Физические и водно-физические свойства различных почв Раменского района разные, что связано с различными типами почвообразования, различием почвообразующих пород, а также со степенью окультуренности.

Агрофизические свойства дерново-подзолистых почв заметно различаются по генетическому профилю, что связано с его резкой дифференциацией. В таблице №14 приведена характеристика агрофизических свойств легкосуглинистых (близких к супесчаным), формирующихся на средних покровных суглинках (госсортоучасток) и среднесуглинистых, формирующихся та тяжелых покровных суглинках и глинах (Всесоюзный институт кормов) дерново-подзолистых почв.

Общим для тех и других почв является то, что в гумусовом горизонте (А₁) порозность, объем пор аэрации и микрооструктуренность удовлетворительные. В переходном (А₁А₂) и подзолистом (А₂) горизонтах свойства резко ухудшаются. Значительно падают показатели, характеризующие водные свойства, - наименьшей влагоемкости (НВ), максимальной гигроскопичности почв (МГ), влаги завядания (ВЗ) и диапазона активной влаги (ДАВ). Резко ухудшается водопроницаемость. В иллювиальных подгоризонтах (В), переходном (ВС) и почвообразующей породе (С) наблюдается последовательное снижение порозности и диапазона активной влаги. Максимальная гигроскопичность и влага завядания в связи с утяжелением механического состава возрастают.

Таблица №14. Агрофизические свойства дерново-подзолистых целинных почв.

Агрофизические свойства дерново-подзолистых освоенных почв отличаются от целинных только в верхней части профиля, так как дифференциация его на генетические горизонты сохраняется. В профиле этих почв, так же как и целинных, наблюдается резкое повышение плотности сложения при переходе от пахотного к иллювиальному горизонту. Объемный вес пахотного горизонта достигает 1,1 - 1,3 г/см³, общая порозность - 50 - 60%. Объемный вес подпахотного горизонта (20 - 50 см) повышается до 1,5 - 1,6 г/см³, порозность снижается до 40 - 42%. Еще выше плотность сложения почвы на глубине 50 - 100 см. Объемный вес здесь достигает 1,6 - 1,7 г/см³, а порозность - 37 -40%.

Таблица №15. Агрофизические свойства дерново-подзолистых освоенных почв в верхнем 25-сантиметрвом слое.

Водный режим дерново-подзолистых почв определяется в основном погодными условиями. Зоной активного в сельскохозяйственном отношении влагооборота является верхний 50-сантиметровый слой почвы. Наибольшая активность влагооборота наблюдается в пахотном горизонте, где сосредоточена основная масса корней растений (70 - 90%). Режим влажности дерново-подзолистых освоенных почв существенно отличается от режима влажности дерново-подзолистых целинных почв. Пахотный слой промерзает в большинстве случаев в переувлажненном состоянии, становясь водонепроницаемым. Полное оттаивание почв полевых участков происходит сверху после схода снега. Поэтому те 100 - 150 мм воды, которые содержатся ежегодно в снеговом покрове, как правило, стекают с поверхности почвы. В резко засушливые периоды, при недостатке влаги, почвы иссушаются до глубины 50 - 60 см. В слое 60 - 100 см при этом имеется 60 - 80мм продуктивной влаги, но эта влага не используется растениями, т.к основная масса корней размещается в пахотном слое. Высокая плотность сложения нижележащих горизонтов мешает более глубокому проникновению корней. С высокой плотностью сложения связаны и крайне низкие скорости водопроницаемости и водоподъемной способность почв.

