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
В. В. Докучаев назвал черноземы «царем почв» в связи с их высоким плодородием. О происхождении черноземов существуют различные гипотезы и теории. Одни исследователи склонялись к морскому происхождению черноземов, то есть рассматривали их как морской ил, оставшийся после отступления Каспийского и Черного морей. Другие ученые считали чернозем продуктом переотложения ледниковым морем и айсбергами черной юрской сланцевой глины. Затем была выдвинута теория болотного происхождения чернозема, согласно которой черноземная зона в прошлом представляла собой сильно заболоченную тундру. При дренировании территории с наступлением теплого климата происходило разложение болотной и тундровой растительности, болотного ила и поселение наземной растительности, в результате чего и сформировались черноземы.
Более точные представления о происхождении чернозема принадлежат М. В. Ломоносову, который в работе «О слоях земных» (1763) писал, что чернозем - не первообразная и не первозданная материя, но произошел от согнития животных и растительных тел со временем.
Теорию же растительно-наземного происхождения черноземов высказал Ф. Рупрехт в труде «Геоботаническое исследование о черноземе» (1866). Он рассматривал возникновение черноземов как результат поселения травянистых растений и накопления перегноя при их разложении, не придавая значения другим почвообразовательным факторам.
П. А. Костычев в работе «Почвы черноземной области России» (1886) отводил особую роль корневым системам травянистых растений в накоплении гумуса.
В. Р. Вильяме считал, что генезис черноземов - результат развития дернового процесса под луговыми степями.
Происхождение черноземов на научной основе было доказано В.В.Докучаевым в труде «Русский чернозем» (1883). Он считал образование черноземов результатом накопления в горной породе перегноя «от согнивания травянистой степной, а не лесной растительности, при влиянии климата, возраста страны, растительности, рельефа местности и материнских пород». Тип растительности, темпы ее развития, характер и скорость процессов разложения растительных остатков он связывал с климатом.
В последующем Черноземы изучали многие исследователи (Н. М. Сибирцев, И. В. Тюрин, П. Г. Адерихин, Е. А. Афанасьева, Е. А. Самойлова, М. М. Конокова и др.), трудами которых установлено, что черноземы - почвы, сформировавшиеся под многолетней травянистой растительностью лесостепи и степи в условиях непромывного или периодически промывного водного режима. Ведущим процессом почвообразования является интенсивный дерновый процесс, в результате которого развивается мощный гумусово-аккумулятивный горизонт А, накапливаются питательные элементы и оструктуривается почва.
Травянистое сообщество состоит преимущественно из злаков и разнотравья с мощной сетчато-мочковатой корневой системой.
Ежегодный опад составляет 20...30 т/га, большая же его часть (65...75 %) приходится на корневую массу, которая богата белковым азотом, основаниями (кальцием, магнием). Опад разлагается в основном спорообразующими бактериями и актиномицетами при достаточном доступе кислорода, оптимальном увлажнении, без интенсивного выщелачивания в нейтральной среде. Ежегодно с опадом поступает 600... 1400 кг/га азота и зольных элементов. Зольность опада 7... 8 %.
Весной при достаточном количестве влаги органическое вещество быстро разлагается, высвобождаются элементы питания растений. Летом запас влаги снижается до влажности завядания. В таких условиях приостанавливается минерализация органических остатков, вследствие чего образуется и накапливается гумус. В связи с неглубокой фильтрацией вод атмосферных осадков питательные элементы аккумулируются в верхних горизонтах. Закреплению гумуса способствует кальций. Зимнее охлаждение и замораживание почв также способствуют накоплению гумуса, так как при низких температурах происходит денатурация гумуса. Летом в период иссушения и зимой во время промерзания гумусовые вещества закрепляются, усложняются. В их составе преобладают гуминовые кислоты и гуматы кальция, приводящие к образованию водопрочной зернистой структуры. Этому способствуют и карбонатные почвообразующие породы, высокая зольность растительных остатков, насыщенность золы основаниями. Наиболее благоприятные условия черноземообразования характерны для южной части лесостепи. В степях отмечается дефицит влаги, уменьшается количество поступающего опада, следовательно, интенсивность гумусообразования снижается.
Классификация черноземов впервые была дана В. В. Докучаевым, который выделил их в самостоятельный тип и подразделил на водораздельные, склоновые и террасные. Большое внимание классификации черноземов уделяли Н. М. Сибирцев, С. И. Коржинский, Л. И. Прасолов, П. Г. Адерихин и др. Наиболее подробно эта проблема освещена в многотомном издании «Черноземы СССР». В настоящее время черноземы объединены в фации: теплые южноевропейские, умеренные восточноевропейские, холодные западно- и восточносибирские, глубокопромерзающие восточносибирские. Фации зоны подразделяются на подзоны-подтипы: в лесостепи - оподзоленные, выщелоченные, типичные, а в степи - обыкновенные и южные черноземы. Оптимальные условия для образования черноземов складываются в южной части лесостепи (типичные черноземы), где сосредоточено наибольшее количество растительной массы и установился благоприятный гидротермический режим.
На виды черноземы подразделяют по мощности гумусового горизонта, по содержанию гумуса и по степени выраженности сопутствующего процесса. По мощности гумусового горизонта (А + АВ) черноземы делят на сверхмощные (более 120 см), мощные (80... 120 см), среднемощные (40...80 см), маломощные (25...40 см), очень маломощные (менее 25 см). По содержанию гумуса выделяют тучные (более 9 %), среднегумусные (6 %...9 %), малогумусные (4 %...6 %), слабогумусированные (менее 4 %) черноземы. По степени выраженности сопутствующего процесса черноземные почвы могут быть слабо-, средне- сильносолонцеватые; слабо-, средне-, сильновыщелоченные и т. п.
Профиль черноземов в обобщенном виде имеет следующее морфологическое строение: А д - степной войлок мощностью до 5 см, состоит из корней и переплетенных стеблей трав на целине, в пахотных почвах отсутствует; А - гумусово-аккумулятивный горизонт мощностью 40...130 см и более, темно-серого или черного цвета, зернистый или зернисто-комковатый, с бусами на корнях растений; АВ - переходный темно-серый гумусовый горизонт, зернисто-комковатый по структуре, с заметным побурением книзу горизонта или с темно-бурыми пятнами; В - горизонт гумусовых затеков мощностью 40...80 см, буровато-серый, комковатый, часто подразделяется по структуре и степени гумусированности на подгоризонты В 1 , В 2 , В 3 ; в этих горизонтах присутствуют карбонаты кальция в виде псевдомицелия, журавчиков, белоглазки (за исключением сильновыщелоченных и оподзоленных черноземов); ВС К - иллювиально-карбонатный переходный к почвообразующей породе горизонт, буровато-палевый, комковато-призматический; С - палевая почвообразующая порода с карбонатными выделениями, а в южных черноземах и с гипсом. По всему профилю встречаются кротовины, переходы между горизонтами постепенные.
Черноземы оподзоленные (рис., а) развиты под широколиственными травянистыми лесами на лёссовидных и покровных суглинках, лёссах. Мощность гумусового горизонта (А + АВ) варьирует от 30...50 см (холодная западная и среднесибирская фации) до 70...100 см (теплая южноевропейская фация). Горизонт А преимущественно темно-серый, зернистой структуры, а при распашке - комковатой. В горизонте АВ наблюдается седоватый оттенок (белесоватый налет кремнеземистой присыпки SiО 2 на структурных отдельностях). Горизонт В имеет ореховатую или ореховато-призматическую структуру, на гранях структурных отдельностей отмечаются коричневые пленки, гумусовые примазки, кремнеземистая присыпка; более плотный, с постепенным переходом в почвообразующую породу С. Почвы вскипают с глубины 130... 150 см. В горизонте ВС К содержатся карбонаты в виде известковых трубочек, журавчиков, дутиков.
Черноземы слабооподзоленные имеют кремнеземистую присыпку в нижней части горизонта АВ и в горизонте В, а средне-оподзоленные - по всему гумусовому слою и в горизонтах В 1 , В 2 .
Черноземы оподзоленные подразделяют на основные роды: обычные, слитые, слабодифференцированные, бескарбонатные.
Реакция верхних горизонтов слабокислая или близкая к нейтральной (рН 5,5...6,5). Емкость поглощения составляет 30...50 мг экв/100 г почвы; почвенный поглощающий комплекс насыщен основаниями, а в горизонте АВ содержится обменный водород (до 3 %). В горизонте А присутствует 5... 12% гуматного гумуса. В горизонте В наблюдается увеличение содержания ила.
