Почвы Тосненского района Ленинградской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

Введение

Благодаря своим особым качествам почва играет огромную роль в жизни органического мира. Являясь продуктом и элементом ландшафта - особым природным телом, она выступает как важная среда в развитии природы земного шара.

Почвоведение как научная дисциплина сформировалась в России в конце XIX века благодаря трудам выдающихся русских ученых В.В. Докучаева, П.А. Костычева и Н.М. Сибирцева. Первое научное определение почвы дал В.В. Докучаев.

Почвоведение - наука о почвах, их образовании, строении, составе и свойствах; о закономерностях их географического распространения; о процессах взаимосвязи с внешней средой; определяющих формирование и развитие главнейшего свойства почв - плодородия; о путях рационального использования и повышения плодородия почв с целью получения высоких урожаев сельскохозяйственных культур и охраны земельных ресурсов. Это одна из основных естественных и агрономических дисциплин.

В определении выдающегося почвоведа В.Р. Вильямса указывается, что почва - это поверхностный горизонт суши земного шара, способный производить урожай растений. Порода бесплодна, а почва обладает качественным признаком - плодородием, в связи с этим обеспечивается получение урожая. Так что же такое плодородие почвы?

Основным свойством почвы является плодородие - способность удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла для нормальной деятельности и создания урожая.

Развитие почв и почвенного покрова, как и формирование их плодородия, тесно связано с конкретным сочетанием природных факторов почвообразования и многообразным влиянием человеческого общества, с развитием его производительных сил, экономических и социальных условий.

Особая роль в почвообразовании принадлежит живым организмам, прежде всего зеленым растениям и микроорганизмам. Благодаря их воздействию осуществляются важнейшие процессы превращения горной породы в почву и формирование ее плодородия: концентрация элементов зольного и азотного питания растений, синтез и разрушение органического вещества, взаимодействие продуктов жизнедеятельности растений и микроорганизмов с минеральными соединениями породы и т.п.

Разнообразие климатических условий, растительности, горных пород, рельефа, различный возраст отдельных территорий обусловливают и разнообразие почв в природе. Географические закономерности их распространения определяются сочетанием факторов почвообразования. Для земного шара и отдельных его материков эти закономерности связаны с зональными изменениями климата и растительности и выражаются в развитии горизонтальной и вертикальной зональностей почв. Особенности почвенного покрова небольших территорий связаны, прежде всего, с влиянием рельефа, состава и свойств пород на климат почвы, растительность и почвообразование.



1. Географическое распространение и условия почвообразования

По почвенно-географическому районированию Ленинградская область входит в состав центральной таежно-лесной биоклиматической области и расположена на границе средней и южной подзон.

Для Ленинградской области характерны существенные различия в климате, рельефе, почвообразующих породах, растительности на небольших пространствах, что создает неоднородность почвенного покрова. Разделение области по этим признакам позволяет выделить ряд неоднородных агроклиматических, физико-географических, геоморфологических, хозяйственно-ботанических, почвенно-географических, природно-экономических и земледельческих районов.

Климат Ленинградской области - атлантико-континентальный с умеренно холодной зимой и нежарким влажным летом. Поступление солнечной радиации в течение года очень неравномерно. В области часто меняются морские (атлантические) и континентальные воздушные массы умеренных широт, арктического воздуха, активна циклоническая деятельность. Это создает неустойчивый характер погоды во все сезоны, ее большую изменчивость изо дня в день, из года в год. Зимой нередко бывают оттепели, при которых температура воздуха близка к 0о С, а в отдельные дни может повышаться до +7о С. Резкие и часто длительные похолодания во все сезоны вызывают вторжение воздушных масс арктического происхождения.

Под влиянием физико-географических условий: наличия в области значительных по площади болот и крупных водоемов, повышенного холмистого рельефа и разнообразия его форм - возникают местные особенности (вариации) климата. Эти микроклиматические различия проявляются в количественной оценке отдельных метеорологических величин (температура, ветер, осадки), в их суточном ходе или сроках наступления сезонов и их продолжительности. Могут возникать туманы, облачность, бризовая циркуляция.

Переход от сезона к сезону постепенен, и часто бывает трудно установить конец одного и начало другого. Неоднородность климатических условий оказывает влияние на развитие сельского хозяйства в области и его направленность в различных районах. Наиболее холодными являются северо-восточные и восточные районы области, наиболее теплыми юго-западные.

Очевидно, что существенные различия в климатических условиях территории оказывают влияние на формирование и развитие растительности, почв и особенно на характер сельскохозяйственного производства: его размещение и специализацию, применение агротехнических мероприятий и т.д.

Тосненский район является одним из крупных районов Ленинградской области и расположен в 40 километрах от Санкт-Петербурга. На севере он граничит с Санкт-Петербургом, на юге - с Новгородской областью, на востоке - с Киришским районом, на севере-востоке - с Кировским районом, на западе с Гатчинским, на юго-западе - с Лужским районом.

Впервые о тосненской земле упоминается в Новгородской переписной окладной книге 1500 года. Начиная с XVII века, историческая судьба тосненской земли была определена близостью к Санкт-Петербургу. С тех пор через Тосно проходят торговые пути из Санкт-Петербурга в Москву, в том числе и автомобильная трасса «Россия» и магистраль Октябрьской железной дороги.

Сегодня территория района составляет 3600 кв.километров, а численность населения по данным Росстата на 01.01.2011 год - 123,57 тысяч человек. В состав района входят три города - Тосно (районный административный центр), Любань, Никольское и более 100 поселков, сел и деревень.

Тосненский район занимает Мгинско-Тосненскую равнину, которая отличается специфичностью почвенного покрова. Равнинность территории и ленточные суглинистые почвообразующие породы (реже озерно-ледниковые супеси и пески) в условиях избытка атмосферных осадков обусловили переувлажнение почв. Даже в пахотных почвах подзолистого типа, как и в почвах под лесом, в профиле выделяется ожелезненный, реже гумисированный горизонт вмывания, что свидетельствует о проявлении процесса миграции окислов железа и гумусов из верхних горизонтов и накоплениях их в средней части профиля.

