Типы черноземных почв. Чернозёмные почвы

Часть III. СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ОПИСАНИЯ ПОЧВ

ТИП ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ

Черноземные почвы - одни из самых плодородных почв Советского Союза и мира. У нас в стране они занимают 1 905 тыс. кв.км, или 8,6% площади. Нам принадлежит около 50% от площади, занятой черноземными почвами во всем мире.

Черноземные почвы распространены в лесостепной и степной зонах. Эти зоны протянулись от низовий Дуная до Южного Алтая и далее на восток, по межгорным котловинам до Большого Хингана.

Растительность и климатические условия этих зон различаются значительно, что накладывает отпечаток на характер формирующихся здесь черноземных почв. Климат лесостепной и степной зон характеризуется теплым летом и умеренно холодной и холодной зимой. В связи со значительной протяженностью зон происходят заметные изменения климата как при движении с севера на юг, так и при движении с запада на восток. При движении с севера на юг уменьшается среднегодовое количество осадков - от 600 до 350 мм в год в Европейской части, от 400 до 250 мм в год в Азиатской части. Испаряемость же в этом направлении возрастает, поэтому, в то время как в лесостепной зоне осадки и испаряемость в среднем уравновешиваются и условия увлажнения считаются оптимальными, в степях создается уже некоторый дефицит влаги. На всем протяжении зон температуры летнего периода остаются почти неизменными. Средняя температура июля +20-25°С. При движении с запада на восток существенно возрастает континентальностъ климата, понижается температура зимнего периода (от -4 -10°С на Украине до -20-25°С в Западной Сибири), сокращается продолжительность теплого периода со среднесуточной температурой выше 10° (от 140-180 до 92-120 дней), уменьшается и сумма температур выше 10° (от 3500-2400° до 2300-1400°).

Лесостепная и степная зоны характеризуются равнинным или слабоволнистым рельефом . Широкое распространение здесь получили неглубокие плоские понижения, которые в степной зоне часто достигают нескольких километров в поперечнике,- блюдца, поды. Наиболее приподнятые участки территории, такие, как Приазовская, Среднерусская, Приволжская, Ставропольская возвышенности, Донецкий кряж, Общий Сырт, значительно расчленены овражно-балочной сетью.

В Азиатской части страны территория зон охватывает южную оконечность слабодренированной Западно-Сибирской низменности и северную часть Центрально-Казахстанского мелкосопочника, равнинность которого нарушается отдельными сопками, возвышающимися над окружающей территорией на 20-50 м. Отдельные массивы черноземных почв встречаются на расчлененных увалистых предгорных равнинах Алтая, в левобережной части Минусинской котловины с сопочно-равнинным рельефом и в Забайкальском нагорье.

Почвообразование на большей части территории ведется на лёссах и лёссовидных суглинках, значительно реже - на глинах. Почвообразующие породы, как правило, содержат карбонаты, иногда легкорастворимые соли (засоленные породы Западной Сибири, Казахстана).

В настоящее время естественная растительность лесостепной и степной зон сохранилась только частично по балкам, оврагам, заповедным местам. В прошлом в лесостепи леса чередовались с участками луговых степей. В лесах Европейской части страны преобладали дуб с липой, ясенем, кленом; на юго-западе среди пород широко развиты граб и бук. В западносибирской лесостепи по колкам развита береза с примесью осины и ивы.

Участки луговых или разнотравных степей были представлены большим количеством двудольных растений, наряду с которыми были развиты ковыли, типчак, тонконог, костер.

Целинная растительность степной зоны представлена разнотравно-типчаково-ковыльными и типчаково-ковыльными степями. В этих степях основной фон создают злаки: узколистый ковыль, ковыль-волосатик, типчак, тонконог. В типчаково-ковыльных степях в составе растительности присутствуют эфемеры (луковичный мятлик, верблюдка) и полынь австрийская, появление которых говорит уже о недостаточном увлажнении степей.

Происхождение черноземных почв . По вопросу о происхождении черноземов существуют следующие гипотезы и теории: 1) гипотезы о морском происхождении черноземов; 2) теории болотного происхождения черноземов; 3) теория растительно-наземного происхождения черноземов.

Первые исследователи черноземных почв считали их морским илом, оставшимся после отступления Черного и Каспийского морей, или продуктом размыва ледниковыми водами черных морских сланцевых глин.

Другие исследователи считали, что территория черноземной зоны в прошлом представляла собой сильно заболоченную тундру. С наступлением теплого климата и дренировании территории происходило энергичное разложение болотной и тундровой растительности, что и привело к развитию черноземов.

Сторонники теории растительно-наземного происхождения черноземов (Рупрехт, Докучаев, Костычев и др.) объясняют их возникновение поселением лугово-степной и степной травянистой растительности. Ежегодно степная растительность дает 100-200 ц/га опада, при этом около 40-60% опада составляют корни.

Опад травянистых растений чрезвычайно богат азотом и зольными элементами. С спадом хвойных лесов в почву поступает 40-300 кг/га азота и зольных элементов, в сухих степях - 200-250, а в луговых и разнотравно-злаковых черноземных степях - 600-1400 кг/га. Разложение богатого зольными элементами и азотом растительного опада степей происходит в оптимальных условиях увлажнения при нейтральной или слабощелочной реакции среды, при отсутствии выноса освобождающихся оснований. В этих условиях формируется гумус, в составе которого преобладают сложные гуминовые кислоты, связанные преимущественно с кальцием и прочно закрепляющиеся на месте. Образующиеся фульвокислоты также имеют более сложное строение, чем фульвокислоты подзолистых почв; кроме того, все они нейтрализуются теми основаниями, которые высвобождаются при разложении растительного опада.

Периоды летнего иссушения и зимнего промерзания способствуют усложнению и закреплению гумусовых веществ. Степная травянистая растительность имеет мощную, глубоко проникающую корневую систему. Накопление гумуса в черноземах происходит не столько за счет наземного растительного опада, сколько за счет разложения отмерших корней, поэтому органическое вещество в этих почвах распространяется на значительную глубину.

Развитие мощных корневых систем способствует также и оструктуриванию почвы. Черноземные почвы имеют высоководопрочную зернистую или зернисто-комковатую структуру.

Биологический круговорот под травянистой растительностью степей приводит к значительному накоплению в почвах кроме гумусовых веществ таких важнейших элементов питания растений, как N, Р, S, Са, и других в форме органо-минеральных соединений.

Оптимальные условия для черноземообразования складываются в южной части лесостепной зоны, в полосе типичных черноземов, где имеется максимальное количество растительной массы и определенный гидротермический режим.

Севернее более влажный климат способствует большему выносу оснований из опада, образованию более ненасыщенных гумусовых кислот, что приводит к некоторому разрушению первичных минералов и появлению слабых признаков оподзоливания почв.

К югу при нарастании дефицита влаги происходит уменьшение растительного опада, ухудшение его состава, что приводит к формированию менее богатых органическим веществом и элементами питания подтипов черноземных почв.

Профили черноземных почв имеют следующее морфологическое строение :

Профиль черноземов оподзоленных	Профиль черноземов выщелоченных , умеренно теплых промерзающих	Профиль черноземов типичных	Профиль черноземов обыкновенных умеренных, промерзающих	Профиль черноземов южных

А 0 - степной войлок мощностью 3-4 см;

A d - дернина мощностью 3-7 см, густо пронизана живыми и отмершими мочковатыми корешками злаков, темно-серая, плотная; выделяется только на целинных или старопахотных почвах;

А - гумусовый или перегнойно-аккумулятивный горизонт, мощность в разных подтипах колеблется от 35 до 120 см и более, однородно окрашен, темно-серый, почти черный, структура прочная, зернистая, на корнях образует бусы;

АВ - гумусовый, однородно окрашенный, темно-серый с заметным побурением или неоднородно окрашенный с чередованием темных, пропитанных гумусом участков, бурых и серо-коричневых пятен; структура зернистая, переход в следующий горизонт постепенный, выделяется по преобладанию гумусовой окраски;

В - переходный горизонт мощностью 40-80 см, буровато-серый, постепенно книзу появляется палевый оттенок, горизонт часто неоднородно окрашен, с языками и затеками гумуса; структура более грубая, комковатая, комковато- или ореховато-призматическая.

По степени гумусированности и структуре может подразделяться на подгоризонты B 1 и В 2 , а в некоторых подтипах выделяется В к - иллювиально-карбонатный. Вк имеет буроватую или светло-палевую окраску, хорошо выраженную комковатую или комковато-призматическую структуру.

По всему профилю почв встречаются кротовины, заполненные бурой, буровато-палевой массой из нижележащих горизонтов, или на более светлом фоне нижних горизонтов отчетливо выделяются кротовины, заполненные темноокрашенной землей верхних горизонтов;

ВС К - переходный к породе иллювиально-карбонатный горизонт, буровато-палевый, призматической структуры;

С - почвообразующая порода, палевая или белесоватая, призматической структуры, на разной глубине встречаются выделения карбонатов, гипса и легкорастворимых солей; в случае значительных аккумуляций карбонатов или гипса выделяются соответственно подгоризонты С к и Сс.

Глубина залегания и форма выделения карбонатов в черноземах являются важными диагностическими признаками . При движении с севера на юг карбонаты подтягиваются ближе к поверхности. Выделения карбонатов в виде тонкой сети жилок (псевдомицелия) являются молодыми, свежеосажденными формами, говорящими о подвижности карбонатов в толще почвы.

Новообразования карбонатов в виде белоглазки, мучнистых выделений округлой формы представляют собой более старые выделения и присущи, как правило, черноземам обыкновенным и южным. Выделения карбонатов в виде твердых конкреций - журавчиков и дутиков - приурочены к черноземам типичным. В черноземах Восточной Сибири выделения карбонатов имеют мучнистую форму и часто образуют сплошной мучнистый горизонт.

Для химического состава черноземов характерно высокое содержание гумуса (от 6 до 15% и выше), которое постепенно убывает с глубиной параллельно сокращению числа корней в почве. В составе гумуса преобладают гуминовые кислоты, связанные преимущественно с кальцием. Отношение Сг: Сф = 1,5-2. Такой состав гумуса способствует формированию водопрочной структуры черноземных почв.

