Часть территории речной долины, периодически заливаемая полыми водами рек, называется поймой. Наиболее обширные поймы расположены в долинах Днепра, Припяти, Сожа, Березины, Немана и их притоков. Значительно меньшие они у Западной Двины и ее притоков [3].

1.1.1 Условия почвообразования

Поемные и аллювиальные процессы. Главная особенность почвообразования в поймах рек - развитие поемных и аллювиальных процессов. Под поемными процессами понимают затопление той или иной территории поймы полыми водами. Они оказывают разностороннее влияние на почвообразование. Это ежегодное природное орошение - важный дополнительный к атмосферному и грунтовому источник увлажнения почв. Поёмность способствует поднятию грунтовых вод, смягчает климат, влияет на направление и интенсивность микробиологических процессов в почве, а также на характер природной растительности и ее продуктивность, на солевой режим почв и почвенно-грунтовых вод. Поемные процессы оказывают исключительное влияние на направление и особенности сельскохозяйственного использования пойменных земель.

Под аллювиальными процессами следует понимать принос паводковыми водами взмученного материала, размывание поймы и переотложение на ее поверхности взвешенных в воде частиц в виде слоя наилка, или аллювия. На характер аллювиального процесса, прежде всего, оказывает влияние положение отдельных частей поймы по отношению к руслу реки.

пойменный луг травостой почва

Территория поймы в зависимости от удаленности ее от русла делится на три области (по В.Р. Вильямсу): прирусловую, центральную и притеррасную (рисунок 1).

Они различаются по составу аллювиальных отложений, рельефу, гидрологическим условиям и, как следствие, по растительности и почвенному покрову [16].

Гранулометрический состав аллювия связан со скоростью движения полых вод в пойме: чем больше скорость течения, тем крупнее размер оседающих частиц; по мере замедления скорости выпадают все более мелкие частицы. Скорость потока падает от русла вглубь поймы. В связи с этим большое влияние на характер аллювия оказывает удаленность той или иной части поймы от русла реки. При переходе из русла в пойму резко уменьшается скорость течения воды, что вызывает оседание в прирусловой части поймы большого количества взвешенных частиц, прежде всего песчаных [17].

Рисунок 1 - Схема строения поймы (по В.Р. Вильямсу)

1-бечевник; 2-область наибольшего скопления песков; 3-прирусловые дюны; 4-прирусловая пойма; 5-водоток (тальвег) центральной поймы; 6-притеррасная речка; 7-притеррасная пойма; 8-центральная пойма; 9-притеррасные дюны; 10-притеррасные вздутые пески.

В области центральной и притеррасной пойм, где скорость полых вод медленнее и длительность затопления больше, откладывается аллювий, состоящий преимущественно из пылеватых и илистых частиц. Эта закономерность в отложении аллювия определяет и особенности гранулометрического состава почв отдельных областей поймы. По мере удаления от русла меняется механический состав аллювиальных почв, в них увеличивается содержание пыли и ила и уменьшается количество песчаных частиц.

Поскольку русло реки постепенно мигрирует, скорость полых вод в пойме на одних и тех же участках изменяется. Кроме того, скорость потока и длительность затопления на одних и тех же участках поймы может зависеть от особенностей весеннего паводка. Следовательно, изменяется и механический состав аллювия: суглинистые отложения сменяются песчаными и наоборот. Поэтому для аллювиальных наносов характерна слоистость, т.е. неоднородность механического состава [16].

На механический и химический состав, а также на количество отлагаемого аллювия влияют состав почв и пород водосборной территории, климатические особенности, облесенность и распаханность бассейна. Так, при сложении водосборного бассейна песчаными почвами и породами в пойме откладываются преимущественно песчаные наносы; при господстве суглинистых почв, развитых на карбонатных породах, преобладают суглинистые и глинистые отложения, обогащенные карбонатами. На территориях с необлесенными бассейнами происходит быстрое таяние снега, бурный паводок, что способствует отложению в пойме аллювия с большим количеством песка и крупнопылеватых частиц. Если бассейны сильно облесены, то паводок более спокоен и растянут во времени, и в этом случае в пойме откладывается аллювий, в котором преобладают пылеватые и илистые частицы.

На механический состав аллювия оказывает влияние также рельеф поймы. Повышенные элементы рельефа ("гривы") сложены более легкими осадками, а понижения - более тяжелыми [18].

Рельеф. Прирусловая пойма имеет обычно волнистый рельеф с резко выраженными песчаными валами и высокими гривами. По мере перехода к центральной пойме рельеф становится более спокойным. В центральной пойме на общем фоне равнинного рельефа хорошо различаются приподнятые участки - "гривы" и пониженные - "лога", то вытянутые в виде спокойных лощин, то представляющие замкнутые западины.

Характерная черта ландшафта центральной поймы - старицы рек, вытянутые вдоль русла озера, заросшие по берегам кустами ивы, а иногда и окруженные крупными деревьями.

