CC BY
25
УДК 630*114
И. В. Соколовский, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент (БГТУ);
А. А. Беспалый, аспирант (БГТУ)
ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТЫЕ ГРУНТОВО-СЛАБОГЛЕЕВАТЫЕ И ГРУНТОВО-ГЛЕЕВАТЫЕ ЛЕСНЫЕ ПОЧВЫ БЕЛОРУССКОГО ПОЛЕСЬЯ
Приведены результаты исследования строения, состава и свойств дерново-подзолистых грунтово-слабоглееватых и грунтово-глееватых лесных почв Белорусского Полесья. Определен их гранулометрический состав и свойства. Установлено, что дерново-подзолистые грунтово-слабоглееватые и грунтово-глееватые почвы формируются на водно-ледниковых и древнеаллю-виальных песчаных и супесчаных отложениях. Содержание гумуса в дерново-подзолистых почвах составляет в среднем 2-3%. Почвы характеризуются среднекислой до слабокислой реакцией среды, степень насыщенности почв основаниями варьирует от 33% в гумусовом горизонте до 79% в нижележащих горизонтах. На данных почвах формируются орляковые, черничные и кисличные типы суходольных дубрав.
Findings of investigation of a constitution, compound and properties of sod-podzolic weakly gleyey and gleyey forest soils of the Belarus Polesye region are resulted. It is defined gradation analysis and properties. It is specified, that sod-podzolic weakly gleyey and gleyey soils are formed on fluvioglacial and old alluvial sandy and sandy-loam deposits. The humus content in sod-podzolic soils averages 2-3%. Soils are characterised middle acidic to subacidic reaction of medium, the degree of soils saturation of the base varies from 33% in a humus horizon to 79% in underlaying horizons. They are formed bracken, bilberry and oxalis phylums of ouk-woods on a given soils.
Введение. Минеральные почвы Белорусского Полесья сформированы преимущественно на водно-ледниковых и древнеаллювиаль-ных отложениях песчаного и супесчаного гранулометрического состава, под совместным влиянием дернового и подзолистого процессов почвообразования [1, 2]. Почвы характеризуются невысоким, а иногда и низким естественным плодородием из-за низкой водоудержи-вающей и поглотительной способности. Однако при определенных сочетаниях качества грунтовых вод и глубины их залегания, глубины залегания водоупорной породы и содержания в ней карбонатов создаются вполне благоприятные условия для формирования и произрастания высокопродуктивных насаждений ценных древесных пород (дуб, ясень, липа, граб и др.).
В условиях Белорусского Полесья в отдельных лесхозах суходольные дубравы занимают от 4,2 до 5,5% покрытой лесом площади, которые представлены орляковым, кисличным и черничным типами леса [3]. В их составе произрастает большое разнообразие древесных пород (ясень, липа, клен, вяз, сосна, граб, береза, осина), большинство из которых требовательны к почвенному плодородию. Такие условия в дерново-подзолистых почвах Белорусского Полесья создаются за счет увлажнения почвенного профиля жесткими грунтовыми водами, обогащенными Са, Mg и элементами питания растений [4]. Уровень грунтовых вод на протяжении года в большей части находится в пределах почвенного профиля. Это, как правило, пологие склоны, расположенные вблизи низинных болот, представленные дер-
ново-подзолистыми грунтово-слабоглееватыми (временно избыточно увлажняемыми) и грунтово-глееватыми почвами.
Дерново-подзолистые грунтово-слабоглеева-тые почвы занимают верхние участки длинных пологих склонов.
Дерново-подзолистые грунтово-глееватые почвы занимают более пониженные места -окраины низинных болот с близким залеганием грунтовых вод [1].
При исследовании лесных почв Беларуси установлено, что на территории всех лесхозов Полесской низменности выделены дерново-подзолистые почвы различной степени увлажнения и гранулометрического состава. В зависимости от уклона местности они представляют участки различной площади и конфигурации.
Цель работы состоит в изучении грунтово-слабоглееватых и грунтово-глееватых дерново-подзолистых лесных почв, на которых произрастают насаждения дуба черешчатого. Выявить общие закономерности в их строении, составе и свойствах, установить наиболее характерные типы дубрав.
