Pochvovedenie_Kovda_chast_2

почв обрабатывается 4% площади, дополнительно может быть распахано около 5 млн. га при наличии пресной воды для орошения.

178

Каштановые почвы потенциально плодородны, урожай сельско­ хозяйственных культур лимитирует недостаток воды. Успешное земледелие в этой зоне возможно только при условии влагонакопления на полях путем снегозадержания, полезащитного лесораз­ ведения и особых агротехнических приемов, включающих зябле­ вую вспашку, пары, глубокое безотвальное рыхление, посев кулис из высокостебельных культур.

Важную роль в подъеме продуктивности сельскохозяйственных культур играет орошение. На светло-каштановых почвах земледе­ лие без орошения нерентабельно.

На каштановых почвах тяжелого гранулометрического состава важным фактором снижения продуктивности является водная эро­ зия, а на почвах легкого гранулометрического состава — ветровая дефляция. Необходимо использование противоэрозионной защиты почв.

Солонцеватые каштановые почвы нуждаются в химической мелиорации. Все обрабатываемые почвы нуждаются в применении удобрений, предпочтительно физиологически кислых.

Сильносолонцеватые почвы и комплексы с высоким (до 50%) содержанием солонцов должны использоваться как пастбища. Необходимо создание на них густого продуктивного травостоя из засухоустойчивых и солеустойчивых культур (донник, люцерна, житняк и т. п.).

10.8. Лугово-каштановые почвы

Лугово-каштановые почвы — это полугидроморфные почвы с профилем A-AB-Bca-Bcs-Cg, формирующиеся в зоне кашта­ новых почв на таких геоморфологических элементах, которые обусловливают избыточное по сравнению с каштановыми поч­ вами увлажнение. Их площадь в зоне каштановых почв Евразии составляет 6,6 млн. га (Н. Н. Розов, 1967).

Лугово-каштановые почвы образуются в такой же климатиче­ ской обстановке и на таких же материнских породах, что и кашта­ новые почвы. В отличие от последних они формируются в отно­ сительно пониженных точках макро-, мезо- и микрорельефа на над­ пойменных речных террасах, в межсопочных долинах, на подгор­ ных шлейфах, в больших западинах, ложбинах, степных блюдцах и т. п. Избыточное увлажнение определяется притоком вод с поверхностным стоком, большей мощностью снежного покрова, повышенным уровнем почвенно-грунтовых вод.

Растительный покров в понижениях более сомкнутый и высо­ корослый, чем на окружающих зональных почвах; преобладают высокорослые злаки, мезофильное разнотравье, кустарники — караган, спиреи.

Лугово-каштановые почвы отличаются от каштановых большей прокрашенностью и мощностью гумусового горизонта. В горизонте АВ очень хорошо выражена потечность гумуса, уплотнение его

179

за счет вмывания гумусно-минеральных компонентов под влияни­ ем нисходящих токов воды в период обильного увлажнения с поверхности.

Лугово-каштановые почвы близки к каштановым по всему комплексу свойств. Они отличаются друг от друга лишь по содер­ жанию гумуса, которое повышено в полугидроморфных почвах. В верхнем горизонте количество гумуса в подзоне темно-кашта­ новых и каштановых почв достигает 4—6%, в подзоне светло-каш­ тановых — 4% (при тяжелом гранулометрическом составе). Если увлажнение только поверхностное, лугово-каштановые почвы характеризуются более низкой глубиной вскипания и понижен­ ным залеганием гипсового и солевого горизонтов.

Обладая слабо выраженными различиями в свойствах, луговокаштановые и каштановые почвы существенно отличаются друг от друга по режиму увлажнения. Водный режим лугово-кашта- новых почв пульсирующий, с чередованием кратковременных периодов обильного увлажнения, которое обусловливает нисхо­ дящее движение воды до глубины 2 м и более, и периодов иссу­ шения верхней части профиля и подъема капиллярно-подвешен­ ной воды или даже пленочно-капиллярной воды почвенно-грун- товых вод.

Лугово-каштановые почвы подразделяются на 2 подтипа в соот­

Лугово-каштановые почвы более продуктивны, чем каштановые, вследствие дополнительного увлажнения, что в условиях аридности климата имеет первостепенное значение. Однако дополни­ тельное увлажнение часто в этих условиях несет и дополнитель­ ные опасности — засоление, осолонцевание, осолодение, слитизацию. Поэтому земледельческое использование лугово-каштановых почв часто осложнено необходимостью дорогостоящих мелиора-

180

ций, что на малых площадях их распространения не всегда явля­ ется рентабельным, вынуждая отводить эти почвы больше под сенокосы и пастбища.

