Физико-химические и химические свойства фоновых почв долины реки Икорец

УДК 631.48

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ФОНОВЫХ ПОЧВ ДОЛИНЫ РЕКИ ИКОРЕЦ

© Д.А. Володин, Л.А. Яблонских, С.В. Салманова, С.Н. Божко

Ключевые слова: аллювиальные почвы; гумус; долин; пойма.

На основе разносторонних исследований установлены основные закономерности распространения почвенного покрова в долине реки Икорец, охарактеризованы физико -химические и химические свойства фоновых аллювиальных почв.

Почва как сложная и многофазная система обладает определенным химическим состоянием, особенностями которого являются гетерогенность, полихимизм, полидисперсность, изменение и динамика свойств, буфер-ность и др. [1]. Для количественной характеристики химического состояния почв большое значение имеет исследование показателей физико-химических и химических свойств. Наиболее общий и специфический набор таких показателей, как содержание гумуса, обменных оснований, подвижных элементов питания растений, различные виды кислотности, определяет плодородие почв и их экологическое состояние. В природных экосистемах эти показатели находятся в состоянии динамического равновесия с окружающей средой и являются фоновыми для определенного типа почв той или иной почвенно-климатической зоны. В связи с этим существует объективная необходимость в проведении специального изучения свойств лесостепных аллювиальных почв на примере конкретной речной долины.

Объектом исследований послужил почвенный покров поймы реки Икорец в пределах типичной лесостепи Окско-Донской равнины. Цель нашей работы - дать анализ выполненным полевым и лабораторным исследованиям физико-химических и химических свойств фоновых аллювиальных почв. Поставленная цель решалась на основе использования маршрутных, почвенно-картографических и лабораторно'-экспериментальных методов. Маршрутные исследования включали заложение 20 разрезов, из которых отобрано 120 образцов. Лабораторные исследования почвенных образцов выполнялись стандартными методами, принятыми в почвоведении [1].

Река Икорец - левый приток Дона. Длина водотока составляет 106 км, площадь водосбора - 1630 км2 [2]. Долина реки имеет асимметричное строение. Пойма в своем классическом виде выражена не повсеместно, а небольшими сегментами появляется то справа, то слева от русла реки. Река Икорец дренирует территории трех типично лесостепных эколого-географических районов Окско-Донской низменной равнины. Верхний и большая часть среднего участков долины приурочены к Центральному плоскоместному району. Небольшой отрезок среднего течения реки относится к западной

окраине Южного Битюго-Хоперского района. Устье реки Икорец принадлежит Левобережному придолин-но-террасовому району [3].

Фоновым компонентом структуры почвенного покрова пойменных ландшафтов долины реки Икорец являются аллювиальные луговые насыщенные почвы. Они формируются под воздействием древних и современных аллювиальных и поемных процессов, проявляющихся в периодическом затоплении территории поймы и отложении на ее поверхности свежего аллювия. Почвы характеризуются хорошей макро- и микро-агрегированностью, наличием железистых конкреций, стяжений и пятен, перекристаллизованных карбонатов в форме криптозернистого кальцита, свидетельствующих о формировании почв в условиях лугового режима. Среди типа аллювиальных луговых насыщенных почв наибольшее распространение получили два подтипа - аллювиальные луговые насыщенные слоистые и собственно аллювиальные луговые насыщенные почвы.

Аллювиальные луговые насыщенные слоистые почвы сформировались в прирусловой части поймы под луговой растительностью на песчаном аллювии при неглубоком (2-3 м) залегании грунтовых вод.

Они имеют легкосуглинистый и супесчаный гранулометрический состав. Легкосуглинистые разности содержат 26-30 % «физической глины», а супесчаные -12-18 %. В гранулометрическом составе доминирует мелкопесчаная фракция 25-48 %, на долю илистой фракции приходится 9-16 % по всему почвенному профилю.