Реакция перегнойно-аккумулятивных горизонтов черноземов близка к нейтральной (pH 6,5-7,5), иллювиальных карбонатных горизонтов - слабощелочная (pH 7,5-8,5).

Емкость обмена черноземных почв значительна и в разных подтипах в зависимости от механического состава колеблется от 35 до 55 мг-экв на 100 г почвы. Книзу емкость обмена падает. В составе обменных оснований преобладает кальций, на долю которого приходится 75-80% емкости обмена, и магний, на долю которого приходится 15-20% емкости обмена. Иногда в южных вариантах черноземных почв в числе обменных оснований появляется в незначительных количествах натрий, а в северных вариантах черноземных почв - некоторое количество поглощенного водорода.

Валовой состав почв остается неизменным по профилю, незначительные колебания обычно связаны с неоднородностью материнской породы.

Черноземные почвы имеют водопрочную структуру, благодаря чему в этих почвах создается оптимальный водно-воздушный режим. Правда, в пахотных почвах прочность структурных агрегатов понижается, происходит распыление пахотного слоя.

Черноземные почвы характеризуются самым высоким природным плодородием среди почв Советского Союза.

Половина пахотных земель страны представлена черноземами. Территория распространения черноземных почв характеризуется наибольшей земледельческой освоенностью. Здесь возделываются зерновые, технические и масличные культуры, среди которых особое место занимают озимая и яровая пшеница, кукуруза, сахарная свекла, подсолнечник. Широко развито плодоводство и животноводство.

Черноземная зона в целом имеет недостаточное увлажнение , поэтому в условиях лесостепной и степной полосы урожаи в значительной степени определяются увлажнением почв. В связи с этим для более полного использования высокого естественного плодородия черноземных почв необходимо проведение мероприятий, направленных на накопление и сохранение влаги в почвах.

К таким мероприятиям относятся: система обработки почвы, предусматривающая введение чистых паров, ранневесеннее боронование паров и зяби, снегозадержание, задержание талых вод путем обвалования и щелевания, влагозарядные поливы, полезащитное лесоразведение.

На черноземных почвах эффективно применение минеральных удобрений . Азота в почвах содержится значительное количество (от 0,2 до 0,5%), но он находится в малодоступной форме, а те нитраты, которые накапливаются в почве ранней весной или поздней осенью, вымываются из пахотного слоя в нижние горизонты почвы. Поэтому применение азотных удобрений способствует повышению урожайности всех сельскохозяйственных культур, и особенно культур раннего срока сева. Эффективность азотных удобрений высока для черноземов лесостепной зоны и снижается по мере движения на юг.

Фосфорнокислые удобрения повышают урожай на всех черноземных почвах. Это вызвано тем, что в черноземных почвах преобладает фосфор органических соединений и основных фосфатов щелочных земель, которые малодоступны для растений. Лучшими формами фосфорнокислых удобрений являются суперфосфат и томасшлак, на оподзоленных и выщелоченных черноземах возможно внесение фосфоритной муки.

Из органических удобрений главным для черноземных почв является навоз. Наиболее эффективно совместное внесение минеральных удобрений и навоза, что позволяет не только получить максимальную пользу от удобрений, но и уменьшить дозу их внесения.

Тип черноземных почв включает в себя следующие подтипы :

• Часть I. Свойства, классификация, распространение почв

Сектор - умеренно-континентальный , характерно чередование увлажнения и иссушения, а также господство положительных температур. Среднегодовая температура - +3…+7 °C; годовая сумма осадков - 300-600 мм.

Рельеф волнисто-равнинный (периодически изрезан западинами, балками , оврагами, речными террасами).

Растительность многолетняя травянистая лугово-степной и степной подзоны, ежегодно оставляющей в почве значительное количество растительных остатков. В соответствующих гидротермических условиях идёт их разложение с образованием гумусовых соединений (гумификация), накапливаемых в верхних слоях почвы. Вместе с гумусом в почве в виде сложных органо-минеральных соединений закрепляются такие элементы питания растений, как азот , фосфор , сера , железо и т. д.

Строение почвенного профиля

• A - гумусово-аккумулятивный горизонт
• B - переходный горизонт
• C - материнская порода

Свойства

Чернозёмы обладают хорошими водно-воздушными свойствами, отличаются комковатой или зернистой структурой, содержанием в почвенном поглощающем комплексе от 70 до 90 % кальция , нейтральной или почти нейтральной реакцией, повышенным естественным плодородием , интенсивной гумификацией и высоким, порядка 15 %, содержанием в верхних слоях гумуса.

Виды

Разделяют на 2 градации:

По мощности гумусового слоя (A+AB)

• а) сверхмощные (мощность более 120 см.)
• б) мощные (120-80 см.)
• в) среднемощные (80-40 см.)
• г) маломощные (<40 см.)

По содержанию гумуса % в Ап

• а) тучные (>9 %) (окраска чёрная)
• б) среднегумусные (9-6 %) (чёрная)
• в) малогумусные (6-4 %) (тёмно-серая)
• г) слабогумусные (<4 %) (серая)
• д) микрогумусные (<2 %) (светло-серая)

Подтипы

• оподзоленные чернозёмы
• выщелоченные чернозёмы
• типичные чернозёмы
• обыкновенные чернозёмы
• южные чернозёмы

Чернозёмные зоны

Географически чернозёмы занимают значительные площади. В Евразии зона чернозёмов охватывает Венгрию , Болгарию , Австрию , Чехию , Словакию , Балканский полуостров , Молдавию , Украину , Монголию и КНР , центрально-чернозёмные области России , Поволжье , Северный Кавказ , Западную Сибирь .

Ведущее место в мире среди стран, на территории которых распространены чернозёмы, занимает Россия. Площади российских чернозёмов составляют 52 % от мировых площадей . Чернозёмы Украины занимают площадь 27,8 млн га , что составляет 8,7 % от мировых площадей.

История изучения чернозёмов

Профессор Московского университета М. И. Афонин в 1771 году впервые предлагал собирать и изучать чернозёмы в музеях :

Я за полезное нахожу предложить, дабы не только различных видов называемый чернозем, но и прочих родов земли собираемы и располагаемы были так, как минералоги поступают в собирании и расположении Минеральных кабинетов. То есть расположить их на свои роды и виды и хранить оные не только с запискою их свойств, названия, и того уезду и деревни, но и самого поля, с которого такая земля будет взята и каким образом или способом в пашне она употребляется.

Монолит чернозёма, в качестве особого экспоната, был показан в 1889 году на Всемирной выставке в Париже .

См. также

• Байрачные леса - самые мощные чернозёмы

Напишите отзыв о статье "Чернозёмы"

Литература

• Глазовская М. А. Почвы мира. Т. 1-2. - М.: Изд-во МГУ, 1972-73.
• Классификация и диагностика почв СССР. - М.: Колос, 1977. - 223 с.
• Минеев В. Г., Панников В. Д. Почвы, климат, удобрения и урожай. - М.: Агропромиздат, 1987. - 512 с.

Примечания

Отрывок, характеризующий Чернозёмы

Офицеры засмеялись.
– Хоть бы попугать этих монашенок. Итальянки, говорят, есть молоденькие. Право, пять лет жизни отдал бы!
– Им ведь и скучно, – смеясь, сказал офицер, который был посмелее.
Между тем свитский офицер, стоявший впереди, указывал что то генералу; генерал смотрел в зрительную трубку.
– Ну, так и есть, так и есть, – сердито сказал генерал, опуская трубку от глаз и пожимая плечами, – так и есть, станут бить по переправе. И что они там мешкают?
На той стороне простым глазом виден был неприятель и его батарея, из которой показался молочно белый дымок. Вслед за дымком раздался дальний выстрел, и видно было, как наши войска заспешили на переправе.
Несвицкий, отдуваясь, поднялся и, улыбаясь, подошел к генералу.
– Не угодно ли закусить вашему превосходительству? – сказал он.
– Нехорошо дело, – сказал генерал, не отвечая ему, – замешкались наши.
– Не съездить ли, ваше превосходительство? – сказал Несвицкий.
– Да, съездите, пожалуйста, – сказал генерал, повторяя то, что уже раз подробно было приказано, – и скажите гусарам, чтобы они последние перешли и зажгли мост, как я приказывал, да чтобы горючие материалы на мосту еще осмотреть.
– Очень хорошо, – отвечал Несвицкий.
Он кликнул казака с лошадью, велел убрать сумочку и фляжку и легко перекинул свое тяжелое тело на седло.
– Право, заеду к монашенкам, – сказал он офицерам, с улыбкою глядевшим на него, и поехал по вьющейся тропинке под гору.
– Нут ка, куда донесет, капитан, хватите ка! – сказал генерал, обращаясь к артиллеристу. – Позабавьтесь от скуки.
– Прислуга к орудиям! – скомандовал офицер.
И через минуту весело выбежали от костров артиллеристы и зарядили.
– Первое! – послышалась команда.
Бойко отскочил 1 й номер. Металлически, оглушая, зазвенело орудие, и через головы всех наших под горой, свистя, пролетела граната и, далеко не долетев до неприятеля, дымком показала место своего падения и лопнула.
Лица солдат и офицеров повеселели при этом звуке; все поднялись и занялись наблюдениями над видными, как на ладони, движениями внизу наших войск и впереди – движениями приближавшегося неприятеля. Солнце в ту же минуту совсем вышло из за туч, и этот красивый звук одинокого выстрела и блеск яркого солнца слились в одно бодрое и веселое впечатление.

