CC BY
413
почвоведение
УДК 631.4
особенности почвообразования, распространения и динлмики основных типов почв пензенской области
г. Р. ДЮКОВА
Пензенский государственный педагогический университет им. В. Г. Белинского Кафедра ботаники, физиологии и биохимии растений
На основании анализа факторов почвообразования показаны общие закономерности пространственного размещения основных типов и подтипов почв Пензенской области. Дана характеристика морфологических и некоторых физико-химических свойств почв ключевых разрезов, изученных автором методом профильной и площадной съёмок в различных районах Пензенской области. Показаны характер негативных антропогенных воздействий на почву в условиях агроценозов и динамика почвообразования в условиях сукцессий растительных сообществ.
Почва - бесценный дар природы - является кормилицей всего живого на планете, основным и ничем незаменимым средством сельскохозяйственного производства, главным свойством которого является свойство плодородия. В процессе землепользования человек обязан поддерживать и воспроизводить это свойство. Решение этой задачи возможно на основе глубокого познания почвы, её изменений под действием природных и антропогенных процессов.
Изучение почвы и её свойств необходимо начинать с анализа факторов почвообразования, т.к. именно они определяют особенности почв. Такими факторами являются рельеф, климат, почвообразующие породы, живые организмы, время, производственная деятельность человека.
Ниже приводится характеристика условий формирования почв Пензенской области.
В соответствии с почвенно-географическим районированием Русской равнины, предложенной Г. В. Добровольским и И. С. Урусевской [2], Пензенская область относится к центральной и степной области серых лесных, чернозёмных и каштановых почв суб-бореального пояса. Северо-восточная её часть занимает западный склон Приволжской возвышенности, переходящей в юго-западном направлении в Окско-Донскую низменность. Следовательно, для рельефа области характерно постепенное понижение высотных отметок с северо-востока и востока на юго-запад. Максимально всхолмлённая поверхность с высотными отметками 280-320 м над уровнем моря расположена в излучине р. Суры - Сурское плато (Засурье). Восточная граница области пересекает Сурскую Шишку -возвышенность с высотными отметками до 324 м.
Левобережье р. Суры с меньшими высотными отметками расположено в пределах двух возвышенностей - Сурско-Мокшанской (270-290 м над уровнем моря), переходящей на юго-западе в Керенско-Чем-барскую (200-240 м). В целом Пензенская область занимает водораздельные пространства между крупными речными системами: Волгой и Доном.
По степени расчленённости овражно-балочной сетью в пределах области чётко обособлены два района:
1. Слабо пересечённая равнина - северно-западная и юго-западная часть Пензенской области, распо-
ложенная в пределах Окско-Донской низменности и граничащая на юге и востоке с отрогами Приволжской возвышенности. Средние колебания относительных высот 30-40 м. Склоны водоразделов пологие, длинные. Водораздельные плато довольно узкие. Для речных долин характерна большая ширина. У долин относительно крупных рек заметна асимметрия - правые берега круче левых.
Овражная сеть приурочена к придолинным участкам. Густота её составляет 0.2 км/км2. Лёгкая раз-мываемость рыхлых отложений, выстилающих низменность, способствует развитию оврагов при малых уклонах и перепадах высот.
2. Сильно пересечённая равнина занимает Приволжскую возвышенность. Ландшафт местности определяется преобладанием в рельефе малых и больших, глубоких и крутосклоновых эрозионных форм. Эта зона характеризуется древним возвышенным рельефом и глубоким эрозионным врезом рек, составляющим 100-170 и более метров на востоке области и 100-120 м - западнее р. Суры.
Глубокие долины рек расчленяют платообразную поверхность Приволжской возвышенности на ряд самостоятельных ландшафтов. наиболее высокая и холмистая поверхность области - Сурское водораздельное плато с высотными отметками 270-300 м, расположена на северо-востоке области, и Сурская Шишка -на крайнем востоке возвышается до 340 м.
Сурское водораздельное плато разделяет бассейны рек Суры и Волги. Поверхность его сильно расчленена глубокими долинами правобережных притоков р. Суры: Тешняря, Юловки, Ишимки, Вяди, Иваныр-са, Айвы, Инзы с их многочисленными притоками.
Междуречные плато, в свою очередь, расчленены сложной овражной сетью с крутыми обрывистыми склонами. Водоразделы покато-куполообразные с плоскими вершинами, на поверхности которых встречаются отдельно стоящие холмы («мары») или соединяющиеся между собой горные гряды и высокие плоскогорья.
На юго-востоке в пределы Пензенской области врезается северный склон холмистой Хвалынской гряды, служащей водоразделом бассейнов рек Суры и Дона. Эта местность прорезана долинами рек Кадады
и Узы с их притоками. Реки образуют широкие поймы с многочисленными старицами и озёрами. Междуречные водоразделы имеют увалообразную форму с седловинами на вершинах.
Рельеф юго-восточной части области имеет более спокойных характер. Однако здесь сильно развита овражно-балочная сеть с заметно выраженной асимметрией склонов: северные и северо-восточные склоны длинные и пологие, южные и юго-восточные - короткие и крутые.
Территория области, лежащая западнее линии рек Суры, Узы, Няньги испытала действие ледников последнего (Днепровского) оледенения. Ледник сгладил высокие выступы холмов, перемешал массу мелковалунного моренного материала с продуктами разрушения местных третичных пород.
Значительных высот (300 м) достигает гряда холмов, расположенная в междуречье рек Суры и Хопра. Водораздельные высоты этого междуречья в северозападном направлении выходят на Керенско-Чем-барскую возвышенность и образуют общую водораздельную гряду, разделяющую бассейны рек Волги и Дона. Морфология этой общей возвышенности весьма разнообразна. Наиболее всхолмлённым местом является центр её, лежащий несколько севернее станции Пачелмы и представляющий собой цепь холмов и буераков. К нему со всех сторон сходятся вершины глубоких оврагов, в отвершках которых обнаруживаются выходы ключей, дающих начало многочисленным рекам и притокам этого водораздела. От этой высоты в стороны расходятся отроги постепенно расширяющихся междуречных плато. Наиболее крупные из них: между реками Мокшей и Вадой, Вадой и Вышей, Вороной и Буртасом, Лаповкой и Атмисом, Чембаром и Вороной.
Деятельность ледника в пределах Керенско-Чем-барской возвышенности выразилась в сглаживании и уменьшении значительной части её высот, переотло-жении массы мелковалунного моренного материала в депрессии рельефа, перемешивании этого материала с продуктами разрушения местных третичных пород. К числу сглаженных высот («останцев») Керенско-Чембарской возвышенности относится холм западной окрестности г. Пензы (парк им. В. Г. Белинского), высота Лемзяйка - Камайка, холм между Б. Валяевкой и Куриловкой, высота Каменка - Кевда и другие, достигающие 225-280 м над уровнем моря. Цепь перечисленных высот делит западную левобережную часть области (относительно реки Суры) на две основные покатости её поверхности - северную, принадлежащую Волжскому бассейну, и юго-западную, принадлежащую Донскому бассейну.
Вся юго-западная покатость представляет ландшафт чернозёмной степи, уходящей в беспредельные просторы Саратовско-Тамбовской равнины. Севернее г. Пензы протянулась обширная Сурско-Мокшанская возвышенность, являющаяся водоразделом рек Суры и Мокши. поверхность её слабо волнистая, с пологими склонами и густой овражно-балочной сетью, требую-
щей применения комплексных мер борьбы с водной эрозией.
