МОДУЛЬ 3

География почв

Тема 3.3. Болотные почвы и почвы лесостепной и степной зон

План.

1. Условия почвообразования, генезис, классификация, агрономические свойства и использование болотных почв
2. Условия почвообразования, генезис, классификация, агрономические свойства и использование серых лесных почв
3. Условия почвообразования, генезис, классификация, агрономические свойства и использование черноземов

1. Условия почвообразования, генезис, классификация, агрономические свойства и использование болотных почв

УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ И ГЕНЕЗИС

Болото (Bog; Fen; Marsh; Mire; Muskeg)

Болото – участок земной поверхности, постоянно или большую часть года насыщенный водой и покрытый специфической болотной растительностью. Соответствующая экосистема характеризуется накоплением в верхних горизонтах субстрата мертвых неразложившихся растительных остатков, во временем превращающихся в торф.

Болота возникают при зарастании озер, в результате переувлажнения почвы, при неглубоком залегании грунтовых вод и т.д.

Болотные растительные сообщества образованы растениями, принадлежащими в к различным жизненным формам. Особенно велика роль мхов, выступающих главными ценозообразователями и торфообразователями и являющихся сильными эдификатормами. Болота как среда обитания для растений характеризуются следующими основными особенностями: постоянное или периодически обильное увлажнение, недостаточная аэрация, низкие температуры, бедность азотно-минерального питания, постоянное нарастание субстрата.

Болота занимают сравнительно небольшие площади. Но в целом их роль значительна, так как они способствуют заболачиванию близлежащей территории. Болота образуются при зарастании водоемов (замкнутых стоячих озер, а также речных заводей, мелководий и лиманов).

Заболачивание происходит может происходить при избытке атмосферных осадков и при подъеме грунтовых вод. На первых стадиях формируется оторфованная лесная подстилка, а в нижних горизонтах почвы появляются признаки оглеения. При заболачивании пресными грунтовыми водами сначала формируются болотно-подзолистые почвы, затем торфяно-глеевые и торфяные.

Суть болотного процесса – в пределах верхних горизонтов почвы постепенно накапливается большое количество мертвых органических веществ и оформляется мощный торфяной горизонт.

Болотные почвы формируются под воздействием двух основных процессов:

1. Торфообразование
2. Оглеение

КЛАССИФИКАЦИЯ

Различают верховые, низинные и переходные болота. По преобладающей растительности различают лесные, кустарничковые, травяные, моховые болота; по микрорельефу различают бугристые, плоские и выпуклые болота.

Болотные почвы (Bog soils) (Gley-podzolic soils)

Болотные почвы делят на 2 типа:

1. Торфяные болотные верховые
2. Торфяные болотные низинные

Болотные почвы – почвы, формирующиеся в условиях длительного или постоянного избыточного увлажнения (заболачивания) под влаголюбивой болотной растительностью. Обычно болотные почвы формируются в лесной зоне умеренных поясов. После осушения на болотных почвах выращивают сельскохозяйственные культуры, добывают торф. Болотные почвы распространены в РФ, Белоруссии, Украине, Канаде, США, Бразилии, Аргентине, Индонезии и др. Болотные почвы подразделяются на торфяные и торфяно-глеевые.

Торфяные болотные верховые

Болотные верховые торфяно-глеевые почвы распространены по краям верховых болот и в неглубоких бессточных понижениях равнинных водоразделов. В их профиле выделяют следующие горизонты:

А0, О – очес сфагновых мхов с примесью корневищ полукустарничков, древесных корней и трав, мощность 10-15 см.

Т – торфяной горизонт мощностью 30-50 см, по степени разложения торфа этот горизонт подразделяют на подгоризонты – Т1, Т2

G – глеевый горизонт

В глинистых и тяжелосуглинистых почвах верхняя часть глеевого горизонта прокрашена потечным гумусом в сизовато-серые и темно-серые тона (Gh), а нижняя представлена зеленовато-оливковым или голубовато-сизым глеем (G). На песках под торфяным горизонтом часто образуется коричневый или ржаво-коричневый гумусово-железистый горизонт (Gfh), под которым расположен глеевый горизонт (G).

Болотные верховые торфяные почвы занимают центральные части верховых болот. Профиль их слабо дифференцирован на горизонты. Вверху обычно выделяют очес, под которым залегает торфяной горизонт Т бурого или желтовато-бурого цвета, насыщенный влагой, с хорошо оформленными растительными остатками. Обычно в пределах почвенных горизонтов до глубины 30-60 см расположены живые корни деревьев и полукустарничков и кустарничков.

Торфяные болотные низинные

Эти почвы формируются в глубоких депрессиях рельефа на водораздельных равнинах, древнепойменных террасах, в понижениях речных долин, на склонах в таежно-лесной и лесостепной зонах в условиях дополнительного притока минерализованных грунтовых вод. В отличие от верховых болотных почв низинные почвы обычно обладают слабокислой или нейтральной реакцией среды, высокой степенью насыщенности основаниями, большей обеспеченностью питательными веществами, высокой зольностью.

2. Генезис, классификация, состав, свойства и использование серых лесных почв

Особенности географии серых лесных почв

Образование подтипов серых лесных почв обусловлено биоклиматическими условиями. Поэтому светло-серые лесные почвы тяготеют к северным районам полосы серых почв, серые – к срединным, а темно-серые – к южным. Одновременно существуют провинциальные особенности серых лесных почв. В настоящее время выделяют Украинскую, Среднерусскую, Прикамскую, Западно-Сибирскую и Приалтайскую провинции полосы серых лесных почв. В каждой провинции в соответствии с местными условиями серые лесные почвы имеют определенные отличия. Так, например, в Украинской провинции вследствие большого количества осадков, более теплого климата и высокой водопроницаемости почвообразующих пород (лессов) почвы характеризуются более глубоким промачиванием. Здесь формируются серые почвы с большой мощностью гумусового горизонта (до 25 см у светло-серых и до 35 см у темно-серых). В Прикамской провинции мощность гумусового горизонта уменьшается (у светло-серых – около 20, у темно-серых – 45 см), но содержание гумуса увеличивается.

Происхождение серых лесных почв длительное время привлекало внимание исследователей. По этому вопросу были высказаны диаметрально противоположные мнения.

Известны гипотеза Коржинского–Панфильева образования серых лесных почв в результате деградации черноземов при наступлении леса на степь, гипотеза Вильямса – проградации лесных почв в результате наступления степи на лес. В настоящее время серые лесные почвы можно рассматривать как тип почв, формирующихся в ландшафтных условиях лиственных лесов умеренного увлажнения.

Распространение серых лесных почв ограничивается континентальными условиями. В Европе площадь под этими почвами быстро сокращается с востока на запад; на Дальнем Востоке они также отсутствуют. В Северной Америке распространение серых лесных почв не выходит за пределы внутриконтинентальной территории. Серые лесные почвы значительно плодороднее дерново-подзолистых. Они благоприятны для выращивания зерновых (рожь, пшеница), кормовых, садово-огородных культур, а также таких технических культур, как конопля и отчасти лен.