Черноземы выщелоченные (рис., б) формируются под разнотравно-злаковой растительностью. В их профиле хорошо выражен темно-серый гумусовый горизонт А. Он рыхлый или слабо уплотненный, имеет комковато-зернистую структуру. В этом горизонте отсутствует белесая кремнеземистая присыпка. Горизонт АВ мощностью от 30...50 см в восточносибирской фации до 80... 150 см в теплой фации, темно-серый с буроватым оттенком. Под ним залегает уплотненный буроватый бескарбонатный горизонт В мощностью 20...50 см, с гумусовыми затеками, примазками и пленками по граням комковато-ореховатой или комковато-призматической структуры; переход постепенный. Горизонт ВС К - иллювиально-карбонатный, палевый, уплотненный, ореховато-призматический, с выцветами, прожилками, мицелиями, мучнистыми скоплениями, журавчиками карбонатов. С к - палевая карбонатная почвообразующая порода. Гипс и легкорастворимые соли отсутствуют.
Выделяют следующие виды выщелоченных черноземов: слабо-выщелоченные (линия вскипания проходит не более чем в 20 см от нижней границы АВ), средневыщелоченные (на глубине 20...50 см от границы гумусового слоя), сильновыщелоченные (ниже 50 см от границы АВ). Особенностью этих почв является отсутствие свободных карбонатов в горизонтах А и АВ.
Черноземы типичные (рис., в) образуются под разнотравно-злаковой растительностью на лёссах, лёссовидных и покровных суглинках. Они характеризуются большой мощностью гумусового слоя - от 50...70 см (холодная фация) до 100... 190 см (теплая фация), присутствием карбонатов в форме мицелия, известковых трубочек в горизонте АВ. Чаще карбонаты наблюдаются с глубины 60...70 см. Горизонт А мощностью до 130 см, черный или серовато-черный, зернистый, а АВ - темно-серый с едва заметным буроватым оттенком, часто с более темными затеками. Ниже АВ залегает серовато-бурый уплотненный иллювиально-карбонатный горизонт В к с языками и затеками гумуса, комковато-призматической структуры, с карбонатами преимущественно в виде мицелия, выцветов, журавчиков. Этот горизонт постепенно переходит в горизонт ВС К - палево-бурый, переходный к породе, со значительным количеством карбонатных прожилок и журавчиков. С к - карбонатная, почвообразующая порода палевого цвета. Гипс и легкорастворимые соли отсутствуют во всем профиле почв. В почвах много кротовин.
Черноземы обыкновенные (рис., г) распространены под степной разнотравно-типчаково-ковыльной растительностью. Эти почвы по сравнению с типичными черноземами менее мощные. Их гумусовый горизонт колеблется от 35...45 см (холодная восточносибирская фация) до 80... 140 см (теплая фация). Почвы имеют буроватый оттенок на общем темно-сером фоне и комковатую структуру горизонта АВ. Горизонт В (гумусовых затеков) часто совпадает с карбонатным горизонтом или В к, или ВС К. Структура этого горизонта призматическая, цвет буровато-палевый. Карбонаты представлены пятнами белоглазки и псевдомицелия, мучнистой пропитки. Иногда на глубине 200...300 см выделяются легкорастворимые соли и гипс. С к - палевая карбонатная почвообразующая порода. В профиле почв много кротовин.
Рис. Строение профиля чернозёмов: а - оподзоленного; б- выщелоченного; в - типичного; г - обыкновенного; д - южного
Черноземы южные (рис., д) сформировались под типчаково-ковыльной степной растительностью. Они имеют небольшой гумусовый слой (от 25...30 до 70...80 см). Горизонт А мощностью 20...30 см, темно-серый с коричневым оттенком, комковатой и зернисто-комковатой структурой. Горизонт АВ (30...40 см) буровато-темно-серый, ореховато-комковатый, уплотненный. Ниже залегает карбонатный горизонт В к, бурый с потеками гумуса, уплотненный, ореховато-призматический, содержащий мицелии, выцветы, мучнистые выделения карбонатов. ВС К - буровато-палевый иллювиально-карбонатный горизонт, уплотненный, призматический, с большим количеством белоглазки. С - палевая карбонатная порода, с глубины 150...200 см встречаются выделения гипса, а с глубины 200...300 см - легкорастворимые соли. В профиле почв наблюдаются кротовины.
Предкавказские черноземы образуют своеобразную группу. Они имеют с поверхности темно-серую с коричневатым оттенком окраску, мощный гумусовый горизонт (120... 150 см и более). Эти почвы вскипают уже в горизонте А.
Лугово-черноземные почвы развиваются в условиях повышенного увлажнения на слабодренированных равнинах, в пониженных элементах рельефа (депрессиях, лощинах, лиманах) под злаково-разнотравной растительностью. Грунтовые воды залегают на глубине З...6м. Лугово-черноземные почвы относятся к полугидроморфным аналогам черноземов. Они отличаются более темной окраской гумусового горизонта, повышенной гумусностью, растянутостью гумусового горизонта, наличием глубинной глееватости.
По типу водного режима, степени выраженности гидроморфизма почвы подразделяют на подтипы: луговато-черноземные и лугово-черноземные.
Луговато-черноземные почвы формируются в результате повышенного временного поверхностного увлажнения при глубоком залегании грунтовых вод (4...7 м). Профиль имеет следующее строение: А - гумусово-аккумулятивный горизонт, черный или темно-серый, зернистый, рыхлый, с повышенной мощностью по сравнению с черноземами, содержит массу корней, кротовины; переход постепенный; АВ - нижний гумусовый горизонт, темно-серый с буроватым оттенком, зернистый или комковато-зернистый, рыхлый, содержит много корней растений, кротовины, иногда в нижней части наблюдаются псевдомицелии карбонатов. Общая мощность горизонтов А + АВ колеблется от 50...80 до 100...120 см; В - неоднородноокрашенный (бурый с большим количеством темно-серых, буро-серых гумусовых затеков в виде языков до глубины 100... 150 см) переходный горизонт, ореховатый и призматически-ореховатый, может содержать карбонаты в виде псевдомицелия, кротовины, корни растений; С к - почвообразующая порода желто-бурого и палевого цвета, встречаются псевдомицелии, примазки карбонатов, с глубины 2...3 м наблюдаются ржаво-охристые пятна.
На виды почвы подразделяют по мощности, содержанию гумуса и сопутствующим процессам как черноземы.
Для южноевропейских черноземов (Молдавии, юга Украины, Предкавказья) в связи с теплым и мягким климатом характерны интенсивный биологический круговорот, большая перерытость профиля в результате деятельности дождевых червей, периодическое промывание профиля. Эти почвы отличаются большой мощностью гумусового горизонта при невысоком содержании гумуса (менее 8 %), отсутствием легкорастворимых солей и гипса, обильной карбонатностью в виде налетов, паутинок, жилок и пр. в верхних горизонтах и мицеллярных форм в нижних. Мицеллярные формы карбонатов свидетельствуют о миграции, сезонной пульсации их в почвах. Эти почвы называют «мицеллярно-карбонатными».
В черноземах восточноевропейской группы в связи с более сухим и холодным климатом мощность гумусового горизонта меньше, а гумуса содержится больше (7...12%); профиль промыт от легкорастворимых солей лишь в лесостепи, тогда как в степях на глубине ниже 2 м наблюдаются новообразования гипса.
Для черноземов Западной Сибири характерны глубокие потеки гумуса по трещинам, образующимся при замерзании почв, высокое содержание гумуса (до 10...14 %) с быстрым уменьшением его количества с глубиной, а также присутствие гипса в степной части.
В Восточной Сибири биологический круговорот элементов значительно подавлен низкими температурами, поэтому содержание гумуса в них невелико (4...9 %), мощность гумусового горизонта незначительная. Эти почвы часто называют малокарбонатными или бескарбонатными, так как в них содержится мало карбонатов (мучнистые) или они совсем отсутствуют.
Гранулометрический состав почв зависит от почвообразующих пород и изменяется от супесчаного до глинистого, однако доминируют суглинистые разновидности.
Для черноземов характерно отсутствие заметных изменений гранулометрического состава при почвообразовании. Только в оподзоленных и в выщелоченных черноземах наблюдается увеличение количества фракции тонкой пыли вниз по профилю. Во всех почвах по сравнению с почвообразующей породой профиль обогащается илом. В составе ила южноевропейских черноземов доминирует монтмориллонитовая группа, гидрослюд содержится менее 25 %, каолинит не отмечается. В восточноевропейских черноземах преобладают гидрослюдистые минералы и гидрослюдисто-монтмориллонитовые смешаннослойные образования. В очень небольшом количестве присутствуют минералы каолинитового и хлоритового типа. Микроморфология глинистого вещества находится в тесной связи с глубиной залегания карбонатов в профиле. В почвах, в которых карбонатный горизонт следует за гумусовым, глинистое вещество скоагулировано вместе с гумусом и закреплено. Опускание карбонатного горизонта влечет за собой пептизацию глины и некоторое передвижение ее по профилю.