Рельеф как фактор почвообразования играет решающую роль в перераспределении элементов климата - водных потоков, воздушных масс, солнечной энергии. Вместе с водными и воздушными потоками перераспределяются твёрдые частицы и воднорастворимые химические соединения. При этом согласно действию закона геохимической сопряжённости, повышенные элементы рельефа постоянно «отдают» легкорастворимые соединения и тонкодисперсные частицы почвенной массы, а низины и депрессии рельефа так же непрерывно «принимают» вынесенные вещества. В первом случае формируется область элювия с почвами относительно низкого естественного плодородия. Во втором случае - область аккумуляции с почвами, обогащёнными воднорастворимыми веществами и тонкодисперсными частицами.
Климат как фактор почвообразования определяет количественное поступление тепла и влаги, регулирует интенсивность деятельности живых организмов, скорость гумификации, структурообразования и пр. Климат Пензенской области умеренно-континентальный со сравнительно тёплым летом и умеренно холодной зимой. Устойчивое промерзание почвы начинается, в основном, в первой декаде ноября. Типичным весенним месяцем является апрель. В большинстве районов области в первую пятидневку апреля начинается период с устойчивыми положительными температурами. В наиболее возвышенных районах Засурья такой период начинается на 3-5 дней позднее. Примерно с 15-20 апреля устанавливаются среднесуточные температуры выше 5°С и начинается вегетация природной растительности. Среднегодовое количество осадков колеблется от 550 до 650 мм. Характер увлажнения территории определяется ГТК, т.е. отношением суммы осадков в мм за период со среднесуточными температурами воздуха выше 10°С к сумме температур за это же время, уменьшенное в 10 раз. По этому показателю область делится на 3 агроклиматических района [1]. Первый район охватывает территорию вдоль северной и северо-восточной границы области, имеет ГТК=1.1-1.0. Следует обратить внимание на то, что сочетание максимального увлажнения данного агроклиматического района с повышенным всхолмлением и максимальными высотными отметками создаёт предпосылки, во-первых, для развития элювиальных процессов, во-вторых, для разрушения поверхности почвы водными потоками, т.е. водной эрозии. Эти процессы усугубляются тем, что почвообразующие породы здесь чаще всего имеют лёгкий гранулометрический состав.
Второй агроклиматический район занимает южную половину области, кроме долины р. Хопёр. Он характеризуется умеренным увлажнением (ГТК = 1.0-0.9). В почвообразовании заметно ослаблены элювиальные процессы за счёт некоторого усиления биогенно-аккумулятивных.
Третий район занимает долину р. Хопёр и характеризуется недостаточным увлажнением (ГТК меньше
0.9). В почве возникают временные восходящие вод-
ные потоки, которые подтягивают к её поверхности легкорастворимые соли - хлориды, сульфаты натрия и др. При условии залегания на небольшой глубине минерализованных почвенно-грунтовых вод в таком случае возникает засоление почв. Именно в этом районе максимально распространены чернозёмы солонцеватые, осолоделые, солонцы.
В формировании почвообразующих пород Пензенской области значительную роль сыграли меловые, палеогеновые и четвертичные образования.
Разнообразие почвообразующих пород тесно связано с рельефом местности: пересечённые возвышенные склоны, гребни водоразделов, вершины узких увалов большей частью сложены коренными породами и продуктами их распада, различными по генезису, возрасту, химическому и минералогическому составу. Пониженные водораздельные плато, покатые ровные склоны, долины рек сложены четвертичными рыхлыми образованиями.
Осадки меловой системы представлены мергельномеловыми, опоко-глинистыми и песчаными породами. В пределах Сурско-Мокшанской и Керенско-Чембар-ской возвышенностей породы меловой системы местами выходят на дневную поверхность и участвуют в формировании почвенного покрова.
Осадки палеогеновой системы представлены палеоценом и эоценом. Среди них распространены опоки, диатомиты, пески и песчаники. Выходы их можно наблюдать в истоках р. Юловки и в долинах рек Инзы и Кадады и др.
Коренные породы меловой и палеогеновой систем в большинстве случаев перекрыты мощным чехлом четвертичных отложений, сложенных довольно рыхлыми песчано-глинистыми наносами различного происхождения. Среди них встречаются моренные, флювиогляциальные, элювиальные и аллювиальные отложения.
В распространении почвообразующих пород прослеживается определённая закономерность. Например, в западной части Пензенской области, расположенной примерно до меридионального отрезка р. Суры, преобладают моренные отложения. Они представляют собой глинистую массу, насыщенную каменистыми обломками горных пород, валунами. Среди валунов в пределах Пензенской области обнаружены такие, которые доставлены к нам ледником из Карелии и Кольского полуострова. К настоящему времени морена сильно разрушена, видоизменена и перекрыта супесчано-суглинистыми элювиально-делювиальными отложениями жёлто-бурого цвета, часто называемыми лёссовидным суглинком. В большинстве случаев они богаты карбонатами и служат хорошей основой для формирования высокоплодородных почв с нейтральной реакцией почвенного раствора, склонных к интенсивному гумусонакоплению.
В составе твёрдой фазы почвы преобладает илистая фракция. Известно [3, 4], что илистые фракции характеризуются повышенным содержанием полуторных окислов железа, алюминия, соединениями кальция, магния, калия. Это наиболее активная часть
твёрдой фазы почвы, определяющая в значительной степени уровень её плодородия.
Почвообразующие породы в восточной и северовосточной части области, не затронутой непосредственной деятельностью ледника, представлены продуктами выветривания коренных пород палеогеновой системы. Большая часть этой территории сложена отложениями сызранского и саратовского ярусов палеоцена. Они представляют собой пачки слоёв из песка, опоки, опоковидных песчаников с прослоями алевролитов и алевритов, т.е. сцементированных и рыхлых осадочных пород, состоящих из мелкообломочного материала. На них формируются почвы грубого гранулометрического состава, низкого естественного плодородия. В юго-восточной части области, сложенной коренными породами палеогеновой системы, широкое распространение получили элювиальные отложения саратовского яруса. Для них характерна косая слоистость, сильное ожелезнение почвообразующих пород. Часто они имеют своеобразную окраску: от буровато-жёлтой до красновато-фиолетовой. Такая окраска определяется степенью окристаллизованности и гид-ратированности гидроокиси железа. Интенсивность почвообразования на этих породах определяется, прежде всего, глубиной залегания плотных слоёв опоко-видных песчаников. При близком их расположении к поверхности формируются почвы малой мощности, слабой гумусированности и оструктуренности, повышенной щебневатости. Например, на каменисто-супесчаных почвообразующих породах Городищенского района, содержащих 22.1 % илистой фракции, сформирована светло-серая лесная маломощная почва с низким естественным плодородием. Мощность перегнойно-аккумулятивного горизонта не превышает 18 см. Содержание гумуса в нём 2.25%.