Основной недостаток этих почв – сильно сниженное плодородие в результате многовекового их использования и значительная эродированность. Для увеличения плодородия необходимо внесение удобрений – органических и минеральных. Кислые светло-серые почвы известкуют.

Особенности морфологии серых лесных почв

Профиль серой лесной почвы имеет следующее строение:

АО – лесная подстилка, состоящая из спада деревьев и трав, обычно с незначительной мощностью – 1-2 см.

А1 – гумусовый горизонт серого или темно-серого цвета, содержит большое количество корней трав, обладает непрочной мелко- или средне-комковатой структурой. В нижней части горизонта часто присутствует налет кремнеземистой присыпки. Мощность гумусового горизонта составляет около 20—30 см. А2 или А1/А2 – горизонт вымывания. Он имеет серый цвет и намечающуюся листовато-пластинчатую структуру, в верхней части местами переходящую в неясно выраженную комковатую структуру, а в нижней – в мелкоореховатую. Мощность этого горизонта около 20 см. В темно-серых почвах он отсутствует. Встречаются мелкие железомарганцевые конкреции.

А1А2 – гумусово-элювиальный горизонт мощностью 8-15 см в целинных и 26-28 см в освоенных почвах, серый, белесоватый, обеднен илом, гидроксидами железа и алюминия, слабо уплотнен, структура комковато-плитчатая, отмечается кремнеземистая присыпка, переход ясный.

В – горизонт вмывания. Для него характерен коричнево-бурый цвет и прекрасно выраженная ореховатая структура, которая в верхней части мелкая, книзу постепенно становится все более крупной и переходит в неясно призматическую. Структурные отдельности и поверхности пор покрыты блестящими темно-коричневыми пленками. Встречаются мелкие железомарганцевые стяжения. Мощность горизонта вмывания значительная – 80– 100 см.

С – покровный лессовидный суглинок желтовато-бурого цвета, с хорошо выраженной призматической структурой. В этих суглинках часто присутствуют карбонатные новообразования, которые являются реликтовым продуктом.

Классификация серых лесных почв

Тип серых лесных почв разделяют на три подтипа – светло-серых, серых и темно-серых. Названия этих подтипов связаны с интенсивностью окраски гумусового горизонта. С убыванием интенсивности окраски несколько уменьшается мощность гумусового горизонта, а главное – степень выраженности вымывания этих почв. Согласно Д. Г. Виленскому, горизонт А2 обнаруживается только у светло-серых и серых лесных почв, у темно-серых он отсутствует, хотя в верхней части горизонта В на поверхности ореховатых отдельностей есть кремнеземистая присыпка и нижняя часть горизонта Ад также имеет белесоватый оттенок. Некоторые исследователи склонны объединить в один тип светло-серые лесные почвы и дерново-подзолистые.

Серые лесные почвы в зависимости от мощности гумусового горизонта, содержания гумуса и выраженности признаков оподзоливания подразделяют на светло-серые, серые и темно-серые, отличающиеся по агрохимическим свойствам (табл. )

Продолжение табл. 2

Подтип	Гидролитическая кислотность мекв на 100г.	Сумма обменных оснований мекв на 100г	Степень насыщенности, V, %	Подвижный фосфор мг на 100 г почвы	Подвижный калий мг на 100 г почвы
Светло серые	2,3-3,8	10– 18	72– 82	6	10
Серые	2,9– 3,5	14– 25	76– 87	8	13
Темно серые	2,3-5,4	20-36	80-86	12	15

Oт светло-серых к серым и темно-серым почвам увеличиваются мощность гумусового горизонта, содержание гумуса, сумма обменных оснований и степень насыщенности основаниями, уменьшается кислотность. Серые лесные почвы обычно имеют невысокое содержание усвояемых соединений азота, подвижного фосфора и калия, но оно может сильно колебаться в зависимости от степени окультуренности и предшествующей удобренности почвы.

Необходимо систематическое применение органических и минеральных удобрений, а на светло-серых почвах с кислой реакцией, кроме того, и известкование. Эффективность минеральных удобрений наиболее высокая в западных провинциях зоны и несколько ниже в центральном и особенно восточном районах.

В повышении урожаев сельскохозяйственных культур на серых лесных почвах ведущая роль принадлежит азотным удобрениям, на втором месте по эффективности стоят фосфорные удобрения, слабее действуют калийные, применение которых, однако, необходимо под картофель, сахарную свеклу и для получения высоких урожаев зерновых культур.

3. Генезис, классификация, состав, свойства и использование черноземных почв

Черноземы – Black earths; Chernozems.

Черноземы – почвы лесостепной и степной зон умеренного пояса, самые богатые гумусом, содержание которого составляет 6-9%, отчего почвы имеют интенсивный черный или буро-черный цвет. Мощность гумусового горизонта – от 40 до 120 см. Органическое вещество накапливается в верхней части профиля, иллювиальный горизонт обогащен кальцием.

При достаточном количестве влаги черноземы очень плодородны; используются под посевы зерновых, технических, овощных, кормовых культур, сады, виноградники. Черноземы распространены в России, в Западной и Юго-Восточной Европе, в Казахстане, Китае, США, Канаде, Аргентине, Чили.

Распространение черноземов

Автоморфные почвы ландшафтов луговых и лугово-разно-травных степей получили название черноземов. Черноземы простираются сплошной полосой через Восточно-Европейскую равнину, Южный Урал и Западную Сибирь до Алтая: восточнее они образуют отдельные массивы. Черноземы распространены на материках северного полушария – в Евразии и Северной Америке. Они занимают 260 млн. га (1,7 % суши), в том числе 23 млн. га – горные черноземы. Почти половина площади черноземов приходится на долю СССР, где они образуют пояс, вытянутый островами с запада на восток на расстояние около 7 тыс. км, занимая 163 млн. га, или 7,4% площади страны. Кроме того, 10,5 м. ч. га в СССР принадлежит горным черноземам.

Изучение черноземов России имело особое значение для развития почвоведения. Эти почвы исследовались особенно настойчиво в силу их высокого плодородия и важного экономического значения. В. В. Докучаев называл чернозем « царем почв».

Введение понятия о типе черноземов

Черноземы стали объектом исследования с самого зарождения науки о почве. Еще М. В.Ломоносов (1763) сформулировал положение о происхождении чернозема от согнития животных и растительных тел со временем. После М. В. Ломоносова шло постепенное накопление фактического материала о свойствах и распространении черноземов, был высказан ряд интересных гипотез об их происхождении. Подлинно научное изучение черноземов началось с В. В. Докучаева, который собрал огромный материал о строении, свойствах, распространении и условиях образования чернозема России. Этот материал был обобщен им в монографии «Русский чернозем» (1883), которая явилась основой для создания генетического почвоведения. Как тип почвы чернозем впервые выделен В. В. Докучаевым в классификации почв 1896 г. Большой вклад в изучение происхождения, состава и свойств черноземов внес П. А. Костычев. В своей работе «Почвы черноземной области России» (1886), он показал, что в образовании чернозема ведущую роль играют биологические процессы, а основным фактором гумусонакопления и структурообразования в черноземе является разложение корней травянистых растений.

