Формирование основных типов почв в западной части Азербайджана в зависимости от почвенно-экологических условий

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 631.8                                           

Гянджа-Казахский массив располагаясь в западной части Кура-Араксинской низменности, начиная с территории устья р. Храм до р. Кура и прослеживается до г. Мингечаур, охватывая огромное пространство. Массив ограничен с юга горами Малого Кавказа, с севера — р. Кура и Джейранчельским низкогорьем. В высокогорных частях массива доминируют нивально-ледниковые, эрозионно-ледниковые, в среднегорье гравитационно-денудационные,     денудационно-эрозионные     формы     рельефа.

Почвообразующие породы состоят в основном из грубых осколочно-пролювиальных и аллювиально-пролювиальных отложений, а также глинистых и суглинистых.

Грунтовые воды расположены достаточно глубоко и не участвуют в почвообразовательном процессе. В горных, центральном и западных частях массива естественная дренированность поверхности и интенсивное орошение способствовало минерализации грунтовых вод, которая увеличивается в сторону р. Куры. В восточной части массива — минерализация грунтовых вод сульфатно-натриевое и хлоридно-сульфатное [1].

Анализ и результаты исследования

Почвы Гянджа-Казахского массива изучались М. М. Салаевым, Г. Ш. Мамедовым, М. П. Бабаевым и др. По условиям почвообразования почвы массива подразделяются на следующие группы: лугово-каштановые, аллювиально-луговые сероземные, бурые полупустынные, пойменные лугово-лесные. В регионе сформированы следующие типы почв:

Горно серо-коричневые почвы. Наибольшая часть территории охвачено почвами сухой субтропической полупустынной зоны, расположенные в основном в низкогорье и полосе предгорья на высоте 200–600 м над уровнем моря. На территории развита своеобразная горно-ксерофитная растительность. На сухостепях растительный покров представлен травянистой и полынно-эфемеровой растительностью. В период развития травянистых сообществ существует две фазы: активный весенний и осенний периоды вегетации и пассивный летний период. Сформированная растительной адаптированная климатическим условиям сухостепной зоны региона не полностью покрывают поверхность территории. Из-за высокой температуры и дефицита увлажнения в начале лета данная растительность погибает и сильно минерализуется, в связи с чем наличие органического вещества на поверхности почвы аккумулируется слабо. Такое состояние растительности не в способствует накоплению гумуса в почве и не способно обеспечить устойчивость почвы к эрозионным процессам. В связи с чем горные серо-коричневые почвы характеризуются малым содержанием гумуса и высокой эродированностью поверхности. Данный тип горных серо-коричневых почв подразделяется на следующие подтипы: темные горно серокоричневые, обыкновенные горно серо-коричневые, светлые горно серо-коричневые.

Темные горно серо-коричневые почвы распространены в низкогорьях и предгорьях территории массива. Наличие гумуса и общего азота в данных почвах соответственно составляют 3,0–3,5%, и 0,20–0,25%, постепенно понижаюсь с увеличением глубины почвенного профиля. Соотношение С:N в пределах 7:8. Темные горно серо-коричневые почвы интенсивно используются под виноградники, озимые зерновые и овощные (картофель) культуры. А почвы склонов гор используются как выгоны и сенокосы.

Гажевые горные серо-коричневые почвы по сравнению с другими подтипами серокоричневых почв охватывают несколько ограниченные территории. Формируясь на сульфатной и карбонатной коре выветривания, данные почвы охватывают полностью полосу от г. Шамкир до г. Гянджа, а в Казахском районе выражены в виде пятен. На гажевых горно серо-коричневых почвах величина гумуса не превышает 2,2–2,8%. Величина общего азота в верхнем горизонте профиля варьирует в пределах 0,20–0,28%. Соотношение C:N более широкое. Количество карбонатов — низкое, в основном, — в верхней части гумусового горизонта и гажевого горизонта, а в средней части почвенного профиля — несколько выше. Содержание сульфатов к нижним слоям профиля резко повышается.

