Система таксономических единиц

Вниз

В структуре классификации почв центральной таксономической единицей традиционно остается почвенный тип и сохраняется ряд категорий ниже типа (Категория «Род» в Определителе не рассматривается, поскольку она выделяется на основании аналитических данных, не определяемых в полевых условиях).Типы объединяются в отделы, которые в свою очередь, группируются в стволы.

Ствол – высшая таксономическая единица, отражающая разделение почв по соотношению процессов почвообразования и накопления осадков.

Отдел – группа почв, характеризующаяся единством основных процессов почвообразования, которые проявляются в формировании какого-либо горизонта, общего для всех почв отдела.

Тип – основная таксономическая единица в пределах отделов, характеризующаяся единой системой основных генетических горизонтов и общностью свойств, обусловленных сходством режимов и процессов почвообразования.

Подтип – таксономическая единица в пределах типа, характеризующаяся качественными модификациями основных генетических горизонтов, выраженными в виде генетических признаков. Количественные показатели в качестве диагностических критериев не используются.

Вид – таксономическая единица, отражающая количественные показатели степени выраженности и/или локализации признаков, характеризующих тип и подтип почв.

Разновидность – таксономическая единица, отражающая разделение почв по гранулометрическому составу, каменистости и скелетности почвенного профиля (до почвообразующей породы).

Разряд – таксономическая единица, группирующая почвы по характеру почвообразующих и подстилающих пород, а также мощности мелкоземистого почвенного профиля.

33 Почвенный профиль — сочетание генетических горизонтов, характерное для каждого природного типа почвообразования. Профиль почвыобразуется в результате дифференциации исходной почвообразующей породы под влиянием процессов почвообразования и характеризует изменение всех её свойств по вертикали.. Строение почвенного профиля. Генетические горизонты

Под строением почвы в целом понимают общий внешний облик полного почвенного профиля, сложенный из генетических почвенных горизонтов, различных по цвету, механическому составу, макро- и микроструктуре, сложению, включениям, новообразованиям и другим морфологическим признакам. Строение почвы определено типом почвообразования и является внешним выражением ее, четко отражая

различия почв, подтипов, видов и разновидностей почв. Одним из основных морфологических признаков почвы является характер строения почвенного профиля.

Верхний генетический горизонт окрашен перегноем в более темный цвет. Граница перехода перегнойного горизонта в нижележащие горизонты может быть ровной, но чаще она извилистая, волнистая в виде вклиниваний сверху карманов, языков и углов. В срединной части профиля почвы находятся скопления окислов, карбонатов и сульфатов в виде пятен, которые, сливаясь, могут обусловливать образование соответствующих подгоризонтов (Плюснин И.И., 1971).

Профиль хорошо сформированной почвы состоит из нижеперечисленных генетических горизонтов (характеристика почвенных горизонтов):

АΙ- дерновый, перегнойно-аккумулятивный, окрашен гумусом от светло-серого до черного цвета.

А2- элювиальный, горизонт вымывания и выщелачивания, обесцвечен до светло-серого, белесого и белого цвета; по происхождению подзолистый или осолоделый.

В- иллювиальный

С – горизонт материнской горной породы.

34.В состав почвенного раствора входят минеральные, органические и органоминеральные вещества. Минеральные соединения, представленные различными солями минеральных кислот, находятся в почвенной влаге главным образом в виде истинных растворов, органические же вещества — преимущественно в коллоидальном состоянии и лишь частично в форме молекулярных растворов.

Из минеральных веществ в почвенных растворах встречаются чаще всего соли следующих кислот: азотной — NaNO₃, KNO₃, Ca(NO₃)₂; фосфорной— Na₂HPO₄, Са(Н₂РО₄)₂, К₂НРО₄, СаНРО₄ и др.; угольной — карбонаты и бикарбонаты: Na₂CO₃, Са(НСО₃)₂; соляной — NaCl, СаС1₂ и серной — сульфаты: CaSO₄, MgSO₄, Na₂SO₄ и др.

Из минеральных веществ коллоидального характера в почвенном растворе могут находиться главным образом гидраты окиси железа и кремневой кислоты.

Что же касается органических соединений, то они представлены в почвенном растворе обычно перегнойными кислотами и их солями, а также аминокислотами, спиртами, эфирами, антибиотическими веществами и токсинами, выделяемыми растениями, животными и микроорганизмами.

Количественный и качественный состав почвенного раствора для разных почв весьма различен. Так, в незасоленных почвах, к которым относится большинство типов почв, общее количество растворенных веществ очень невелико и выражается десятыми долями грамма на литр раствора (г/л). В засоленных же почвах, наоборот, концентрация растворимых соединений в почвенном растворе очень высока и плотный остаток выражается десятками граммов на литр (табл. 17).

При этом в верхних горизонтах дерново-подзолистых почв в почвенном растворе преобладает органическая часть, в черноземах количества органических и минеральных соединений приблизительно равны между собой, в почвах каштановых, бурых и сероземах преобладает минеральная часть.

Концентрация почвенного раствора есть величина постоянно изменяющаяся во времени и пространстве. Она зависит не только от состава твердой фазы, но и от влажности почвы. Повышение влажности приводит в большинстве случаев к разбавлению раствора; при понижении содержания влаги в почве концентрация растворенных солей в почвенном растворе повышается. Исключение составляют лишь засоленные почвы, у которых с повышением влажности концентрация насыщенного раствора почти не изменяется, а возрастает только общее количество растворенных соединений, поскольку в почве увеличивается количество растворителя. С повышением температуры растворимость большинства солей возрастает, поэтому концентрация почвенного раствора зависит и от температурного режима почвы.

Колебания в составе и концентрации почвенного раствора заметно обнаруживаются на протяжении вегетационного периода также в связи с поглощением растениями из почвы различных питательных веществ.

С концентрацией почвенного раствора теснейшим образом связано осмотическое давление, непосредственно влияющее на усвоение растениями элементов пищи из почвы. Чем выше концентрация почвенного раствора, тем больше его осмотическое давление. В незаселенных почвах осмотическое давление почвенного раствора обычно ниже осмотического давления клеточного сока растений, и в большинстве случаев оно не превышает 1—3 атмосфер.