Первые фундаментальные исследования водно-физических свойств и водного режима черноземов были проведены А. А. Измаильским и Г. Н. Высоцким. В последующее время широко развернулись работы по глубокому изучению свойств, процессов и способов рационального использования черноземов такими учеными как Л. И. Прасолов, П. Г. Адерихин, И. А. Крупеников, Е. А. Афанасьева, А. Ф. Большаков, Ф. Я. Гаврилюк, К. П. Горшенин, Н. А. Ногина, Н. Н. Розов и др. В процессе изучения черноземов В. В. Докучаевым были заложены основы генетического почвоведения. По образному выражению В. И. Вернадского, «в истории почвоведения чернозем... сыграл такую же выдающуюся роль, какую имели лягушка в истории физиологии, кальций в кристаллографии, бензол в органической химии». Поэтому народное русское слово «чернозем» вполне заслуженно вошло в качестве научного термина в наиболее распространенные языки мира. Развитие взглядов на природу черноземных почв претерпело сложную эволюцию. Академик П. Паллас в 1779 г. высказал предположение о том, что чернозем представляет собой морской ил, оставшийся после отступания Черного и Каспийского морей. В 40-х годах прошлого века знаменитый английский геолог П. Мурчисон, приглашенный Николаем I для геологического обследования России, предложил гипотезу о ледниковом происхождении чернозема. Согласно этой гипотезе чернозем – продукт переотложения ледниковым морем и айсбергами черной юрской глины.

В дальнейшем была выдвинута теория болотного происхождения чернозема (академики Э. Эйхенвальд, Н. Борисяк). Несколько позже академик Ф. Рупрехт (1866) разработал теорию наземно-растительного происхождения чернозема. Этот ученый считал чернозем исключительно продуктом растительности и не придавал важного значения другим факторам почвообразования.

Современные представления о черноземе сформулировал В. В. Докучаев в своем монографическом исследовании «Русский чернозем» (1883). В.В.Докучаев показал, что чернозем формируется в результате взаимодействия всех факторов почвообразования. В последующем черноземы углубленно изучались многими исследователями как в нашей стране, так и за рубежом.

Еще знаменитый географ и натуралист П.С.Паллас, путешествовавший по России в 1768–1774 годах, так объяснял образование черноземов: «Судя... по скрытым в земле старым древесным пням и корням, степи эти, по-видимому, в незапамятные времена были покрыты лесом».

Сейчас южная граница лесов умеренного пояса приблизительно совпадает с северной границей чернозема. Но то, что водораздельные леса в прошлом распространялись южнее, сомнений не вызывает. Значит, и чернозем хотя бы в какой-то мере формировался под лесами, перелесками, лесостепями.

Тем не менее последнее столетие все настойчивее и последовательнее утверждаются представления о степном генезисе чернозема. Позднее было показано формирование чернозема из болотных и луговых засоленных почв после их отрыва от грунтовых вод. Концепция степного или лугового генезиса чернозема повлекла рекомендации по повышению его плодородия, связанные прежде всего с орошением и внесением удобрений. Сейчас, когда многие из черноземов таким путем превратились в засоленные «белоземы», время задуматься о роли лесов в формировании чернозема. Ведь если чернозем формировался при участии лесов, хотя бы парковых и островных, то деградирует он уже при одном обезлесении, еще до всякой распашки. Значит, для подъема его плодородия нужно полезащитное лесоразведение.

Напротив, если чернозем имеет степное образование, если он формировался под влажными, а то и засоленными лугами, то для подъема его плодородия действительно нужны обводнение, строительство каналов, оросительные мелиорации. Интерес к прошлому наших степей увязывается, таким образом, с практическими запросами современности. В истории образования почв оказывается не только их настоящее, но и будущее.

Экология черноземообразования

Черноземы развиваются в условиях суббореального слабоаридного климата с хорошо выраженной сезонной контрастностью. При большой широтной протяженности черноземной зоны различные фации черноземов существенно различаются между собой по климатическим показателям. Однако по условиям летнего периода – температуре и количеству осадков, а также по наличию зимнего промерзания все черноземы близки между собой. Черноземы распространены преимущественно на платформенных равнинах, но встречаются также островами среди других почв в межгорных впадинах, котловинах и на слабо эродируемых склонах горных систем. Почвообразующей породой для черноземов служат главным образом четвертичные лёссы и лёссовидные породы, карбонатные, пористые. Встречаются черноземы и на третичных глинах.

Гранулометрический состав глинистый, в редких случаях более легкий. Небольшая часть черноземов развита и на элювии плотных горных пород – гранитов, базальтов, песчаников, мергелей, однако в этих случаях они весьма специфичны.

Черноземы – это почвы травянистых формаций, приуроченных к степной и лесостепной зонам. Характерный гумусовый профиль обязан воздействию травянистой растительности с ее мощной, быстро отмирающей и легко гумифицирующейся корневой системой. Роль биологического круговорота в формировании свойств черноземов определяется не столько химическим составом растений степи, сколько его высокой интенсивностью (большим количеством ежегодно обращающихся химических элементов), поступлением основной массы опада внутрь почвы, активным участием в разложении бактерий, актиномицетов, беспозвоночных, для которых благоприятен биохимический состав опада и общая биоклиматическая обстановка. Большую роль в формировании свойств черноземов играет мезофауна, особенно велика роль дождевых червей. Их численность в профиле типичных черноземов достигает 100 и более на 1 м2. При таком количестве дождевые черви ежегодно выбрасывают на поверхность до 200 т почвы на 1 га и в результате суточных и сезонных миграций проделывают большое количество ходов. Вместе с отмершими частями растений дождевые черви захватывают частицы почвы и образуют в процессе переваривания прочные глино-гумусовые комплексы, выбрасываемые в форме копролитов. По мнению Г. Н. Высоцкого, черноземы в значительной степени обязаны дождевым червям своей зернистой структурой.

Целинная степь была местом обитания большого количества позвоночных. Наибольшую численность и значение имели землерои (суслики, слепыши, полевки и сурки), которые перемешивали и выбрасывали на поверхность большое количество земли. Устраивая в почве норы, они образовывали кротовины – ходы, засыпанные массой верхнего гумусного слоя. Благодаря перемешиванию почвы грызуны постепенно обогащали гумусовые горизонты карбонатами, чем замедляли процессы выщелачивания, а глубокие горизонты – гумусом, что приводило к опусканию границы гумусового горизонта. Таким образом, их деятельность способствовала формированию наиболее характерных свойств черноземов.

В настоящее время целинных черноземов практически не осталось. Большая часть их распахана. Биологический фактор почвообразования при вовлечении черноземов в земледелие существенно изменился.