Дерново-подзолистые почвы нормального увлажнения встречаются реже, в основном в осветленных лесах и на луговых угодьях. Здесь дерновый процесс проявляется более активно.

На отрицательных и плоских элементах рельефа развиваются подзолисто-болотные почвы, широко представленные на данной территории, а бессточные впадины заняты болотами.

Пахотные, в прошлом лесные, почвы в своих свойствах отражают первоначальный почвообразовательный процесс: суглинистые разновидности в той или иной степени переувлажнены, а в почвах легкого состава - супесчаных и песчаных - формируется иллювиально-железистый горизонт, указывающий на проявление восстановительного процесса в результате кратковременного переувлажнения.

В сельскохозяйственном отношении эта территория мало освоена, на наличие огромных равнинных массивов минеральных подзолисто-болотных почв может служить фондом первоочередного освоения земель путем их мелиорации

Климат. Тосненский почвенно-геоморфологический район находится в центре Ленинградской области, и характеризуются среднеклиматическими показателями, отраженными в таблице 1.



Таблица 1

Метеорологическая станция	Январь	Февраль	Март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь	За год
Среднемесячная температура воздуха (в оС)
Любань	-8,3	-8,7	-4,2	3,2	9,6	14,2	16,6	14,6	9,6	3,9	-1,4	-6,0	3,6
Среднемесячное количество осадков (в мм)
Любань	34	31	31	38	50	73	72	93	75	55	52	41	645

Согласно агроклиматическому районированию описываемая территория находится в двух районах: центральном и южном. Границы последнего проходит южнее города Тосно. В климатическом отношении южный подрайон отличается более высоким уровнем температур и, что особенно важно, увеличением длины безморозного периода на несколько дней. Данное свойство имеет определенное значение для теплолюбивых культур.

Продолжительность вегетационного периода для района составляет от 150 до 175 дней. Сумма температур за вегетационный период от 2000 до 2084 о С, что вполне обеспечивает созревание зерновых и овощных культур. Общее количество осадков за данный период является несколько избыточным, хотя в отдельные годы культуры могут испытывать и недостаток влаги.

На территории района под чехлом четвертичных наносов залегают коренные отложения палеозойского возраста. Наиболее древние отложения кембрийские глины, подходят близко к поверхности у южного побережья Ладожского озера и у основания глина ордовикского плато - уступа, обрывающегося к Ладожскому озеру.

Кембрийские отложения в основном представлены сине-зеленой глиной - отложением мелководного морского залива, на дне которого оседал вязкий ил. На синей кембрийской глине залегают серые и буроватые кварцевые песчаники и пески, образовавшиеся в сирийский период. Эти пески отлагались в области прибрежного пляжа. Последующее погружение берегов привело к накоплению в заливах древнего водоема илистых осадков, обогащенных органическим веществом.

Далее образовался широкий пролив, на дне которого стали отлагаться известняки, которые обогащены зеленым минералом - глауконитом.

Южнее ордовикского плато залегают девонские пестроокрашенные песчаники. Выходы их можно наблюдать в обнажениях берегов реки Тосно в районе селения Андрианово, в районе станции Сиверская, села Рождествено и в других местах.

Почвообразующие породы района представлены в основном моренными и ленточными суглинками и озерно-ледниковыми супесями и песками.

Морена представляет собой тяжелый или средний суглинок коричневато-бурого цвета; в верхней, более выветренной части окраска морены менее яркая. Морена, как правило, кислая, содержит окатанные обломки горных пород (гранитов, песчаников). Однако местами сказывается влияние карбонатных пород ордовикского плато, простирающегося в пределах района узкой полосой до реки Сясь. В местах неглубокого подстилания карбонатных пород морена имеет слабокислую реакцию. Здесь нередко формируются небольшими массивами дерново-карбонатные почвы.

Водно-воздушные свойства моренных суглинков для произрастания культурных растений более благоприятны, чем ленточных отложений. Благодаря наличию лент тяжелого механического состава пахотные почвы на ленточных суглинках имеют очень слабую фильтрационную способность, более склонны к заболачиванию. Во влажном состоянии они заплывают, а в сухом образуют крепкую корку.

Местами поверхность района перекрыта водно-ледниковыми наносами. Механический и химический состав наносов обусловлен режимом отложивших их водотоков. В средней части потоков отлагались мелкие сортированные зандровые пески, а в дельтовой части - тонкие пылеватые пески. На повышенных местах, куда вода древних потоков заходила во время разливов, откладывались пылеватые супеси и суглинки. Озерно-ледниковые отложения имеют тесную связь с ледниковыми наносами, за счет размывания и переотложения которых они образовались.

Растительный покров. Типичный зональный тип растительности наиболее хорошо выражен на водораздельных дренированных пространствах, сложенных суглинистыми бескарбонатными породами. Здесь в темнохвойных лесах первый ярус деревьев образован елью, во втором ярусе встречается осина и береза, а в подлеске - рябина и крушина.

Широко распространены на слабодренированных пространствах заболоченные леса - ельники-долгомошники и сфагновые. На песчаных почвах встречаются сосняки.

Растительный покров сильно изменен в результате деятельности человека. На месте ельников сейчас можно наблюдать производные осиновые и березовые леса, сероольховые заросли и вересковые сосняки.

Территорию Мгино-Тосненской равнины, по данным геоботанического районирования, делят на три района:

Южный Приладожский геоботанический район. Здесь почвы легкого механического состава обеспечивают господство сосняков. Современные леса сильно изменены человеком и представлены в основном мелколесьем. На всхолмлениях встречаются небольшие участки ягельно-моховых боров. На месте бывших брусничных сосняков образовались березняки. Среди болот преобладают верховые. Низменная полоса вдоль Ладожского озера занята осоковыми болотами и заболоченными ивняками.

Верхне-Тосненский геоботанический район занимает водораздел рек Тосно и Тигоды. Это один из самых заболоченных районов Ленинградской области. Среди лесов преобладают ельники-кисличники и черничники и образовавшиеся на их месте смешанные лиственные мелколесья. Небольшими островками встречаются сосняки (брусничные и бруснично-орляковые). Понижения занимают ивняки.

