Почвы области
Нижегородское Поволжье расположено в двух природных зонах – лесной и лесостепной. Преобладает лесная зона, которая разделяется на подзоны тайги и смешанных лесов. Южная граница лесов зоны сложна и запутана.
В
Нижегородском Поволжье проходит северная окраина черноземной полосы Европейской
России. Черноземная почвенная зона здесь переходит в подзолистую. Сибирская
тайга сошлась в Нижегородском Поволжье с западными широколиственными лесами.
Здесь представлены почти все зональные почвы Русской равнины – от подзолистых на
северо-западе, до черноземных на юго-востоке. Их покрывают все растительные
сообщества, от елово-пихтовых таежных лесов до северных луговых степей.
Столь большое разнообразие почвенно-растительного покрова края сложилось в ходе длительного и сложного развития его природы и воздействия на почвы и растительность хозяйственной деятельности человека. Современные леса, степи, болота и луга это в сильной мере окультуренные и измененные человеком растительные сообщества. Не остались самобытными и почвы. Они также изменены в процессе хозяйственной деятельности человека.
Распространение основных типов почв на территории Нижегородской области подчинено биоклиматической зональности. Дерново-подзолистые почвы господствуют в зоне смешанных лесов, серые лесные почвы – в зоне широколиственных лесов, а черноземы свойственны участкам лесостепи (луговых степей). Следовательно, климат главный фактор формирования зональных типов не только растительного покрова, но и соответствующих типов почв.
Однако климат не единственный ведущий почвообразовательный фактор. На территории Нижегородской области большую роль играет свойство почвообразующих пород, в частности их механический состав, а также сам рельеф.
Около десяти тысячелетий отделяют нас от тех времен, когда таяли льды последнего ледника на Русской равнине. Более теплым и мягким становился климат.
В начале исторического времени самая северная часть Нижегородского Поволжья представляла собой среднюю зону тайги. Большая же часть Заволжья и низинного Заочья входила в полосу южных хвойно-широколиственных лесов.
К песчаным массивам северного Заволжья, главным образом левобережья Ветлуги и южной приволжской полосы, были приурочены сосновые леса. Под хвойными лесами сохранились подзолистые и дерново-подзолистые почвы, которые и сейчас преобладают в нашем крае.
На лессовидных покровных суглинках Правобережья под пологом дубовых лесов развивались серые лесные почвы. По физическим свойствам они близки к подзолистым, обладают сравнительно небольшой мощностью перегнойного слоя, малым содержанием гумуса, почти таким же серым цветом и непрочной структурой. Их перегнойный слой сверху покрыт, как и у подзолистых почв, лесной подстилкой, а подстилается оподзоленным, правда менее заметным, слоем. Предпочитают серые лесные почвы верхние части склонов пересеченных возвышенностей. В зависимости от рельефа и соотношения лесной и травянистой растительности в их верхнем слое накапливается различное количество перегноя, вследствие чего он приобретал разную окраску. По этому признаку все серые лесные почвы разделяются на темно-серые и светло-серые.
Темно-серые лесные почвы более близки к черноземным. Они содержат от 3 до 6% перегноя. Их перегнойный слой довольно мощный, имеет более прочную зернисто-комковатую структуру с слабокислую реакцию. Темно-серые лесные почвы более благоприятны для травянистой растительности, нежели лесной. Предпочитают нижние участки склонов и ровные поверхности.
Светло-серые лесные почвы имеют меньшую мощность перегнойного слоя, содержание перегноя в нем не превышает 2,5%. Слой этот обычно распылен, а лежащий под ним оподзоленный слой имеет пластичную или листовую структуру, похожую на структуру подзолистой почвы. Светло-серые почвы обычно слагают в водораздельное плато северной приокско-приволжской части правобережья.
В центральных и юго-восточных районах Правобережья развита черноземная почва. Характерно, что черноземы здесь не распространены повсеместно, как подзолистые и серые лесные почвы. Они разбросаны в виде отдельных островов. По глубине залегания слоя, в котором имеется скопление извести, черноземы подразделяют на оподзоленные и выщелоченные. Выщелоченные черноземы занимают ровные, повышенные участки юго-восточной части Правобережья. Оподзоленные распространены на северных склонах речных долин. Те и другие имеют тяжелый механический состав, формируются на глинистых и суглинистых материнских породах.