Над мостом уже пролетели два неприятельские ядра, и на мосту была давка. В средине моста, слезши с лошади, прижатый своим толстым телом к перилам, стоял князь Несвицкий.
Он, смеючись, оглядывался назад на своего казака, который с двумя лошадьми в поводу стоял несколько шагов позади его.
Только что князь Несвицкий хотел двинуться вперед, как опять солдаты и повозки напирали на него и опять прижимали его к перилам, и ему ничего не оставалось, как улыбаться.
– Экой ты, братец, мой! – говорил казак фурштатскому солдату с повозкой, напиравшему на толпившуюся v самых колес и лошадей пехоту, – экой ты! Нет, чтобы подождать: видишь, генералу проехать.
Но фурштат, не обращая внимания на наименование генерала, кричал на солдат, запружавших ему дорогу: – Эй! землячки! держись влево, постой! – Но землячки, теснясь плечо с плечом, цепляясь штыками и не прерываясь, двигались по мосту одною сплошною массой. Поглядев за перила вниз, князь Несвицкий видел быстрые, шумные, невысокие волны Энса, которые, сливаясь, рябея и загибаясь около свай моста, перегоняли одна другую. Поглядев на мост, он видел столь же однообразные живые волны солдат, кутасы, кивера с чехлами, ранцы, штыки, длинные ружья и из под киверов лица с широкими скулами, ввалившимися щеками и беззаботно усталыми выражениями и движущиеся ноги по натасканной на доски моста липкой грязи. Иногда между однообразными волнами солдат, как взбрызг белой пены в волнах Энса, протискивался между солдатами офицер в плаще, с своею отличною от солдат физиономией; иногда, как щепка, вьющаяся по реке, уносился по мосту волнами пехоты пеший гусар, денщик или житель; иногда, как бревно, плывущее по реке, окруженная со всех сторон, проплывала по мосту ротная или офицерская, наложенная доверху и прикрытая кожами, повозка.
– Вишь, их, как плотину, прорвало, – безнадежно останавливаясь, говорил казак. – Много ль вас еще там?
– Мелион без одного! – подмигивая говорил близко проходивший в прорванной шинели веселый солдат и скрывался; за ним проходил другой, старый солдат.
– Как он (он – неприятель) таперича по мосту примется зажаривать, – говорил мрачно старый солдат, обращаясь к товарищу, – забудешь чесаться.
И солдат проходил. За ним другой солдат ехал на повозке.
– Куда, чорт, подвертки запихал? – говорил денщик, бегом следуя за повозкой и шаря в задке.
И этот проходил с повозкой. За этим шли веселые и, видимо, выпившие солдаты.
– Как он его, милый человек, полыхнет прикладом то в самые зубы… – радостно говорил один солдат в высоко подоткнутой шинели, широко размахивая рукой.
– То то оно, сладкая ветчина то. – отвечал другой с хохотом.
И они прошли, так что Несвицкий не узнал, кого ударили в зубы и к чему относилась ветчина.
– Эк торопятся, что он холодную пустил, так и думаешь, всех перебьют. – говорил унтер офицер сердито и укоризненно.
– Как оно пролетит мимо меня, дяденька, ядро то, – говорил, едва удерживаясь от смеха, с огромным ртом молодой солдат, – я так и обмер. Право, ей Богу, так испужался, беда! – говорил этот солдат, как будто хвастаясь тем, что он испугался. И этот проходил. За ним следовала повозка, непохожая на все проезжавшие до сих пор. Это был немецкий форшпан на паре, нагруженный, казалось, целым домом; за форшпаном, который вез немец, привязана была красивая, пестрая, с огромным вымем, корова. На перинах сидела женщина с грудным ребенком, старуха и молодая, багроворумяная, здоровая девушка немка. Видно, по особому разрешению были пропущены эти выселявшиеся жители. Глаза всех солдат обратились на женщин, и, пока проезжала повозка, двигаясь шаг за шагом, и, все замечания солдат относились только к двум женщинам. На всех лицах была почти одна и та же улыбка непристойных мыслей об этой женщине.
– Ишь, колбаса то, тоже убирается!
– Продай матушку, – ударяя на последнем слоге, говорил другой солдат, обращаясь к немцу, который, опустив глаза, сердито и испуганно шел широким шагом.
– Эк убралась как! То то черти!
– Вот бы тебе к ним стоять, Федотов.
– Видали, брат!
– Куда вы? – спрашивал пехотный офицер, евший яблоко, тоже полуулыбаясь и глядя на красивую девушку.
Немец, закрыв глаза, показывал, что не понимает.
– Хочешь, возьми себе, – говорил офицер, подавая девушке яблоко. Девушка улыбнулась и взяла. Несвицкий, как и все, бывшие на мосту, не спускал глаз с женщин, пока они не проехали. Когда они проехали, опять шли такие же солдаты, с такими же разговорами, и, наконец, все остановились. Как это часто бывает, на выезде моста замялись лошади в ротной повозке, и вся толпа должна была ждать.
– И что становятся? Порядку то нет! – говорили солдаты. – Куда прешь? Чорт! Нет того, чтобы подождать. Хуже того будет, как он мост подожжет. Вишь, и офицера то приперли, – говорили с разных сторон остановившиеся толпы, оглядывая друг друга, и всё жались вперед к выходу.
Оглянувшись под мост на воды Энса, Несвицкий вдруг услышал еще новый для него звук, быстро приближающегося… чего то большого и чего то шлепнувшегося в воду.

Для характеристики чернозема черный или очень темный цвет земли - самый первый, визуальный признак. Такой цвет придает ему органическое вещество гумус . Интенсивность темного цвета зависит от количества присутствующего в почве гумуса. Слой чернозема в разных местах может очень сильно различаться: от 30 см до 1,5 м.

А гумуса в слое может быть от 3% до 15%. И вот, содержание гумуса и определяет плодородие почвы. Гумус образуется из органических остатков растений под воздействием влаги, тепла, микроорганизмов и дождевых червей, плесневых грибков. Особенно важную роль в переработке остатков растений играют микроорганизмы.

По проведенным исследованиям общий вес всех микроорганизмов в 1 гектаре почвы может составлять несколько тонн. Представляете, сколько их находится в почве! И отсюда следует, чтобы участок приносил хороший урожай, нужно обеспечить большое количество микроорганизмов, а это возможно только при достаточном количестве органических остатков.

И при этом особенно бережно обрабатывать пахотный слой, чтобы не нарушать баланс всего живого в нем. На черноземах подпахотный слой тоже плодородный. Но в нем недостаточно воздуха, корни растений туда не прорастают, он более плотный и микроорганизмов в нем содержится совсем мало. По мере уменьшения пахотного слоя, его можно понемногу прикапывать.

Кислотность черноземных почв имеют нейтральную реакцию или вовсе щелочную. Как раз такую любят большинство огородных и садовых растений. Свежий, не истощенный чернозем дает хорошие урожаи без внесения каких либо удобрений.

, оподзоленных, выщелоченных и типичных черноземов лесостепи .Типичные черноземы. Типичные черноземы представляют собой почвы, в которых наиболее ярко выражены характерные свойства, присущие черноземным почвам. Распространены они преимущественно в западных районах лесостепной зоны европейской части СССР и лишь отдельными пятнами проникают в область черноземной степи. Небольшие их массивы имеются также по западным склонам Алтайских гор, в условиях несколько повышенного увлажнения.

Типичные черноземы характеризуются интенсивно черной окраской, ясно выраженной зернистой структурой горизонта А, наибольшим запасом перегноя в гумусовом слое, постепенным переходом от одного горизонта к другому, вскипанием на границе горизонтов А и В или же в пределах горизонта В и ясно выраженным карбонатным горизонтом значительной мощности.

Приводим описание почвенного профиля типичного мощного чернозема (Полтавская область, К. И. Божко).

Горизонт А - 0-46 см. Темно-серый, гумусовый, до 20 см глубины - пахотный комковато-зернистый, с 20 см - зернистый. Имеются ходы дождевых червей.

Горизонт В - 46-90 см. Тоже темно-серый с палевым оттенком (в нижней части), крупичато-комковатый, на глубине 52 см - отложения углесолей в форме карбонатной «плесени». Вскипание от кислоты на глубине 46 см.

Горизонт С - 90-130 см. Грязновато-палевый карбонатный лёсс, сильно изрыт землероями, крупичато-глыбистый. Много углесолей в форме «плесени» и в форме тонких «жилок».

Для типичных мощных черноземов характерно очень глубокое проникновение гумуса, наличие карбонатов кальция и магния, отлагающихся на глубине 52-120 см в форме карбонатной «плесени», и большая изрытость почвенной толщи землероями.

В их профиле не обнаруживается перемещения гидроокисей железа и алюминия. Что же касается кальция, то резкое увеличение его с глубиной обусловлено наличием углесолей кальция в карбонатном горизонте. В связи с этим в типичных черноземах не обнаруживают дифференциацию их генетических горизонтов по механическому составу.

Результаты агрохимических анализов, приведенные в табл. 50, показывают наличие в типичных черноземах крайне незначительной кислотности (рН колеблется в верхнем горизонте от 6,0 до 6,8).

Гидролитическая кислотность выражена слабо и составляет большей частью 0,4-2,8 м-экв на 100 г почвы/

В нижних горизонтах этих почв значение обменной и гидролитической кислотности еще более уменьшается. Коллоидальная фракция типичных черноземов насыщена преимущественно Са ++ и Mg ++ при соотношении последних от 10: 1 до 8:1. Степень насыщенности очень велика и достигает 94-99%.

Заключая в себе большое количество гумуса и илистых частиц и будучи высоко насыщенными основаниями, типичные черноземы обладают хорошо выраженной зернистой структурой, обусловливающей благоприятный водный и воздушный режимы. Оподзоленные черноземы. Оподзоленные черноземы развиваются преимущественно под широколиственными лесами лесостепной зоны, где вследствие более влажного климата процессы выщелачивания и оподзоливания в почвах проявляются в заметной степени. По ряду признаков и свойств оподзоленные черноземы стоят очень близко к темно-серым лесостепным почвам.

Оподзоленные черноземы характеризуются небольшим запасом перегноя в гумусовом горизонте глубоким залеганием карбонатного горизонта между гумусовым и карбонатным горизонтом находится некарбонатный слой. В этих почвах карбонаты залегают на такой глубине, откуда не всегда обеспечивается их поднятие до гумусового горизонта. Поэтому в нижней части гумусового горизонта периодически может устанавливаться дефицит кальция в почвенном растворе и слабокислая реакция.