Строение почвенного профиля

О – степной войлок;

А – гумусовый однородный темноокрашенный горизонт с зернистой структурой;

АВ – гумусовый, темноокрашенный с некоторым побурением, усиливающимся книзу, с темно-бурыми, серо-коричневыми пятнами, заклинками, затеками, кротовинами; структура ореховато- или комковато-зернистая;

В – горизонт, переходный к породе, имеет преимущественно бурую (до палевой) окраску; с языками и затеками гумуса, призмовидную структуру; по степени гумусированности, признакам иллювиирования веществ, наличию и формам выделения карбонатов, характеру структуры, обилию кротовин обычно разделяется на несколько подгоризонтов; в оподзоленных и выщелоченных черноземах разделяется на горизонты – Bt в верхней части и Вса в нижней, а в других подтипах выделяется как Вса;

С – материнская порода, обычно Сса.

Свойства черноземов

В черноземах слабо развиты процессы разрушения, перемещения и превращения минералов тонких фракций. Оглинивание заметно проявляется только в черноземах теплых фаций, где оно приводит к накоплению ила в верхней и средней частях профиля. Такие черноземы описаны в Молдавии и Предкавказье.

Элювиально-иллювиальная дифференциация почвенной толщи по гранулометрическому, минералогическому и химическому составу или не проявляется, или развита слабо. В частности, в оподзоленных, выщелоченных, осолоделых и солонцеватых черноземах верхняя часть профиля несколько обеднена, а горизонт В обогащен илом, алюминием, железом.

В типичных черноземах распределение ила, кремния, алюминия, железа равномерное или почти равномерное. Существенны различия лишь в распределении гумуса и связанных с ним биофильных элементов, а также кальция и магния, карбонатов. Минералогический состав черноземов определяется прежде всего составом почвообразующих пород. В черноземах, сформированных на лёссах и лёссовидных суглинках, во фракции>1 мкм преобладают кварц (60-80%) и полевые шпаты (10-20%). Тяжелые минералы составляют 2%, остальное приходится на карбонаты кальция и магния. В составе ила преобладают гидрослюды (50-60%), затем минералы с расширяющейся решеткой (30-40%) и каолинит (менее 10%). Распределение этих минералов по профилю близко к равномерному, однако характерно пониженное содержание монтмориллонита и повышенное гидрослюд в поверхностном горизонте.

Черноземы относятся к числу почв, наиболее богатых гумусом. В наиболее сильно гумусированных тучных черноземах его содержание в поверхностном слое достигает 10-12%, а запас гумуса в метровом слое мощного чернозема может быть 600-700 т/га. В составе гумуса черноземов преобладают гуминовые кислоты, а среди них фракция, связанная с кальцием. Гумус отличается высокой степенью полимеризации и конденсированности и прочной связью с глиной. Он обладает слабой способностью к миграции и устойчив к микробному разложению, что приводит к его накоплению в почве.

Черноземы обладают высокой емкостью катионного обмена, особенно в гумусовом горизонте, богатом органическими коллоидами (до 50 мг-экв на 100 г почвы). В составе поглощенных оснований преобладает кальций, содержание магния в 5-8 раз меньше. Типичные, обыкновенные и южные черноземы полностью насыщены основаниями, оподзоленные и выщелоченные содержат небольшое количество обменного водорода в верхнем горизонте, солонцеватые черноземы - небольшое количество обменного натрия.

Реакция почвенного раствора близка к нейтральной. Выщелоченные и оподзоленные черноземы отличаются слабокислой реакцией верхней части профиля, а обыкновенные и южные – слабощелочной реакцией всего профиля.

По словам Л. И. Прасолова (1939), в некоторых отношениях физические свойства характеризуют природу чернозема более ярко, чем его химизм. Черноземы обладают исключительно хорошими водно-физическими свойствами, обусловленными прекрасной зернистой водопрочной структурой гумусового горизонта. Благодаря этой структуре горизонт A, имеет оптимальную порозность, влагоемкость и водопроницаемость. Плотность верхних горизонтов типичного чернозема составляет 1,0-1,2 г/см , порозность метровой толщи в среднем более 50%, водопроницаемость 200 мм/ч и более, полная влагоемкость метровой толщи в среднем около 50%.

Черноземы по сравнению с другими почвами характеризуются более высоким естественным плодородием, имеют мощный гумусовый горизонт, значительно больше содержат гумуca и общею азота в пакетном горизонте с постепенным снижением их по профилю (табл. ).

Валовой запас гумуса и азота в слое 0– 20 см составляет соответственно 60– 220 и 3-15 т на 1 га, а в метровом слое – в 3-4 раза больше. Общее содержание фосфора (P2O5) колеблется от 0,1 до 0,3%, а валовой запас его 2-4,5 т на 1 га. Реакция этих почв близка к нейтральной или слабощелочная (рН 6-8), обменная кислотность, как правило, отсутствует, гидролитическая кислотность колеблется от 0 до 4 мэкв на 100 г.

Черноземы имеют высокую емкость поглощения и степень насыщенности основаниями. У типичного чернозема наибольшая мощность гумусового горизонта, более высокое содержание гумуса, общего азота, фосфора и валовые их запасы (соответственно 120-220, 7-15 и 3,5-4,5 т на 1 га), а также емкость поглощения. К северу – у выщелоченного чернозема и к югу -у обыкновенного и особенно южного черноземов эти показатели снижаются. Реакция почвы слабокислая у выщелоченного чернозема и слабощелочная у обыкновенного и южного, у которых также выше степень насыщенности основаниями, и незначительная или вовсе отсутствует гидролитическая кислотность. У выщелоченных черноземов гидролитическая кислотность достигает часто 3-5 мэкв на 100 г. Все подтипы черноземов богаты калием, общее содержание его равно 2,5-3%, а валовой запас 45-60 т на 1 га. Несмотря на высокое потенциальное плодородие черноземов, обеспеченность их усвояемыми формами азота и подвижным фосфором, особенно старопахотных и слабо удобрявшихся почв, очень часто невысокая. Поэтому на этих почвах наблюдается высокая эффективность фосфорных, а при более благоприятных условиях увлажнения – и азотных удобрений. На старопахотных и слабоудобрявшихся черноземах уменьшаются по сравнению с целинными запасы общего и обменного калия, поэтому на таких почвах, особенно под калиелюбивые культуры (сахарная свекла, картофель, подсолнечник и др.), эффективно применение калийных удобрений (вместе с азотными и фосфорными). Минеральные удобрения эффективнее в более увлажненных западных районах Черноземной зоны, в восточных районах (параллельно с ухудшением условий увлажнения) эффективность их снижается.

3. Агрохимические свойства черноземов

Подтип	Мощность гумусового горизонта , см	Содержание гумуса,%	рН подпой вытяжки	Гидролитическая кислотность мэкв на 100г.	Емкость поглощення мэкв на 100г	Степень насыщенности, V%
Выщелоченный	80—150	6—9	5,5—6,5	2—4	45—55	85-95
Оподзоленный	100—180	8—12	6,5—7	0,5—3	50—60	90-98
Обыкновенный	60— 1 40	5—8	7-8	0—1	40—50	95-100
Южный	40—80	3—6	7—8	0—0,5	25—35	98-100

Классификация черноземов

Классификационное разделение черноземов, несмотря на их большую изученность, до сих пор остается дискуссионным, что является отражением их большого разнообразия. В «Русском черноземе» В. В. Докучаев указывал на «почти бесконечное разнообразие черноземных почв» и на необходимость их подразделения.