Нижне-Тосненский геоботанический район относится к узкой полосе известняковых пород, протянувшихся на восток области. Известняки перекрываются здесь мощным плащом четвертичных наносов. Среди еловых лесов преобладают ельники-кисличники и черничники. Широко распространены осиновые, березовые и сероольховые леса и мелколесья. Сосняки встречаются часто, но небольшими участками по среднему течению реки Мги и в других местах.

Рельеф. Тосненский почвенно-геоморфологический район характеризуется довольно своеобразным рельефом. В ледниковый период эта была непрерывная зона озерно-ледниковой аккумуляции, тогда как в современном рельефе ее абсолютные отметки довольно высоки. Отметим, что лежащее к востоку плато является абродированной морской равнинной, на которой отсутствуют следы озерно-ледниковой аккумуляции, однако абсолютные отметки здесь лежат ниже.

В геоморфологическом отношении район представлен чередующимися абразивонно-озерно-ледниковыми и аккумулятивными террасированными озерно-ледниковыми равнинами, по которым разбросаны массивы верховых болот. Восточнее города Тосно находится обширный массив холмисто-котловинного камового рельефа, а юго-западнее его в рельефе выделяются озовые гряды.

Лесо-болотную равнину района пересекают местами сглаженные гряды озов и береговых валов бывших ледниковых бассейнов (например, озы Чудской бор, Трубников бор).

Основной закономерностью современного рельефа является наличие на обширных повышенных равнинах элементов рельефа, созданных ледником и его текучими водами (холмисто-моренный рельеф, песчаные равнины - зандры и моренные равнины).

Гидрографическая сеть. Тосненский район расположен в бассейне рек Тосны, Мги (приток Невы) и Тигоды (приток Волхова) и занимает водораздел между ними. Гидрографическая сеть разветвлена довольно слабо. Территорию пересекает несколько рек. Большинство рек и ручьев берет начало в торфяных болотах. Весной они многоводны, но летом торфяники частично просыхают, и реки сильно мелеют. Слабое развитие русел рек не может привести к интенсивному дренированию.

Почвенный покров

С появлением земледелия человек ввел в свой обиход представление о почве как об относительно рыхлом землистом слое, в котором укореняются наземные растения и который служит предметом земледельческой обработки. Бытовавшее до этого понятие отождествляло почву с землей - участком поверхности, на которой обитает человек.

Простое представление о почве вполне удовлетворяло человечество в течение нескольких тысячелетий исторического развития, так как человек еще не сталкивался в плотную, с теми проблемами земледелия, перед которыми он был поставлен в последние столетия, - проблемами голода, катострафической эрозии, опустынивания, падение плодородия и так далее. Решение этих проблем и привело к рождению такой науки как почвоведение. Тройственное отношение человека к почве - как к природному телу, предмету труда и продукту труда - усложнило выбор наиболее точного научного определения почвы.

К середине позапрошлого века в трудах агрономов, агрогеологов, агрохимиков сложилось определение почвы, отождествляющее ее с пахотным слоем, который служит непосредственным предметом обработки и в котором сосредоточена главная масса корней растений, основное внимание обращалось на вещественный состав этого верхнего слоя земной коры (смесь минеральных и органических элементов). Такое определение почвы было распространено до появления работ В.В. Докучаева, который показал научную несостоятельность данного определения и ввел новое определение почвы, совершив тем самым переворот в науке.

В современном почвоведении принято такое определение: почва - это обладающая плодородием сложная полифункциональная и поликомпонентная открытая многофазная структурная система в поверхностном слое коры выветривания горных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени.

Систематический список почв Тосненского района Ленинградской области

Почвенный покров района характеризуется большим разнообразием. На территории района на повышенных участках, занятых песчаными наносами, в сухих условиях формируются почвы:

ЛЕСНЫЕ ПОЧВЫ:

Скрытоподзолистые иллювиально-железистые почвы формируются на повышениях, сложенных несортированными песками и супесями под сосняками с травяным покровом. Развивающийся в них гумусовый горизонт полностью маскирует все следы слабого оподзоливания.

Поверхностно-подзолистые иллювиально-железистые почвы формируются на бедных перемытых песках под сухими сосняками-беломошниками, верещатниками и брусничниками, приспособленными к контрастному водному режиму. Эти почвы залегают в виде обширных массивов, а нередко образуют своеобразные сочетания со скрытоподзолистыми иллювиально-железистыми почвами.

Иллювиально-железистый гумусовый подзол является конечным представителем ряда песчаных почв, в котором наиболее сильно выражен подзолистый процесс. Эти почвы приурочены к плоским водораздельным грядам или пологим склонам, сложенным супесями и песками, обычно подстилаемыми водоупорами.

Дерново-подзолистые почвы без признаков глееватости залегают в пределах описываемой территории на хорошо дренированных возвышенных участках, сложенных как супесчаными, так и суглинистыми наносами.

Подзолисто-болотные почвы характеризуются повышенным увлажнением почвенного профиля. Повышенное увлажнение района обусловлено малой водопроницаемостью почвообразующих пород (особенно это относится к ленточным суглинкам) и дополнительным притоком поверхностных и почвенно-грунтовых вод с повышенных элементов рельефа. По механическому составу подзолисто-болотные почвы представлены легкими и тяжелыми разновидностями.

Дерново-подзолистые глееватые почвы являются наиболее распространенной группой почв, развивающейся в подавляющем большинстве на суглинистых наносах. По степени оподзоленности разделяются на две группы: дерново-среднеподзолистые глееватые и дерново-сильноподзолистые глееватые.

Торфянисто-подзолисто-глеевые почвы широко распространены на территории района. В большинстве случаев эти почвы развиваются на маломощных песчаных и супесчаных наносах, близко подстилаемых суглинками, которые образуют водоупор. Приурочиваются эти почвы к суглинистым наносам, однако подзолистый горизонт в этом случае выражается менее четко.

