Pochvovedenie_Kovda_chast_2

примазками. Лежащие ниже горизонты Bca,g, Bcs,g и Bsa,g обра­ зуют постепенный переход к материнской породе. Они характери­ зуются бесструктурностью, пятнистостью вплоть до мраморовидности, обильными новообразованиями. Эти горизонты не во всех солодях выражены в полном наборе, иногда присутствует лишь кар­ бонатный горизонт.

9.21. Свойства солодей

Солоди обладают резко дифференцированным профилем (рис. 42). Анализ валового состава показывает обеднение верхней элювиальной части соединениями железа, алюминия, магния, каль­ ция, калия, натрия и относительное обогащение кремнеземом. Рез­ кая дифференциация профиля обнаруживается и анализом грануло­ метрического состава.

Гумус солодей близок к гумусу подзолистых почв по группово­ му и фракционному составу. В дерновом горизонте его содержание может быть небольшим (2 — 3%), но может достигать и 10%, рез­ ко падая в осолоделом горизонте и, как правило, возрастая (до 1 %) в горизонте Bt. В дерновом горизонте в составе гумуса незначи­ тельно преобладают гуминовые кислоты (Сгк:СфК > 1). Это соотно­ шение резко сужается вниз по профилю (до 0,2). Таким образом, в иллювиальных горизонтах гумус потечный, фульватный.

Емкость поглощения варьирует в широких пределах в зависи­ мости от гранулометрического состава, но всегда значительно меньше в дерновом и осолоделом горизонтах по сравнению с ил-

Рис. 42. Профильная характеристика солоди

168

лювиальным. В составе обменных катионов кроме Са2+ и Mg2+ присутствует натрий, иногда в Bt в больших количествах (10% и более от ЕКО). В горизонтах А и Е во многих случаях есть также обменный водород и алюминий; дерновый и осолоделый горизонты не насыщены основаниями. Реакция этих горизонтов кислая. Иллювиальный горизонт обладает нейтральной или щелочной реак­ цией. Таким образом, по реакции среды и составу обменных оснований можно отличить солоди от дерново-подзолистых почв. Кроме того, на глубине 1 м солоди часто содержат карбо­ наты Са и Mg, в глубоких горизонтах могут сохраниться легко­ растворимые соли.

Верхняя часть профиля отличается от нижней по водно-физи­ ческим свойствам. На границе с иллювиальным горизонтом резко уменьшается порозность и водопроницаемость. Поэтому здесь часто возникает верховодка, вызывающая переувлажнение верхней части профиля.

Всоставе минералов илистой фракции солодей, развитых на лёссовидных породах, преобладают гидрослюды и смешаннослойные минералы смектит-гидрослюдистого типа, есть каолинит и хлорит. В элювиальной части профиля количество смектитовых набухающих минералов существенно меньше, чем в иллювиальной.

9.22.Классификация солодей

Всоответствии с «Классификацией и диагностикой почв СССР»

солоди делятся на три подтипа по степени гидроморфности: солоди

и солончаковые. Разделение на виды производится по глубине осолодения (мощность горизонтов А + Е) на мелкие (< 10 см), средние (10—20 см) и глубокие (> 20 см), а также по мощности

9.23. Теория генезиса солодей

Первое представление о генезисе солодей было дано К. К. Гедройцем (1912) и Т. И. Поповым (1914). Эти исследователи пола­ гали, что солоди — продукт рассоления и выщелачивания солон­ цов. В условиях повышенного поверхностного увлажнения при отрыве почвы от грунтовых вод обменный Na в верхних гори­ зонтах солонцов замещается на обменный водород, что приводит к гидролитическому расщеплению минералов почвенного поглоща­ ющего комплекса. Полуторные оксиды выносятся, остаточный

169

кремнезем накапливается в осолоделом горизонте. Сверху вниз по профилю передвигается и органическое вещество. Постепенно солонцовый горизонт и часть подсолонцового разрушаются, пре­ вращаясь в осолоделый.

Эта гипотеза получила широкое признание. Она подтвержда­ лась многократно наблюдаемыми в природе постепенными геогра­ фическими переходами солонцов в солоди.

Сточки зрения М. М. Рыбакова (1939), Н. И. Базилевич (1947)

иряда других исследователей, воздействие на почвенный профиль слабоминерализованных грунтовых вод при пульсирующем водном режиме является одной из главных причин образования солодей.