В долинах рек Суры, Хопра, Выши, Мокши и их притоков развиты древнеаллювиальные отложения, сложенные в основном жёлто-серыми разнозернистыми песками с включениями гравия и галечника местных пород. Современный аллювий представляет собой песчано-суглинистые продукты перемытой и отсортированной полыми водами морены. Характер слоистости аллювия отражает особенности разлива рек во времени. На современном аллювии формируются почвы, отличающиеся большим многообразием и составляющие отдел аллювиальных почв. Специфика профилей аллювиальных почв определяется степенью выраженности слоистости, комбинациями различных органогенных и оглеенных горизонтов, а также горизонтов гидрогенных аккумуляций железа, карбонатов и др. Например, на грубом широкослоистом аллювии прирусловой поймы формируются аллювиальные светлогумусовые (дерновые) почвы типичные, опод-золенные или глееватые.
На слабоотсортированном тонкодисперсном аллювии центральной поймы развиваются аллювиальные тёмногумусовые (зернистые) почвы с относительно мощным (50 и более см) зернисто-комковатым темноцветным горизонтом. Слоистость аллювия очень слабо выражена.
В условиях притеррасной поймы на тяжёлом глинистом и суглинистом аллювии формируются аллювиальные перегнойно-глеевые или торфяно-глеевые почвы с признаками гидрогенной аккумуляции железа (оруденения).
Вторая надпойменная терраса часто сложена флювио-гляциальными и аллювиальными песчаными наносами, называемыми «боровыми песками». На них формируются почвы низкого естественного плодородия, занятые обычно лесными массивами со скудным травянистым покровом. Примером формирования почв на «боровых песках» могут быть светло-серые маломощные лесные почвы под сосняками Большого Вьяса.
Гранулометрический состав почвообразующих пород оказывает большое влияние на физико-химические свойства почв. Почвы, сформировавшиеся на пылевато-иловатых, глинистых, тяжелосуглинистых и среднесуглинистых отложениях, обладают прочной структурой, высокой гумусированностью и обеспеченностью питательными веществами; сформировавшиеся на отложениях легкосуглинистого, супесчаного и песчаного гранулометрического состава отличаются рыхлостью, бесструктурностью, слабой гумусирован-ностью и малым содержанием питательных веществ.
Характерной особенностью почвообразующих пород является отсутствие засолённости на большей части территории области.
Вместе с тем локальные выходы засолённых почвенно-грунтовых вод являются причиной формирования комплексов почв с явными признаками соле-накопления. Обычно такие почвы формируются на делювиальных глинах и тяжёлых суглинках и имеют сульфатный или сульфатно-содовый тип засоления.
Решающая роль в почвообразовании принадлежит растительному покрову. Преобладающая часть территории области находится в пределах Восточно-Европейской провинции лесостепной зоны. Небольшая по площади северо-западная окраина (часть Земет-чинского района), а также район Засурья составляют переходную полосу к зоне смешанных или хвойношироколиственных лесов. Юго-западная часть принадлежит зоне настоящих степей. Она включает в себя Тамалинской, южные части Сердобского и Бековского районов [5, 7].
Естественный растительный покров Пензенской области занимает 36 % её территории, в том числе леса -20 , луга - 9 , степи - 6 , растительность кустарников, болот, водоёмов - 1 % [4, 6]. Зональными типами растительности лесостепной зоны являются широколиственные леса и луговые степи. Количественные и качественные изменения в составе растительности связаны с изменением климата, почвообразующих пород, рельефа местности. Как отмечено выше, общие тенденции изменения перечисленных факторов с северо-востока на юго-запад направлены в сторону увеличения сухости климата, понижения высотных отметок и уменьшения степени изрезанности территорий овражно-балочной сетью, утяжеления гранулометрического состава, уменьшения щебенчатости почвообразующих пород.
В том же направлении уменьшается степень облесён-ности, изменяется видовой состав лесных и травянистых сообществ. Например, на максимально всхолмлённых участках правобережья р. Суры (район Засу-рья), сложенных рыхлыми песчаными продуктами выветривания коренных пород палеогеновой системы в условиях периодически-промывного типа водного режима максимально распространены сосновые леса, способные добывать влагу из глубоких горизонтов почвенной массы. В таких же условиях, но на тяжёлых по гранулометрическому составу почвообразующих породах, сосновые леса чередуются с лиственными. Обладая высокой влагоёмкостью, такие почвообразующие породы обеспечивают водой более влаголюбивые лиственные леса. По той же причине на северо-западной окраине области на моренных суглинках расположен массив смешанного леса с участием влаголюбивой ели. Крупные массивы широколиственных лесов приурочены к правобережью р. Мокши (Большой Замокшинский лес), несколько меньшие массивы -к левобережью р. Суры. В направлении к юго-западу облесённость территории уменьшается за счёт увеличения площади сельскохозяйственных угодий, а также внедрения лугово-степных и степных сообществ в растительный покров нераспаханных участков. На крайнем юге и юго-западе лесные массивы встречаются только в поймах рек и по склонам балок. По всей территории области на участках суши, удобных для распашки, естественная растительность заменена агроценозами, что нарушает биологический круговорот и естественный процесс восстановления плодородия почв [1, 6, 7].
Тесная взаимосвязь растительности с другими факторами природной среды позволяет выделить на территории Пензенской области пять физико-географических районов [5, 7]:
1. Вадо-Вышинский низменный лесной район;
2. Вороно-Хопёрский низменно-возвышенный степной район;
3. Сурско-Мокшанский возвышенный лесостепной район;
4. Засурский возвышенный лесной район;
5. Кададино-Узинский увалисто-холмистый лесостепной район.
Каждый из перечисленных районов характеризуется определённой структурой почвенного покрова, что требует строго дифференцированного подхода к использованию и охране бесценного дара природы, каким является почва.
Общий обзор факторов почвообразования позволили установить, что формирование почв развивается под воздействием травянистых и древесных растительных сообществ на осадочных породах различного происхождения, дифференцированных в пространстве под действием рельефа на области элювия или выноса, транзита и аккумуляции продуктов выветривания. Области элювия, как отмечено выше, занимают повышенные участки водоразделов, вершины холмов, увалов и пр. Области аккумуляции расположены обычно в долинах рек, днищах балок и оврагов, депрессиях
водоразделов. Область транзита занимает склоны различных экспозиций.
Основными процессами формирования почв являются дерновый, подзолистый, болотный, антропогенный, которые сочетаются между собой в различных соотношениях и формируют чернозёмы оподзолен-ные, выщелоченные, типичный, светло-серые, типично-серые и тёмно-серые лесные, верховые и низинные болотные, а также различные типы антропогенно изменённых почв.
Каждый из перечисленных типов и подтипов диагностируется по определённым морфологическим признакам, имеет определённую индексацию генетических горизонтов, занимает определённое положение в пространстве.