БОЛОТНЫЕ ПОЧВЫ:

Болотные почвы на территории района имеют широкое распространение, занимая более 14% площади. Почвы представлены в основном мощными торфяниками. На территории района преобладают верховые болота с характерной комплексностью растительности. Островки и повышения покрыты мелкой сосной, пушицей, багульником, подбелом, карликовой березкой, вереском и одеты моховым сфагновым ковром. В понижениях наблюдаются сфагновые ковры.

* По строению профиля торфяно-болотные почвы болот делятся на три группы:

торфянисто-глеевые с мощностью горизонта Ат до 30 см; 2. торфяно-глеевые - Ат (до 50 см); 3. торфяные с мощностью торфяного пласта больше 50 см.

Заложенный в Лисинском лесничестве в заболоченном сосново-березовом редколесье разрез показал следующий морфологический профиль торфянисто-глеевой почвы:

Ат0, 0 - 10 см - очес из живого зеленого мха с примесью сфагнума.

Ат, 10 - 22 см - плохо разложившийся коричневый мох

В1, 22 - 42 см - сизовато-серый тяжелый суглинок, прокрашенный гумусом, с ржавыми пятнами.

Вg, 42 - 80 см - ярко-сизый тяжелый суглинок; начиная с поверхности, яма заливается водой, которая сочится по всему профилю разреза.

Пойменные аллювиальные дерновые заболоченные почвы занимают сравнительно незначительные площади в поймах рек Тосны и Мги. В весеннее половодье поймы заливаются, и на них остается после спада воды небольшой наилок аллювия - плодородного ила, удобряющего почву. В некоторых местах этот процесс прослеживается в почвенном профиле в виде чередующихся слоев аллювия и погребенного гумусового горизонта.

Плодородие аллювиальных почв сильно зависит от механического состава. Суглинистые почвы обладают высоким плодородием, и на них развивается мощный травостой. Песчаные почвы речных долин характеризуются более изреженным и низкорослым травостоем.

ПОЧВЫ ЛУГОВ:

Почвы лугов не выделяются в качестве самостоятельных систематических единиц. Так, дерново-подзолистая глееватая почва формируется как под лесной, так и под луговой растительностью. Однако длительное нахождение почвы под луговой растительностью способствует усилению дернового процесса и потому создает определенную специфику луговых почв. Все луговые угодья образовались на месте лесов. Очень часто луга представляют собой заброшенные пашни. Для представления о морфологическом строении профиля дерново-подзолисто-глееватой почвы приведем описание разреза, заложенного на естественном лугу в окрестностях селения Андрианово.

А1, 0-17 см - серый непрочнокомковатый суглинок, верхней части сильно задерненный.

А2, 17 - 30 см - светло-серый оподзоленный суглинок; нижняя граница неровная, с затеками.

В1, 30 - 50 см - буровато-коричневый ореховато-комковатый плотный суглинок.

ВС, 50 - 120 см - буровато-коричневый безвалунный, глубже 1 м постепенно переходит в ленточный суглинок.

ПАХОТНЫЕ ПОЧВЫ:

Почвы полевых угодий, или, как их обычно называют, окультуренные почвы района, можно сгруппировать в три группы: пахотные дерново-слабоподзолистые иллювиально-железистые супесчаные и песчаные; пахотные дерново-подзолистые глееватые суглинистые; пахотные перегнойно-торфяные.

Пахотные дерново-слабоподзолистые иллювиально-железистые супесчаные и песчаные почвы представлены на территории района довольно широко. Почвы легкого механического состава приурочены к северной части района, а также к обширным озовым грядам.

Пахотные дерново-подзолистые глееватые суглинистые почвы имеют в районе широкое распространение. Территориально они приурочены как к водораздельным элементам, так и к дренированным берегам рек и ручьев, особенно в южной части района.

Пахотные перегнойно-торфяные почвы занимают небольшую территорию среди пахотных почв района, однако по своему генезису и плодородию они резко отличаются от минеральных почв.

Основные почвообразовательные процессы, формирующие профили главных генетических типов почв и их сущность.

Общая схема почвообразовательного процесса.

Почвообразовательный процесс, или почвообразование, - это сложный природный процесс образования почв из слагающих земную поверхность горных пород, их развития, функционирования и эволюции под воздействием комплекса факторов почвообразования в природных или антропогенных экосистемах Земли.

По определению А.А.Роде, почвообразовательным процессом называется совокупность явлений превращения и передвижения веществ и энергии, протекающих в почвенной толще. В результате биологического круговорота веществ, процесса синтеза и разрушения органического вещества почвообразующая порода непрерывно взаимодействует с растениями и животными, с продуктами их жизнедеятельности, а также с продуктами разложения органических остатков. Эти процессы в совокупности приводят к постепенному формированию почвы и составляют сущность почвообразовательного процесса.

Наиболее важные слагаемые почвообразовательного процесса: превращение (трансформация) минералов горной породы, из которой образуется почва, а в дальнейшем и самой почвы; накопление в ней органических остатков и их постепенная трансформация. Взаимодействие минеральных и органических веществ с образованием сложной системы органоминеральных соединений; накопление (аккумуляция) в верхней части почвы ряда биофильных элементов, и прежде всего элементов питания; передвижение (миграция) продуктов почвообразования с током влаги в профиле почвы и по ее поверхности.

Проявление этих слагаемых почвообразовательного процесса на разных этапах возникновения и развития почвы имеет свои особенности, что позволяет говорить о ряде стадий развития почвообразовательного процесса. Генезис любой почвы состоит из трех последовательных стадий: начало почвообразования (иногда называемого первичным почвообразовательным процессом); стадия развития почвы, на которой субстрат материнской породы последовательно приобретает характерные почвенные признаки и стадия сформированной (зрелой) почвы, на которой преобладают циклические обратимые процессы.

Почвообразовательный процесс на поверхности земли протекает под влиянием огромного разнообразия сочетаний факторов почвообразования, что приводит к разнообразию типов почвообразования и соответствующих им почв. В то же время в различных почвах повторяются одни и те же процессы, однокачественные по существу, но различающиеся по интенсивности и в деталях своего проявления. Примером таких процессов может служить накопление в почве гумуса (гумусонакопление), проявляющееся во всех почвах, хотя и на разных качественном и количественном уровнях. Другим примером может служить процесс рассоления - вынос нисходящими токами воды легкорастворимых солей из профиля, изначально засоленной почвы. Важно подчеркнуть, что эти процессы являются специфическими почвенными процессами.

