12.5 Ґрунти Сухого Степу України

Зона Сухого Степу України займає площу 4711 тис.га і приурочена до крайньої південної частини Причорноморської низовини та крайньої північної частини Кримського півострова, де висоти місцевості знижуються до позначки 50 м над рівнем моря і нижче.

У зоні Сухого Степу виділяють дві провінції: Причорноморсько-Приазовську і Кримську.

За особливостями ландшафтної структури у Причорноморсько-Приазовській сухостеповій провінції виділяють чотири фізико-географічні області: Приморську, Нижньодніпровську, Присивасько-Приазовську і Кримсько-Присиваську.

У Кримській степовій провінції виділяють також чотири фізико-географічні області: Кримсько-Присивасько низинну, Тарханкутську підвищену, Центрально кримську рівнинну і Керченську горбисту.

Ґрунтовий покрив Сухого Степу здебільшого представлений каштановими ґрунтами. Таку назву вони отримали завдяки темно-коричневому забарвленню, що нагадує колір зрілих плодів каштана.

Каштанові ґрунти сухих степів України поділяють на три підтипи: темно-каштанові, каштанові і лучно-каштанові. Усі підтипи каштанових ґрунтів переважно солонцюваті.

Темно-каштанові ґрунти поширені переважно на безстічних рівнинах вододілу Дніпро-Молочна та у північній частині Степового Криму; незначні площі їх є на зниженнях приморських плато правобережжя Дніпра. Утворились вони під типчаково-ковиловими і полино-злаковими степами. Характерною ознакою цих ґрунтів є чітка диференціація профілю за елювіально-ілювіальним типом.

Типовий профіль темно-каштанового слабосолонцюватого ґрунту має таку генетико-морфологічну будову:

• гумусовий слабоелювійований горизонт – Н(е) – 0-30см;

• верхній перехідний гумусовий горизонт – Нрік – 31-45см;

• нижній перехідний слабогумусований горизонт – Phik – 46-80см;

• материнська порода – Рк – 81см і глибше, лес.

Темно-каштанові середньосолонцюваті ґрунти відрізняються від слабосолонцюватих тим, що у них верхній гумусовий горизонт сильніше розпилений, має дещо світліше забарвлення, а ілювіальний – щільний, характеризується яскравішим ясно-бурим забарвленням і має добре виражену горіхувату, іноді призматичну структуру.

Сильносолонцюваті темно-каштанові ґрунти мають уже чітко виражені ознаки солонцюватості. В них різко виділяється пухкий білуватий верхній горизонт НЕ та ущільнений червоно-бурий ілювіальний горизонт І. Останній має стовбчасту структуру з великою кількістю кременевої присипки SiO_2.

Негативною властивістю темно-каштанових солонцюватих ґрунтів порівняно з чорноземами південними є розпиленість їх гумусового горизонту та значна ущільненість ілювію. Це спричинює ослаблення водостійкості структури, а також зниження загальної і особливо капілярної пористості та вологоємкості.

За гранулометричним складом серед темно-каштанових ґрунтів переважають важкосуглинкові та легкоглинисті (71,5%).

Глибина гумусового профілю у важкосуглинкових і глинистих різновидностях цих ґрунтів складає 48 – 75 см, в легкосуглинкових – 70 - 80 см.

У темно-каштанових слабосолонцюватих ґрунтів досить велика щільність складення: у верхніх гумусових горизонтах Н(е) і Нрі – 1,26-1,42г/см³, у перехідному горизонті Рhi та Pihk – 1,42-1,49 г/см³. Щільність твердої фази коливається у межах 2,64 – 2,71 г/см³ і по профілю змінюється мало.

Загальна пористість із верхніх горизонтів у нижні зменшується із 49-50 до 44-45%, а пористість аерації при НВ – з 26-30 до 24-25%.

Темно-каштанові ґрунти мають нейтральну або слаболужну реакцію ґрунтового середовища (рН водне 6,7-7,4).

За валовим вмістом азоту, фосфору і калію темно-каштанові ґрунти подібні до чорноземів південних. Так, валового азоту в них міститься 0,16%, фосфору – 0,12 - 0,13%, калію – до 0,3 – 0,4%.

Каштанові ґрунти переважно поширені у приморській та присиваській частинах Херсонської області і в Кримській степовій провінції.

На відміну від темно-каштанових, каштанові ґрунти не утворюють суцільних масивів, а залягають у комплексі з темно-каштановими, лучно-каштановими ґрунтами та солонцями і солончаками.