В засоленных почвах, отличающихся высокой концентрацией почвенного раствора, осмотическое давление может подниматься до 20—30 атмосфер, вследствие чего растения не могут усваивать питательные вещества из почвы. Оптимальным осмотическим давлением, при котором создаются наилучшие условия для потребления растениями питательных веществ из почвы, является давление в 2—3 атмосферы.

При этом в верхних горизонтах дерново-подзолистых почв в почвенном растворе преобладает органическая часть, в черноземах количества органических и минеральных соединений приблизительно равны между собой, в почвах каштановых, бурых и сероземах преобладает минеральная часть.

Концентрация почвенного раствора есть величина постоянно изменяющаяся во времени и пространстве. Она зависит не только от состава твердой фазы, но и от влажности почвы. Повышение влажности приводит в большинстве случаев к разбавлению раствора; при понижении содержания влаги в почве концентрация растворенных солей в почвенном растворе повышается. Исключение составляют лишь засоленные почвы, у которых с повышением влажности концентрация насыщенного раствора почти не изменяется, а возрастает только общее количество растворенных соединений, поскольку в почве увеличивается количество растворителя. С повышением температуры растворимость большинства солей возрастает, поэтому концентрация почвенного раствора зависит и от температурного режима почвы.

Колебания в составе и концентрации почвенного раствора заметно обнаруживаются на протяжении вегетационного периода также в связи с поглощением растениями из почвы различных питательных веществ.

С концентрацией почвенного раствора теснейшим образом связано осмотическое давление, непосредственно влияющее на усвоение растениями элементов пищи из почвы. Чем выше концентрация почвенного раствора, тем больше его осмотическое давление. В незаселенных почвах осмотическое давление почвенного раствора обычно ниже осмотического давления клеточного сока растений, и в большинстве случаев оно не превышает 1—3 атмосфер.

В засоленных почвах, отличающихся высокой концентрацией почвенного раствора, осмотическое давление может подниматься до 20—30 атмосфер, вследствие чего растения не могут усваивать питательные вещества из почвы. Оптимальным осмотическим давлением, при котором создаются наилучшие условия для потребления растениями питательных веществ из почвы, является давление в 2—3 атмосферы.

39.Морфологические признаки почвенного профиля

В процессе почвообразования формируется профиль почвы с определенными внешними, или морфологическими, признаками. К ним относятся строение почвы, мощность почвы и отдельных ее горизонтов, окраска, механический состав, структура, сложение, новообразования и включения.

Строение почвы. Это расчленение почвенного профиля на генетические горизонты и их смена в вертикальном направлении. Строение почвенного профиля связано с природным процессом почвообразования и использованием почвы в сельскохозяйственном производстве. Каждому типу почв свойственны определенные горизонты, отличающиеся по составу, свойствам и морфологическим признакам. Отдельные горизонты имеют свое название и буквенное обозначение (индекс с латинской буквой). Обычно выделяют следующие горизонты: А0 —лесная подстилка; Аd —дернина; А1 — гумусово- аккумулятивный; Ап — пахотный; А2 — элювиальный; В — иллювиальный, переходный; G — глеевый; С — материнская порода; D — подстилающая порода.

Мощность почвы. Определяется по ее толщине от поверхности до почвообразующей породы (в см).

Мощность отдельного горизонта — вертикальная протяженность от его верхней границы до нижней (в см). Одновременно с определением мощности определяется глубина расположения каждого горизонта. Мощность почвенного профиля в целом колеблется у различных почв от 40—50 до 100—150 см. При определении мощности отдельных горизонтов отмечают их верхнюю и нижнюю границу, например: Ап—0—20 см, А2—20—30 см и т. д.

Окраска, или цвет, почвы. Это важнейший признак, сразу же обращающий на себя внимание. Многие почвы получили свое название; соответствующее их окраске— чернозем, краснозем, серозем и др. Окраска почв зависит от содержания гумуса, химического и минералогического состава минеральных веществ, входящих в горизонт. По окраске почв можно судить о их принадлежности к определенной почвенно-климатической зоне. Например, почвы таежно-лесной зоны имеют светлую окраску — светло-серую, белесую, сизую; почвы черноземно-степной зоны — темно-серую, черную; почвы сухих степей (каштановые) — каштановую, бурую.

В пределах почвенного профиля изменяется окраска отдельных горизонтов. В зависимости от содержаний гумуса верхние слои почвы имеют цвет от серых до черных тонов, в нижних горизонтах преобладает преимущественно бурая окраска, близкая к цвету почвообразующей породы, обогащенной соединениями окислов и гидроокислов железа.

Подзолистый горизонт имеет белесую окраску, напоминающую цвет золы, что обусловливается накоплением аморфного кремнезема. Для глеевых горизонтов болотных почв типична сизая (серо-голубая) окраска.

Механический состав. В полевых условиях механический состав почв (песчаный, супесчаный, суглинистый и глинистый) определяется органолептически (на ощупь), в лаборатории проводят механический анализ почв.

Структура почвы и ее агрономическое значение. Структурой называют комочки или агрегаты, на которые распадается почва. Они состоят из отдельных механических элементов, склеенных между собой. Способность почвы распадаться на агрегаты и комочки называется структурностью. Размер, окраска структурных агрегатов различных горизонтов почв неодинаковы. Классификация структурных отдельностей дана С. П. Захаровым. Он выделил три типа структуры: 1) кубовидную, 2) призмовидную, 3) плитовидную.

К типу кубовидной структуры относят агрегаты, имеющие примерно одинаковые размеры по всем трем осям (горизонтальным и вертикальной). Агрегаты имеют округло-многогранную форму. По форме и размерам выделяют несколько видов кубовидной структуры: глыбистую, комковатую, ореховатую, зернистую.

Тип призмовидной структуры объединяет агрегаты, удлиненные по вертикальной оси, имеющие небольшие размеры по двум горизонтальным осям. Структурная отделность имеет вид призмы или столбика.