Втечение сухого периода года капиллярная кайма грунтовых вод,

Рис. 43. Водный режим лугово-степной солоди (Е. М. Самойлова, 1981): влажность почвы, % от объема: 1 — при полной влагоемкости; 2 — от полной до наимень­ шей влагоемкости; 3 — от наименьшей влагоемкости до влажности завядания; 4 — ниже влажности завядания

170

Глава десятая

АРИДНЫЕ ГИПСОВО-ИЗВЕСТКОВЫЕ ПОЧВЫ

10.1. Общая характеристика группы аридных почв

В группе аридных гипсово-известковых почв объединяется большое количество типов почв сухих степей, полупустынь и пус­ тынь суббореального, субтропического и тропического поясов, имеющих слабогумусированный изогумусовый (растянутый) тек­ стурно-недифференцированный (иногда слабодифференцированный в поверхностной части) обызвесткованный профиль с аккуму­ ляцией гипса в той или иной части. Они формируются под покровом ксерофильных травянистых ассоциаций в условиях семиаридного или аридного климата с коэффициентом увлажнения от 0,1 до 0,6.

Автоморфные почвы этой группы включают в себя следующие типы: каштановые, бурые полупустынные, сероземы, серо-коричне­ вые, бурые субаридные, серо-бурые пустынные, примитивные пус­ тынные. Среди типов полугидроморфных почв здесь выделяются: лугово-каштановые, лугово-бурые, лугово-сероземные, лугово-серо- коричневые, лугово-пустынные.

Наиболее характерной общей особенностью всех типов почв служит наличие весьма постепенных переходов между разными типами по мере нарастания аридизации ландшафтов. При такой постепенности переходов пограничные подтипы соседних типов почти не различаются между собой, а существенная разница на типовом уровне отмечается лишь у центральных подтипов. Напри­ мер, темно-каштановые почвы практически не отличимы от южных черноземов, светло-каштановые — от бурых полупустынных, свет­ лые сероземы — от серо-коричневых, темные сероземы — от корич­ невых. Поэтому в международных классификационных работах сейчас имеет место тенденция к объединению всех этих довольно разнообразных почв в едином порядке аридисолей, или аридиземов.

Объединение всех аридных гипсово-известковых почв в рамках единой «формации нейтральных и слабощелочных сиаллитных почв» впервые было предложено коллективом советских почвове­ дов в 1966 г. в проекте легенды к Почвенной карте мира 1:5 000 000 на основании сходства их основных свойств: нейтральная или сла­ бощелочная реакция по всему профилю; высокая карбонатность всего профиля (иногда с выделением известково-аккумулятивного горизонта вплоть до образования известковой внутрипочвенной коры); присутствие гипса в той или иной части профиля (вплоть до образования гипсовой внутрипочвенной коры); сиаллитный ха­ рактер глинистых минералов при преобладании иллита и часто палыгорскита; фульватный или гуматно-фульватный характер гумуса при низкой общей гумусированности профиля.

172

А.КАШТАНОВЫЕ ПОЧВЫ

10.2.Общая характеристика каштановых почв

Каштановые почвы — это почвы с профилем типа А-Вса-С, формирующиеся в условиях сухих степей суббореального пояса. Гумусовый горизонт А этих почв имеет каштановую окраску, в первом метре почвенного профиля наблюдаются обильные выделения карбонатов, а во втором—(во многих случаях) гипса.

Каштановые почвы на северной границе распространения по строению и свойствам близки к южным черноземам (темно-кашта­ новые почвы), а на южной границе — к бурым полупустынным почвам (светло-каштановые почвы). Отделение их от почв сосед­ них типов производится по совокупности биоклиматических по­ казателей.

Термин «каштановые почвы» введен В. В. Докучаевым в 1883 г. Как особый тип каштановые почвы выделены им в классифика­ ции 1900 г. вместе с бурыми полупустынными. В исследование географии, генезиса, свойств, способов рационального использо­ вания этих почв большой вклад внесли С. С. Неуструев, А. А. Ро­ де, Е. Н. Иванова и др.

Каштановые почвы занимают на земном шаре 262,2 млн. га (Е.В.Лобова, А.В.Хабаров, 1983), располагаясь почти исключи­ тельно в северном полушарии. В Евразии они образуют полосу южнее черноземной зоны, в Северной Америке — западнее черно­ земной зоны на более высоких абсолютных отметках. В СССР

площадь каштановых почв составляет 107 млн. га (4,8%).