Черноземы характеризуются рыхлостью, высокой влагоемкостью, хорошей водопроницаемостью. В структурном составе целинных черноземов доминируют водопрочные зернистые агрегаты, что особенно ярко проявляется у типичных, выщелоченных и обыкновенных черноземов. Оподзоленные и южные черноземы содержат меньше водопрочных агрегатов. При использовании черноземов в сельском хозяйстве происходит уменьшение содержания комковато-зернистой, зернистой, пылеватой фракций, снижение водоустойчивости и уменьшение размеров структурных отдельностей.
Черноземы характеризуются высоким содержанием гумуса в гумусово-аккумулятивном горизонте А, которое постепенно уменьшается с глубиной, за исключением почв Восточной Сибири (табл.). Количество гумуса в черноземах колеблется от 3...5 % (запасы составляют 270...300 т/га) в южных до 5...8 % (450...600 т/га) в типичных южноевропейской группы, от 4...7 % (300...450 т/га) в южных до 8...12 % (600...750 т/га) в типичных восточноевропейских, от 4...6 % (200...300 т/га) в южных до 10...12 % (450...500 т/га) в типичных Западной Сибири, от 3,5...5,0 % в южных до 5...7 % (200...300 т/га) в выщелоченных Восточной Сибири. В составе гумуса горизонтов А и АВ преобладают черные гуминовые кислоты, связанные с кальцием. Количество гуминовых кислот, связанных с R2O3 и глинистой фракцией, незначительно. Отношение Стк: Сфк = 1,5...2,6. В черноземах по сравнению с другими почвами фульвокислоты самые светлые, с наименьшей оптической плотностью и незначительным содержанием агрессивной фракции.
Реакция почв - слабокислая или близкая к нейтральной в гумусовых горизонтах выщелоченных и оподзоленных черноземов или нейтральная и слабощелочная в черноземах других подтипов. В нижних горизонтах реакция почв преимущественно слабощелочная, реже щелочная.
| Зона | Чернозем | Содержание гумуса, % | Запас гумуса, т/га | |
| Южная часть Европы | Южный | 3...5 | 270.. | .300 |
| Типичный | 3...8 | 450.. | .600 | |
| Восточная часть Европы | Южный | 4...7 | 300.. | .450 |
| Типичный | 8...12 | 600.. | .750 | |
| Западная Сибирь | Южный | 4...6 | 200.. | .300 |
| Типичный | 10...12 | 450.. | .500 | |
| Восточная Сибирь | Южный | 3,5...5 | 200.. | .250 |
| Выщелоченный | 5...7 | 200.. | .300 | |
Черноземы обладают высокой емкостью поглощения (50...70 мг экв/100 г почвы для суглинистых разновидностей), значительной насыщенностью поглощающего комплекса основаниями, высокой буферностью. В составе обменных катионов доминирует кальций, затем магний (15-20% от суммы). В оподзоленных и выщелоченных черноземах в поглощающем комплексе присутствует водород. В обыкновенных и южных черноземах в составе поглощенных катионов кроме кальция присутствует натрий, увеличивается содержание магния.
Почвы характеризуются значительным валовым содержанием питательных веществ. Например, в типичных тяжелосуглинистых черноземах количество азота достигает 0,4...0,5 % (10...15 т/га), фосфора - 0,15...0,35 %. Содержание подвижных форм питательных элементов зависит от климата, приемов агротехники и возделываемых культур. Наибольшее количество их содержится в пахотном слое окультуренных черноземов.
Всем опытным и начинающим дачникам известно, что чернозем - это самая плодородная почва. Ее не смогут заменить никакие минеральные удобрения, потому что ее создавала сама природа. Чернозем можно назвать живым организмом, который нельзя сотворить искусственно. Несколько сотен лет уходит на превращение минеральных и органических веществ в питательную почву, которую потом используют растения для своего развития.
Сегодня поставками этой земли занимается много компаний. Сделать правильный выбор из всего многообразия предложений поможет четкое представление об этом грунте. Нужно знать главные особенности чернозема и его отличия от других почв.
Чернозем - это что за почва?
Исходя из названия, эту землю можно определить по ее черному цвету. Также отличительными чертами являются структура и специфический запах, который появляется из-за содержания большого количества гумуса. Это органическое вещество, которое образуется во время гниения растительных остатков.
Плодородность почвы как раз-таки объясняется содержанием гумуса. Чем его больше, тем она лучше. В зависимости от вида чернозема количество перегноя может быть разным. Обычно этот показатель колеблется в пределах 3-15 %, что считается нормой.
Свойства черноземной почвы
1. Из-за своего состава чернозем всегда имеет более или менее черный цвет, который является типичным признаком. Чем он будет темнее, тем больше гумуса в почве.
2. Средняя толщина земли чернозема составляет 60-140 сантиметров.
3. Почва содержит растворимые питательные вещества, благоприятно реагирует на влагу и тепло.
4. Чернозем содержит рекордное количество гумуса и кальция, поэтому очень плодороден. К тому же состав сбалансирован, легко усваивается растениями и не причиняет им вред.
5. отличается комковатостью и зернистостью. Благодаря этому она устойчива к уплотнению, вымыванию, выветриванию и образованию корок. Через такую почву корневая система растений получает оптимальное количество влаги и воздуха. Но все же некоторые специалисты считают, что она недостаточно рыхлая. Поэтому рекомендуют добавлять в чернозем торф или песок.
Характеристики и состав земли
- Высокое содержание кальция - 70 %.
- Значительное количество гуминовых кислот - до 15 %.
- Магний - до 20 %.
- Азот, железо, фосфор, сера и другие питательные вещества содержатся в меньшем количестве.
Все это придает чернозему отличные водно-воздушные качества и нейтральную кислотность, реже - слабощелочную.
Окраска чернозема
Цвет грунта меняется в зависимости от ее химического состава, влажности и Всегда стоит обращать внимание на окраску, потому что она является самым доступным признаком для наблюдения.
Наиболее важными считаются три группы элементов. Гумусовые вещества окрашивают землю в черные, темно-серые тона. Марганец и железо придают красные и бурые оттенки. Красновато-оранжевая или желтая окраска говорит о наличии соединений железа в грунте.
Чернозем имеет белесый цвет, когда в нем вымываются продукты разложения минеральной составляющей, происходят процессы засоления. Это значит, что в составе присутствует каолин, гипс, магний, кремнезем и углекислый кальций.
Разновидности чернозема
Специалисты делят чернозем на пять видов в зависимости от климатической зоны.
1. Выщелоченный. Образуется в лесостепной зоне в результате гниения разнотравно-злаковых растений.
2. Обыкновенный. Присущ для формируется после отмирания различных трав.
3. Оподзоленный. Встречается в широколиственных травянистых лесах.
4. Южный. Формируется в процессе разложения типчаково-ковыльной растительности. Можно увидеть в степных зонах южных областей.
5. Типичный. Образование этой почвы происходит на суглинках после отмирания разнотравно-злаковых культур, произрастающих в лесостепях и на лугах.
Стоит отметить, что самым плодородным из перечисленных является южный вид чернозема. Это объясняется самой высокой долей гумуса в его составе, которая позволяет стабильно получать хорошие урожаи. Из-за этой особенности южная почва больше всего ценится дачниками и фермерами.
Также чернозем различают по мощности гумусового слоя.
1. Маломощный и средний. Глубина залегания гумуса составляет 25-70 сантиметров.
2. Мощный. Перегной удален от поверхности на 0,7-1,2 метра.
3. Сверхмощный. Гумус можно найти на глубине 1,2-1,5 метра.
В народе же различают следующие виды чернозема: песчаный, глинистый и суглинистый, который состоит из песка, глины и суглинка.
Формирование черноземной почвы
Для образования плодородного грунта нужно несколько факторов. В первую очередь это умеренные или умеренно-континентальные климатические условия. В грунте должно быть достаточное количество органики и микроорганизмов. Гидрологические условия должны быть такими, чтобы чередовались периоды увлажнения и иссушения. Почва должна находиться на определенной породе (зачастую это лес).
Всем этим критериям отвечает чернозем в Московской области и других центральных регионах, в Западной Сибири и Поволжье. Это не значит, что остальные районы обречены на плохой урожай. Если земля на участке бедная суглинистая или легкая песчаная, можно купить плодородную почву.
Улучшение свойств грунта
Существуют мероприятия, которые позволяют даже на бедных грунтах получить высокий урожай. При этом при выращивании цветов, декоративных посадок, фруктов и овощей важно не нарушать культуру земледелия. Нельзя однажды привезти качественную почву и больше ничего не делать, надеясь, что растения сами позаботятся о себе.