Б. БУРЫЕ ПОЛУПУСТЫННЫЕ ПОЧВЫ

10.9. Общая характеристика бурых полупустынных почв

Бурые полупустынные почвы — это почвы с профилем типа A-AB-Bca-Bcs-Csa с серовато-бурым бесструктурным слабослоева-

полупустынные почвы выделены в классификации В. В. Докучаева 1900 г., но в рамках генетического типа, объединяющего каштано­ вые и бурые почвы. В работах Н. А. Димо и Б. А. Келлера, Н. Н. Болышева, В. А. Носина, Н. А. Ногиной исследованы гене­ зис, география и свойства этих почв.

Бурые полупустынные почвы распространены на материках северного полушария — в Евразии и Северной Америке, где ими занято 146,8 млн. га. Их аналогами в тропическом поясе служат бурые субаридные (бурые эутрофные) почвы, широко распростра­ ненные в полупустынях Африки и Австралии.

10.10. Экология бурых полупустынных почв

Бурые полупустынные почвы формируются в условиях сухого, континентального суббореального климата. Средняя годовая тем­ пература 6—7°, температура июля 21—27°, января от —10 до

— 15°С. Лето долгое, засушливое и жаркое, зима холодная, мало­ снежная. Годовое количество осадков 100—250 мм, испаряемость в 4—5 раз больше. Это определяет резкий недостаток воды в почве, непромывной тип водного режима.

Рельеф зоны бурых полупустынных почв разнообразен: он может быть равнинным, холмисто-увалистым, низкогорным.

Почвообразующие породы также разнообразны. Широко рас­ пространены четвертичные рыхлые отложения: лёссовидные суг­ линки, морские, озерные, аллювиальные отложения различного гранулометрического состава от тяжелых глин до песков. Эти породы часто засолены. Не меньшее значение в качестве почвообразующих пород имеют элювий-делювий массивно-кристалли­ ческих пород, известняков, сланцев. Элювиально-делювиальные отложения часто имеют легкий гранулометрический состав, щебнисты.

Растительный покров зоны полупустынь, или пустынных сте-

181

пей, беден по видовому составу, сильно изрежен и отличается высокой комплексностью. Проективное покрытие составляет 20— 40%. На тяжелых почвах преобладают ассоциации с господством полыни и участием типчака, биюргуна, кок-пека и других ксерофильных солеустойчивых растений, с примесью эфемеров и эфеме­ роидов. Встречаются заросли солеустойчивых кустарников, таких как джузгун и др. Поверхность почвы покрыта корочками лишай­ ников, синезеленых, зеленых и диатомовых водорослей.

Биомасса растений на бурых полупустынных почвах составляет в среднем 100 ц/га, из них зеленые части — только 4 ц/га. Еже­ годно синтезируется около 7 ц/га зеленой массы, 65 ц/га корней. При этом потребляется 70 кг/га азота и около 300 кг/га зольных элементов. В наибольшем количестве потребляются N > Si > К; около 20 % золы составляют Na, CI, S. Растительность способст­ вует засолению почв, так как перемещает соли из большой массы почвогрунта в поверхностные горизонты.

Бурые полупустынные почвы еще беднее микроорганизмами, чем каштановые; их биологическая активность ограничена неболь­ шим отрезком времени, когда высокое количество тепла сочетается с достаточным увлажнением. Поэтому по суммарной за год биоло­ гической активности бурые полупустынные почвы значительно уступают каштановым.

10.11. Строение профиля и свойства

Наиболее характерное отличие бурых полупустынных почв от степных состоит в том, что у них маломощный гумусовый гори­ зонт А подразделяется на две своеобразные части: верхнюю крупнопористую корочку мощностью 2—4 см и лежащий под нею рыхлый, слоеватый светло-серый подгоризонт мощностью 12— 15 см. Ниже идет уплотненный, крупнокомковатый бурый вски­ пающий горизонт АВ или Bt мощностью 12—15 см и затем Вса — более светлый, комковато-ореховатый, с выделениями карбонатов в виде белоглазки мощностью 25—40 см. Горизонт Bcs — менее плотный, с выделениями гипса, выражен не всегда. С — мате­ ринская порода, обычно карбонатная, часто также засоленная и гипсоносная.