Основная часть. Изучение дерново-подзолистых грунтово-слабоглееватых и грунтово-глееватых лесных почв проведено на основе личных исследований авторов, а также с использованием материалов почвенно-типологического обследования территорий Лельчицкого, Житковичского, Петриковского, Лунинецкого, Столинского, Василевичского лесхозов.
На основе проведенных исследований установлено, что дерново-подзолистые грунтово-слабоглееватые (временно избыточно увлаж-
няемые) и грунтово-глееватые лесные почвы формируются на супесчаных и песчаных поч-вообразующпх породах (табл. 1).
Наибольшее распространение получили грунтово-глееватые почвы, запасы влаги в которых формируются за счет капиллярно-подвешенной и капиллярно-подпертой влаги.
В строении почвенного профиля выделяют горизонты: лесная подстилка (А0), гумусовый (А1), подзолистый (А2), иллювиальные (В), глеевый (О) или подстилающая порода (Б) с признаками или сплошным оглеением.
В дерново-подзолистых грунтово-слабогле-еватых почвах гумусовый горизонт (А1) характеризуется темно-серым или черным цветом, протяженностью 18-20 см. В гумусовом горизонте сконцентрирована основная масса корней древесных и травянистых растений. Гумусовый горизонт сменяется, как правило, подзолисто-иллювиальным (А2В1), характеризующимся темно-желтым цветом с буроватыми затеками подвижных форм гумуса. Корни встречаются редко. В почвенном профиле выделяется 2-3 иллювиальных горизонта, отличающихся гранулометрическим составом, цветом, увлажнением и другими морфологическими признаками. Иллювиальные генетические горизонты имеют признаки оглеения в виде ржаво-охристых и белесых пятен. Иногда отдельные иллювиальные горизонты характеризуются охристым цветом с оранжевым оттенком. Подстилающие породы также имеют признаки оглеения в виде белесых пятен или прожилок. Подстилающая порода характеризуется плотным сложением. Валуны встречаются крайне редко, поэтому можно констатировать, что подстилающая порода представлена водно-ледниковыми или мо-
ренными отложениями. Уровень грунтовых вод в грунтово-слабоглееватых почвах в мае находится на глубине 120-180 см, а в засушливые годы в летний период опускается глубже 2 м.
В грунтово-глееватых почвах гумусовый горизонт мощностью 22-25 см сменяется подзолистым (А2), реже подзолисто-иллювиальным (АгВ]). В почвенном профиле выделяется чаще один иллювиальный горизонт, который имеет признаки оглеения. С глубины 0,8-1,0 м в почвенном профиле отмечается сплошное оглеение и выделяется глеевый горизонт (О). Подстилающая порода характеризуется сплошным оглеением (Бв) и имеет серовато-белесый цвет с голубоватым оттенком, присутствуют ржаво-охристые прослойки. В грунтово-глееватых почвах уровень грунтовых вод отмечается в мае на глубине 40-80 см, а летом чаще находится на отметке 100-150 см.
Исследуемые грунтово-слабоглееватые и грунтово-глееватые лесные почвы на Белорусском Полесье представлены песками и супесями. Супесью представлен, как правило, гумусовый горизонт, иллювиальные горизонты - песчаными отложениями.
Анализ гранулометрического состава показал, что основу почвообразующих пород и почв составляет фракция мелкого песка, содержание которого варьирует в пределах 50-70% от всей массы почвы (табл. 2).
В исследуемых почвах каменистая часть отсутствует, а крупнозем составляет 0,3-5,3%. Наиболее высокое содержание крупнозема наблюдается в грунтово-глееватых почвах с водоупорным горизонтом.
Следует отметить, что фракционный состав песчаных и супесчаных отложений не имеет значительных различий. В супесчаных гумусовых горизонтах содержание физической глины составляет 10,6-11,3% и наблюдается более высокое содержание крупной пыли.