10.3. Экологическая характеристика почвообразования

Каштановые почвы развиваются в области суббореального суба­ ридного (семиаридного) климата, для которого характерны теплое засушливое лето и холодная зима с незначительным снежным покро­

400 мм, максимум осадков приходится на лето, они часто выпадают в виде ливней. Испаряемость превышает количество осадков, коэф­ фициент увлажнения составляет 0,25—0,45. Часты суховеи. Клима­ тические показатели обусловливают непромывной тип водного ре­ жима, благодаря чему перемещение веществ происходит лишь в пределах почвенного профиля.

Рельеф зоны каштановых почв преимущественно равнинный или слабоволнистый, связанный с древними водноаккумулятивными низменностями. Широко распространены степные западины, в которых формируются засоленные почвы, солонцы, солоди, лугово-

173

каштановые почвы, создавая большую комплексность почвенного покрова.

Почвообразующими породами являются лёссовидные карбонат­ ные суглинки, засоленные морские породы, элювий-делювий раз­ личных коренных пород — засоленных и незаселенных, карбо­ натных и бескарбонатных.

Каштановые почвы формируются в зоне сухих степей, под поло­ гом низкорослого изреженного комплексного травянистого покрова. Степень покрытия 50—70%; она уменьшается по мере того, как климат зоны становится более сухим. В пределах Прикаспия и Казахстана выделяют три подзоны сухих степей: с севера на юг сменяют друг друга типчаково-ковыльные, полынно-типчаковые, типчаково-полынные степи. На засоленных и солонцеватых кашта­ новых почвах формируются своеобразные ассоциации из полыни, прутняка, ромашника. Поверхность почвы покрыта корочками лишайников и синезеленых и диатомовых водорослей.

В сухих степях биомасса растительных сообществ составляет в среднем около 200 ц/га, при этом более 90% приходится на корни. Ежегодный прирост зеленой массы около 30 ц/га, прирост корней 110 ц/га. Ежегодно в биологический круговорот вовлека­ ется около 600 кг/га зольных элементов и около 150 кг/га азота; возврат приблизительно равен потреблению. Среди элементов, участвующих в круговороте, преобладают N, Si, К.

По численности микроорганизмов каштановые почвы мало от­ личаются от черноземов, но суммарная за год биологическая активность здесь слабее вследствие более длительного засушли­ вого периода.

10.4. Строение и свойства почвенного профиля

Профиль каштановой суглинистой почвы имеет следующее строение:

А — гумусовый горизонт, каштановый с буровато-серым или коричневато-серым оттенком, пороховато-мелкозернистой структуры, нередко с поверхности слоеватый; мощность 15—30 см;

АВ1 — слабее прокрашенный гумусом горизонт, серовато-бурый, комковатый или призмовидно-комковатый, обычно вскипа­ ет от НС1; мощность около 10 см;

АВ2 — неоднородно окрашенный, с темными серовато-бурыми гумусированными языками на буровато-палевом фоне, призмовидно-крупно-комковатый; характерны ходы круп­ ных червей, редкие кротовины; вскипает от НС1; мощность около 10 см;

Вса — буровато-желтый, плотный, призмовидный или призмовид- но-ореховатый, пропитанный карбонатами; карбонаты вы­ деляются в виде обильной белоглазки, прожилок или мучнистых скоплений в зависимости от термического ре-

174

Рис. 44. Профильная характеристика каштановой почвы

жима и свойств почвообразующих пород; мощность 50— 100 см;

Bcs — более светлый и однородный по окраске, более рыхлый, с очень редкими выделениями карбонатов и вкраплениями гипса в виде друз, гнезд, прожилок; в нижней части гори­ зонта выделения легкорастворимых солей; в почвах некото­ рых фаций и провинций этот горизонт отсутствует;

С — материнская порода.

По своим свойствам каштановые почвы во многом сходны с черноземами (рис. 44). Их профиль состоит из гумусового и карбонатного (часто также гипсового и солевого) горизонтов; он не дифференцирован по содержанию SiО2 и R2 О3 . Содержание гу­ муса в пахотном горизонте составляет 3—4% в суглинистых почвах и постепенно уменьшается вниз по профилю, отношение Сгк:Сфк > 1 в верхних горизонтах и менее 1 в подгумусовом го­ ризонте. Запас гумуса 120—300 т/га. Отношение C:N = 6 — 11. Почвенный поглощающий комплекс полностью насыщен катиона­ ми Са2 + и Mg2 + , реакция нейтральная или слабощелочная по всему профилю. Каштановые почвы всегда имеют карбонаты не­ посредственно под гумусовым горизонтом, на глубине 1 —1,5 м мно­ гие из них накапливают также гипс и легкорастворимые соли. Профиль не дифференцирован по илу. В составе илистой фрак­ ции в почвах, развитых на лёссовидных породах, преобладают гидрослюды, затем смешанослойные смектит-гидрослюдистые ми­ нералы, содержание каолинита низкое.

