Почвы России классификация почв и закономерности распространения их в России

Верхняя часть профиля целинных черноземов очень густо переплетена корнями растений. В распаханных черноземах горизонт А вовлекается в пахотный слой.

Характерный морфологический признак черноземов — наличие кро­товин, ходов, сделанных сусликами. В верхней части профиля эти ходы заполнены вынесенным снизу мате­риалом материнской породы, а в ниж­ней, наоборот, опущенной сверху мас­сой гумусового горизонта.

Таким образом, для профиля целинных черноземов характерны большая его мощность, мощный гу­мусовый горизонт, хорошо выражен­ная зернистая структура в верхней ча­сти профиля, постепенные переходы одного горизонта в другой и наличие в профиле карбонатов (рис. 11).

Состав и свойства. Процессы разрушения и выноса алюмосили­катов в черноземах, как уже было отмечено выше, отсутствуют, поэтому кремнезем и оксиды железа и алюминия распределяются по профилю равномерно (табл. 26).

В верхней части профиля происходит биологическая аккумуля­ция азота, фосфора, серы, кальция и магния. Количество последних двух элементов с глубиной обычно возрастает из-за увеличения содержания их в форме карбонатов. Содержание гумуса в разных черноземах неодинаково — от 4 до 16%, составляя чаще всего 6— 9%. С глубиной количество гумуса уменьшается постепенно. Запасы его в гумусовом горизонте большие и достигают 500—600 т/га. Качественный состав гумуса благоприятный: отношение ГК : ФК чаще всего превышает единицу. Содержание азота в черноземах достигает 0,5%, фосфора 0,2—0,3, калия 1,5—3,0%, поэтому потенциальное плодородие черноземов высокое.

Емкость поглощения катионов зависит от гранулометрического состава и количества гумуса и колеблется от 30 до 50—60 мг-экв. на 100 г почвы и с глубиной постепенно уменьшается (табл. 27). В составе обменных катионов преобладают кальций и магний, поэтому почвы насыщены основаниями. Лишь в оподзоленных чер­ноземах кроме кальция и магния в незначительном количестве при­сутствует Н+, а в солонцеватых черноземах — Na+.

Реакция верхней части профиля нейтральная — рНвод составляет 6,5—7,5, с глубиной она переходит в слабощелочную и щелочную.

В черноземах энергично происходят процессы нитрификации, поэтому содержание подвижных форм азота значительное, но сильно меняется в течение вегетационного периода.

Гранулометрический состав черноземов однороден по профилю, содержание коллоидных и илистых частиц большое и примерно оди­наковое во всех генетических горизонтах. Верхняя часть профиля имеет хорошо выраженную зернистую или комковато-зернистую структуру. Поэтому водно-воздушные свойства черноземов также благоприятны: влагоемкость их высокая — 50—60%, в то же время они хорошо водопроницаемы. Общая пористость достигает 50—60%, соотношение между агрегатной и межагрегатной пористостью оптимальное и обеспечивает наличие воды и воздуха даже в периоды максимального увлажнения почвы.

Классификация. Черноземы делят на ряд подтипов и родов по степени выраженности процессов черноземообразования (табл. 28).

     Дальнейшее подразделение проводят по мощности гумусового горизонта и содержанию гумуса. По первому признаку выде­ляют черноземы маломощные (A+B1<40 см), среднемощные (A+B1=40...80 см) и мощные (A+B1>80 см). По количеству гумуса в верхней части профиля черноземы подразделяют на малогумусные (меньше 6%), среднегумусные (6—9%), тучные (больше 9%). Полное название чернозема должно отражать глубину залегания карбонатов, мощность гумусового горизонта, содержание гумуса в верхней части профиля, гранулометрический состав верхней части профиля и характер материнской породы. Пример полного назва­ния: чернозем типичный среднемощный тучный тяжелосуглини­стый на лёссе.

Влияние длительного использования черноземов в сельском хозяйстве на их свойства. Старопахотные черноземы существенно отличаются от целинных некоторыми химическими и физическими свойствами. Освоение черноземов и их длительное использование привели к заметному уменьшению содержания гумуса в верхней части профиля. Это связано с преобладанием минерализации гумуса над его образованием, что связано, в свою очередь, с обработкой почвы и меньшим поступлением в пахотные почвы по сравнению с целинными органических остатков, из которых образуется гумус. В результате снижения содержания гумуса уменьшилось количество азота.

Воздействие в течение длительного времени сельскохозяйствен­ных машин и орудий привело также к некоторому разрушению структуры и, как следствие, к уменьшению содержания в пахотном слое водопрочных агрегатов и увеличению доли бесструктурной массы (табл. 29). Поэтому старопахотные черноземы более свя­занны по сравнению с целинными, образуют после дождя корку, заплывают. Это приводит к неполному впитыванию талых и дожде­вых вод и более сильному развитию эрозионных процессов.