В комплексе поглощенных оснований содержание Ca и Mg довольно высокое. К нижним слоям происходит возрастание катионов Ca и достигает максимальных значений в гипсоносном (гажевом) горизонте почвенного профиля. В нижних горизонтах профиля гажевых горно серо-коричневых почв и особенно в материнской почвообразовательной породе доминируют не адсорбированные грубые фракции пород (песок). Большая часть фракций (40–65%) приходятся на долю гажевого горизонта. Не наблюдаются признаки засоленности. Плотный остаток в верхнем горизонте составляет 0,2–0,8% и увеличивается к нижним гипсоносным горизонтам, составляя 1,75%. Данный тип почв в земледелии используется в ограниченном площадях. В несколько приподнятых частях рельефа данный тип почвы используется в богарном земледелии под виноградниками, озимыми зерновыми и садах.

Серо-коричневые почвы расположены на северо-западном склоне гор Малого Кавказа в зоне низкогорий сухостепей субтропиков, занимая только одну часть и в предгорном поясе на высоте 200–300 м. Среднегодовая температура воздуха составляет 10,5–14,2°С. Количество атмосферных осадков изменяется в пределах 275–440 мм. В зоне распространения серокоричневых почв основную роль играют известняковые почвообразующие породы и мягкие материалы их выветривания.

На серо-коричневых почвах длительное орошение оставила свои отпечатки. Данный тип почв характеризуется высокой биологической активностью пахотного горизонта, глубинными оттенками гумуса, наличием агроирригационных наносов и множеством илистых фракций на поверхности, выщелачиванием легкорастворимых солей к нижним горизонтам, наличием карбонатов в нижних слоях горизонта (80–90 см) и протеканием химического выветривания в средней части почвенного профиля. Основными почвообразовательными породами выступают грубые не адсорбированные материалы выветривания эффузивного происхождения юрского и мелового периодов мезозоя. Данные почвы сформированы под солянково-полынной растительностью в жарких климатических условиях.

Серо-коричневые почвы характеризуются некоторой мощностью гумусового горизонта, ясным выражением оглинения средних горизонтов (после 50 см) и выраженностью карбонатов по всему профилю. В зависимости от условий почвообразования, характера почвообразующих пород и растительного покрова данный тип почвы подразделяется на 3 подтипа: темные серо-коричневые, обыкновенные серо-коричневые и светлые серокоричневые.

Темные серо-коричневые почвы по сравнению с другими подтипами почв распространены в ограниченной площади. Верхняя граница данного подтипа проходит на высоте 500–550 м и граничит с остепненными коричневыми почвами, а нижняя граница проходит на высоте 200–300 м. Большая часть ареалов темных серо-коричневых почв расположена в не орошаемой зоны и в сельском хозяйстве используется в различной степени.

Представленный подтип почв сформирован под сухостепной бородачево-овсянницевой и полынно-бородачевой растительностью. Почвы развиваются в основном на галечниковомелкозернистых карбонатных суглинках, карбонатных лессовидных суглинках и глинах.

Темные каштановые почвы хорошо развиты на предгорных равнинах на высоте 400– 600 м, под пустынной растительностью, при оптимальных климатических условиях и формируются в пустынном типе почвообразования. Материнская порода представлена делювиально-карбонатными глинами и частично галечниками и мелким аллювием. За счет наличия карбонатов данные почвы при внесении HCl вскипают. Из-за длительного орошения данные почвы приобретают черноватый оттенок, на них образуются трещины, а уплотненный слой доходит до 60–70 см.

Иногда в верхних частях можно встреть и темно каштановые почвы. Мощность таких почв не превышает 30-40 см, а гумусовая толща 10–20 см. Основными свойствами темных каштановых почв является ясно выраженные генетические горизонты профиля, коричневый и каштановый цвет, наличие белоглазок и др. В 40–60 см слое почвы можно наблюдать уплотненный горизонт профиля. Величина гумуса варьирует между 3–5%, распространению которого к нижним слоям постепенное. Их наличие в слое 80–90 см составляет 0,5–0,7% и соответствует гуматному и фульватно-гуматному типу, соотношение которых изменяются в пределах 1,0–1,2. Большая часть гуминовых кислот представлены с кальциевыми соединениями (кальциевые гуматы). Количество общего азота также высока (0,20–0,30%) и соотношение C:N составляет 0,7–0,9.