Слабокислая среда вызывает некоторую растворимость гумуса и способствует передвижению ила. В верхней части гумусового горизонта под воздействием дернового процесса идет интенсивное накопление зольных элементов растительных остатков и происходит новообразование органоминеральных коллоидов с высокой поглотительной способностью.

Нижней части гумусового горизонта свойственна периодически слабокислая реакция, так как сюда ограничено поступление оснований как сверху, так и снизу. Здесь и обнаруживают признаки оподзоливания, которые морфологически выражены в виде «кремнеземистой присыпки» на границе гумусового и переходного горизонтов.

В иллювиальном горизонте (В) наблюдается ореховатая структура. В некоторых случаях у черноземов имеются признаки значительного поверхностного оподзоливания. (вынос полуторных окислов и илистой фракции).

Морфологическое строение оподзоленных черноземов может быть представлено описанием следующего разреза (Башкирская АССР; Д. В. Богомолов).

Горизонт А n - 0-20 см. Темно-серый, почти черный, комковато-пылеватый.

Горизонт A 1 -20-29 см. Темно-серый, почти черный; структура мелко- и среднезернистая с хорошо выраженными угловатыми гранями.

Горизонт А 2 - 29-40 см. Темно-серый, с четкой острогранно-ребристой средне- и крупнозернистой структурой; на гранях структуры небольшой налет кремнеземистой присыпки, выступающей наиболее отчетливо при высыхании почвы.

Горизонт B 1 -40-59 см. Темновато-бурый, комковато-ореховатый; несколько уплотнен, по граням структуры слабо выраженная кремнеземистая присыпка.

Горизонт В 2 - 60-82 см. Красновато-бурый, комковато-призматический, и ореховатый; уплотнен.

Горизонт ВС - 82-96 см. Бурый, с красноватым оттенком и с тем же характером структуры, но несколько хуже выраженным; уплотнен.

Горизонт С - 96-120 см. Желтовато-бурая, плотная делювиальная глина; слабо вскипает от соляной кислоты.

Слабо оподзоленные черноземы в морфологическом отношении отличаются интенсивной темно-серой окраской гумусового горизонта, наличием хорошо выраженной зернистой структуры, появлением в нижней части гумусового горизонта и в верхней части иллювиального признаков оподзоливания.

Иллювиальный горизонт слабо оподзоленных черноземов заметно выражен, значительно уплотнен и, имея ореховатую и комковато-призматическую структуру, по своему строению приближается к аналогичному горизонту темно-серых слабо оподзоленных лесостепных почв.

Механический состав у слабо оподзоленных черноземов изменяется по профилю не очень сильно.

Более высокое содержание иловатой фракции наблюдается в перегнойно-аккумулятивном горизонте. Вглубь почвенного профиля количество иловатых частиц постепенно уменьшается, а затем несколько увеличивается в иллювиальном горизонте. Такое распределение иловатой фракции по профилю почвы свидетельствует о наличии в них оподзоливания, хотя и слабо выраженного.

Содержание поглощенных оснований в этих почвах достаточно высокое, но в зависимости от механического состава значительно изменяется. В более тяжелых по механическому составу почвах количество обменных оснований составляет 48,2- 61,54 м-экв для кальция и 4,7-16,0 м-экв для магния, в более легких - количество поглощенных оснований снижается до 43- 44 м-экв для кальция и 4,3-5,4 м-экв для магния.

Слабо оподзоленные черноземы обладают слабокислой реакцией, при этом обменная кислотность изменяется в пределах рН=4,7-6,6.

Степень насыщенности основаниями этих почв очень высокая и обычно колеблется от 80 до 90%, нередко достигая 95%. Содержание подвижных форм Р 2 О 5 в оподзоленных черноземах довольно низкое и, по данным многих анализов, большей частью колеблется от 1,5 до 7,5мг на 100 г почвы. В связи с этим оподзоленные черноземы в большинстве случаев сильно нуждаются в фосфорных удобрениях.

Выщелоченные черноземы. Выщелоченные черноземы широко распространены в лесостепи, а также частично в степях, вдали от лесов, в условиях повышенного увлажнения.

Они имеют более значительные запасы гумуса в перегнойном слое (табл. 49). Мощность гумусового горизонта (А + В) у выщелоченных черноземов в различных частях описываемой зоны сильно варьирует. В пределах Украинской ССР гумусовый слой достигает 120 см и более, в восточных же районах он значительно уменьшается и, за исключением некоторых предгорных районов, редко превышает 70 см. Карбонаты в этих почвах залегают менее глубоко, чем в оподзоленных черноземах. Поэтому в выщелоченных черноземах происходит периодическое поднятие их с почвенными растворами до гумусового горизонта.

Глубина вскипания карбонатов в этих почвах сильно колеблется, но чаще всего лежит на уровне 90-120 см от поверхности, а в районах влажной лесостепи - на глубине 150-200 см.

В результате процессов выщелачивания для выщелоченных черноземов характерно также заметное уплотнение переходного горизонта, в котором обнаруживается несколько повышенное содержание коллоидных веществ и полуторных окислов. Структура этого горизонта зернистая или ореховатая.

От оподзоленных черноземов выщелоченные черноземы отличаются отсутствием в нижней части горизонта А скоплений кремнезема.

В поглощающем комплексе выщелоченного чернозема наряду с поглощенными кальцием и магнием содержится очень небольшое количество поглощенного водорода.

В зависимости от глубины вскипания, степени выраженности иллювиального горизонта и связанной с ним ореховатой структуры, а также в зависимости от большего или меньшего содержания в поглощающем почвенном комплексе поглощенного водорода, выщелоченные черноземы подразделяются на слабо выщелоченные, средне выщелоченные и сильно выщелоченные. К последним относятся такие выщелоченные черноземы, у которых не вскипает не только горизонт В, но и почвообразующая порода.

Морфологическое строение выщелоченных черноземов может быть представлено следующим типичным профилем (Башкирская АССР, Д. В. Богомолов).

Горизонт А n - 0-18 см. Темно-серый, почти черный, довольно сильно распылен; в нижней части пахотного слоя замечается уплотнение.

Горизонт A 1 - 18-30 см. Той же окраски, рыхлый, структура мелко- и среднезернистая, несколько округлой формы, с плохо выраженными гранями.

Горизонт А 2 - 30-39 см. Той же окраски, с небольшим буроватым оттенком; структура несколько укрупняется и становится преимущественно среднезернистой.

Горизонт АВ - 39-50 см. Темно-серый с более ясным буроватым оттенком; несколько уплотнен, зернисто-комковатый.

Горизонт B 1 - 50-66 см. Темновато-бурый, слабо уплотнен; структура комковатая, удлиненная, несколько призмовидной формы.

Горизонт В 2 - 66-85 см. Красновато-бурый, несколько более плотный; структура комковато-призмовидная, при давлении распадающаяся на более мелкие комковатые и зернистые отдельности.

Горизонт ВС - 85-115 см. Бурый, с красноватым оттенком, уплотнение несколько уменьшается; структура выражена хуже; в середине горизонта слабое вскипание от соляной кислоты и появляются прожилки извести.

Горизонт С - со 115 см. Желтовато-бурая плотная делювиальная глина.

Характерными морфологическими признаками выщелоченных черноземов являются наличие в них уплотненного иллювиального горизонта с комковато-призматической структурой, пониженный уровень вскипания и наряду с этим отсутствие признаков оподзоливания.

Дифференциация почвенного профиля по механическому составу проявляется в выщелоченных черноземах в значительно меньшей степени, чем в оподзоленных черноземах. Иловатая фракция в выщелоченных черноземах постепенно увеличивается книзу почвенного профиля до горизонта В 2 , а затем несколько уменьшается в горизонтах ВС и С.

Выщелоченные черноземы отличаются большой емкостью поглощения и относительно высоким содержанием поглощенных Са ++ иMg ++ . Отношение между поглощенным кальцием и магнием в этих почвах довольно широкое (8:1 и 7:1). Выщелоченные черноземы обладают небольшой обменной кислотностью, которая обычно колеблется в пределах рН = 5,7-6,1. Относительно понижена в них гидролитическая кислотность, в большинстве случаев не превышающая. 3-6 м-экв на 100г почвы.

Сумма поглощенных оснований выражается большими величинами и колеблется чаще всего в пределах 30-40 м-экв на 100г почвы. Вместе с тем выщелоченные черноземы отличаются высокой степенью насыщенности основаниями, достигающей 87-95%. В то же время содержание усвояемой фосфорной кислоты в данных почвах очень невелико.

Количество Р 2 О 5 колеблется от 1,5 до 9,0 мг на 100 г почвы и только в единичных случаях выражается более высокими цифрами. В этом отношении выщелоченные черноземы нуждаются в фосфорных удобрениях в такой же степени, как и оподзоленные черноземы.

Значительная часть выщелоченных черноземов по содержанию гумуса принадлежит к многогумусным черноземам. Однако в природе нередко встречается развитие среднегумусных и малогумусных выщелоченных черноземов.

Зона обыкновенных и южных черноземов степи. Южные черноземы. Южные черноземы распространены в южных, наиболее засушливых районах черноземной зоны. Осадков в этой части зоны выпадает в год около 350-400 мм, почвы промачиваются мало.

Растительность развита здесь скуднее и представлена главным образом южными видами ковылей при значительном участии эфемеров. В связи со слабым промачиванием почвы корневая система растений проникает на небольшую глубину.

Производительность растительного покрова в этой подзоне очень невелика, и ежегодно в почву поступает незначительное количество органической массы. Процессы минерализации растительных остатков в более сухих и теплых климатических условиях протекают более энергично. Поэтому содержание гумуса в южных черноземах значительно меньше по сравнению с другими подтипами черноземов и обычно колеблется от 4 до 6% (табл. 53).

Мощность гумусового горизонта южных черноземов небольшая; в западных, более увлажненных районах она достигает 60-70 см, в восточных районах, в частности в Сибири, редко превышает 40 см.

Окраска южных черноземов темно-серая или серая с коричневатым оттенком.

Вследствие слабого промачивания карбонаты кальция и магния находятся в пределах гумусового слоя, а в восточных районах иногда и с поверхности. В таких случаях почвы вскипают с поверхности или в верхней части гумусового горизонта.