Генетико-морфологічна будова каштанового середньосолонцюватого ґрунту:

• гумусовий слабоілювійований горизонт – Н(е) – 0,25 см; коричнево-сірий, пилувато-грудкуватий, пухкий, пористий, перехід помітний;

• верхній перехідний гумусово-слабоілювійований горизонт – Нрі – 26-40 см; каштаново-бурий, грудкувато-зернисто-горіхуватий, пухкий, перехід поступовий;

• нижній перехідний слабогумусований горизонт – Phik – 45-55 см; темнувато-бурий, горіхувато-призматичний, ущільнений, тонкопористий, перехід поступовий;

• материнська порода – Рк – 56 см і глибше; лес – зверху темнувато-палевий, з гумусовими затіками, донизу палевий, багато пухкої білозірки, присутні легкорозчинні солі кальцію (хлориди, сульфати).

За гранулометричним складом і водно-фізичними властивостями каштанові ґрунти подібні до темно-каштанових. Переважно вони важко-суглинкові та легкоглинисті, щільність складення у профілі становить 1,29-1,49 г/см³, а твердої фази – 2,69-2,73 г/см³, загальна пористість змінюється від 45 до 52%, а пористість аерації при НВ – від 21 до 24%.

Кількість гумусу у каштанових солонцюватих ґрунтах становить 9,9мг-екв/100 г ґрунту, а у важкосуглинкових – 29,1мг-екв/100 г ґрунту.

Реакція ґрунтового розчину цих ґрунтів нейтральна (рН водне 6,8-7,0), а з глибиною переходить до лужної (рН=7,8-8,0). Гідролітична кислотність у верхніх горизонтах становить 0,3-2,2мг-екв/100 г ґрунту.

Каштанові ґрунти слабо забезпечені рухомими формами поживних речовин. У важкосуглинкових різновидностях міститься гідролізованого азоту 39 мг, рухомого фосфору – 184 та обмінного калію – 232 мг/кг ґрунту; у середньосуглинкових – N55, Р₂О₅ – 70 і К₂О 286 мг/кг ґрунту. Це свідчить про те, що на каштанових ґрунтах перевагу треба віддавати азотно-фосфорним мінеральним добривам. Проте досить ефективним є внесення органічних добрив, які покращують водно-фізичні та фізико-механічні властивості цих ґрунтів.

Лучно-каштанові ґрунти формуються під лучно-степовою рослинністю.

Будова профілю цих ґрунтів наступна:

• гумусовий слабоілювійований горизонт – Не – 0-40 см;

• верхній перехідний гумусовий-слабоілювійований горизонт – Ні – 41-55 см;

• нижній перехідний слабоілювійований і гумусований горизонт – Pih – 56-100 см;

• материнська порода – Pgl – 101 см і глибше (оглеєний лес).

Лучно-каштанові ґрунти відрізняються плівково-капілярно-ґрунтовим зволоженням та сезонно-зворотним сольовим режимом. Як правило, вони залягають у комплексі із солонцями і без винятку солонцюваті – слабо-середньо- і сильно.

У слабосолонцюватих підтипах загальна товщина гумусової частини профілю сягає 50-65 см, у середньо- і сильносолонцюватих – 40-57 см, за винятком ґрунтів, які сформувались на третинних глинах. У них гумусовий профіль сягає 60-75 см.

У мікропониженнях утворились лучно-каштанові осолоділі підтипи, які глибоко вилугувані від карбонатів до 80-100см і водорозчинних солей до 2 м.

Гранулометричний склад лучно-каштанових ґрунтів на лесових породах легкоглинистий і важкосуглинковий, а на важких глинах – середньоглинистий.

За водно-фізичними властивостями лучно-каштанові ґрунти мають багато спільного із темно-каштановими і каштановими ґрунтами. Так, щільність складення їх в профілі коливається у межах 1,26-1,50 г/см³, а щільність твердої фази – 2,60-2,65г/см³. Загальна пористість становить 44-52%, а пористість аерації при НВ – 19-24%.

Лучно-каштанові ґрунти мають значно менше обмінного кальцію ніж інші солонцюваті ґрунти за вузького співвідношення між обмінним кальцієм і магнієм, а також більше увібраного натрію.

За вмістом валових та рухомих форм азоту, фосфору і калію лучно-каштанові ґрунти подібні до підтипів каштанових ґрунтів.

Серед фонових ґрунтів (темно-каштанових, каштанових, лучно-каштанових та ін.) в Сухому Степу поширені комплекси із солонцями, солончаками і солодями.

За характером водного режиму і пов’язаних з ним властивостей солонці діляться на три типи:

• автоморфні;

• напівгідроморфні;

• гідроморфні.