Агрономическая оценка и мероприятия, повышающие их плодо­родие. Черноземы обладают рядом свойств, определяющих их высо­кое плодородие. Это большая мощность гумусового горизонта, высокое содержание гумуса, азота и элементов минерального пита­ния, благоприятная реакция, большая емкость поглощения катио­нов, насыщенность поглощающего комплекса основаниями, актив­ная микробиологическая деятельность и, наконец, наличие водо­прочной структуры, определяющей хорошие водные и воздушные свойства.

Наряду с этим черноземы имеют и ряд недостатков. Несмотря на благоприятные водные свойства, снабжение культурных растений водой в них неустойчиво. Весной в период снеготаяния профиль быстро промачивается на значительную глубину, а летом вслед­ствие испарения влаги с поверхности почвы и потребления ее расте­ниями сильно иссушается верхняя часть профиля. Если дожди не выпадают долгое время, содержание влаги в почве уменьшается до влажности завядания, в результате чего растения погибают.

На некоторой площади в результате неправильной агротехники черноземы выпаханы. Поэтому их водный режим особенно неустой­чив и зависит от характера выпадения осадков.

Исходя из особенностей природных условий образования черно­земов и их свойств, главные мероприятия по повышению их плодо­родия следующие: накопление и сохранение влаги с помощью лесо­насаждений, снегозадержания, правильной обработки почвы и т. д.; сохранение и восстановление структуры почвы путем правильной обработки и внесения органических удобрений, необходимых в дан­ном случае как исходный материал для образования гумусовых веществ, способствующих формированию структуры, одновре­менно органические удобрения необходимы и как источник элемен­тов питания для растений; борьба с эрозией почв; внесение мине­ральных удобрений.

Большая часть черноземов, пригодных для сельскохозяйствен­ного использования, распахана, поэтому возможности дальнейшего расширения посевных площадей в черноземно-степной зоне крайне ограничены. Основные направления увеличения выхода сельскохо­зяйственной продукции в черноземно-степной зоне — повышение плодородия почв, правильный подбор культур, сортовое семеновод­ство и т. д.

Лугово-черноземные почвы

Формируются в условиях повышенного увлажнения вследствие временного скопления вод поверхностного стока при глубоком зале­гании грунтовых вод или за счет грунтовых вод при их относительно неглубоком (3—6 м) залегании. Наиболее распространены они в Западной Сибири и Забайкалье. Общая площадь, занятая ими, составляет 27,5 млн га.

Профиль лугово-черноземных почв сходен с профилем чернозе­мов и состоит из горизонтов

A (A max )+B1+B2+C. В то же время своеобразные гидрологические условия, в которых формируются эти почвы, придают профилю ряд специфических особенностей: верхняя его часть по сравнению с черноземами имеет более темную (обычно черную) окраску, а нижние горизонты бывают, как прави­ло, оглеены.

Лугово-черноземные почвы очень плодородны, поэтому они пригодны для возделывания сельскохозяйственных культур.

Большая площадь их распахана. В то же время вследствие повы­шенной увлажненности эти почвы по сравнению с автоморфными черноземами более холодные и поэтому позднее поспевают к весен­ним работам, что необходимо учитывать при размещении сельско­хозяйственных культур и подборе сортов.

ПОЧВЫ СУХИХ И ПОЛУПУСТЫННЫХ СТЕПЕЙ

Зона сухих и полупустынных степей тянется узкой полосой от Дуная по побережью Черного и Азовского морей, захватывает степ­ную часть Крымского полуострова, значительно расширяется в междуречье Волги и Урала и далее переходит в Западную Сибирь. Северная граница зоны здесь совпадает с южной границей черно­земно-степной зоны, а южная проходит по линии северное побе­режье Каспийского моря — северное побережье Аральского мо­ря — северное побережье озера Балхаш.

В пределах Восточной Сибири зона имеет островное распростра­нение и представлена Минусинскими и Приаргунскими степями.

Общая площадь зоны 153 млн га. Большая протяженность зоны с запада на восток и с севера на юг определяет неоднородность ее природных условий.

Климат континентальный, жаркий, засушливый. В течение года здесь выпадает всего 180—350 мм осадков, причем бблыпая часть их приходится на осенне-земне-весенний период. Летние осадки носят в основном ливневый характер, быстро испаряются и не промачивают почву на значительную глубину. Снежный покров небольшой (10—20 см) и вследствие сильных ветров перераспреде­ляется по поверхности, накапливаясь в пониженных элементах рель­ефа. Испаряемость с поверхности почвы сильная, поэтому в случае близкого залегания грунтовых вод наблюдается выпотной тип вод­ного режима. Средние температуры года колеблются от 2 °С на вос­токе до 9 °С на западе, средние температуры января изменяются соответственно от —18 до —7 °С, а июля — от 19 до 25 °С. Летом часто дуют суховеи, сильно иссушающие почву.

