Водоудерживающая способность почвы. Водоудерживающая способность почвы пропорциональна ее дисперсности, т. е. зависит, прежде всего, от гранулометрического состава. Зависит она также от минералогического и химического состава почвы. Различают 3 вида сорбции: хемосорбцию, сорбцию парообразной влаги и адсорбцию жидкой влаги. Практическое значение имеют два последних вида сорбции. Свойство почвы поглощать парообразную влагу называют гигроскопичностью. Гигроскопичность зависит от гранулометрического и минералогического состава почвы, а также от степени ее гумусированности. Она возрастает по мере насыщения воздуха водяными парами. При относительной влажности почвы, равной 100%, почва максимально гигроскопична, а предельное постоянное количество влаги, поглощенное почвой, называют максимальной гигроскопичностью влажностью (МГ). Максимальная гигроскопическая влажность меняется в очень широком интервале влажности (от сотых долей до десяти и более процентов).
Влагоемкость почвы. Влагоемкостью почвы называют способность ее удерживать воду. Различают капиллярную, наименьшую (полевую) и полную влагоемкость. Капиллярная влагоемкость определяется количеством воды, содержащимся в капиллярах почвы, подпертых водоносным горизонтом. Наименьшая влагоемкость аналогична капиллярной, но при условии отрыва капиллярной воды от воды водоносного горизонта. Полная влагоемкость - состояние влажности, когда все поры (капиллярные и некапиллярные) полностью заполнены водой.
Водопроницаемость почвы. Водопроницаемостью почвы называют способность впитывать и пропускать через себя воду. Водопроницаемость зависит от гранулометрического состава, структуры почвы и степени увлажнения. Определяют водопроницаемость, пропуская через слой почвы воду.
Водоподъемная способность почвы. Водоподъемная
способность почвы - способность к капиллярному подъему воды. Обусловлено это
свойство действием менисковых сил смоченных водой стенок почвенных капилляров.
Водоподъемная способность почвы зависит от размеров почвенных капилляров,
структурного состава и сложения почвы. Помимо высоты капиллярного подъема воды,
большое значение имеет скорость подъема. Скорость капиллярного подъема в
большой мере зависит от содержания в почвенном растворе взаимодействия
растений, почвы и удобрений в процессе выращивания сельскохозяйственных
культур, о круговороте веществ в земледелии и использовании удобрений в целях
увеличения урожая, улучшения его качества и повышения плодородия почвы.
.5 Различия почвы по механическому составу
Механический состав это соотношение больших и
малых минеральных частиц почвы (от пылевых до крупных песчинок). Механический
состав почвы бывает разным. Определить его нетрудно. Почву слегка увлажняют и
скатывают в шнур. Почву относят к глинистой, если шнур сгибается в кольцо без
разрыва, к суглинистой, если шнур при сгибании разламывается. Супесчаную почву
удается скатать в шарик, шнура же не получается. Из песчаных не получается и
шарика. Почва имеет свою структуру. Перегной активно участвует в образовании
структуры почвы. Гумус ее склеивает почвенные частицы. Для развития растений
особенно благоприятна зернистая или комковатая структура. Плодородие почвы
связано с ее структурой. Самая лучшая структура почвы - зернистая - у богатых
перегноем и кальцием черноземов. Если диаметр комочков почвы достигает 10 мм,
то в рыхлую почву легко проникают воздух и вода, создавая благоприятные условия
для роста. Почву, имеющую ту или иную структуру, называют структурной.
Структурная почва плодородна. Почва с мелкими пылеватыми частицами называют
бесструктурной. Почва с такой структурой препятствует проникновению воды и
воздуха. Структурные почвы дышат. Днем почва нагревается, объем воздуха расширяется,
выходит наружу, ночью, наоборот, воздух проникает в почву. [6]
.6 Темно-каштановые карбонатные почвы
Темно-каштановые карбонатные почвы формируются по обширным плоско-увалистым равнинам. Почвообразующими породами являются желто-бурые карбонатные покровные глины. По условиям формирования и по характеру морфологического строения темно-каштановые почвы, довольно близки к южным черноземам карбонатным, но вмести с тем, существенно отличаются от них. Отличия эти отличия выражаются, прежде всего, в меньшей мощности гумусового горизонта, более светлой окраске и меньшей гумусированности. Мощность гумусового горизонта. Составляет 40-60 см, но отдельные затеки гумуса могут проникать до 70-80 см. Заметные Выделения карбонатов обнаруживаются с 35-45 см в виде грязно-белых пятен, реже белоглазки. На распаханных почвах карбонаты наблюдаются с 15-20 см в виде мицелия.