Чернозёмы формируются под действием дернового процесса почвообразования, который в чистом виде развивается под покровом травянистой степной или луговой растительности. Особенности этого процесса связаны с тем, что основным источником образования гумуса является масса отмирающих корневых систем и в значительно меньшей степени наземная масса (степной войлок, семена растений и пр.). Это объясняется тем, что биомасса корней у травянистой растительности, в отличие от древесной, чаще всего значительно преобладает над наземной биомассой. Опад травянистой растительности в отличие от опада древесных пород характеризуется более тонкой структурой, меньшей механической прочностью, высокой зольностью, богатством азотом и основаниями. Гидротермические условия лугово-степной, степной зоны способствуют быстрому преобразованию органических остатков. Формируется «мягкий» насыщенный кальцием гумус типа «мюлль», преимущественно гуматного состава. В связи с этим характерными особенностями дернового почвообразования является биогенная аккумуляция гумуса, структурообразование, накопление элементов минерального питания. В профиле почвы под дерниной или степным войлоком формируются перегнойно-аккумулятивный, переходный горизонты, которые по традиционной системе индексации обозначаются соответственно прописными буквами латинского алфавита: А, В. Почвообразующая порода обозначается буквой С. Для обозначения определённых качественных особенностей генетических горизонтов к прописным буквам присоединяются строчные. Например присутствие карбонатов кальция в горизонтах обозначается индексами АСа, ВСа, ССа, кремнезёмистой присыпки - Ае, Ве. Иллювиальность или текстурная дифференциация горизонта обозначается индексом Вг Степной войлок или дернина обозначается индексом О или
В осветлённых лиственных и хвойных лесах наряду с дерновым процессом почвообразования имеет место подзолистый процесс. При его развитии основная масса органического опада поступает на поверхность почвенной толщи, где подвергается минерализации под влиянием грибного и бактериального процессов разложения. При этом грибной процесс преобладает, т.к. лесная подстилка содержит дубильные вещества
и смолы, обладающие бактерицидными свойствами. На бактериальную флору угнетающе действует также кислая среда лесной подстилки.
При разложении лесного опада образуется гумус фульватного состава, активно взаимодействующий с первичными и вторичными минералами почвенной массы. Нерастворимый продукт такого взаимодействия - аморфный кремнезём - мучнистый белый порошок - остаётся на месте образования или слабо перемещается по трещинам и почвенным порам. Почвенная масса приобретает характерный белёсый оттенок. В профиле почвы появляется горизонт Ае. Кроме того, в условиях промывного типа водного режима, характерного для лесных сообществ, происходит перераспределение тонкодисперсных частиц почвенной массы. Иловатые и коллоидные частицы перемещаются в иллювиальный горизонт. В почвенном профиле появляются признаки текстурной дифференциации с обособлением уплотнённого горизонта Вг В условиях Пензенской области указанные выше признаки характерны для серых лесных почв, формирующихся под совместным воздействием дернового и подзолистого процессов почвообразования, а также чернозёмов оподзоленных и выщелоченных. Под действием дернового почвообразования, протекающего в чистом виде, формируются чернозёмы типичные.
Основной фонд почвенного покрова Пензенской области составляют чернозёмы оподзоленные, выщелоченные и типичные. Они занимают 50.7 % территории или 75.0 % площади пашни и 67.5 % общей площади сельскохозяйственных угодий. На долю серых лесных почв приходится 34.7 % общей площади, 25.5 % площади пашни и 20.4 % площади сельскохозяйственных угодий [1, 4].
Преобладающий в Пензенской области тип чернозёмов характеризуется сочетанием в почвенном профиле следующих генетических горизонтов:
О — А — АВ„ — В
Са Са
Сс,
О - дернина или степной войлок.
А - верхний перегнойно-аккумулятивный горизонт однородной тёмно-бурой окраски с прочной зернистой структурой и густой сетью корней трав, множеством копролитов. Постепенно переходит в горизонт АВ. Интенсивность окраски зависит от степени гумусированности горизонта.
АВ - нижний перегнойно-аккумулятивный горизонт, тёмно-бурый, прочной ореховато-зернистой или зернистой структуры. Имеет множество копролитов, корневых систем травянистых растений; могут быть кротовины или следы землероев.
У чернозёма типичного в качестве новообразований обнаруживаются скопления карбонатов кальция в виде псовдомицелия, пятен пропитки, мелких журав-чиков или бобовин.
Отличительной морфологической особенностью чернозёма оподзоленного является наличие белёсой кремнезёмистой присыпки в нижней части перегнойно-аккумулятивного горизонта. В профиле почвы появляется горизонт АВе.
В - переходный к почвообразующей породе горизонт, неравномерно окрашен в жёлто-бурый или палевый цвет. Имеет потёки и языки гумуса, скопления карбонатов кальция в виде белоглазок, журавчиков или псевдомицелия. Книзу карбонатность горизонта усиливается.
У чернозёмов выщелоченных карбонаты кальция обнаруживаются только в средней или даже нижней части горизонта В. По глубине залегания карбонатов определяется степень выщелоченности. у сильновы-щелоченных чернозёмов граница скопления карбонатов опущена до горизонта С.
у чернозёма оподзоленного переходный горизонт приобретает признаки иллювиальности и обозначается индексом В^
Внутри подтипов чернозёмов выделяют роды по химизму почвообразующих пород: обычные, карбонатные, остаточно-карбонатные, солонцеватые, осолоделые, остаточно-луговые.
Род делится на виды по мощности перегнойноаккумулятивного горизонта и количеству гумуса в нём: маломощные - меньше 40 см, средне-мощные -40-80 см, мощные - более 80 см; слабогумусированные меньше 4 %, малогумусированные - 4-6 %, среднегу-мусированные - 6-9 %, тучные - более 9 % гумуса.
В условиях агроценозов почвы заметно изменяют свои свойства. Они подвергаются процессам дегумификации, деструктуризации, подкислению, машинной деградации и пр. Почвы приобретают новые горизонты, новые свойства, отличающие их от естественных аналогов. В связи с этим в современной классификации почв России [8] эти почвы выделяются в самостоятельный тип. Например, чернозёмам, сформированным в естественных условиях, соответствуют агрочернозёмы - антропогенно-преобразованные почвы агроландшафтов. В профиле агрочернозёмов горизонт Аd (О) и часть горизонта А введены в распашку и превращены в горизонт Ар (Ри) - пахотный горизонт с порошисто-комковато-глыбистой структурой, резко переходящий в оставшуюся часть горизонтов А или АВ.
Серые лесные почвы имеют в своём профиле следующие генетические горизонты: Аd — А1 — Ае— В1 — С.
Аd - лесная подстилка (2-5 см) состоит из побуревшего лесного опада.
А1 - перегнойно-аккумулятивный горизонт мощностью до 10-50 см, от светло-серого до тёмно-серого цвета, ореховато-комковатой или комковато-пылеватой (порошистой) структуры. Прочность структуры зависит от количества гумуса, коррелирует с цветом горизонта: чем он темнее, тем прочнее структурные агрегаты. Пронизан густой сетью корней деревьев и трав. Переход ясный по структуре и цвету.
Ае - перегнойно-элювиальный, комковато-оре-ховатый с обильной кремнезёмистой присыпкой по граням структурных отдельностей. Переход ясный по плотности.
В1 - иллювиальный, буровато-жёлтый с тёмнобурыми глянцевыми плёнками (кутанами) по граням структурных отдельностей, крупно-ореховато-призмо-
видный. книзу окраска более равномерная, постепенно светлеет. По цвету, плотности, структурности в пределах горизонта выделяются подгоризонты В 1, 2, 3Г В горизонте В31 возможны скопления карбонатов.
С - почвообразующая порода.
По всему профилю часто выступают каменистые опоковидные включения.
По степени выраженности дернового и подзолистого процессов серые лесные почвы делятся на подтипы: светло-серые, типично-серые, тёмно-серые.