В связи с этим поглощающий комплекс южных черноземов насыщен главным образом Са и Mg. Нередко в состав поглощенных оснований входит в незначительном количестве и поглощенный Na, сообщающий этим почвам признаки слабой солонцеватости (табл. 54).

Емкость поглощения южных черноземов довольно большая и нередко достигает 30-40 м-экв на 100 г почвы. Реакция водной вытяжки слабощелочная. Структура у них чаще всего комковатая, несколько реже - зернистая.

В отношении водно-воздушных, тепловых и биохимических свойств, а также содержания главнейших питательных элементов южные черноземы не уступают обыкновенным. Своеобразным представителем южного чернозема является приазовский, или предкавказский чернозем.

Приазовские, или предкавказские черноземы, впервые изученные и описанные акад. Л. И. Прасоловым, залегают к востоку от Азовского моря, простираясь вплоть до предгорий Кавказа. Эти черноземы отличаются сильно развитым перегнойным горизонтом, мощность которого достигает 1,5-1,8 м и более. Содержание перегноя сравнительно небольшое - 4-6%. Вследствие незначительного количества перегноя данные подтипы чернозема имеют бурую или темно-серую окраску.

Вскипание углекислой извести обнаруживается с самой поверхности почвы или на незначительной глубине. Обладают хорошо выраженной крупнозернистой структурой. Реакция почвенного раствора слабощелочная.

Обладая мощным гумусовым горизонтом, а следовательно, и большим содержанием органического вещества, приазовские или предкавказские черноземы отличаются высокой производительностью. В этом отношении они почти не уступают другим группам черноземных почв.

Особенности других подтипов черноземов. Наряду с описанными выше почвами в черноземной зоне встречаются лугово-черноземные почвы, карбонатные черноземы, солонцеватые черноземы и осолоделые черноземы.

Лугово-черноземные почвы развиваются в тех местах черноземной зоны, где почвообразование протекает при участии грунтовых вод, залегающих на глубине 3-5 м. Они встречаются главным образом на плоских, широких, слабодренированных водоразделах Окско-Донской низменности и на широких надпойменных левобережных террасах Днепра и Волги. Весьма широкое распространение имеют лугово-черноземные почвы в Западносибирской низменности.

Развиваясь при участии грунтовых вод, лугово-черноземные почвы в нижней части профиля обычно имеют признаки восстановительных процессов в виде ржавых и сизоватых пятен оглеения. Они отличаются более высоким содержанием гумуса, достигающим иногда 14-18%.

Вследствие периодического капиллярного подтягивания почвенного раствора к поверхности во всех горизонтах лугово-черноземных почв могут появляться в небольшом количестве легко растворимые соли, которые сообщают почве признаки солончаковости, солонцеватости и осолодения.

Карбонатные черноземы - это черноземы, вскипающие с поверхности и содержащие значительное количество карбонатов по всему профилю.

Различают первично-карбонатные и вторично-карбонатные черноземы. %

Первично-карбонатные черноземы не имеют большого распространения и встречаются в виде отдельных пятен, приуроченных к выходам третичных карбонатных глин, известняков, известковистых песчаников, мергелей и их элювия.

Таким образом, первично-карбонатные черноземы представляют собой почвы, обогащенные карбонатами благодаря сильнокарбонатной почвообразующей породе.

Вторично-карбонатные черноземы развиваются в условиях слабодренированной равнины, где в жаркое время года возможно возникновение восходящих токов почвенных растворов и обогащение карбонатами верхних горизонтов.

Первично-карбонатные черноземы встречаются в западных областях Украины, на Приволжской возвышенности, в Высоком Заволжье, вторично-карбонатные - в равнинном Предкавказье и в Северном Казахстане.

Солонцеватые черноземы представляют собой почвы, в поглощающем комплексе которых содержится более 5% от суммы обменных оснований поглощенного натрия. Они отличаются непрочной структурой горизонта А, сильным уплотнением, комковатостью и глыбистостью горизонта В, слабощелочной реакцией, способностью к заплыванию и образованию корки.

Солонцеватые черноземы обладают менее благоприятными водно-воздушными свойствами и в связи с этим несколько меньшей производительностью. Они обычно встречаются небольшими пятнами, приурочиваясь главным образом к небольшим микрорельефным западинам, или подам. Значительное распространение имеют в Западносибирской низменности.

Осолоделые черноземы образуются из солонцеватых черноземов в результате процесса выщелачивания и осолодения. По морфологическим признакам они в некоторой степени напоминают выщелоченные, или оподзоленные, черноземы, обладая ореховатой структурой переходного горизонта и обнаруживая пятна кремнезема в нижней части горизонта А.

В поглощающем комплексе этих почв содержится поглощенный натрий и незначительное количество поглощенного водорода. В связи с этим реакция почвенного раствора в поверхностных горизонтах слабокислая, а в нижних - щелочная. Для них характерно также формирование иллювиального горизонта. Осолоделые черноземы чаще всего встречаются в Западной Сибири.

Таковы в основных чертах те существенные особенности, которыми характеризуются отдельные почвенные подтипы черноземного типа почв.

К сказанному следует добавить, что среди черноземных почв отдельными небольшими пятнами встречаются солончаки, солонцы и солоди. Особенно широко распространены эти почвенные образования в Западносибирской низменности. Но поскольку эти почвы более обстоятельно рассматриваются несколько ниже, то здесь мы на них останавливаться не будем.

Все рассмотренные выше подтипы черноземов в свою очередь подразделяются по механическому составу на глинистые, тяжелосуглинистые, суглинистые, легкосуглинистые и супесчаные. Наиболее распространенными из них являются суглинистые и легкосуглинистые черноземы.Обыкновенные черноземы. Обыкновенные черноземы распространены главным образом в степной зоне, в условиях несколько пониженного увлажнения. Вследствие большей сухости климата растительность развивается здесь слабее, а в связи с этим, следовательно, и обогащение почвы органическими веществами совершается вболее ограниченном количестве.

Обыкновенные черноземы содержат в себе около 6-8% гумуса (табл. 51).

Общая мощность гумусового и гумусового переходного горизонтов в обыкновенных черноземах составляет 70-80 см. При этом в северной части подзоны, примыкающей к южной границе лесостепи, мощность перегнойного слоя обыкновенных черноземов возрастает до 90 см, а при переходе в подзону сухих степей гумусный слой уменьшается до 60-70 см.

Несколько большую мощность обыкновенные черноземы приобретают по предбалочным понижениям, а также на едва заметных впадинах плато. Эти черноземы обычно более глубоко выщелочены от углесолей кальция и магния. Наоборот, на всхолмлениях, даже едва заметных на глаз, залегают обыкновенные черноземы с высоко поднятыми к поверхности карбонатами. Эти факты указывают на наличие комплексности почвенного покрова в полосе распространения обыкновенных черноземов.

В обыкновенных черноземах европейской части СССР на глубине около 3-4 м часто наблюдается горизонт выделения легко растворимых солей и гипса (солевой горизонт). В обыкновенных черноземах Западной Сибири солевой горизонт появляется на глубине около 200 см.

Обыкновенные черноземы по морфологическим признакам несколько отличаются от типичных черноземов. Они имеют менее интенсивную окраску гумусового горизонта, обычно меньшую его мощность, менее отчетливую зернистую и более комковатую структуру.

Количество перегноя в них весьма постепенно убывает с глубиной по профилю почвы, а вместе с перегноем постепенно уменьшается и интенсивность окраски.

В некоторых случаях, например в Западной Сибири, переходный горизонт чернозема имеет неоднородную языковатую, или карманистую, окраску, обусловленную подтеками гумуса из гумусового горизонта в нижележащие горизонты.

Образование языков гумуса в западносибирских черноземах, по. данным К. П. Горшенина, объясняется влиянием холодного, резко континентального климата, при котором в зимнее время происходит резкое охлаждение увлажненной осенними дождями почвы, в результате чего в ней образуются трещины. Такие же трещины могут образовываться и летом при сильном высыхании почвы. По этим трещинам в теплое и влажное время года гумус проникает на значительную глубину, образуя указанные языки.

Преобладающей составной частью гумуса в обыкновенных черноземах являются гуминовые кислоты. Что же касается фульвокислот, то они здесь имеют подчиненное значение.

В отличие от оподзоленных и выщелоченных черноземов обыкновенные черноземы не содержат поглощенного водорода. Обыкновенные черноземы насыщены Са ++ и Mg ++ и лишь в отдельных случаях в них встречаются следы поглощенного Na + (табл. 52).

В связи с такой насыщенностью почвенных коллоидов основаниями рН солевой вытяжки обыкновенных черноземов колебляется около 7,0; нейтральная или близкая к ней реакция в поверхностном горизонте с глубиной переходит в слабощелочную.

Обыкновенные черноземы отличаются высокой порозностью, повышенной влагоемкостью и аэрацией, а вместе с тем и значительной водопроницаемостью. Большая скважность в этих почвах обеспечивает быстрое и полное впитывание воды атмосферных осадков, а высокая величина полевой влагоемкости позволяет задерживать в капиллярно подвешенном состоянии большое количество воды. В пределах 1,5-метрового слоя почвы, по данным Н. П. Ремезова, может быть удержано около 500 мм воды.

Наиболее глубокое промачивание этих почв наблюдается весной, осенние осадки проникают на меньшую глубину, чем весенние. В летнее время верхняя часть почвенного профиля почти полностью задерживает все выпадающие атмосферные осадки, которые затем используются растениями для транспирации и синтеза органического вещества.