Содержание гумуса у большинства почв легкосуглинистого гранулометрического состава колеблется от 1,6 до 3,4 % в верхних горизонтах и до 1,4-3,6 % в погребенных гумусовых горизонтах. В супесчаных и песчаных слоях оно составляет 1,2 и 0,4-0,8 % соответственно. Количество обменных оснований в гумусовом горизонте легкосуглинистых почв равно 12,024,6 мг-экв/100 г почвы в обычных родах и 18,2-29,1 -в карбонатных, а в супесчаных разновидностях оно уменьшается до 13,2 мг-экв/100 г. Гидролитическая кислотность в почвах обычного рода составляет 2,7-

3,1 мг-экв/100 г в верхних горизонтах и 0,5-1,0 в остальной части профиля, в карбонатных - она отсутствует. Степень насыщенности основаниями высокая и

1551

Таблица 1

Физико-химические и химические показатели свойств аллювиальных луговых насыщенных слоистых почв долины реки Икорец

Горизонт, Глубина, рНксі Гумус, Са2+ м82+ | Са2+ + Мд2+ Нг+ ^пел. 1 Р2О5 | К2°

слои см % мг-экв / 100 г почвы мг/ 100 г почвы

Аллювиальная луговая насыщенная слоистая легкосуглинистая

Ар 0-16 5,5 1,6 23,5 1,0 24,5 3,1 15,1 20,5 10,5

А 22-32 5,5 0,9 11,2 0,8 12,0 1,0 16,5 29,8 10,0

I 51-61 7,2 2,2 21,3 4,1 25,4 -

II 97-107 7,2 1,6 15,5 2,0 17,5 -

III 130-140 7,4 0,8 12,4 1,5 13,9 -

Аллювиальная луговая насыщенная слоистая легкосуглинистая

А1 2-12 6,0 3,4 21,6 3,0 24,6 2,7 10,7 13,3 8,5

А1 30-40 6,0 2,1 10,8 1,5 12,2 1,5 10,0 2,7 9,5

А1 65-75 6,6 2,0 14,9 2,0 16,9 1,0

I 110-120 7,3 0,4 8,3 1,8 10,1 -

II 160-170 6,8 1,4 10,8 1,6 12,4 0,5

Аллювиальная луговая слоистая карбонатная легкосуглинистая

А1 2-12 7,2 2,0 24,7 4,4 29,1 - 8,5 3,2 8,0

А1 30-40 7,4 2,5 16,2 2,0 18,2 - 7,0 2,4 9,5

II 55-65 7,4 2,7 17,0 2,5 19,5 -

Ш(А) 90-100 7,4 3,6 20,4 3,0 23,4 -

I 147-157 7,4 0,4 10,0 1,0 11,0 -

Аллювиальная луговая слоистая карбонатная супесчаная

А1 2-12 7,2 1,2 11,2 2,0 13,2 - 7,5 2,5 7,0

I 17-27 7,5 0,8 10,5 3,4 13,9 - 5,0 2,2 6,5

II 53-63 8,0 0,6 9,5 2,7 12,2 -

III 97-107 7,9 0,4 8,6 2,6 11,2 -

по профилю колеблется в пределах 89-100 %, в карбонатных - 100 % по всему профилю.

Луговые насыщенные слоистые почвы в горизонте А содержат щелочногидролизуемый азот в количестве

10.0-16,5 мг/100 г в обычных легкосуглинистых и 7,0-

8,5 мг/100 г в слоистых карбонатных почвах, что соответствует среднему и низкому уровню его содержания. Количество подвижного фосфора в гумусовом горизонте обычных и карбонатных почв достигает 2,5-3,2 и 13,3-20,5 мг/100 г соответственно, что соответствует низкому и среднему уровню его содержания. Содержание обменного калия в верхней 20-сантиметровой толще карбонатных почв среднее и находится в пределах

7.0-8,0 мг/100 г. Остальные почвы имеют повышенный уровень содержания К20 - 8,5-10,5 мг/100 г (табл. 1).

По величине рН различаются два типа почвенного профиля. В первом типе реакция почвенной среды близка к нейтральной (рНсол = 5,5-6,0) или нейтральная (рНсол = 6,0-6,6) в верхних горизонтах, а с глубины 5060 см становится щелочной (рНсол = 7,2-7,4); во втором типе - щелочная во всех горизонтах (рНсол = 7,2-8,0).

Собственно аллювиальные луговые насыщенные почвы являются фоновым компонентом пойменных ландшафтов центральной части поймы реки Икорец. Они формируются в условиях спокойного и длительного затопления полыми водами (3-4 недели), при слабой выраженности аллювиального процесса, неглубоком (до 2 м) залегании грунтовых вод. Водный режим этих почв обусловлен преимущественно постоянным грунтово-паводковым увлажнением. Поэтому рассматри-

ваемые почвы имеют выпотной, периодически промывной тип водного режима [4].