Взоне полупустыни широко распространены почвы песчаного

исупесчаного состава. Бурые полупустынные почвы легкого грану­ лометрического состава характеризуются растянутостью, слабой дифференциацией почвенного профиля. Корочка на поверхности таких почв отсутствует, слоеватая структура в горизонте А почти не заметна, новообразования представлены в виде редких изве­ стковых пятен, выделения гипса незначительны.

Бурые полупустынные почвы обладают профилем, в большин­ стве случаев более или менее сильно дифференцированным по элювиально-иллювиальному типу (рис. 47) вследствие солонцеватости. Горизонт А обеднен илом, Fe, A1, относительно обогащен

182

Рис. 47. Профильная характеристика бурой полупустынной почвы

кремнием. Степень дифференциации возрастает с увеличением степени солонцеватости и слабее всего выражена в несолонцеватых почвах легкого гранулометрического состава.

Бурые полупустынные почвы характеризуются низким содержа­ нием гумуса (1—2,5% в горизонте А), которое постепенно сни­ жается сверху вниз по почвенному профилю. Запас гумуса 30— 100 т/га в метровом слое. В составе гумуса преобладают фульво­ кислоты. Соотношение C:N узкое, равно 7—9. Гуминовые кислоты и фульвокислоты имеют упрощенное строение. Несмотря на карбонатность почв, в них, по данным В. В. Пономаревой, преобла­ дают фульвокислоты, связанные с R2 O3 . Гумус подвижен, легко иллювиируется. Характерно высокое содержание битумов, что обусловлено биохимическим составом растений полупустыни: по­ лыни, солянки содержат много жиров, восков, смол и других веществ, повышающих их устойчивость против резких колебаний температуры и недостатка воды.

Емкость поглощения зависит от гранулометрического состава почвы; в противоположность черноземам и каштановым почвам, она максимальна не в горизонте А, а в горизонте АВ. В составе обменных оснований преобладают Са2 + и Mg2 + , содержание Na+ колеблется от 1 до 14% от емкости поглощения. Реакция по всему профилю слабощелочная.

Бурые почвы всегда в той или иной мере карбонатны, многие из них, но не все содержат гипс и легкорастворимые соли в ниж­ ней части профиля. Наличие гипса и легкорастворимых солей зависит прежде всего от состава и свойств материнской породы.

183

Илистая фракция обычно распределена по профилю неравно­ мерно; накапливается в горизонте АВ. Состав глинистых минера­ лов унаследован от почвообразующих пород. В иле чаще всего преобладают гидрослюды, на втором месте смектитовый компонент, далее каолинит и тонкодисперсный кварц.

Водно-физические свойства и водный режим бурых полупус­ тынных почв неблагоприятны для роста растений. Это зависит прежде всего от близкого залегания к поверхности плотного сла­ бопроницаемого иллювиального горизонта.

10.12. Систематика бурых полупустынных почв

По «Классификации и диагностике почв СССР» (1977) в типе бурых полупустынных почв выделяют три фациальных подтипа, определяемых по термическим критериям: кратковременно про­ мерзающие (основной ареал — территория Южного Прикаспия к западу от Мугоджарских гор), теплые промерзающие (к востоку от Мугоджарских гор до юго-западного подножья Алтая), уме­ ренно-теплые длительно промерзающие (котловины юга Тувы). Почвы последнего фациального подтипа характеризуются пони­ женной гипсоносностью или полным отсутствием гипса.

В типе бурых полупустынных почв выделяются роды: обычные, слабодифференцированные (песчаные и супесчаные), солончаковатые, солонцеватые, гипсоносные. Разделение на виды осущест­ вляется по глубине, типу и степени засоления и по степени солонцеватости.

Е. В. Лобова и А. В. Хабаров (1983) предлагают производить фациальное подразделение бурых полупустынных почв мира по степени континентальности климата. В соответствии с этим признаком выделяются: 1) бурые полупустынные почвы субконти­ нентальной фации (Северная Америка — сильнодифференцированные, малокарбонатные и малогипсовые); 2) бурые полупустын­ ные почвы континентальной фации (Евразия от Волги до Ирты­ ша—наиболее типичные, часто солонцеватые); 3) бурые полу­ пустынные почвы резко континентальной фации (Восточная Сибирь и Центральная Азия — малокарбонатные и малогипсовые).