Зона темно-каштановых и каштановых почв сухой степи. Горные провинции.
Почвообразование каштановых почв

Каштановые почвы развиваются в области суббореального субаридного (семиаридного) климата, для которого характерны теплое засушливое лето и холодная зима с незначительным снежным покровом. Температура июля 20-25°С, января от -5 до -25°С. Среднегодовая температура 2-10°С. Сумма активных температур (> 10°С) - 2200-3500°С. Ежегодное количество осадков 200- 400 мм, максимум осадков приходится на лето, они часто выпадают в виде ливней. Испаряемость превышает количество осадков, коэффициент увлажнения составляет 0,25-0,45. Часты суховеи. Климатические показатели обусловливают непромывной тип водного режима, благодаря чему перемещение веществ происходит лишь в пределах почвенного профиля. Рельеф зоны каштановых почв преимущественно равнинный или слабоволнистый, связанный с древними водноаккумулятивными низменностями. Широко распространены степные западины, в которых формируются засоленные почвы, солонцы, солоди, лугово-каштановые почвы, создавая большую комплексность почвенного покрова. Почвообразующими породами являются лёссовидные карбонатные суглинки, засоленные морские породы, элювий-делювий различных коренных пород - засоленных и незаселенных, карбонатных и бескарбонатных. Каштановые почвы формируются в зоне сухих степей, под пологом низкорослого изреженного комплексного травянистого покрова. Степень покрытия 50-70%; она уменьшается по мере того, как климат зоны становится более сухим. В пределах Прикаспия и Казахстана выделяют три подзоны сухих степей: с севера на юг сменяют друг друга типчаково-ковыльные, полынно-типчаковые, типчаково-полынные степи. На засоленных и солонцеватых каштановых почвах формируются своеобразные ассоциации из полыни, прутняка, ромашника. Поверхность почвы покрыта корочками лишайников и синезеленых и диатомовых водорослей. В сухих степях биомасса растительных сообществ составляет в среднем около 200 ц/га, при этом более 90% приходится на корни. Ежегодный прирост зеленой массы около 30 ц/га, прирост корней 110 ц/га. Ежегодно в биологический круговорот вовлекается около 600 кг/га зольных элементов и около 150 кг/га азота; возврат приблизительно равен потреблению. Среди элементов, участвующих в круговороте, преобладают N, Si, К. По численности микроорганизмов каштановые почвы мало отличаются от черноземов, но суммарная за год биологическая активность здесь слабее вследствие более длительного засушливого периода.

Общая характеристика

Каштановые почвы - это почвы с профилем типа А-Вса-С, формирующиеся в условиях сухих степей суббореального пояса. Гумусовый горизонт А этих почв имеет каштановую окраску, в первом метре почвенного профиля наблюдаются обильные выделения карбонатов, а во втором-(во многих случаях) гипса. Каштановые почвы на северной границе распространения по строению и свойствам близки к южным черноземам (темно-каштановые почвы), а на южной границе - к бурым полупустынным почвам (светло-каштановые почвы). Отделение их от почв соседних типов производится по совокупности биоклиматических показателей. Термин "каштановые почвы" введен В. В. Докучаевым в 1883 г. Как особый тип каштановые почвы выделены им в классификации 1900 г. вместе с бурыми полупустынными. В исследование географии, генезиса, свойств, способов рационального использования этих почв большой вклад внесли С. С. Неуструев, А. А. Роде, Е. Н. Иванова и др. Каштановые почвы занимают на земном шаре 262,2 млн. га, располагаясь почти исключительно в северном полушарии. В Евразии они образуют полосу южнее черноземной зоны, в Северной Америке - западнее черноземной зоны на более высоких абсолютных отметках. В СССР площадь каштановых почв составляет 107 млн. га (4,8%).

Начиная с В. В. Докучаева и Н. М. Сибирцева, происхождение каштановых почв связывалось с засушливостью климата и ксерофильным характером растительности, активной минерализацией растительных остатков и гумуса, ослаблением гумусонакопления по сравнению с черноземами. Аридность обусловливает также слабую выщелоченность профиля от карбонатов, гипса и легкорастворимых солей. В. А. Ковдой была высказана точка зрения о палеогидро-морфном прошлом каштановых почв, формирующихся на пониженных равнинах сухой степи. Эта точка зрения была подтверждена для ряда регионов, в частности для каштановых почв Прикаспийской низменности (И. В. Иванов и др., 1980). Так, установлено, что на протяжении последних 9 тыс. лет светло-каштановые почвы бессточной равнины Северного Прикаспия прошли в своем развитии этапы и стадии луговости, засоления, рассоления, осолонцевания, остепнения. В формировании каштановых почв участвуют те же процессы, что и в формировании черноземов. Главнейшие из них - дерновый, а также процесс миграции и аккумуляции карбонатов. В каштановой почве дерновый процесс развит слабее, чем в черноземах. Для зоны каштановых почв характерно развитие комплексности почвенного покрова. Каштановые почвы образуют комплексы с солонцами и лугово-каштановыми почвами. Причиной высокой комплексности почвенного покрова являются микрорельеф, который обусловливает различия в водно-солевом режиме почв, а также пестрота в свойствах почвообразующих пород, деятельность землероев, пятнистость растительности на фоне сухого климата и бессточности территории. Примером исключительно высокой комплексности почвенного покрова в зоне каштановых почв может служить территория Прикаспийск

IV. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВЫПУСКНИКОВ ПРОГРАММ БАКАЛАВРИАТА ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОДГОТОВКИ 05.03.06 ЭКОЛОГИЯ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

«…коренное, ни с чем не сравнимое богатство России…»
(В. В. Докучаев. Русский чернозём, 1898)

Материнские породы чернозёмов представлены рыхлыми лёссовидными отложениями и лёссами, однако чернозёмы встречаются и на дериватах плотных пород. Как правило, материнские породы имеют иловато-пылеватый гранулометрический состав, содержат карбонаты, их тонкие фракции состоят из смешанно-слойных слюда-смектитовых образований. Формированию чернозёмов способствуют повышенная пористость и микроагрегированность пород, их хорошая водопроницаемость и высокая поглотительная способность.

Чернозёмы распространены как на возвышенных эрозионных равнинах, так и на низменных аккумулятивных равнинах (включая террасы), а также в предгорьях и межгорных котловинах.

Для климата ареалов распростанения чернозёмов в целом характерно сбалансированное увлажнение (Кувл = 1–0,5) при летнем максимуме осадков и относительно равномерном распределении их в остальное время, теплое лето с иссушением профиля и его зимнее промерзание. Чередование этих циклов необходимо для формирования своеобразного «чернозёмного» гумуса.

Степная разнотравно-злаковая растительность традиционно считается важным фактором чернозёмообразования благодаря большой массе корней, повышенной зольности и легкой разлагаемости опада и степных растений, высокому биоразнообразию ценозов, а, следовательно, цикличности вегетации и разноглубинности корневых систем. Эти особенности фитоценозов, в сочетании с умеренно-теплым и периодически влажным почвенным климатом обеспечивают высокую биологическую активность микробоценозов, а также мезо- и макрофауны.

Чернозёмы занимают около 8 % площади страны, они наиболее разнообразны на Европейской части России, где и были созданы географические модели их распределения. Чернозёмы образуют ряд подзональных подтипов: - оподзоленных, выщелоченных и типичных; степных - обыкновенных и южных. Ряд дополняется фациальными подтипами: на юге России - приазовско-предкавказским, а в Сибири - криогенно-мицелярным и мучнисто-карбонатным.

Генетические горизонты: Аккумулятивно-гумусовый (темногумусовый) горизонт - «визитная карточка» чернозёма, он практически одинаков во всех подтипах и видах чернозёмов. Ему свойственна прекрасная макроструктура (а, б) и микроструктура (в). Водопрочные агрегаты, в значительной мере созданные дождевыми червями и корневыми системами, образуют зернистую структуру и «корневые бусы». Характерна высокая пористость (до 50 %) и малая плотность сложения (~1 /см3). Темная окраска определяется высоким содержанием гумуса (5–8 %) и гуматно-кальциевым его составом (Сгк/Сфк > 2). Горизонт насыщен основаниями, его реакция близка к нейтральной. Мощность горизонта - 40 - 120 см.

Аккумулятивно-карбонатный горизонт в своем формировании связан с гумусовым (насыщенностью его корнями и биологической активностью), гидротермическими режимами профиля и карбонатностью породы. Накопление карбонатов определяется сезонной динамикой СО2 и почвенных растворов, а формы карбонатных новообразований служат критериями разделения чернозёмов. Так, миграционные формы карбонатов - трубочки, псевдомицелий (г) - свойственны чернозёмам относительно влажного и теплого климата в отличие от сегрегаций - белоглазки (д), формирующихся в условиях более континентального и засушливого климата.

Чернозёмы на в пределах лесостепи встречаются в сочетаниях (по мезорельефу) с серыми лесными . Степные чернозёмы образуют обширные однородные ареалы; на Приволжской возвышенности разнообразие в почвенный покров вносят чернозёмы на плотных осадочных породах; в Заволжье среди чернозёмов распространены солонцы и солонцеватые почвы. В западных и центральных районах преобладают среднемощные и мощные, мало- и среднегумусные виды и подвиды чернозёмов, к востоку увеличивается содержание гумуса в гумусовом горизонте и сокращается мощность гумусового профиля. Максимальная мощность гумусового профиля при невысоком содержании гумуса характерна для чернозёмов Предкавказья. Провинциальные закономерности в отношении гумусового профиля прослеживаются и в зональном ряду чернозёмов Сибири, наиболее полный ряд которых представлен на Западно-Сибирской . Восточнее ареалы чернозёмов становятся фрагментарными - в предгорьях и межгорных котловинах (с лесостепными криогенно-мицелярными чернозёмами); в степные мучнисто-карбонатные чернозёмы сочетаются с лугово-чернозёмными почвами в котловинах.

Плодородный гумусовый горизонт с высоким содержанием гумуса и мощностью до 1 м и более является отличительной чертой русских чернозёмов. Не случайно в ранних почвенных классификациях выделялись чернозёмы «тучные» и «сверхмощные». Повышенные запасы гумусовых веществ в чернозёмах связаны с особенностями биологического круговорота, характерного для целинных разнотравно-ковыльных и типчаково-ковыльных . Основной фон в них составляют злаки, имеющие развитые корневые системы, так что корневой опад, богатый азотом и зольными элементами, составляет 40–60 % общего поступления органических остатков в почву. Их разложение в оптимальных гидротермических условиях при нейтральных или слабощелочных значениях рН способствует формированию гумуса с преобладанием сложных гуминовых кислот, прочно закрепляющихся в почве. В период исследований русских чернозёмов основоположником российского почвоведения В. В. Докучаевым уровень содержания гумуса в почвах лесостепной и степной зоны тогдашней России составлял от 3–6 % до 10–13 %, что нашло отражение на карте «изогумусовых полос» (содержания гумуса). Карта В. В. иллюстрирует уровень содержания гумуса в чернозёмах Европейской России в конце XIX века; оно увеличивалось с запада на восток, отражая как провинциальные черты чернозёмообразования, так и более длительное земледельческое использование чернозёмов в западных регионах страны.