Подтип светло-серых лесных почв занимает 12.8 % общей площади области и формируется чаще всего на грубообломочных продуктах выветривания древних коренных пород с хрящеватыми и каменистыми включениями. Худшими среди них являются разновидности лёгкого гранулометрического состава: песчаные и супесчаные (5.22 % общей площади области). В морфологии этого подтипа явно преобладают элементы подзолообразования: оподзоливания, выщелачивания, лессиважа. Оподзоливание проявляется в относительном накоплении обильной присыпки SiO2 в горизонте Ае. Поэтому он имеет светлую окраску. Выщелачивание выражено в декарбонатизации, сопровождающейся разрушением структурных агрегатов почвенной массы, повышением кислотности почвы. Лессиваж или перераспределение в почвенной толще тонкодисперсных частиц под действием нисходящих внутри-почвенных водных потоков приводит к заметной дифференциации генетических горизонтов по плотности и гранулометрическому составу: горизонт Ае приобретает рыхлое сложение и лёгкий гранулометрический состав, а горизонт В1 заметно уплотняется. Количество гумуса в перегнойно-аккумулятивном горизонте не превышает 3 %. В целом данный подтип характеризуется низким естественным плодородием, слабой обеспеченностью элементами питания, часто имеет кислую реакцию почвенного раствора.
Типично серые (или просто серые лесные) почвы занимают 9.9 % общей площади области. Как и светло-серые, они в основном заняты широколиственными лесами (5.2 %). Формируются они чаще всего на делювиальных отложениях, реже - на элювии. На последних обычно развиваются маломощные хрящевато-каменистые почвы лёгкого гранулометрического состава. На делювии серые лесные почвы имеют преимущественно тяжёлый гранулометрический состав и вполне сформированный генетический профиль.
Количество гумуса в перегнойно-аккумулятивном горизонте колеблется в пределах 3-5%. Данный подтип относится к среднекислым или нейтральным (рНкС1 5.0-5.9). По запасам питательных веществ он несколько превосходит светло-серые лесные, однако всё-таки обладает низким плодородием.
Тёмно-серые лесные почвы - лучший подтип данного генетического типа, занимает 11.9 % общей площади Пензенской области, из них 5.6 % распахано, 4.6 % находится под лесом, остальная площадь занята сенокосами, пашнями и пр. Развиваются они преимущественно на делювиальных глинах и суглинках слабо-, средне-каменисто-щебневатых. По генетическим
особенностям они близки чернозёмам оподзоленным. Количество гумуса в верхнем горизонте более 5%. реакция почвенного раствора обычно слабокислая или близкая к нейтральной (рНкС1 5.2-6.2). Необходимость в известковании возникает редко. Внутри подтипа серых лесных почв выделяются виды по мощности пергнойно-аккумулятивного горизонта: маломощные <20 см, среднемощные 20-40 см, мощные >40 см.
Серые лесные почвы, вовлечённые в сельскохозяйственный оборот, образуют самостоятельный тип агросерых лесных почв с такими же подтипами, как естественные почвы. Пахотный горизонт агросерых лесных почв имеет обычно малую мощность, требует углубления за счёт вовлечения в распашку части горизонта Ае, лежащего на небольшой глубине.
Относительно небольшие площади в области приходятся на долю аллювиальных и болотных почв, имеющих специфическое строение почвенного профиля. Так в профиле аллювиальных почв прирусловой поймы, называемых аллювиальными светлогумусовыми (дерновыми) слоистыми, выделяется всего два горизонта: А—С—. Значок (—) означает наличие слоистых аллювиальных отложений. В профиле аллювиальных почв может быть несколько погребённых почв, характеризующих прерывистость почвообразования, связанную с изменением режима половодья во времени. Каждый новый цикл развития почвы обозначается римской цифрой. Например, А - 0-10 см + С— 10-25 см +
I А 25-30 см + С— 30-45 см и т.д.
Почвы центральной поймы в современной классификации [8] носят название аллювиальных тёмногумусовых, диагностируются по наличию относительно мощного (до 50 см и более) зернисто-комковатого суглинистого горизонта с содержанием гумуса в пределах 4-10 %. В переходном горизонте обычно заметна слоистость, часто содержатся карбонаты, не имеющие в большинстве случаев морфологического выражения.
В притеррасной пойме распространены типы аллювиальных торфяно-глеевых, перегнойно-глеевых (иловато-глеевых), гумусово-глеевых почв. В профиле названных типов выделяются соответственно горизонты Т-Ц~~, Н-Ц~~, Аg-Q .
Тип торфяно-глеевых почв диагностируется по наличию торфяно-минерального и глеевого горизонтов. Органический материал торфяного горизонта обычно хорошо разложен, имеет тёмно-бурый или чёрный цвет, ржавые примазки и пятна гидроокиси железа. За счёт заиливания торфяная масса высокозольная, при высыхании нередко приобретает прочную комковатую структуру. Глеевый горизонт обычно представлен слоистой зеленовато-сизой массой мажущей консистенции.
Аллювиальные перегнойно-глеевые почвы отличаются от торфяно-глеевых наличием с поверхности чёрного или сизовато-чёрного мажущего перегнойного горизонта с плохо оформленной икряной структурой, постепенно переходящего в грязно-сизую глеевую толщу.
Аллювиальные гумусово-глеевые почвы (дерно-во-глеевые) характеризуются светло-гумусовым гори-
зонтом серого или буровато-серого цвета со стальным оттенком, порошисто-комковатой структурой, обилием ржаво-бурых пятен и прожилок. Слоистость может быть выражена слабо. Ниже залегает переходный по гумусу горизонт АВ, подстилаемый глеевой аллювиальной толщей (Ц) голубовато-сизых тонов с ржавыми пятнами, бесструктурной, часто слоистой.
Небольшое распространение получили торфяники олиготрофные (верховые торфяники) и эутрофные (низинные торфяники) почвы.
Торфяники олиготрофные характеризуются залегающей под очёсом мхов (мощностью 10-20 см) оли-готрофной массой, состоящей преимущественно из сфагновых мхов, торфяной толщей мощностью более 50 см. Степень разложения этой толщи обычно увеличивается с глубиной. Соответственно меняется цвет торфа - от жёлто-бурого до тёмно-бурого или коричневого. Строение профиля ТО-Т1-Т11-(Ц).
Низинные торфяники диагностируются по наличию эутрофного торфяного горизонта мощностью более 50 см, состоящего из полуразложившихся остатков растений. Торфяная толща подразделяется на горизонты ТЕ-Т-Ц. Верхняя часть профиля менее разложившаяся, бурого цвета. Нижний слой торфяной толщи обычно перегнойного характера, тёмно-коричневого цвета. Общая мощность торфяной толщи обычно не превышает 70 см. Ниже следует минеральная глеевая толща.
Пространственное размещение почв Пензенской области тесно связано с характером изменения факторов почвообразования. Повышенная всхолмленность, лесистость, отсутствие карбонатов кальция в почвообразующих породах северной, северо-восточной части территории области создаёт предпосылки для усиления подзолообразования, с признаками оподзолива-ния, выщелачивания, что приводит к формированию различных подтипов серых и агросерых лесных почв. Понижение высотных отметок, смена лесных сообществ на травяные, появление карбонатов кальция в осадочных породах суглинистого и глинистого гранулометрического состава в южных, юго-западных районах усиливает развитие дернового почвообразования, что способствует формированию различных подтипов чернозёмов и агрочернозёмов. Такова общая тенденция в развитии почв Пензенской области. Проявляется она и в пределах небольших замкнутых ландшафтов, характеризующихся пестротой элементов мезо- и микрорельефа, растительного покрова, сменой почвообразующих пород. Здесь также проявляется действие закона геохимической сопряжённости. На возвышенных участках ландшафта расположена область элювия с почвами более лёгкого гранулометрического состава (супеси, лёгкие суглинки, пески) с повышенной каменистостью или щебенчатостью, часто с явными признаками оподзоленности. Под лесными сообществами в таких условиях формируются светло-серые лесные маломощные почвы.