Такие общие для разных типов почвообразования процессы получили название элементарных почвообразовательных процессов (ЭПП). Эти процессы являются довольно сложными по своей природе, и понятие «элементарный» не следует трактовать буквально.

В настоящее время выделено несколько десятков элементарных почвообразовательных процессов. Все их многообразие разделено на несколько групп по балансу вещества, определяемого этими процессами, и по качественному составу соединений, являющихся результатом проявления этих процессов.

Как уже отмечалось ранее, почвенный покров Тосненского района очень разнообразен. Самые распространенные почвы на территории района это болотные почвы. Болотные почвы представлены в основном мощными торфяниками. На территории района преобладают верховые болота с характерной комплексностью растительности.

Образование на поверхности почвы торфяного покрова коренным образом меняет ее водный режим. На поверхности образуется влагоемкая, постоянно влажная масса. Наличие торфяного пласта смягчает колебания температуры почвы и резко уменьшает колебания влажности в летний период. Повышенное переувлажнение снижает активность микрофлоры и тесно связанное с ней разложение органического вещества. Последнее приводит к накоплению на поверхности почвы грубых остатков торфяной массы.

Рассмотрим процесс образования этих почв.

Формирование и развитие болотных почв неразрывно связано с избыточным увлажнением, которое возникает вследствие различных причин и может быть вызвано поверхностным и грунтовыми водами. Современное болотообразование охватывает всю эпоху голоцена1 и продолжается в настоящее время в результате заболачивания водоемов и суши. Заболачивание водоемов происходит в результате их зарастания или нарастания (развития

сплавины) с образованием торфа разного состава соответственно стадии заболачивания. Верховые олиготрофные болота образуются при нарастании сплавины. Непосредственной причиной заболачивания служит застой воды на поверхности в результате развития мерзлоты, слабой водопроницаемости почв и пород, наличия влагоемкого органического покрова на поверхности - мощной подстилки или мохово-лишайникового ковра.

Для болотообразования и формирования болотных почв характерны два сопряженных процесса - торфообразование в верхней части профиля и оглеение в нижней. Их часто объединяют под одним термином - «болотный процесс».

Голоцен - эпоха четвертичного периода, которая продолжается последние 11 тысяч лет вплоть до современности.

Торфообразование - накопление на поверхности почвы полуразложившихся растительных остатков в результате замедленной их гумификации и минерализации в условиях избыточного увлажнения. В начальной стадии заболачивания появляются влаголюбивые автотрофные травянистые растения, которые в последующие стадии сменяются зелеными мхами, кукушкиным льном и, наконец, белым мхом - сфагнумом. Избыточное увлажнение сказывается не только на составе растительности, но и на темпах и характере разложения ее остатков.

В анаэробных условиях интенсивность окислительных процессов сильно ослабляется и органические вещества до конца не минерализуются. Разложение их при анаэробиозисе приводит к образованию промежуточных продуктов в виде низкомолекулярных органических кислот (масляная, уксусная, молочная и другие), которые подавляют жизнедеятельность микроорганизмов, играющих основную роль в процессах превращения органических веществ в почве.

При разложении органических остатков в анаэробных условиях на поверхности почвы накапливаются полуразложившиеся органические вещества в виде торфа. Мощность слоя торфа может достигать 10 м и более.

В образовании торфа важная роль принадлежит разнообразным почвенным микроорганизмам.

В превращении органических веществ в болотных почвах участвуют представители многих групп почвенных микроорганизмов. Вначале на отмершей растительности активно развиваются неспороносные бактерии и грибы. По мере разрушения органических веществ отмечается значительное развитие спорообразующих бактерий, сменяемых целлюлозоразлагающими и другими микроорганизмами.

Следовательно, торфообразование - биохимический процесс, в котором участвуют многочисленные микроорганизмы, выполняющие сложные функции по разложению и синтезу органического вещества, приводящие, в конечном счете, к образованию торфа болотных почв.

Термины «глей» и «глееобразование» были введены в научную терминологию Г.Н.Высоцким, который впервые указал на биохимическую природу глееобразования. Под глеем Г.Н.Высоцкий понимал «более или менее плотную суглинистую или глинистую породу серого цвета с зеленоватым оттенком», формирующуюся в условиях длительного переувлажнения.

Дальнейшие исследования подтвердили и показали, что оглеение представляет собой сложный биохимический восстановительный процесс, протекающий при переувлажнении почв в анаэробных условиях при непременном наличии органического вещества и участии анаэробных микроорганизмов.

При глееобразовании происходит разрушение первичных и вторичных минералов. Кроме того, существенным превращениям подвергаются соединения элементов с переменной валентностью (Fe, Mn, S и N).

Наиболее характерная особенность глееобразования - восстановление окисного железа в закисное. Оно может происходить в результате, как ферментативной деятельности микроорганизмов, так и воздействия продуктов жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов. К таким продуктам могут относиться газообразные соединения (H2, H2S), низкомолекулярные органические кислоты и гуминовые кислоты.

При периодически повторяющемся переувлажнении соединения железа могут находиться то в окисной, то в закисной форме в зависимости от продолжительности периода увлажнения и периода аэрации.

Первое вещество, которое образуется при восстановлении железа, - двууглекислое железо Fe (HCO3)2, которое в природных условиях довольно хорошо растворимо в воде и при смене восстановительных условий на окислительные легко окисляется с образованием гидроокиси железа:

4 Fe (HCO3)2 + O2 + 2 H2O = 4 Fe (OH)3 + 8 СО2.

Ржавые и охристые пятна, примазки и другие железистые образования в слабозаболоченных почвах обусловлены соединениями гидрата окиси железа, возникающими при смене окислительно-восстановительных явлений.