Среди выщелоченных черноземов небольшими пятнами, главным образом в Межпьянье , залегают слабовыщелоченные или типичные черноземы на иловатых юрских карбонатных глинах. В их пахотном слое содержится более 9% гумуса. В подпахатной части верхнего слоя хорошо выражена зернистая структура. В профиле выщелоченных почв имеются журавчики, что показывает на развитие их некоторое время под лесами. Можно предположить, что предыдущей стадией для выщелоченных черноземов края была дерновокарбонатная, или темно-серая лесная, стадия. Если и существовало некоторое поверхностное оподзоливание, то это было в фазу развития сомкнутых сосново-березовых лесов, т.е. без воздействия человека.
Все географическое разнообразие типов почв на территории Нижегородской области создано борьбой двух взаимно противоположных процессов почвообразования:
1. Накопление гумуса и развития гумусового горизонта за счет активной биогенной аккумуляции веществ при содействии испарительного режима почвы.
2. Вымывание гуминовых кислот и элементов минерального питания растений под действием промывного режима.
Первый процесс называется - дерновым, второй – подзолистым. Если преобладает дерновый процесс, то формируется черноземные почвы лесостепи, если подзолистый – то подзолистые и дерново-подзолистые почвы южной тайги и смешанных лесов. При равно соотношении этих процессов образуются серые лесные почвы зоны широколиственных лесов. В лесостепной зоне коэффициент увлажнения должен быть меньше 1, то есть годовая норма испаряемости превышает годовую сумму осадков. Это способствует накопления гумуса. В лесной зоне коэффициент увлажнения больше 1, осадков выпадает больше, чем их может испариться. Если коэффициент равен 1, устанавливается периодический промывной режим почвы.
Дерново-подзолистые почвы занимают все низменное Заволжье, а также Приочье и юго-западную, относительно пониженную часть Правобережья. Серые лесные почвы преобладают на большей части возвышенного Правобережья, а черноземы встречаются в виде отдельных островков среди серых лесных почв. Наиболее крупные из них распространены в Межпьянье ( вплоть до Суры), в правобережье Алатыря и левобережье верхнего течения Теши.
Установлено, что дерново-подзолистые почвы преимущественно супесчаные и легкосуглинистые, серые лесные – средне и тяжелосуглинистые, а черноземы – тяжелосуглинистые и глинистые. Именно благодаря легкому механическому составу почвообразующих порок (пескам и супесям), смешанные и хвойные леса с дерново-подзолистыми почвами распространяются от Заволжья далеко на юг по западной окраинной полосе области вдоль Оки, захватывая бассейн Теши и Сережи и достигая верховьев Алатыря. Это в основном низменные территории. На возвышенностях же развиты серые лесные почвы широколиственных лесов и пашен.
Подзолистые и дерново - подзолистые почвы - это почвы тайги и смешанных лесов. От собственно таежных подзолов дерново – подзолистые почвы отличаются более мощным (до 10-25 см.) перегнойно-аккумулятивным горизонтом, который образуется в смешанных лесах благодаря довольно густому травянистому покрову. Однако в условия непродолжительного прохладно лета органические остатки лесной подстилки разлагаются медленно и превращаются в грубый гумус, поэтому такие почвы и называются грубогумусными. Содержание перегноя не превышает два процента.
Из за опада хвои и мхов гумус имеет кислую реакцию. Органические кислоты растворяют окислы железа, кальция, алюминия, магния и другие минеральные соли. Подзолистый процесс особенно ярко проявляется в сосняках – беломошниках, на песчаных возвышенностях древних дюн и высоких надпойменных террасах левобережья Волги и Оки. В этих условия господствует глубокий промывной режим почвы. Такие почвы крайне бедны органическим веществом, бесструктурны и поэтому мало плодородны. На тех же возвышенностях, где близко к поверхности залегают богатые кальцием и магнием карбонатные породы, развивается дерновой процесс. По механическому составу, эти почвы среднесуглинистые, содержание гумуса более 2,5 %. Такие почвы широко используются под пашню, однако их следует дополнительно известковать и вносить большое количество органических удобрений. Такие почвы находятся на грядово-холмистых возвышенностях Заветлужья (Шахунские увалы), а также бассейнов Керженца и Узолы. Здесь почвообразующими породами служат покровные суглинки, мергели и глины татарского яруса пермской системы.