К началу вегетации в 50-сантиметровом слое аккумулируется не более 80 - 100 мм продуктивной влаги. Поэтому влагообеспеченность сельскохозяйственных культур полностью зависит от количества атмосферных осадков, так как остальные 200 - 300 мм влаги, необходимые для получения нормального урожая должны пополняться дождями. Однако по подсчетам в области в 29 случаях из 100 наблюдаются засушливые вегетационные периоды, а в 7 случаях может быть катастрофическое снижение урожая из-за засухи. Таким образом, для получения устойчивых урожаев требуется и дополнительное количество влаги в засушливые периоды вегетации. Наиболее простым и практически достижимым почти в любом хозяйстве является орошение на местном стоке Другим приемом, улучшающим водный режим, является углубление пахотного слоя с его одновременным окультуриванием и активизацией влаги в слое почвы 50 - 100см, что может быть достигнуто за счет улучшения физико-химических и физических свойств этого слоя (т.е. снижения объемного веса до 1,2 - 1,3 г/см³, увеличения порозности до 50 - 55%). Агрофизические свойства дерново-подзолистых глееватых почв приведены в таблице №16. Эти почвы отличаются высоким значение объемного веса, достигающего 1,6г/см³, низкой порозностью, неудовлетворительными величинами водно-физических свойств. Здесь также сказывается значение механического состава в формировании физических условий почвенного плодородия.

Таблица №16. Агрофизические свойства дерново-подзолистых глееватых почв.

Отличительной чертой водного режима дерново-подзолистых глееватых почв является то, что в годы, средние по количеству осадков, влажность в пахотном слое длительное время превышает наименьшую влагоемкость. В такие годы на этих почвах наблюдается вымокание посевов. Дерново-подзолистые глееватые почвы, занятые луговыми угодьями, в средние по осадкам годы характеризуются высокой влажностью почвенного профиля. Снижение влажности до величины, соответствующей ВРК, наблюдается в наиболее засушливые периоды в отдельных слоях почвы. Грунтовые воды в течение всего летнего периода находятся на глубине 130 - 150 см. В сухие годы эти почвы иссушаются довольно глубоко, хотя грунтовые воды остаются на тех же глубинах (130 - 150 см), что и в средние по увлажнению годы. Иссушение этих почв в такие коды настолько значительно, что осенние осадки не вызывают сквозного их промачивания. Во влажные годы грунтовые воды в течение вегетационного периода залегают на глубине 80 - 100 см, а влажность почвы поддерживается на высоком уровне.

Светло-серые лесные почвы, формирующиеся на пылеватых покровных суглинках и глинах, характеризуются неудовлетворительными физическими условиями плодородия. Это связано в первую очередь с неустойчивой по отношению к размывающему действию воды структурой. Количество пыли достигает 80%, что ведет к заплыванию этих почв после выпадения обильных дождей и образованию плотной корки при высыхании. Корка резко ухудшает водно-воздушный режим. Сложение светло-серых лесных почв характеризуется величинами объемного веса (г/см³) в пахотном слое, близкими к единице. Под озимыми и многолетними травами он возрастает до 1,2 - 1,4 г/см³. В подпахотном слое его величина достигает 1,3 - 1,5 г/см³. В иллювиальных горизонтах (В и ВС) объемный вес колеблется в пределах 1,4 - 1,6 г/см³. Соответственно порозность изменяется по профилю почвы от 57 до 38%. Водные свойства светло-серых лесных почв характеризуются следующими показателями: НВ в гумусовом горизонте достигает 32 - 34%. В А₂В₁ ее величина снижается до 23%. МГ колеблется в пределах 3,8 - 5,4% в пахотном слое и 7 - 9,5% в горизонтах В и ВС. ВЗ изменяется соответственно от 7 до 13%. Водопроницаемость этих почв резко изменяется по профилю (от 0,1 до 0,02 мм/мин) и является совершенно неудовлетворительной. Особенно это сказывается в период снеготаяния, когда основная масса накопленной снегом влаги теряется на поверхностный сток.

Серые лесные почвы обладают несколько более благоприятными показателями физических свойств (плотность, порозность, оструктуренность), чем светло-серые, в связи с более высоким содержанием органического вещества. Структура серых лесных почв обладает достаточной водопрочностью. Выход пыли составляет 12 - 14%. Плотность сложения почв тесно связана с их оструктуренностью. На хорошо удобренных полях объемный вес пахотного слоя составляет 0,9 - 1,1 г/см3, порозность в среднем составляет 62 - 52%.