При длительном и постоянном избыточным увлажнении в условиях устойчивого развития глеевого процесса ионы закисного железа вступают в реакцию с кремнеземом и глиноземом. Образуя с ними, вторичные аллюмоферрисиликаты, в состав которых входит закисное железо. Такие минералы в отличии от минералов содержащих окисное железо, имеют сизоватую, грязно-зеленоватую или голубоватую окраску. Почвенные горизонты, в которых накапливаются эти минералы, называются глеевыми. Если избыточное увлажнение непродолжительно, то сплошной глеевый горизонт может и не образовываться, а вместо него в почвенном профиле появляются отдельные сизоватые или зеленовато-голубоватые пятна. Такие горизонты называются глееватыми. Поскольку при оглеении образуются активные органические соединения с кислыми свойствами и подвижные компоненты разрушения с кислыми свойствами и подвижные компоненты разрушения и восстановления минеральной части почвы, то создаются благоприятные условия для возникновения разнообразных органоминеральных соединений, которые имеют большое значение в миграции железа, марганца и алюминия из оглеенных горизонтов.

Второй наиболее распространенной группой почв является дерново-подзолистые глееватые почвы. Он развиваются в подавляющем большинстве на суглинистых наносах.

Дерново-подзолистые почвы образуются под травянистыми или мохово-травянистыми лесами. Развивающаяся под их пологом травянистая растительность приводит к формированию в профиле подзолистой почвы дернового горизонта. В результате совместного проявления подзолистого и дернового процессов и формируются дерново-подзолистые почвы. Это происходит также при сведении леса, когда на его месте возникают суходольные луга; в данном случае подзолистый процесс сменяется дерновыми из подзолистой почвы постепенно образуется дерново-подзолистая.

Таким образом, дерново-подзолистые почвы могут образовываться в результате как попеременного, так и совместного воздействия подзолистого и дернового процессов. В.В.Пономарева рассматривает появление дернового и подзолистого горизонтов этих почв как единый синхронный процесс. По ее мнению, гумусовые вещества типа гуминовых кислот закрепляются в гумусовом горизонте, а их более подвижные и агрессивные фракции типа фульвокислот оподзоливают подгумусовый горизонт.

Даже при длительном развитии травянистой растительности под пологом леса в подзолистой почве обычно не накапливается большого количества гумуса и питательных веществ. Во-первых, это связано с тем, что дерновому процессу противостоит подзолистый, который хотя и слабо проявляется, но полностью не снимается под травянистыми или тем более под мохово-травянистыми лесами. Во-вторых, органические остатки травянистых растений, выросших на бедной подзолистой почве, содержат сравнительно мало зольных элементов и азота, кроме того, дополнительно обеззоливаются при промывании почвы осадками. Недостаток зольных элементов, азота, кальция и магния в самой почве и в органических остатках замедляет минерализацию последних микроорганизмами; образуются кислые подвижные гумусовые вещества. Лишь небольшая часть их закрепляется в почве биогенным кальцием, железом или глинистыми минералами. Поэтому в гумусово-аккумулятовном горизонте дерново-подзолистой почвы не накапливается больших количеств гумуса.

Физико-химические характеристики главных генетических почв на территории Тосненского района.

Почва - многофазная полидисперсная система, состоящая из четырех фаз: твердой (минеральные и органические частицы), жидкой (почвенный раствор), газообразной (почвенный воздух) и живой (почвенные организмы). Эти фазы находятся в тесном взаимодействии. Отличительные особенности почвы как природного тела; чрезвыйчано сложный вещественный состав и закономерные изменения важнейших параметров, наличие специфических органических веществ (гумуса), значительное разнообразие соединений для большинства химических элементов.

Ритмы поступления на поверхность почвы солнечной энергии и влаги (суточной, годовой, многолетней) и биологические ритмы развития растительности обусловили резко выраженную сезонную цикличность почвообразования, имеющую огромное значение для формирования почвенного плодородия.

Ряд процессов, протекающих в почвах, определяется их физико-механическими свойствами, которые проявляются при воздействии внешних нагрузок и подразделяются на деформационные, прочностные и реологические.

Деформационные свойства характеризуют поведение почв при нагрузках, не приводящих к их механическому разрушению. К ним относятся сжимаемость, просадочность, консолидация (уплотнение).

Прочностные свойства характеризуют поведение почв при нагрузках, вызывающих их разрушение - сдвиг, разрыв.

Реологические свойства характеризуют поведение почвы под давлением во времени. К ним относятся вязкость, пластичность, тиксотропность.

Понятие «физико-механические свойства» в почвоведении имеет более широкий диапазон применения, чем в механике, геологии и грунтоведение. В почвоведении к физико-механическим свойствам относят также набухание, усадку, липкость, то есть свойства высокодисперсных систем, проявляющиеся без механических воздействий со стороны.

Изучение физико-механических свойств почв важно не только с позиций понимания механизмов физических процессов, протекающих в них, но имеет большое прикладное значение для сельского хозяйства. Физико-механические свойства определяют условия обработки почв, дают возможность получить количественные оценки энергетических затрат на их обработку и выбрать оптимальные сроки полевых работ, при которых в наименьшей степени деформируются почвы и обработка производится с наименьшими затратами горючего.

Почва состоит из минеральных, органических и органоминеральных веществ. По химическому составу она существенно отличается от исходных почвообразующих пород.

Главные особенности химического состава почвы - присутствие органических веществ и в их составе специфической группы - гумусовых веществ, разнообразие форм соединений отдельных элементов и непостоянство (динамичность) состава во времени.

Источник минеральных соединений почвы - горные породы, из которых слагается твердая оболочка земной коры - литосфера. Органические вещества поступают в почву в результате жизнедеятельности растительных и животных организмов, населяющих почву. Взаимодействие минеральных и органических веществ создает сложный комплекс органоминеральных соединений почв.

Минеральная часть составляет 80-90 % и более массы почв и только в органогенных почвах снижается до 10 % и менее.

В составе почв обнаружены почти все известные химические элементы.

На территории Тосненского района Ленинградской области большое разнообразие почв. На примере некоторых рассмотрим физико-химические свойства.