10.13. Генезис бурых полупустынных почв

Наиболее распространено представление о бурых полупустын­ ных почвах как соответствующих комплексу современных факто­ ров почвообразования и современных процессов. Особая роль при­ дается сухости климата, которая обусловливает небольшой размер ежегодно синтезируемой растительной массы и активное развитие процессов минерализации органического вещества как раститель­ ных остатков, так и гумуса. Это приводит к незначительному накоплению гумуса. Низкий коэффициент увлажнения обеспечи-

184

вает непромывной водный режим; вынос карбонатов, гипса, легко­ растворимых солей осуществляется на небольшую глубину. В ре­ зультате возникает малогумусная почва с укороченным профилем, карбонатным, гипсовым и солевым горизонтом.

В. А. Ковдой (1973) выдвинута гипотеза, согласно которой бурые полупустынные почвы водно-аккумулятивных равнин прош­ ли несколько тысяч лет тому назад гидроморфную стадию. Тако­ вы, например, бурые полупустынные почвы Прикаспийской низ­ менности и речных террас полупустынной зоны. Легкораствори­ мые соли, гипс, карбонаты накоплены в бурых полупустынных поч­ вах в период гидроморфного развития. При отрыве этих почв от грунтовых вод начался процесс их медленного рассоления, сопро­ вождающийся осолонцеванием-осолодением (в соответствии со схемой К. К. Гедроица), что и вызвало элювиально-иллювиальную дифференциацию почвенного профиля, образование карбонатного, гипсового и солевого горизонтов на некоторой глубине.

Вероятнее всего, формирование бурых полупустынных почв осуществляется при взаимодействии ряда процессов: дернового, рассоления, осолопцсвания-осолодения, коркообразования.

Дерновый процесс развит слабо. Как и в других травяных экосистемах, опад в бурые полупустынные почвы поступает глав­ ным образом в виде корней. Однако опад корней вдвое меньше, чем в каштановых почвах. Преобладают грубые, медленно разла­ гающиеся корни. Разложение идет по пути минерализации и формирования преимущественно фульвокислот и гуминовых кис­ лот упрощенного строения. Состав растительного опада и микро­ флоры, его разлагающей, так же, как и климатические особен­ ности, не способствуют образованию гуминовых кислот, связанных с кальцием, хотя почвы карбонатны.

До исследований в Центральной Азии и Восточной Сибири было распространено мнение, что все бурые полупустынные почвы солонцеваты. В. В. Докучаев даже назвал их «бурые солонцовые» почвы. Однако оказалось, что солонцеватость является непремен­ ным свойством бурых полупустынных почв лишь европейской части СССР, Казахстана и Сибири на пространстве к западу от Иртыша. Почвы впадин Восточной Сибири, а также Центральной Азии и Северной Америки чаще бывают несолонцеваты.

Особый интерес представляет коркообразование, свойственное не только полупустынным бурым почвам, но также почвам пустынь. Причины образования корки не вполне ясны. Вероятно, оно объясняется слабым развитием корней в поверхностном го­ ризонте, бесструктурностью и распыленностью почвенной массы, карбонатностью почв, контрастностью сезонного гидротермическо­ го режима.

Слоеватая структура подкоркового горизонта, по-видимому, связана с процессами зимнего промерзания. Чем глубже и на более длительный срок промерзает почва, тем лучше выражен слоеватый горизонт.

185

Илистая фракция обычно распределена по профилю неравно­ мерно; накапливается в горизонте АВ. Состав глинистых минера­ лов унаследован от почвообразующих пород. В иле чаще всего преобладают гидрослюды, на втором месте смектитовый компонент, далее каолинит и тонкодисперсный кварц.

Водно-физические свойства и водный режим бурых полупус­ тынных почв неблагоприятны для роста растений. Это зависит прежде всего от близкого залегания к поверхности плотного сла­ бопроницаемого иллювиального горизонта.

10.12. Систематика бурых полупустынных почв

По «Классификации и диагностике почв СССР» (1977) в типе бурых полупустынных почв выделяют три фациальных подтипа, определяемых по термическим критериям: кратковременно про­ мерзающие (основной ареал — территория Южного Прикаспия к западу от Мугоджарских гор), теплые промерзающие (к востоку от Мугоджарских гор до юго-западного подножья Алтая), уме­ ренно-теплые длительно промерзающие (котловины юга Тувы). Почвы последнего фациального подтипа характеризуются пони­ женной гипсоносностью или полным отсутствием гипса.