Собственно аллювиальные луговые насыщенные почвы имеют тяжелосуглинистый или легкоглинистый гранулометрический состав, реже распространены среднесуглинистые разновидности. В метровой толще легкоглинистых почв содержится «физической глины» 76-79 %, а тяжелосуглинистых - 51-57 %. Среди гранулометрических фракций преобладающей является илистая (30-55 %), на втором месте находится крупнопылеватая (28-39 %) или пылеватая (28-39 %).

Исследуемые почвы имеют высокое содержание гумуса (7,6-9,1 %) в горизонте А. В горизонте АВ оно снижается до 3,0-4,0 %, а за пределами метровой толщи профиля - до 1,1-1,6 %. В карбонатных почвах эти показатели ниже и, соответственно, равны: 4,3-6,6 %;

2,1-3,8 % и 0,7-1,5 %.

Содержание обменных оснований в верхней части профиля среднесуглинистых почв колеблется от 34,1 до 48,9 мг-экв/100 г почвы, тяжелосуглинистых - 28,132,0 мг-экв/100 г, в карбонатных среднесуглинистых и глинистых - 32,3 и 36,5 мг-экв/100 г. В средней части профиля их количество варьирует в пределах 22,5-

37,1 мг-экв/100 г почвы в среднесуглинистых, 23,4-

25,5 - в тяжелосуглинистых и 32,2-33,3 - в карбонатных почвах обеих разновидностей. В нижних горизонтах исследуемых почв этот показатель соответственно равен 20,0-26,9; 20,5-22,8; 22,5-29,1 мг-экв/100 г почвы. Величина гидролитической кислотности составляет 1,6-4,5 мг-экв/100 г почвы в верхней части горизонта А

1552

Таблица 2

Физико-химические и химические показатели свойств собственно аллювиальных луговых насыщенных почв долины реки Икорец

Горизонт, слои Глубина, см рНксі Гумус, % Са2+ м^+ Са2+ + Mg2+ Нг+ ^щел. Р205 к2о

мг-экв / 100 г почвы мг/ 100 г почвы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Собственно аллювиальная луговая насыщенная глееватая среднесуглинистая