Дерново-подзолистые почвы распространены на хорошо дренируемых равнинах с хвойно-широколиственными лесами. В понижениях же рельефа, особенно в долинах малых рек, близко к поверхности подходят грунтовые воды, а дренаж резко ухудшается. Периодическое застаивание влаги атмосферных осадков, с одной стороны, и подтопление грунтовыми водами - с другой приводит к заболачиванию.
Образуется глеево-подзолистые и торфяно – подзолистые почвы ельников – долгомошников, хвощевых ельников и шохры, т.е. почв более северных природных зон. Эти почвы не имеют гумусового горизонта, а лесная подстилка превращается в мощный, до 20-30 см. и более слой торфа. Под ним залегают переувлажненные минеральные глеевые горизонты, бедные воздухом и содержащие ядовитые для растений вещества. Из-за недостатка кислорода в восстановительных условиях от окисных соединений железа и алюминия отнимается кислород и они переходят в закисные формы, от чего глеевые горизонты приобретают сизый цвет.
Серые лесные почвы зоны широколиственных лесов наиболее широко используются под сельскохозяйственные поля на возвышенном Правобережье. Они сформировались в условиях более теплого и более сухого климата, чем дерново – подзолистые почвы, и к тому же на суглинках более тяжелого механического состава с повышенным содержанием карбонатов.
В эти почвы поступает большое количество опада лиственных пород и трав, богатого азотом, кальцием, магнием и калием, что резко снижает кислотность почвы, происходит интенсивный процесс разложения органического вещества, чему способствуют черви, насекомые и почвенные микроорганизмы. В результате мощность гумусного слоя достигает в этих районах 25-30 см., при этом образуется тонкодисперсный гумус от светло-бурой до почти черной окраски, имеющий комковато-зернистую структуру. Он гораздо плодородней грубого гумуса, т.к. содержание чистого органического вещества в нем достигает 5-10%.
Для лесостепей характерен периодически промывной режим почв, поэтому самостоятельный горизонт, как правило, не образуется, а под гумусным горизонтом залегает переходный слой с непрочной ореховатой структурой и мелкой песчанистой присыпкой (слабыми признаками оподзоливания). Часть гумуса и наиболее подвижные минеральные соли переносятся водами в глубь и накапливаются в горизонте. В результате верхние слои почвы осветляются, приобретая типичную серую или светло - серую окраску, отчего и сами почвы названы серыми. Ниже горизонта на глубинах 80 – 130 см и более часто залегает карбонатный горизонт светло – желтой окраски. Почвообразующая порода начинается с глубин 150 – 200 см, так же, как и у дерново – подзолистых почв.
Чем интенсивнее промывной режим серой лесной почвы, тем она светлее и как бы ближе по свойствам к своему северному соседу – дерново – подзолистой почве. Локальные различия в промывном режиме почв создает возвышенно – холмистый рельеф. На крутых, хорошо дренируемых склонах и водоразделах этот режим выражен сильнее, поэтому здесь преобладают светло – серые лесные почвы. Наиболее широко они распространены вблизи крутых правых берегов Волги и Оки – на водоразделах малых рек Имзы и Урги, Сундовика и Имзы, Ежати и Чеки, а также на междуречье Пьяны и Теши. Это как раз районы с наиболее сильным расчленением поверхности овражно – балочной сетью. В понижениях рельефа и на плоских междуречьях промывной режим почвы, напротив, ослаблен, и в них сохраняется большое количество кальция. Здесь преобладают темно – серые лесные почвы. Они отличаются меньшей выщелоченностью гумуса и минеральных питательных веществ и, следовательно, повышенным плодородием. Широко распространены они в центральных и южных частях Правобережья, где речная эрозия выражена слабее. Темно – серые почвы более благоприятны для произрастания травянистой растительности, нежели светло – серые, что и определяет их большую ценность для сельского хозяйства.
