Генезис и эволюция черноземных почв лесостепной и степной зон

Черноземные почвы занимают 8,6% площади почв страны.

Основные площади черноземов находятся в Молдавии, Украине, Северном Кавказе, ЦЧО, в Поволжье, Зап. Сибири и Северном Казахстане.

Климат черноземной зоны характеризуется теплым летом и умеренно холодной зимой. В восточных областях зима холодная, а в Сибири суровая. Средняя температура июля колеблется от 23-25 на западе до 19-21⁰ на востоке, а средние температуры января от -4 до -25-27⁰. Продолжительность периода с положительными температурами также уменьшается с запада на восток. Наибольшее количество осадков выпадает на западе и в Предкавказье 500-600 мм и постепенно уменьшается по мере движения на восток (до 350-300 мм). Количество осадков уменьшается с севера на юг. Значительная часть осадков выпадает в летний период. В целом черноземная зона характеризуется недостаточным увлажнением. Лишь на севере лесостепной зоны соотношение количества осадков и испаряемости (коэффициент увлажнения КУ) приближается у 1, а в южной части уже составляет 0,77, а в степной части 0,50-0,66.

Рельеф в европейской части зона имеет преимущественно равнинный или слабоволнистый рельеф, в разной степени расчлененный речными долинами и овражно-балочной сетью. В южной части зоны рельеф более спокойный. Здесь среди плоских водоразделов часто встречаются различного рода понижения – поды, лиманы, западины. Центральная часть Европейской территории более расчлененная. За Уралом Западная Сибирь представляет собой слаборасчлененную равнину, которая к югу сменяется Казахской складчатой страной, имеющей мелкосопочный рельеф. Далее на восток рельеф гористый.

Почвообразующие породы зоны представлены лессами и лессовидными суглинками различного гранулометрического состава (от легких до тяжелых).

Растительность. В настоящее время основные площади черноземных почв распаханы. Естественная растительность сохранилась лишь на отдельных участках – балки, крутые склоны, заповедные участки и т.п. и представлена чередованием лесных участков с луговыми степями. Северная часть черноземно-степной зоны в Европе характеризуется чередованием широколиственных лесов (дуб) разнотравно-ковыльной –типчаковыми ассоциациями. Основными представителями являются узколистные злаки: ковыль, типчак, степной овес; из разнотравья – шалфей, клевер, колокольчики, встречаются полыни. В южной части степи травостой уже изрежен и нередко носит характер куртин. Здесь еще в большей степени господствуют узколистные злаки: ковыли перистые и ковыли волосатики, некоторые осоки, типчак, житняк; значительное место принадлежит полыням, встречаются тюльпаны, мятлик. В Западной Сибири – березовые колки и сосновые боры с узколистными злаками. Встречаются степная люцерна, астрагал, галофитная растительность, приуроченная к пятнам солонцов и солончаков.

Классификация чернозёмов. На основе обширных материалов по изучению черноземов в различных районах страны в настоящее время принято следующее разделение черноземного типа почв на подтипы:

• О подзоленный

• Выщелоченный лесостепной зоны

• Типичный

• О быкновенный

• Южный степной зоны

• По мощности гумусового слоя (А + В1) все черноземы подразделяются на виды:

- маломощные А + В1 < 40 см

- среднемощные А + В1 40-80 см

- мощные А + В1 80 – 120 см

- сверхмощные А + В1 > 120 см

По степени гумусированности (гор. А) на:

- слабогумусированные < 4%

- малогумусные < 6 – 4%

- среднегумусные 6 – 9%

- высокогумусные (тучные) > 9%

Чернозёмы лесной зоны представлены оподзоленными, выщелоченными и типичными черноземами и имеет строение профиля чернозема оподзоленного:

А – серой и темно-серой окраски

В1 – заметно светлее гор. 1, наличие кремнеземистой присыпки

В2 – буроватый или красновато-буроватой окраски иллювиальный горизонт, ореховатой или призматической структуры, гумусовыми затеками

С – материнская порода

Выщелоченные черноземы в отличие от оподзоленных имеют кремнеземистую присыпку гумусового слоя в виде припудренности. Их профиль:

А – 30-50 см темно-серой или черной окраски, зернистой или зернисто-комковатой структуры, рыхлый

В1 – 70-80 см (90-100 см), серый с легким буроватым оттенком

В2 - ясно выраженной буроватой окраски, гумусовые затеки и примазки, ореховато-призматической или призматической структуры

В3 –

С – материнская порода

Состав и свойства. Гранулометрический состав весьма разнообразен и по почвенному профилю, отмечается некоторое увеличение илистой фракции вниз по профилю.

В составе илистой фракции преобладают минералы монтмориллопитовой и гидрослюдистой групп с преобладанием монтмориллонита; иногда у некоторых черноземов преобладают минералы каолититовой группы. Вторичные минералы по профилю распределены равномерно.