К типу плитовидной структуры относятся агрегаты, для которых характерно развитие по горизонтальным осям, ось по вертикали укорочена - в зависимости от толщины плиток различают виды структуры: сланцеватую, плитчатую, листовидную, чешуйчатую.

Для различных горизонтов отдельных типов почв характерны определенные виды структуры. Например, зернистая и комковатая структура присуща гумусовым горизонтам черноземов; плитовидная — элювиальным горизонтам подзолов и дернаво-подзолистых почв; ореховатая — переходным и иллювиальным горизонтам серых лесных и дерново-подзолистых почв. Призмовидная форма структуры встречается в иллювиальных горизонтах (глинистых и тяжелосуглинистых) дерново-подзолистых, серых лесных и других почв; разновидность призмовидной формы структуры — столбчатая встречается в солонцеватых почвах и солонцах.

В зависимости от размера структура делится на следующие группы (по П. В. Вершинину): 1) глыбистую — больше 10 мм; 2) макроструктуру — 10,0—0,25 мм; 3) грубую микроструктуру —0,25—0,01 мм и 4) тонкую микроструктуру — меньше 0,01 мм.

Наибольшее значение для плодородия почв и произрастания растений имеет структура пахотного слоя — макроструктура, с диаметром агрегатов от 10 до 0,25 мм, и микроструктура — от 0,25 до 0,05 мм. Агрономически ценная структура характеризуется тремя основными показателями: размером (показатель зональный), водопрочностью и порозностью агрегатов. Водопрочностью структуры называется ее способность противостоять размывающему действию воды, она у различных типов почв неодинакова. Кроме того, водопрочность агрегатов зависит от механического состава почв и сельскохозяйственных культур, под которые используется поле.

Для структурных почв характерна большая порозность макроагрегатов. Она зависит от наличия в их составе микроагрегатов, а также от их размещения и размера почвенных частиц в комочке.

В почвах, обладающих макро- и микроструктурой, можно выделить не менее трех видов пор: 1) внутри микроагрегатов; 2) между микроагрегатами; 3) между макроагрегатами. Поэтому структурная почва имеет рыхлое сложение, меньшую плотность и большую пористость. Даже при обильном увлажнении в структурной почве в порах между агрегатами сохраняется воздух, корни растений и аэробные микроорганизмы не ощущают его недостатка. В бесструктурной почве наблюдается антагонизм между водой и воздухом, создаются условия для анаэробных процессов, ухудшается питание растений, снижается их рост и продуктивность. Кроме того, поверхность бесструктурной почвы при увлажнении заплывает, а при высыхании уплотняется, образуя корку, газообмен между почвой и атмосферным воздухом нарушается на длительное время. На пахотных почвах необходимо вмешательство человека для регулирования газообмена.

Макроагрегаты структурной почвы предохраняют и защищают ее от ветровой и водной эрозии.

Образование структуры. Микроагрегаты почвы образуются путем их слипания или склеивания минеральными и органическими коллоидами при процессах коагуляции. Микроагрегаты затем могут соединяться в более крупные элементы — макроагрегаты.

В образовании агрономически ценной структуры можно выделить два основных процесса: 1) расчленение почвы на агрегаты (крошение почвы) и 2) формирование водопрочности у агрегатов. Первый процесс происходит под воздействием корневых систем растений, деятельности животных, обитающих в почве, а также под влиянием промораживания, периодического увлажнения и высушивания почвы и при ее обработке.

В образовании водопрочной структуры основная роль принадлежит минеральным и органическим коллоидам почвы и катионам-коагуляторам кальция, железа и др. При участии гуминовых кислот и глинистых минералов (группы монтмориллонита и гидрослюд) формируется наиболее водопрочная структура. Интенсивно процесс структурообразования происходит под травянистыми луговыми растениями с хорошо развитой корневой системой. После их отмирания остается большое количество органических остатков. Лучшие условия для образования ценной структуры создаются на черноземных почвах.

На пахотных почвах механическая обработка может оказывать на структурообразование как положительное, так и отрицательное влияние. При оптимальных условиях увлажнения в процессе обработки (вспашка, культивация, боронование и т.д.) создается дополнительное количество агрегатов, структурное состояние почвы улучшается. Отрицательное влияние обработки проявляется на сухих и переувлажненных почвах, на которых происходит разрушение структуры.

Разрушение структуры. Выделяют три группы причин, под влиянием которых происходит утрата почвой структуры: механические, физико-химические и биологические.

Механические причины обусловлены воздействием сельскохозяйственных почвообрабатывающих машин, и орудий при их движении по полю (обработка почвы), механическим действием дождевых капель и т.д.

Физико-химическое разрушение структуры происходит при замене в почвенных коллоидах двухвалентных катионов Ca, Mg на одновалентные катионы, что приводит к диспергированию почвенных коллоидов.

Биологические причины обусловлены микробиологической деятельностью, при которой происходит разложение гумуса в агрегатах и их разрушение.

Для создания и сохранения структуры используют агротехнические приемы и искусственные структурообразователи. К агротехническим приемам относятся посев многолетних трав, внесение органических и минеральных удобрений, известкование кислых почв, гипсование солонцовых почв и солонцов, осушение переувлажненных почв и приемы рациональной обработки почв в спелом состоянии.

В настоящее время в нашей стране и за рубежом применяют различные искусственные структурообразователи — клеящие вещества преимущественно органического состава (ПАА, К-4, К-6 и др.). Это производные главным образом трех органических кислот: акриловой, метакриловой и малеиновой (собирательное название этих соединений — крилиумы). Все крилиумы высокомолекулярные соединения — полимеры. Многочисленные исследования свидетельствуют о положительном действии различных полимеров на образование структуры. Например, при внесении препарата К-4 в дозе 0,15% массы почвы на типичных сероземах в агрегаты превратилось до 90% верхнего слоя почвы.

Сложение. Под сложением почвы и ее отдельных горизонтов понимают внешнее выражение их плотности и порозности. Сложение почв зависит от механического состава, структуры, развития корней растений, деятельности фауны и человека. Почва по сложению может быть рыхлой, рассыпчатой, плотной, слитной (очень плотной). Рыхлое сложение наблюдается в структурных обогащенных гумусом почвах, в пахотном слое обрабатываемых почв. Рассыпчатое сложение присуще для пахотного слоя песчаных и супесчаных почв. Плотным сложением отличаются нижние горизонты почв, особенно суглинистых и глинистых. Слитное сложение присуще иллювиальным горизонтам солонцов.

Новообразования и включения. Новообразованиями называют скопления веществ различного химического состава и формы в почвенных горизонтах, резко морфологически отличимые от основной массы почвы. По происхождению они представляют собой различные продукты процесса почвообразования. Новообразования обычно встречаются в порах, полостях, по граням структурных отдельностей. Они делятся на химические и биологические. Для каждого типа почв свойственны определенные новообразования.

Карбонатные новообразования, главным образом углекислой извести в виде «журавчиков», «плесени», «белоглазки» и других, широко представлены в черноземах, каштановых и бурых почвах, сероземах.

Новообразования из соединений железа и марганца наиболее характерны для почв, образующихся в условиях избыточного увлажнения, — в таежно-лесной зоне, зоне влажных субтропиков и других зон. Железисто-марганцевые новообразования встречаются в виде примазок, пятен, затеков (охристо-желтого, ржавого, бурого, черного цвета) по всему профилю почвы, конкреций округлой формы, бобовин, зерен, ортзандовых прослоек и т.д.

В заболоченных и болотных почвах наблюдаются новообразования из соединений закиси железа, имеющих сизую окраску. В подзолистых и осолоделых почвах выделяются новообразования аморфного кремнезема, беловатого или серого цвета, в виде присыпки, пятен, затеков.

По профилю почв встречаются новообразования из гумуса темно-бурого и черного цвета в форме налетов, затеков, языков. Новообразования биологического происхождения связаны с произрастанием растении и жизнедеятельностью животных. К ним относятся червоточины, кротовины, копролиты (экскременты червей), корневины (сгнившие корни растений) и др.

Включениями называют предметы или вещества, механически включенные в массу почвы, не связанные с процессом почвообразования. К включениям относятся корни и другие части растений различной степени разложения, валуны, кости животных и др.

40.Способность почвы поглощать ионы и молекулы различных веществ из раствора и удерживать их называется ее поглотительной способностью. Это свойство почвы было известно давно. Начало систематического изучения поглощения почвами солей относится к середине прошлого столетия. В 1850—1854 гг. были опубликованы результаты исследований Д. Уэя, который установил, что почвой поглощается не вся соль, а только ее основание, причем из почвы в раствор переходит такое же количество других оснований.

Изучение поглотительной способности почв К. К. Гедройц тесно увязывал с разработкой теоретических и практических вопросов применения удобрений, питания растений, химической мелиорации почв и т. д. В последующие годы многие ученые значительно расширили и углубили знания о составе и строении почвенных коллоидов, о составе и свойствах почвенного поглощающего комплекса, более полно выявили закономерности поглощения ионов.

К. К. Гедройц различал пять видов поглотительной способности: биологическую, механическую, физическую, химическую, физико-химическую.

Механическая поглотительная способность — это свойство почвы поглощать твёрдые частицы, поступающие с водой или воздухом, размеры которых превышают размеры почвенных пор. В данном случае почву можно рассматривать как набор сит с отверстиями разного размера.

Физическая поглотительная способность (молекулярная адсорбция) — это свойство почвы изменять концентрацию молекул различных веществ на поверхности твёрдых частиц за счёт физического взаимодействия молекул. При этом изменяется величина поверхности и поверхностная энергия. Вследствие стремления дисперсной системы к уменьшению поверхностной энергии происходит концентрация раствора органических кислот, спиртов, высокомолекулярных органических соединений и др. на границе дисперсной фазы и дисперсной среды, то есть положительная физическая адсорбция этих соединений. Многие минеральные кислоты, соли (в том числе нитраты и хлориды), щелочи, некоторые органические соединения повышают поверхностное натяжение воды, отталкиваются от твердых частиц и испытывают отрицательную физическую адсорбцию. Они слабо удерживаются в почве и могут вымываться за пределы почвенного профиля. Физической адсорбции подвергаются пары и газы почвенного воздуха, особенно азот и углекислый газ.

Химическая поглотительная способность (хемосорбция) обусловлена образованием труднорастворимых соединений, выпадающих в осадок из почвенного раствора. Например, сорбция фосфатов на поверхности гидроксидов железа и алюминия в почвах с кислой реакцией среды, образование труднорастворимых фосфатов кальция в почвах с нейтральной и слабощелочной реакцией среды, комплексообразовательная сорбция — образование алюмо- и железогумусовых комплексов, глинисто-гумусовых комплексов и др.

Биологическая поглотительная способность обусловлена поглощением элементов питания и кислорода почвенного воздуха корнями растений и микроорганизмами. Она характеризуется большой избирательностью поглощения. При этом может возникать конкуренция между растениями и микроорганизмами.

Например, при внесении в почву соломы зерновых, в которой низкое содержание азота, разлагающие солому микроорганизмы активно используют почвенный азот и вызывают резкий его недостаток для растений.

Физико-химическая поглотительная способность почв обусловлена наличием в их составе почвенного поглощающего комплекса (ППК), представленного почвенными коллоидами.

ППК обладает способностью поглощать и обменивать катионы и анионы находящиеся на поверхности коллоидных частиц, на эквивалентное количество ионов почвенного раствора. Физико-химическая поглотительная способность обусловливает физико-химические свойства почв, такие как кислотность, щелочность, буферная способность, которые в значительной степени определяют агрономические свойства и почвенное плодородие.

41.Почвенная карта — графическое изображение на картографической основе в определенном масштабе пространственного размещения почвенных разностей на любой территории. На ней показывают почвы с присущими им свойствами. Почвенная карта обобщает результаты почвенных исследований; она должна быть точной, так как от этого зависит эффективность агрономической интерпретации.

Точность карты — степень соответствия размещения почв на карте размещению их в природе. Она зависит от принятой классификации подразделений почв, предельно допустимого смещения границ почвенных контуров, отображенных на карте по отношению к положению их в натуре, и площади наименьшего контура, подлежащего отображению на карте.

По масштабам, содержанию и назначению почвенные карты разделяют на следующие категории: детальные (масштаб от 1:5000 до 1:2 000 и крупнее), крупномасштабные (масштаб от 1:10 000 до 1: 50 000), среднемасштабные (масштаб от 1: 100 000 до 1:300 000), мелкомасштабные (масштаб от 1: 300 000 до 1:1 000 000), обзорные (масштаб мельче 1: 1 000 000).

Детальные почвенные карты составляют для решения специальных задач при проведении научно-исследовательских работ на опытных станциях, сортоучастках и опытных полях, плантациях многолетних насаждений, составлении проектов озеленения населенных мест с целью полного учета различий между почвами.

Крупномасштабные почвенные карты являются основным видом почвенных карт для различных хозяйств как рабочий документ для планирования и проведения агротехнических и мелиоративных работ, для организации рационального режима использования территории. На этих картах изображают группы почввплоть до видов и разновидностей, что весьма важно при внутрихозяйственном землеустройстве, разработке конкретных мероприятий по повышению почвенного плодородия.

В таежно-лесной зоне почвенные исследования проводят в масштабе 1:10 000, в лесостепной — от 1:10 000 до 1: 25 000, в степной — 1:25 000. При большой пестроте почвенного покрова или же значительном распространении эродированных почв картографирование проводят в масштабе 1:10 000. В хозяйствах пастбищно-животноводческого направления, расположенных в степных, сухостепных и полупустынных зонах, почвенные исследования проводят в масштабе 1: 50 000, реже 1: 25 000. В горных земледельческих районах в зависимости от местных условий масштаб почвенных карт пахотных земель выбирают 1:10 000, а пастбищных угодий — от 1: 25 000 до 1: 50 000. При обследовании территории пригородных зон, орошаемых и осушаемых земель, при выделении участков под сады, виноградники, опытные поля применяют карты с масштабом 1: 5000, 1: 2000 и крупнее. В зависимости от интенсивности использования в пределах одного хозяйства на разных участках применяют карты разных масштабов.

Среднемасштабные почвенные карты составляют для административных районов, округов, небольших областей. Они необходимы при выборе территорий для размещения сельскохозяйственных предприятий, ферм, выполнения строительных работ, использования земельных ресурсов и прогнозирования их изменений, обоснования перспективы развития сельского хозяйства в районах и областях.

Мелкомасштабные почвенные карты составляют для крупных административных областей, республик, небольших государств, для планирования сельскохозяйственного производства в этих регионах, разработки мелиоративных и лесохозяйственных мероприятий, учета земельного фонда и др.

Обзорные почвенные карты отражают общие закономерности почвенного покрова по природным зонам отдельных стран, континентов. Их используют для приблизительного учета земельного фонда, учебных целей.

Почвенные карты содержат следующие элементы: ситуацию картографической основы и почвенной карты (почвенные контуры, значки, индексы внутри них, отражающие почвы, гранулометрический состави др.); зарамочное оформление — наименование карты, хозяйства, района, области, республики или страны указывают вверху с левой стороны, а масштаб — ниже наименования карты; записи о том, кто и когда проводил почвенные исследования, информацию о составителях, использованную основу, условные обозначения (номер по порядку, индекс, раскраска, наименование почв, гранулометрический состав, почвообразующие и подстилающие породы, условия их залегания по рельефу, тип и степень увлажнения, уровень залегания грунтовых вод и степень их минерализации, тип и степень засоления, солонцеватость и эродированность, площадь в га и %).

Изучение почвенных карт начинают с масштаба и года их составления. Затем детально изучают легенду (условные обозначения). Внимательно рассматривают все таксономические единицы почв и способы их изображения (окраска, штриховка, индексы), выявляют характер и закономерности пространственногораспространения почв, взаимосвязи их с рельефом, растительным покровом и почвообразующими породами. При неоднородности почвенного покрова отмечают ее характер: пятнистость, сочетания, комплексы, мозаики, ташеты. Дают характеристику всем почвенным разновидностям, изучают степень развития и вид эрозии, степень каменистости, наличие заболоченных почв, а для южных регионов —солонцов и солончаков. В заключение составляют систематический список почв с учетом приуроченности их к элементам рельефа и сельскохозяйственным угодьям.

Картографирование почв состоит из трех этапов: подготовительного или камерального предполевого, полевого и камерального послеполевого.

В подготовительный этап (период) определяют цели, общие задачи, объекты, масштабы почвенной съемки, подготавливают необходимые материалы, топографическую основу, аэро- и космические снимки, собирают литературные и фондовые сведения о рельефе, почвообразующих породах, почвенном и растительном покрове, геологии, гидрогеологии и пр. В задачу этого периода входит и решение всех вопросов, связанных с методикой, техникой и организацией последующих работ.

В полевой период непосредственно изучают почвенный покров в поле, закладывают почвенные разрезы, проводят описание их профилей, отбирают почвенные образцы по генетическим горизонтам для проведения анализов, выделяют почвенные контуры, изучают геологию, рельеф, почвообразующие породы, уровень залегания грунтовых вод, поверхностные воды, состояние растительности и т. д., а также составляют предварительную почвенную карту.

В камеральный период проверяют и систематизируют материалы полевых исследований, проводят анализы почвенных образцов, окончательную редакцию и оформление почвенной карты, составляют картограммы и отчет (почвенный очерк), содержащий характеристику природных условий и почв, рекомендации по рациональному использованию почв.

При крупномасштабном почвенном обследовании предусматривают рекогносцировочные маршруты и почвенную съемку. Картографирование проводят путем описания почвенных профилей и диагностики почв по разрезам (основные и полуразрезы) с уточнением границ между почвенными выделами по прикопкам. Разрезы закладывают на всех элементах рельефа, с учетом всего разнообразия почвообразующих пород и растительности. На равнинных степных и полупустынных территориях при однородном почвенном покрове, невысокой комплексности или пятнистости (1-я категория сложности) разрезы размещают в шахматном порядке или параллельно по маршруту движения соответственно инструктивным нормам для масштаба съемки. При более сложном рельефе и комплексном почвенном покрове (2...4-я категории сложности) разрезы располагают по линии почвенно-геоморфологических профилей. На сильно расчлененных территориях с комплексным и пятнистым почвенным покровом (4...5-я категории сложности) разрезы размещают в виде «петель» на всех междуречьях и межбалочных водоразделах.

Почвенные разрезы бывают основные, или полные, полуямы и прикопки.

Основные (полные) разрезы закладывают на типичных для данных условий элементах рельефа для всестороннего изучения почв и почвообразующих пород. С помощью этих разрезов устанавливают типы, подтипы и роды почв, основные закономерности их изменения в зависимости от рельефа и почвообразующих пород. Основные разрезы вскрывают почвенные горизонты и не измененнуюпочвообразованием материнскую породу, поэтому глубина зависит от глубины проникновения почвообразовательных процессов; в разных зонах она различна. Так, в условиях дерново-подзолистой зоны глубина таких разрезов 150...200 см, в лесостепной и черноземной — 200...250, в каштановой — около 150 см. В тундровых почвах она ограничивается глубиной залегания вечной мерзлоты, а на почвах гидроморфного ряда — уровнем грунтовых вод. При специальных почвенно-мелиоративных исследованиях, при выборе участков под многолетние плодовые насаждения глубину разрезов доводят путем добуривания до 4...6 м и более с целью выявления уровня фунтовых вод, смены пород, наличия солевых горизонтов и т. д. Из основных почвенных разрезов по генетическим горизонтам и из почвообразующей породы отбирают образцы для анализов в лаборатории. Количество разрезов зависит от масштаба съемки и категории сложности рельефа. Например, при масштабе 1:10 000 и 3-й категории сложности на один разрез приходится 18 га, при масштабе 1:25 000 - 50 га, при масштабе 1: 50 000 — 110 га.

Почвенные полуямы (полуразрезы) закладывают для установления видов и разновидностей почв или для подтверждения данных о распространении типов или подтипов почв. Их глубина составляет в дерново-подзолистой, лесостепной и черноземной зонах 100... 150 см, а в остальных — 75... 100 см для вскрытия всех генетических горизонтов. При выявлении существенных отличий в морфологии почвенного профиляданный полуразрез углубляют до основного разреза с целью выделения нового контура.

Прикопки закладывают для определения границ распространения почвенных контуров. Их глубина колеблется от 30...50 до 60...75 см, что позволяет вскрыть лишь верхние горизонты, а следовательно, судить о мощности гумусового и элювиального горизонтов, о степени оподзоленности, солонцеватости, оглеенности, эродированности, окультуренности почв.

Описание разрезов проводят в специальных журналах (дневниках), указывая их местоположение, для чего привязывают к двум видимым постоянным ориентирам. Обязательно дают геоморфологическую характеристику участка, на котором заложен разрез, описывают общий состав и состояние растительности, хозяйственное использование. На топографическую основу разрезы наносят с точностью ±3мм при масштабе 1: 10 000 и ±1,5 мм при масштабе 1: 25 ООО. Границы почв, установленные на местности, также переносят на эту основу и проводят по горизонталям или параллельно им.

Таким образом, сущность картографирования заключается в заложении почвенных разрезов (основных, полуям и прикопок) при соотношении 1:4:5 при работе с топографической картой с одновременным изучением факторов почвообразования, привязкой разрезов и нанесением их на топографическую основу; в морфологическом описании почвенных профилей, диагностики почв и взятии почвенных образцов на анализ; в нахождении границ между разными почвами и нанесении их на картографическую основу, то есть в составлении почвенной карты, отображающей размещение почв в натуре. Допустимая точность проведения границы между почвенными выделами при съемке в масштабе 1: 10 000 для средней категории сложности составляет 50 м на местности, при масштабе 1: 25 000 — 100 м.

В последнее время при картографировании почв в основном используют аэро- и космические материалы (снимки, фотокарты). Произошла замена традиционного картографирования с поэтапной генерализацией, распознаванием и измерением исследуемого объекта по его изображению, что существенно сократило время и повысило качество карт. При создании карт с использованием аэро- и космических материалов прежде всего выявляют взаимосвязи между почвами и условиями почвообразования и их фотоизображением на снимках. На основе установленных корреляций между почвами и условиями почвообразования дешифрируют аэро- или космические снимки. Следует отметить, что до начала дешифрирования снимков составляют карту-схему ландшафтного районирования по структуре фотоизображения, а затем уже в пределах выделенных районов проводят контурное дешифрирование, то есть разделение почвенного покрова на выделы по фотоизображению.

Дешифрирование снимков — опознавание и определение изучаемых объектов, в том числе и почв, по их изображению на снимках, на которых фиксируют главным образом рельеф и растительность, посредством которых судят о природе и распространении почв. Различные объекты дешифрируют по рисунку фото изображения, текстуре, форме и размеру контура, тону или цвету и др. Однако в каждой зоне имеются почвы, которые можно дешифрировать непосредственно по аэро- и космическим снимкам без использования косвенных признаков (например, пойменные и болотные почвы, солончаки, солонцы, пески). После дешифрирования выполняют идентификацию выделенных контуров, вернее определяют одинаковые выделы, составляют почвенную карту-гипотезу, выбирают рекогносцировочные маршруты и ключевые участки.

В поле на ключевых участках устанавливают дешифровочные признаки для почвенных выделов всех подразделений легенды, определяют генетическое содержание выделов каждой идентификационной группы, выделенной на карте-гипотезе. По результатам этих работ составляют полевую почвенную карту ключевого участка и дают условные обозначения к ней. На внеключевой территории закладывают разреженную сеть разрезов для проверки надежности установленных дешифровочных признаков и недостоверно дешифрируемых выделов. В камеральный период составляют авторский оригинал почвенной карты.

Среднемасштабное картографирование проводят с привлечением материалов аэро- и космической съемки. Составительские работы начинают с классификационного обобщения почвенных таксонов, выделенных на крупномасштабных почвенных картах, и составления списка почв, подлежащих выделению на среднемасштабной почвенной карте. Затем приступают к пространственной генерализации почвенного покрова, используя разнообразный картографический материал. При анализе применяют системный подход, который ориентирует исследование на раскрытие целостности объекта, на выявление многообразных типов его связей и сведение их в единую теоретическую картину, то есть на рассмотрение почвы и других компонентов ландшафта со всеми их взаимосвязями.

Максимальный информационный объем содержится на снимках и космофотокартах масштаба 1: 200 000, на которых отчетливо воспроизводятся главные типы рельефа в виде определенных рисунков, их комплексов и сочетаний, представляющих собой скелет сложной структуры фотоизображения. Основой дешифрирования снимков и фотокарт служит структурно-геоморфологический метод познания основных древних типов рельефа земной поверхности. Фотокарты среднего масштаба дают возможность нагляднее дифференцировать структуру фотоизображения, что помогает выделить округа, районы, подрайоны. Космические снимки масштаба 1:200 000 позволяют выявить границы между отдельными почвенными ареалами, так как важна структура отдельных элементов рельефа, текстура рисунка. Тональность необходима для выделения деградированных участков.

Содержание выделенных контуров определяют с помощью всех данных прежних лет по почвам, растительности, геологическому строению, геоморфологии, гидрологии, использованию земель, а также различных карт, приведенных к единому масштабу для целей индикационной локализации (выявления связей почв с факторами почвообразования). На малоизученных территориях весьма важны так же, как и при крупномасштабном картографировании, дешифровочные признаки, установленные на ключевых участках путем дешифрирования информативных космических снимков.

Необходимо проводить и полевую проверку камерального дешифрирования снимков и фотокарт. Такая работа дает результаты при применении экологического метода картирования почв на ключах и при маршрутных наблюдениях: изучение почв на линиях инструментальной нивелировки длиной 0,5...5,0 км с закладкой почвенных разрезов на всех основных элементах рельефа с подробным описанием почвенного и растительного покровов.

При проведении экстраполяции уточненного содержания выделов на ключах на внеключевую часть обязательно применение метода географической локализации при выделении почвенных контуров, так как надо строго придерживаться природных рубежей и соблюдать определенную последовательность при разделении почв. Более подробную индикацию применяют в соответствии с тем или иным рисунком фотоизображения и фототоном, определенным для типов, подтипов, родов, видов и разновидностей почв на ключевых участках.

Следует составлять предварительную карту и легенду к ней, которую создают на основе сводных списков почв с учетом замечаний, полученных при полевых и лабораторных исследованиях. Почвы систематизируют, группируют по генетическим типам и располагают в легенде в соответствии с географией их распространения. Одновременно разрабатывают буквенно-цифровые индексы для почв, цветовую и красочную шкалу.

Для контроля содержания выделов внеключевой части районов необходимо проводить полевую проверку предварительной почвенной карты методом почвенно-географического прогнозирования. Окончательный авторский оригинал составляют при использовании всех картографических материалов, данных проверок в поле, с учетом всех поправок в процессе работы над ними.

При традиционных методах, когда создание почвенных карт проводят путем последовательной генерализации крупномасштабных картографических материалов, требуются большие затраты времени и средств. Составление же средне- и мелкомасштабных карт с применением аэро- и космических снимков дает большой выигрыш во времени, высокий экономический эффект за счет уменьшения на 10...20 % затрат труда и материалов на единицу продукции.

При крупномасштабном картографировании различных хозяйств почвенную карту сопровождают картограммами и почвенным отчетом, в котором приводят таблицы с результатами агрохимических анализов почв (содержание гумуса в пахотном слое и запасы его во всей толще гумусового слоя; рН солевой вытяжки и гидролитическую кислотность в таежно-лесной и буроземно-лесной зонах; реакцию почвенного раствора в лесостепной, сухо-степной и полупустынной зонах; сумму поглощенных оснований, степень насыщенности основаниями и емкость поглощения; содержание валового азота, фосфора, калия и натрия; подвижных соединений азота, фосфора и калия). Для засоленных почв обязательно проводят анализ водной вытяжки, а для солонцеватых почв и солонцов определяют содержание обменного натрия.

Картограммы бывают весьма разнообразными в зависимости от решаемых с их помощью задач, местных условий, направления хозяйств. На картограммах изображают пространственное размещение почв с определенными количественными показателями отдельных признаков или свойств, наиболее важных в производственном отношении.

По целевому назначению выделяют следующие виды картограмм: обобщающие и конкретизирующие почвенную карту (картограмма агропроизводственной группировки почв и рационального использования земель); детализирующие почвенную карту, на которых показаны свойства, не получившие отображения на почвенной карте (картограмма гумусированности почв и мощности гумусового слоя, глубины залегания и минерализации грунтовых вод и др.); дополняющие почвенную карту, на которых отображено пространственное размещение отдельных количественных показателей (например, картограммы содержания в почвах доступных форм фосфора и калия, каменистости, эродированных почв и мероприятий по борьбе с эрозией).

Кроме того, все картограммы разделяют на общие, составляемые для всех зон, и региональные, составляемые для одной или нескольких зон или же в зависимости от особенностей условий и направления хозяйств. Общими являются картограммы агропроизводственной группировки почв, бонитировки почв, агрохимические (отображают содержание подвижных форм фосфора и калия), а региональными — картограммы эродированности почв и противоэрозионных мероприятий, кислотности почв (рН_С0Л), гранулометрического состава, содержания гумуса, переувлажнения почв, засоленности почв и грунтов, глубины залегания и минерализации грунтовых вод, каменистости почв, солонцов и солонцеватых почв и др.