у подножия склонов, в депрессиях рельефа располагается область аккумуляции с почвами более высокого естественного плодородия. Под лесными
сообществами это могут быть типично-серые и тёмносерые лесные почвы различной мощности средне- и тяжелосуглинистые. Под травянистыми сообществами это могут быть чернозёмы слабовыщелоченные и типичные. При близком залегании засоленных почвенно-грунтовых вод это могут быть полугидроморф-ные чернозёмно-луговые почвы, солонцеватые, осолоделые чернозёмы с явными признаками соленакопле-ния, преимущественно хлоридов, сульфатов натрия. Такие почвы характеризуются повышенной липкостью, пластичностью, высоким удельным сопротивлением при обработке, глыбистостью структурных агрегатов. Максимальное распространение такие почвы получили в центральной и юго-восточной части Пензенской области. Встречаясь небольшими массивами среди других подтипов чернозёмов, они создают высокую комплексность, т.е. пестроту почвенного покрова, затрудняют использование сельскохозяйственных угодий.
Ниже приведено описание почвенных разрезов, заложенных в условиях рельефа типичных для области элювия и аккумуляции и отражающих особенности почвообразования в каждом случае.
1. Водораздельное плато Приволжской возвышенности Никольского района. Светло-серая лесная супесчаная на жёлто-буром щебневатом суглинке. Область элювия.
А - 0-16 см. Светло-серый, супесчаный, рыхлый, очень непрочной комковато-пылеватой структуры. Корней трав очень мало. Единичные грубые корни деревьев. Переход в нижний горизонт ясный.
Ае - 16-25 см. Светло-серый, книзу - желтоватосерый, супесчаный слабоуплотнённый, пылевато-комковатой непрочной структуры. Встречаются мелкие железистые конкреции по ходу корней, слабая присыпка кремнезёма. Переход отчётливый по плотности.
В11 - 25-55 см. Тёмно-бурый, мелкоореховатый с обильной присыпкой кремнезёма по граням структурных отдельностей, среднесуглинистый с включениями мелкой опоковидной щебёнки, слабыми потёками гумуса.
В21 - 55-87 см. Красновато-бурый, тяжело-суглинистый, призмовидный с обильной присыпкой кремнезёма, тёмно-бурыми кутанами и потёками гумуса, опоковидными щебенчатыми включениями.
Приведённое описание показывает, что в профиле почвы отчётливо прослеживаются признаки текстурной дифференциации, обособления перегнойно-элювиального (Ае) и иллювиально-аккумулятивного (В1) горизонтов. Гумусонакопление выражено относительно слабо. В структуре почвенного покрова северо-восточных районов преобладают именно такие почвы.
В зоне аккумуляции юго-западных районов почвы формируются при интенсивном гумусонакоплении и слабовыраженной внутрипочвенной миграции органоминеральных соединений. Ниже приводится описание разреза, заложенного на водораздельном плато Керен-ско-Чембарской возвышенности Белинского района. Почва - чернозём слабовыщелоченный, среднегумус-
ный, мощный, среднесуглинпстый на делювиальном карбонатном суглинке.
О - 0-5 см. Органогенный тёмно-бурый с густой сетью мелких корней трав, прочными бусинками на корешках, среднесуглинистый.
А1 - 5-37 см. Тёмно-серый с буроватым оттенком, рыхлый, мелкозернистый, среднесуглинистый, множество червоточин, переход постепенный.
АВ - 37-83 см. Тёмно-серый мелко-ореховато-зер-нистый, книзу - структурные агрегаты укрупняются до ореховато-зернистых, рыхлый, книзу слабоуплотнённый. Переход постепенный.
В1 - 83-95 см. Желтовато-серый, неравномерно окрашен, книзу - жёлто-серый тяжелосуглинистый, ореховато-призмовидный. Книзу - постепенное уплотнение.
В структуре почвенного покрова Белинского района 77.15 % приходится на долю различных подтипов чернозёмов, 5.99 % - серых лесных почв. Остальная площадь (16.86 %) занята луговыми, болотными, пойменными почвами, а также почвами овражно-балочного комплекса.
Для иллюстрации морфологических признаков солончака карбонатно-содового приводится описание разреза, заложенного в зоне аккумуляции колышлейс-кого района близ села Жмакино. Угодье - залежь ориентировочно 15-20-летнего возраста. Микрорельеф -бессточное блюдце диаметром 300-500 м. В составе растительного покрова обнаружены кермек опушённый, астра солончаковая, полынь Сантонская и другие виды, обитающие на засолённых почвах.
О - 0-4 см. Степной войлок с грубым наземным опадом, скоплением корней трав.
АСа - 4-15 см. Тёмно-серый, мелкозернисто-оре-ховатый, тяжелосуглинистый, трещиноватый, уплотнённый, много корней трав, намытых кварцевых зёрен. Вскипание от НС1 слабое сверху, книзу усиливается. карбонаты в виде пятен пропитки. Переход ясный по структуре.
АВСа - 15-35 см. Тёмно-серый, трещиноватый, ореховато-призмовидный с обильными кутанами (натёчными формами гумуса) по граням структурных отдельностей, глинистый с линзами песчаного аллювия. Вскипание среднее, карбонаты - в виде пятен пропитки.
B1Ca,Na - 35-55 см. Буровато-серый, неравномерной окраски, глинистый, мелкопризмовидно-глыбис-тый, трещиноватый с обилием кутан, карбонатов в виде размытых пятен пропитки. Вскипание бурное.
B2Ca - 55-82 см. Желтовато-бурый, глинистый, уплотнённый, тонкопористый. Обилие карбонатов в виде белоглазок. Широкие прерывистые косые прослои жёлтого цвета. крупно-призмовидный с натёчными темноцветными плёнками.
Приведённое описание показывает на обилие в почвенной массе карбонатов кальция и солей натрия, мигрирующих в почвенном профиле в условиях переменного увлажнения поймы р. колышлейки. В период засухи карбонаты кальция подтягиваются из нижних горизонтов в верхние и образуют пятна пропитки.
Соли натрия, как более подвижные широко мигрируют в почвенном профиле, переводят гумусовые вещества в легкоподвижное состояние. В связи с этим в горизонте В обнаруживается обилие натёчных темноцветных плёнок, «языков», «карманов».
В соответствии с агропочвенным районированием, предложенным проф. К. А. Кузнецовым [3], территория Пензенской области по характеру почвенного покрова делится на 4 зоны: Вадинско-Мокшанская (северо-западная), Белинско-Сердобская (юго-западная), Никольско-Городищенская или Засурье (северо-восточная), Кузнецко-лопатинская (юго-восточная).