Химический состав. Важнейшими особенностями хим. состава является высокое содержание гумуса: в оподзоленных – до 6%, выщелоченных – до 9%, в гумусе много аккумулируется N, P, K, микроэлементов, профиль хорошо промыт от легкорастворимых солей. Гуминовые кислоты преобладают над фульвокислотами (Сгк : Сфк = 1,5-2), с преобладанием фракций, связанных с кальцием.

Емкость поглощения 35-40 мг-экв., в ППК – Ca, Mg, степень насыщенности V = 80-90%, а гидролитическая кислотность может достигать заметной величины – 5-7 мл-экв. на 100 г почвы.

Физические свойства Черноземы хорошо оструктурены, имеют рыхлое сложение, невысокую илостность, высокую влагоемкость, хорошую водопроницаемость. При распашке содержание водопрочных агрегатов снижается. d = 1-1,22 г/см3 в горизонте А и 1,4-1,5 в горизонте В, плотность твердой фазы Д=2,4-2,5 г/см3, пористость Р = 50-60%. Отношение Р кап. : Р некап. 9:1.

Водный режим. Зона характеризуется недостаточным увлажнением. Летние осадки влияют на увлажнение лишь пахотного слоя. Запас влаги в нижних горизонтах создается за счет осадков холодного периода. В целом для оподзоленных и выщелоченных черноземов, также и для типичных, характерен периодически промывной тип водного режима.

Типичные чернозёмы. В лесостепной зоне Украины и прилегающих с востока областях, а также в Пензенской области, в предгорьях Алтая встречаются типичные черноземы. В этих черноземах полностью отсутствует выщелоченность профиля, профиль по гранулометрическому составу однороден. Мощность гумусовых горизонтов превышает 100 см. Содержание гумуса в гор. А колеблется от 6 до 10-12% в зависимости от Запада и Востока.

рН – нейтральная, гидролитическая кислотность слабо выражена – 0,4-2,8 мг-эк. ППК – Ca и Mg в соотношении 10:1 или 8:1, V степень насыщенности высокая = 94-99%.

Они обладают хорошей зернистой структурой, благоприятным водным, воздушным и тепловым режимом.

Химические свойства типичных черноземов (кроме гумуса) близки или к выщелоченным черноземам или к обыкновенным.

Чернозёмы степной зоны формируются в условиях непромывного типа водного режима под пологом ковыльно-типчаковой ассоциации с растительным покровом, т. е. дефицит влаги и ухудшение зольно-азотного состава этой растительности, которая отмирает летом при сухости климата, что приводит к минерализации органического вещества, уменьшению гумуса.

Черноземы степной зоны представлены обыкновенными и южными черноземами.

Профиль черноземов обыкновенных,

А – темно-серой или черной окраски, с отчетливой зернистой или комковато-зернистой структурой, мощностью 30-40 см

В1 – до 65-80 см, темно-серый с ясным буроватым оттенком, с комковатой или комковато-призматической структурой

Вк=В2 – карбонатно-иллювиальный, выделения карбонатов в виде белоглазки

С – материнская порода

Южные чернозёмы занимают южную часть степной зоны и непосредственно граничат с темно-каштановыми почвами.

Строение профиля такое же. Отличаются меньшей мощностью гумуса. Выпадение карбонатов связано также с расходом воды на испарение.

Таким образом, для черноземов характерно сезонное колебание верхней границы распространения карбонатов.

Физико-химические свойства чернозёмов. Емкость поглощения высокая 40-50 мг-экв., ППК – Ca, Mg, а в южных черноземах Na –до десятых долей. Реакция среды обыкновенных черноземов нейтральная или близкая к ней, у южных – слабощелочная.

В целом водный режим черноземов обыкновенных и черноземов южных складывается очень напряженно, особенно в восточных провинциях. Тип водного режима – непромывной.

Следовательно, все агротехнические мероприятия должны быть направлены на максимальное восстановление к весне будущего года запасов полезной влаги.

Сельскохозяйственное использование чернезёмов.Черноземная зона – важнейший земледельческий район страны. Здесь выращивают зерновые, технические и масличные культуры. Это районы широко развитого животноводства и плодоводства.

1. Центральным вопросом повышения эффективного плодородия ЧП является накопление влаги в почве и рациональное ее расходование. Наиболее остро это встает для степных черноземов. Для этого:

а) проведение весенних работ в сжатые сроки;

б) правильные приемы обработки почвы, черные пары;

в) снегозадержание и т.д., пахота снегового покрова

2. Применение удобрений:

а) N – удобрения

б) Р – удобрения хорошо эффектируют О2 Р2О5 –в орг.форме

в) К – удобрения под технические культуры

г) навоз

3. Активизация микробиологических процессов с помощью обработки и улучшением водного режима

4. Защитные лесные полосы

5. Рыхление солонцеватого горизонта солонцеватых черноземов (+ гипс – 3-4 ц/га).

6. Правильные севообороты: введение многолетних трав с злако-бобовой смесью

7. Посев высокоурожайных культур

8. Усиленная борьба с эрозией почв