Впервые разделение черноземов на подтипы было проведено Н. М. Сибирцевым, который в своей общей классификации почв 1895 г. выделил черноземы темно-шоколадные, обыкновенные, тучные и коричнево-темные, или деградированные. На почвенной карте Европейской России в 1898 г. он показал черноземы южные (шоколадные), обыкновенные, тучные и северные, или деградированные.

Постепенно после работ Л. И. Прасолова, Н. Н. Розова, Е. Н. Ивановой сложилось представление о едином типе чернозема и разделении его на пять подтипов в соответствии с природной зональностью на Русской равнине, где с севера на юг более или менее закономерно прослеживается смена подтипов чернозема: черноземы оподзоленные и выщелоченные в северной лесостепи, черноземы типичные в южной лесостепи, черноземы обыкновенные в северной степи и черноземы южные в южной степи на переходе к сухим степям. Именно так разделяется на «подзональные» подтипы тип черноземов в «Классификации и диагностике почв СССР» (1977).

Однако на сегодняшний день в связи с неразработанностью общих принципов классификации почв не представляется возможным разрешить все противоречия классификации черноземов. Ниже деление черноземов на подтипы дается в соответствии с «Классификацией и диагностикой почв СССР» 1977 г. В этом же документе выделяются следующие роды черноземов: обычные, слабодифференцированные, глубоковскипающие, бескарбонатные, карбонатные (пропитанные), остаточно-карбонатные, карбонатные перерытые, солонцеватые, остаточно-солонцеватые, глубокосолонцеватые, осолоделые, проградированные (вторично-насыщенные), остаточно-луговатые (террасовые), глубинно-глееватые, щельные, слитые. Различия между черноземами разных родов отражают различия в характере материнских пород и истории развития почв. Например, слитые черноземы развиваются на тяжелых глинах, остаточно-карбонатные – на плотных карбонатных породах и т. п.

Виды черноземов выделяются по мощности гумусового горизонта A+АВ (в см):

сверхмощные >120
мощные 80– 120
среднемощные 40– 80
маломощные 25– 40 очень
маломощные <25

и по степени гумусированности (в %) горизонта А:

тучные >9
среднегумусные 6– 9
малогумусные 4– 6
слабогумусированные <4

Подтипы черноземов:

Черноземы оподзоленные характеризуются интенсивным гумусонакоплением и слабой элювиально-иллювиальной дифференциацией профиля. Отличительной чертой оподзоленных черноземов является наличие осветленной, мучнистой белесой присыпки, покрывающей структурные отдельности в нижней части горизонта А и верхней части горизонта АВ. Морфологическое строение профиля выражается следующей совокупностью горизонтов: А (Ар) -A'-A'B-Bt-Bca-Cca. В зависимости от термического режима черноземы оподзоленные делятся на 4 фациальных подтипа: умеренные промерзающие, умеренно-теплые промерзающие, теплые промерзающие и очень теплые кратковременно промерзающие. Первые три фациальных подтипа распространены преимущественно в подзоне северной лесостепи европейской части, а также в Западной и Средней Сибири. Гумусовый горизонт (A+AВ) этих черноземов (для первых трех фациальных подтипов) имеет мощность 30– 70 см. Горизонт А темно-серого или серо-черного цвета, зернистой или пороховато-зернистой структуры, которая при распашке становится глыбисто- комковатой. Нижняя часть его осветлена белесой присыпкой. Иллювиальный горизонт Bt имеет бурую с темными пятнами и потеками окраску, ореховато-призматическую структуру, обычно с коричневыми пленками на гранях отдельностей, более плотное сложение и более тяжелый механический состав, чем вышележащий. Вскипание от НС1 и выделения карбонатов чаще всего отмечаются на глубине 120– 150 см от поверхности и могут отсутствовать в почвах, развитых на бескарбонатных породах. Содержание гумуса в верхнем 10-сантиметровом слое горизонта А колеблется в широких пределах: от 5 до 12%.

Реакция слабокислая (рН 5,5– 6,5), с наименьшими значениями в подгоризонтах, обогащенных белесой присыпкой. В этих же подгоризонтах повышена гидролитическая кислотность (до 5– 7 мг-экв/100 г). Поглощающий комплекс более чем на 90% насыщен основаниями.

Горизонт Bt почти всегда обогащен илом и полуторными оксидами по сравнению с вышележащим. Фациальный подтип черноземов оподзоленных очень теплых кратковременно промерзающих распространен в предгорной полосе западного Предкавказья и в лесостепных районах Молдавии. Эти почвы характеризуются большой мощностью темно-серого гумусового горизонта (70– 120 см) с постепенным осветлением книзу за счет появления слабой белесой присыпки. Иллювиальный горизонт Bt буровато-серый, плотный, с чертами слитости. Вскипание на глубине 150– 170 см, выделения карбонатов преимущественно в форме паутинок, псевдомицелия и прожилок. В нижней части гумусового и в иллювиальном горизонте фиксируется накопление ила в результате вмывания сверху и оглинивания на месте.

Черноземы выщелоченные характеризуются совмещением интенсивного гумусонакопления с выщелачиванием карбонатов из гумусового и подгумусового горизонта. В профиле диагностируются слабые признаки элювиально-иллювиальной дифференциации по илу, физической глине и валовому содержанию R2O3, которая может морфологически проявляться в наличии гумусовых затеков и бурых пленок и корочек по граням структурных отдельностей в горизонте Bt. Профиль A(Ap)-AB-Bt-Bca-Cca. Горизонт Bt бескарбонатный. Выщелоченные черноземы образуют фациальные подтипы умеренных промерзающих, умеренно теплых промерзающих, теплых промерзающих, очень теплых кратковременно промерзающих и умеренных длительно промерзающих. В настоящее время они почти полностью распаханы. У черноземов первых двух фациальных подтипов, распространенных в европейской части, гумусовый горизонт А имеет черно-серую или серовато-черную окраску, постепенно светлеющую или слегка буреющую книзу, зернистую структуру.