Каштановые почвы обладают удовлетворительными водно-фи-

175

зическими свойствами, близкими к свойствам черноземов. Плот­ ность их возрастает с глубиной от 1,2 до 1,5—1,6 г/см3, соответ­ ственно уменьшается и порозность от 50—55% в гумусовом гори­ зонте до 40—45% ниже.

10.5. Систематика каштановых почв

Каштановые почвы в соответствии с традиционной советской классификацией делятся на 3 подтипа: темно-каштановые, каш­ тановые и светло-каштановые. Основным критерием для их разде­ ления является степень гумусированности (табл. 27).

Каждый подтип делится на несколько фациальных подтипов в соответствии с различиями в свойствах, обусловленных терми­ ческим режимом. Почвы различных фациальных подтипов разли­ чаются по мощности гумусовых горизонтов и глубине аккумуля­ ции карбонатов кальция и гипса. Светло-каштановые почвы в отличие от темно-каштановых и каштановых обладают осветлен­ ным бесструктурно-слоеватым гумусовым горизонтом А.

В типе каштановых почв выделяются роды: обычные, глубоковскипающие, карбонатные, карбонатные перерытые, солончаковатые, солонцеватые, глубокосолонцеватые, остаточно-солонцеватые, неполноразвитые.

Разделение на виды осуществляется с учетом мощности гу­

обладающих уплотненным горизонтом АВ с комковато-призмовид- ной или глыбистой структурой, с лакировкой граней структурных отдельностей. По содержанию обменного Na+ (в % от ЕКО) солонцеватые почвы делятся на 3 вида: слабосолонцеватые 3—5,

* В скобках приведены показатели для целинных и старозалежных почв.

176

ватые каштановые почвы имеют профиль, несколько дифферен­ цированный по содержанию ила, SiО2, R2Оз. Горизонт АВ обога­ щен этими компонентами, а глубже расположенные горизонты содержат повышенное количество гипса и легкорастворимых солей.

Классификация каштановых почв остается дискуссионной. М. А. Глазовская предлагает отделить светло-каштановые почвы от типа каштановых, полагая, что по своим свойствам они ближе к бурым полупустынным. Е. В. Лобова подразделяет каштановые почвы мира на 3 фации: субконтинентального климата (Крым, Предкавказье, Америка, Прикаспий), континентального климата (Заволжье, Казахстан) и резко континентального климата (кот­ ловины восточной Сибири, Центральная Азия).

В. И. Волковинцер (1978) полагает, что почвы одной из этих фаций — резко континентального климата — настолько сильно отличаются от остальных каштановых почв, что целесообразно их выделение в качестве особого типа степных криоаридных почв.

В соответствии с международной классификацией ФАО/ ЮНЕСКО светло-каштановые почвы отделены от каштановых и темно-каштановых на самом высоком таксономическом уровне. Каштановые и темно-каштановые почвы объединены в группу каштаноземов, подразделяющуюся на подгруппы нормальных, из­ вестковых, лювиковых почв. По классификации США каштановые и темно-каштановые почвы отнесены к подпорядку устоллей по­ рядка моллисолей с большими группами гаплустоллей, кальциустоллей и аргиустоллеи. Светло-каштановые почвы относятся к порядку аридисолей.

10.6. Генезис каштановых почв

Начиная с В. В. Докучаева и Н. М. Сибирцева, происхождение каштановых почв связывалось с засушливостью климата и ксерофильным характером растительности, активной минерализацией растительных остатков и гумуса, ослаблением гумусонакопления по сравнению с черноземами. Аридность обусловливает также сла­ бую выщелоченность профиля от карбонатов, гипса и легкораство­ римых солей.

В. А. Ковдой была высказана точка зрения о палеогидроморфном прошлом каштановых почв, формирующихся на по­ ниженных равнинах сухой степи. Эта точка зрения была под­ тверждена для ряда регионов, в частности для каштановых почв Прикаспийской низменности (И. В. Иванов и др., 1980). Так, установлено, что на протяжении последних 9 тыс. лет светло-кашта­ новые почвы бессточной равнины Северного Прикаспия прошли в своем развитии этапы и стадии луговости, засоления, рассоле­ ния, осолонцевания, остепнения.

В формировании каштановых почв участвуют те же процессы, что и в формировании черноземов. Главнейшие из них — дерно-

177