Данные почвы вскипают начиная прямо с поверхности. Но, горизонты A, а также AB представлены слабой карбонатностью и представляются обманчивыми мицелами и жилками. Емкость поглощения составляет 35–40 мг/экв., на что в первую очередь оказывает влияние наличие тяжелого гранулометрического состава и высокие значения гумуса. В комплексе емкости поглощения доминирует катионы Ca, на долю которого приходится 74–90%. Реакция среды рН нейтральное или слабо щелочная.

По гранулометрическому составу темные серо-коричневые почвы глинистые и тяжело суглинистые. Признаки засоления не наблюдаются. Генетические горизонты по своему химическому составу слабо отличаются между собою. Большая часть темных серокоричневых почв расположено вне орошаемой зоны, в связи с чем используются в богарном земледелии под зерновыми, садами, виноградниками.

Обыкновенные серо-коричневые почвы распространены на высоте 200–400 м вокруг р. Кура. Обыкновенные серо-коричневые почвы обычно формируются в республике под полынно-эфемеровой-злаковой растительностью. В связи с ограниченности атмосферных осадков данному типу почв присущи не промывной режим. Обыкновенные серо-коричневые почвы на территории распространены достаточно широко. Гянджинский массив прослеживается до Северо-Карабахского массива, предгорного массива Малого Кавказа и на западе до границы с Грузией. Данные почвы расположены между темно-каштановыми и светло каштановыми типами почв. На их территории широко применяется орошаемое земледелие. Давно орошаемые каштановые почвы подвергнуты генетическому изменению. По морфологическому признаку профиль обыкновенных серо-коричневых почв раздроблен на генетические горизонты. В профиле почв ясно выделяются перегнойно-аккумулятивный горизонт A, аллювиально-карбонатный B и горизонт C, в основном представленный карбонатными глинами. Верхние горизонты данного типа почв выделяются буроватокоричневым и бурым со слабыми оттенками коричневого цвета, не ясно выраженной зернистой и комковато-ореховидной структурой. Гумусовый горизонт не превышает 40–50 см. Хорошая обработка с биологической стороны присущи к верхнему поверхностному слою профиля. Почвы вскипают с поверхности. Величина гумуса у обыкновенных серокоричневых почвах по сравнению с темными серо-коричневыми почвами несколько низка и в верхних горизонтах профиля составляют 2,0–3,0%, а количество общего азота 0,16–0,28%. Отношение C:N 5–9. Тип гумуса гуматный, фульватно-гуматный, соотношение которых 1,2– 1,3. Для представленных почв характерна несколько высокая карбонатность. Наличие углерода в горизонтах A и AB изменяется от 0,5 до 8%. К нижним слоям почв происходит повышение наличия карбонатов, выраженных белоглазками, достигающих своих максимальных значений, которые при орошении проникают в нижние слои.

Обыкновенные серо-коричневые почвы насыщены поглощенными основаниями. В зависимости от гранулометрического и общего состава, наличия гумуса, в верхних слоях почв данные показатели составляют 25–40 мг/экв. на 100 г почвы. В комплексе емкости поглощения катионы Ca и Mg довольно высоки. Реакция среды в верхних горизонтах нейтральная и увеличивается к щелочной с возрастанием глубины.

По гранулометрическому составу обыкновенные серо-коричневые почвы глинистые тяжело суглинистые. На целинных обыкновенных серо-коричневых почвах признаки засоления не наблюдаются и количество легкорастворимых солей составляют в среднем 0,11– 0,16%. При этом в отдельных случаях на орошаемых вариантах, на твердых глинистых породах можно встретить разновидности глубинного засоления и осолонцевания.

Светлые серо-коричневые почвы являясь более аридным вариантом серо-коричневых типов почв распространены на особо засушливой части сухостепей, ниже темных и обыкновенных серо-коричневых почв. Данный тип почвы имеют относительно широкий ареал в пониженной части предгорных равнин в наклонном шлейфе Кура-Араксинской низменности.