Опытным дачникам и фермерам известно, что свежий чернозем в мешках не нуждается в удобрениях. Для формирования хорошего урожая в нем достаточно калия, фосфора и азота. Однако нужно учитывать, что этих запасов земле хватит максимум на три года. Каждый раз для обеспечения своих функций растения будут вытягивать из почвы полезные вещества, пока она совсем не обеднеет.
Уже на второй год после завоза чернозема рекомендуется вносить в грунт натуральные удобрения, чтобы сохранить плодовитость культур. Для этих целей успешно используют перегной, компост и золу. Но через три года все же лучше повторно обогатить свой участок черноземом.
Как отличить чернозем от других почв?
Черноземный грунт имеет несколько признаков, по которым его легко отличить от других разновидностей почв. Первое, что бросается в глаза, - это цвет. Он должен быть темным, даже ярко-черным. Во-вторых, стоит обращать внимание на структуру. Чернозем - это крупнозернистая почва, в которой могут встречаться комки земли.
Также можно провести небольшие тесты. Намочите грунт и посмотрите, как он себя ведет. Даже через продолжительное время он останется мокрым, а по консистенции будет напоминать глину. Или же возьмите в руку горстку земли и сожмите ее в ладони. Черноземная почва оставит темный и жирноватый след. Именно по этим признакам и определяют наиболее плодородный грунт.
Применение плодородной земли
Поскольку чернозем - это очень ценная земля, ее используют в различных целях. Для посадки овощных, зерновых, кормовых культур, возделывания виноградников, ягодников и садов в целом. Этой землей наполняют теплицы, парники, оранжереи и горшки для выгонки цветочных растений. Также черноземный грунт укладывают для озеленения торговых центров, территорий офисов, ландшафтного дизайна коттеджей, загородных домов и дач.
Внесение плодородной почвы улучшает и такие физиологические свойства земли, как плотность и водопроницаемость. Но чернозем на глинистых и тяжелых грунтах обычно малоэффективен. Лучше всего его применять на легких супесках. Плодородную землю при высаживании растений рекомендуется понемногу закладывать в лунку.
Очень важно разнообразие растений на участке. Чем богаче будет их видовой состав, тем более структурированным станет грунт. Это особенно актуально для рыхлого чернозема. Поэтому специалисты советуют иметь в своем огороде не только однолетние овощи, но также садовые кустарники и деревья.
Сколько чернозема нужно подмешивать к грунту? Обычно это соотношение составляет 3:1. Такой грунт подойдет практически для всех растений. Также его обычно привозят на участки, которые вновь осваивают после строительства.
Экологически чистое земледелие
Сегодня все больше агрономов переходят на этот метод выращивания продукции. Его смысл состоит в бережном отношении к почве, использовании только органических удобрений и биологических способов борьбы с вредителями. Урожайность экологически чистых культур напрямую будет зависеть от свойств земли.
Можно пойти сложным путем - провести лабораторные исследования и определить, каких веществ не хватает грунту. Но проще, конечно же, будет доставить на участок чернозем в мешках или на грузовых машинах. Такая почва имеет все необходимые минералы, сочетается с разными грунтами и может быть внесена в любое время.
Покупка грунта
Сегодня можно встретить множество объявлений о продаже удобрений и почвы. Некоторые из них привлекают невысокой стоимостью. Но здесь нужно быть настороже. Недобросовестный продавец может под видом чернозема предлагать низкосортный грунт с маленьким содержанием гумуса. Но такой обман легко раскрыть - почва будет иметь слишком светлый цвет.
Также стоит обращать внимание на чистоту земли. В ней не должно быть мусора и посторонних примесей. Конечно, они снижают стоимость, но и увеличивают трудовые затраты. «Грязный» чернозем придется просеивать или перебирать вручную.
Многие теряются в вопросе, сколько грунта нужно покупать. Но это совсем не сложно. Определите площадь, которую необходимо покрыть землей. Один куб чернозема будет весить примерно одну тонну.
Стоимость
В среднем тонна земли вместе с доставкой будет стоить около пятисот рублей. Но чем больше заказывать чернозема, тем дешевле он обойдется. Так, при покупке 15 тонн его цена может упасть до 350 рублей за тонну.
Для дачных участков, конечно же, нужны сравнительно меньшие объемы. В магазинах можно встретить мешки на пятьдесят или сорок литров. На фасованный чернозем цена колеблется в районе двухсот-трехсот рублей. Однако стоимость может сильно варьироваться в зависимости от региона.
Чернозем можно считать универсальной почвой, которая подойдет и для посадки цветов, и для выращивания плодовых культур, и для укладки ландшафта. Но плодородный грунт - это не панацея. В любом случае придется приложить хотя бы немного усилий, чтобы получить достойный результат.
Остановимся сначала на кратком описании почвообразователей, характерных для степной зоны.
Климат степной зоны мы можем охарактеризовать, вообще говоря, как континентальный, сухой, особенно в восточной части описываемой зоны. При этом сухость климата обусловливается здесь не столько малым количеством выпадающих осадков, сколько характером их выпадения и другими метеорологическими условиями. Действительно, в степной зоне в течение года в среднем выпадает атмосферных осадков от 400 до 500 мм, что почти соответствует количеству осадков некоторых северных районов России. Ho, во-первых, осадки выпадают в степной полосе обычно в виде ливней, которые в силу мелкоземистости и плохой водопроводимости черноземных почв не успевают последними полностью утилизироваться и в значительной своей части стекают бесполезно в пониженные места, овраги и т. п. Далее, Осадки эти приурочиваются главным образом к летним месяцам, когда в силу высокой температуры испарение их достигает максимума (приблизительное их распределение в течение года таково: летом около 200 мм, осенью около 100 мм, весной около 80 мм и зимой около 70 мм).
Большому испарению осадков способствует также низкая относительная влажность воздуха степной полосы, достигающая в летние месяцы иногда не более 45%. Прибавим сюда иссушающее действие так называемых «суховеев» - столь обычных ветров для описываемой зоны, иссушающее действие мощно развитой системы оврагов и балок, создающих как бы естественный дренаж местности и увеличивающих поверхность соприкосновения почвы с воздухом, и т. п.
Таким образом, почвы описываемого типа находятся большую часть года в условиях такого увлажнения, которое объясняет нам сравнительно малую выщелоченность этих почв, могущую выражаться в выносе из почвенной толщи лишь легко растворимых солей (натрия и кальция), имевшихся в первоначальной материнской породе и образовавшихся в процессе выветривания последней; с другой стороны - сравнительно слабое разложение накопляющихся в поверхностных их горизонтах (растительных и животных) остатков.
Необходимо, однако, отметить, что к началу вегетационного периода, т. е. к весне, поверхностные горизонты почв рассматриваемого типа почвообразования, несомненно, являются все же более или менее обеспеченными влагой для производства огромного количества растительной массы, каковая выражена травянистой флорой с коротким вегетационным периодом: талые воды и весенние осадки благодаря сравнительно низкой в это время года температуре и еще сравнительно слабому испарению все же в значительной степени напояют почву. Ho, так как запасов влаги в почве мало (в силу указанных выше причин), то к середине лета они уже иссякают, и степь начинает выгорать, принимая унылый вид. Производству огромной растительной массы способствует также и сравнительное богатство описываемых почв питательными минеральными веществами, о чем мы скажем ниже. Таким образом, черноземные почвы получают ежегодно огромное количество материала для построения перегнойных соединений.
Материнские породы, на которых формируются черноземные почвы, очень разнообразны. В Европейской части России черноземная область характеризуется широким развитием лёсса и замещающих его лёссовидных пород. Кроме того, черноземы залегают нередко (в северной части своего распространения) на различных моренных осадках (глинах, суглинках), на краснобурых глинах (на юге), на морских солонцеватых пестрых глинах и на песчаных отложениях (весьма, впрочем, редко) Арало-Каспийского моря (на юго-востоке).
Нередко можно встретить в качестве материнских почвообразующих пород горные породы и более древних систем - юрские мергелистые глины (например, на юго-востоке Горьковской области), юрские серые глины (например, в Орловском районе), известняки, песчаники и другие породы верхнемеловых, третичных и юрских отложений (например, в Саратовской обл. Ульяновского района и др.). Наконец, описаны черноземные почвы, формирующиеся непосредственно на продуктах выветривания кристаллических горных пород (например, оливин-базальтов в Лорийской степи в Закавказье и др.). В Сибири материнскими породами являются для черноземных почв лёссовидные суглинки, сланцеватые глины, третичные глины, продукты выветривания кристаллических горных пород и др.