Высокое плодородие чернозёмов определяет их ценность в пахотном фонде России, где они составляют более половины. Большие запасы гумуса и основных элементов питания растений (азота, фосфора, калия), благоприятные водно-физические свойства обусловили активное освоение чернозёмов, начиная с XVII–XVIII веков. В XX веке небольшие участки целинных степей остались только на заповедных территориях; практически вся чернозёмная зона страны была распахана.

Естественный профиль чернозёмов, используемых в , меняется в меньшей степени, чем это наблюдается в других почвах, что связано с большой мощностью гумусового горизонта и сохранением травянистого типа растительности. Тем не менее, в чернозёмах под агроценозами меняется характер биологического круговорота веществ вследствие изъятия фитомассы сельскохозяйственных культур, внесения удобрений; трансформируется микроклимат и все почвенные режимы; для обыкновенных и южных чернозёмов к антропогенным воздействиям добавляется негативное влияние . Агрогенной деградации чернозёмов посвящено много исследований, доказавших, что ее пусковым механизмом являются уменьшение содержания гумуса и изменение его качественного (фракционного) состава. Дегумификация почв - следствие ускоренной минерализации органического вещества и поступления его в пахотную почву в существенно меньшем объеме, а также прямых потерь гумуса при водной и ветровой . Еще В. В. Докучаев в своей работе «Наши степи прежде и теперь» отмечал неблагоприятные тенденции потерь гумуса чернозёмными почвами. Применение интенсивных технологий в земледелии во второй половине XX века вызвало дегумификацию практически всех чернозёмов. На карте, составленной Г. Я. Чесняком (1986г.) «по следам Докучаева» (то есть по результатам определения содержания гумуса в тех же местах, что и в экспедиции В. В. Докучаева), показаны пространственные тенденции потерь гумуса на территории Русской равнины за 100 лет, прошедших с момента опубликования книги В. В. Докучаева «Русский чернозём». Особенно большие потери гумуса отмечены для и Предуралья, что связано с исходной меньшей мощностью гумусовых профилей данных чернозёмов и широким развитием здесь эрозионных процессов, вызванных сочетанием природных факторов и относительно низкой культурой земледелия.

Помимо дегумификации, общей тенденцией при распашке является ухудшение структуры почв за счет потерь гумуса, изменения его состава и многократных проходов по полю тяжелых сельскохозяйственных машин. Трансформация зернистой или комковато-зернистой структуры верхних , с их высокой пористостью и водопроницаемостью, в глыбисто-пылеватую сопровождается переводом части внутрипочвенного стока в поверхностный и ведет к развитию плоскостной (ручейковой) эрозии. Кроме того, пахотные почвы не во все сезоны года бывают покрыты , что изменяет их гидротермический режим; вследствие более глубокого и продолжительного промерзания увеличивается поверхностный сток талых вод. Развитие эрозии сильно возросло в результате сокращения площадей водораздельных лесов и неограниченной распашки склонов, особенно на Среднерусской и Приволжской возвышенностях с их расчлененным и местами маломощным чехлом рыхлых отложений.

При высоком потенциальном плодородии чернозёмов фактором, лимитирующем получение высоких урожаев, может быть неустойчивость влагообеспеченности культур (особенно в южных регионах и в Поволжье). Большие площади южных и обыкновенных чернозёмов используются с регулярным орошением. Как правило, при поливе умеренными нормами вторичное засоление чернозёмам не угрожает, но наблюдаются такие негативные последствия, как осолонцевание, ощелачивание и ухудшение физических свойств: образование поверхностной корки и уплотнение.

Озабоченность судьбой Русского Чернозёма заставляет отечественных почвоведов уделять повышенное внимание изучению различных аспектов функционирования этих почв. Мировое признание роли чернозёма проявилось в том, что 2005 год был объявлен Годом Чернозёма - почвы, открывающей новую международную общественно-научную акцию «Почва года». Тревожная ситуация с современным состоянием и использованием чернозёмов с неизбежностью ставит вопрос о включении целого ряда чернозёмов в Красную книгу почв России.

Условия, необходимые для образования этих почв, создаются в пределах степных и лесо-лугово-степных областей суббореального пояса Евразии и Северной Америки. В Европе они распространены на придунайских низменных равнинах, протягиваются полосой че­рез Молдову, Украину, центральные части Русской равнины, Се­верный Кавказ и Поволжье. К востоку от Урала обширные площади черноземов простираются в южной части Западной Сибири и на севере Казахстана. Отдельные ареалы этих почв приурочены к рав­нинам и предгорьям Алтая, Минусинской котловине, а также к кот­ловинам Забайкалья. В Северной Америке черноземы в основном формируются на пространствах Великих равнин.

Климат зоны распространения черноземов - континентальный или Умеренно континентальный с теплым летом и умеренно холодной или Даже холодной зимой. Годовая амплитуда температур 30-50 0 С. В те­чение года выпадает от 300 до 600 мм осадков, в североамериканских степях - до 750 мм. Максимум атмосферного увлажнения приходится на летний период, однако в это время отмечаются и наиболее высокие среднемесячные температуры (в июле 20-25 °С), в результате чего зна­чительная доля летних осадков испаряется. Осадки выпадают в тече­ние лета неравномерно, вслед за ливневыми дождями следуют дли­тельные периоды засухи. Среднегодовой коэффициент увлажнения находится в пределах 0,8-0,5, а в теплый период года иногда опуска­ется до 0,3. Таким образом, летом для черноземов характерно перио­дическое иссушение, но весной и осенью за счет просачивания талых и дождевых вод значительная часть их профиля заметно увлажняется. В ряде регионов (в Западной Сибири, Забайкалье и др.) черноземы зимой промерзают на большую глубину.

В большинстве своем черноземы развиваются на суглинистых породах - лёссах или лёссовидных наносах, которые отличаются достаточно хорошей водопроницаемостью, пористостью и карбонатностью. К таким породам в основном приурочены черноземы европейской части России, Украины, Западной Сибири и Цент­ральных равнин США. В Канаде черноземная зона проникает в пределы границ древнего оледенения, где почвообразующими по­родами служат озерно-ледниковые и моренные отложения. В Ка­захстане и на Урале эти почвы иногда формируются на бескарбо­натном элювии плотных пород.

Наиболее характерный рельеф в районах формирования черно­земов - равнинный, с разной степенью развитости овражно-балочной сети. Распространены черноземы на возвышенностях (Средне­русской, Приднепровской и др.), низменностях (Среднедунайской, Западно-сибирской), в предгорьях (Алтая, Саян) и в обширных деп­рессиях (в Забайкалье). Как правило, условия рельефа обеспечива­ют достаточно хороший дренаж почв.

Черноземы развиваются под травянистыми степными ассоциа­циями. Характер растительного покрова в областях распростране­ния черноземов видоизменяется в связи с особенностями гидро­термических условий. К территориям с относительно повышенной атмосферной увлажненностью приурочены луговые степи, высокий и густой травостой которых представлен разнообразными видами разнотравья, бобовых и злаковых. В умеренно засушливых степях преобладает ковыльно-разнотравная и разнотравно-ковыльная ра­стительность. Сухие степи образованы ковыльно-типчаковыми (или типчаково-ковыльными) более разреженными ассоциациями.

Степная растительность поставляет в почву большое количество органических веществ. Травянистые растения в степи отмирают ежегодно целиком или в значительной части, у однолетников отми­рают и надземные и подземные органы, у многолетников - вся надземная часть и значительная доля (около одной трети) корневых систем. Особенно много попадает в почву органических остатков в луговых степях.

При переходе к ковыльно-разнотравным и ковыльно-типчаковым степям количество поступающих в почву растительных остат­ков последовательно уменьшается.

Наземный и корневой опад степной растительности богат азо­том и зольными элементами. По сравнению с лесным опадом (осо­бенно хвойным) в нем меньше восков, смол, дубильных веществ, а больше кальция, магния, фосфора, что благоприятствует процессам гумификации в степных почвах.

Мощная корневая система степной растительности представляет собой своеобразный биологический барьер, который удерживает в почвах многие необходимые растениям элементы зольного питания. Они активно вовлекаются в биологический круговорот веществ, и таким образом предотвращается их вымывание из сферы почвообра­зования. Нераспаханные черноземы обильно населены разнообраз­ной почвенной фауной. В верхних горизонтах обитают черви, личин­ки хрущей, долгоносиков и других насекомых. Верхние горизонты почв разрыхляются и перемешиваются мелкими землероями, полев­ками и др. Обитают здесь и крупные землерои - сурки, суслики, которые делают почву еще более воздухо - и водопроницаемой.

Черноземы характеризуются высокой микробиологической ак­тивностью, максимумы которой приходятся на весенний и осенний периоды, когда в почвах создаются оптимальные гидротермические условия. Летом микробиологическая деятельность резко сокраща­ется вследствие иссушения почвы, а зимой - в результате ее про­мерзания.

Таким образом, в областях распространения черноземов скла­дывается следующий комплекс условий почвообразования:

а) наличие травянистой растительности, поставляющей в почву большое количество богатых зольными элементами и азотом орга­нических остатков;

б) богатство почвообразующих пород карбонатами кальция или первичными кальцийсодержащими минералами;

в) континентальный климат со сменой периодов увлажнения и иссушения, прогревания и промерзания почв.

Морфологический профиль типичных черноземов включает ука­занные ниже горизонты.

С поверхности залегает горизонт степного войлока (если почвы распахиваются, то этот горизонт отсутствует).