Солонці автоморфні (степові) формуються в умовах глибокого залягання (понад 6 м) ґрунтових вод. Утворення їх пов’язане переважно з виходом засолених ґрунтових або підґрунтових вод.

Профіль автоморфних солонців має таку генетичну будову:

• гумусовий сильноелювіальний (надсолонцевий) горизонт – НЕ – 0-18 см;

• гумусовий ілювіальний (солонцевий) горизонт – Ні – 19-38 см;

• ілювіальний (солонцевий або підсолонцевий) горизонт – Phs – 39-60 см;

• материнська порода – Pks – 61см і глибше; карбонатний лес з домішками гіпсу.

Вміст гумусу в верхній частині гумусового шару коливається від 1,5 до 7,0% і різко зменшується до солонцевого горизонту (майже у два рази). Реакція цих солонців нейтральна або слаболужна у верхньому горизонті та лужна у нижніх горизонтах профілю. Ємкість вбирання коливається від 20 до 40мг-екв/100 г ґрунту, вміст увібраного натрію становить 10-40%.Ці ґрунти бідні на рухомі форми азоту й фосфору.

Фізичні властивості солонців автоморфних несприятливі для рослин. Солонцевий горизонт у сухому стані дуже щільний, а у вологому – в’язкий, розбухає і стає водонепроникним. Внаслідок цього на поверхні солонців застоюється вода атмосферних опадів. Просихання автоморфних солонців відстає від загального стану ґрунту на 10-15 днів, затримуючи весняний обробіток ґрунту. На солонцях запізнюються сходи, і таким чином порушується загальна рівномірність дозрівання посівів.

Напівгідроморфні солонці поширені серед чорноземних і каштанових ґрунтів на слабодренованих рівнинах, у зниженнях давніх терас та озер. Формуються вони за достатнього ґрунтового або ґрунтового і поверхневого зволоження одночасно. Ґрунтові води у таких ґрунтах тією чи іншою мірою засолені та залягають не глибше, ніж допускає їх підтягування до кореневого шару.

Профіль напівгідроморфних солонців має таку генетичну будову:

• дернина – Но – 0-5 см; виділяється не завжди;

• гумусово-сильноелювіальний надсолонцевий горизонт – НЕ – 6-25 см;

• гумусовий сильноелювіальний солонцевий горизонт – НЕ – 26-35см;

• власне солонцевий ілювіальний слабогумусований горизонт – Ih – 36-47 см;

• підсолонцевий ілювіальний горизонт – І – 48-59 см;

• перехідний до породи ілювіальний горизонт – Ipks – 60-64 см;

• материнська порода – Pks – 65 см і глибше; безструктурний різного ступеня засолення лес.

Вміст гумусу у напівгідроморфних солонців коливається від 1 до 2%, донизу дуже різко зменшується, але іноді відзначається нагромадженням гумусу у солонцевому горизонті порівняно з надсолонцевим.

Реакція цих солонців нейтральна або слаболужна в горизонті НЕ і лужна в цілому у профілі.

Ємкість вбирання в ілювіальному горизонті сягає 50-60 мг-екв/100 г ґрунту. В надсолонцевому горизонті НЕ вміст обмінного натрію становить 10-20% ємкості вбирання, у солонцевому горизонті збільшується до 30-50%.

Використання напівгідроморфних солонців можливе лише після докорінної меліорації. Найдоцільніше їх використовувати під пасовища.

Солонці гідроморфні поширені серед масивів чорноземних і каштанових ґрунтів та приурочені до понижень високих заплавних терас річок і озер. Формуються в умовах підвищеного зволоження як за рахунок вод поверхневого стоку, так і за рахунок ґрунтових і підґрунтових вод.

Профіль гідроморфних солонців має таку генетичну будову:

• дернина – Hd – до 5см, може бути замінена тонкою пористою кіркою, перехід ясний;

• надсолонцевий гумусово-сильноелювійований горизонт – НЕ – 6-25см;

• гумусово-сильноелювійований, осолоділий горизонт – НЕ – 26-28см;

• солонцевий ілювіально-гумусовий горизонт – ІН – 29-48 см;

• підсолонцевий або другий солонцевий горизонт – Іh – 49-57 см;

• перехідний до породи ілювіальний горизонт – Ipgl – 58-70 см;

• материнська порода – Pgl; лес або лесовидний суглинок оглеєний, який поступово переходить у водоносний горизонт.