Наиболее яркую выраженность черноземный тип почвообразования получает именно на лёссе и лёссовидных породах, т. е. субстратах, характеризующихся мелкоземистостью, тонкопористостью и богатством карбонатами кальция (CaCO3), а также всеми другими необходимыми для высших растений минеральными веществами. В большей или меньшей степени эти свойства присущи и всем другим материнским породам, на которых формируются черноземные почвы и о которых была у нас речь выше.
Te характерные особенности, которыми обладают лёссы и лёссовидные породы, налагают вполне определенную печать на формирующиеся на них почвы и предрешают вопрос о том, что поглощающий комплекс этих почв (как минеральный, так и органический) будет насыщен кальцием (и магнием) CO всеми многочисленными проистекающими отсюда следствиями (сопротивляемостью гуматной и алюмосиликатной частей почвы разлагающему и растворяющему действию почвенных вод, прочностью структуры и пр.).
Приобретению почвами черноземного типа почвообразования этого основного свойства благоприятствуют, конечно, и те климатические особенности, о которых мы говорили выше (сравнительно малое количество воды, поступающей в описываемые почвы, в силу чего водородному иону не может быть, конечно, места в поглощающем комплексе этих почв).
Рельеф. Если не считать северной подзоны степной зоны с так называемыми северными - деградированными и выщелоченными - черноземами, которая характеризуется волнистым рельефом (со сравнительно небольшими равнинами, слабопокатыми пространствами), совпадающим с развитием ледниковых отложений, то для остальной части черноземной зоны (средней и южной) наиболее типичным является равнинный рельеф с весьма мягкими контурами (в настоящее время она представляется расчлененной оврагами и балками новейшего образования, особенно средняя часть описываемой зоны).
Такой монотонный и равнинный рельеф, оберегая материнскую породу при претерпеваемых ею процессах почвообразования от явлений размывания, смывания и намывания, как нельзя лучше способствовал спокойному ходу упомянутых процессов и формированию в результате последних тех высокоорганизованных природных тел, каковыми являются типичные и «тучные» черноземы, занимающие как раз равнинные водоразделы. Если не считать крутых склонов, балок и оврагов и сильно расчлененных возвышенных участков, занятых лесными почвами, то на всем остальном - часто огромном - протяжении мы можем наблюдать чрезвычайно однородный почвенный покров; по равнинным водоразделам мы видим так называемые «горовые» черноземы (типично развитые «тучные» черноземы), а по пологим склонам - более легкие разности: суглинистые и супесчаные («долинные» черноземы).
Таким образом, и упомянутый почвообразователь (рельеф) вносит свою долю в создание и формирование определенных свойств и особенностей описываемого типа почв.
Растительный и животный мир. В настоящее время можно считать установленным тот факт, что наша степная зона была искони безлесной и что в формировании черноземных почв принимала участие именно степная растительность (представленная ценозами травяных и кустарниково-травяных степей), а не лесная. Последняя, как мы убедимся ниже, черноземного типа почв образовать не может и, если в силу тех или иных условий начинает овладевать степными пространствами, то неизбежно ведет к вырождению (деградации) этих почв, толкая их по пути подзолообразовательных процессов. Лес, как говорят, «съедает чернозем». К этому вопросу мы подробнее вернемся несколько ниже. Считаем необходимым оговориться, что об извечном безлесье наших степей может итти речь лишь постольку, поскольку мы рассматриваем данное явление со времени отложения тех почвообразующих пород (лёсса, лёссовидных суглинков и пр.), на которых и начали развиваться современные нам почвы (т. е. с конца ледниковой эпохи). До того времени картина распределения растительности на Европейском материке была, как известно, совершенно иная - в связи с совершенно иным распределением климатических условий.
Состав степной растительности даже в пределах одной Европейской части России весьма разнообразен. В общем здесь можно наметить две подзоны: подзона ковыльных степей, которыми покрыты черноземы более сухих южных областей (с тырсой, типчаком, тонконогом, житняком и др.), и подзона луговых степей, приуроченных к менее засушливым районам (кроме разнообразных злаков, мы видим здесь богатую флору двудольных растений; назовем некоторых представителей тех и других: луговой мятлик, пырей, чаполочь, клевер, горицветы, шалфеи, астрагалы, эспарцет, перекати-поле и мн. др.).
Степную растительность, участвующую в формировании черноземных почв, надо охарактеризовать в биологическом отношении как совокупность форм, имеющих сравнительно короткий вегетационный период, дающий им возможность заканчивать цикл своего развития к наступлению того зacушливoгo периода, который постигает степную полосу приблизительно к половине июля (см. выше характеристику климата степной зоны) и более или менее свободно выносить тот сравнительный избыток минеральных солей, который мы вообще наблюдаем в почвах черноземного типа.
То богатство черноземных почв перегноем, которое является для них столь характерным, находит себе отчасти объяснение в громадном количестве органической массы, которая ежегодно доставляется этим почвам именно травянистой, степной растительностью; особенную роль в этом отношении надо отвести подземным органам этой растительности, представленным целым «кружевом» удивительно разветвленной и могуче развитой корневой системы последней. Лесная же растительность, в виде лишь опадающих листьев и сравнительно бедного травостоя, никогда не может дать почве такого обильного материала для построения перегнойных веществ.
В характере развития корневой системы степных растений, пронизывающей почву во всех направлениях и оплетающей ее своими тончайшими и многочисленными разветвлениями, мы отчасти можем видеть и причину той прочной зернистой структурности, которая является столь характерной для девственных представителей черноземных почв; непосредственные наблюдения показывают, что при этом действительно «почва оказывается разбитой на крупинки или зерна, как бы вкрапленные в образованные корнями петли» (Келлер).
Что касается животного мира, то будучи представлен в степной зоне многообразной фауной различных роющих и копающих животных, он также вносит заметную лепту в построение описываемых нами почв; систематическое перемешивание материала различных почвенных горизонтов и грунта между собой, налагающее вполне определенную печать на некоторые морфологические особенности черноземных почв, и в высшей степени совершенное и тесное смешивание органических веществ с минеральными обязаны в значительной мере работе именно тех землероев, которые в таком большом количестве ютятся в почвенных грунтах черноземной зоны.
Ознакомившись в общих чертах с характером тех почвообразователей, под влиянием которых развиваются черноземы почвы, мы перейдем теперь к непосредственному изучению этих последних.
Для черноземных почв, а именно для их типичных представителей, можно отметить следующие присущие им основные и характерные свойства.
1. Богатсво перегнойными веществами (и в частности «гуматной» частью поглощающего комплекса). Количество гумуса у типичных («мощных» и «тучных») черноземов достигает иногда громадной величины - 18-20%.
Такое богатство гумусовыми веществами обусловливается, с одной стороны, громадным количеством органического материала, ежегодно доставляемого почве отмирающей растительностью, в лице как наземной, так в особенности и ее подземной части, с другой стороны, тем обстоятельством, что процессы разложения этого органического материала протекают достаточно энергично лишь в течение весенних месяцев, когда поверхностные горизонты почвы в достаточной еще мере напоены талыми водами, а также в течение осенних месяцев, когда, в силу сравнительно слабого испарения из почвы выпадающих атмосферных осадков, влажность этой почвы является еще достаточной, чтобы поддерживать хотя и слабый, но все же непрерывный ход упомянутых процессов. Во все остальное время года процессы эти почти замирают: в летние месяцы в силу быстрого иссякания запасов влаги (по причинам, нами рассмотренным выше), в зимние - в силу низкой температуры воздуха и почвы.
Таким образом, для процессов гумификации (т. е. процессов превращения органических составных частей растений в составные части почвенного перегноя) в черноземной зоне имеются достаточно благоприятные условия, но для дальнейшего разложения и минерализации образовавшихся гумусовых веществ нехватает влаги - и как раз именно в тот период, когда в силу весьма благоприятных температурных условий последние процессы могли бы получить резкое выражение.
Далее, самые процессы гумификации отмирающих органических остатков доходят в черноземных почвах до стадии главным образом гуминовых (черных) веществ, и лишь в весенний и осенний периоды могут продвигаться до стадии более окисленных и более подвижных соединений, каковыми являются, как нам известно, «креповые» и «апокреновые» вещества. Таким образом, главнейшими компонентами гумуса, накопляющимися в черноземных почвах, являются те соединения, которые, как мы знаем, отличаются чрезвычайно малой растворимостью и малой подвижностью (факт малой подвижности перегноя черноземных почв доказан ныне прямыми экспериментальными данными). И в этом обстоятельстве мы не можем не усмотреть еще нового объяснения факта большой обогащенности черноземных почв перегнойными веществами.