I. Вадинско-Мокшанская зона объединяет 12 административных районов: Беднодемьяновский, Вадинс-кий, Бессоновский, Земетчинский, Иссинский, лунин-ский, Мокшанский, Каменский, Наровчатский, Ниж-не-ломовский, Пензенский, Пачелмский. Почвенный покров имеет высокую мозаичность, представлен комплексами и сочетаниями выщелоченых и оподзолен-ных чернозёмов с участием различных подтипов серых лесных. В целом почвы характеризуются относительно высоким потенциальным плодородием. Однако 92.3 % пашни имеют повышенную кислотность. По рекомендациям учёных ПГСХА для поддержания эффективного плодородия на каждый гектар пашни в этой зоне следует вносить не менее 7.5 т/га органики [5].
II. Белинско-Сердобская зона объединяет земли Башмаковского, Бековского, Белинского, Колышлей-ского, Малосердобинского, Сердобского, Тамалинс-кого районов. Почвы - самые лучшие в Пензенской области. Только здесь имеются типичные чернозёмы с содержанием гумуса 7-8 % и более. Кроме них рас-
Данные таблицы 1 показывают на преимущественное распространение чернозёмов. По занимаемой площади подтипы чернозёмов распределены следующим образом. Чернозёмы оподзоленные - 5.4 % площади области и 7.4 % площади пашни. Формируются они обычно на карбонатном делювии тяжёлого грануло-
пространены чернозёмы выщелоченые, тёмно-серые и серые лесные почвы. Распаханность почв здесь самая высокая в области - 86 %, а облесённость всего 9 %. Эрозионно опасные земли занимают 23.9 % от площади с/х угодий. Кислые почвы занимают 34.6 % пашни. Для сохранения и поддержания плодородия почвы рекомендуется вносить не менее 5 т/га органики.
III. Никольско-Городищенская зона включает в себя всего 3 административных района: Городищен-ский, Никольский и Сосновоборский. Несмотря на высокую облесённость - 45 % и самую низкую рас-паханность земель - 36 %, он является наиболее эро-зионно опасным. По уровню естественного плодородия здесь расположены самые плохие почвы области (см. табл. 1). На долю кислых почв приходится наибольший процент пашни - 97.1 %. Почвы нуждаются в известковании и внесении не менее 10-12 т/га органики.
IV. Кузнецко-Лопатинская зона расположена на территории 5 административных районов: Камеш-кирского, Кузнецкого, Лопатинского, Неверкинского, Шемышейского. Почвенный покров характеризуется большой пестротой с чередованием чернозёмов выщелоченных, оподзоленных и серых лесных почв средне- и тяжелосуглинистых. Небольшими массивами встречаются солонцеватые чернозёмы. По уровню почвенного плодородия и степени развития эрозионных процессов зона занимает промежуточное положение между Вадинско-Мокшанской и Никольско-Горо-дищенской.
Структура почвенного покрова пашни каждой зоны (%) показана в таблице 1.
метрического состава и приурочены к выровненным водоразделам, увалам, склонам, занятым в прошлом лесными сообществами.
Наибольшее распространение в пределах области получили чернозёмы выщелоченные, составляющие 41.1 % её площади и 61.1 % площади пашни.
таблица1.
структура почвенного покрова пашни (%) пензенской области
наименование зон
Иочвы Вадинско- Белинско- Никольско- Кузнецко- Ио области
мокшанская сердобская городищенская лопатинская
серые лесные Светло серые 2.6 0.2 31.3 5.5 4.6
Т ипично-серые 4.6 0.6 29.3 6.6 6.0
Тёмно-серые 7.8 2.4 21.0 22.3 9.5
всего: 15.0 3.2 81.6 34.4 20.1
чернозёмы Оподзоленные 12.8 1.4 3.5 4.1 7.4
Выщелоченные 64.6 73.2 11.7 53.4 61.1
Типичные 1.3 18.8 - - 6.4
всего 78.7 93.4 15.2 57.5 75.2
Аллювиальные 3.1 1.4 0.1 2.7 2.8
Прочие 3.2 2.1 3.1 5.4 1.9
В структуре сельскохозяйственных угодий на их долю приходится 54.7 %. Они формируются на карбонатном делювии или древнеаллювиальных отложениях среднего и тяжёлого гранулометрического состава в пределах разнообразных форм рельефа под покровом лугово-степных и степных ассоциаций, пришедших на смену лесным сообществам, а также на распаханных участках.
Типичные чернозёмы в пределах области не имеют большого распространения, занимают всего 4.3 % её территории. В структуре сельскохозяйственных угодий на их долю приходится 6.1 %, в пашне -6.4 %. Сформировались они в пределах степной зоны на карбонатном делювии, древнем аллювии и продуктах разрушения известково-мергелистых пород перм-
ской системы (элювии). Это почвы самого высокого естественного плодородия из всех подтипов чернозёмов, характеризуются интенсивным гумусонакопле-нием, отличным структурным состоянием, высокой влагоёмкостью и водопроницаемостью, нейтральной и близкой к нейтральной реакцией почвенного раствора.
Физико-химические свойства почв, согласно нашим исследованиям, вполне соответствуют генетическим особенностям отдельных типов.
В таблице 2 представлены некоторые показатели плодородия, полученные при исследовании ключевых разрезов, характеризующих основные типы и подтипы почв Пензенской области, как целинных, так и антро-погенноизменённых.
Показатели агрохимических свойств основных типов почв Пензенской области
Таблица 2.
Наименование почвы Глубина образца (см.) Гумус по Тюрину (%) pH КС1 По Каппену (мг.-экв. На 100 г. почвы) Степень насыщенности основаниями (%)
Сумма поглощённых оснований Гидролитическая кислотность
1. Светло-серая лесная легкосуглинистая, целина, пос. Ахуны. 0-16 3,7 4,7 12,5 7,92 61,2
27-42 1,2 4,5 14,6 8,35 63,6
2. Тёмно-серая лесная среднесуглинистая, целина, пос. Ахуны. 0-22 5,3 5,2 17,9 5,7 75,8
35-45 3,1 5,4 20,6 5Д 80,1
3. Чернозём выщелоченный среднесуглинистый, целина. Островцы. 0-20 9,3 6,1 38,7 4,3 90
40-50 5,9 6,4 41,9 4,2 90,9
4. Чернозём типичный среднесуглинистый, целина. Островцы. 0-20 9,8 6,4 39,9 3,9 91,1
40 -50 6,1 6,5 42,3 3,8 91,8
5. Чернозём оподзоленный среднесуглинистый, целина. Попереченская степь. 10-20 11,0 6,0 37,8 4,6 89,2
35-45 8,2 6,0 34,2 4,2 89,1
6. Чернозём выщелоченный среднесуглинистый. Островцы. а) целина 0-20 9,12 6,4 45.6 5,3 89,5
35-50 4,84 6,4 38,2 3,9 90,7
б) пашня 0-20 7,14 6,2 56,6 1,4 97,5
35-50 2,6 6,1 57,4 1,5 97,4
в) залежь 15-20 лет 0-20 7,93 6,3 55,4 1,8 96,9
35-50 4,6 6,1 51,2 1,4 97,3
7. Гумусо-глеевая тяжелосуглинистая первой надпойменной террасы, пос. Ахуны. а) целина 0-20 6,6 5,6 42,3 5,7 88,1
25-35 1,25 5,6 42,3
б) пашня 0-20 2,96 5,4 40,6 6,8 85,7
в) залежь 30 лет 0-20 6,03 5,5 41,5 6,0 87,4
Приведённые данные подтверждают высокую интенсивность биогенно-аккумулятивных процессов при формировании чернозёмов и значительное замедление гумусонакопления в серых лесных почвах. В антропо-
генноизменённых почвах совершенно чётко обнаруживается процесс дегумификации.