Дерново-подзолистые почвы. Тосненский район, как уже описывалось ранее, представлен довольно плоским бессточным рельефом, который обуславливает широкое развитие процессов заболачивания. Именно поэтому в районе широко распространены дерново-подзолистые глееватые почвы. Оподзоленный профиль лесных суглинистых почв имеет сероватые тона. Почвы с довольно кислой реакцией, хотя обменная кислотность незначительна. Накопление гумуса происходит в верхней части профиля. Аккумуляция гумуса и обменных оснований в горизонте А1 свидетельствуют о наличии здесь дернового процесса.

Для предоставления о морфологическом строении профиля дерново-подзолистой глееватой почвы приведем описание разреза, заложенного в еловом лесу в районе селения Андрианово.

А0, 0 - 2 см - лесная подстилка.

А1, 2 - 13 см - серый рыхлый горизонт непрочнокомковатый структуры, пронизанный корнями; граница перехода в нижележащий неровная.

А2, 13 - 27 см - белесый интенсивно-оподзоленный суглинок; переход неровный, в виде затеков.

В, 27 - 50 см - буровато-коричневый тяжелый суглинок; слабые потеки гумуса по структурным отдельностям; переход постепенный.

ВС, 50 - 100 см - буровато-коричневый, с сизоватым оттенком, безвалунный суглинок; глубже 1 м постепенно переходит в ленточный суглинок.

Данные химического анализа, приведенные в таблице № 1, свидетельствуют о накоплении гумуса в перегнойно-аккумулятивном горизонте, мощность которого достигает 13 см. Максимальная кислотность приурочена к гумусовому горизонту и постепенно убывает с глубиной. Обменная кислотность верхних горизонтов обусловлена ионами А1, что является характерным признаком поверхностного оглеения.

Таблица 2 - Содержание гумуса, обменных оснований и кислотность в дерново-подзолистой глееватой почве

Генетические горизонты	Глубина (в см)	Гумус (в %)	рН	Обменная кислотность	Обменные основания	Содержание ила < 0,001 мм (в %)
			водный	солевой	H+	Al 3+	Ca 2+	Mg 2+
					В мг -экв на 100 г почвы
А0	0-2	64,28	4,7	3,8	1,0	1,0	41,8	4,6	-
А1	2-13	4,62	4,3	3,6	0,2	3,2	5,8	1,3	6,47
А2	15-25	2,02	4,9	3,8	0,1	2,1	3,5	0,9	11,25
В	30-40	0, 62	5,2	3,7	0,1	0,9	3,8	6,6	13,87
ВС	70-80	0,43	6,0	4,1	0,1	0,2	10,8	8,6	41,78

Распределение обменных оснований имеет характерный прогиб в подзолистом горизонте. В элювиальной толще наблюдается характерное разрушение и вынос илистой фракции без накопления в иллювиальном горизонте. Последний в дерново-подзолистых глееватых почвах на суглинистых породах выражен слабо.

Данные валового химического анализа (таблица № 2) свидетельствуют о довольно интенсивном развитии подзолистого процесса. В подзолистом горизонте происходят накопление кремнезема и вынос алюминия и железа. Вместе с тем в этих почвах развит дерновый процесс, который выражается накоплением в горизонте А1 фосфора, марганца, серы и кальция.

Таблица 3 - Валовой химический состав дерново-подзолистой глееватой почвы

Генетические горизонты	Глубина (в см)	Потери от прокаливания (в %)	SiO2	AL2O3	Fe2O3	TiO2	P2O5	MnO	CaO	MgO	SO3	K2O	Na2O
			В % на прокаленную почву
А0	0-2	64,28	70,17	11,53	6,07	1,06	0,67	0,22	4,03	1,09	2,49	2,85	0,92
А1	2-13	9,94	73,31	14,14	4,44	0,91	0,13	0,07	1,26	0,91	0,95	2,72	0,99
А2	15-25	5,74	73,43	13,04	5,08	0,88	0,12	0,07	1,08	1,03	0,33	3,33	0,96
В1	30-40	4,75	69,22	16,36	5,90	0,85	0,07	0,05	1,08	1,45	0,43	3,88	1,20
С	70-80	4,91	64,21	18,20	7,32	0,86	0,09	0,06	1,32	2,02	0,45	3,93	1,22

Иллювиальный горизонт, по данным валового химического анализа, приведенного в таблице № 2, не выражен.

Довольно широко на территории района представлены пахотные почвы: пахотные дерново-слабоподзолистые иллювиально-железистые супесчаные и песчаные; пахотные дерново-подзолистые глееватые суглинистые; пахотные перегнойно-торфяные. Несмотря на кажущуюся разбросанность этих почв, распространение их имеет определенные закономерности.

Для морфологической характеристики почвы приведем описание разреза, заложенного в 1 км севернее села Апраксин Бор на пахотной дерновой иллювиально-железистой песчаной почве.

Апах, 0 - 30 см - коричневато-светло-серый мелкозернистый песок.

В1, 30 - 55 см - ярко-желтый мелкозернистый песок; переход весьма постепенный.

В2, 55 - 75 см - тот же песок, но светлее предыдущего.

В3, 75 - 125 см - светло-серый с желтоватым оттенком мелкозернистый песок.

С1, 125 - 175 см - светло-серый мелкозернистый песок.

В среднем мощность пахотного слоя в этих почвах составляет 20 - 25 см, он серого цвета, бесструктурный, часто с примесью щебня и гравия. Для подпахотного горизонта В характерна буровато-желтая окраска иллювиального горизонта, образующего своеобразный пояс ожелезнения.

В условиях плоского рельефа под пахотным слоем нередко образуются белесые оподзоленные пятна, что приводит к расчленению горизонта В на два подгоризонта - А2В и В. К низу горизонт В постепенно светлеет и приобретает светло-желтый или белесоватый цвет.

Буровато-желтая окраска горизонта В обусловлена накоплением в нем окислов железа и алюминия, сумма которых часто бывает больше, чем в пахотном горизонте. Это связано с отложением здесь окислов железа и алюминия, которые были вымыты из гумусового горизонта.

Для представления о химических свойствах этих почв приводим результаты аналитической обработки пахотной дерново-слабоподзолистой иллювиально-железистой почвы.