В теневых липовых и дубово – липовых лесах весьма полезную почвообразовательную работу проделывают различные землероющие млекопитающие, например крот обыкновенный. Создавая свои ходы (кротовины), крот перемещает за год из нижних горизонтов почвы в верхние больше минеральных веществ, чем их поступает с опадом древесных пород. Одновременно он улучшает воздушный водный режимы почв, тем самым повышая плодородие лесных земель, а через свои кротовины способствует всходам семян липы.
Царем почв называют черноземы. Они встречаются в виде островов на юге и юго – востоке области, где температуры наиболее высоки, а атмосферное увлажнение минимально. С опадом растений преимущественно травянистых, в почву лесостепи поступает в 2 раза больше органических остатков, чем в зоне широколиственных лесов. При этом 75% органического вещества поставляет корневая система трав, поэтому гумусовый горизонт проникает глубоко – до 40 – 50 см и более. Содержание перегноя в нем 7 - 15%. Цвет темно – бурый, структура мелкозернистая.
Преобладание зернового процесса и тяжелого механического состава почвообразующих пород ведет к биогенному накоплению в горизонте азота, кальция и фосфора, отчего резко возрастает емкость поглощающего комплекса почвы. Кальций хорошо связывает в горизонте гумус с гуминовыми кислотами, поэтому черноземы называют также кальций – гумусовыми почвами.
Чрезвычайно важную и полезную почвообразующую работу совершают земляные черви. Они разрыхляют почву, улучшают ее структурность, воздухопроницаемость, воздушные и водные свойства, обогащают почву азотом, фосфором, калием. Общая масса червей может достигать 2 тонны на гектар. Известно, что они способны за несколько столетий полностью переработать весь почвенный слой.
В нашей области преобладают два вида черноземных почв: 1) оподзоленные черноземы, близкие по своим свойствам к темно-серым лесным почвам, с характерной белесой присыпкой в переходном слое на глубинах 40-50 см; встречаются в речных долинах и на северных склонах под лесной растительностью; 2) черноземы выщелоченные, с более темным, почти черным гумусовым слоем , они распространены на остепненных междуречьях, где почвообразующими породами служат карбонатные глины и тяжелые суглинки.
В отличии от таежно-лесных районов Заволжья в лесостепном Правобережье в подземных водах повышенное содержание извести, они более жесткие. Это способствует развитию более богатой кустарниково-луговой растительности в заболоченных долинах рек и лучшему перегниванию ее остатков. Образуются болотные и пойменные почвы с мощным оторфованным гумусовым слоем черного цвета. После осушительных мелиораций такие почвы благоприятны для использования под сенокосы и пастбища.
Пойменные почвы в разных природных зонах имеют много общих черт, поэтому их называют интрозональными. Они отличаются слоистым строением: чередуются слои песчаные и суглинистые, что связано с многолетними колебаниями режима речных вод. Наибольшую ценность в сельскохозяйственном отношении представляет центральная пойма, где почвы формируются под умеренным влиянием речных вод. Они периодически омолаживаются наносами или во время крупных половодий и паводков, что повышает их плодородие.
В то же время пойменные почвы значительную часть года находятся в состоянии переувлажнения. Таковы, например, поймы Волги, Оки, Ветлуги, Суры и других крупных рек области.
Земельные ресурсы зависят от распределения почв с различным уровнем естественного плодородия. Важно учитывать также материальные затраты на улучшение плодородия почв, то есть на их мелиорацию.
Площади пользованных под пашни земель в нашей области резко увеличиваются в направлении с севера на юг. При этом 33% - на дерново-подзолистые и подзолистые и только 19% - на черноземы. Остальные 4% занимают дерново-глеевые, дерново-карбонатные и болотно-подзолистые почвы. На пашнях преобладают суглинистые и глинистые по механическому составу почвы (83%).
Распаханность территорий с различными типами почв крайне не равномерна. Дерново-подзолистые почвы Заволжья распаханы в среднем на 14%, а серые лесные и черноземные почвы Правобережья – на 70-90%. Это означает, что на территориях с наиболее плодородными почвами почти не осталось свободных площадей для расширения пашен.