Увеличение содержания крупной пыли и физической глины оказывает, по-видимому, решающее влияние на формирование капиллярно-подвешенной влаги в почвенном профиле и ее запасы в летний период. Несмотря на избыток влаги в весенний период, из-за снижения уровня грунтовых вод в летний период, происходит резкое уменьшение влажности на глубине 4060 см, особенно в грунтово-слабоглееватых почвах. Это объясняется низкой водоудержи-вающей способностью подзолистых, подзолисто-иллювиальных и иллювиальных песчаных горизонтов. В летний период обеспеченность растений влагой зависит от водоудержи-вающей способности гумусового горизонта, где решающее значение имеет содержание гумуса, а также от водоподъемной способности
Таблица 1
Площади дерново-подзолистых лесных почв
Лесхоз Песчаные, га Супесчаные, га
Грунтово-слабоглееватые
(временно избыточно увлажняемые) почвы
Лельчицкий 164,8 33,1
Житковичский 142,2 -
Петриковский - 177,3
Лунинецкий - 138,4
Столинский - -
Василевичский 377,2 124,4
Грунтово-глееватые почвы
Лельчицкий 1392,0 1427,3
Житковичский 1877,1 605,3
Петриковский 1816,7 3137,2
Лунинецкий 35,4 116,2
Столинский 300,0 -
Василевичский 7291,8 707,6
иллювиальных генетических горизонтов, которые представлены, как правило, рыхлым или связным песком.
Таким образом, следует считать, что запас влаги в исследуемых почвах формируется за счет водоудерживающей способности гумусового горизонта, глубины залегания водоупора,
уровня грунтовых вод и его колебания на протяжении вегетационного периода.
Анализ агрохимических свойств показал, что содержание гумуса в верхнем гумусовом горизонте грунтово-слабоглееватых и грунтово-глееватых почв варьирует в пределах 1,2- 3,0% (табл. 3).
Таблица 2
Гранулометрический состав дерново-подзолистых лесных почв
Горизонт Протяженность горизонта, см Выборка, п Размер фракций, мм, и их содержание, %
крупнозем мелкозем
3,0-1,0 1,0-0,25 0,25-0,05 0,05-0,01 <0,01
Грунтово-слабоглееватые (временно избыточно увлажняемые) почвы
песчаные с водоупорным горизонтом
А1 3-21 27 1,6 ± 0,21 26,4 ± 12,81 58,2 ± 8,02 7,2 ± 2,56 8,0 ± 1,99
А2В1 21-40 - 15,8 ± 5,68 71,2 ± 18,61 7,7 ± 1,40 5,4 ± 1,02
В2И 40-75 - 31,1 ± 13,58 58,2 ± 12,19 3,4 ± 0,81 5,0 ± 1,77
ОЕ 75-200 - 19,9 ± 0,31 42,6 ± 8,97 11,0 ± 0,21 26,4 ± 8,51
супесчаные
А 5-26 12 0,3 ± 0,10 22,3 ± 3,49 64,3 ± 2,10 5,3 ± 0,87 10,6 ± 0,57
А2В1 26-50 2,2 ± 0,94 21,7 ± 4,39 69,3 ± 3,31 2,2 ± 1,57 5,3 ± 0,87
В2И 50-90 0,9 ± 0,29 29,9 ± 5,67 65,4 ± 7,76 1,7 ± 0,40 4,1 ± 2,38
