Почвы таежно-лесной зоны

Умеренно-холодный (бореальный) пояс располагается между тундрой и лесостепью и занимает 55% всей территории России. Он находится в пределах территории с суммами температур выше 10°С от 400. ..600° на севере до 1800. ..2400° на юге и входит в так называемую нечерноземную полосу.

Климатические условия бореального пояса отличаются большим разнообразием. Зимние температуры значительно ниже нуля и доходят в Восточной Сибири до - 40...50°С. Средняя температура июля от 10 до 20°С. Количество осадков от 600 мм в западной части зоны до 300 мм и несколько меньше — на востоке (в бассейне средней Лены до 150 мм). Максимум осадков выпадает преимущественно на июль - август.

Преобладание выпадающих осадков над испарением и транспирацией, обусловливает промывной водный режим. Почвообразующие породы не содержат карбонаты, имеют кислую реакцию среды и низкую степень насыщенности основаниями.

На незаболоченных территориях бореального пояса распространены таежные леса с господством хвойных пород: ели, лиственницы, пихты и кедра. В составе почвенного таежно-лесной зоны (занимает 41,0% территории России) покрова встречаются следующие типы почв: подзолистые и глеево-подзолистые, дерново-подзолистые, мерзлотнотаежные, болотные, болотно-подзолистые, бурые лесные и дерновые.

Подзолистые почвы (91 млн. га) формируются под хвойными лесами под воздействием подзолистого процесса почвообразования в сочетании с другими процессами. Как правило, в зоне распространения подзолистых почв отсутствует вечная мерзлота.

Наиболее существенной особенностью подзолообразовательного процесса является глубокое разрушение первичных и вторичных минералов (кроме кварца) под воздействием органических кислот и вынос материала их распада из верхних горизонтов почвы в нижние и за его пределы в условиях промывного водного режима.

По мере выноса из верхних горизонтов минеральных и органических коллоидов в почве увеличивается относительное содержание нерастворимого кремнезема в виде порошка. Он придает верхним слоям почвы светло-серую или белесую окраску цвета золы. От этого и исходят названия: подзолистый горизонт, подзолистые почвы.

А₀ - лесная подстилка из полуразложившихся растительных остатков мощностью 2 ... 10 см;

А₀А] - грубогумусовый;

A] — гумусовый затечный горизонт мощностью 1 ...3 см;

А₂ - подзолистый элювиальный самый светлый в профиле (белесый, иногда палевый, под цвет золы); кремнеземистый, легкого гранулометрического состава чешуйчатоплитчатой структуры;

B) - иллювиальный, глинисто-железистый, коричневобурый или красно-бурый, самый плотный и ярко окрашенный, грубой комковатой структуры. Мощность горизонта может простираться до глубины 100 см;

С - материнская порода суглинистого или глинистого гранулометрического состава разного происхождения, но, как правило, бескарбонатная.

Все подзолистые почвы промыты от растворимых солей и карбонатов. Для них характерно повышенное содержание подвижного железа, алюминия и марганца, часто в количествах токсичных для сельскохозяйственных растений. Они обеднены элементами питания для растений.

Специфическая черта подзолистых почв - крайняя бедность гумусом. Практически это безгумусовые почвы: горизонт А! незначителен, а гумуса в нем 1...2%. Запасы гумуса очень низкие — около 30 т/ra в слое 0...0,3 м.

Подзолистые почвы имеют повышенную обменную кислотность, обусловленную водородом и алюминием. Эти почвы бесструктурные; их плотность заметно увеличивается при переходе от верхних горизонтов к нижним.

Глеево-подзолистые почвы (119 млн. га) сохраняют признаки подзолистых почв, но характеризуются отчетливо выраженным оглеением верхней части профиля, образованием торфяной подстилки и отсутствием гумусового горизонта. Эти почвы имеют неблагоприятный водно-воздушный и тепловой режимы, низкопродуктивны. Окультуривание наиболее эффективно на разновидностях легкого гранулометрического состава.

Дерново-подзолистые почвы (157,5 млн. га) развиваются под воздействием подзолистого и дернового процессов (рис.7).

Дерновый почвообразовательный процесс развивается под воздействием травянистой растительности, приводящей к накоплению в почве органического материала, питательных веществ и созданию в верхних горизонтах водопрочной структуры. В верхней части профиля они имеют гумусоэлювиальный (дерновый) горизонт, образовавшийся в результате дернового процесса, ниже — подзолистый горизонт, сформировавшийся под влиянием подзолистого процесса. Дерново-подзолистые почвы под естественной растительностью имеют с поверхности или дернину (Ад) или лесную подстилку (А₀) мощностью 3...5 см. Под ней залегает гумусо-элювиальный (дерновый) горизонт (А]) мощностью достигающий 10...20 см. Этот горизонт имеет светло-серый и реже темно-серый цвет. Ниже дернового горизонта идет подзолистый горизонт (А₂), сменяемый переходным (А₂В|) и иллювиальным (В)) горизонтом. Последний постепенно переходит в породу (С). В пахотных дерново-подзолистых почвах под пахотным горизонтом (Аплх) лежит подзолистый (А₂) или переходный (А₂В|) или непосредственно иллювиальный горизонт (В,).

