Введение
Физические свойства и физические процессы, протекающие в почве, во многом определяют направленность почвообразовательного процесса, условия для роста и развития растений. Наиболее тесный контакт физика почв имеет с земледелием и мелиорацией, задачей которых является временное или коренное улучшение, главным образом, физических свойств почвы для практических целей. Физические свойства учитываются при разработке агротехнических приемов по зонам, а так же должны быть положены в основу мелиоративных мероприятий. Так, для зон недостаточного увлажнения разрабатываются приемы улучшения физических свойств почвы, способствующие накоплению и сохранению воды. Наоборот, в зоне избыточного увлажнения агротехнические и мелиоративные мероприятия должны быть направлены в сторону уменьшения содержания воды в почве и увеличения аэрации ее, а для северных районов нужны также приемы тепловых мелиораций.
Оптимальными физическими свойствами и режимами (водным, воздушным, тепловым) будут такие, которые обеспечивают максимальный урожай растений при полной обеспеченности почвы элементами питания.
Знание физических свойств почв и грунтов важно при оценкеих как строительного фундамента, санитарного состояния.
В настоящее время изучению физических свойств почвы уделяется большое внимание; оно производится как в стационарных условиях, так и в экспедиционных. Полевые исследования дополняются лабораторными.
Наша бригада №2 проходила практику по физике почв с 19 по 27 июня 2013 года на территории УОПЭЦ «Чашниково», находящегося в Солнечногорском районе Московской области.
Нашем руководителем была Николаева Евгения Ивановна. Студенты учавствующие в практике: Которова Мария, Гафиатулина Валерия, Золовкина Дарья, Туник Анна, Ефремова Наталья, Скрябинский Даниил, Машенцев Клим, Клешканова Елизавета, Шкода Екатерина.
Основной задачей практики являлось приобретение навыков постановки полевых экспериментов, проведение полного исследования физических свойств конкретной территории и решение специальной задачи.
С начала практики 19.06 по 20.06 были солнечные безветренные дни. 21.06 была пасмурная ветреная погода, 22.06 было так же, с 23.06 по 27.06 была жаркая безветренная погода.
Для изучения физических свойств в полевых условиях мы применяли метод почвенных ключей. (Метод почвенных ключей основан на детальном исследовании небольших репрезентативных участков-ключей и интерполяции полученных результатов на крупные территории с однотипной структурой почвенного покрова) На типичном для данного района рельефе и почве мы выделили опытную площадку и заложили на ней один глубокий разрез (156 см) и провели его детальное морфологическое описание. Ежедневно в течение четырех суток велись режимные наблюдения по влажности, температуре и давлению влаги в почве. Далее мы заложили 6 рабочих площадок для изучения физических свойств почвы по глубинам. Свойства почвы, требующие изучения во время практики по физике почв:влажность, плотность, твердость почвы (сопротивление почвы сдавливанию, расклиниванию и пенетрации); энергетическое состояние почвенной влаги (динамика капиллярно-сорбционного давления влаги в почве);температура почвы; водопроницаемость, фильтрация; состав и содержание основных компонентов почвенного воздуха; вертикальное и послойное электрическое зондирование;
Завершающим этапом нашей работы явилось выполнение спецзадачи, описывающей зависимость физических свойств почвы от степени её окультуренности. Мы взяли три почвы в лесу на опушке леса и почву с пашни.
2. Физико-географические условия:
Климат
Изучаемая местность находится вблизи поселка Чашниково (Солнечногорский район Московской области (северо-запад), 43 км Ленинградского шоссе) и принадлежит ООО «Искра».
Как один из 5 факторов почвообразования (по Докучаеву), климат в значительной мере влияет на процессы, протекающие в почвах, определяя водный и температурный режимы, характер растительности, активность микробиоты, а так же на условия возделывания сельскохозяйственных культур.
Климат - усреднённое значение погоды за длительный промежуток времени (порядка нескольких десятилетий), то есть климат — это средняя погода. Под погодой понимается мгновенное значение некоторых характеристик (температура, влажность, атмосферное давление).
Данная глава написана на основании литературных и опытных данных.
Исследованная территория относится к зоне южной тайги и лежит в области умеренно-континентального климата. Средняя годовая температура колеблется от 3 до 4°С. Сумма активных температур (более 10°С) 1800-1900°С. Преобладают ветра южного, юго-западного и западного направлений (Абрукова и др., 1986).
По данным метеостанций г. Москвы и метеостанции УОПЭЦ МГУ Чашниково средняя температура января (самого холодного месяца) составляет -10,5°С. Средняя температура июля (самого теплого месяца) +17,5°C (www.geogr.msu.ru). Отмечается ярко выраженная сезонная динамика погодных условий (суровая снежная зима и теплое лето со значительным среднемноголетним количеством осадков), их варьирование по годам так же возможно, вследствие чего могут происходить заметные изменения химических и физико-химических свойств почв, в частности, их окислительно-восстановительного режима (Орлов, 1987).
Переход среднесуточной температуры через 0°C наблюдается в первой декаде ноября и продолжается до конца марта, средняя продолжительность безморозного периода составляет в среднем 160 дней. Период активной вегетации 125-135 дней. Почва промерзает на глубину в среднем от 0,4 до 0,5 м, что достаточно неглубоко, вследствие большой высоты снежного покрова (Абрукова и др., 1986).
Наступление весны ежегодно в среднем приходится на конец марта, однако периодические заморозки могут продолжаться вплоть до конца мая или начала июня, при этом температура падает до -5°...-10°С. Почва, как правило, полностью оттаивает к середине мая (Владыченский и др., 2001).
Потепление сопровождается ежегодным обильным снеготаянием и развитием мощного водного стока, вызывающего эрозию верхних почвенных горизонтов. Большое количество осадков (порядка 650 мм в год, с колебаниями в отдельные годы в 390-850 мм) влечет за собой резкую динамичность химического состава и свойств почвенного раствора, приводит к формированию промывного и застойного водных режимов (т.е. КУ>1) в зависимости от дренажа. В Солнечногорске выпадает осадков почти на 100 мм больше, чем в Москве. Над Клинско-Дмитровской грядой, где расположена станция, на 15-20% больше, чем в окружающих ее районах Абрукова и др., 1986).
Как следствие, на севере Московской области главным образом формируются дерново-подзолистые и болотно-подзолистые почвы, часто обладающие признаками оглеения (Владыченский и др., 2001). Оглеение приурочено к пониженным элементам рельефа (сток влаги, близкое залегание грунтовых вод) или наличию морены (водоупора) в качестве подстилающей породы, таким образом, происходит застой влаги или формирование верховодки. Наибольшее количество осадков выпадает в летние месяцы, когда отмечаются наиболее высокие температуры, и наименьшая относительная влажность воздуха, т.е. когда особенно велико испарение.
Кроме того, летние осадки часто выпадают в виде ливней, поэтому значительная часть их не успевает просочиться в почву и стекает по ее поверхности, вызывая плоскостную и линейную эрозию.
Из общего количества осадков на долю снега приходится около 25% (с размахом в 17-45% в зависимости от малоснежности или многоснежности зимы, соответственно).
Можно отметить, что в некоторые месяцы летнего периода (июнь, июль, нередко май) коэффициент увлажнения может быть значительно ниже единицы за счет преобладания испарения над увлажнением. Такие условия характерны для автоморфных ландшафтов, пойменных территорий, собственно болотных почв, территорий, подвергшихся распашке без последующего засевания. По данным агроклиматического справочника Московской области (1967), в течение 10 лет засушливые условия проявляются в северо-западных районах 1-2 раза, избыточно влажные годы – 1 раз (Абрукова и др., 1986).
Значительная часть почв изученной территории вследствие своей открытости при одном и том же количестве годовых осадков и в условиях хорошего дренажа быстро обсыхают летом и сильнее промерзают зимой. Отмечается, что частота перехода на таких почвах через нулевую температуру в 5-6 раз выше, чем на лесных территориях.
Часть исследуемой местности покрыта елово-широколиственным лесом, защищающим почву от эрозии и иссушения, задерживающим влагу и тепло, поэтому показатели водного режима по сезонам варьируют в меньшей степени.
Гидротермический коэффициент составляет 1,5-1,6 (Войтович и др., 2002).