Притеррасная пойма представляет собой несколько пониженную по отношению к центральной пойме территорию, большей частью заболоченную [19].

Растительность пойм чрезвычайно разнообразна. Здесь господствуют луговые разнотравно-злаковые группировки. Наиболее богатый и ценный травостой на центральной пойме. В травостое здесь преобладают кострец безостый, тимофеевка луговая, лисохвост луговой, овсяница луговая, пырей ползучий, мятлик луговой, чина луговая, клевера, вики, герань луговая, конский щавель, лютики, синюха и другие травы. При этом в зависимости от условий местообитания в центральной пойме хорошо выделяются отдельные ассоциации: заросли канареечника и бекмании, участки, занятые пыреем, лисохвостом и т.п. На повышенных элементах рельефа центральной поймы (гривы) травостой беднее [15].

Прирусловая пойма характеризуется довольно неоднородным и более бедным травостоем. Здесь выделяются луга трех уровней (по В.Р. Вильямсу) - высокого, среднего и низкого. Луга высокого уровня занимают высокие части грив и наименее продуктивны. Широкие лога заняты лугами низкого уровня. В логах создаются хорошие условия увлажнения и пищевого режима и развиваются пырей, кострец безостый, мятлик луговой, клевер, лядвенец и обильное разнотравье [16].

На склонах трав расположены луга среднего уровня, состав травостоя которых и продуктивность улучшаются по мере приближения к логам.

Сильнозаболоченные участки в центральной и притеррасной пойме заняты щучкой, осоками, канареечником, мхами и другой болотной растительностью.

В пойме произрастают и древесные растения, состав которых определяется природными особенностями зоны. В таежно-лесной зоне в поймах преобладают ель, пихта, береза, осина, ива; в лесостепной и степной - дуб, вяз, клен, ива, тополь, осокорь. В притеррасной пойме таежно-лесной и лесостепной зон часто развиты черноольшаники. В поймах рек полупустынных и пустынных зон встречаются тугайные (приречные) травянистые леса, состоящие из тополя, шелковицы, ивы, лоха, саксаула, тамарикса и других пород [2].

В зависимости от местных условий отдельные области поймы могут быть слабо выражены или отсутствовать. Например, в долинах горных рек с быстрым течением поймы представлены преимущественно прирусловой областью; в мелких маловодных степных реках с медленным течением более развита притеррасная пойма [3].

1.1.2 Почвенный покров пойм

Основы учения о почвообразовании в поймах разработаны В.Р. Вильямсом. Дальнейшее изучение особенностей почвенного покрова в поймах связано с работами С.С. Соболева, В.И. Шрага, Е.В. Шанцера, И.И. Плюснина, Г.В. Добровольского, В.В. Егорова и др.

Поймы являются областью регулярной аккумуляции различных элементов, которые систематически приносятся с водоразделов и склонов водосбора в виде аллювиальных отложений, а также в составе растворенных веществ с грунтовыми и паводковыми водами [16].

Аллювиальные отложения служат своего рода систематическим естественным удобрением пойменных почв. Чем плодороднее наилок, тем роскошнее развивается природная растительность в пойме. Поскольку основу естественной растительности в пойме представляют луговые травы, то ведущим природным почвообразовательным процессом является дерновый.

Степень выраженности дернового процесса определяется характером аллювиальных отложений, прежде всего их механическим и химическим составом, в частности богатством элементами питания. Кроме того, на развитие дернового процесса оказывают влияние особенности водного режима в разных частях поймы, а также зональные условия почвообразования и степень проявления других процессов (глеевого, солончакового и др.) при их сочетании с дерновым.

В связи с отмеченными особенностями почвообразования в поймах выделяют три группы аллювиальных почв: дерновые, луговые и болотные (Г.В. Добровольский) [8].

1.1.3 Основные типы почв поймы р. Сож

Почва на отмели прирусловой поймы аллювиально-дерновая, слаборазвитая, мелкозернисто-связнопесчаная, кислая, бедная гумусом.

Почва на повышенной равнине центральной поймы аллювиально-дерновая, пылевато-песчанисто-связносупесчаная, среднебогатая гумусом, кислая.

Почва на плоской равнине центральной поймы аллювиально-луговая, пылевато-песчанисто-легкосуглинистая, достаточно богатая гумусом, среднекислая.

Почва на пониженной равнине центральной поймы аллювиально-луговая, глееватая, пылевато-песчанисто-легкосуглинистая, среднебогатая гумусом, среднекислая.

Почва на понижении центральной поймы аллювиально-луговая, глееватая, пылевато-песчанисто-среднесуглинистая. Она достаточно богата гумусом, среднекислая.

Почва на низине притеррасной поймы аллювиально-болотная, дерново-глеево-пылевато-песчанисто-среднесуглинистая, богатая гумусом, сильнокислая [3].