Каштановые почвы
Каштановые почвы - это почвы с профилем типа
А-Вса-С, формирующиеся в условиях сухих степей суббореального пояса. Гумусовый
горизонт А этих почв имеет каштановую окраску, в первом метре почвенного
профиля наблюдаются обильные выделения карбонатов, а во втором - (во многих
случаях) гипса. Каштановые почвы на северной границе распространения по
строению и свойствам близки к южным черноземам (темно-каштановые почвы), а на
южной границе - к бурым полупустынным почвам (светло-каштановые почвы).
Отделение их от почв соседних типов производится по совокупности
биоклиматических показателей. Термин "каштановые почвы" введен В.В.
Докучаевым в 1883 г. Как особый тип каштановые почвы выделены им в
классификации 1900 г. вместе с бурыми полупустынными. В исследование географии,
генезиса, свойств, способов рационального использования этих почв большой вклад
внесли С.С. Неуструев, А.А. Роде, Е.Н. Иванова и др. Каштановые почвы занимают
на земном шаре 262,2 млн. га (Е.В. Лобова, А.В. Хабаров, 1983), располагаясь
почти исключительно в северном полушарии. В Евразии они образуют полосу южнее
черноземной зоны, в Северной Америке - западнее черноземной зоны на более
высоких абсолютных отметках. В СССР площадь каштановых почв составляла 107 млн.
га (4,8%).
.7 Систематика каштановых почв
Каштановые почвы в соответствии с традиционной советской классификацией делятся на 3 подтипа: темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые. Основным критерием для их разделения является степень гумусированности. Каждые подтипы делится на несколько фациальных подтипов в соответствии с различиями в свойствах, обусловленных термическим режимом. Почвы различных фациальных подтипов различаются по мощности гумусовых горизонтов и глубине аккумуляции карбонатов кальция и гипса. Светло-каштановые почвы в отличие от темно-каштановых и каштановых обладают осветленным бесструктурное - слоеватым гумусовым горизонтом А. В. типе каштановых почв выделяются роды: обычные, глубоко-вскипающие, карбонатные, карбонатные перерытые, солончаковые, солонцеватые, глубоко солонцеватые, остаточно-солонцеватые, неполно развитые. Разделение на виды осуществляется с учетом мощности гумусовых Горизонтов (А + А В), см: мощные (> 5 0), среднемощные (30-50), маломощные (20-30), очень маломощные (<20).Среди каштановых почв много солонцеватых, т.е. содержащих обменный Na+ в количестве от 3 до 15% от емкости поглощения, обладающих уплотненным горизонтом А В с комковато призновидной или глыбистой структурой, с лакировкой граней структурных отдельностей. По содержанию обмена Na+ (в % от ЕКО). Солонцеватые почвы делятся на 3 вида: слабосолонцеватые 3-5, среднесолонцеватые 5-10, сильно солонцеватые 10-15. Солонцеватые каштановые почвы имеют профиль, несколько дифференцированный по содержанию ила, SiО2, R2Оз. Горизонт АВ обогащен этими компонентами, а глубже расположенные горизонты содержат повышенное количество гипса и легкорастворимых солей.
Классификация каштановых почв остается дискуссионной. М.А. Глазовская предлагает отделить светло-каштановые почвы от типа каштановых, полагая, что по своим свойствам они ближе к бурым полупустынным. Е.В. Лобова подразделяет каштановые почвы мира на 3 фации: субконтинентального климата, континентального климата и резко континентального климата. В.И. Волковинцер (1978) полагает, что почвы одной из этих фаций - резко континентального климата - настолько сильно отличаются от остальных каштановых почв, что целесообразно их выделение в качестве особого типа степных криоаридных почв. В соответствии с международной классификацией светло-каштановые почвы отделены от каштановых и темно-каштановых на самом высоком таксономическом уровне. Каштановые и темно-каштановые почвы объединены в группу каштаноземов, подразделяющуюся на подгруппы нормальных, известковых, лювиковых почв. По классификации США каштановые и темно-каштановые почвы отнесены к порядкуустоллей порядка моллисолей с большими группами гаплустоллей, кальции устоллей и аргиустоллеи. Светло-каштановые почвы относятся к порядку аридисолей.
Сельскохозяйственное использование каштановых почв.
Распаханность территории разные различных подзонах каштановых почв. В пределах СССР территория темно-каштановых почв, наиболее близких к черноземам, распахана на 53%; резервы расширения пахотных площадей здесь довольно велики. В подзоне каштановых почв обрабатывается 17% площади, дополнительно может быть вовлечено 3 млн. га. В подзоне светло-каштановых почв обрабатывается 4% площади, дополнительно может быть распахано около 5 млн. га при наличии пресной воды для орошения.
