В почвах наблюдается отчетливая элювиально-иллювиальная дифференциация профиля по содержанию ила, кремнезема, полуторных окислов. Дифференциация профиля в наибольшей степени выражена в светло-серых почвах, где гумусовый и элювиальный горизонты обеднены окислами железа и алюминия и имеют относительное накопление кремнезема. В иллювиальном горизонте Вt наблюдается накопление оксидов железа и алюминия и снижение содержания кремнезема.
По мнению Б.П. Ахтырцева, серые лесные почвы формируются под влиянием следующих элементарных почвенных процессов:
1) поступление органических остатков в почву;
2) гумусонакопление и связанная с ним биогенная аккумуляция зольных веществ;
3) выщелачивание карбонатов и продуктов распада минералов;
4) лессиваж и оглинивание.
1.7 Водная эрозия почв и ее влияние на свойства почвы
Водная эрозия представляет собой разрушение почвенного покрова под действием поверхностных водных потоков и проявляется в плоскостной и линейной форме. Под поверхностной эрозией понимают равномерный смыв материала со склонов, приводящий к их выполаживанию. С некоторой долей абстракции представляют, что этот процесс осуществляется сплошным движущимся слоем воды, однако в действительности его производит сеть мелких временных водных потоков. Поверхностная эрозия приводит к образованию смытых и намытых почв, а в более крупных масштабах — делювиальных отложений.
В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов, балок, долин). Сюда же относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды. Смытый материал отлагается обычно в виде в конусов выноса и формирует пролювиальные отложения.
Виды линейной эрозии: Глубинная (донная) — разрушение дна русла водотока. Донная эрозия направлена от устья вверх по течению и происходит до достижения дном уровня базиса эрозии. Боковая — разрушение берегов. В каждом постоянном и временном водотоке (реке, овраге) всегда можно обнаружить обе формы эрозии, но на первых этапах развития преобладает глубинная, а в последующие этапы — боковая.
По темпам развития принято различать геологическую (нормальную) и ускоренную эрозию.
Геологическая эрозия — медленный процесс смыва частичек с поверхности почвы, покрытой естественной растительностью. При этом потеря почвы восстанавливается в ходе почвообразования, и практически такая эрозия вреда не приносит.
Ускоренная эрозия связана с удалением естественной растительности, неправильным использованием почвы, в результате чего темп эрозии резко возрастает.
Развитие современной водной эрозии почв на сельскохозяйственных угодьях обусловливается нарушением устойчивого водного режима в процессе эксплуатации земли. Устранить условия, способствующие проявлению эрозии почв, можно путем ослабления концентрации водных потоков и замедления поверхностного стока путем: увеличения поглотительной и инфильтрационной способности почвы, задержания осадков на месте выпадения, отвода или безопасного сброса необходимого количества воды в гидрографическую сеть.
Для успешной борьбы с водной эрозией почв на землях, занятых в сельскохозяйственном производстве, необходима комплексная система мероприятий, позволяющих использовать воды поверхностного стока для увлажнения полей и прекращения развития эрозионных процессов.
Эффективная защита почв от водной эрозии возможна при плановом и систематическом внедрении комплекса противоэрозионных мероприятий, разработанного с учетом конкретных природно-экономических условий каждого района или хозяйства.
Важнейшие элементы системы мероприятий по защите почв от водной эрозии:
— правильная организация территории, создающая предпосылки для эффективного применения средств борьбы с эрозией;
— противоэрозионная агротехника, обеспечивающая повседневную защиту почв и повышение их плодородия;
— лесомелиоративные мероприятия по борьбе с эрозией почв;
— гидротехнические сооружения, предотвращающие размыв почв.
Раздел 2. Характеристика почвенного покрова Ардатовского
района Нижегородской области
2.1 Морфологическое описание профиля серых лесных почв
Серые лесные почвы характеризуются сложным строением почвенного профиля. Целинные почвы с поверхности имеют горизонт А0, представленный лесной подстилкой или дерниной. В верхней части выделяется гумусовый слой, окраска которого изменяется от светло-серого до темно-серого цвета.
Заметное разделение гумусового слоя на два горизонта является главной морфологической особенностью. Верхняя часть с наиболее интенсивной окраской (горизонт А1) и нижняя часть – переходный или гумусово-элювиальный горизонт А1А2 , который окрашен гумусом и имеет одновременно признаки оподзоленности в виде белесой кремнеземистой присыпки.
Почвенный профиль серых лесных почв состоит из следующих генетических горизонтов: Ао + А1 + А1А2 + В + С.
Профиль неэродированной серой лесной почвы имеет следующее строение:
Ао– лесная подстилка или дернина небольшой мощности (в пахотных почвах отсутствует).