Ар 0-10 6,7 8,9 40,5 8,4 48,9 1,6 14,0 15,0 19,5

Ар 10-20 6,2 7,1 37,7 8,7 46,4 1,1 10,9 9,4 11,7

А 25-35 6,5 6,2 31,4 8,9 40,3 0,6 9,9

ав8 40-50 6,3 5,6 25,7 6,8 32,5 0,3 7,7

^Са 60-70 7,3 4,4 19,0 3,5 22,5 вск. 6,4

В^Са 80-90 7,5 1,5 16,9 3,0 19,9 вск. 2,9

Cg 100-110 7,9 1,1 15,5 4,5 20,0 вск. 2,8

Собственно аллювиальная луговая насыщенная глееватая среднесуглинистая

А 4-14 5,5 8,4 28,4 5,7 34,1 4,3 23,5 15,0 14,5

А 15-25 5,8 8,2 36,3 7,9 44,2 2,2 19,2 8,6 10,9

А 25-35 6,2 7,1 31,9 8,4 40,3 2,6 16,3

А 35-45 6,6 6,9 35,7 8,3 44,0 2,3 11,2

А 45-55 6,5 5,7 32,1 9,9 42,0 1,9 10,1

АВ 65-75 6,3 4,9 26,4 10,7 37,1 1,7 9,5

АВ 75-85 6,5 2,9 24,2 8,6 32,8 1,7 6,9

Bg 95-105 6,8 1,8 19,1 7,2 26,3 1,2 4,9

В С g 115-125 6,8 0,9 18,9 7,9 26,8 0,9 3,2

Cg 135-145 7,0 0,4 19,6 7,3 26,9 0,8 9,1

Аллювиальная луговая карбонатная глееватая среднесуглинистая

А 2-12 7,1 4,3 27,0 5,3 32,3 - 7,5 3,5 11,8

АСа 16-26 7,2 3,6 31,7 4,7 36,4 - 5,0 1,5 7,5

АВСа 40-50 7,2 2,1 29,0 4,4 33,3 -

^Са 70-80 7,3 1,0 31,0 5,3 36,3 -

В^Са 104-114 7,5 0,7 19,1 3,4 22,5 -

Собственно аллювиальная луговая насыщенная глееватая тяжелосуглинистая

А 3-13 5,7 8,3 26,5 1,6 28,1 4,5 31,7 10,9 15,0

А^Са 24-34 6,2 5,6 27,3 2,3 29,6 3,6 10,8 11,5 12,5

А^Са 61-71 7,3 3,0 20,2 3,2 23,4 -

^Са 105-115 7,3 1,1 17,5 3,0 20,5 -

Собственно аллювиальная луговая насыщенная глееватая тяжелосуглинистая

А 4-14 5,6 9,1 29,0 3,0 32,0 2,3 22,9 15,0 10,0

А 37-37 5,9 5,9 23,4 3,1 26,5 1,9 11,2 20,5 12,5

АВ 63-73 6,3 4,0 22,6 2,9 25,5 1,1

Bg 93-103 6,9 3,1 21,2 3,3 24,5 0,5

^Са 117-127 7,3 1,6 19,9 2,9 22,8 -

Собственно аллювиальная луговая карбонатная глееватая глинистая

А 3-13 7,2 6,6 32,5 4,0 36,5 - 24,4 6,2 22,0

АСа 40-50 7,2 5,2 28,4 3,8 32,2 - 12,8 7,0 21,5

АВСа 70-80 7,3 3,8 29,0 4,0 33,0 -

Bg 100-110 6,2 3,2 30,5 4,3 34,8 1,0

Cg 120-130 6,9 1,5 25,6 3,5 29,1 0,5

некарбонатных почв и 0,6-3,6 в его нижней части. В карбонатных почвах она отсутствует. Степень насыщенности почв основаниями высокая и равна 86-100 % по всему профилю (табл. 2).

По величине рН различаются два типа почвенных профилей. В первом типе реакция почвенной среды близка к нейтральной в горизонтах А + АВ, а с глубины ниже 1 м - щелочная, во втором типе - нейтральная

или щелочная во всех горизонтах. Обеспеченность почв щелочногидролизуемым азотом высокая или средняя для корнеплодов и овощных культур. Содержание подвижного фосфора в верхних горизонтах карбонатных почв достигает 3,5-6,2 мг/100 г почвы, что соответствует низкому уровню его содержания. В почвах обычного рода этот показатель имеет средний и повышенный уровень содержания, характеризуется

1553

низкой и средней обеспеченностью для указанных культур. Содержание обменного калия в верхней 20сантиметровой толще высокое - от 10,0 до 22,0 мг/100 г почвы.

Таким образом, в составе почвенного покрова поймы реки Икорец доминируют собственно аллювиальные луговые насыщенные почвы. Они имеют высокое плодородие, что подтверждается не только составом и свойствами почв, но и высокой производительностью лугов (до 100 ц/га сена), произрастающих в центральной пойме [4].

Плодородие аллювиальных луговых насыщенных слоистых супесчаных почв в целом невысокое, на что указывают приведенные выше показатели свойств и низкая урожайность сена (до 10-12 ц/га), произрастающих на них лугов. Лишь на почвах с легкосуглинистым гумусовым горизонтом костровые луга дают 20-40 ц/га сена [4]. Распашка таких лугов сопровождается, как правило, смывом почвы на всю глубину пахотного горизонта. Поэтому главным направлением в использовании пойменных земель должно стать разви-

тие на них луговодства, создание высокопродуктивных культурных пастбищ и сенокосов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Воробьева Л.А. Химический анализ почв. М., 1998. 272. с.

2. Курдов А.Г. Реки Воронежской области. Воронеж, 1984. 164 с.

3. Мильков Ф.Н. Эколого-географические районы Воронежской области. Воронеж, 1996. 216 с.

4. Яблонских Л.А. Особенности почвенного покрова пойм малых рек Южного Битюго-Хоперского района типичной лесостепи Окско-Донской равнины // Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. Воронеж, 2005. № 2. С. 106-112.

Поступила в редакцию 15 ноября 2012 г.

Volodin D.A., Yablonskikh L.A., Salmanova S.V., Bozhko

5.N. PHYSICAL-CHEMICAL AND CHEMICAL PROPERTIES OF BACKGROUND SOILS OF RIVER IKORETS’S VALLEY

Based on extensive research establishes the main regularities of distribution of soil cover in the valley of the river Ikorets, the physical-chemical and chemical properties of the background alluvial soils are characterized.

Key words: alluvial soils; humus; valley; floodplain.

1554