Ниже развит мощный гумусово-аккумулятивный горизонт Al t - темно-серый, почти черный, мелкозернистый или комковато-зернистый, рыхлый, густо пронизан корнями травянистых растений (особенно в верхней части) и ходами червей.

A1В - переходный гумусовый горизонт, буровато-серый, книзу серая окраска ослабевает, зернисто-комковатый, менее рыхлый, чем вышележащий; в нижней ча­сти вскипает и содержит карбонаты в виде псевдомицелия и трубочек;

В са - иллювиально-карбонатный горизонт, бурый или палево-бурый с белесы­ми пятнами конкреционных карбонатных новообразований (белоглазки); имеет ком- ковато-ореховатую структуру, уплотненный;

С са - почвообразующая порода, выделяется уменьшением содержания карбо­натных скоплений и ухудшением структуры.

По суммарной мощности горизонтов A1 h и А1В черноземы под­разделяются на виды: маломощные - менее 40 см, среднемощные - 40-80 см, мощные - 80-120 см и сверхмощные - более 120 см.

По глубине залегания карбонатного горизонта различают подти­пы черноземов типичных (описанный выше профиль), выщелочен­ных и оподзоленных (между горизонтами А1 h и В са развит выщелочен­ный от карбонатов, а иногда и с признаками оподзоленности гори­зонт), а также обыкновенных и южных (в которых карбонаты присутствуют соответственно в средней части горизонта А1В и в нижней части горизонта А1).

По содержанию гумуса среди черноземов выделяют: многогумусные, или тучные (более 9 %), среднегумусные (6-9 %) и малогумусные (менее 6 %). В пределах гумусового профиля органическое веще­ство постепенно убывает с глубиной (рис. 17.3). Черноземы - это почвы с максимально широким отношением в составе гумуса С г /С ф - от 1,5 до 2,0 и даже несколько более. Среди фракций гумуса преоб­ладают гуминовые кислоты, связанные с кальцием. В гумусовом горизонте наблюдается значительное содержание азота, калия и фосфора.

Реакция почвенного раствора в верхней части профиля типич­ных черноземов близка к нейтральной. В карбонатных горизонтах она становится слабощелочной. Емкость поглощения благодаря боль­шому количеству органических коллоидов очень высокая, особенно в верхних горизонтах (от 30 до 60-70 мг. × экв на 100 г почвы). По­чвенный поглощающий комплекс полностью насыщен основаниями, среди которых преобладает кальций (75-80 %). Остальные 20-25 % приходятся на поглощенный магний. Валовой химический состав практически одинаков во всех горизонтах почв, так же как и хими­ческий состав илистой фракции. В верхней части профиля обнару­живается небольшой максимум ила. В горизонте В са аналитически подтверждается накопление карбонатов кальция.

Рис. 17.3. Профиль чернозема. Генетические горизонты: 1 - гумусово-аккумулятивный гуматно-кальциевый; 2- переходный; 3 - иллювиально-карбонатный; 4 - сиаллитно-карбонатная почвообразующая порода. Состав илистой фракции: 5 - иллит-монтмориллонитовый

Черноземы обладают хорошими физическими свойствами: во­допрочной структурой, высокой воздухо - и водопроницаемостью, значительной водоудерживающей способностью.

Большинство свойств черноземов обусловлено особенностями процессов гумусообразования и гумусонакопления, протекающих в этих почвах. Значительные количества ежегодно поступающих в почву травянистых остатков, их высокая зольность и богатство золы осно­ваниями являются одними из определяющих факторов глубокой гумификации органического вещества. В относительно влажные и Достаточно теплые весенний и осенний периоды, когда в черноземах максимально активизируется микрофлора (преимущественно бактериальная), происходит интенсивное превращение органичес­ких остатков в направлении продуцирования главным образом гуминовых кислот. В почвах в это время преобладает нейтральная ре­акция среды, в сфере гумусообразования содержится большое ко­личество щелочноземельных оснований и вследствие этого образуются устойчивые органо-минеральные соединения гуминовых кислот, прежде всего гуматы кальция. Фульвокислот образуется значительно меньше и лишь в связанной с гуминовыми кислотами форме. Свободных, агрессивных фульвокислот в черноземах нет.

Параллельно с гумификацией органического вещества в весен­ний и осенний периоды происходит его весьма интенсивная ми­нерализация. Однако результаты последнего процесса не проявля­ются в резком уменьшении содержания гумуса, поскольку он существенно затормаживается летом и зимой. В сухое летнее и холодное зимнее время химические превращения новообразованных гумусо­вых веществ прекращаются. Иссушение и промораживание почвен­ной массы ведут к тому, что эти вещества сильно дегидратируются, коагулируют и переходят в малоподвижное состояние, практически необратимо теряя растворимость. Именно чередование периодов покоя и активного протекания гумусообразования способствует формированию в черноземах больших запасов гумуса.

Развитию аккумулятивных явлений в черноземах благоприятствуют и другие особенности генезиса этих почв. Сочетание большого количества органических коллоидов с высокой емкостью поглоще-1 ния и практически полная насыщенность почвенного поглощаю­щего комплекса двухзарядными катионами (кальцием и магнием) приводят к тому, что коллоиды находятся в устойчивом прочно скоагулированном состоянии. Они консолидируются в структурные агрегаты и не передвигаются по профилю.

Формированию водопрочной комковато-зернистой структуры в черноземах способствует и обильная корневая система травянистых растений, густо пронизывающая верхние горизонты почв. Корни трав разделяют почвенную массу на многочисленные мелкие ко­мочки и уплотняют их. При разложении отмерших корней образую­щиеся из них гумусовые вещества склеивают почвенные частицы между собой.

Оструктуривание черноземов связано также с деятельностью обильной почвенной фауны, особенно дождевых червей. Многие структурные агрегаты в этих почвах имеют зоогенный характер.

Хорошее структурное состояние почв создает весьма благопри­ятные для жизни растений водный и воздушный режимы почвы: внутри почвенных агрегатов в капиллярных промежутках между частииами может удерживаться капиллярно-подвешенная влага, в то время как пространства между комками могут быть в это же время заполнены воздухом.

Генезис черноземов в значительной степени определяется про­цессами передвижения и преобразования минеральных водораство­римых солей в почвенном профиле. Как уже говорилось ранее, чер­ноземы степной зоны существуют в условиях непромывного водного режима. Обычная глубина промачивания - порядка 2 м. В результа­те этого верхняя часть профиля черноземных почв оказывается ли­шенной водорастворимых солей, а на определенной глубине форми­руются иллювиальные солевые горизонты. Особенно характерен для черноземов иллювиальный карбонатный горизонт. В его образова­нии участвуют как биогенные карбонаты кальция, так и карбонаты, унаследованные почвой от породы. Механизм этого процесса таков.

Выделяющаяся при разложении органических остатков углекисло­та в верхней части профиля почв соединяется с кальцием, осво­бождающимся при минерализации растительных остатков, и обра­зует бикарбонат кальция. Часть продуцирующейся углекислоты, растворяясь в почвенной влаге, способствует переводу нераство­римых карбонатов породы в более растворимые бикарбонаты по схеме СаС0 3 + С0 2 + Н 2 0 -> Са (НС0 3) 2 . С нисходящими потоками влаги бикарбонаты смещаются вниз по профилю, где превращаются в различные формы карбонатных новообразований (белоглазка, примазки извести, псевдомицелий и др.).

Многие исследователи считают, что количество карбонатов в чер­ноземах зависит от степени исходной карбонатности материнских по­род. Однако существует точка зрения, согласно которой карбонатность пород не первопричина, а следствие черноземного и в более широком смысле степного почвообразовательного процесса (JI.C. Берг, С.С. Неуструев, Б.Б. Полынов). В доказательство этого приводятся различные факты. Так, на первично бескарбонатном элювии гранитов в условиях степного климата и под степной растительностью формируются по­чвы с карбонатным горизонтом. При этом вся толща рыхлого субстра­та в процессе почвообразования обызвестковывается за счет выветри­вания алюмосиликатных кальцийсодержащих минералов и поступле­ния определенного количества карбонатов кальция на поверхность почвы с атмосферными осадками и пылевыми массами.

В некоторых черноземах наиболее засушливой части степной зоны в самом низу профиля могут обнаруживаться также такие легкора­створимые соли, как гипс, хлориды и сульфаты натрия и магния. Образование подобных иллювиально-солевых горизонтов связано, к ак правило, с изначальной засоленостью пород и вымыванием названных солей из верхней и средней частей профиля в процессе почвообразования.

В зависимости от глубины промачивания почв и повторяемости относительно влажных лет гипсовые и солевые иллювиальные го­ризонты располагаются или непосредственно под карбонатными горизонтами, маркируя границу почвы и почвообразующей породы, или находятся ниже границ почв, уже в толще почвообразующей породы, как это наблюдается в большинстве черноземов.

Возраст черноземов оценивается в несколько десятков тысяч лет. Для того чтобы сформировался более или менее зрелый чер­ноземный почвенный профиль с характерным мощным гуматно - кальциевым горизонтом, по различным оценкам необходимо вре­мя от 3-5 тыс. до 10 тыс. лет. Некоторые исследователи считают, что такие свойства черноземов, как многогумусность, наличие кон­креционных карбонатных новообразований и общая высокая обызвесткованность профиля, по крайней мере на ряде территорий име­ют реликтовый характер и унаследованы от прошлых периодов раз­вития этих почв в условиях близкого залегания минерализованных грунтовых вод, т. е. черноземы имеют признаки палеогидроморфизма (В.А. Ковда, Е.М. Самойлова и др.).

Черноземы - одни из самых плодородных почв мира. Они обла­дают благоприятными для земледелия химическими (богатство гу­мусом, элементами минерального питания) и физическими свой­ствами (хорошая оструктуренность, воздухо - и водопроницаемость). На этих почвах получают наиболее высокие урожаи зерновых, са­харной свеклы, подсолнечника и многих других культур. Вместе с тем их нерациональная эксплуатация нередко приводит к деграда­ции - потере гумуса, переуплотнению, эродированности и вторич­ному засолению.