ВзИ 90-200 - 40,7 ± 0,22 52,7 ± 0,94 3,2 ± 0,25 3,5 ± 1,41
супесчаные с водоупорным горизонтом
А1 2-20 22 1,2 ± 0,16 25,8 ± 9,54 47,8 ± 9,26 14,9 ± 1,65 11,3 ± 2,07
А2В1 20-45 1,5 ± 0,26 33,0 ± 11,29 50,0 ± 11,19 9,8 ± 0,79 7,6 ± 1,49
В2И 45-80 1,7 ± 0,29 24,7 ± 8,51 55,8 ± 12,64 13,3 ± 2,17 5,5 ± 1,28
ОЕ 80-200 - 3,2 ± 0,56 56,5 ± 14,23 19,5 ± 2,81 20,8 ± 9,84
Грунтово-глееватые почвы
песчаные
А1 3-28 33 2,1 ± 0,51 29,3 ± 8,20 58,4 ± 7,19 5,7 ± 2,92 6,1 ± 0,98
А2 28-50 1,4 ± 0,47 28,7 ± 8,82 63,4 ± 10,70 3,0 ± 1,44 6,2 ± 1,03
В1И 50-100 1,4 ± 0,70 30,1 ± 10,24 63,6 ± 9,03 2,2 ± 1,85 4,2 ± 1,69
в 100-150 0,3 ± 0,19 26,0 ± 8,69 68,2 ± 9,21 1,1 ± 0,69 4,1 ± 1,02
песчаные с водоупорным горизонтом
А 5-27 19 2,3 ± 1,47 27,8 ± 10,92 57,5 ± 7,94 10,1 ± 5,34 6,4 ± 0,80
А2 27-40 3,2 ± 1,85 27,6 ± 3,40 58,7 ± 2,47 8,9 ± 2,27 5,2 ± 1,52
В1И 40-80 2,8 ± 0,72 20,9 ± 4,48 66,4 ± 11,05 3,6 ± 1,74 5,0 ± 1,24
Бв 80-150 3,3 ± 1,75 19,2 ± 6,59 33,2 ± 7,82 16,7 ± 8,60 32,6 ± 4,79
супесчаные
А1 3-28 24 1,4 ± 0,27 22,3 ± 5,18 55,9 ± 14,74 12,1 ± 4,42 11,0 ± 3,51
А2 28-40 1,2 ± 0,25 25,8 ± 5,75 51,8 ± 8,51 18,0 ± 0,00 4,7 ± 0,22
В1И 40-80 1,1 ± 0,30 31,1 ± 0,55 55,6 ± 11,07 12,9 ± 5,66 6,4 ± 2,99
в 80-150 5,3 ± 1,05 40,3 ± 15,42 56,7 ± 15,88 1,0 ± 0,44 4,2 ± 1,15
супесчаные с водоупорным горизонтом
А1 4-28 31 2,7 ± 1,13 27,2 ± 4,78 53,2 ± 4,93 8,9 ± 4,95 11,3 ± 1,48
А2 28-40 5,1 ± 2,01 26,8 ± 0,64 54,1 ± 1,96 10,0 ± 2,62 8,5 ± 1,20
В1И 40-70 2,8 ± 0,93 27,4 ± 5,63 58,9 ± 8,35 12,2 ± 7,63 5,2 ± 1,63
Бв 70-150 3,7 ± 1,46 24,4 ± 9,19 41,5 ± 8,80 12,0 ± 2,04 24,2 ± 11,12
Таблица 3
Агрохимические свойства дерново-подзолистых лесных почв
Гори- Протя- Гидролити- Степень
женность Выборка, Гумус, рИ ческая Са + Мй насыщенности Р2О5 К2О
горизонта, п % в КС1 кислотность почв основа-
зонт см мг-экв. на 100 г почвы ниями, % мг на 100 г почвы
Грунтово-слабоглееватые (временно избыточно увлажняемые) почвы
песчаные с водоупорным горизонтом
А1 3-21 1,2 ± 0,10 3,7-3,9 4,3 ± 1,55 5,7 ± 2,29 39 ± 0,4 7,5-17,0 1,2-8,0
А2В1 21-40 27 0,2 ± 0,11 3,8-4,5 2,1 ± 1,67 1,7 ± 0,99 50 ± 10,4 8,7-25,0 1,5-8,2
В2Й 40-75 - 4,0-4,8 0,9 ± 0,25 2,8 ± 1,04 70 ± 15,7 2,5-20,0 1,5-7,5
Ой 75-200 3,8-5,2 1,5 ± 0,64 3,3 ± 0,99 60 ± 5,4 2,5-15,0 8,0-20,5
супесчаные
А, 5-26 2,9 ± 0,70 3,2-4,7 8,4 ± 3,70 5,3 ± 1,26 35 ± 11,5 1,2-9,2 3,1-20,0
А2В, 26-50 12 0,6 ± 0,36 3,6-4,9 4,0 ± 1,59 3,8 ± 1,51 59 ± 14,5 1,8-12,5 2,4-16,0