Представленные почвы сформировались под полынно-бородачевой, эфемеровополынной и в некоторых случаях под полынно-злаково-эфемеровой растительностью. Данные почвы образовались на делювиальных, а некоторых случаях на делювиальнопролювиальных карбонатных, гипсоносных и лессовидных суглинках известняковых песчаников.

В связи с засушливостью климата почвообразовательный процесс на территориях распространения светлых серо-коричневых почв развиваются в не промывном режиме. В связи с этим происходит постепенное накопление в горизонтах профиля гипса, легкорастворимых солей и карбонатов. Глубокое расположение грунтовых вод устраняет их участие в почвообразовательном процессе. Светлые серо-коричневые почвы резко отличаются от других типов почв по мощности гумусового слоя и наименьшим наличием гумуса, осветленностью цветового фона, высокой карбонатностью и близким расположением новообразований к поверхности, ясной выраженностью карбонатно-аллювиального горизонта и его уплотненностью и частым проявлением признаков засоленности и солонцеватости.

Величина гумуса в данных почвах не превышает 2,1–2,3% изменяющихся по глубине почвенного профиля. Состав гумуса гуматного и фульватного типа, соотношение которых составляет 0,9:1,2. Под действием орошения и осолонцевания наблюдается некоторое увеличение количества фульвокислот по отношению к гуминовым кислотам. Величина общего азота изменяется согласно показателям гумуса, составляя в верхней части профиля 0,13–0,17% .

Светлые серо-коричневые почвы насыщены обменными основаниями. Наибольшая часть приходится на долю Ca и после Mg. Реакция среды щелочная (pH 7,9–8,5). Светлые серо-коричневые почвы по гранулометрическому составу глинистые и тяжело суглинистые.

Продолжительное орошение сказываются на профиле светло серо-коричневых почв. Данные почвы характеризуются наличием мощного пахотного слоя, высокой биологической активностью, глубинной окраской гумуса, наличием агроирригационных наносов, в частности илистых фракций, промывкой легкорастворимых солей в нижние слои профиля, расположением карбонатов более глубоко (80–90 см), образованием уплотненного глинистого горизонта в срединной части почвенного профиля и др.

Светлые серо-коричневые почвы входят в группу почв с высоким баллом бонитета. В связи с благоприятными физико-химическими свойствами, данный тип почв широко используются в сельском хозяйстве.

Лугово серо-коричневые почвы распространены на малых площадях, особенно на пониженных элементах рельефа (предгорные шлейфы, низкие речные террасы, на дне высохших речных долин и др.). В почвообразовательном процессе существенную роль играют грунтовые, поверхностные и оросительные воды. Под действием избыточного увлажнения и участием травянистых сообществ образуется дерновый слой.

Одной из характерных свойств данного типа, при гидроморфном режиме является протекание луговатого процесса. Лугово серо-коричневые почвы сохраняя основные морфологические признаки серо-коричневых почв, отражают в себе некоторые гидроморфные свойства. Данные свойства демонстрируют в себе в первую очередь опусканием гумусового горизонта к нижним слоям и оглинением срединного горизонта и др. Лугово серо-коричневые почвы обладают высоким плодородием. В связи с чем широко используются в сельском хозяйстве. А целинные участки используются в виде сенокосов и выгонов.

Подтип поверхностно-луговато-серо-коричневых почв на дренированных территориях сформировался на наклонных шлейфах. Глубинное расположение грунтовых вод отчуждает их участие в почвообразовательном процессе. Увлажнение почв в основном происходит за счет поступления сточных вод с соседних территорий. В естественных условиях в верхней части почв образуется дерновый слой. Данные почвы обладают достаточной величиной гумуса. В редких случаях у верхней части почвенного профиля наблюдается образование глея.

Под действием условий почвообразования и особенно фитомассы луговой растительности, величина гумуса достаточно высока. Величина гумуса по сравнению с другими разновидностями серо-коричневых почв относительно высока. В горизонте A их наличие составляет 2,7%, но на орошаемых вариантах данного подтипа их значения еще выше и во многих случаях достигают 3,5–4,0%, постепенно понижаясь к нижним горизонтам. В некоторых случаях на глубине 100–125 см значения гумуса выше 1% и особенно проявляются на окультуренных их вариантах. По типу относятся в верхней части профиля к гуматному, а нижней части гуматно-фульватному и фульватному, соотношение которых 1,4:1,8.