Каштановые почвы потенциально плодородны, урожай сельскохозяйственных культур лимитирует недостаток воды. Успешное земледелие в этой зоне возможно только при условии влагонакопления на полях путем снегозадержания, полезащитного лесоразведения и особых агротехнических приемов, включающих зяблевую вспашку, пары, глубокое безотвальное рыхление, посев кулис из высокостебельных культур.
Важную роль в подъеме продуктивности
сельскохозяйственные культур играет орошение. На светло-каштановых почвах
земледелие без орошения нерентабельно. На каштановых почвах тяжелого
гранулометрического состава важным фактором снижения продуктивности является
водная эрозия, а на почвах легкого гранулометрического состава - ветровая
дефляция. Необходимо использование противоэрозионной защиты почв. Солонцеватые
каштановые почвы нуждаются в химической мелиорации. Все обрабатываемые почвы
нуждаются в применении удобрений, предпочтительно физиологически кислых. Сильносолонцеватые
почвы и комплексы с высоким (до 50%) содержанием солонцов должны использоваться
как пастбища. Необходимо создание на них густого продуктивного травостоя из
засухоустойчивых и солеустойчивых культур (донник, люцерна, житняк и т.п.). [8]
2.8 Меры по повышению плодородия почв
Сохранения потенциального и повышение эффективного плодородия почв является основой роста производства сельскохозяйственных культур Потенциальное плодородия, как известно, характеризуются природными свойствами эффективное плодородие - комплексом агротехнических мероприятий с целью увеличения продуктивности сельскохозяйственных угодий путем внесения различных видов минеральных и органических удобрений.
Для почв, где содержание гумуса среднее и даже низкое, рекомендуется внесение перегноя, навоза мульчированной соломы, навозной жижи. В последнее время, практикуется широкое применение гуминовых препаратов казахстанских. Производителей (Караганда, Институт углехимии, Усть-Каменогорский завод гуминовых препаратов; Алматинское ТОО "Биопрепарат") и Российских предприятий.
В системах севооборотов желательно применять многолетние травы, пропавшие культуры. Систематически проводить и соблюдать технологию парования полей, как мероприятия, повышающее качественные показатели почв и, в частности, усиливающие процессы разложения органических веществ и улучшающее многие свойства почв. Для снижения потерь органического вещества не надо забывать о внедрении донникового полупара. По данным Казахстанских и Российских ученых, накопление и сохранение в почве 3-5 лет органического вещества возможно за счет использования на одном поле различных уже известных и новых многолетних трав.
Повышение плодородия почв напрямую связано с проведением мероприятий по влагообеспечению. К ним, в первую очередь, надо отнести подъем ранний способствующий накоплений азота для культур в будущем году. Возобновление мероприятий по снегозадержанию и закрытию влаги.
Более широкое применение технологии обработки почвы значительно снижающей потери гумуса, влаги, основных элементов питания растений, и самое главное проявление процессов водной и ветровой эрозии.
В этой связи категорически запрещается, получившие по всюду широкое распространение, сжигание соломы и растительных остатков. Как известно, во всех исследованных почвах содержание легкогидролизуемого азота и подвижного фосфора, в основном, низко и среднее. Для низко-обеспеченных почв рекомендуется, как отмечалось выше, применение сложных удобрений; аммофоса, двойного суперфосфата, гуминовых препаратов.
Для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур и засоренных посевных угодий различными сорняками, в последнее время на основе почвенно-экологических исследований принято считать нежеланным широкое применение гербицидов и ядохимикатов. Оказывается, что вреда они приносят больше чем пользы. В этом случае хорошие результаты по повышению урожайности, качества зерновых культур и борьбе с болезнями растений дает предпосевная обработка семян растворами различных микроэлементов (Co, Zn, Cu, B и т.д.)
Наряду с этими важными рекомендациями, пожалуй,
главным направлением в повышении плодородия почв и урожайности
сельскохозяйственных культур остается строго соблюдение многих агротехнических
приемов.