Полевые работы проводились в начале июня, в период с 1 по 10 отмечалась ясная погода, температура днем достигала 18-27°С, ночью колебалась в промежутке 9-14°С, наблюдались редкие, разной степени продолжительности осадки. Зима 2013 года была многоснежной, последние снегопады на территории Московской области пришлись на середину апреля, после чего среднесуточная температура возрастала, к началу мая достигнув 10-12°С. Среднесуточная температура первой половины мая составляла 15,8°С, практически без осадков. Вторая половина мая характеризовалась обилием осадков, однако температура, практически не меняясь, держалась на достаточно высоком уровне и составляла 18,1°
Растительность
Растительность является одним из факторов почвообразования. Она обуславливает формирование почвы, её морфологию, физические и химические свойства.
Учебный почвенно-экологический центр «Чашниково» расположен в южной тайге в подзоне еловых лесов с примесью широколиственных пород, который тянется узкой полосой с юго-запада на северо-восток через центральную часть Московской области (Войтович Н.В., Шишов Л.Л. Почвы Московской области и их использование). Преобладает смешанная растительность, наблюдается чередование участков елового леса с дубравами или даже лесов, состоящих из липы или клена. По сравнению с более северным районом, этот район более лесистый. Средняя лесистость составляет 38 %, а некоторых административных районах может достигать 50-60 %. В древостое преобладают мелколиственные породы. Заливных лугов в районе немного, так же как и болот. Это объясняется тем, что территория занимает южный склон Клинско-Дмитровской гряды. Район достаточно однороден, однако, все-таки, можно выделить несколько подрайонов. Еловые леса представлены ельниками-зеленомошниками, ельниками кисличниками (Почвенный покров Нечерноземья и его рациональное использование под ред. Фридланда В.М., Михайловой Р.П.). Характерны ельники с травянистым покровом и густым подлеском из рябины, орешника, жимолости. В травянистом ярусе встречаются папоротники, кислица, зеленчук, хвощ лесной (особенно на кислых и влажных территориях). Из мхов наибольшее распространение получил печеночник. Участки дубовых лесов по видовому составу близки к южным дубравам. Сосновые леса занимают небольшую площадь. Второй ярус образует орешник, который часто дает густые заросли.
Лесная растительность приурочена не только к пространствам водораздельных территорий, но и к пойме р. Клязьмы. В прирусловой части это смешанный елово-березовый лес с подлеском из черемухи, рябины, бузины и участки осинников с примесью серой ольхи. Притеррасная пойма покрыта березняками на торфах с примесью ели и осины.
Пойменные луга на территории агробиостанции «Чашниково», по мнению многих исследователей, имеют вторичное происхождение и сформировались на месте сведенной лесной растительности. Пойменные луга подвержены изменениям и эволюционируют в зависимости от изменений гидрологического режима р. Клязьмы.
Повышенные участки поймы заняты сухими осуходоленными душистоколосково-мелкотравными лугами с преобладанием видов, типичных для суходолов. По склонам распространены влажные лисохвостово-щучково-разнотравные и сырые лисохвостово-щучково-осоковые луга. На сырых днищах притеррасных низин формируются почти чисто осоковые травостои из осок стройной, пузырчатой и лисьей.
Лесная растительность поймы сохранилась в виде елово-дубовых лесов по незаливаемым останцам и черемухово-ивовых березняков – по прирусловым валам, и малиново-крапивных сероольшаников, располагающихся узкой полосой по более низким участкам прируслового пространства. По мнению П.П. Жудовой, сероольшаники являются специфической чертой растительного покрова чашниковской поймы.
Также значительную часть чашниковской поймы занимают березово-еловые, березовые и березово-сероольховые болота, которые располагаются на глубоких торфяниках, примыкающих к склонам коренного берега. Их используют в качестве малопродуктивных естественных пастбищ, но они могут быть превращены в высокопроизводительные кормовые угодья (Абрукова В.В. и др., Почвенно-агрономическая характеристика АБС Чашниково).
Климатические условия способствуют формированию лесной подстилки. В хвойных лесах бореального пояса она накапливается в количестве 300-460 ц/га. Накопление подстилки свидетельствует о низкой интенсивности процессов разложения органического вещества. При этом необходимо отметить, что большая часть химических элементов, поступающих с опадом, задерживается в составе лесной подстилки. Для хвойно-таежных и хвойно-лиственных лесов характерен кальциево-азотный тип круговорота (Добровольский Г.В., Урусевская И.С. География почв). При разложении растительных остатков, характеризующихся низкой зольностью, грибной микрофлорой происходит появление кислых продуктов в процессе их трансформации. Эти кислые продукты, при наличии промывного водного режима, являются основным фактором процесса оподзоливания. Аккумуляция органического вещества происходит преимущественно в подстилке. Верхние горизонты являются основным источником органического вещества для минеральной части почв. Малое количество органического вещества и, особенно, подвижной фракции, которая способна вымываться вниз по профилю, определяет резко убывающее содержание гумуса в подзолистых почвах. В среднем запасы гумуса в метровой толще в подзолистых почвах составляет 100 т/га. В лесах формируется своеобразный микроклимат. Кроны деревьев задерживают атмосферные осадки в количестве до 30 % и больше. Полог леса выравнивает колебания температур воздуха и почвы. Большая часть естественной растительности была сведена и заменена вторичными агрофитоценозами. При этом сильно изменился характер круговорота. Из-за того, что происходит интенсивный вынос питательных веществ, наблюдается обеднение почвы элементами питания. Это происходит даже несмотря на то, что первичная хвойная низкозольная растительность была заменена на культурную, характеризующуюся более высокой зольностью. Также резкая смена произошла на пойменных участках, где в результате проведения мелиоративных мероприятий, начальная болотная растительность сменилась на луговую. В связи с этим в почвах пойм сформировалась дернина и гумусово-аккумулятивный горизонт с комковато-зернистой структурой (Владыченский А.С., Стома Г.В. Учебно-методическое пособие для студентов 1 курса факультета почвоведения МГУ).
На исследуемой территории можно выделить несколько ассоциаций, таких как:
1. Залежная ассоциация.
2. Лесная ассоциация.
3. Луговая ассоциация.
Рельеф
Одним из важнейших факторов почвообразования является рельеф. По определению И. С. Щукина, рельеф - совокупность неровностей земной поверхности.
Рельеф прямым и косвенным образом влияет на формирование почвенного покрова. Он, перераспределяя тепло и влагу, обуславливает гидротермический режим почв, определяя тем самым закономерности изменения почв по элементам мезо- и микрорельефа. Разнообразие форм рельефа обуславливает формирование почвенного покрова. Так, на относительно выровненных участках водоразделов формируются автоморфные почвы, а в понижениях – гидроморфные (Летняя практика по почвоведению, 2001).
На почвообразование и структуру почвенного покрова особое влияние оказывает мезорельеф (водоразделы, долины рек, холмы, овраги). Он обуславливает изменение растительности и почв.
На равнинных участках рельефа почти все осадки впитываются в почву, повышенные формы рельефа теряют часть влаги за счет стока в понижениях, где происходит переувлажнение почв.
Особое значение имеет экспозиция склонов. Эрозионные процессы сильнее всего проявляются на крутых склонах южной экспозиции (Летняя практика по почвоведению,2001).
На нашей же территории преобладают склоны восточной экспозиции, и эрозионные процессы не сильно выражены.
Существенное влияние на почвообразование оказывает микрорельеф (мелкие западины, бугорки, кочки). Он способствует появлению различий в питании растений, формированию микроструктуры растительного покрова.
Формирование рельефа исследуемой территории в четвертичном периоде происходило под действием ледниковых и склоновых процессов. Ледники перекрывали поверхность, спускались по древним эрозионным долинам и после таяния заполняли их моренными отложениями, приводя к трансформации рельефа.
На исследованной территории представлены три генетических типа рельефа ледниковый, флювиогляциальный и флювиальный. Первый – это конечноморенные гряды Московского оледенения, представляющие собой водоразделы. Флювиогляциальный тип представлен ложбиной стока ледниковых вод, постепенно превратившейся в долину реки Клязьмы. Современная долина р. Клязмы представляет флювиальный тип рельефа на территории Чашниково (Почвы и почвенный покров УОПЭЦ Чашниково, Васильевская В.Д., Зборищук Ю.Н., Ульянова Т.Ю.,1999).
Чашниково находится в Солнечногорском районе, расположенной в западной части Клинско – Дмитровской гряды, которая является частью Смоленско – Московской возвышенности. Клинско – Дмитровская гряда находится в краевой зоне Московского оледенения, что послужило, вероятно, одной из причин скопления здесь мореных наносов.
Почвообразующие породы
Почвообразующие породы – геологическое минеральное образование, которое выступает основой формирования почвенного профиля, передает почве свой механический, минералогический, химический состав, а также физические, химические и физико-химические свойства, которые в дальнейшем изменяются под воздействием почвообразовательного процесса.
Материнская порода во многом определяет свойства почв их гранулометрический состав и плодородие в целом. Она играет важную роль в формировании структуры почвенного покрова. Так при однородности материнской породы на равнинных слаборасчлененных территориях, наблюдается однообразный почвенный покров, а в условиях большей пестроты почвообразующей породы и таких же форм рельефа, формируется мезо и микро контрастность почвенного и растительного покрова.
Территория района Чашниково, сложена преимущественно четвертичными отложениями. Их мощность убывает с севера на юго-восток. Принято считать, что на территории Подмосковья было три оледенения, которые оставили след в истории рельефообразования: 1) Лихвинское 2) Днепровское 300-250 т.л. 3) Московское 140-150т.л. Валдайское оледенение не достигло границы области, поэтому мы его не рассматриваем. В ледниковый период область трижды подвергалась действию ледника. В наиболее древнее Лихвинское оледенение ледниковые покровы проникали южнее Москвы. Отложения этого ледника сохранились плохо и обнаруживаются только в депрессиях древнего рельефа. Их участие в строении и влияние на почвообразующие породы крайне ничтожно.
На смену Лихвинскому оледенению пришло Днепровское. Мощные ледяные покровы погребли под своей массой всю территорию области и продвинулись на юг далеко за ее пределы. Движущие массы льда значительно переработали рельеф донной поверхности, а при таянии покрыли ее толщей моренных отложений. Мощность днепровской морены на территории области очень неоднородна и колеблется от 5 до 20 м. Местонахождение наибольших мощностей связано как с современными формами строения поверхности, так и с древним рельефом. Днепровская морена выходит на поверхность только на сильно эродированных участках. Обычно же она покрыта наносами последующего Московского оледенения или отложениями водно-ледниковых потоков.
Третье Московское, оледенение захватило только северную половину области и продвинулось несколько юго-восточнее территории Москвы. Мощность наносов этого оледенения, как правило, не превышает 10-17 м. Южнее Москвы морена Московского оледенения сохранилась лишь отдельными островками, обычно приуроченными к водоразделам. Она отсутствует и севернее Москвы в древних долинах рек Москвы, Яхромы и др.
Обводнение приледниковой зоны в период таяния ледников привело к широким потокам талых вод, покрывающим обширные равнинные пространства. Вода стекала, оставляя после себя, толщу осевшей из нее взвеси, покрывшей морену плащом суглинистых и супесчаных отложений,
Наш район попадает в пределы Московского оледенения. Московская морена слагает водораздельные поверхности и частично может выходить на поверхность, в виде ярко красного суглинистого материала только на участках, подверженных сильным процессам эрозии. Что касается Днепровской морены, то она представлена коричневатыми гляциальными суглинками. Она скрыта и ее следов в рельефе мы не видим, так, как Московская морена сгладила его.
Имея различную мощность в пределах почвенного профиля, они образуют либо однородную по гранулометрическому составу толщу, либо при малой мощности верхнего наноса двучленную толщу, что характерно для территории области.
Состав и свойства почвообразующих пород довольно разнообразны. Среди них выделяют пять основных групп: 1. покровные суглинки,
2. флювиогляциальные и древнеаллювиальные пески, 3. морену, 4. двучленные отложения, 5. современные аллювиальные отложения.
Покровные суглинки – наиболее распространенная в Московской области почвообразующая порода. Считается, что их происхождение связано с флювиогляциальной породой или озерно-гляциальной, из других источников следует, что покровные суглинки являются переработанным слоем морены. Покровные суглинки представляют собой: пылеватые, безвалунные, сортированные поверхностные отложения желто-бурого и бурого цвета, призмовидной структуры, преимущественно тяжелосуглинистые. Особенность покровных отложений – преобладание крупнопылеватой фракции. Для покровных суглинков характерна кислая реакция среды; средние величины емкости поглощения составляют примерно 20 мэв. на 100 г почвы, а степень насыщенности основаниями – 80 %. Покровные суглинки богаты подвижными минеральными соединениями. Все это способствует образованию на покровных суглинках довольно богатых почв.