В типе бурых полупустынных почв выделяются роды: обычные, слабодифференцированные (песчаные и супесчаные), солончаковатые, солонцеватые, гипсоносные. Разделение на виды осущест­ вляется по глубине, типу и степени засоления и по степени солонцеватости.

Е. В. Лобова и А. В. Хабаров (1983) предлагают производить фациальное подразделение бурых полупустынных почв мира по степени континентальности климата. В соответствии с этим признаком выделяются: 1) бурые полупустынные почвы субконти­ нентальной фации (Северная Америка — сильнодифференцированные, малокарбонатные и малогипсовые); 2) бурые полупустын­ ные почвы континентальной фации (Евразия от Волги до Ирты­ ша — наиболее типичные, часто солонцеватые); 3) бурые полу­ пустынные почвы резко континентальной фации (Восточная Сибирь и Центральная Азия — малокарбонатные и малогипсовые).

10.13. Генезис бурых полупустынных почв

Наиболее распространено представление о бурых полупустын­ ных почвах как соответствующих комплексу современных факто­ ров почвообразования и современных процессов. Особая роль при­ дается сухости климата, которая обусловливает небольшой размер ежегодно синтезируемой растительной массы и активное развитие процессов минерализации органического вещества как раститель­ ных остатков, так и гумуса. Это приводит к незначительному накоплению гумуса. Низкий коэффициент увлажнения обеспечи-

184

вает непромывной водный режим; вынос карбонатов, гипса, легко­ растворимых солей осуществляется на небольшую глубину. В ре­ зультате возникает малогумусная почва с укороченным профилем, карбонатным, гипсовым и солевым горизонтом.

В. А. Ковдой (1973) выдвинута гипотеза, согласно которой бурые полупустынные почвы водно-аккумулятивных равнин прош­ ли несколько тысяч лет тому назад гидроморфную стадию. Тако­ вы, например, бурые полупустынные почвы Прикаспийской низ­ менности и речных террас полупустынной зоны. Легкораствори­ мые соли, гипс, карбонаты накоплены в бурых полупустынных поч­ вах в период гидроморфного развития. При отрыве этих почв от грунтовых вод начался процесс их медленного рассоления, сопро­ вождающийся осолонцеванием-осолодением (в соответствии со схемой К. К. Гедройца), что и вызвало элювиально-иллювиальную дифференциацию почвенного профиля, образование карбонатного, гипсового и солевого горизонтов на некоторой глубине.

Вероятнее всего, формирование бурых полупустынных почв осуществляется при взаимодействии ряда процессов: дернового, рассоления, осолонцевания-осолодения, коркообразования.

Дерновый процесс развит слабо. Как и в других травяных экосистемах, опад в бурые полупустынные почвы поступает глав­ ным образом в виде корней. Однако опад корней вдвое меньше, чем в каштановых почвах. Преобладают грубые, медленно разла­ гающиеся корни. Разложение идет по пути минерализации и формирования преимущественно фульвокислот и гуминовых кис­ лот упрощенного строения. Состав растительного опада и микро­ флоры, его разлагающей, так же, как и климатические особен­ ности, не способствуют образованию гуминовых кислот, связанных с кальцием, хотя почвы карбонатны.

До исследований в Центральной Азии и Восточной Сибири было распространено мнение, что все бурые полупустынные почвы солонцеваты. В. В. Докучаев даже назвал их «бурые солонцовые» почвы. Однако оказалось, что солонцеватость является непремен­ ным свойством бурых полупустынных почв лишь европейской части СССР, Казахстана и Сибири на пространстве к западу от Иртыша. Почвы впадин Восточной Сибири, а также Центральной Азии и Северной Америки чаще бывают несолонцеваты.

Особый интерес представляет коркообразование, свойственное не только полупустынным бурым почвам, но также почвам пустынь. Причины образования корки не вполне ясны. Вероятно, оно объясняется слабым развитием корней в поверхностном го­ ризонте, бесструктурностью и распыленностью почвенной массы, карбонатностью почв, контрастностью сезонного гидротермическо­ го режима.

Слоеватая структура подкоркового горизонта, по-видимому, связана с процессами зимнего промерзания. Чем глубже и на более длительный срок промерзает почва, тем лучше выражен слоеватый горизонт.

185