Ганжара - Почвоведение

ческий, иногда содержащий карбонаты; под ним -карбонатный

метаморфический В и почваобразующая порода С - монтморил­

лонитовая кора выветривания.

Для вертисолей характерно низкое содержание гумуса

(1-3%) и постепенное его убывание с глубиной. В составе гумуса

преобладают гумины и гуммновые кислоты. Темный цвет обус­ ловлен гумусово-монтмориллонитовыми соединениями. ЕКО - 40-60 мг-экв/100 г. В составе логлощенных оснований кроме

кальция много магния, а в солонцеватыхнатрия. Реакция сре­ ды щелочная (рН 7,5-8,5). Максимум карбонатов приурочен к нижней части профиля.

Вертисоли - плодородные почвы. Их используют под зерно­

вые, хлопчатник, сахарный тростник и другие культуры.

34.3.Красные и красно-бурые почвы саванн и сухих тропических редколесий

Эти почвы формируются в регионах с продолжительностью сухого сезона 6-7 мес. и годовой суммой осадков 800-1200 мм. КУ во

влажный сезон - 0,6-0,8, в сухой - 0,3-0,4. Количество опада со­

ставляет 8-10 т/га. Органическое вещество интенсивно минерализу­ ется и не накапливается в профиле почв. Красные и красно-бурые почвы имеют выраженную дифференциацию ила и оксидов железа в профиле по элювиально-иллювиальному типу, связанному с

внутрипочвенным оглиниванием и возможной миграцией во влаж­

ные периоды. Содержание гумуса- 1,5-2%, постепенно убывает в

профиле с глубиной. В составе гумуса преобладают фульвокислоты. В

составе глинистых минералов около одной трети приходится на ка­ олинит, что позволяет относить их к группе феррсиаллитных почв, переходных между сиаллитными почвами умеренных широт и фер­

раллитными - субтропических и тропических областей. Красный цвет этих почв, по мнению М.А.Глазовской, обусловлен не столько большим содержанием дегидратированных оксидов железа, сколько их высокой дисперсностью и способностью покрывать тонкими пленками зерна первичных минералов. Они имеют невысокую ЕКО (10-12 мг-экв/100 г), с поверхности - слабокислую, а в нижних горизонтах - слабощелочную реакцию среды. Карбонаты выщело­ чены на глубину 100-120 см. Большие площади красных и красно­ бурых почв используются как пастбища. На освоенных почвах выра­ щивают арахис, кукурузу, хлопчатник. Они в сильной степени под­

вержены процессам эрозии и антропогенному опустыниванию.

330

Глава 35. Фульватно-ферраллитные почвы

влажных лесных субтропических и тропических областей

Фульватно-ферраллитные почвы формируются под влаж­

ными субтропическими и тропическими лесами на феррсиал­

литных и аллитных карах выветривания, в условиях промывнаго

водного режима. Они распространены на всех континентах. В группу фульватно-ферраллитных почв М.А.Глазовская объединя­

ет красноземы и желтоземы влажных субтропических лесов,

красные, красно-желтые и желтые ферраллитные почвы влаж­

ных тропических лесов.

Климат. Фульватно-ферраллитные почвы формируются в условиях влажного и теплого климата. Количество осадков со­ ставляет более 1500-2000 мм в год. Сумма активных температур­

более 4000-8000°С. КУ 7-8 мес. в году составляет 1-2, а в осталь­ ныене опускается ниже 0,6. Температура почвы в зимние ме­

сяцы не ниже 8-1 0°С.

Растительность. Тропические и субтропические влажные

леса характеризуются большой емкостью биологического круго­ ворота веществ, большим видовым разнообразием, многоярус­

ностью. Количество ежегодного опада - 20-25 т/га. В составе опа­

да 700-1000 кг/га зольных элементов и азота.

Почвообразующие породы. Фульватно-ферраллитные почвы формируются на феррсиаллитных и аллитных карах выветрива­ ния, бедных основаниями, обогащенных полуторными оксида­

ми и глинистыми минералами каолинит-галуазитовой группы, в

условиях хорошего дренажа.

