного климата агро-подзолистых почв изуча­лись путем сравнения данных многолетних наблюдений температур и влажности соответствующих «пар почв» на стационарах Коми респуб­лики и Кировской области, полученных А.В. Кононенко, Н.А. Ногиной, М.К. Кузнецовым.

Анализ материалов по суглинистым подзолистым и дерново-под­золистым почвам выявил существенно более высокую теплообеспечен-ность пахотных почв, как во всем профиле, так и в пахотном горизонте, в особенности (Караваева и др., 1998). Так,

• глубина проникновения активных температур (1>10°С) в пахотной почве в период наблюдений составляла 2,5 м, в лесной - 1,2 м;

• по показателю длительности существования активных темпера­тур в профилях почв на разной глубине пахотные почвы также оказалась теплее лесных: 1: >10°С держалась на 20 дней дольше в пахотном слое и на 2,5 месяца - в средней части профиля;

• в пахотном горизонте дерново-подзолистой агро-почвы появля­ются температуры более высокого уровня - выше 15°С, при по­чти полном отсутствии их в естественной почве.

Однако, одновременно с повышенной теплообеспеченностью пахот­ных почв во время вегетационного периода, сильно увеличилась глубина промерзания и сократилась длительность безморозного периода т.е. поч­венный климат стал более континентальным.

Резкое изменение эвапотранспирации в связи с заменой лесной ра­стительности культурной вызывает переувлажнение профиля всех сугли­нистых агро-почв таежно-лесной зоны, в особенности их пахотных гори­зонтов, что обычно обусловливает обилие железистых новообразований в пахотном горизонте.

* * *

Профили подзолистой и дерново-подзолистой почв существенно преобразуются в результате распашки (рис. 4.6). Набор и мощности го­ризонтов исходных почв различаются, поэтому свойства пахотных почв варьируют, что осложняет диагностику и объясняет наличие разных под­ходов к систематике почв.

Однако во всех пахотных подзолистых почвах выделяется светлогумусовый пахотный горизонт (агро-светлогумусовый РY), подстилаемый «остатками» элювиального (ЕL) или переходного (ЕLВ) горизонтов.

Подобное строение профиля, как следует из рисунка 4.6, определя­ется соотношениями мощностей исходных почвенных горизонтов с тра­диционной глубиной вспашки - 20-22 см. Данные об исходных мощнос­тях горизонтов известны из литературы и статистически достоверны.

Рис. 4.6. Формирование профиля агродерново-подзолистой почвы из подзолистой и дерново-подзолистой

Агросветлогумусоеый горизонт отличается серовато-бурым цветом, непрочной комковатой структурой, наличием железистых конкреций, осо­бенно в плужной подошве. Его строение зависит от характера агротехни­ки и типов севооборотов, а также от доли участия в нем исходных горизонтов. Так, при недавнем освоении, на залежных землях, иди при веде­нии низкозатратного хозяйства в пахотном светлогумусовом горизонте отчетливо выделяются 3 подгоризонта (микрогоризонта). Они были оп­ределены морфологически и генетически в работах Н.А. Караваевой (1986, 1990) и С.Н. Жарикова (1993).

Верхний подгоризонт, мощностью 10-12 см, отличается более вы­сокой структурностью за счет концентрации в нем корней, поступления удобрений и относительно частого рыхления не только при основной вспашке, но и при культивации, бороновании и других операциях, свя­занных с уходом за культурами севооборота, Средний подгоризонт ис­пытывает более редкие механические воздействия, характеризуется уг­ловатой или мелкоглыбистой структурой, признаками повышенного ув­лажнения. Нижний подгоризонт - плужная подошва, характеризуется уплотнением, плитчатым сложением, насыщенностью гумусово-железистыми конкрециями в результате поверхностного оглеения.

Противоположностью такому трехчленному пахотному горизонту служит темный однородный горизонт с зернисто-комковатоq структурой, образующийся при внесении больших доз органических удобрений, из­вестковании, щадящей агротехнике.

При значительном содержании в составе пахотного горизонта материала текстурного горизонта (ВТ), пахотный горизонт приобретает бурую окраску, относительно тяжелый механический состав, повышенную вязкость, склон­ность к переувлажнению и заплыванию, глыбистую плохо выраженную структу­ру - крайне неблагоприятные свойства для растений. Доля участия в нем фраг­ментов иллювиального горизонта (рис. 4.7) прямо пропорциональна степени эродированности почвы.

Рис. 4.7. Пахотная дерново-подзолистая почва Подмос­ковья

Рассмотренные особенности мор­фологии агро-почв и, прежде всего, па­хотных горизонтов объясняют значи­тельное варьирование их химических и физико-химических свойств.

В первые годы освоения почв про­исходит резкое падение запасов гумуса, после чего наступает относительная стабилизация содержания гумуса на уровне около 2%. Наибольшими счита­ются потери гумуса в супесчаных почвах, затем следуют легко- и средне-суглинистые; почвы тяжелого механического состава более устойчивы в этом отношении. Абсолютные потери гумуса в почвах подзолистого ряда, как и в других почвах, связаны с малым поступлением органических ос­татков и ускоренной минерализацией органического вещества в новых гидротермических условиях пахотного горизонта, а также с эрозией. От­носительные потери происходят за счет перераспределения гумусовых веществ в пахотном слое при механическом перемешивании природного гумусового горизонта мощностью около 10 см (дерново-подзолистых почв) с большим по объему почти «безгумусовым» материалом элюви­альных и переходных горизонтов.

Таблица 4.2