Так в чернозёме выщелоченном (Островцы), количество водопрочных агрегатов > 0,25 мм в верхнем
горизонте а) целины составляет 77,5%, б) залежи -64,7%, в) пашни - 45,2%. В гумусово-глеевой почве эти показатели составляют соответственно 59,7, 46,5, 43,5%. В целом формирование водопрочных агрегатов коррелирует с количеством гумуса в почве. В слабогу-мусированных светло-серых лесных почвах по нашим данным количество водопрочных агрегатов не превышает 10-12%. В тёмно-серых лесных почвах этот показатель колеблется в пределах 24-32%. В почвах пахотных угодий количество водопрочных агрегатов значительно ниже.
Ухудшение структурного состояния влечёт за собой заметное снижение численности микроорганизмов
и, как следствие, ухудшение пищевого режима. Определение общей численности микроорганизмов методом подсчёта колоний в ненарушенных и антропоген-ноизменённых серых лесных почвах показало, что в первом случае в 1 г почвы обитает 1 млн. 200 тыс. микроорганизмов. Численность микроорганизмов в почве залежи составляет 680 тыс./г, пашни - 170 тыс./г.
Изменение свойств почв происходит не только в агробиоценозах. Десятилетний мониторинг за состоянием почвенно-растительного покрова Островцовской лесостепи, входящей в состав заповедника «Приволжская лесостепь», выполненный сотрудниками кафедры ботаники ПГПУ, позволил установить тенденцию к мезофилизации растительных сообществ и заметному закустариванию степи (Чистякова, Новикова, Дюкова, Чебураева, 1999).
На сукцессию растительного покрова почва реагирует постепенным усилением признаков оподзолива-ния, выщелачивания, текстурной дифференциации в почвенном профиле. Наиболее динамичными оказались ассоциации луговых степей с характерными для них чернозёмами типичными. Именно этот ценнейший подтип чернозёмов находится под угрозой трансформации в менее ценные подтипы - выщелоченный и опод-золенный. При этом в различных депрессиях рельефа, а также в непосредственной близости к дренирующим балкам, протяжинам, ложбинам, признаки выщелачивания усиливаются, в морфологии почв отмечается перемещение тонкодисперсных фракций почвенной массы вниз по профилю и формирование уплотнённого глинно-аккумулятивного горизонта с натёчными глинистыми плёнками по граням структурных отдельностей. В нижней части перегнойно-аккумулятивного горизонта заметна слабая кремнезёмистая присыпка. Определение гранулометрического состава исследуемых почв (по Н. А. Качинскому) подтверждает наличие признаков слабой дифференциации почвенного профиля по илу и физической глине в чернозёмах различной степени выщелоченности и оподзоленности.
как известно, для характеристики степени дифференциации профиля чернозёмов по илу используется показатель отношения количества илистых частиц в иллювиальном горизонте к такому же показателю в элювиальном горизонте (К1). В исследуемых нами почвах средневзвешенный показатель К1, равен: для чернозёмов слабовышелоченных 1,01- 1,05, чернозё-
мов выщелоченных 1,15-1,18, чернозёмов оподзолен-ных 1,4—1,5. Максимальных значений показатель К1, достигает под покровом древесных сообществ и в условиях повышенного внутрипочвенного стока воды.
В качественном составе гумуса также прослеживается определённая закономерность. При увеличении степени выщелоченности и оподзоленности мобильность гумуса увеличивается, а отношение ГК:ФК уменьшается. Так, в чернозёмах типичных формируется гумус гуматного состава (в соответствии с классификацией Гришиной Л. А., Орловой Д. С., 1978). Отношение Сгк:Сфк = 2.17-2.64. В чернозёмах оподзоленных гумус приобретает фульватно-гумат-ный состав, отношение Сгк:Сфк в перегнойно-аккумулятивном горизонте 1,16-1,52, книзу уменьшается до 1,06-0,97. По-видимому, именно высокая мобильность гумуса чернозёма оподзоленного является причиной появления элювиальности, выщелачивания, иллимеризации. Эти процессы имеют место в условиях повышенного стока внутрипочвенной влаги, внедрения древесно-кустарниковых форм в травянистые сообщества. Следовательно и современное рельефооб-разование, приводящее к развитию дренирующей территорию овражно-балочной системы, усиливающей внутрипочвенный отток влаги, так же может вызвать постепенную трансформацию чернозёмов в сторону усиления признаков выщелачивания и оподзолива-ния. Наиболее интенсивное проявление данного процесса следует ожидать в условиях повышенных элементов рельефа - верхней части склонов, в плакорных условиях, где внутрипочвенный отток влаги под дренирующим воздействием овражно-балочной сети максимально выражен.
Отмеченные выше особенности динамики чер-нозёмообразования позволяют сделать вывод об особенностях использования агроландшафтов с целью сохранения генетических особенностей чернозёмов и предотвращения их трансформации в менее ценные типы почв. Основными приёмами использования являются внедрение системы адаптивного земледелия с использованием многокомпонентных травянистых сообществ и сидератов в севооборотах с целью воспроизводства запасов гумуса, структурного состояния и повышения биологической активности почв; борьба с эрозией почв - современным рельефообра-зованием; внедрение интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, направленных на сохранение и повышение уровня почвенного плодородия.
Итак, почвенный покров Пензенской области, довольно сложный по своему составу, испытывает сильное антропогенное воздействие. Повсеместно развиты процессы дегумификации, деструктуризации, подкисления, разрушения водными потоками, ветром. Возрождение силы земли возможно только на основе глубокого познания её свойств и внедрения в сельскохозяйственное производство научно обоснованных систем земледелия, позволяющих не только восстанавливать утраченное плодородие, но и повышать его.
список ЛИТЕРАТУРЫ
1. Географический атлас Пензенской области. Пенза: Об-лиздат, 2005. С. 6-16.
2. Гришина Л. А., Орлов Д. Е. Система показателей гумус-ного состояния почвы. В кн.: Проблемы почвоведения. М.: Наука, 1978. С. 200-217.
3. Добровольский Г. В., Урусевская И. С. География почв. М.: Издательство МГУ, 1984. 416 с.
4. Кузнецов К. А. и др. Почвы Пензенской области. Пен-за-Саратов: Приволжское книжное издательство, 1966. 125 с.
5. Новикова Л. А. Многолетняя динамика растительного покрова Островцовской лесостепи. В кн.: Состояние, изучение и сохранение заповедных природных комплексов лесостепной зоны. Воронеж, 2000. С. 213-216.
6. Пензенская лесостепь (учебное пособие по экологии). Пенза, 2002. С. 9-53.
7. Солянов А. А. Растительный покров. В кн.: Природа Пензенской области. Пенза-Саратов: Приволжское книжное издательство, 1966. 125 с.
8. Шишов Л. Л., Тонконого В. Д., Лебедева И. И. Классификация почв России. М.: Почвенный институт им. В. В. Докучаева РАСХН, 2000.