Неблагоприятные свойства такой материнской породы – это склонность к распылению, податливость смыву, просадкам. Из-за слабой эрозионной устойчивости, особенно на склонах, развиваются процессы плоскостной и линейной эрозии. Это приводит к формированию почвенного покрова со значительным участием эродированных почв и почв овражно-балочного комплекса.
Флювиогляциальные и древнеаллювиальные пески и супеси. Встречаются они на отдельных участках водоразделов, среди них есть пески однородные, слоистые, различающиеся по крупности песка, а так же содержащие гравий и гальку.
Песчаные отложения бедны зольными элементами, кварц в них составляет 85-95% от массы. Флювиогляциальные отложения обладают низкой емкостью поглощения и большой водопроницаемостью.
По составу фракций они разделяются на опесчаненные и песчано-пылеватые, в которых содержание крупнопылеватой и песчаной фракций составляет соответственно 50 и 30%. Различие состава отражает специфику их генезиса. В супесях и песках нередко наблюдается неоднородность состава по вертикальному профилю.
Пески и супеси имеют неблагоприятные агрохимические свойства – кислую реакцию, малую емкость поглощения, низкую насыщенность основаниями (35-40%), очень небольшое содержание подвижных форм фосфора и калия. Неблагоприятны и агрофизические свойства – низкая влагоемкость провального характера. Поэтому почвы, формирующиеся на отложениях легкого гранулометрического состава значительной мощности, испытывают недостаток влаги даже в годы с благоприятными погодными условиями. Почвы на песчано-супесчаных отложениях менее плодородны, чем почвы на покровных или даже моренных суглинках.
Морена – несортированная масса рыхлого материала, состоит из песка, глины, гальки, валунов. Как почвообразующая порода выходит на поверхность нечасто в районах с холмистым рельефом или на сильноэродированных массивах. В пределах нашей области морена имеет красновато-бурую или коричневато-бурую окраску. В зависимости от наличия карбонатов имеют слабокислую или слабощелочную реакцию среды Гранулометрический состав мелкозема, свидетельствует о значительной неоднородности моренного материала. Как правило, на выделенной нами территории, встречается тяжело и среднесуглинистая морена. Из-за своей плотности морена плохо воздуха и водопроницаема, нетрещиновата, поэтому при залегании на небольшой глубине, морена, подстилая пески или суглинки, создает водоупор. При этом происходит заболачивание территории. Морена, как почвообразующая порода, имеет ряд неблагоприятных для земледелия агрофизических свойств: несортированость, бесструктурность. Завалуненность моренных отложений затрудняет механизируемую обработку.
Двучленные почвообразующие породы. Они представлены различными вариантами; 1) покровные суглинки, подстилаемые мореной, 2) водно-ледниковые пески на морене, 3) покровные суглинки подстилаемые песками и супесями. В зависимости от разного сочетания почвообразующих пород формируются разные свойства почв.
1) Покровные суглинки – морена, составляет 21,5 %. Переход покровных суглинков в морену резкий, мощность суглинков при этом варьирует от 30 до 90 см. часто имеется на границе раздела супесчано-песчаная прослойка мощностью 5-10 см.
В зоне контакта покровных отложений и морены усиливаются процессы оглеения и оподзоливания, наблюдается более длительное переувлажнение верхних горизонтов почв во влажные периоды по сравнению с почвами на однородных отложениях. Однако эти процессы выражены нерезко. Такие почвы по агропроизводственным свойствам близки к почвам на мощных покровных суглинках.
2) Водно-ледниковые пески – морена, занимают 4,2% территории области. Они слагают поверхности водно-ледниковых равнин, протягивающихся то узкой, то широкой полосой вдоль рек Волга, Устье.
Свободный дренаж в верхней части профиля и затрудненный в нижней части, обуславливает большое накопление влаги в почве и ее застой на контакте пород. Вследствие чего усиливаются восстановительные процессы, образуются контактные подзолистые или оглееные горизонты, что, в свою очередь приводит к заболачиванию поверхности.