Водно-физические свойства серых и светло-серых лесных почв близки по количественным показателям. Водопроницаемость верхнего слоя серых лесных почв под лесом неудовлетворительная - 0,2 мм/мин. На пашне она снижается до 0,04 мм/мин. В подпахотном слое, особенно при наличии плужной подошвы, водопроницаемость становится совершенно неудовлетворительной. Водный режим светло-серых лесных сильнооподзоленных и серых лесных среднеоподзоленных почв близок к водному режиму дерново-подзолистых почв. Вследствие сильной расчлененность рельефа значительное количество влаги теряется в результате стока. Сквозное промачивание наблюдается далеко не каждый год и только в весенний период. Летние дожди вызывают промачивание почвы до глубины 20 - 30см. В отдельные засушливые годы во второй половине лета наблюдается дефицит почвенной влаги в слое 0 - 50 см пахотной почвы. Необходимо подчеркнуть, сто серые лесные почвы, особенно в засушливые годы, нуждаются в искусственном орошении на местном стоке. Без этого мероприятия невозможно обеспечить устойчивый урожай сельскохозяйственных культур. Пахотные разновидности пойменных дерновых почв характеризуются высоким объемным весом (1,3 - 1,5 г/см³), высокой скважностью (45 - 50%) и значительной влагоемкостью (30 - 34%). Максимальная гигроскопичность колеблется по профилю от 3,4 до 5,6% (табл. №17).

Таблица №17. Водно-физические свойства пойменной дерновой пахотной почвы.

Водный режим пойменных дерновых почв вследствие глубокого залегания почвенно-грунтовых вод и слоистого сложения профиля неустойчив и малоблагоприятен для произрастания растений. Капиллярная кайма постоянно находится за пределами корнеобитаемого слоя. Полевая влажность орошаемых почв в течение вегетационного периода держится более или менее постоянно на уровне 15 - 22% (на вес абсолютно сухой почвы). В засушливы и жаркие годы запас влаги в таких почвах (в промежутках между поливами) может опускаться до влажности завядания.

Вследствие тяжелого механического состава, после обильных дождей и поливов пахотные разновидности пойменных дерново-луговых и пойменных луговых почв легко заплывают, образуя на поверхности трудно проницаемую корку. Агрофизические свойства этих почв характеризуются значительной плотностью (1-1,1 г/см³), величина которой часто увеличивается к нижней части профиля. По сравнению с почвами прирусловой поймы они обладают большей скважностью (56 - 69%), более высокой полной влагоемкостью (53 - 61%) и значительно больше содержат недоступной влаги (табл. №18).

Таблица №18. Водно-физические свойства почв центральной поймы.

Целинные пойменные дерново-луговые и пойменные луговые почвы обладают хорошей водопрочной структурой. После распашки структура этих почв значительно ухудшается.

Высокая водопрочность структурных агрегатов и близость почвенно-грунтовых вод создают в почвах центральной поймы в целом благоприятные условия водного режима. Они обладают значительными запасами доступной (продуктивной) влаги. Недостающие запасы влаги на преобладающей территории центральной поймы восполняются периодическим орошением. Полевая влажность в этом случае поддерживается в течение всей вегетации возделываемых культур на достаточно высоком уровне (23 - 27% на абсолютно сухую почву) и лишь в очень сухие годы может спускаться до критического уровня.

В большинстве почв Раменского района физические и водно-физические свойства почв требуют коренного улучшения. Все почвы Раменского района требуют орошения в засушливые годы. Нормы орошения зависят от количества осадков, выпадающих в течение вегетационного периода возделываемых культур. Для картофеля в засушливые годы достаточно провести 2 - 4 полива с общей оросительной нормой 500 - 1000м³/га.

Под культуру картофеля необходимо также проводить мероприятия для улучшения таких физических свойств, как плотность и порозность. Для этого необходимо внесение повышенные дозы органических удобрений, а также периодическое изменение глубины вспашки для разрушения подпашенной подошвы.