Черноземные почвы лесостепной и степной зон.

План

1. Условия почвообразования.

2. Генезис черноземов.

3. Черноземы лесостепи.

4. Черноземы степной зоны.

5. Лугово-черноземные почвы.

6. Сельскохозяйственное использование.

1. Условия почвообразования.

Основные массивы черноземов находятся в Молдавии, на Украине, Северном Кавказе, в центральных областях, Поволжье, Западной Сибири и Северном Казахстане.

Климат характеризуется теплым летом и умеренно холодной зимой. По мере движения с запада на восток уменьшается количество тепла, нарастает континентальность климата, снижается количество осадков, Более мягкий и менее континентальный климат в северной части зоны (лесостепь). Средняя температура июля по годам колеблется от 23 — 25 ºС на западе до 19 — 21 ºС на востоке, а средние температуры января от — 4 ºС до — 25 ºС...— 27 ºС. Больше всего осадков выпадает на западе и в Предкавказье (500 — 600 мм) и, постепенно уменьшаясь при движении на восток, составляет в Поволжье 300 — 400 мм, в Западной Сибири и Северном Казахстане — 300 — 350 мм. Количество осадков уменьшается также с севера на юг. Значительная часть годового количества осадков выпадает летом: в европейской части — 30 — 40 % и в азиатской- до 50 %. В целом территория распространения черноземов характеризуется недостаточным увлажнением.

Рельеф. В европейской части территория преимущественно равнинная или слабоволнистая, в разной степени расчлененная речными долинами и овражно-балочной сетью. Более спокойный рельеф в степной зоне. Здесь среди плоских водоразделов часто встречаются различного рода понижения — поды, лиманы, западины. В азиатской части черноземные почвы занимают слаборасчлененную равнинную, относительно повышенную южную часть Западно-Сибирской низменности и северную часть Казахского мелкосопочника. Далее на восток черноземы встречаются в равнинных и предгорных областях Алтая, в Минусинской впадине и в холмисто-равнинной полосе на окраине предгорий Восточного Саяна. Отдельными участками черноземные степи расположены в Забайкалье в крупных тектонических депрессиях.

Почвообразующие породы. Основные почвообразующие породы — лёссы и лёссовидные суглинки различного механического состава (от легких до тяжелых суглинков). На территории Окско-Донской низменности, в Предкавказье, в Поволжье и Заволжье и в ряде районов Казахстана и Западной Сибири встречаются глинистые породы. В Поволжье, на Урале и в Казахстане среди почвообразующих пород встречаются элювиальные хрящеватые породы. Особенность почвообразующих пород лесостепной и степной зон — их карбонатность. В отдельных провинциях (Западно-Сибирская, Казахстанская, в меньшей степени Среднерусская) встречаются засоленные породы.

Растительность. Естественная растительность лесостепной зоны в прошлом характеризовалась чередованием лесных участков с луговыми степями. Лесные участки, сохранившиеся частично и сейчас, расположены по водоразделам, балкам и речным террасам и представлены в европейской части широколиственными породами, преимущественно дубом. В Западной Сибири по понижениям широко развиты березовые колки. По песчаным террасам встречаются сосновые боры. Растительность луговых степей представляли ковыли, типчак, степные овсы, тонконог, кострец, шалфей, лядвенец, желтая люцерна, колокольчик и многие другие. Растительность степной зоны представляла собой разнотравно-ковыльные и типчаково-ковыльные степи. В настоящее время основные массивы черноземных почв распаханы. Естественная растительность сохранилась лишь на отдельных участках (балки, крутые склоны, заповедные участки и др.)

Вопрос

1. Основные почвообразующие породы черноземов

А) элювий и делювий

Б) алювий и морена

В)лёссы и лёссовидные суглинки

Г) эоловые отложения

Генезис черноземов.

Черноземные почвы развиваются под степной и разнотравно-степной травянистой растительностью. Весь облик этих почв свидетельствует о богатстве их органическим веществом. В профиле черноземов выделяется мощный темноокрашенный гумусовый, или гумусово-аккумулятивный, слой (35 — 150 см), содержащий большое количество гумуса (250 — 700 т/га). Гумусовый слой в связи с неодинаковой интенсивностью его окраски органическим веществом разделяется на 2 самостоятельных горизонта: верхняя наиболее гумусированная часть выделяется как гумусовый горизонт А и нижняя до гумусовых затеков — как переходный горизонт В₁. Переход в горизонт В₁ постепенный и характеризуется появлением коричневатого оттенка в окраске, который книзу заметно усиливается. В самостоятельный выделяется горизонт гумусовых затеков В₂. Ниже гумусового слоя, часто захватывая горизонт гумусовых затеков, залегает горизонт максимального скопления карбонатов — карбонатный, или карбонатно-иллювиальный, горизонт В_к постепенно переходящий в породу С.