Аллювиальные дерновые почвы формируются на возвышенных элементах рельефа поймы, при глубоком залегании грунтовых вод и преимущественно на аллювии легкого механического состава, часто слоистом. Они расположены главным образом в прирусловой части поймы, а также по гривам центральной поймы.

Почвообразовательный процесс развивается без влияния грунтовых вод, в условиях господства окислительной обстановки, на бедном, чаще всего песчаном или супесчаном аллювии. Поэтому гумусовый профиль в таких почвах обычно маломощен и слабо выражен, с невысоким содержанием гумуса и азота.

Содержание зольных элементов питания может сильно колебаться в зависимости от минералогического состава аллювиальных отложений.

Аллювиальные луговые почвы развиваются при относительно неглубоком залегании грунтовых вод (1-2 м), капиллярная кайма которых находится в пределах почвенного профиля. Формируются преимущественно на суглинистом и глинистом аллювии в центральной пойме, а также по понижениям прирусловой поймы.

Богатый элементами питания, основаниями и органическим веществом аллювий, а также хорошие условия увлажнения за счет питания грунтовыми водами создают благоприятную обстановку для произрастания луговой растительности и развития дернового процесса. Поэтому луговые почвы обычно имеют хорошо выраженный гумусовый профиль с отчетливой зернистой или комковато-зернистой структурой, вследствие чего их в литературе часто называют зернистые почвы поймы.

Обычно капиллярная кайма грунтовых вод в аллювиальных луговых почвах достигает почвенных горизонтов. Это обусловливает развитие оглеения в нижней части их профиля, а также процессов гидрогенной аккумуляции соединений железа, карбонатов, а в почвах пойм южных рек - и водорастворимых солей.

Луговые почвы богаты гумусом, имеют значительную мощность гумусового слоя, обладают большим потенциальным запасом элементов питания, высокой емкостью поглощения. Реакция их колеблется в широких пределах (рН от 4 до 6 и выше), что связано с составом аллювия и зональными особенностями почвообразования в поймах.

В понижениях прирусловой поймы, на островах и косах под травянистой растительностью формируются слаборазвитые луговые почвы, близкие по морфологическим признакам и физико-химическим свойствам к слоистым примитивным дерновым почвам, отличаясь от них высоким обводнением и оглеением.

Аллювиальные болотные почвы формируются в условиях длительного паводкового и устойчиво атмосферно-грунтового увлажнения. Для них характерно накопление органических веществ в виде торфа или иловато-перегнойной массы, а также развитие интенсивного оглеения и гидрогенной аккумуляции веществ. Болотные почвы приурочены к территории притеррасной поймы, а также к участкам центральной поймы с близким залеганием грунтовых вод и длительным застоем паводковых вод (блюдцеобразным западинам, лиманам, периферии пойменных озер и стариц).

В зависимости от масштабов аккумуляции органического вещества и степени его разложения среди аллювиальных болотных почв выделяют лугово-болотные, иловато-перегнойно-глеевые и иловато-торфяные.

Лугово-болотные почвы характеризуются наличием одернованного гумусового оглеенного горизонта, сменяющегося гумусированным оглеенным горизонтом, переходящим ниже в минеральные глеевые горизонты.

Эти почвы являются переходными между луговыми и иловато-торфяными, а также иловато-перегнойно-глеевыми почвами.

Профиль иловато-перегнойно-глеевых почв характеризуется сильной оглеенностью и обводненностью. В нем неясно различаются верхний перегнойный горизонт с глеевыми и ярко-ржавыми пятнами и нижележащий грязновато-сизый глеевый горизонт.

Иловато-торфяные почвы образуются преимущественно в притеррасной пойме. Имеют четко выраженный торфяной горизонт различной мощности, сменяемый минеральным глеевым. Притеррасная пойма является областью повышенной аккумуляции веществ за счет выклинивающихся почвенно-грунтовых вод, а также приноса веществ с поверхностными водами со склонов. Поэтому почвы здесь обогащены скоплениями железа, вивианита, извести. Торф притеррасных болот богат азотом, фосфором, кальцием, магнием.

В профиле иловато-болотных почв могут выделяться слои разной степени заиления и встречаться погребенные почвы.

На незатопляемых или редко затопляемых полыми водами участках поймы (высокая пойма) развиваются почвы зонального типа, например дерново-подзолистые в поймах таежно-лесной зоны, серые лесные почвы и черноземы в лесостепной и черноземной зонах и т.п.

Почвенный покров пойм характеризуется разновозрастностью и динамичностью. Здесь можно встретить почвы, начиная от свежих аллювиальных наносов и примитивных слоистых до хорошо развитых с признаками и свойствами зональных почв. Именно такой постепенный ряд в развитии почв пойм характеризует их эволюцию [19].

1.2 Сельскохозяйственное использование пойменных почв