Рельеф зоны неоднороден. Степная часть Крыма представ­ляет спокойную равнину с хорошо выраженными понижениями; восточнее выделяют возвышенные водораздельные плато, расчле­ненные оврагами и балками. Между реками Волгой и Уралом распо­лагается обширная Прикаспийская низменность. Для северной ее части характерен равнинный рельеф с хорошо выраженными и раз­личными по площади мезопонижениями — падинами и лиманами. Южная часть Прикаспийской низменности представляет собой пес­чаный массив, где главные элементы рельефа — песчаные бугры и гряды. В пределах почти всей зоны хорошо выражен микрорельеф, представленный небольшими по площади блюдцеобразными запа­дниками глубиной 10—40 см, чередующимися с плоскими участками и бугорками-сусликовинами. Комплексность микрорельефа вызы­вает комплексность растительности и почвенного покрова.

Материнские породы разнообразны и представлены южнорусскими лёссами и лёссовидными суглинками, отложениями арало-каспийской трансгрессии, третичными глинами и разнообраз­ными элювиально-делювиальными отложениями. Характерные особенности материнских пород — высокое содержание в них кар­бонатов, гипса, а часто и легкорастворимых солей.

Растительность в северной части зоны несколько напо­минает растительность южной части черноземно-степной зоны. В средней и южной частях зоны преобладают полынно-типчаковые и полынно-типчаково-ковыльные ассоциации с участием ксерофит-ных растений: прутняка, камфоросмы и др. Весной хорошо развива­ются эфемеры — мятлик луковичный, тюльпаны и т. д., отмира­ющие с наступлением засухи.

Отличительные особенности растительности -г— незначительная густота стояния растений (как правило, они покрывают 30—50% поверхности почвы) и ярко выраженная комплексность в районах с развитым микрорельефом.

В условиях зоны сухих и полупустынных степей формируются каштановые и бурые почвы, солонцы, солончаки и солоди, которые чаще всего образуют комплексы. Наиболее распространены кашта­новые и бурые почвы.

Каштановые и бурые почвы

Каштановые почвы. Распространены в основном в северной и средней частях зоны, где выпадает максимальное количество осад­ков и условия для развития растительности выражены лучше, чем на юге зоны.

Характерные особенности образования — слабовыраженные процессы накопления гумуса и перераспределение по профилю минеральных водорастворимых соединений. Образование гумуса идет замедленным темпом, так как в засушливый летний период микробиологическая деятельность затухает и гумификация расти­тельных остатков приостанавливается. В периоды увлажнения почвы гумус активно минерализуется микроорганизмами; в это же время происходят процессы превращения растительных остатков, которые в аэробных условиях разлагаются с образованием ко­нечных продуктов минерализации. Поэтому большого количества гумуса в каштановых почвах не накапливается.

При увлажнении почвенного профиля атмосферными осадками легкорастворимые соединения вымываются до глубины промачива-ния и накапливаются на той или иной глубине. Одновременно фор­мируется гипсоносный горизонт. Он образуется в результате как вымывания гипса сверху, так и взаимодействия Na2S04 с различ­ными формами кальция. Кроме легкорастворимых солей и гипса из верхней части профиля вымываются карбонаты и формируется иллювиальный карбонатный горизонт. В результате перераспреде­ления указанных выше соединений почвенный профиль расчленя­ется на соленосные горизонты.

Процессы перемещения водорастворимых соединений происхо­дят главным образом весной во время таяния снега, когда почва про­мачивается на глубину от 0,5 до 2 м.

Строение. Профиль каштановых почв состоит из горизонтов А+В+С, последовательно сменяющих друг друга.

А — гумусовый горизонт каштанового цвета, комковато-зерни­стой или комковато-пылеватой структуры. Верхняя его часть ино­гда светлее нижней и имеет листоватую структуру или же выступает в виде слоеватой корочки. В средней или нижней части горизонт вскипает под действием раствора кислоты. Мощность от 15 до 40 см. Переход в следующий горизонт постепенный.

В — переходный к материнской породе горизонт; по отношению к кар­бонатам кальция и магния он иллю­виальный. Окраска буроватая или ко­ричневая, с потеками гумуса, с новооб­разованиями карбонатов в виде белоглаз­ки, плотный, мощностью от 30 до 70 см.

Переход в следующий горизонт постепенный.

С — материнская порода, внешний вид которой зависит от ее образования и свойств. В верхней части породы всегда выступают карбонаты в форме бело­глазки или расплывчатых светлых пятен, ниже встречаются скопления гипса в виде мелких кристалликов, а еще ниже находятся легкорастворимые соли (рис. 12). Нередко горизонт В подразде­ляют на подгоризонты Вг и В2, а часть профиля с максимальным скоплением карбонатов выделяют как горизонт Вк.