Характерный признак черноземных почв — зернистая и комковатая структура гумусового слоя, особенно отчетливо выраженная в подпахотной части горизонта А. По вопросу образования черноземов были высказаны различные точки зрения, которые можно объединить в три группы: гипотезы о морском происхождении черноземов; теории болотного образования черноземов; теории растительно-наземного их происхождения. Гипотезы морском происхождении черноземов были высказаны первыми исследователями этих почв, рассматривавшими черноземы как морской ил, оставшийся после отступления Каспийского и Черного морей (Паллас, 1799; Петцольд, 1851), или как продукт размыва ледниковыми водами черной юрской сланцевой глины (Мурчисон, 1842). Сторонники теорий болотного образования черноземов считали, что в прошлом черноземная зона представляла собой тундровые сильнозаболоченные пространства. При последующем постепенном дренировании территории в условиях теплого климата шел процесс энергичного разложения болотной и тундровой растительности (Э. И. Эйхвальд, 1850) и болотного ила и поселения наземной растительности (Н. Д. Борисяк, 1852), что и обусловило формирование черноземных почв. Теории растительно-наземного происхождения черноземов связывают их образование с поселением и развитием лугово-степной и степной травянистой растительности. Наиболее полное и завершающее развитие теория растительно-наземного образования черноземов получила в работе В. В. Докучаева «Русский чернозем». В. В. Докучаев рассматривал образование черноземов как результат накопления в породе перегноя. Он подчеркивал разностороннюю роль климата, который определяет не только тип растительности (степная флора), но и темп ее развития (годовой прирост), скорость и направление процессов разложения.

По современным данным ведущим процессом почвообразования при формировании черноземов является гумусоаккумулятивный процесс, обусловливающий развитие мощного гумусоаккумулятивного горизонта, накопление элементов питания растений и оструктуривание профиля. Наилучшие условия для процесса гумификации в черноземной зоне создаются весной и ранним летом В период летнего иссушения и прерывистого увлажнения микробиологические процессы заметно ослабевают, что способствует предохранению формирующихся гумусовых веществ от их быстрой минерализации. Некоторое улучшение водного режима осенью активизирует микробиологические процессы, но этот период ограничивается быстрым понижением температур. Зимой при промерзании почвы происходят процессы денатурации гумусовых веществ. Богатство опада растительности черноземной зоны кальцием приводит к непрерывному образованию в почвах биогенного кальция и к его миграции. Поэтому гумификация идет в условиях избытка кальциевых солей и насыщения образующихся гумусовых веществ кальцием, что почти полностью исключает формирование и вынос свободных водорастворимых органических продуктов.

Наиболее благоприятные условия черноземообразования в южной части лесостепной зоны (типичные черноземы), где создается максимальное количество растительной массы и наилучшим образом складывается гидротермический режим почв. К югу нарастает дефицит влаги, снижается количество поступающего в почву опада и ухудшается зольно-азотный его состав, а также уменьшается глубина проникновения корневых систем растений в почву. Все это определяет и менее интенсивный процесс гумусонакопления с продвижением к югу в черноземной зоне. К северу от типичных черноземов (в подзоне оподзоленных и выщелоченных черноземов, темно-серых почв) более влажные условия климата способствуют большему выносу оснований из опада. Это, в свою очередь, приводит к образованию более кислых органических продуктов превращения растительных остатков, нейтрализация которых частично идет уже за счет разложения почвенных минералов. В. этих условиях возможно проявление некоторого оподзоливания почв.

Черноземы лесостепи.

Черноземные почвы в лесостепной зоне представлены оподзоленными, выщелоченными и типичными черноземами.

Черноземы оподзоленные. В гумусовом слое имеют остаточные признаки воздействия подзолистого процесса в виде белесой присыпки — главного отличительного морфологического признака этого подтипа. Гумусовый профиль оподзоленных черноземов серой, реже темно-серой окраски в горизонте А и заметно светлее в горизонте В₁. Белесая присыпка при обильном ее содержании придает профилю чернозема седовато-пепельный оттенок. Карбонаты залегают значительно ниже границы гумусового слоя (обычно на глубине 1,3 — 1,5 м). Поэтому в оподзоленных черноземах. под гумусовым слоем выделяется буроватый или красновато-бурый выщелоченный от карбонатов иллювиальный горизонт ореховатой или призматической структуры с отчетливой лакировкой, гумусовыми примазками и белесой присыпкой на гранях. Разделяются на роды— обычные, слабо дифференцированные, слитые, бескарбонатные. При классификации оподзоленных черноземов на виды, помимо деления по мощности и гумусированности, они подразделяются по степени оподзоленности на слабооподзоленные и среднеоподзоленные.

