Главная Обратная связь

Дисциплины:






Склад і властивості каштанових ґрунтів



 

 

Склад і властивості каштанових ґрунтів Сухого Степу пов'язані з розвитком процесів гумусонакопичення, карбонатизації і осолонцювання, які відбуваються в умовах посушливого клімату. Інтенсивність прояву процесів залежить від мезо- і мікрорельєфу, механічного складу ґрунтотворних порід, наявності в них карбонатів і легкорозчинних солей.

За механічним складом серед каштанових солонцюватих ґрунтів переважають важкосуглинкові і легкоглинисті різновидності темно-каштанових 71,5%, каштанових – 90%, середьосуглинкові 8,2 і 0, супіщані - 2 і 0% (М.І.Полупан, 1988).

Профіль темно-каштанових і каштанових солонцюватих ґрунтів чітко диференційований за елювіально-ілювіальним типом. Про це свідчить перерозподіл мулу і фізичної глини по профілю. Верхній елювійований [H(e)] горизонт менше містить цих частинок, порівняно з перехідними ілювійованими [Нр(і) та Рhік] горизонтами (табл. 3.55). Чим сильніше виражена солонцюватість, тим помітнішою є диференціація профілю за вмістом мулу.

Мінеральна частина каштанових ґрунтів становить 97-98% їх маси. В мулистій фракції переважають мінерали монтмориллонітової групи і гідрослюді. Вторинні мінерали каолінітової групи зустрічаються рідко. Грубі фракції представлені переважно кварцем, польовими шпатами і слюдами.

Валовий вміст SiО2 в профілі змінюється слабо, хоча зустрічаються не значні скупчення його у верньому гумусово-елювіальному горизонті.

Вміст півтораоксидів заліза (Fe2O3) і алюмінію (Аі2О3) визначається ступенем солонцюватості і зростає в перехідних ілювійованих горизонтах (табл. 3.55). Це підтвержується співвідношенням SiО2:R2О3, яке є найвищим у гумусових елювійованих горизонтах (в темно-каштанових ґрунтах – 5,0, а в каштанових – 5,7 і зменшується в ілювійованих шарах, відповідно до 3,8-4,2 та 3,8-3,9).

Гумус каштанових ґрунтів міцно пов'язаний з мінеральною частиною ґрунту. Вміст його в темно-каштанових ґрунтах на азово-причорноморській смузі в глинистих і важко суглинкових різновидах становить 2,5-3,5%, а у Кримській підзоні Сухого Степу 1,7-3,0%. В легкосуглинкових і супіщаних різновидах він не перевищує 0,7-1,5%. В каштанових ґрунтах вміст гумусу не перевищує 1,3-3,0%. Загальною закономірністю є поступове зменшення вмісту гумусу вниз за профілем.

Гумусовий профіль темно-каштанових ґрунтів у важкосуглинкових і легкоглинистих різновидностях коливається в межах 50-75 см, легкосуглинкових супіщаних – 70-80, а в каштанових ґрунтах важкого механічного складу – 45-65 см.

Таблиця 3.55 – Хімічний склад, вміст фізичної глини і мулу в каштанових ґрунтах (М.І.Полупан, 1979)

 

Показники Темно-каштановий солонцюватий легкоглинистий на лесах Каштановий солонцюватий легкоглинистий на лесах
Генетичний горизонт
Н(е)а Нр(і) Phi/k Pk(h) Hed Н Рік Phik Pk(h)
Шар ґрунту, см 0-10 35-45 50-60 70-80 0-6 17-43 33-43 85-95
Вміст частинок, %
<0,01 мм 60,9 63,5 61,5 63,6 61,0 63,1 62,5 58,1
<0,001 мм 38,4 39,8 40,0 42,4 40,2 42,2 44,9 41,6
Вміст оксидів, %
SiО2 71,4 68,7 68,5 68,4 65,3 59,7 56,3 68,9
Fe2О3 5,4 6,8 6,2 5,0 3,9 5,8 5,2 5,1
АІ2О3 9,0 11,1 10,3 12,4 7,5 9,6 8,7 8,4
СаО 0,7 0,9 0,7 0,9 0,5 0,7 0,5 0,9
МgО 1,3 1,9 1,9 1,7 0,5 1,7 1,6 2,:1
Na2О 0,8 0,8 0,6 0,3 0,7 0,6 0,8 0,9
SiО2:R2О3 5,0 3,8 4,2 3,9 5,7 3,9 3,8 5,1
                   

 



 

У складі гумусу каштанових ґрунтів переважають гумінові кислоти. Співвідношення Сгк до Сфк у верхніх гумусових елювійованих горизонтах темно-каштанових ґрунтів становить 1,2-1,6, а в каштанових 1-1,3. В підгумусових горизонтах воно менше 1.

За фульватно-гуматного типу гумусу і наявності обмінного натрію відбувається диспергація гумусових речовин. Останні набувають рухомості і після коагуляції накопичуються в перехідних ілювійованих горизонтах. Чим більший ступінь солонцюватості, тим більша рухомість гумусових речовин.

Реакція ґрунтового розчину темно-каштанових ґрунтів близька до нейтральної чи нейтральна, каштанові ґрунти слаболужні або лужні; що обумовлено наявністю обмінно увібраного натрію і його водорозчиних солей. З глибиною збільшується зміст карбонатів і лужність зростає (табл. 3.56).

Ґрунтовий вбирний комплекс каштанових ґрунтів насичений катіонам кальцію і магнію, вміст яких є високим і дуже високим. У складі увібраних катіонів переважає кальцій. В темно-каштанових ґрунтах його частка становить 69-72% від ємності катіонного обміну, а в каштанових – 63-71%. На частку обмінного магнію припадає відповідно 20-26 і 30-36%. Співвідношення між увібраними катіонами Са2+ і Mg2+ вузьке: в темно-каштанових 2,7-3,4 і 2,0-2,1 в каштанових ґрунтах.

Таблиця 3.56 – Фізико-хімічні показники каштанових грунтів (М.І.Полупан, 1979)

 

Показники Темно-каштановий солонцюватий легкоглинистий на лесах Каштановий солонцюватий легкоглинистий на лесах
Генетичний горизонт
Н(е)а Нр(і) Phi/k Pk(h) Hed Н Рік Phik Pk(h)
Шар ґрунту, см 0-10 35-45 50-60 70-80 0-6 17-43 33-43 55-65
рН водний 6,5 6,8 7,0 7,2 7,7 7,8 8,0 7,9
Увібрані катіони, мг-екв/100 г ґрунту
Са2+ 23,7 24,0 22,4 Не визн. 16,7 20,9 Не визн. Не визн.
Мg2+ 6,9 7,4 8,4 Не визн. 8,0 10,7 Не визн.. Не визн..
Na+ . 0,5 0,6 0,7 Не визн. 1,0 Не визн Не визн
К+ 1.1 0,9 0,7 Не визн. 1,0 0,8 Не визн. Не визн.
Ємність вбирання, мг-екв/100 г ґрунту 34,0 33,4 32,4 Не визн. 26,5 29,4 30,3 Не визн.
Вміст обмінного Na від ЄКО, % 3,2 2,7 2,2 Не визн. 3,8 2,7 Не визн. Не визн.
                   

 

Вміст обміного натрію в темно-каштанових ґрунтах становить 2-3%від ємності котіонного обміну, зростаючи до 3-4% у каштанових ґрунтах. Значний вміст обмінно увібраних магнію і натрію обумовлюють погіршення агрофізичних показників та складу гумусу і, як наслідок, характерним є прояв фізичної або хімічної солонцюватості. За непромивного водного режиму в каштанових солонцюватих ґрунтах відбувається акумуляція на різній глибині скупчень карбонатів, гіпсу і легкорозчиних солей.

Темно-каштанові ґрунти Правобережжя Дніпра належать до незасолених. Сухий залишок не перевищує 0,07-0,14% (табл. 3.57). Їх аналоги у лівобережній частині Сухого Степу – глибокосолончакуваті, оскільки скупчення солей відбувається з глибини 100-150 см. Вміст солей в шарі 150-200 досягає 0,4-0,6%, серед яких переважають сульфати кальцію.

До глибокосолончакуватих відносяться темно-каштанові ґрунти північного Криму і більшість каштанових ґрунтів зони. Вміст водорозчинних солей в шарі 100-150 см 0,3-0,5%, а на глибині 150-200 см – 0,9-1,0%. У верхній частині профілю солі представлені здебільшого бікарбонатами натрію, кальцію, магнію; а з глибини 55-65 см з'являються скупчення сульфатів і хлоридів кальцію. Загальна кількість солей (сухий залишок) зростає до 0,4-2%.

За невисокого вмісту гумусу в орному шарі темно-каштанових ґрунтів, кількість валового азоту становить 0,15, а каштанових 0,13% (табл. 3.58).

 

Таблиця3.57 –Склад водної витяжки каштанових ґрунтів, мг-екв 100 грунту (М.І.Полупан, 1979)

 

Показники Темно-каштановий солонцюватий легкоглинистий на лесах Каштановий солонцюватий легкоглинистий на лесах
Генетичний горизонт
Н(е)а Нр(і) Phi/k Pk(h) Hed HPik Phik Pk(h)
Глибина відбору зразків, см 0-10 35-45 50-60 70-80 0-6 17-43 33-43 85-95
Сухий залишок 0,07 0,08 0,1 0,14 0,12 0,21 0,26 0,41
Аніони  
СО   Не виявл.   0,17   Не виявл.   0,12
НСО 0,55 0,85 1,09 1,44 0,52 0,79 1,68 0,8
Cl- 0,1 0,06 0,07 0,09 0,04 0,03 0,68 3,42
SO 0,2 0,05 0,09 0,14 1,07 2,09 2,37 2,09
Катіони  
Са2+ 0,69 0,56 0,32 0,37 0,47 0,47 0,56 0,32
Мg2+ 0,11 0,07 0,31 0,04 1,03 1,96 2.24 0,3
Na+ 0,09 0,28 0,62 1,34 0,18 0,76 1,32 5,3
К+ 0,06 0,001 0,01 0,01 0,05 0,005 0,005 0,008
                   

 

 

Таблиця 3.58 – Агрохімічні показники каштанових ґрунтів

(Б.С.Носко, С.П.Латишев, 1994)

 

Показники Темно-каштановий солонцюватий легкоглинистий на лесах Каштановий солонцюватий легкоглинистий на лесах
Генетичний горизонт
Н(е)а Нр(і) Phi/k Hed НРік Phik
Шар ґрунту, см 0-10 35-45 50-60 0-6 17-43 33-43
Сухий залишок 0,07 0,08 0,1 0,12 0,21 0,26
Загальний вміст, %  
Азоту 0,15 0,12 0,09 0,13 0,1 0,07
Фосфору 0,11 0,09 0,07 0,13 0,1 0,08
Калію 2,4 2,1 2,5 2,1 2,1 2,3
Вміст рухомих сполук за Мачігіним, мг на 1кг ґрунту
Р2О5 21,6 18,3 не визнач. 8,9 20,6 не визнач.
К2О не визнач. не визнач.
               

Найбільше його в темно-каштанових ґрунтах Північного Криму – до 0,16%. Валового фосфору більше в каштанових ґрунтах – 0,10-0,13%. Темно-каштанові містять його 0,09-0,11%. Як темно-каштанові, так і каштанові ґрунти мають значні запаси валового калію. Його вміст коливається в межах 2,1-2,5%.

Рухомими фосфатами темно-каштанові і каштанові ґрунти середньозабезпечені, відповідно 18-22 і 21-29 мг Р2О5 на 1 кг ґрунту. Таким чином, ґрунти потребують збільшення вмісту цих сполук в орному шарі. Це досягається внесенням фосфорних добрив, які на даних ґрунтах характеризується високою окупністю врожаєм. Слід мати на увазі можливі явища закріплення фосфатів у нерухомі форми.

Вміст обмінного калію в темно-каштанових ґрунтах знаходиться на оптимальному рівні (225-267 мг), а в каштанових – підвищений (298-305 мг К2О на 1 кг ґрунту) і збільшення не потребує. Однак в зрошуваних умовах вміст обмінного калію знижується і вони потребують калійних добрив.

В темно-каштанових і каштанових важкосуглинкових і легкоглинистих ґрунтах міститься мікроелементів вище середнього рівня. На 1 кг сухого ґрунту припадає, мг: кобальту – 17-18, марганцю – 560-1200, цинку – 110-140, бору – 30-40, міді – 30-60, нікелю – 30-50.

Темно каштанові і каштанові солонцюваті ґрунти характеризуються задовільними водно-фізичними властивостями, близькими до чорноземів південних. Щільність твердої фази коливається в межах 2,53-2,68 г/см3, зростаючи з глибиною. Щільність верхнього гумусового горизонту становить 1,15-1,17 г/см3 і є сприятливою для вирощуваних культур. В перехідних ілювійованих і, особливо, карбонатних горизонтах, щільність зростає до 1,40-1,48 г/см3 (табл. 3.59). Значного ущільнення зазнають каштанові зрошувані ґрунти, особливо вторинноосолонцьовані.

Відповідно щільності змінюється і пористість ґрунту. У верхніх гумусових горизонтах вона становить 55-56% знижуючить до 45-48% в перехіних ілювійованих і карбонатних горизонтах.

Структурно-агрегатний склад каштанових ґрунтів сприятливий, але якісно гірший, ніж в чорноземах південних. При зрошенні він погіршується за рахунок зростання брилистості та зменшення кількості агрономічно-цінних агрегатів. Найменше водотривких агрегатів крупніше 0,25 мм містять темно-каштанові солонцюваті ґрунти правобережного Сухого Степу, а найбільше – ґрунти північного Криму.

Важкий механічний склад темно-каштанових і каштанових ґрунтів, їх осолонцювання і наявність водорозчинних солей обумовлюють високі показники максимальної гігроскопічності (9-11%) і вологості в'янення (14-17%).

 

 

Таблиця 3.59 – Водно-фізичні показники каштанових ґрунтів (М.І.Полупан 1979, Б.С.Носко, С. П. Латишев, 1994)

 

Показники Темно-каштановий солонцюватий легкоглинистий на лесах Каштановий солонцюватий легкоглинистий на лесах
Генетичний горизонт
Н(е)а Нр(і) Phi/k Hed Н Рік Phik
Шар ґрунту, см 0-10 35-45 50-60 0-6 17-43 33-43
Щільність твердої фази, г/см3 2,64 2,65 2,68 2,53 2,67 2,67
Щільність ґрунту, г/см3 1,17 1,32 1,48 1,15 1,24 1,40
Загальна пористість, % 5,7 50,2 44,8 56,3 53,6 47,6
Максимальна гігроскопічність, % 9,5 10,0 10,2 9,0 11,4 10,6
Вологість в'янення, % 4,2 15,0 15,3 3,5 17,1 15,9
Найменша вологоємність, % 26,0 22,0 21,0 29,0 26,1 24,2
Доступна вологість при НВ, % 11,8 7,0 5,7 15,5 9,0 8,3

 

 

Найменша вологоємність у верхніх гумусових горизонтах задовільна (26-29%), знижується до показників незадовільної в перехідних ілювійованих і карбонатних горизонтах (21-24%). Це обумовлює низькі запаси продуктивної вологи, які становлять всього 6-16% при найменшій вологоємності.

Слабка структурність верхнього гумусового та ущільненість і злитість перехідних ілюйованих горизонтів темно-каштанових і каштанових солонцюватих ґрунтів є основними причинами низької їх водовбирної та фільтраційної здатності. Коефіцієнт фільтрації за Йовенком не перевищує 0,2-0,3 мм за хвилину.

Ґрунти мають також незначну глибину промочування. Осінні опади промочують ґрунт не глибше 70-100 см. В посушливі роки, з незначною кількістю опадів, глибина промочування не перевищує 50 см. Глибше промочуються каштанові ґрунти середньосуглинкового і супіщаного механічного складу, які мають кращу водопроникність. Весняні води можуть промочувати ґрунтову товщу до 1,5-2,0 м. Нижче 2 м в каштанових важкосуглинкових і легкоглинистих ґрунтах є наявним горизонт, що цілий рік залишається без промочування, який згідно із Висоцьким називається «мертвим», з постійною вологістю незалежно від періоду року.

Темно-каштанові і особливо каштанові солонцюваті ґрунти характеризуються високим дефіцитом вологи, що є основною причиною нестійких урожаїв вирощуваних сільськогосподарських культур.

Оцінюючи властивості каштанових солонцюватих ґрунтів, слід зазначити їх загальні особливості. Для них є характерним:

– вираженадиференціація профілю за елювіально-ілювіальним типом, яка обумовлена наявністю у ГВК обмінно увібраних катіонів Na+, значним вмістом обмінного Mg2+ та легкорозчинних солей, переважно гідрокарбонатів натрію, які створюють лужне середовище, викликають диспергацію і рухомість колоїдів;

фізична солонцюватістьяка проявляється в розчленованості профілю на гумусово-елювійований Не з крихкою слабозернистою або платівчатою структурою і перехідний гумусово-ілювійований Нрі горизонт, ущільнений, зернисто-горіхуватої структури. Фізична солонцюватість не обумовлена достатньою наявністю обмінного натрію;

– чіткадиференціація профілю за вмістом фізичної глини і мулу. Горизонт Не містить цих частинок менше, порівняно з перехідними горизонтами [Нрі та Рhік]. Чим сильніше виражена солонцюватість, тим більший ступінь диференціації за містом мулу;

– слабка змінавмісту SiО2 в профілі та зростання вмісту півтораоксидів Fe2О3 і Аl2О3в перехідних ілювійованих горизонтах, що визначається ступенем солонцюватості;

– міцний зв'язокгумусу з мінеральною частиною ґрунту та залежність його вмісту від механічного складу;

– коливання вмісту гумусу в межах 1,7-3,5% в темно-каштанових ґрунтах та 1,7-3% в каштанових;

– переважаннягумінових кислот у складі гумусу та фульватно-гуматний тип гумусу, переважання серед мікроорганізмівбактерій, які за сприятливих умов теплозабезпечення у вологі періоди здатніінтенсивно мінералізувати органічну речовину ґрунту;

нейтральна, слаболужна або лужнареакція ґрунтового розчину;

важкий механічний склад, що обумовлює достатню ємність катіонного обміну, яка не є лімітуючим фактором;

насиченість ГВК на 63-72%кальцієм і на 20-36% обмінниммагнієм,вузьке співвідношення між ними (2-3,5), вміст обміногонатрію не перевищує 4%;

вміст водорозчинних солей у верхніх горизонтах меншепорогу токсичності, ґрунти переважно глибокосолончакуваті, в складі солей переважають бікарбонати натрію, кальцію і магнію, а глибшим горизонтам притаманні скупчення сульфатів і хлоридів кальцію;

середні запаси валових азоту і фосфору та підвищені – калію, середня забезпеченість рухомими фосфатами і азотом, підвищений вміст обмінного калію, вище середнього рівня забезпеченість мікроелементами;

задовільні водно-фізичні властивості і наявність ущільнених ілювійованого і карбонатних горизонтів, що обумовлюєдиференціацію профілю за водопроникністю, незначну глибину промочування і наявність «мертвого» горизонту з постійною вологістю; високі показники МГ і ВВ не забезпечують достатніх запасів продуктивної вологи, яка є основним лімітуючим фактором продуктивності темно-каштанових і каштанових ґрунтів;

– можлива піддатливість вітровій ерозії в посушливі періоди з суховіями і безсніговими зимами.

За даними А.І.Сірого (1998), в зоні Сухого Степу за інтенсивної мінералізації і послаблення процесу гуміфікації, при одночасному накладенні солонцевого процесу в умовах посушливого клімату і зрідженого типчаково-ковилового і полинно-злакового покриву сформувались коротко профільні малогумусні каштанові ґрунти. Найбільш гумусовані і менш солонцюваті темно-каштанові ґрунти на півночі зони. Запас гумусу у них сягає 228 т/га. У слабосолонцюватих відмінах його запас знижується до 192, а в каштанових солонцюватих ґрунтах на півдні зони – до 160 т/га у горизонті 0-100 (табл. 3.60).

Звужене співвідношення між кальцієм і магнієм у ГВК та наявність обмінного натрію вплинули на агрохімічні особливості цих ґрунтів. Нейтральна, слаболужна або лужна реакція ґрунтового розчину у поєднанні з важким механічним складом обумовлюють високу і дуже високу забезпеченість рухомими фосфатами.

Агрофізичні властивості каштанових ґрунтів хоча і залишаються задовільними, проте вони є помітно гіршими у порівнянні з чорноземами.

У міру зростання ступеня солонцюватості погіршується структура, орний шар ущільнюється, розтріскується, зменшується загальна шпаруватість.

Збільшується частина недоступної рослинам вологи, внаслідок чого різко звужується діапазон активної вологи, який становить 125-140 мм у шарі 0-100 см.

Суттєво впливають на якість каштанових ґрунтів і несприятливі гідротермічні умови. Поправковий коефіцієнт на клімат тут маємо 0,68.

Усі ці особливості і визначають невисоку природну родючість цих ґрунтів. Бонітет їх коливається від 20 балів у каштанових солонцюватих до 37 балів у темно-каштанових легкоглинистих.

 

Таблиця 3.60 – Якісна оцінка (бонітування) каштанових ґрунтів (А.І.Сірий, 1998)

 

ґрунти Основні типові критерії Середній бал Поправки на Бонітет грунтів, бал
гумус фосфор калій ммзпв   Солонцюватість клімат
т/га у шарі 0-100 см бал Р2О5 мг на 1кг грунту бал К2О мг на 1кг грунту бал мм у шарі 0-100 см бал
Темно-каштанові легкоглинисті на лесі (Херсонська обл.) 2,1 38,1 - 0.68
Темно-каштанові солонцюваті легкоглинисті на лесі (Херсонська обл.) 1,9 39,6 0,88 0,68
Каштанові солонцюваті легкоглинисті на лесі (Херсонська обл.) 2,4 41,3 0,68 0,68

 

 





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...