Горизонт АВ значительно, но не всегда равномерно прогумусирован, имеет ореховатую или мелкокомковатую структуру. Мощность гумусовых горизонтов (А+АВ) в почвах умеренно теплого и теплого промерзающих фациальных подтипов в большинстве случаев составляет 50– 80 см, а в умеренном промерзающем фациальном подтипе – 40– 60 см. Иллювиальный бурый горизонт Bt имеет темные гумусовые узкие языки, затеки, пленки на гранях структурных отдельностей, уплотненное сложение, незначительную обогащенность глиной в верхней бескарбонатной части. Глубины вскипания и выделения карбонатов чаще всего совпадают в нижней части горизонта Bt. Максимум выделений карбонатов в виде прожилок отмечается в верхней части карбонатного горизонта Вса. Разновидности среднего и тяжелого гранулометрического состава содержат в верхней части горизонта А (или Ар) 5– 10% гумуса. В составе гумуса преобладают гуминовые кислоты (Сгк:Сфк около 1,5– 2). Реакция гумусового горизонта близка к нейтральной (рН 6,5– 6,8). Поглощающий комплекс практически полностью насыщен кальцием и магнием. Емкость поглощения в гумусовых и подгумусовых горизонтах почв тяжелого гранулометрического состава равна соответственно 40– 50 и 20– 30 мг-экв/100 г почвы. Фациальный подтип черноземов выщелоченных очень теплых кратковременно промерзающих распространен главным образом на подгорных равнинах Молдавии и Предкавказья. Отличается от других фациальных подтипов большой мощностью (80– 120 см) гумусовых горизонтов (А+АВ) с относительно невысоким (4– 8%) содержанием гумуса в верхней части профиля и очень постепенным убыванием его с глубиной. Характерна значительная зоогенная перерытость профиля до глубины 1,5– 2 м. Начало вскипания, как правило, отмечается на глубине 100– 150 см. Выделения карбонатов в форме псевдомицелия начинаются немного глубже линии вскипания и проникают в горизонт белоглазки, что свидетельствует об активной миграции почвенных растворов, формирующих карбонатный горизонт. В горизонтах АВ и Bt ясно проявляется накопление илистой фракции за счет вмывания сверху и оглинивания на месте.

Фациальный подтип черноземов выщелоченных умеренных длительно промерзающих формируется в районах Средней и Восточной Сибири с резко континентальным климатом, долгой и холодной зимой. Почвы характеризуются малой мощностью гумусового горизонтов (30– 45 см), невысоким содержанием гумуса (6– 8%) и резким уменьшением его количества сразу под гумусовым горизонтом. В составе гумуса содержание гуминовых кислот лишь немного превышает содержание фульвокислот (Сгк:Сфк = 1,1 – 1,3) Карбонаты находятся в нижней части почвенного профиля в виде пятен, мучнистых скоплений либо натечных выделений на щебне и гальке. При образовании на породах, бедных кальцием, карбонатный горизонт может отсутствовать. В более влажных районах при тяжелом составе материнских пород в нижней части почвенного профиля часто наблюдаются признаки оглеения в виде сизоватых и ржавых пятен и мелкослоистая криогенная структура.

Черноземы обыкновенные по строению и свойствам близки к типичным, но по сравнению с последними в них ослаблен процесс гумусонакопления. Фациальные подтипы обыкновенных черноземов теплых промерзающих и кратковременно промерзающих, умеренно теплых промерзающих и умеренных промерзающих распространены соответственно в степях Украины, Русской равнины, Западной Сибири и Северного Казахстана. Они сформировались под покровом разнотравно- ковыльной степной растительности, в настоящее время практически полностью распаханы.

Морфологический профиль имеет то же строение, что и у типичных черноземов, характеризуется гумусовым горизонтом средней мощности (40– 80 см). Содержание гумуса в пахотном слое черноземов обыкновенных перечисленных фаций тяжелого и среднего гранулометрического состава составляет 6– 8%. Для фаций умеренно теплых и умеренных черноземов, формирующихся в условиях континентального климата, отмечается карманистая граница между гумусовым и переходным горизонтами. Вскипание наблюдается внизу горизонта А или в начале АВ. Карбонатные выделения появляются немного ниже линии вскипания и представлены преимущественно редкими прожилками или неясными пропиточными пятнами; ниже появляется обильная белоглазка с максимумом в горизонте Вса. Иногда на глубине 2 – 3 м в профиле встречаются выделения гипса. Профиль не дифференцирован по содержанию ила и полуторных оксидов. Фациальный подтип черноземов обыкновенных очень теплых периодически промерзающих распространен в Предкавказье, Крыму, юге Украины, в Молдавии. Эти почвы отличаются большой мощностью гумусового горизонта (А + АВ = 80– 120 см) при содержании гумуса в пахотном слое 3– 6%. Профиль интенсивно перерыт, очень рыхлый, часто дырчатый. Почвы вскипают с поверхности или в верхней части горизонта А (до 30 см). Выделения карбонатов наблюдаются на глубине 30– 40 см сначала в виде налетов, затем в виде жилок. На глубине 100– 120 см нечетко выраженная белоглазка.

Фациальный подтип черноземов обыкновенных умеренных длительно промерзающих распространен в Средней и Восточной Сибири в районах с резкоконтинентальным климатом с очень морозной зимой и коротким теплым периодом. Промерзание почв достигает 3– 3,5 м. Черноземы имеют небольшой мощности гумусовый горизонт (30– 45 см) с содержанием гумуса в пахотном горизонте при тяжелом и среднем гранулометрическом составе 4– 6%. Ниже гумусового горизонта содержание гумуса резко уменьшается. Для черноземов Средней Сибири характерна резко-языковатая и карманистая форма границы гумусового горизонта, в черноземах Восточной Сибири она неясноязыковатая и волнистая. Почвы вскипают в нижней части гумусового горизонта. Максимум карбонатов приурочен к верхней части карбонатного горизонта. Выделения карбонатов в виде пропиточно-мучнистой, пятнистой или натечной на щебне форм.

Черноземы южные – наиболее ксероморфная группа черноземов, с ослабленным гумусонакоплением, уменьшенной мощностью гумусового горизонта, повышенным горизонтом карбонатных выделений и наличием гипсовых новообразований в пределах полутора-трехметровой толщи на породах тяжелого к среднего гранулометрического состава. Структура профиля южного чернозема имеет вид А (Ар + А)- АВ (ABca)-Bca-BCca-Cca-Ccs-Csa. В южных черноземах очень часто проявляются признаки солон- цеватости. Фациальные подтипы черноземов южных теплых промерзающих и кратковременно промерзающих, умеренно теплых промерзающих, умеренных промерзающих распространены соответственно на юге Украины и Русской равнины, Урала и Зауралья, в Казахстане, в южных районах Западной и Средней Сибири. Естественная растительность – типчаково-ковыльные степи. Почвы почти полностью распаханы. Черноземы этих фациальных подтипов характеризуются малой или средней мощностью гумусовых горизонтов (А + АВ от 25 до 70 см) с содержанием гумуса в верхнем горизонте при тяжелом и среднем гранулометрическом составе 3– 6%. Глубина вскипания обычно соответствует нижней границе горизонта А, иногда почвы вскипают с поверхности. Выделения карбонатов начинаются в непосредственной близости от линии вскипания сначала в виде неясных пятен и прожилок, глубже в форме белоглазки. Горизонт максимального скопления белоглазки уплотнен. Выделения гипса в виде жилок, пятнышек и друз появляются обычно на глубине 1,5– 2 м. В гипсоносном горизонте могут содержаться также легкорастворимые соли.