Ферраллитизация - стадия выветривания массивных пород

или наносов, сопровождающаяся распадом большей части пер­

вичных минералов (за исключением кварца) и образованием

вторичных минералов группы каолинита и галуазита с низким

отношением Si0/Al20 3 (меньше 2). Продукты выветривания -

Са, Mg, К, Na и значительная часть Si02 - выносятся за преде­

лы коры выветривания, а гидраты оксидов железа и алюминия в

окислительной среде, обедненной органическим веществом, ма­

лоподвижны и накапливаются в больших количествах (40-60% и

более). Гидроксиды железа накапливаются в форме гетита и ге­ матита и прокрашивают массу почвы в охристо-желтый или

красный цвет.

Феррсиаллитизациястадия, предшествующая ферралли-

331

тизации. Отношение Si0/AIP3 равно 2-3.

Строение профиля и свойства. С поверхности фульватно-фер­

раллитные почвы имеют маломощную лесную подстилку А0, ниже следует гумусовый горизонт серой или коричневатой ок­

раски мощностью 20-35 см. Под ним залегает метаморфический

(иногда илллювиальный) горизонт В буровато-желтого или крас­ но-бурого цвета. Почваобразующая порода выделяется с глубины

150-200 см.

Окраска почв зависит от характера почваобразующих пород.

На основных породах почвы темно-красного цвета и хорошо ос­

труктурены, на кислых породах- красно-желтые с менее выра­

женной структурой. Иногда при недостатке оснований во влаж­

ных субтропиках и тропиках может проявляться процесс оподзо­

ливания, вызывающий элювиально-иллювиальную дифферен­

циацию почвенного профиля.

Содержание гумуса в верхней части гумусового слоя может

достигать 10%, на глубине 10-15 см- 2-3%. В пахотном слое ос­ военных почв содержание гумуса- 2,5-3,0%. В составе гумуса

преобладают фульвокислоты. Отношение Сгк:Сфк - 0,5-0,6. ЕКО- 10-15 мг-экв/100 г. В составе поглощенных катионов пре­ обладают AI3+ и Н+. Реакция среды кислая (рНксJ 4-5). В валовом

составе почв преобладают оксиды железа и алюминия, в почвах с красной окраской, и оксиды кремния- в почвах с желтой ок­ раской.

Сельскохозяйственное использование. Природные условия влажных тропических и субтропических областей позволяют вы­ ращивать большой перечень сельскохозяйственных культур и по­ лучать два-три урожая в год. Здесь выращивают сахарный трост­ ник, кукурузу, рис, цитрусовые, эфиромасличные, наиболее

ценные сорта чая и другие культуры.

Основные мероприятия: борьба с эрозией, внесение орга­ нических и минеральных удобрений, известкование, мероприя­

тия, направленные на снижение почвоутомления при монокуль­

туре.

332

Глава Зб.Тепличные грунты, их состав и свойства

36.1. Требования тепличных культур к субстратам

Тепличные культуры (овощные, цветочные, рассада для от­

крытого грунта) предъявляют повышенные требования к почвен­

ным условиям и, прежде всего, к обеспеченности элементами

питания, водой и воздухом, в связи с тем, что они получают го­

раздо больше тепла, а при искусственном освещении - и света,

по сравнению с культурами открытого грунта. Тепло и свет в теп­

лицах промышленного типа, как правило, не являются лимити­

рующими факторами величины урожая, поэтому свойства теп­

личных почв должны отвечать улучшенным условиям тепло- и

светообеспеченности. Тепличные почвы должны быть рыхлыми,

хорошо аэрируемыми, влагоемкими, обладать повышенной емко­

стью катионного обмена, способностью противостоять развитию возбудителей болезней и вредителей. В то же время длительное, интенсивное, бессменное использование тепличных грунтов тре­

бует устойчивости перечисленных свойств во времени.