3) Покровные суглинки – пески и супеси распространены незначительно (1,3%). Мощность покровных отложений равна 30-50 см, нижняя граница резкая, неровная. В почвенном профиле на контакте покровных отложений и песчаной толщи наблюдаются слабые признаки оглеения, в результате накопления в верхнем слое подвешенной влаги. Эти почвы по агрохимическим свойствам пахотного горизонта близки к почвам на мощных покровных суглинках.
Аллювиальные отложения – представлены слоистыми песками мелко- и среднезернистыми, средними и легкими суглинками, часто переслаиваются с тонкими песками и супесями. Занимают 1,8% площади области, слагают пойменные террасы рек, озер, ручьев. Аллювиальные отложения характеризуются пестротой гранулометрического состава и химических свойств. Встречаются карбонатные и некарбонатные аллювиальные отложения. Первые характеризуются нейтральной и слабощелочной реакцией, высокой поглотительной способностью и насыщенностью основаниями. Некарбонатные отложения имеют кислую реакцию, невысокое содержание поглощенных оснований, малую насыщенность основаниями. Наиболее легкие слоистые аллювиальные отложения встречаются в прирусловых частях пойм, а более однородные и тяжелые по механическому составу – в центральных и притеррасных частях пойм.
Агрохимические свойства почв на аллювиальных отложениях различны вследствие большой пестроты отложений. Наиболее благоприятны почвы на суглинистых отложениях, неоглееные и слабоглееватые. Аллювиальные почвы на супесчано-песчаных отложениях характеризуются неблагоприятными агрохимическими и агрофизическими свойствами, вследствие легкого механического состава. И суглинистые, и супесчано-песчаные аллювиальные отложения часто пересыщены влагой, оглеены: при освоении необходима их мелиорация.
На практических занятиях по картографии мы исследовали почвы, расположенные на покровных суглинках подстилаемые мореной. Мощность суглинков невелика и колеблется от нескольких десятков сантиметров до 2-5 м. Именно они с песчаными наносами низин являются преобладающими почвообразующими породами на исследуемой территории. В большинстве своем на них располагаются дерново-подзолистые почвы разной степени смытости и подзолистости. Моренные отложения приурочены к сильносмытым почвам, поэтому только в двух разрезах, вследствие сильной смытости, мы смогли увидеть почвы на морене (разрез №25 и 32). Более 90 % территории составляют покровные суглинки, подстилаемые мореной.
Дерново-подзолистые почвы
Дерново-подзолистые почвы – самые распространенные почв Московской области, и именно эти почвы были вскрыты нами на изучаемой территории.
Дерново-подзолистые почвы приурочены к дренированным поверхностям и формируются под хвойно-березовыми, хвойно-широколиственными и березовыми лесами с преимущественно мезофильным травянистым наземным покровом. Эти почвы образуются на суглинистых и легкосуглинистых покровных отложениях, моренных наносах и двучленных отложениях. Последние представлены маломощными покровными суглинками и водно-ледниковыми отложениями, подстилаемыми мореной.
Дерново-подзолистые почвы встречаются большими массивами или образуют мезокомбинации с дерново-подзолисто-глеевыми почвами.
(Почвы Московской области и их использование, том 1)
Округ дерново-подзолистых суглинистых почвы Смоленско-Московской возвышенности занимает центральную и западную части области. Его северная граница проходит по подножию склона Клинско-Дмитровской гряды, южная – по реке Пахре, на востоке он граничит с Мещерской низменностью. (Почвы Московской области под редакцией Кононовой, 1973).
В общем, для дерново-подзолистых почв характерно:
1) четкая дифференциация профиля на элювиальные и иллювиальные части.
2) обеднение элювиальной части профиля физической глиной, илом, R2O3 и их накоплением в горизонте B.
3) Относительное обогащение E-горизонта кремнезёмом.
4) Для элювиального горизонта свойственно малые значения емкости катионного обмена (10 – 15 мг-экв/100г), низкая степень насыщенности основаниями; в верхней части профиля отмечается высокая актуальная и потенциальная кислотности.
5) наличие неблагоприятных физических свойств: отсутствие агрономически ценной структуры, высокая плотность, низкая порозность (Почвенный покров нечерноземья и его рациональное использование, 1996).