Емкость поглощения лугово-серо-коричневых почв достаточно высока, составляя в верхнем слое 29–33 мг/экв. В комплексе преобладают катионы Ca, а в солонцеватых вариантах — Mg.

Реакция среды щелочная (pH 8,0–8,4). Встречаются на ограниченных территориях разновидности засоленных, но в большей части не засоленных почв. Плотный остаток обычно не превышает 0,2–0,3%. В составе солей преобладают сульфаты. Количество карбонатов в срединной части профиля по отношению к верхней части относительно высока на 1–2%.

К сельскохозяйственной части Малого Кавказа относится 7 кадастровых районов. По качественным показателям почвы региона подразделяются на 5 агропроизводственных групп:

• 1)    высокого качества и самые плодородные;

• 2)    хорошие почвы;

• 3)    почвы среднего достоинства;

• 4)    почвы низкого достоинства;

• 5)    условно не пригодные для сельского хозяйства (низкого достоинства).

Акад. Г. Ш. Мамедовым серо-коричневые (каштановые) почвы и их подтипы отнесены к I, II и III группе, темно-каштановые оценены в 84 балла, обыкновенные каштановые в 80 баллов, светлые горно-каштановые в 59 балла, обыкновенные горно каштановые в 60 баллов [2–4].

Многие исследователи в своих трудах доминирующим среди экологических факторов в почвообразовательном процессе выделяют роль рельефа. Авторы указывают, что в горных и предгорных равнинах на формирование структуры и свойства почвенного покрова огромное воздействие оказывает высота и уклон местности, микрорельеф и экспозиция склонов. Но при составлении почвенных карт и объективной оценки данные показатели к сожалению не учитываются [5–6].

На формирование структуры почвенного покрова, морфогенетических особенностей и диагностических показателей серо-коричневых почв Гянджа-Казахского массива было изучено влияние микрорельефа. Выявлено, что на участках с малым возвышением рельефа холмисто-балочных территориях развиты эродированные в различной степени маломощные серо-коричневые почвы, а на микропонижениях орошаемые, окультуренные обыкновенные серо-коричневые почвы. По сравнению с холмистыми микровозвышенностями с малым уклоном, на плоских микровпадинах сформированы на давно орошаемых обыкновенных серо-коричневых почвах, мощный аккумулятивный горизонт (AUa=45–50 см), где величина гумуса составляет (2,6–3,7%), общий азот (0,21–0,25%), повышение суммы поглощенных оснований 35–40% (30–37 мг/экв.), увеличение глинистых фракций подпахотного слоя и уплотнение иллювиального горизонта (AUa+B=30–80 см) и др. морфогенетических показателей [7].

Закономерное изменение основных составляющих свойств орошаемых серокоричневых почв, практически соответствует орошаемым темно серо-коричневым почвам. К примеру закономерное уменьшение количества гумуса в пахотном слое и по прослеживанию профиля. Так, данные показатели гумуса в пахотном слое составляя 2,80–2,50%, а в самом нижнем горизонте 1,29–0,49%. Анализируя данные гумуса по годам можно усмотреть, что их величина по горизонтам уменьшилась на 0,30% и 0,80%, в значениях общего азота и фосфора такие изменения по годам не наблюдаются, по содержанию CO 2 и CaCO 3 их количество несколько увеличилась, составляя 6,13%. Следует отметить, что по содержанию гумуса, азота и СПО, за последние 40–50 лет почвы северной предгорной равнинной зоны Малого Кавказа подверглись значительному изменению, что можно связать с последствиями антропогенного вмешательства [8].

Таким образом, можно констатировать, что почвенно-экологические условия Гянджа-Казахского массива являются достаточно благоприятной для развития сельского хозяйства. Тем не менее для поддержания плодородия и получения качественного и устойчивого урожая сельскохозяйственной продукции необходимо применение соответствующей агротехники и внесения органических и минеральных удобрений.