Фациальный подтип черноземов южных очень теплых периодически промерзающих распространен в Предкавказье, в Крыму, на юге Молдавии. Они характеризуются значительной мощностью гумусовых горизонтов (А + АВ = 70– 100 см) при содержании гумуса в верхнем горизонте 3– 5%. Вскипание, как правило, начинается с поверхности. Выделения карбонатов появляются с глубины 30– 40 см в виде налетов, а затем жилок; на глубине около 1 м – нечетко выраженная белоглазка, около 2 м – гипс.

Фациальный подтип черноземов южных умеренных длительно промерзающих формируется в степных межгорных котловинах Восточной Сибири под злаково-разнотравной изреженной растительностью. Мощность гумусового горизонта мала (не более 30 см), содержание гумуса 3,5– 5%, причем в составе гумуса гуминовые кислоты и фульвокислоты содержатся приблизительно в равных количествах. Карбонатный горизонт расположен непосредственно под гумусовым и представлен слоем мучнистых выделений СаСО3.

Генезис черноземов В. В. Докучаев, выделивший чернозем как почвенный тип, рассматривал его как почву растительно-наземного происхождения, образовавшуюся при изменении материнских горных пород под действием климата и степной растительности. Впервые гипотеза о растительно-наземном происхождении чернозема была сформулирована М. В. Ломоносовым в трактате «О слоях земных» (1763). Второй по времени возникновения можно считать морскую гипотезу происхождения чернозема, высказанную академиком П. С. Палласом (1773) по отношению к черноземам Ставропольского края, которые, по его мнению, образовались из морского ила и гниющих масс тростника и другой растительности при отступлении моря.

Третья гипотеза – это представление о болотном генезисе черноземов. Здесь необходимо остановиться на двух вариантах. Геолог Ф. Ф. Вангенгейм фон Квален (1853) высказал предположение о том, что черноземы образовались из измельченного материала торфяных болот и растительных остатков, принесенных ледниковым потоком с севера на юг и смешавшихся с минеральным илом.

Значительно позже к подобной точке зрения вернулся академик В. Р. Вильямc, считавший, что черноземы формировались при обсыхании и развевании торфяных болот. С позиции современного почвоведения этот вариант болотной гипотезы, связывавшей образование черноземов с приносом торфа извне, несостоятелен.

Более плодотворным оказался другой подход. Академики Э. И. Эйхвальд (1850) и Н. Д. Борисяк (1852) предположили, что черноземы возникли из болот при постепенном обсыхании последних. Идею болотного генезиса черноземов можно рассматривать как первый шаг на пути создания значительно более широкой и глубокой гипотезы палеогидроморфного прошлого черноземов, которая в наиболее полном виде сформулирована В. А. Ковдой (1933, 1966, 1974). Черноземы – сравнительно молодые почвы, они образовались в послеледниковое время в течение последних 10– 12 тыс. лет. Этот возраст подтвержден с помощью радиоуглеродного датирования, которое позволило установить, что возраст гумуса верхних почвенных горизонтов составляет в среднем не менее 1 тыс. лет, а возраст глубоких горизонтов – не менее 7– 8 тыс. лет (А. П. Виноградов и др., 1969).

Современные процессы в черноземах

Наиболее важными процессами образования чернозема являются дерновый процесс и миграция гидрокарбоната кальция в профиле. Эти процессы формируют гумусовый и карбонатный профили чернозема. Они привели к образованию чернозема в девственной степи и продолжают оставаться главными процессами, хотя количественно измененными, в распаханных черноземах. Дерновый процесс в целинных черноземах получает мощное развитие. Он заключается в аккумуляции большого количества гуматно-кальциевого гумуса, прочно связанного с минеральной частью, а вместе с тем в накоплении биофильных элементов: азота, фосфора, серы, кальция, железа, марганца и других макро- и микроэлементов. Важной стороной дернового процесса является оструктуривание почвенной массы – создание той комковато-зернистой структуры, которой славится чернозем. Она возникает в результате деятельности беспозвоночных, тонких травянистых корней, продуктов жизнедеятельности микроорганизмов, клеящих свойств органического вещества. При распашке дерновый процесс существенно ослабевает из- за резкого уменьшения количества корней, фауны беспозвоночных. При существующей системе земледелия процесс накопления гумуса идет с меньшей скоростью по сравнению с его минерализацией, процесс оструктуривания менее интенсивен, чем процесс разрушения структуры сельскохозяйственной техникой. Поэтому при распашке черноземы обедняются гумусом и утрачивают зернистую структуру.

Процесс миграции и аккумуляции карбонатов в одинаковой степени свойствен и целинным, и распаханным черноземам. Миграция карбонатов в профиле черноземов обеспечивает высокую степень насыщенности коллоидов кальцием, формирование гуматно-кальциевого гумуса, нейтральную и слабощелочную реакцию почвенного профиля, наличие карбонатного горизонта – в целом стабильность почвенной массы чернозема. Миграция карбонатов определяется характером водного, теплового и газового режимов черноземов (Е. А. Афанасьева, 1966).

Черноземы лесостепи обладают периодически промывным водным режимом. Как правило, наиболее глубокое промачивание почв, а один раз в 10– 14 лет до уровня грунтовых вод, происходит в период весеннего снеготаяния. С нисходящим током воды выносятся растворимые вещества, прежде всего Са(НСОз)2. Однако содержание гидрокарбоната кальция весной невелико, так как в этот период в связи с низкими температурами биологическая активность подавлена, в почвенном воздухе содержание СО2 понижено и растворимость СаСОз мала. Поэтому вынос Са(НСО3)2 из карбонатного горизонта сравнительно невелик. Летом вследствие десукции и отчасти физического испарения в черноземах господствуют восходящие токи воды. Количество воды, перемещающееся вверх, меньше, чем нисходящий поток весной. Однако восходящие растворы обогащены Са(НСО3)2 , так как летом содержание СО2 в почвенном воздухе за счет высокой биологической активности велико и соответственно выше растворимость СаСОз. Восходящими токами в карбонатный горизонт возвращается гидрокарбонат кальция, вынесенный весной, чем и поддерживается существование этого горизонта и высокое содержание Са(НСО3)2 в почвенном растворе.

Степные целинные черноземы обладают непромывным водным режимом. В этих черноземах миграция карбонатов менее активна, их вынос ослаблен. При их распашке в связи со сменой ксерофильной степной растительности мезофильными сельскохозяйственными культурами ежегодно недоиспользуется некоторое количество влаги по сравнению с целиной. Это приводит к возникновению периодически промывного водного режима.

Сельскохозяйственное использование черноземов

Черноземы являются наиболее освоенными почвами земного шара. Потенциальные ресурсы для расширения площади пашни в черноземной зоне практически отсутствуют, если не считать небольшие площади сопутствующих черноземам лугово-черноземных почв. В мировом земледелии черноземы преимущественно используются под зерновые культуры: пшеницу, кукурузу, ячмень. Большие площади заняты посевами сахарной свеклы и подсолнечника, виноградниками и садами. В нашей стране на черноземах получают 80% товарного зерна, большую часть подсолнечника и сахарной свеклы (И. А. Крупеников, 1983). Продукция, выращенная на этой почве, отличается высоким качеством. В частности, здесь возделывают твердые пшеницы, славящиеся на мировом рынке.