В целом подзолистые почвы Московской области прошли сложный путь развития. Почти все леса, под которыми они сформировались, в то или иное время вырубались. Поэтому почвы прошли и стадию целины, и стадию освоения. Сложная история формирования почв отразилась на их свойствах (Почвы Московской области под редакцией Кононовой, 1973).
Важно подчеркнуть, что по условиям формирования и свойствам подзолистые почвы, используемые в земледелии, значительно отличаются от целинных (лесных) дерново-подзолистых почв, в результате чего освоенные почвы выделяются в особую таксономическую группу. (А.С. Владыченский и др. Летняя практика по почвоведению).
Дерново-подзолистые почвы в регионе представлены двумя подтипами: дерново-подзолистые целинные почвы и освоенные дерново-подзолистые почвы (Почвенный покров Нечерноземья и его рациональное использование).
Почвы данных двух подтипов морфологически диагностируются по-разному.
Так, важнейшим компонентом профиля дерново-подзолистых целинных почв является лесная подстилка, которая является основным источником подвижных органических соединений, проникающих в минеральные горизонты, и в значительной степени формирующих гумусовый профиль почвы. Ещё одним важнейшим компонентом почвенного профиля является элювиальный горизонт E. Подзолистый горизонт E – самый осветленный горизонт в профиле, имеет белесый, белесовато-серый цвет. Мощность его варьирует по профилю. В гранулометрическом отношении особенностью этого горизонта является его облегченность – от легкосуглинистого до супесчаного, а иногда и песчаного состава. Следует отметить, однако, что диагностическим признаком E горизонта (в отличие от предыдущих двух признаков) является своеобразие его структуры, не повторяющейся не в каких других горизонтах дерново-подзолистых почв: плитовидная, чешуйчатая, а нередко и плитчатая структура. Переходный горизонт EB, залегающий под E горизонтом, несет в себе черты как элювиального, так и иллювиального горизонтов. Для подстилающего его иллювиального горизонта B характерна красновато-бурая окраска, средне- или тяжелосуглинистый гранулометрический состав. Наиболее характерная структура – призмовидная или комковато-призмовидная, иногда с элементами глыбистости. Часто встречаются новообразования, свидетельствующие о процессе оглеения. (А.С. Владыченский и др. Летняя практика по почвоведению).
Для подразделения целинных (лесных) почв на виды используют следующие критерии:
по степени выраженности горизонта Е: (по критериям указанным в Почвоведение 1988)
· слабоподзолистые - Е пятнами, комковатый, серый;
· среднеподзолистые - Е сплошной, плитчатый, белесо-серый;
· сильноподзолистые - Е сплошной, листоватый, мучнистый.
По глубине нижней границы горизонта Е:
Нами была использована классификация, основанная на региональных особенностях для освоенных дерново-подзолистых почв, учитывающая глубину залегания нижней границы горизонта с признаками оподзаливания в профиле.
· дерново-слабоподзолистые (EB < 35 см)
· дерново-среднеподзолистые (EB 35 – 55 см)
· дерново-сильноподзолистые (EB > 55 см)
По степени смытости (непахотных) дерново-подзолистых почв: (по «Классификации и диагностике почв СССР», 1977)
- слабосмытые - частично смыт горизонт A1;
- среднесмытые - полностью смыт горизонт A1, частично Е;
- сильносмытые - полностью смыт горизонт Е, частично В1.
Освоенные дерново-подзолистые почв образуют наибольшие массивы к югу от Москвы вплоть до р.Ока, а также в западной части области. Различной величины контуры освоенных дерново-подзолистых почв распространены среди естественных дерново-подзолистых и дерново-подзолисто-глеевых почв, образуя с ними, а также с агродерново-подзолисто-глеевыми почвами, антропогенно-ествественные комбинации. (Почвы Московской области и их использование, том 1)
Для освоенных дерново-подзолистых почв характерно следующее строение профиля: в его верхней части залегает светлогумусовый горизонт Апах обычно гомогенный мощностью до 25 - 35 см. В пределах горизонта Апах часто наблюдается три слоя, различающиеся по структуре и плотности. Верхний слой, подвергающийся многократным обработкам, наиболее рыхлый, хотя при использовании тяжелой техники может испытывать переуплотнение. Самый плотный - нижний слой, который часто образует плужную подошву. Наиболее глубокие слои агрогенно-преобразованного г