Наконец, если стать на современную точку зрения и принять, что перегнойные вещества (или во всяком случае известная часть их) могут находиться в коллоидальном состоянии (см. выше), то имея в виду богатство типичных представителей черноземных почв такими сильными свертывателями коллоидальных частиц, каковыми являются соли кальция, мы должны допустить, что,гумусовые вещества рассматриваемых почв будет находиться в прочно скоагулированном состоянии, оберегающем их от распыляющего, растворяющего и разлагающего действия воды. Отсюда нам становится понятным, почему гуматная часть поглощающего комплекса в черноземных почвах достигает такой громадной величины.
В связи с богатством черноземных почв перегнойными веществами стоит и весьма высокое сравнительно содержание в них азота, количество которого в «тучных», например, черноземах может доходить до 0,4-0,5%.
Богатство черноземных почв фосфором (0,2-0,3%) также надо поставить в связь с большим содержанием в них гумуса.
2. Богатство минеральными веществами (в частности «цеолитной» частью поглощающего комплекса). Это характерное свойство типичных представителей черноземных почв является следствием, с одной стороны, вообще богатства минеральными соединениями тех материнских почвообразующих пород (лёсса и лёссовидных пород), на которых описываемые почвы получают свое наибольшее развитие и наилучшую выраженность, с другой стороны - сравнительно малой их выщелоченности как результата определенной, уже известной нам комбинации имеющихся в черноземной зоне климатических условий; наконец, наличие в почвах черноземного типа большого количества столь энергичного коагулятора каковым является Са-ион, объясняет нам тот факт, почему в частности «цеолитная» часть описываемых почв (алюмосиликатная часть поглощающего комплекса), приобретая в силу этого особую прочность и сопротивляемость против распыляющего и растворяющего действия воды, может достигать столь большой величины (часто выше 30% от веса сухой почвы).
Эта «цеолитная» часть черноземных почв очень богата основаниями: можно считать, что сумма всех оснований доходит в ней в среднем до 50% (остальные 50% приходятся на SiOj).
3. Насыщенность их поглощающего комплекса основаниями, причем «насыщающим» ионом является исключительно кальций (и магний). Климатические особенности степной области скомбинированы, как нам уже известно, таким образом, что из почвенной толщи, в процессе почвообразования, могут выноситься в значительных количествах лишь такие легкорастворимые соли, каковыми являются соли натрия и калия. Грунтовые же воды залегают в описываемой области (в силу тех же условий) настолько глубоко, что возможность обратного поднятия этих солей в верхние горизонты почвы исключается.
С другой стороны, в описываемой области имеются налицо все благоприятные условия для сохранения на той или иной глубине в почвенной толще в большом количестве таких сравнительно труднорастворимых соединений, каковыми являются карбонаты щелочно-земельных металлов.
Принимая, таким образом, во внимание сравнительно ничтожную концентрацию щелочных катионов в почвенном растворе черноземных почв, с другой стороны, припоминая, что кальций вообще обладает по сравнению с натрием и калием (а также магнием) значительно большей энергией поглощения (или энергией вытеснения), а магний, в свою очередь, обладает большей энергией поглощения (или энергией вытеснения) по сравнению с обоими упомянутыми однозначными ионами, не трудно заключить, что поглощающий комплекс описываемых нами почв должен в числе поглощенных катионов содержать именно кальций (в первую очередь) и отчасти магний. О водородном ионе не приходится и говорить: он ни в какой мере не может конкурировать с щелочно-земельными катионами за место в поглощающем комплексе черноземных почв, раз последние формируются и развиваются в условиях недостаточного поступления к ним влаги.
Следующая таблица достаточно ясно иллюстрирует это положение (Е.Н. Иванова по К. Гедройцу).
Насыщенность поглощающего комплекса черноземных почв кальцием (и магнием), обусловливающая собою особые его прочность и сопротивляемость разрушающему действию почвенных вод, объясняет нам, с одной стороны, отмеченный нами выше факт весьма большого богатства описываемых почв «цеолитной» и «гуматной» частями (общая величина поглощающего комплекса в черноземных почвах может достигать 50% и выше), с другой стороны, обусловливает наличие в типичных («тучных» глинистых) черноземах столь характерной для последних зернистой - очень прочной - структурности (в связи с присущей катиону кальция резкой коагулирующей способностью). Такая структурность, создавая в черноземных почвах благоприятный воздушный режим, обеспечивает им правильный ход аэробных биохимических процессов и исключает тем самым возможность образования в них каких-либо недоокисленных или закисных соединений.
Отмеченное выше богатство черноземных почв поглощающим комплексом объясняет нам весьма высокую поглотительную способность, которой так отличаются названные почвы.
В заключение, чтобы закончить описание характерных свойств и особенностей типичных черноземов, напомним ту основную разницу, которая существует между почвами насыщенными и не насыщенными основаниями. Как известно, последние содержат в своей коллоидальной (алюмосиликатной и гуматной) части в поглощенном состоянии водородный ион. Хотя этот поглощающий комплекс и является нерастворимым в воде, тем не менее этот водородный ион способен на поверхности элементов этого поглощающего комплекса к энергичным реакциям обмена с любыми катионами тех солей, которые находятся в почвенном растворе. В результате такой реакции в почвенном растворе начинает накопляться кислота тех анионов, с которыми имело место такое обменное разложение. Таким образом, ненасыщенные основаниями почвы (например, подзолистые) могут все время поддерживать наличие сильных кислот в почвенных растворах - в виду появления в последних кислот анионов тех солей, которые образуются в этих почвах в процессе их почвообразования.
Что же касается почв, насыщенных основаниями, к каковым, как мы видели выше, и относятся черноземы, то при встрече элементов их поглощающего комплекса с нейтральными растворами тех или иных солей также, конечно, происходит поглощение оснований из последних, но с возвратом этому соляному раствору того же количества (в молекулярном отношении) других оснований (в данном случае кальция и магния), в результате чего почвенный раствор не меняет своей реакции; изменяя лишь свой состав.
Отсюда мы делаем заключение, что процесс черноземообразования протекает обычно в нейтральной или даже в слабощелочной среде и что, в силу указанных выше причин, возможность образования свободных кислот в почвенных растворах описываемых почв исключается (каковое обстоятельство, совместно с обогащенностью черноземных почв органическими веществами, создает весьма благоприятную обстановку для процессов биологического порядка). Лишь в отдельные периоды жизни этих почв, в силу энергично протекающих в них процессов разложения органических веществ (весной и осенью), мы можем спорадически констатировать слабокислую реакцию вследствие накопления углекислоты и двууглекислых карбонатов.
Нейтральная (или слабощелочная) среда, в которой протекает почвообразовательный процесс черноземных почв и слабое поступление в них влаги, делает нам еще более понятным уже отмеченный нами выше факт сравнительно малой затронутости описываемых почв процессами выщелачивания: вымытыми из почвенной толщи оказываются в типичных черноземах лишь легкорастворимые соли (калия и натрия); что касается более трудно растворимых карбонатов кальция и магния, то они глубоко не вымываются, и обильные их скопления обычно констатируются уже в сравнительно неглубоких горизонтах; наконец, для вымывания окисей кремния, алюминия и железа и совсем нет подходящих условий: в виде истинных растворов они передвигаться вглубь не могут - за отсутствием благоприятной тому реакции почвенных растворов, в виде псевдорастворов - в виду наличия такого сильного коагулятора, каковым является кальций.
Приведенные выше соображения, в свою очередь, делают нам понятными факты сравнительно равномерного и однородного распределения по различным горизонтам описываемых почв всех элементов: верхние горизонты, по сравнению с более глубоко залегающими, являются обогащенными лишь перегнойными веществами, а глубоко залегающие горизонты представляются более обогащенными известью и магнезией; остальная часть почвы остается почти не затронутой процессами выщелачивания и представляется, в силу этого, довольно однородной по всей толще, в чем не трудно убедиться, сравнивая между собою цифры послойных анализов (см. ниже).
Химический состав типичных черноземов («тучных», «мощных») может быть в среднем охарактеризован следующими цифрами поверхностных горизонтов их:
Воднорастворимых соединений типичные представители черноземных почв содержат около 0,1 %; приблизительно половина этого количества приходится на минеральные вещества и половина - на органические.
Из минеральных веществ, переходящих в водную вытяжку, на первом месте стоит кальций.
В качестве иллюстрации послойного распределения в черноземных почвах отдельных составных частей приведем (в сокращенном виде) анализ саратовского (К. Шмидт) и тобольского (К. Глинка) черноземов.
Равномерность и однородность распределения по различным горизонтам описываемых почв отдельных составных частей (о которых мы говорили выше) еще более вырисовываются, если мы перечислим приведенные цифры на безводную, бескарбонатную и безгумусовую минеральную массу.
Для тобольского чернозема соответствующие количества (в %) будут тогда следующие:
Некоторые из тех химических свойств и особенностей, которые являются характерными для типичных черноземов и о которых у нас была выше речь, находят себе достаточно яркое выражение в ряде своеобразных морфологических признаков этих почв.