.9 Эрозия почвы и ее защита
Природным бедствием, уменьшающим плодородие почвы, является эрозия. Процесс образования почвы длительный. Для образования из материнских (горных) пород плодородного (18 см) почвенного горизонта даже при самых благоприятных природных условиях потребуется от 1400 до 7000 лет. А для того чтобы уничтожить этот слой, достаточно совсем немного времени. Существует два вида эрозии почвы: ветровая эрозия и водная эрозия. По результатам исследований Института почвоведения Национальной Академии наук, в Казахстане к эрозии склонно более 70 млн. гектаров земель, или 26% территории республики. Из них более 52 млн. гектар земли склонны к ветровой эрозии, и более 17 млн. гектаров склонны к водной эрозии. Преобладание ветровой эрозии связано, во-первых, с тем, что территория Казахстана равнинная и открытая, во-вторых, часто дуют сильные ветры, в-третьих, с распространением рыхлых структурных почв или почв с легким механическим (песчаным, супесчаным) составом. Поэтому освоение таких земель требует очень ответственного отношения. В Казахстане при освоении целинных и залежных земель были вспаханы склонные к эрозии территории, в результате они были подвержены эрозии. Например, в Павлодарской области (в 1955-1958 гг.) были вспаханы темно-каштановые почвы легкого механического состава. В результате 805 тыс. гектаров были подвержены эрозии и стали непригодными для земледелия. В Костанайской области в Аулиекольском районе многие земли оказались в таком же положении.
Водной эрозией почвы называют смывание проточной водой верхнего слоя почвы со склонов, образование на почве обрывов, рвов, вымоин. Смывается верхний слой почвы при поливах сверх нормы и после сильного ливневого дождя.
В начале образуются вымоины, которые при дальнейшем оливе увеличиваются, затем они углубляются и превращаются в овраги. Отделение эрозии почвы Института почвоведения, изучающие ветровую эрозию в северных областях, и водную эрозию в южных.
Предложило конкретные меры борьбы с ними:
) агротехнические меры: земли, расположенные на крутых склонах, обрабатывать поперек течению воды; проводить снегозадержание;
) мелиоративные меры: по берегам рек, вдоль обрывов и оврагов сажать деревья и кустарники;
) гидротехнические меры: построить инженерные
сооружения для закрепления обрывов; положить на дно каналов и арыков плиты, не
пропускающие воду, и др. Эти меры уменьшают эрозию почвы. [21]
.10 Экологическая характеристика
Почвообразования
Каштановые почвы развиваются в области суббореального субаридного (семиаридного) климата, для которого характерны теплое засушливое лето и холодная зима с незначительным снежным покровом. Температура июля 20-25°С. января от -5 до -25°С. Среднегодовая температура 2-10°С. Сумма активных температур (> 10°С) - 2200-3500°С. Ежегодное количество осадков 200- 400 мм, максимум осадков приходится на лето, они часто выпадают в виде ливней. Испаряемость превышает количество осадков, коэффициент увлажнения составляет 0,25-0,45. Часты суховеи. Климатические показатели обусловливают непромывной тип водного режима, благодаря чему перемещение вещества происходит лишь в пределах почвенного профиля. Рельеф зоны каштановых почв преимущественно равнинный или слабоволнистый, связанный с древними водно-аккумулятивными низменностями. Широко распространены степные западины, в которых формируются засоленные почвы, солонцы, солоди, лугово-каштановые почвы, создавая большую комплексность почвенного покрова. Почвообразующими породами являются лёссовидные карбонатные суглинки, засоленные морские породы, элювий-делювий различных коренных пород - засоленных и незаселенных, карбонатных и бес карбонатных. Каштановые почвы формируются в зоне сухих степей, под пологом низкорослого изреженного комплексного травянистого покрова. Степень покрытия 50-70%; она уменьшается по мере того, как климат зоны становится более сухим. В пределах Прикаспия и Казахстана выделяют три подзоны сухих степей: с севера на юг сменяют друг друга типчаково-ковыльные, полынно-типчаковые, типчаково-полынные степи. На засоленных и солонцеватых каштановых почвах формируются своеобразные ассоциации из полыни, прутняка, ромашника. Поверхность почвы покрыта корочками лишайников и сине-зеленых и диатомовых водорослей. В сухих степях биомасса растительных сообществ составляет в среднем около 200 ц/га, при этом более 90% приходится на корни. Ежегодный прирост зеленой массы около 30 ц/га, прирост корней 110 ц/га. Ежегодно в биологический круговорот вовлекается около 600 кг/га зольных элементов около 150 кг/га азота; возврат приблизительно равен потреблению. Среди элементов, участвующих в круговороте, преобладают N, Si, К. По численности микроорганизмов каштановые почвы мало отличаются от черноземов, но суммарная за год биологическая активность здесь слабее вследствие более длительного засушливого периода. И свойств почвообразующих пород; мощность 50-100 см;- более светлый и однородный по окраске, более рыхлый, с очень редкими выделениями карбонатов и вкраплениями гипса в виде друз, гнезд, прожилок; в нижней части горизонта выделения легкорастворимых солей; в почвах Строение и свойства почвенного профиля Профиль каштановой суглинистой почвы имеет следующее строение: