Агрофизические свойства, гидрологический режим и диагностика черноземовидных почв севера Тамбовской низменности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 06.01.03, доктор биологических наук Степанцова, Людмила Валентиновна

• Степанцова, Людмила Валентиновна
• доктор биологических наук
• 2012

Оглавление диссертации доктор биологических наук Степанцова, Людмила Валентиновна

Введение

1 .Состояние проблемы

1.1. История изучения переувлажненных Ьочв Тамбовской низменности

1.2. Причины, масштабы и влияние переувлажнения на свойства черноземных почв

1.3 Классификация переувлажненных почв черноземной зоны

1.4. Диагностика переувлажненных почв черноземной зоны

1.5. Влияние переувлажнения на свойства черноземов

2. Цели и задачи исследований 2|

3. Характеристика объектов исследований

4. Методы исследований

5. Физические свойства

5.1. Гранулометрический состав

5.2. Плотность почв, плотность твердой фазы, общая пористость, пористость аэрации, гидрологические коцстанты, коэффициент фильтрации

5.3. Структура почвы

5.4. Поровое пространство

6. Элементы гидрологического режима и продуктивность сельскохозяйственных культур , 80(

6.1. Элементы гидрологического режима и продуктивность сель- 1 скохозяйственных культур на черноземе выщелоченном и чер-ноземовидных почвах открытой лощины поверхностного ув- 1 лажнения и заболачивания

6.2. Элементы гидрологического режима и продуктивность сельскохозяйственных культур на черноземовидных почвах замкнутой депрессии поверхностного увлажнения и заболачивания

6.3. Элементы гидрологического режима и продуктивность сельскохозяйственных культур на черноземо'видных почвах надпойменной террасы грунтового увлажнения и заболачивания

6.4. Влияние сельскохозяйственного использования на агрофизические свойства черноземовидных почв

6.5. Эколого-экономический расчет целесообразности осушения

6.6. Оценка агрофизических особенностей, гидрологического режи- ; ма, продуктивности и целесообразности осушения черноземовидных почв поверхностного и грунтового увлажнения и забо- i лачивания

7. Диагностика степени гидроморфизма почв по морфологическим признакам, новообразованиям и химическим особенностям

7.1. Макроморфологическая характеристика почв

7.2. Новообразования

7.2.1. Карбонаты

7.2.2. Марганцевые вкрапления и пятна ожелезнения

7.2.3. «Скелетаны» и глинистые кутаны

7.2.4. Ортштейны 182 7.3. Химические свойства

7.3.1 .Валовой состав почвы

7.3.2. Кислотность, обменные основания, емкость катионного обмена

7.3.3. Фракционный состав гумуса

7.3.4. Содержание различных форм железа

7.3.5. Содержание элементов питания

7.3.6. Фракционный состав фосфора

7.3.7. Динамика фракционного состава фосфора и содержания подвижных форм фосфора и железа

7.3.8. Химический состав новообразований

7.3.8.1. Карбонатность и химический состав карбонатных конкреций

7.3.8.2. Химический состав ортштейнов

7.3.8.2.1. Валовой химический состав ортштейнов

7.3.8.2.2. Содержание различных форм железа и марганца в ортштейнах

7.3.8.2.3. Фракционный состав фосфора ортштейнов

7.3.8.2.4. Особенности концентрации фосфора и железа в ортштейнах черноземовидных почв поверхностного и грунтового заболачивания

8. Количественная диагностика степени гидроморфизма

8.1. Возможность использования критерия Швертманна для диагностики переувлажненных черноземовидных почв

8.2. Коэффициент заболоченности

8.3. Коэффициент увлажнения и заболоченности черноземовидных почв по соотношению оптической плотности различных вытяжек

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Агрофизические свойства, гидрологический режим и диагностика черноземовидных почв севера Тамбовской низменности»

Черноземы привлекли внимание многих выдающихся почвоведов и агроно1 мов уже на заре зарождения генетического (почвоведения (Афонин, 1771; Борисяк, 1852; В.В. Докучаев, 1883; Рупрехт, 1866, Костычев, 1886; Мурчисон, 1842, 1843; Отоцкий, 1901; Эверсман, 1840; Гюо, 1842; Petzgold, 1851; Эйхвальд, 1850; Wangenheim, 1853; Романовский, 1863; Orth, 1878 и др.). В ХХв. черноземам были по' ' i священы работы В.Р. Вильямса (1950), В.А. Францессона (1963), Е.А. Афанасьевой (1966), А.Ф. Большакова (1961), В.А. Ковды и Е.М. Самойловой (1966)^ др.'

Внимание к черноземам обусловлено их уникальным плодородием. Занимая в России всего 7% ее территории, он дает по данным 2000г около двух третьей ее сельскохозяйственной продукции (Крупеников, 2005). Земледельческое ос' j воение территории'Центрального Черноземья началось приблизительно 200 лет назад. За этот период в результате распашки естественная степная растительность была практически полностью уничтожена (Щербакова, Васенев, 2003). За этим последовало стремительное развитие дегумификации, эрозии и уплотнения (Бонi ii 1 дарев и др., 2004; Кузнецова, 1990, 2004; Поздняк С.П., 2004; Булгаков и др.; 2004; Титова, Травникова 2000; Щербаков, Васенев, 1999; Геннадиев и др., 2005). И.А! Крупеников (2005) отмечает: «чернозем очень долго держался, не получая должной защиты в условиях рискованных севооборотов.

Среди статей о деградации черноземов можно выделить работы, посвящен] ные их переувлажнению (Калиниченко и др., 1997; Хитров, Назаренко, 2000; Во I робьева и др., 2002; Евдокимова, Тишкина, 1999 и др.). При изменении водного режима с автоморфного на застойно-промывной под влиянием оглеения происходит существенная трансформация свойств почв (Зайдельман, 1998). В степных

1 U, , , черноземах богатых органическим веществом эти процессы протекают очень1'интенсивно, черноземы деградируют в мочары, происходит их слитизация, осолон-цевание, подщелачивание, засоление. В лесостепной зоне заболачивание в условиях застойно-промывного водного режима ведет к формированию черноземо-видных почв с кислыми осветленными горизонтами (Зайдельман и др., 2002, 2006, 2007). I

I.

Однако до настоящего времени бытует мнение, что в противоположность

I' таежной зоне для лесостепи и степи характерен однородный почвенный покров с преобладанием автоморфных черноземов. Гидроморфные почвы черноземного , I ряда в настоящее время остаются одними из менее изученных почв России. , | 1

По нашим наблюдениям и официальным данным (Доклад1 о состоянии! при- Л ] Ч' ¡1! родной ., 1997, 2001, 2007) на территории севера Тамбовской равнины гидро- ''

I I морфные аналоги черноземов широко представлены. В отдельных районах (ПерI вомайский, Петровский) они составляют основной фон почвенного покрова.,Но ] даже при их незначительной площади, они по водному режиму, продуктивности, агрофизическим свойствам существенно отличаются от окружающих их чернозе11 мов и определяют агроэкологическую обстановку территории. Вовлечение их в

1 'I полевые севообороты ведет к недополучению урожая, непродуктивным затратам • времени, поломки сельскохозяйственной техники, ухудшению агрофизических ,

1 | свойств почв. Из-за отсутствия необходимых исследований и рекомендаций по1 их У |

I'11 использованию в естественном состоянии и целесообразности мелиорации, поля, '' где черноземовидные почвы занимают более 10%, часто выводятся из севооборотов и зарастают сорной растительностью.

В этой связи актуальнейшей задачей сельскохозяйственного производства является разработка на основе многолетних режимных наблюдений и оценки | урожайности сельскохозяйственных культур морфологических и количественных критериев диагностики почв и рекомендаций по их использованию в естественном состоянии и мелиорации. Это особенно важно, так как в последние десятилетия происходит перестройка агропромышленного комплекса, 'внедрение новырс),! 1 технологий. 1

1 Решению этой задачи мешают объективные причины. В настоящее время практически повсеместно ликвидированы почвенные, почвенно-мелиоративные >

1 ' 1 службы, ранее отвечавшие на запросы практики земледелия, мелиорации, лесного хозяйства (Добровольский, Зайдельман, 2005). Второй аспект - классификацион I ный. В «Классификация почв СССР» (1977), построенной по эколого-генетическими принципам существовала неоднозначность полевой диагностики типов и, особенно, подтипов лугово-черноземных почв, которые выделялись1 исI ключительно по современному водному режиму. Помимо классификации 1977года в каждом регионе разрабатывалась своя собственная региональна^ сисi| i * — 'и i | тематика для составления крупномасштабных карт. Не решена проблема полевой . I диагностики гидроморфных почв черноземного ряда и в новой «Классификация почв России» (2004) на субстантивно-генетической основе. В ней так же отсутствуют реально существующие и широко распространенные на территории Тамбовской равнины почвы. ' В настоящей работе представлены новые сведения о морфологии, генезисе!, свойствах переувлажненных черноземовидных почвах севера Тамбовской равнины, урожайности сельскохозяйственных культур в годы различной влажности, I рассмотрены вопросы диагностики, предложены новые методики полевой |диаг-м

I II !|1

I ч ностики и количественные критерии оценки их агроэкологического состояния. Изучены макро- и мезоморфологические особенности и химический состав карбонатных и железо-марганцевых конкреций. Выявлено их диагностическое значе- 1 I ние для оценки гидрологического режима и агроэкологического состояния чернозема выщелоченного и черноземовидных почв. Для выявления причин резкого" дефицита фосфора в переувлажненных черноземовидных почвах был изучен фракционный состав и динамика содержания подвижных соединений фосфора в I годы разной влажности на черноземе выщелоченном и черноземовидных почвах. 1 I

Предложены системы мероприятий по рациональному сельскохозяйственному,, и I к .я

I 1 использованию черноземовидных почв поверхностного и грунтового увлажнения I в естественном состоянии и обоснована целесообразность применения мелиоративных мероприятий на основе оценки их эколого-экономического состояния.

Автор сердечно благодарит своих учителей профессора Ф.Р. Зайдельмана и профессора A.C. Никифорову за ценные советы и помощь в работе, зав. кафедрой профессора Е.В. Шеина и всех сотрудников кафедры физики и мелиорации почв

Ii

МГУ им. М.В. Ломоносова за поддержку и замечания. Особую признательность автор выражает старшим преподавателям С.Б. Сафронову и В.Н. Красину за помощь в полевых и лабораторных исследованиях. , i I , i i i ч ■ ii I 'I , Ii, I, , I

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

1 il ,, 1

Заключение диссертации по теме «Агропочвоведение и агрофизика», Степанцова, Людмила Валентиновна

ВЫВОДЫ

1. Агроэкологические особенности сельскохозяйственных территорий ра Тамбовской равнины определяются наличием в почвенном покрове черноземоI видных почв поверхностного и грунтового увлажнения, резко отличающихся > по '1 1 особенностям водного режима и агрофизическим свойствам от окружающих черi1 i ь fo I

I' I ноземов выщелоченных. ] '' 1 i

2. Заболачивание кислыми атмосферными водами ведет к ухудшению arpoj физических свойств - увеличению плотности, уменьшению пористости, в первую *1 i !' i очередь межагрегатной, снижению структурности, образованию глыбистых arpe-, i i I' ч1

ITi ll' 4

II гатов и резкому снижению коэффициента фильтрации, элювиальной дифферен

I Ж1 циации по илу. При заболачивании грунтовыми водами в почве формируется водопрочная зернистая структура и благоприятные агрофизические свойства, высо- ^ кие коэффициенты фильтрации. I

3. Черноземовидные оподзоленные и подзолистые почвы депрессий водо- ¡' ' I

разделов в сухие по зимним осадкам годы находятся, как и выщелоченный черно-1 < зем в автоморфном режиме, в средние и влажные - в верхнем метре их профиля ;|

I И ' 1 I" от 2-3-х недель до 2-х месяцев застаивается верховодка. Водный режим чернозе-',' д мовидных глееватых и глеевых почв надпойменных террас определяется высоким | ; | уровнем грунтовых вод. Продолжительность весеннего застоя влаги в верхних'тт ,,1 ,,

II , ¡ 4 44 ризонтах составляет в зависимости от влажности года от 1-2 недель до 1,5(Меся

I , цев - в черноземовидной слабооглеенной почве и до 3-4 месяцев - в черноземо

1 ь I | видных глееватой и глеевой почвах. | > I И|

4. Застой атмосферных вод, насыщенных кислородом в верхних горизонтах 1|1' I черноземовидных почв водоразделов ведет к падению ОВП до +150тУ при сво-1] и.

I ' I бодном оттоке воды, идо +50тУ - при затрудненном. В условиях чередований ' и

I I I л ¿Л н, ]' кратковременных восстановительных и продолжительных окислительных уело-;" И'«,

I . V вий формируются черноземовидные почвы с кислыми оподзоленными и подзоли-1 « | стыми горизонтами. Продолжительный застой влаги в нижних горизонтах ^черноземовидных почв низких надпойменных террас и постоянная капиллярное увлаж1I i ii )1>ь (i. и | 1

314 i , •»1 «i

1 i а 4| I г 1 í¡> 1 ненце - верхних определяют глубокие восстановительных условия (ОВП — (-200)шУ) и образование глееватых и глеевых горизонтов. и,И 1 г 14 ■< = * и

5. Неконкреционные карбонатные новообразования выщелоченного черно- ;; i.'-' (1; зема представлены игольчатыми и волокнистыми формами. Твердые недиффе]-'1 ренцированые конкреции имеют пористую поверхность. Дополнительное поверх-' м ностное увлажнение черноземовидной выщелоченной почвы ведет к появлению;! jl't! натечных и зернистых форм карбонатов и дифференциации конкреций на хруп, г; i ¡»1 кую с кавернами корочку и плотное стекловидное ядро. Почвы более высокой. Г

114!!® степени гидроморфизма на водоразделе отмыты от карбонатов. Неконкреционные,

Ц#

Iji. H^í-'i-til формы в черноземовидных почвах грунтового увлажнения представлены натеч- у ным кальцитом. Угловатые конкреции с марганцевыми и железистыми вкрапле-;j - гv ниями фиксируют наиболее часто встречающийся уровень грунтовых вод. i; í: .-¡i'11 ' ! '!' kf ¡l^'-íi!

6. Оглеение в условиях застойно-промывного режима ведет к формированию в черноземовидных почвах новообразований не характерных для чсрноземор:. ¿ марганцевых вкраплений, угловатых ортштейнов, «скелетан», глинистых и 'iyitfyjfí?. ш, сово-глинистых кутан - при поверхностном увлажнении, округлых ортштейнов, ; ; , марганцевых вкраплений и железистые вкраплений - при грунтовом. И ,¡1;!,.,,.

7. При поверхностном и грунтовом заболачивании в ортштейнах чернозе

II

3 >i,¡, мовидных почв аккумулируются Мп, Р и Бе. С нарастанием степени гидроморфизма коэффициент накопления Мп снижается, а Бе возрастает. В конкрециях-I .ь

• I ¡' '■'г1 "I: '.'-!! ■ И.[ -кпочв с современным контрастным застойно-промывным водным режимом преоо- ■ ладает «аморфное» железо и активный минеральный фосфор, а в конкрециях почв1! ^Нт с редким или длительным застоем влаги «окристаллизованное» железо и прррг;^|| носвязанный фосфор. «Органический» фосфор накапливается в ортштейнах толь^ ^ ^ ко при поверхностном увлажнении. 11 '1 | •■]

8. Для чернозема выщелоченного и черноземовидной выщелоченной^почвы характерно равномерное распределение 8Ю2 и Я203 по профилю. При повсрхно-стном заболачивании в условиях контрастного застойно-промывного водного ,ре- ■! жима в черноземовидных оподзоленных почвах верхние горизонты обедняются ] ге за счет вымывания их поверхностными водами, а в черноземовидных гюдзоли-: гг: ■ ¿^Г

• ■ 1 ''•« И аъ ! .315. I

1 ''1 I стых - Бе, Мп, Са, Mg и А1. При грунтовом заболачивании дифференциация вы-' ¡' ражена слабее. Из-за диффузии железа к поверхности и аккумуляции в Не-Мп | ■■' конкрециях глееватые и глеевые горизонты черноземовидных почв обеднений!;;^ этим элементом. В черноземовидных почвах поверхностного и грунтового увлаж- •"

I М!Ч "I 1 нения с ростом степени гидроморфизма в почвах уменьшается содержание окри-т:

Я ''¡и'-«.-,.

II

Мл & сталлизованных форм железа и увеличивается - аморфных. Более интенсивно ;^

N11'!' этот процесс протекает в условиях замкнутых депрессии.

I ' ; I? ,

9. Черноземовидные почвы поверхностного увлажнения и заболачивания отлича- ! | ются от окружающих их черноземов выщелоченных повышенной кислотностью и ! . |

Ч | ЧчЧ'

СТ Г>Г» . ' |1 ■ " 14

И' „¡I 1 обеднением основаниями. Черноземовидные почвы грунтового увлажнения со: храняют нейтральную реакцию и полностью насыщены основаниями. В составу обменных оснований преобладает кальций. Натрий отсутствует в почвах поверх- Г; ностного увлажнения, содержание его в почвах грунтового увлажнения менее ^ щ 0,3% от ККО.

I г

10. Черноземовидные почвы поверхностного и грунтового увлажнения!

I I':заболачивания, как и чернозем выщелоченный, характеризуются гуматным типом органического вещества верхних горизонтов. В оподзоленных и подзолистых |го- : , • ризонтах при поверхностном заболачивании и в глееватых и глеевых - при грун-- | товом резко снижается содержание органического вещества, и увеличивается в -его составе доля фульвокислот. При поверхностном заболачивании в составе гуг1' ' -;^ миновых и фульвокислот по сравнению с выщелоченным черноземом увеличиват ,;1Г':| ется доля I фракции, связанной с полуторными окислами, а при грунтовом Т], связанной с кальцием. 1! - I ''

11. В выщелоченном черноземе фосфаты представлены органическими

1] единениями и фосфатами кальция. В кислых черноземовидных почвах поверхно- ^ со-г. "•

I''¡''

Й] .-И"- .¡к!:г; ! ■'> ^ I I стнс)го увлажнения и заболачивания при свободном оттоке воды происходит вымывание фосфатов железа и сорбция их органическим веществом. При затруд- .1. ненном оттоке фосфаты железа накапливаются в мелкоземе и в ортштейнах: В р ;-; черноземовидных почвах грунтового увлажнения среди «минеральных» фосфатов1! >; преобладают фосфаты кальция, содержание фосфатов железа и органического - [ фосфора снижается. ! : li-íféí

12. В качестве количественной характеристики :жолого-гидрологические

И!,3" L особенностей черноземовидных почв поверхностного и грунтового заболачиванияJ [Ш севера Тамбовской равнины можно использовать степень окристаллизовапностаы ! несиликатного железа (критерий Швертманна), состав железо-марганцевых конкреций (коэффициент заболоченности по Зайдельману и Оглезневу) и качествен- I ,■'■[■■ i''ír'М ный состав гумуса (критерий переувлажнения и заболачивания черноземовидных ! почв). Критерий Швертманна применим только при поверхностном увлажнении и заболачивании, коэффициент заболоченности - только для почв, в профиле ко- ; : торых присутствуют ортштейны. Предложенный критерий переувлажнения болачивания черноземовидных почв в можно использовать для диагностики arpo- ; j iijíí. почв , ! | , v iííí'' экологического состояния выщелоченного чернозема и черноземовидных |

1 ч поверхностного и грунтового увлажнения и заболачивания. V

13. На основе многолетнего изучения гидрологического режима, продуктивности и морфологии черноземовидных почв разработана количественная ди- : агностика степени их гидроморфизма для условий севера Тамбовской равнины и : оценка целесообразности их осушения при различном сельскохозяйственном ис'-Ь , ! I ' 1. . . . Ь' . пользовании. }: Чч i, 'HÍ. s¡, 1

Н1

I »1 я р' Г

1 II1

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА г

Предложены рекомендации по использованию черноземов и чернозфю- 1/? Nl.lL. ь! видных почв в практике земледелия Тамбовской низменности с учетом степени

I!' И их гцдроморфизма и агрофизических особенностей (табл. 72): | ' 1 '

1.1. Чернозем выщелоченный и черноземовидную выщелоченную почву во- ! • I 1 |

Г - ! ! I I! дораздела следует использовать для выращивания любых районированных куль- I 1 I тур без дренажа. В этом случае целесообразно орошение овощных и плодовыми | ¡¡у культур в засушливые и сухие годы; ' I |

1,1 «

1.2. Черноземовидные оподзоленные глееватые почвы без дренажа можно использовать только под озимые зерновые и многолетние травы. С целью оптимизации водного режима следует отказаться от зяблевой вспашки. На таких1 почт, г и Лвах орошение нецелесообразно. При использовании этих почв в полевых севообо-;

I "'Г ротах необходим выборочный дренаж в сочетании с известкованием. (

1.3. Черноземовидные подзолистые глееватые почвы в естественном со- I

1 I ц '! стоянии пригодны только для возделывания многолетних трав. Выборочный за- I крытый дренаж в сочетании с известкованием целесообразен, если вымочки ме-1 ''

1 <! шают движению техники и нормальной обработки. | ц ! |) |

1.4. На черноземовидной слабооглеенной почве грунтового увлажнения воз-" -М»^ можно получение высоких урожаев озимых зерновых культур. Однако при этом ,

Ф1, следует избегать осенней зяблевой вспашки. При вовлечения эт^х почв в полевые, ¡1 севообороты целесообразен систематический дренаж. ^^ |

НИМ1 I Ч ,

1.5. Черноземовидные глеевую и глееватую почвы в условиях естественного ' 1

1 1 I водного режима можно использовать только для размещения естественных сено- I 1 И 1 |1 косов. Выборочный или систематический дренаж этих почв окупается через 2- !1 1

Згода. Его проведение позволит использовать их в полевых севооборотах. Ч< 1 ,

I ' I

2. На переувлажненных черноземобидных оподзоленных и подзолистых и т | (I* ,1 я глееватых почвах поверхностного увлажнения и заболачивания необходимо \ дробное внесение фосфорных удобрений, из-за опасности их ретроградации.

3. При крупномасштабном картировании, рекогносцировочных исследова

Яч; ниях и для уточнения почвенных границ в качестве количественного критерия] I,!' I I I >

318 ,' I,

I |

I | > Ц , >! 1 Ч 1 м степени переувлажнения и заболачивания черноземовидных почв может быть» ис

1 ' ' пользован предложенный нами метод диагностики степени гидроморфизма почв,

Р м'У основанный на отношение оптическои плотности щелочной вытяжки к оптической плотности щелочной пирофосфатной. Не проводя измерений, только по .'две,ту щелочной вытяжки можно дать предварительную экспресс-диагностику и агл. 1.< роэкологическую характеристику чернозема выщелоченного и черноземовидных , , почв (табл. 71). '

И' г

1Я

4!

Ш> ЩГ. I 1 и ! : I т I'"!

• ч' ■ !Г :!, V , •.

I ¡У:.;!;!" ■ 1 ,

I' ' м.гН,;. 1!1 1 ш ш

М1 ф!! '¡I'

•■ I 1*.,, :' !> ч; П

И . .1 .!

I I М.ПГ:'Т ¡У;! Ж

И Н Я-'

•;И ' '¡Р.-■ (Г . ' 1 • .¡., ' ' " I ! '.

1 :МИ М : ц. и - г1!>.„ , , 11-г il.--.i-. ¡»и;

1 Н Г» ) н

I i ||

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение агрофизических свойств, морфологических и химических особенностей чернозема выщелоченного и черноземовидных почв поверхностного и грунтового увлажнения и заболачивания севера Тамбовской равнины, многолетние режимные исследования их гидрологического режима и оценка урожайности сельскохозяйственных культур в годы различной обеспеченности осадков позволили нам:

1) Дать оценку влияния нарастающего в пространстве гидроморфизма при поверхностном и грунтовом увлажнении и заболачивании на агрофизические свойства (табл.71), морфологические (табл. 28-29) и химические особенности черноземовидных почв (табл. 72);

2) Разработать рекомендации по их рациональному использованию в естественном состоянии и обосновать целесообразность проведения осушительных мероприятий (табл. 73);

3) Разработать для использования в почвенно-картографической, агрономической и мелиоративной практике новую методику количественной полевой диагностики черноземовидных почв севера Тамбовской равнины по макроморфоло-гическим и мезоморфологическим критериям (табл. 28 и 29)

4) Предложить новый количественный показатель степени переувлажнения и заболоченности - критерий переувлажнения черноземовидных почв по отношению оптической плотности различных вытяжек из гумусовых горизонтов. Разработать его градации для черноземовидных почв поверхностного и грунтового увлажнения и заболачивания (табл.73).

Широко распространенные, наряду с черноземом выщелоченным, чернозе-мовидные почвы поверхностного и грунтового увлажнения и заболачивания определяют агроэкологические особенности сельскохозяйственных территорий северной лесостепи Тамбовской равнины. Черноземовидные оподзоленные и подзолистые глееватые почвы поверхностного увлажнения и заболачивания располагаются пятнами на водоразделах среди выщелоченных черноземов и приурочены к открытым лощинам и замкнутым блюдцам. При значительной площади их распространения возникает пестрота почвенного покрова, трудности в обработки почвы и снижение урожайности. Черноземовидные глееватые и глеевые почвы приурочены к низким надпойменным трассам. Их особенности определяются постоянным влиянием грунтовых вод гидрокарбонатно-кальциевого состава.

Черноземы выщелоченные характеризуются оптимальными для сельскохозяйственных растений агрофизическими свойствами: низкой плотностью высокими пористостью, водоудерживающей способностью, воздухоемкостью и широким диапазоном активной влаги. Среди внутриагрегатных пор преобладают мезопоры, что обеспечивает высокую водопроницаемость на протяжении всего профиля. Черноземовидные почвы поверхностного увлажнения и заболачивания отличаются от окружающих их черноземов повышенной плотностью и ухудшенным структурным состоянием, пониженной межагрегатной пористостью и размерами внутриагрегатных пор, низкой воздухоемкостью. Перестройка порового пространства под влиянием оглеения и переуплотнения сельскохозяйственной техникой ведет к резкому снижению водопроницаемости. Черноземовидные почвы заболоченные грунтовыми гидрокарбонатно-кальциевыми водами сохраняют оптимальные для растений значения плотности, высокую межагрегатную и внутриагрегатную пористость, вооздухоемкость, хорошую оструктуренность. Преобладание среди внутриагрегатных пор мезопор и водопрочная зернистая структура определяют высокие коэффициенты фильтрации.

Водный режим черноземов характеризуется тем, что в их профиле вне зависимости от влажности года никогда не формируется верховодка. Благоприятные агрофизические свойства, значительная мощность гумусового горизонта (6070см), позволяют накапливать достаточно высокие запасы влаги для получения стабильно высоких урожаев зерновых. Только в очень сухие по зимним осадкам годы наблюдается дефицит влаги и снижение урожайности этих культур. Основной отличительной особенностью водного режима черноземовидных почв поверхностного увлажнения и заболачивания является формирование в их профиле верховодки. В черноземовидных выщелоченных почвах она задерживается на 1-2 недели во влажные и очень влажные по зимним осадкам годы, дополнительное поступление склоновых вод в средние по зимним осадкам годы способствуют увеличению урожайности зерновых на 20% по сравнению с черноземом выщелоченным. В профиле черноземовидных оподзоленных глубокооглееных и слабоог-ленных почв верховодка задерживается от 2-4 недель в средние по зимним осадкам годы до полутора месяцев - во влажные. Урожайность зерновых, особенно яровых культур, на этих почвах существенно ниже, чем на черноземах выщелоченных и зависит от обеспеченности зимних осадков. В черноземовидных оподзоленных глееватых почвах верховодка отсутствует только в очень сухие по зимним осадкам годы, а во влажные - переувлажнение наблюдается до середины лета. Постоянные вымочки сельскохозяйственных культур говорят о целесообразности проведения выборочного дренажа на фоне известкования. В естественном состоянии их можно использовать только под посев многолетних трав с высоким коэффициентом водопотребления. В условиях кратковременного застоя влаги и падения ОВП образуются черноземовидные почвы со светлыми кислыми элювиальными горизонтами. В их профиле появляются новообразования, связанные с оглеением, которых нет в выщелоченном черноземе - марганцевые вкрапления, кутаны, «скелетаны», Мп-Бе ортштейны.

На низких надпойменных террасах в условиях постоянного капиллярного увлажнения гидрокарбонатно-кальциевыми грунтовыми водами и глубокого весеннего падения ОВП формируются черноземовидные почвы, в профиле которых отсутствуют морфологически выраженные признаки оподзоливания. В их профиле проявляется оглеение и имеет место окарбоначивание нижней части профиля. От черноземовидных почв водораздела они отличаются одновременным присутствием Мп-Бе и карбонатных конкреций. Оптимальные для растений агрофизические свойства позволяют получать в сухие по зимним осадкам высокие урожаи озимых зерновых. Во средние влажные по зимним осадкам годы в почва до конца июня находится в переувлажненном состоянии и провести посев на ней не удается. Многолетних травы дают стабильный урожая. На черноземовидных слабооглее-ных почвах целесообразно проведение открытого систематического дренажа, на