Тепличные грунты, по сравнению с естественными почва­ ми, подвергаются гораздо более высоким нагрузкам, которые

приводят к ухудшению их свойств. Частые обработки и высокие

нормы полива (до 1000-1500 л/м2 в год) приводят к разрушению

структурных агрегатов, распылению и уплотнению, уменьшению

пористости аэрации и проявлению глеевого процесса. Высокие нормы минеральных удобрений (до 10 кгjм2) - на 1-2 порядка

выше по сравнению с теми, которые вносят в естественные по­

чвы, -приводят к накоплению избыточного количества солей и

нарушению сбалансированного питания. Большие дозы органи­

ческих удобрений и азота вызывают накопление нитратов как в грунтах, так и в урожае. Наконец, мероприятия по борьбе с воз­ будителями болезней и вредителями (пропаривание, обработка химическими препаратами) нарушают биологическое равновесие в субстратах. Перечисленные негативные явления, возникающие в

процессе использования тепличных почв, усложняют мероприя­

тия по оптимизации состава и свойств субстратов и вызывают не­ обходимость постоянного контроля за их состоянием.

Естественные почвы, как правило, не удовлетворяют требо­

ваниям тепличных культур из-за высокой плотности, недостаточ-

333

ной пористости и пониженной устойчивости к технологическим

нагрузкам, возникающим в процессе их эксплуатации в защи­

щенном грунте. После соответствующего улучшения естественные

почвы используются в пленочных теплицах, не требующих боль­

ших затрат на строительство и оборудование обогрева и дополни­

тельного освещения. Грунты в таких теплицах используются менее

интенсивно и в течение более короткого периода.

В наибольшей степени требованиям тепличных культур отве­

чают искусственные насыпные грунты, характеризующиеся сле­

дующими параметрами: мощность грунта 25-35 см; содержание

органического вещества 20-30%; плотность 0,4-0,6 гjсм3, порис­ тость аэрации 20-30%; наименьшая (предельно-полевая) влагаем­ кость 50-60% от объема; водопроницаемость 5-1 О мм/с; емкость

катионного обмена 100-150 мг-экв на 100 г субстрата. При таких

параметрах складываются наиболее оптимальные условия влагао­

беспеченности и аэрации и создается возможность регулирования физико-химических и агрохимических свойств грунтов. Проблема

оптимизации осложняется тем, что требования отдельных культур

к свойствам тепличных грунтов несколько различаются. Так, на­

пример, оптимальная плотность почвагрунтов для томата 0,6- 0,8 г/смЗ, а для огурца 0,4-0,6 гjсм3• Огурец нуждается в повышен­

ной влажности, а томаты в лучшей аэрации почвогрунта. Разли­ чия в требованиях устраняются путем регулирования ряда пара­

метров в процессе выращивания той или иной культуры.

36.2. Группировки тепличных грунтов по составу

и свойствам

Насыпные грунты представляют собой смеси различных

компонентов (торф, навозный компост, гумусовые горизонты зо­ нальных почв и др.), составленные в соотношениях, которые в

наибольшей степени обеспечивают оптимальные свойства суб­ стратов. В зависимости от соотношения и вида смешиваемых мате­

риалов они подразделяются на три типа:

-органические, имеют в основе один или несколько ком­

понентов (торф; древесные отходыопилки, кора, лиг­

нин; солома, вермикампост и др.); - органа-минеральные, представляющие собой смесь торфа

с навозным компостом (перегноем) и с гумусовыми го­

ризонтами естественных почв;

- минеральные, имеют в основе гумусовые горизонты есте-

334

ственных почв с добавлением небольшого количества ме­

стных органических материалов и перепревшего навоза. К

минеральным грунтам относятся также грунты на основе

цеолита, песка, гравия, перлита, минеральной ваты,

ионаобменных смол и др. Наиболее оптимальные пара­

метры каждого типа грунта представлены в таблице 36.1.

Органические грунты обладают рядом недостатков, препят­

ствующих их длительному использованию. В процессс использова­

юн' "''и интенсивно разлагаются и подвергаются минерализации.

Этu нриводит к распылению, слеживанию и ухудшению, в конеч­

ном итоге, физических свойств и водно-воздушного режима.