почва рельеф профиль плодородие

Таблица 4 - Содержание гумуса, обменных оснований и кислотность пахотная иллювиально-железистая почва

Генетические горизонты	Глубина (в см)	Гумус (в %)	рН	Обменная кислотность	Обменные основания	Содержание ила <0,001 (в %)
			водный	солевой	Н+	Al3+	Ca2+	Mg2+
					В мг-экв на 100 г почвы
А пах	0-10	2,22	5,8	4,6	0,0	0,1	3,4	7,7	-
А пах	20-30	1,94	5,9	4,5	0,0	0,1	4,5	8,0	-
В1	35-45	0,28	5,8	4,5	0,0	0,1	2,8	2,5	-
В1	45-55	0,16	5,9	4,5	0,0	0,1	2,7	4,4	-
В2	65-75	0,15	5,8	4,3	0,0	0,1	2,7	5,3	-
С	140-150	0,04	6,3	4,7	0,0	0,0	1,0	5,8	-

Данные таблицы 4 показывают малое содержание гумуса в профиле почвы. Актуальная и обменная кислотности здесь ниже, чем у суглинистой пахотной почвы. Профиль почвы слабо насыщен обменными основаниями. Все перечисленные признаки являются весьма характерными для почв легкого механического состава.

Степень сельскохозяйственной освоенности почв.

Тосненский район - крупнейший производитель сельскохозяйственной продукции в Ленинградской области. На его территории расположены 10 сельхозпредприятий, которые имеют четко выраженную специализацию: овощеводство, картофелеводство, молочное животноводство, более 50 фермерских хозяйств, а также 8 предприятий перерабатывающей промышленности. Доля Тосненского района в общем объеме сельскохозяйственной продукции Ленинградской области составляет: овощи - 48,2%, картофель - 26% . Район традиционно занимает лидирующее положение в Ленинградской области по урожайности овощей и картофеля. По объемам сельхозпродукции в 2011 году район признан лидером. Значительно увеличилось производство картофеля. По подсчетам агрономов, сегодня каждая четвертая картофелина в Ленобласти - тосненская.

Привлечение инвесторов в развитие сельского хозяйства позволили району возродить отрасль свиноводства. И сегодня Тосненский район является первым в Ленинградской области в этой отрасли. На территории района работают два новых свиноводческих комплекса - ООО «Рюрик-Агро» и ООО «Агрохолдинг «Пулковский», а также вошедший в триста лучших хозяйств России СПК «Племзавод «Детскосельский».

Значительные площади Тосненского района занимают земли лесного фонда, около 80% от общей площади территории. Леса на территории образования выполняют защитные функции (водоохранные, противоэрозионные).

Основные мероприятия по повышению плодородия почв.

Для почвенного покрова рассматриваемой территории характерна бедность естественных и освоенных почв элементами плодородия. В них недостаточна мощность гумусового горизонта, он беден содержанием гумуса, обменных оснований, подвижных форм питательных элементов. Имеет кислую среду. Большая часть территории представлена в различной степени переувлажнеными почвами.

Все это указывает на необходимость проведения мероприятий по окультуриванию почв не только вновь осваиваемых, но и значительной части старопахотных почв. В связи с широким проведением работ по осушению переувлажненных старопахотных почв и вовлечением в оборот переувлажненных целинных почв возникает проблема создания в них оптимальных условий для непрерывного повышения плодородия и урожайности.

Решением этой проблемы является развитие производства органических удобрений на промышленной основе за счет использования торфяных залежей, а также применение минеральных удобрений. Особо стоит подчеркнуть необходимость развития известкования почв, так как осваиваются в основном кислые почвы; кроме того пахотные почвы ежегодно подкисляются минеральными удобрениями.

Применение органических и минеральных удобрений не только обеспечивает растения легкодоступными элементами питания, но и повышает содержание гумуса, создает необходимые запасы органического вещества, подвижного азота, фосфора, калия и других элементов, что является наиболее важным в повышении плодородия почв.

Важным обстоятельством при окультуривании почв является создание мощного гумусового горизонта и оптимальных почвенных условий в отношении накопления гумуса, обменных оснований, подвижных питательных элементов и снижения кислотности. Это обеспечивается комплексом мероприятий в севообороте, важнейшими из которых являются правильная обработка, осушение переувлажненных почв, внесение удобрений и извести.

Известкование кислых почв занимает особое место среди приемов окультуривания почв, как прием переделки почвенного поглощающего комплекса. Положительное действие известкования проявляется в том, что почва обогащается обменными основаниями, в ней уменьшается кислотность, в результате чего усиливается жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, улучшаются физические свойства почвы и ее структурное состояние, увеличивается подвижность элементов питания. Вполне очевидно, что известкование является незаменимым и длительно действующим фактором повышения плодородия кислых почв.

Составной частью мер по окультуриванию почв является рациональное использование созданного почвенного плодородия. Освоение правильных севооборотов служит предпосылкой наиболее эффективного использования почвенного плодородия, последействия удобрений и извести.

Обработка почвы, которая включает различные приемы углубления пахотного слоя и предпосевной подготовки почвы. Являясь самым мощным приемом окультуривания почв с маломощным гумусовым горизонтом, обработка почвы коренным образом изменяет условия, и характер почвообразования в наиболее активной верхней части почвенного профиля.

Приемами обработки почвы регулируются физические, химические и биологические процессы в почве, что ускоряет переход труднодоступных питательных веществ в легкоусвояемые для растений формы. В сочетании с удобрением и известкованием обработка почвы составляет основное звено системы мероприятий по окультуриванию почв.

Сельскохозяйственные растения также могут выступать фактором окультуривания почв. Плодородие почвы тесно связано с растительным покровом, и в частности с жизнедеятельностью корневой системы. Непрерывно отмирая, корни и послеуборочные остатки обогащают почву органическим веществом, повышают ее плодородие. Создавая высокий агрофон для растений, мы не только повышаем урожай основной продукции, но и создаем условия для обогащения почвы органическим веществом.

Среди сельскохозяйственных растений способностью накапливать большую массу органического вещества и азота обладают многолетние бобовые травы, что позволяет успешно возделывать их как кормовые культуры и как зеленое удобрение