Морфология типичных черноземов. Горизонт А (перегнойно-элювиальный) - черной окраски, особенно во влажном состоянии. Мощность его весьма большая, измеряемая 60 см и выше. Структурность зернистая, очень прочная; структурные агрегаты - округлые или ребристые, диаметром 2-3 мм.
У девственных (целинных) представителей описываемых почв можно наблюдать на самой поверхности «степной войлок» мощностью в 1-3 см, состоящий из полуразложившейся переплетенной массы остатков корешков и стеблей с примесью глинистых порошковых частиц.
Горизонт В (элювиальный) с трудом отличим от горизонта А. Темной, почти черной окраски. Мощность - 50-70 см. Структурность несколько более грубая: в верхних подгоризонтах описываемого горизонта она зернисто-ореховатая, в нижних - комковатая. Эти последние подгоризонты показывают с соляной кислотой уже явственное вскипание (наличие выделений углекислой извести).
Таким образом, весь гумусовый горизонт описываемых представителей черноземных почв (А+В) достигает огромной мощности, измеряемой иногда 1-1,5 м. Характерная особенность его - весьма постепенное (не скачками) убывание количества гумуса книзу.
Горизонт С (иллювиальный). Структурность, можно сказать, отсутствует; мелкопористого сложения; мощность измеряется 40-60 см; цвет палево-серый. Обильные выделения карбонатов кальция; сначала в виде лжегрибницы, глубже - в виде разнообразной формы и величины конкреций (белоглазка, журавчики и пр.). Бурное вскипание с соляной кислотой.
Горизонт D (материнская порода) - обычно лёсс и лёссовидные породы, пористого сложения, палевой окраски; вертикально-трещиноватый.
Обильная фауна черноземных почв, представленная многочисленными представителями роющих и копающих животных, оставляет на почвенном разрезе описываемых почв определенные следы своей жизнедеятельности. Многочисленные червоточины, бороздящие почвенный профиль по всем направлениям, кротовины: палево-желтого цвета в горизонтах А и В (в результате заполнения их нижележащей лёссовидной породой) и темного цвета в горизонте С (в результате засыпания их почвой из вышележащих горизонтов) и пр. - все эти новообразования являются довольно обычными спутниками типичных представителей черноземных почв.
Чтобы закончить рассмотрение главнейших морфологических особенностей этих почв, отметим, что иногда (в лёссовых областях) на глубине 2-3 м можно наблюдать весьма оригинальные образования в виде так называемого «второго гумусового горизонта», представляющего собой неясно оформленные скопления темных гумусовых веществ.
Явление это в большинстве случаев не связано с почвообразовательным процессом современных черноземных почв и представляет собою остаток погребенных почв (например, «бывшие» черноземы, погребенные толщами лёсса, на котором позднее сформировался уже современный нам почвенный покров). Ho нельзя, конечно, отрицать и того, что в некоторых случаях явление это - чисто иллювиального происхождения. Мы уже знаем, что в некоторые периоды жизни черноземных почв (весной и осенью) процессы разложения органических веществ могут итти довольно энергично, с образованием, быть может, и таких легко подвижных компонентов гумуса, каковыми являются «креповые» и «апокреновые» соединения. Вмываясь на известную глубину и попадая в условия недостаточной аэрации, эти соединения будут восстановляться и превращаться в менее подвижные темные формы «гуминовых» веществ.
В тех случаях, когда мы наблюдаем «второй гумусовый горизонт не слишком глубоко, такое объяснение генезиса последнего вполне уместно.
Выше мы дали описание характерных особенностей той разности черноземных почв, которая носит название «типичного» чернозема. Названная разность получает иногда наименование «тучного» или «мощного» чернозема.
Однако обширная степная зона не представляет собой во всех своих частях однородную в климатическом отношении область. В связи с уменьшением осадков и увеличением температуры эта зона, как мы видели выше, может быть подразделена ныне на ряд подзон, сменяющихся с северо-запада на юго-восток. Каждой подзоне соответствует своя особая разность чернозема, несущая на себе следы климатических особенностей этой подзоны. В связи с этим и все описанные нами выше морфологические и физико-химические особенности, характерные для типичных черноземов, претерпевают в природе самые разнообразные вариации и отступления от общей схемы в ту и другую стороны. В виду того что переход одних разностей в другие чрезвычайно постепенен и часто даже незаметен, нет нужды и возможности останавливаться на подробном описании свойств и особенностей всех наблюдаемых в природе черноземных разностей. Поэтому в дальнейшем мы отметим лишь основные признаки, характерные для каждой из них.
Предварительно укажем, что черноземные почвы можно подразделить ныне на следующие разности: 1) северный (или деградированный или оподзоленный) чернозем, 2) выщелоченный чернозем, 3) типичный чернозем («мощный», «тучный»), 4) обыкновенный чернозем, 5) южный чернозем и 6) приазовский чернозем.
О деградированном черноземе мы сейчас говорить не будем, ибо он несет в себе все типичные признаки другого типа почвообразования (а именно подзолистого), почему описание его мы отложим до того времени, когда у нас будет итти речь вообще о деградации чернозема.
Выщелоченный чернозем характеризуется значительно меньшим, по сравнению с тучными черноземами, количеством гумуса (4-6%) и меньшей мощностью перегнойного горизонта - в связи с малым сравнительно количеством отмирающей растительности и более энергичным темпом ее разложения. Растворимость гумуса несколько большая (1/200-1/250 часть общего его содержания) - в результате более энергичного разложения органических остатков (вследствие менее засушливого климата, с возможным, в силу этого, частичным образованием более подвижных компонентов гумуса типа «креповой» и «апокреновой» кислот).
Описываемая разность черноземных почв представляется более обедненной карбонатами кальция, как в силу большей бедности данным соединением материнских подстилающих пород (каковыми нередко являются различные моренные осадки - глины и суглинки), так и в силу большего количества поступающих в эти почвы атмосферных осадков. Горизонт вскипания находится в виду этого в описываемой разности черноземных почв значительно глубже, чем у типичных представителей их.
Сравнительная обедненность кальцием является причиной сравнительно меньшей прочности их поглощающего комплекса; это обстоятельство обусловливает, в свою очередь, факт сравнительной обедненности их «цеолит-ной» (и, как мы указали выше, «гуматной») частью.
Обедненность выщелоченных черноземов таким энергичным коагулятором, каковым является ион кальция, объясняет нам и тот интересный факт, что у некоторых «наиболее выщелоченных» представителей мы можем констатировать намеки на явления передвижения полуторных окислов (Al2O3+Fe2O3) из верхних горизонтов в нижние, т. е. на явления, столь характерные для деградированных черноземов (а тем более для подзолистых почв, см. ниже), но никогда не наблюдаемые у типичных («мощных») черноземов.
Констатированное рядом исследователей наличие у некоторых представителей выщелоченных черноземов буроватого иллювиального горизонта надо, повидимому, поставить в связь именно с упомянутыми сейчас процессами.
Что касается обыкновенного чернозема, то на его характеристике мы не останавливаемся: представляя собой переход от рассмотренных нами выше типичных («тучных») черноземов к южным (см. ниже), он несет в себе все признаки промежуточных образований.
Южный чернозем характеризуется, по сравнению с обыкновенным (а тем более с мощным черноземом), значительно меньшим содержанием гумуса (4-6%) в связи с большей засушливостью климата и некоторой солонцеватостью данной разновидности, каковые явления обусловливают сравнительно небольшой прирост растительной органической массы.
Упомянутая его солонцеватость (глубоких горизонтов) является в результате сравнительно малого количества поступающей в него влаги (сильное испарение и пр.), а также характера тех материнских пород, на которых он обычно формируется (красно-бурые глины, морские солонцеватые пестрые глины и др.).
Отсюда нам становится понятным генезис столь часто присутствующего в разрезе южных черноземов гипсового горизонта. Будучи растворим в воде, гипс (CaSО4.2.H2О) не находит благоприятных условий для своего выделения и скопления во всех вышерассмотренных разностях черноземов, претерпевая процессы выноса из почвенной толщи почти нацело. В данном же случае он за недостатком влаги концентрируется на некоторой глубине (обычно глубже горизонта белоглазки) и выделяется в виде разнообразной формы и величины агрегатов, состоящих из беловато-желтых кристалликов.
Гипсовый горизонт является, таким образом, довольно характерным новообразованием для южных разностей чернозема.
Следов жизнедеятельности землероев (кротовин, червоточин и пр.) меньше, чем в типичном черноземе, в виду сравнительно более бедной фауны.