Минеральные грунты на основе гумусовых горизонтов есте­

ственных почв характеризуются повышенной плотностью, пони­

женной влагоемкостью, низкой емкостью катионного обмена.

Они, в основном, распространены в южных регионах России.

Органо-минеральные грунты готовятся на основе торфа, гу­

мусовых горизонтов зональных почв и перегноя. Основная часть

минерального компонента представлена гумусовым горизонтом

местных почв. Для этих целей лучше всего пригодны пойменные

(аллювиальные) почвы легкоили среднесуглинистые. Тепличные грунты также подразделяются по способам обо­

грева, дренирования и по длительности использования. В после­

дней группировке выделяются: 1) ежегодно сменяемые; 2) све­

жие (2-4 года); 3) зрелые (4-8 лет); 4) длительного использования

(8-12 лет); 5) бессменные (более 12 лет).

36.1. Состав и свойства тепличных грунтов (Гоичарук Н.С. и др., 1981)

335

Для оценки свойств тепличных грунтов разработаны специ­

альные группировки по ряду показателей (табл. 36.2).

В таблице 36.3 приведена группировка тепличных грунтов по

уровням обеспеченности основными элементами питания.

36.2. Группировка тепличных грунтов по свойствам

(Гончарук Н.С. и др., 1981)

336

почвагрунты песка уменьшает долю жидкой фазы, поскольку он обладает низкой магоемкостью и увели•швает долю твердой фазы

в связи с повышенной плотностью (табл. 36.4.).

При отсутствии аллювиальных суглинков для приготовления

тепличных грунтов можно использовать пахотный слой зональных

плакорных почв соответствующего гранулометрического состава.

При выборе почв для тепли•1ных грунтов необходимо обра­

тить внимание на их агроэкологические свойства: структурное со­ стояние, содержание гумуса, отсутствие водорастворимых солей,

загрязнение тяжелыми металлами и др.

Компосты на основе навоза. Чаще всего используют навоз

крупного рогатого скота. Его подвергают компостированию в бур­

тах в течение 2-3 месяцев летом и до 6 месяцев зимой и приr.Jеня­

ют после прохождения температурной стадии и ферментации. При этом частично уничтожаются семена сорняков, а также возбуди­ тели ряда болезней и вредителей. Компосты на основе навоза яв­ ляются высокоэффективными органическими vдобрсниями. В сво­ ем составе они содержат весь набор элементов питания

36.4. Свойства органических и минеральных компонентов тепличных субстратов

338

36.5. Характеристика органических компонентов

тепличных rруитов

приятных для сбалансированного питания.

Вермнкомпосты. Вермикоr.шост (коммерческое название - "биогумус") - продукт переработки различных видов навоза и

органических отходов дождевыми червями. Сушествует много ви­

дов дождевых червей, способных персрабатывать органические

отходы: навозный червь (Eisenia foetida), обыкновенный дождевой

червь (Lumbricus terrestris), малый красный червь (L.rubel/us) и др.

(Покровская С.Ф., 1991).

Наибольшую популярность получил красный калифорнийс­ кий гибрид, выведенный селекционным путём на основе высоко­ продуктивной линии навозного червя в штате Калифорния (США) в пятидесятые годы прошлого столетия. Красный кали­ форнийский гибрид и близкие к нему штаммы получили широкое

распространение в странах Западной и Восточной Европы, а с

начала восьмидесятых годов и в России. В настоящее время имеет­ ся ряд крупных фирм по разведению культивируемых червей и

производству вермикомгюстов в Санкт-Петербурге, Твери, Моск­

ве, Владимире, Новосибирске, Самаре и других городах и их ок­ рестностях. Есть все основания полагать, что существует целый

ряд штаммов культивируемых червей, свойства которых близки к свойствам красного калифорнийского гибрида. В отличие от обыч­

ных дождевых червей культивируемые черви дольше живут

(до 16 лет) и быстрее размножаются. При соблюдении технологии

численность популяции может удваиваться в течение месяца.

Один взрослый червь может давать до 1500 особей в год.

В качестве корма используются ферментированные органичес­

кие отходы и различные виды навоза. Большинство зарубежных тех-

339