А1 – гумусовый горизонт от светло- до темно-серого цвета, комковатой или ореховой структуры, мощностью от 10 до 30 см. В пахотных почвах обычно комковато-пылеватый.
А1А2 – гумусово-оподзоленный горизонт, мощностью 10-15 см, белесовато-серый, листовато-плитчатый или ореховатый, с обильной белесой присыпкой кремнезема по граням структурных отдельностей (в подтипе темно-серых почв может отсутствовать). Часто белесыми пятнами заходит в В1 в этом случае выделяют А2В.
В – иллювиальный горизонт, тёкстурный по генезису, коричневато-бурого цвета, ореховатый или ореховато-призматический, с характерными глянцевыми пленками на гранях структурных отдельностей, в верхней части содержит белесую присыпку. По морфологическим признакам подразделяется на подгоризонты В1 и В2.
С – материнская порода, представленная лёссовидными, реже покровными или элювиально-делювиальными суглинками, элювием известняков. На значительной глубине (обычно глубже 200 см) содержатся прожилки, журавчики и псевдомицелий карбонатов.
Профили эродированных серых лесных почв:
Светло-серые лесные почвы
Слабосмытые — вспашкой затронута верхняя часть горизонта А2В1, пахотный слой заметно осветлен и имеет буроватый оттенок, на поверхности почв редкая сеть промоин; залегают на пологих склонах (уклон не более 3о).
Среднесмытые — в пашню вовлечены целиком или частично горизонты А2В и В1, цвет пашни бурый и сильнопятнистый; поверхность почвы размыта частой сетью промоин; залегают на покатых склонах (с уклоном 3—5°).
Сильносмытые — распахана средняя или нижняя часть горизонта В2, встречаются отдельными участками на сильнопокатых волнистых склонах с уклонами до 5—8°; поверхность почвы отличается бурым цветом и сильно выраженной глыбистостью.
Серые и темно-серые лесные почвы с установившейся глубиной их вспашки не менее 20—25 см (при первоначальной мощности гумусовых горизонтов (А1+А1А2) 30—40 см).
Слабосмытые — гумусовые горизонты смыты не более чем на одну треть первоначальной мощности, горизонт А2В в пашню не вовлекаются совсем или очень слабо, на поверхности пашни мелкие промоины.
Среднесмытые — гумусовый слой смыт более чем на одну треть, в пашню вовлекается верхняя часть горизонта В1; пахотный слой отличается буроватым оттенком.
Сильносмытые — гумусовый слой смыт полностью, пахотный слой представлен в основном горизонтом В и имеет бурый цвет.
2.2 Физико-химическая характеристика серых лесных почв
Верхние горизонты обеднены полутораокисями и обогащены кремнекислотой (табл. 1). Эта закономерность изменения валового состава по профилю серых лесных почв указывает на заметную оподзоленность. Наиболее четко она выражена у светло-серых почв и в меньшей степени у темно-серых.
Содержание по профилю гумуса и азота свидетельствует о более интенсивном проявлении дернового процесса у темно-серых лесных почв и наиболее слабом его развитии у светло-серых.
Общие запасы гумуса в метровом слое в среднем 200 т на 1 га с колебаниями от 100 — 150 т у светло-серых до 300 т у темно-серых почв. Гумус в горизонте А1 (Ап) у светло-серых почв составляет 1,5 — 3 % в западных провинциях и до 5 % в восточных: у серых — соответственно от 3— 4 до 6 — 8 % и у темно-серых от 3,5 — 4 до 8 — 9 % и более (табл. 2). У темно-серых почв содержание гумуса вниз по профилю уменьшается постепенно. В этом отношении они ближе стоят к черноземам и заметно отличаются от светло-серых и серых почв, для которых характерно более резкое падение содержания гумуса с глубиной. По сравнению с дерново-подзолистыми почвами в составе гумуса возрастает группа гуминовых кислот, особенно их фракция, связанная с кальцием.
Светло-серые и серые почвы под лесом часто в верхнем горизонте (А1) еще имеют некоторое преобладание фульвокислот над гуминовыми кислотами, но уже в горизонтах А1А2 и В1 преобладают гуминовые кислоты.
Физико-химические свойства серых лесных почв хорошо отражают особенности их генезиса (табл. 1). Светло-серые почвы кислые, не насыщены основаниями (V=70—80%). Емкость поглощения в гумусовом горизонте суглинистых разновидностей составляет 14—18 м.-экв. и возрастает в иллювиальном горизонте в связи с обогащением его илистой фракцией.
Подтип серые лесные почвы также характеризуется кислой реакцией и некоторой ненасыщенностью основаниями, хотя и в несколько меньшей степени, чем светло-серые почвы. Емкость поглощения в зависимости от механического состава и содержания гумуса в горизонте А1(АП) колеблется в пределах 18 — 30 м.-экв.