При составлении картограммы бонитировки почв учитывают их свойства и среднюю многолетнюю урожайность основных сельскохозяйственных культур. На основании балльной оценки почвенных разновидностей или агропроизводственных групп на картограмме выделяют от 5 до 10 классов пригодности земель.

На картограмме эрозии почв отражают эрозионно опасные территории, в различной степени эродированные почвы (смытые, дефлированные), с развитой линейной водной эрозией. Выделяют слабо-, средне- и сильноэродированные почвы, а также приводят рекомендации по проведению противоэрозионных мероприятий.

Картограмму каменистости составляют для территорий, отличающихся значительной завалуненностью или щебнистостью, выделяя контуры каменистых почв, степень каменистости, размер камней и их положение (в профиле, на поверхности).

Агрохимические картограммы отражают содержание подвижных форм калия и фосфора, легкогидролизуемого азота, кислотность почв.

В почвенном отчете (очерке) дают оценку природных условий (факторов почвообразования), состава исвойств почв, характера антропогенного воздействия, их продуктивности, рекомендации по рациональному и эффективному использованию и охране почв.

42. Агропроизводственная группировка почв - это объединение почв, близких по генетическим, агроэкологическим условиям и агрономическим свойствам, в группы, характеризующиеся одинаковой возможностью сельскохозяйственного использования и однотипным характером мероприятий по улучшению свойств.

В.М. Фридланд разделил агропроизводственные группировки почв на три категории. В первой категории почвы группируются в соответствии с требованиями какой-либо одной сельскохозяйственной культуры, во второй — в соответствии с требованиями отдельных групп культур (пропашные, зерновые и др.), в третьей - для всех культур. Первые две категории разрабатывались ограниченно, для требовательных к почвенным условиям культур (плодовые, чай, виноград и др.). Наибольшее распространение получили группировки третьей категории. Они составлены для отдельных хозяйств, республик и областей.

Официальной инструкцией по почвенным обследованиям и составлению крупномасштабных почвенных карт землепользования предусмотрено составление общей агропроизводственной группировки для всех культур, основные принципы которой рассмотрены в данном пособии.

Почвы, объединяемые в одну агрогруппу, должны иметь следующие, приблизительно одинаковые, показатели:

1) водно-воздушные и тепловые свойства и режимы, выявляемые на основе оценки гранулометрического состава, а также учета геоморфологических и гидрологических условий залегания почв;

2) питательный режим и уровень плодородия (содержание элементов питания, уровень гумусированности, реакция среды).

3) отношение почв к обработке (физико-механические свойства почв, сроки спелости, особенности углубления пахотного слоя и др.);

4) потребность в мелиорациях (степень заболоченности, уровень залегания грунтовых вод, степень засоления, реакция среды и др.);

5) содержание в почве вредных для растений веществ в токсичных концентрациях (тяжелые металлы, водорастворимые соли, радионуклиды и др.);

6) показатели степени эродированности;

7) баллы бонитета;

8) рельеф, в условиях которого залегают почвы;

9) степень однородности почвенных контуров, их величина, конфигурация, структура почвенного покрова (агрономически однородные и агрономически неоднородные совместимые ЭПА).

В почвенном очерке приводится полная характеристика агропроизводственных групп. При этом рекомендуется указывать, какие агропроизводственные группы данного землепользования относятся к лучшим, хорошим, средним, ниже среднего качества и к худшим по их свойствам и плодородию, в соответствии с принятой агропроизводственной группировкой почв области, края, республики. Обычно почвы первой агропроизводственной группы хозяйства относятся к более высокому качественному рангу, а последующие — к более низким.

44.

Бонитировка почв (от латинского bonitas - доброкачественность) — сравнительная оценка качества почв, их потенциального плодородия и производительной способности. Бонитет почв - показатель их качества, выраженный в баллах по отношению к почве с наиболее высоким потенциальным плодородием, балл которой принимается, обычно, равным 100%.

Оценку качества почв проводят по их свойствам, коррелирующим с урожайностью сельскохозяйственных культур. Отношение величины урожайности культуры или группы культур, в среднем за ряд лет, к баллу бонитета почвы представляет собой урожайную цену балла бонитета, которая является косвенным показателем уровня интенсивности и культуры земледелия.

Бонитировка почв развивалась вместе с наукой о почве. Научные основы бонитировки почв были разработаны В.В. Докучаевым и Н.М. Сибирцевым, которые в ее основу положили природные свойства почв. В России большое распространение получили региональные методы бонитировки, которые учитывали наряду с общерегиональными свойства почв отдельных регионов, в наибольшей степени коррелирующие с урожайностью сельскохозяйственных культур. При этом В.В. Докучаев указывал, что свойства почв носят зональный характер, и в разных зонах свойства, используемые для оценки, должны быть различными. Поэтому в России большое развитие получили региональные подходы к бонитировке почв. Среди наиболее крупных региональных исследований по оценке плодородия почв следует отметить работы П.П. Адерихина, Н.А. Благовидова, Ф.А. Гаврилюка, С.Н. Тайчинова, Н.Ф. Тюменцева, А.С. Фатьянова, С.А. Шувалова и других авторов.

Н.А. Благовидов разработал бонитировку почв для Ленинградской и прилегающих к ней областей. В качестве критериев оценки почв им предложены следующие показатели свойств почв: содержание гумуса, рНКСl, мощность пахотного слоя, гранулометрический состав, свойства почвообразующих пород (наличие в них или отсутствие карбонатов), свойства подпахотного горизонта. Кроме того при общей оценке земель, помимо качества почв, учитываются мезо- и микрорельеф, водный режим, раздробленность угодий и размер производственных участков пашни, которые оказывают большое влияние на производительную способность почв.

Ф.Я. Гаврилюк для бонитировки почв Ростовской области использовал только два показателя: мощность гумусового горизонта (А+АВ) и запасы гумуса в гумусовом горизонте. При этом вводятся поправки на гранулометрический состав и эродированность почв.