В режиме поглощающего комплекса описываемой разности черноземных почв начинает играть некоторую роль натрий (во всяком случае еще очень незначительную - и то лишь в некоторые отдельные периоды жизни этих почв) вследствие малой выщелоченности этих почв вообще и солонцеватости подстилающих материнских пород в частности, каковое обстоятельство объясняет нам некоторые специфические особенности этих почв, отличающие их от ранее рассмотренных разностей и более приближающие их к почвам пустынно-степного типа почвообразования (каштановым и бурым), например, - намечающееся расчленение горизонта А на два подгоризонта, из которых более глубоко залегающий представляется несколько более темным и несколько более уплотненным, существование такого же уплотненного горизонта и под гумусовым слоем, и т. д.
В виду того, что южные черноземы весьма постепенно и часто незаметно переходят в каштановые почвы, в каковых упомянутые специфические особенности выявляются значительно рельефнее, мы об этих особенностях скажем несколько подробнее ниже, когда будет итти речь о каштановых почвах.
Приазовский (или предкавказский) чернозем, описанный Л. Прасоловым, представляет собою своеобразную разность черноземных почв, в генезисе которых существенную роль сыграли водно-термические условия, создаваемые близостью Азовского моря. Co стороны морфологической эти черноземы описаны достаточно подробно (громадная мощность перегнойного горизонта, измеряемая почти 1,5 м; не слишком темная его окраска, свидетельствующая о сравнительно небольшом количестве в ней перегнойных веществ; ореховато-комковатая структурность; наличие уже в поверхностных горизонтах почвы игольчатых кристаллов карбонатов кальция; слабое развитие горизонта белоглазки и пр.). Детали почвообразовательного процесса описываемой разновидности черноземных почв представляются, однако, неясными.
B настоящее время особо выделяется еще одна разновидность черноземных почв - «горные черноземы», распространенные в некоторых внутригорных долинах Дагестана и Закавказья, в Армении, в предгорьях Алтая и др.
Что касается механического состава черноземных почв, то в этом отношении мы наблюдаем среди них весьма большое разнообразие: начиная с тяжелых глинистых и кончая песчаными и даже скелетными, мы можем встретить в природе разности черноземных почв, весьма различающиеся между собой по механическому составу. Преобладающими, однако, являются, несомненно, суглинистые разности (в пределах русских степей) в связи с преобладающим в степной зоне типом материнских пород (лёсс, лёссовидные суглинки), отличающихся своей мелкоземистостью.
Первая классификация черноземов была дана В.В. Докучаевым, который выделил их как самостоятельный тип и разделил по топографическим условиям на горовые черноземы водоразделов, черноземы склонов и долинные черноземы речных террас. Кроме того, В.В. Докучаев подразделил все черноземы по содержанию гумуса на четыре группы (4-7; 7-10; 10-13; 13-16%).
Значительное внимание классификации черноземов уделил Н.М. Сибирцев. В его классификации (1901) черноземный тип почв был разделен на подтипы - северный, тучный, обыкновенный, южный.
В дальнейшем подтип северных черноземов стали называть, по С.И. Коржинскому, деградированным, а затем он был разделен на два самостоятельных подтипа - оподзоленные и выщелоченные черноземы.
В 1905 г. Л.И. Прасолов на основании изучения черноземов Приазовья и Предкавказья выделил подтип приазовских черноземов, названный впоследствии прекавказским. Накопление информации по черноземам этих районов позволило в дальнейшем рассматривать их генетические особенности как результат провинциальных и фациальных условий почвообразования и не выделять их на уровне самостоятельного подтипа.
На основании обобщения обширных материалов по изучению черноземов в различных районах страны в настоящее время принято следующее разделение черноземного типа почв на подтипы и роды.
Ниже дается описание основных родов черноземов.
Обычные - выделяются во всех подтипах; признаки и свойства соответствуют основным характеристикам подтипа. В полном наименовании чернозема термин этого рода опускается.
Слабодифференцированные - развиты на супесчаных породах, типичные признаки черноземов выражены слабо (окраска, структура и т.п.)
Глубоковскипающие - вскипают более глубоко, чем род «обычные черноземы», в связи с более выраженным промывным режимом за счет облегченного механического состава или условий рельефа. Выделяются среди типичных. Обыкновенных и южных черноземов.
Бескарбонатные - развиты на породах, бедных силикатным кальцием, вскипание и выделение карбонатов отсутствует; встречаются преимущественно среди типичных, выщелоченных и оподзоленных подтипов черноземов.
Солонцеватые - в пределах гумусового слоя имеют уплотненный солонцеватый горизонт с содержанием обменного Na более 5% от емкости; выделяются среди обыкновенных и южных черноземов.
Осолоделые - характеризуются наличием белесой присыпки в гумусовом слое, потечностью гумусовой окраски, лакировкой и примазками по граням структуры в нижних горизонтах, иногда наличием обменного натрия; распространены среди типичных, обыкновенных и южных черноземов.
Глубинно-глеевые - развиты на двучленных и слоистых породах, а также в условиях длительной сохранности зимней мерзлоты.
Слитые - развиты на иловато-глинистых породах в теплых фациях, характеризуется высокой плотностью горизонта В. Выделяются среди черноземов лесостепи.
Неполноразвитые - имеют слаборазвитый профиль в связи с их молодостью или формированием на сильноскелетных или хрящевато-щебнистых породах.
На виды все черноземы делятся по следующим признакам:
По мощности гумусового слоя - сверхмощные (более 120 см), мощные (120-80 см), среднемощные (80-40 см), маломощные (40-25 см) и очень маломощные (менее 25 см);
Кроме того черноземы делятся на виды по степени выраженности сопутствующего процесса (слабо-, средне-, сильновыщелоченные, слабо-, средне-, сильносолонцеватые и т.п.).
В географическом распределении подтипов черноземов наблюдается четкая зональная закономерность. Поэтому зона черноземных почв с севера на юг подразделяется на следующие подзоны: черноземов оподзоленных и выщелоченных, черноземов типичных, черноземов обыкновенных и черноземов южных. Наиболее четко указанные подзоны выражены в европейской части страны.
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 В. Белесая присыпка при обильном ее содержании придает профилю чернозема седовато-пепельный оттенок. Обычно она в виде белесоватого налета как бы припудривает структурные отдельности в горизонте В 1 , но при сильной оподзоленности белесый оттенок бывает и в горизонте А.
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. Постепенно эти признаки ослабевают, и горизонт переходит в породу, содержащую на некоторой глубине карбонаты в виде известковых трубочек, журавчиков. Разделяются на роды - обычные, слабодифференцированные, 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 В 1 залегает в среднем на глубине 70-80 см, но иногда может проходить и ниже. Характерная морфологическая особенность выщелоченных черноземов - наличие под горизонтом В 1 выщелоченного от карбонатов горизонты В 2 . Этот горизонт имеет ясно выраженную буроватую окраску, гумусовые затеки и примазки, ореховато-призматическую или призматическую структуру. Переход в следующий горизонт - ВС или С - обычно отчетливый, и граница выделяется по скоплению карбонатов в виде известковой плесни, прожилок.
Основные роды - обычные, слабодифференцированные, бескарбонатные, глубинно-глеевые, слитые.
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. Для более детальной морфологической характеристики гумусового слоя выделяется ниже горизонта А два переходных по гумусовой окраске горизонта - АВ 1 и В 1 .
Горизонт АВ 1 темно-серый со слабым, буроватым оттенком книзу, а В 1 уже отличается отчетливым бурым оттенком. В нижней части горизонта АВ 1 или чаще всего в горизонте В 1 видны выцветы карбонатов.
Горизонт В 2 (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 В 1 - 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 В 1 залегает горизонт гумусовых затеков В 2 , который часто совпадает с карбонатным иллювиальным горизонтом или очень быстро переходит в него. Карбонаты здесь в форме белоглазки. Этот признак отличает обыкновенные черноземы от ранее рассмотренных подтипов.
Подтип обыкновенные черноземы делится на роды: обычные, карбонатные, солонцеватые, глубоковскипающие, слабодифференцированные и осолоделые.
Черноземы южные занимают южную часть степной зоны и непосредственно граничат с темно-каштановыми почвами.
Горизонт А мощность 25-40 см имеет темно-серую или темно-бурую окраску часто с небольшим коричневым оттенком, комковатой структуры. Горизонт В 1 характеризуется ясной коричнево-бурой окраской, комковато-призматической структурой. Общая мощность гумусового слоя (А+В 1) 45-60 см.
В иллювиальном карбонатном горизонте обычно отчетливо выражена белоглазка. Линия вскипания расположена в нижней части горизонта В 1 или на границе гумусового слоя.
Южные черноземы подразделяются на следующие роды: обычные, солонцеватые, карбонатные, глубоковскипающие, слабодифференцированные и осолоделые.