Вміст гумусу у гідроморфних солонцях коливається від 1,5 до 9% і визначається зональними особливостями ґрунтоутворення. Реакція у надсолонцевому горизонті нейтральна, а глибше – лужна. Гідроморфні солонці характеризуються нестійким сольовим режимом, тому складні для освоєння. Найдоцільніше їх використовувати під посіви багаторічних трав і пасовища.

Солончаки – це ґрунти, що містять у верхньому 15-сантиметровому шарі понад 1% легкорозчинних солей (від маси ґрунту).

Розрізняють поверхневі солончаки, в яких солі містяться у верхньому шарі (0-30 см), та глибокоморфні, в яких високі концентрації солей спостерігаються у всьому профілі ґрунту.

Крім того, розрізняють солончаки за типами засолення – содові, хлоридні й сульфатні.

Від типу засолення залежать водно-фізичні та фізико-хімічні властивості солончаків. Найшкідливішим для рослин є содове засолення ґрунтів, а найменш шкідливим – сульфатне.

За морфологічними ознаками солончаки поділяють на пухкі, мокрі, чорні та кіркові.

Будова профілю содового солончака має такий вигляд:

• сольова кірка – Но – 0-2 см;

• гумусовий карбонатний горизонт – Нк – 3-26 см;

• гумусовий горизонт перехідний до материнської породи – НРк – 27-67 см;

• материнська порода – Рк – 68-140 см; мергелізований легкий суглинок, мокрий, на глибині 140см виступає вода.

Пухкі солончаки – ґрунти, в яких великий вміст сульфату натрію – Na₂SO₄10H₂O, що у сухому стані надає пухкості верхньому шару ґрунту.

Мокрі солончаки – ґрунти, містять гігроскопічні солі – хлориди кальцію (CaCl₂) і магнію (MgCl₂).

Чорні солончаки характеризуються наявністю соди (Na₂CO₃), яка за умови підвищеного вмісту сприяє розчинності органічної речовини і профіль ґрунту набуває темного (чорного) забарвлення.

У кіркових солончаках на поверхні утворюється тонка сольова кірка хлориду натрію (NaCl).

Освоєння солончаків, як і солонців, можливе лише після проведення складних меліоративних заходів – промивання прісною водою, глибокого обробітку, дренажу, внесеня органічних і мінеральних добрив.

Солоді – особливий тип ґрунту, який переважно поширений на понижених елементах рельєфу і трапляються як у Лісостепу, так і у всіх підзонах Степу.

Солоді формуються у гідроморфних і напівгідроморфних умовах. Характерною ознакою їх є поєднання тимчасового перезволоження з низхідними потоками води.

Тимчасове затоплення зумовлює розвиток відновлюваних процесів, під час яких відбувається гідроліз мінералів з утворенням рухомих продуктів розкладу. Ці продукти вимиваються в нижні шари ґрунту, через що профіль чітко диференційований на елювіальний та ілювіальний горизонти з добре вираженими морфологічними ознаками оглеєння: сизі й іржаві плями, наявність залізо-марганцевих конкрецій та ін.

Залежно від умов утворення солоді поділяють на три підтипи: лучно-чорноземні, лучні (дерново-глейові) і лучно-болотні та на три роди – звичайні, безкарбонатні та солончакові.

Крім того, за глибиною осолоділого профілю горизонтів Eh+Egl солоді поділяють на мілкі – менше 10 см, середні – 10-20 см і глибокі – понад 20 см.

Наприклад, профіль лучно-чорноземного підтипу середньоглибокої солоді має таку генетичну будову:

• гумусовий слабоелювійований горизонт – Н(е) – 0-35 см;

• гумусово-сильноелювійований горизонт – Eh – 36-55 см;

• елювіальний слабоелювійований горизонт – Ehigl – 56-75 см;

• ілювіальний слабоелювійований і гумусований горизонт – Iehgl – 76-120 см;

• материнська порода Pgl – 121см і глибше; лесовидний суглинок, оглеєний, безкарбонатний, сизо-бурий з окремими іржавими плямами.

У гранулометричному складі солодей прослідковується різкий перерозподіл мулу у профілі. Склад гумусу солодей близький до складу гумусу підзолистих ґрунтів, а його кількість незначна – 2-3%. У горизонтах НЕ і Е в багатьох випадках виявлено катіони обмінного водню (Н⁺) та алюмінію (Al³⁺), у зв’язку з чим у цих горизонтах реакція ґрунтового розчину кисла, а в ілювіальному – нейтральна або лужна.

Природна родючість солодей дуже низька. У верхніх осолоділих горизонтах мало органічних речовин (1-2%) та поживних елементів. Тому для підвищення родючості солодей треба вносити багато органічних і мінеральних добрив, а також проводити вапнування та глибоке розпушування.