Черноземы выщелоченные. В отличие от оподзоленных черноземов не имеют кремнеземистой присыпки в гумусовом слое. Горизонт А темно-серой или черной окраски, с отчетливо выраженной зернистой или зернисто-комковатой структурой, рыхлого сложения. Мощность его колеблется от 30— 35 до 40 — 50 см. Нижняя граница горизонта В₁ залегает в среднем на глубине 70 — 80 см, но иногда может проходить и ниже (90 — 100 см). Характерная морфологическая особенность выщелоченных черноземов — наличие под горизонтом В₁, выщелоченного от карбонатов горизонта В₂. Этот горизонт имеет ясно выраженную буроватую окраску, гумусовые затеки и примазки, ореховато-призматическую структуру. Переход в следующий горизонт – ВС или С – обычно отчетливый, и граница выделяется по скоплению карбонатов в виде известковой плесени, прожилок. Основные роды — обычные, слабо дифференцированные, бескарбонатные, глубинно- глеевые, слитые. На виды разделяются, помимо степени гумусированности и мощности гумусового слоя, также и по степени выщелоченности (слабо-, средне- исильновыщелоченные). Распределение выщелоченных черноземов по конкретной территории связано с условиями рельефа и механическим составом пород. Черноземы сильновыщелоченные обычно приурочены к различного рода пониженным участкам рельефа — нижние части пологих склонов и их шлейфы, западины и т. п. Чем легче механический состав черноземов, тем сильнее они выщелочены.

Черноземы типичные обычно имеют глубокий гумусовый профиль (90 — 120 см и даже больше) и содержат карбонаты в гумусовом слое в виде мицелия или известковых трубочек. Карбонаты появляются чаще с глубины 60 — 70 см. Горизонт АВ₁, темно-серый со слабым, буроватым оттенком книзу, а В₁ уже отличается отчетливым бурым оттенком. В нижней части горизонта АВ₁, или чаще всего в горизонте В₁ видны выцветы карбонатов. Горизонт В₂(ВС) и порода содержат карбонаты в форме мицелия, известковых трубочек и журавчиков. Разделяются на следующие роды; обычные, бескарбонатные,глубоковскипающие, карбонатные, осолоделые.

Черноземы степной зоны.

Черноземы в степной зоне представлены обыкновенными и южными черноземами.

Черноземы обыкновенные. Горизонт А темно-серый или черный, с отчетливой зернистой или комковато-зернистой структурой, мощностью 30 — 40 см. Постепенно переходит в горизонт В₁ — темно-серый с ясным буроватым оттенком, с комковатой или комковато-призматической структурой. Чаще всего мощность гумусового слоя у обыкновенных черноземов составляет 65 — 80 см. Ниже горизонта В₁, залегает горизонт гумусовых затеков В₂который часто совпадает с карбонатным иллювиальным горизонтом или очень быстро переходит в него (В_к). Карбонаты здесь в форме белоглазки. Этот признак отличает обыкновенные черноземы от ранее рассмотренных подтипов. Подтип обыкновенных черноземов делится на роды: обычные, карбонатные, солонцеватые, глубоковскипающие, слабодифференцированные и осолоделые.

Черноземы южные занимают южную часть степной зоны и непосредственно граничат с темнокаштановыми почвами. Горизонт А мощностью 25-40 см имеет темно-серую или темно-бурую окраску часто с небольшим коричневым оттенком, комковатой структуры. Горизонт В₁ характеризуется ясной коричнево-бурой окраской, комковато-призматической структурой. Общая мощность гумусового слоя (А+В₁) 45-60 см. В иллювиальном карбонатном горизонте обычно отчетливо выражена белоглазка. В нижних горизонтах на глубине 1,5-2 м или глубже южные черноземы часто содержат гипс, заполняющих поры породы. Южные черноземы подразделяются на следующие роды: обычные, солонцеватые, карбонатные, глубоковскипающие, слабо дифференцированные и осолоделые.

Карбонатность, солонцеватость и солончаковость в южных черноземах проявляются чаще, чем в обыкновенных черноземах.

Лугово-черноземные почвы.

Среди черноземных почв в каждой подзоне развиты их полугидроморфные аналоги — лугово-черноземные почвы. Они формируются в условиях повышенного увлажнения за счет временного скопления вод поверхностного стока при глубоких грунтовых водах (луговато-черноземные почвы) или за счет относительно неглубоких грунтовых вод (3— 6 м — лугово-черноземные почвы). Профиль лугово-черноземных почв морфологически в основных чертах близок к профилю черноземов. Однако особые гидрологические условия придают ему и ряд специфических признаков: более интенсивная (обычно черная) окраска верхней части гумусового профиля, некоторая растянутость гумусового слоя и глееватость нижних горизонтов. Профиль лугово-черноземных почв подразделяется на -следующие горизонты: А₁ (А_п), В₁, В2, С. Лугово-черноземные почвы приурочены к плоским недренированным междуречьям (Западная Сибирь), а также к пониженным элементам рельефа: широкие лощины, шлейфы склонов, лиманы и т. п. Тип лугово-черноземных почв делится на два подтипа - луговато - черноземные и лугово - черноземные. Каждый из подтипов делится на роды: обычные, оподзоленные, выщелоченные, солонцеватые, солончаковатые, осолоделые, карбонатные. Деление на виды в пределах рода связано, как и у черноземов, со степенью выраженности родовых признаков (слабо-, средне- и сильновыщелоченные или солонцеватые и т. п.), а также с мощностью гумусового слоя (А+В₁) и гумусностью. Лугово-черноземные почвы, за исключением солонцеватых и солончаковатых родов, высокоплодородные. Они имеют повышенное увлажнение.