Воздействие человека на растительный покров Нижегородского Поволжья, надо полагать, началось около шести тысячелетий тому назад. Началось оно с использования под пастбища залесенных речных пойм, а позднее и привращения их в сенокосные кормовые угодья. На месте расчищенных пойменных лесов, появились луговые пространства. Этот процесс проходил интенсивно и очень быстро. К 16-му веку пойменные земли в долинах Волги, Оки и их притоков были в значительной мере расчищены от лесной поросли и представляли собой главные сенокосные угодья края. В исторических документах относящихся к этому периоду времени, все пойменные луга характеризуются как «лесные росчисти». Большие массивы «отхожих» и «оброчных» лугов прежде всего сосредотачивались в Окско-Волжской пойме. В пределах Нижегородского уезда, например , общая площадь сенокосных лугов составляла не менее 1300 десятин.
Почти сплошной луговой массив представляла территория современной заречной части г. Н.Новгорода. Сенокосы здесь, прерываясь озерами и болотами, тянулись вверх по Волге до «соромовских пожней», а по Оке – до «гнилицких лугов».
Расчистки в течении многих столетий залесенных пойм под сенокосные угодья привели к коренным изменениям видового состава почв.
В Правобережье, где распространены более ценные в сельскохозяйственном отношении черноземные, темно-серые и серые почвы, как правило, более 60 % территории, а в юго-восточном полустепном и степном Пьянско-Сурском участке до 90 и даже свыше 90 % заняты пашней и естественными луговыми пространствами. Эти земли являются ( особенно в южной и юго-восточной части Правобережья) основной базой для производства товарного зерна. Они служат житницей Нижегородского Поволжья. Естественно, что забота о почве, о ее сохранении и повышении ее плодородия приобретает в этих районах особенное значение.
Для
повышения плодородия и сохранения почв применяется комплекс различных
мероприятий, направленных на улучшение агротехники выращиваемых культур,
внесение в почву минеральных и органических удобрений. Даже наши черноземы и
«почти черноземы», будучи лучшими почвами по своему потенциальному плодородию,
сильно нуждаются во всех указанных мерах. Они, как правило , сильно выпаханы,
утратили в пахотном слое природную структуру, плохо сохраняют влагу. К тому же
юго-восточные районы, где располагаются черноземные пашни, нередко страдают от
засухи. Здесь необходимо основательно заняться закладкой полезащитных лесных
полос, обогащением почв питательными веществами, внимательно следить за
правильным севооборотом, вести глубокую пахоту при обработке почвы, организовать
регулярные поливы земель.
Наибольший урон почвам в Правобережье приносит водная (в меньшей степени ветровая) эрозия почв. На обезлесенных и распаханных землях в условиях расчлененного рельефа усиленно протекают процессы разрушения и смыва плодородного почвенного слоя дождевыми и талыми водами, в результате земли оскудевают. Около одной трети площади пашни и пастбищ в нашей области расположено на склонах и, таким образом, являются потенциально эрозионно-опасными. Основными, подверженными эрозии почвы, в Нижегородской области являются такие районы, как Павловский, Сосновский, Лукояновский, Перевозский. Смытые почвы здесь составляют от 30 до 50 %, а в некоторых хозяйствах и более половины пахотных земель. Это очень большая потеря. Урожайность сельскохозяйственных культур на слабосмытых почвах снижается на одну пятую часть, на среднесмытых – наполовину, а на сильносмытых – до трех-четырех пятых.
Эрозия почв – не стихийное бедствие, она результат неправильного использования земель. Ее можно остановить и прекратить, если выполнять противоэрозионные мероприятия, главными из которых являются вспашка поперек склона, строительство на полях водозадерживающих валов, а в оврагах бетонированных перепадов и прудов, а также защитное лесоразведение на границах полей, склонах балок и оврагов.
В Левобережье, а также в районах Балахнинской и Окско-Тешинской низины борьба с эрозией почв не приобретает такой остроты. Сильная лесистость этих мест, низменный и малорасчлененный характер рельефа неблагоприятны для развития водной площадной эрозии. И сельскохозяйственная освоенность земель здесь ниже главным образом из-за того, что здесь распространены подзолистые и дерново-подзолистые почвы.