В2й 50-90 - 4,4-4,9 1,3 ± 0,28 1,6 ± 0,29 58 ± 6,9 2,5-24,0 3,4-5,5
Вэй 90-200 - 4,7-5,5 0,9 ± 0,25 4,5 ± 0,71 75 ± 10,3 2,5-19,4 3,0-7,0
супесчаные с водоупорным горизонтом
А1 2-20 2,1 ± 0,51 3,5-4,1 3,5 ± 1,28 2,3 ± 0,84 36 ± 1,9 1,8-20,5 8,5-25,2
А2В1 20-45 22 0,5 ± 0,12 3,5-4,7 3,8 ± 1,26 3,5 ± 1,11 56 ± 10,8 3,7-20,2 3,4-18,2
В2й 45-80 - 4,4-5,2 0,9 ± 0,15 1,0 ± 0,32 53 ± 14,8 1,2-14,0 3,4-22,0
Ой 80-200 - 3,6-5,5 6,0 ± 2,25 1,2 ± 0,27 79 ± 12,5 1,2-17,0 6,0-21,0
Грунтово-глееватые почвы
песчаные
А1 3-28 1,6 ± 0,55 3,5-4,1 4,8 ± 2,72 2,6 ± 0,62 37 ± 14,9 5,0-17,5 2,2-23,9
А2 28-50 33 0,4 ± 0,26 3,4-4,6 2,2 ± 0,80 2,0 ± 0,73 48 ± 12,6 0,5-22,5 1,4-3,6
В1й 50-100 - 3,7-5,9 1,5 ± 0,91 2,2 ± 0,92 55 ± 23,5 1,2-20,0 0,4-3,2
в 100-150 - 4,9-5,7 0,9 ± 0,16 2,2 ± 1,05 65 ± 21,1 3,7-15,0 0,6-2,8
песчаные с водоупорным горизонтом
А 5-27 2,1 ± 0,83 3,7-4,3 5,1 ± 1,31 2,7 ± 0,55 54 ± 24,2 3,8-30,5 2,4-4,2
А2 27-40 19 0,3 ± 0,18 4,5-4,9 1,4 ± 0,91 1,7 ± 1,08 54 ± 10,5 2,5-20,0 0,6-1,4
В1й 40-80 - 4,0-4,4 1,1 ± 0,37 3,2 ± 0,21 69 ± 7,9 1,2-17,5 0,6-3,0
Бв 80-150 - 3,7-5,9 1,0 ± 0,63 8,6 ± 2,91 77 ± 10,0 0,5-7,5 1,4-8,4
супесчаные
А1 3-28 2,9 ± 1,26 3,2-4,4 7,0 ± 2,28 3,1 ± 1,54 33 ± 18,0 1,2-8,4 2,2-18,0
А2 28-40 24 0,4 ± 0,14 4,5-4,9 1,1 ± 0,29 2,1 ± 0,79 64 ± 11,1 1,2-7,5 0,6-4,0
В1й 40-80 0,5 ± 0,29 4,7-5,5 0,9 ± 0,42 4,6 ± 2,81 75 ± 15,3 1,2-12,5 0,6-7,0
в 80-150 - 4,1-5,1 0,7 ± 0,19 2,4 ± 0,59 72 ± 19,4 0,6-15,0 0,4-6,0
супесчаные с водоупорным горизонтом
А1 4-28 3,0 ± 1,23 3,5-4,2 7,1 ± 3,67 5,4 ± 1,47 52 ± 15,6 1,2-25,0 3,6-9,4
А2 28-40 31 0,8 ± 0,12 4,2-4,6 3,5 ± 0,58 2,6 ± 1,50 33 ± 12,8 1,2-21,5 0,6-4,2
В1й 40-70 0,2 ± 0,11 3,7-5,5 1,1 ± 0,34 5,4 ± 2,06 70 ± 19,9 0,5-5,0 1,2-6,0
Бв 70-150 - 3,6-5,2 3,2 ± 1,28 6,6 ± 2,71 63 ± 18,1 1,2-15,0 1,5-22,0
В грунтово-слабоглееватых и грунтово-гле-еватых почвах в подзолисто-иллювиальном и подзолистом горизонтах содержание гумуса снижается в 4-7 раз и варьирует от 0,2 до 0,8%.
Содержание гумуса в почвах имеет взаимосвязь с гранулометрическим составом. Его содержание в супесчаных гумусовых горизонтах в 1,5-2 раза больше, чем в песчаных.
Актуальная кислотность в гумусовых горизонтах изменяется от рН 3,2 до 4,7. Отмечается закономерное снижение актуальной кислотности с глубиной. Значительное варьирование
актуальной кислотности определяется качеством (жесткостью) грунтовых вод. В подстилающей породе (Б) актуальная кислотность изменяется в больших пределах рН 3,6-5,9.