Рис.7. Строение почв гаежно-лесной зоны:

1 - подзол, 2 - дерново-подзолистая, 3 - глее-подзолистая

Содержание гумуса в гумусовом горизонте суглинистых разновидностей - З...6%, в песчаных и супесчаных -

1,5...3%. Запасы гумуса в слое 0...20 см - более 50 т/га. Дерново-подзолистые почвы обладают кислой реакцией, бедны соединениями азота, фосфора, калия.

В целом, естественное плодородие этих почв выше, чем у подзолистых и глеево-подзолистых. Они являются преобладающими в пахотном фонде почв таежно-лесной зоны и являются основным объектом земледелия. Отличительная черта - высокая влагообеспеченность, исключающая возможность засухи, а также наличие хотя и маломощного, но четко выраженного гумусового горизонта.

Мерзлотно-таежные почвы (163 млн. га) распространены к востоку от Енисея в Восточной-Сибирской мерзлотно-таежной области. Они формируются под светлохвойными (лиственничными) лесами. Почвообразовательный процесс развивается при наличии многолетней мерзлоты. Почвы характеризуются холодным профилем и в течение 7...8 месяцев в году имеют отрицательную температуру. Оттаивающий летом слой почвы, зимой промерзает до многолетней мерзлоты. Многолетняя мерзлота и особенности температурного режима оказывают большое влияние на развитие мерзлотнотаежных почв. Низкие температуры почвенного профиля в вегетационный период затрудняют поглощение питательных веществ растениями, замедляют их рост и развитие, тормозят разложение растительных остатков. Все это ослабляет биологический круговорот веществ и приводит к образованию лесной подстилки (горизонта А₀).

Почвы бедны зольными элементами, азотом и фосфором. Отличаются слабой биологической активностью и низким плодородием для сельскохозяйственных растений.

Болотные почвы (67 млн. га) формируются под влиянием болотного процесса, включающего два взаимосвязанных процесса - торфообразование и оглеение.

Торфообразование — это, в основном, биологический процесс накопления на поверхности почвы полуразложивше- гося растительного материала в виде надземных и корневых остатков и замедленного их разложения в условиях избыточного увлажнения.

Оглеение представляет собой биохимический восстановительный процесс, протекающий при переувлажнении почв в анаэробных условиях при обязательном наличии органического вещества и анаэробных микроорганизмов. При глееоб- разовании происходит разрушение первичных и вторичных материалов. Наиболее характерная особенность глееобразо- вания - восстановление окисного железа в закисное.

Использование земельного фонда таежно-лесной зоны. Таежно-лесная зона имеет большие возможности для развития земледелия и животноводства. Она характеризуется благоприятным климатом, позволяющим возделывать сельскохозяйственные культуры ранних и среднеспелых сортов: зерновые (озимые и яровые), зерновые бобовые, прядильные, корне- и клубнеплоды (картофель, кормовые корнеплоды), овощные, многолетние и однолетние травы, а также разнообразные ягодные и плодовые культуры.

Наиболее важными, научно обоснованными мероприятиями окультуривания дерново-подзолистых почв таежнолесной зоны являются следующие:

1. Дифференцированная система обработки почвы с применением ярусной вспашки, позволяющая сохранить на месте верхний гумусовый дерновый горизонт, а элювиальный и иллювиальный менять местами и частично перемешивать.
2. В связи с бедностью дерново-подзолистых почв питательными веществами важное значение принадлежит применению органических и минеральных удобрений. От применения удобрений урожайность зерновых, овощных культур, многолетних и однолетних трав повышается в 2...3 раза.
3. Известкование существенно снижает кислотность почв, поэтому повышает урожайность как естественных сенокосов и пастбищ, так и высеянных культур и трав.

В зависимости от степени насыщенности почвы основаниями, дозы применения извести составляют от 3 до 10 т/га.

4. Расширение посевов многолетних и однолетних трав приводит к повышению в почве органического вещества в виде растительных остатков, повышает потенциальное и эффективное плодородие почв.
5. Борьба с избыточным увлажнением применяется на избыточно увлажненных, на временно переувлажненных почвах, болотных, болотно-подзолистых и других землях.

Избыточное увлажнение задерживает проведение весенних полевых работ, вызывает вымокание, гибель озимых, затрудняет уборку урожая, задерживает прогревание почвы. На такой пашне от временного застоя воды можно избавиться применением таких агроприемов, как бороздование, глубокое рыхление подпахотного слоя чизелями, гребневой посев культур и др.

Наиболее эффективными мероприятиями освобождения полей от переувлажнения является строительство гидротехнических дренажных систем и агролесомелиоративное выращивание лесных полезащитных полос из влаголюбивых древесных пород.

6. На моренных почвообразующих породах важным мероприятием является очистка пашни от крупных камней (диаметром более 30 см). Обработка завалуненных полей ухудшает качество работ (пахоты, посева, уборки), вызывает поломку сельскохозяйственных машин.
7. Пашня, сенокосы и другие сельскохозяйственные угодья в этой зоне разбросаны малыми участками, что затрудняет применение высокопроизводительной техники и более современной организации труда. В связи с этим важное значение имеет проведение укрупнения пахотных площадей с учетом экономической целесообразности.