Основная забота о почве заключается в мероприятиях, направленных на повышение плодородия подзолистых почв. В первую очередь необходимо заизвестковать кислые почвы. В нашей области большая часть пашни нуждается в известковании, причем большая часть ее приходится на северную зону. В таких районах, как Шарангский, Шахунский, Семеновский, Варнавинский, Ковернинский, сильно – и среднекислых почв 86-95%. Надо иметь в виду, что известкование почв необходимо дополнять внесением в почву минеральных и органических удобрений, применением наряду с химизацией комплекса мер, направленных на улучшение агротехники выращиваемых культур и т.д.
Немало почв в нашей области являются заболоченными, закустаренными, засоренными валунами, покрыты кочками.
Значительные участки их распространены, например, в речных долинах. Они после проведения мелиоративных работ дают хозяйствам дополнительную и порой весьма высокую прибавку урожая. Рациональное использование почв должно предусматривать вовлечение в пашню территорий, занятых ранее населенными пунктами и приусадебными участками. Эта работа приобретает большую актуальность.
Может ли человек сохранить почву? Для увеличения сельскохозяйственной продукции в нашей области, как и во всей нечерноземной зоне России, решающее значение среди агротехнических мероприятий имеет мелиорация почв. Плодородие дерново-подзолистых и подзолистых почв повысится, если;
1.Осушать переувлажненные территории и защищать почвы от избыточного увлажнения;
2.Вносить органические и минеральные удобрения (на гектар не менее 8-10 т. органических удобрений), а также известковать почвы (один раз в 6-8 лет);
3.Применять севообороты с подсевом многолетних трав, в частности клевера, к зерновым культурам;
4.Углублять пахотный слой до 23-25 см.
Такие мероприятия повышают содержание гумуса в почве, улучшают ее водно-физические свойства и структурность, снижают кислотность и переувлажнение пахотных слоев.
На территориях с черноземными и серыми лесными почвами проводятся другие виды мелиоративных мероприятий. Это прежде всего борьба с эрозией. Более 30% площади пашен и пастбищ в Правобережье располагается на склонах, где дождевые и талые снеговые воды размывают и смывают почвенный покров, вызывают рост оврагов. На открытых местах верхний плодородный слой почвы иссушается и разрушается сильными ветрами. Кроме того, ветер сдувает снег с полей, создавая опасность вымерзания озимых культур зимой и ухудшая влагообеспеченность растений в вегетационный период. В настоящее время эрозионные процессы особенно активно проявляются в бассейнах Алатыря, Пьяны, Суры.
Наиболее эффективным способом борьбы с водной и ветровой эрозией являются лесомелиоративные мероприятия: сохранение вокруг сельскохозяйственных угодий естественных массивов леса и создание полезащитных лесных полос на уже обезлесенных территориях. Лес уменьшает поверхностный сток, насыщающий почвы влагой и пополняющий запасы грунтовых вод, способствует накоплению и более продолжительному таянию снега, наконец, просто закрепляет почвенный слой на склонах и препятствует росту оврагов. Поэтому для каждого зонального типа почв существует определенное соотношение площадей угодий (леса, пашен и пастбищ), при котором эрозионные процессы затухают.
Установлено, например, что для территорий черноземов лесистость должна быть не менее 15-20%, а распахивать можно до 60-65% площади. На серых лесных почвах такие оптимальные соотношения лесистости и распаханности равны соответственно 20-25 и 50-55%, а на дерново-подзолистых почвах – не менее 20 и не более 40-45%. Как видим , при сведении леса дерново-подзолистые почвы наиболее сильно подвержены эрозии, между тем на сельскохозяйственных землях Шахунского, Тоншаевского и Шарангского районо естественная лесистость уже снизилась до 10-15%, что в несколько раз меньше критической нормы. Чрезмерная вырубка лесов здесь не только усиливает эрозию почв, но и приводит к другим отрицательным последствиям, в частности к обмелению малых рек Поветлужья и самой Ветлуги.