Гидролитическая кислотность в гумусовых горизонтах варьирует от 3,5 до 8,4 мг-экв. на 100 г почвы.
В гумусовом горизонте содержание кальция и магния составляет в среднем 2,3-5,7 мг-экв. на 100 г почвы. В почвах с водоупорным горизонтом отмечается увеличение суммы обменных оснований в нижних горизонтах. В исследуемых
почвах наблюдается закономерное снижение обменного кальция и магния с глубиной, так как нижележащие иллювиальные горизонты представлены, как правило, более легким гранулометрическим составом, обладающим низкой поглотительной способностью.
Степень насыщенности основаниями гумусовых горизонтов варьирует от 33 до 54%, а в нижележащих - от 60 до 79%, что характерно для дерново-подзолистых почв [5, 6]. Существенного различия по насыщенности основаниями между грунтово-слабоглееватыми и грун-тово-глееватыми почвами не наблюдается.
Почвы характеризуются высоким варьированием содержания подвижного фосфора и обменного калия. Это зависит от многих показателей: минералогический состав почвообразующей породы, проточность прилегающего болота, качество грунтовых вод, влияние сельскохозяйственных почв, занимающих более повышенные элементы рельефа.
Заключение. Дерново-подзолистые грун-тово-слабоглееватые и грунтово-глееватые лесные почвы в условиях Белорусского Полесья формируются вблизи низинных болот на водно-ледниковых и древнеаллювиальных песчаных и супесчаных отложениях, при совместном протекании дернового и подзолистого процессов почвообразования.
В большинстве случаев в почвенном профиле имеется оглеенная или с признаками ог-леения водоупорная порода, представленная суглинками плотного сложения.
Основу почвообразующей породы составляет мелкий песок (50-70%).
В почвах за счет близкого залегания водоупорного горизонта и минерализованных грунтовых вод создаются условия для произрастания требовательных к почвенному плодородию древесных пород. На дерново-подзолистых грун-тово-слабоглееватых (временно избыточно увлажняемых) и грунтово-глееватых почвах произрастают дуб, липа, граб, береза, осина, ясень, вяз, лещина.
Выявлено, что насаждения дуба черешча-того формируются на грунтово-слабоглееватых песчаных почвах только при наличии в них водоупорного горизонта.
На дерново-подзолистых грунтово-слабо-глееватых и грунтово-глееватых лесных почвах в условиях Белорусского Полесья произрастают преимущественно орляковые, черничные и кисличные типы чистых и смешанных суходольных дубрав.
Литература
1. Почвы Белорусской ССР / под ред. Т. Н. Кулаковской, П. П. Рогового, Н. И. Смея-на. - Минск: Ураджай, 1974. - 328 с.
2. Герасименко, М. В. Почвообразующие породы и свойства почв суходольных дубрав Белорусского Полесья / М. В. Герасименко, И. В. Соколовский // Сб. науч. тр. / Ин-т леса НАН Беларуси. - Гомель, 2008. - Вып. 68: Проблемы лесоведения и лесоводства. - С. 365-369.
3. Лазарева, М. С. Особенности распространения и типологическая структура дубовых насаждений Беларуси в разрезе лесорастительных районов / М. С. Лазарева, Т. Л. Барсукова // Труды БГТУ. Сер. I, Лесное хоз-во. - 2009. -Вып. XVIII. - С. 130-133.
4. Соколовский, И. В. Свойства почв и продуктивность суходольных дубрав ГЛХУ «Петри-ковский лесхоз» / И. В. Соколовский, М. В. Герасименко // Труды БГТУ. Сер. I, Лесное хоз-во. - 2007. - Вып. XV. - С. 281-284.
5. Герасименко, М. В. Свойства почв и продуктивность искусственных насаждений дуба черешчатого / М. В. Герасименко, И. В. Соколовский // Труды БГТУ. Сер. I, Лесное хоз-во. -2009. - Вып. XVII. - С. 147-149.
6. Свойства почв, состав и продуктивность искусственных дубрав ГЛХУ «Лельчицкий лесхоз» / И. В. Соколовский [и др.] // Сб. науч. тр. / Ин-т леса НАН Беларуси. - Гомель, 2011. -Вып. 71: Проблемы лесоведения и лесоводства. -С.321-328.
Поступила 21.01.2013