Черноземы – почвы наиболее высокого потенциального плодородия, реализации которого мешает в первую очередь неблагоприятный водный режим в период произрастания сельскохозяйственных культур. Кроме того, черноземы подвержены периодическим засухам, которые даже в лесостепи случаются 1– 2 раза в 10 лет, в степных районах частота засух возрастает в 2– 3 раза. Поэтому на черноземах огромное значение имеют система накопления и сохранения в почве влаги атмосферных осадков, правильная организация территории, создание полезащитных лесных полос, снегозадержание и другие мероприятия, направленные на создание благоприятного водного режима.

Целостный комплекс мероприятий был разработан В. В. Докучаевым и осуществлен в Каменной Степи, до сих пор служащей эталоном рациональной организации территории в черноземной зоне. Перспективным приемом повышения продуктивности черноземов является орошение, но здесь оно должно быть строго регулируемым и должно сопровождаться строгим контролем за свойствами черноземов, которые быстро ухудшаются при неправильном орошении. К числу важнейших мероприятий по рациональному использованию черноземов относятся их охрана от водной и ветровой эрозии, соблюдение правильных севооборотов, насыщенных почвоулучшающими культурами и позволяющих одновременно вести борьбу с сорняками и накапливать влагу в почве. Положительно в этом отношении введение чистых паров. Широкую проверку проходит система безотвальной обработки черноземов, которая в ряде районов оказалась наиболее рациональной. Черноземы по сравнению с другими почвами наиболее богаты основными элементами питания. Однако без удобрений растения в достаточном количестве могут получать лишь калий. Во всех случаях получению высоких урожаев способствует внесение фосфорных и азотных удобрений. Необходимы также органические удобрения, без которых невозможно преодолевать снижение содержания гумуса, ухудшение водно-физических свойств и биохимического режима.

Наиболее характерной морфологической особенностью этих почв, обусловившей их название, является хорошо развитый перегнойно-аккумулятивный горизонт, обладающий интенсивно-черным цветом.

Морфологические особенности черноземов

По северной периферии черноземной зоны развиты так называемые выщелоченные черноземы. Эта разновидность отличается от типичных черноземов преимущественно более низким положением карбонатного горизонта, так что между нижней границей горизонта В и карбонатным горизонтом в верхней части горизонта С расположен горизонт, из которого как бы выщелочены карбонаты (отсюда и название этой разновидности).

Помимо выщелоченных черноземов, на севере черноземной зоны выделяют черноземы оподзоленные, которые обладают некоторыми признаками, сближающими их с серыми лесными почвами: слабый налет кремнеземистой присыпки в нижней части гумусового горизонта, уплотненность в результате слабого вымывания тонкодисперсных частиц в горизонте В. Предполагают, что оподзоленные черноземы сформировались в условиях лесостепи под лесом.

Южнее типичных черноземов распространены обыкновенные и южные черноземы. Для обыкновенных черноземов характерна меньшая мощность гумусового горизонта (около 40 см), примерно такая же мощность переходного горизонта. Карбонаты содержатся на глубине около 60 см. У южных черноземов мощность гумусового горизонта сокращается до 25 см, а горизонт В насыщен карбонатами. У нижней границы горизонта В часто содержатся мелкие новообразования гипса.

В Молдавии и Предкавказье вследствие более теплого и влажного климата черноземы имеют повышенную мощность гумусового горизонта. Среди карбонатных новообразований преобладает псевдомицелий, причем верхняя граница карбонатов располагается высоко. Гипсовые новообразования отсутствуют. Эти черноземы называют мицеллярно-карбонатными.

Для черноземов Западной и Средней Сибири характерны небольшая мощность гумусового горизонта и глубокие затеки («языки») гумуса. Это явление связывают с растрескиванием почвы при ее зимнем промерзании, поэтому сибирские черноземы называют глубокопромерзающими. Черноземы Забайкалья имеют небольшую мощность и низкое содержание карбонатов.

Черноземы славятся своим плодородием, районы их распространения – основная база производства многих зерновых, в первую очередь пшеницы, а также ряда ценнейших технических культур (сахарная свекла, подсолнечник, кукуруза). Урожай на черноземах главным образом зависит от содержания воды в доступной для растений форме. В нашей стране для черноземных областей были характерны неурожаи, вызванные засухами.

Вторая не менее важная проблема сохранения черноземов – борьба с их эрозией. В. В. Докучаевым было положено начало мероприятиям по сохранению черноземов. В знаменитом хозяйстве «Каменная степь» была построена система прудов и водоемов по балкам и оврагам, которая создала местные источники обводнения сельскохозяйственных угодий и одновременно явилась важным звеном в противоэрозионных мероприятиях. Кроме того создана система лесных полос и лесонасаждений, имеющих значение для снегозадержания, частично для регулирования поверхностного стока и некоторой защиты от сухих ветров. На удержание влаги в почве направлены основные агротехнические мероприятия – лущение стерни, глубокая осенняя вспашка, посев высокостебельных культур (подсолнечник, кукуруза), установка щитов для снегозадержания и обвалование.

Типичные черноземы не нуждаются в удобрениях, однако длительная эксплуатация земель истощает их. Поэтому необходимо применение удобрений, как органических, так и некоторых минеральных (калийных, фосфатных), особенно для выщелоченных черноземов.

Медико-географическая характеристика черноземов весьма благоприятна. Черноземы являются эталоном оптимального содержания химических элементов для человека. Умеренное увлажнение, близкое к нейтральной реакции, обилие органического вещества способствуют достаточному содержанию редких и рассеянных химических элементов. Эндемические болезни, связанные с дефицитом химических элементов, не свойственны районам распространения черноземов.

Контрольные вопросы

Контрольные вопросы

1. Что такое «болото» и «торфяная почва»
2. Как происходит зарастание водоемов и формирование болот?
3. Каково строение, происхождение, химический состав и классификация болотных почв?
4. В каких условиях развиваются низинные болота?
5. Каково значение и использование болот?
6. Каково географическое положение лесостепной зоны и ее районирование?
7. Чем характеризуется климат и рельеф лесостепной зоны?
8. Чем характеризуются условия почвообразования серых лесных почв?
9. Какое строение имеет профиль серых лесных почв, в чем его отличие от дерново-подзолистых?
10. Как классифицируют серые лесные почвы?
11. Расскажите о сельскохозяйственном использовании серых лесных почв.
12. Чем характеризуются природные условия настоящих степей?
13. Каково географическое распространение степей?
14. В каких условиях и под влиянием каких процессов образуются черноземы?
15. Какое строение имеет профиль черноземов?
16. Какие подтипы черноземов формируются в лесостепи и степи? Каковы их строение, состав и свойства?
17. Как используют черноземные почвы?