big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Основные черты почвообразования чернозёмной зоны

Описанные выше природные условия степной и лесостепной полосы самым непосредственным образом влияют на характер почвообразовательных процессов, присущих черноземным почвам.

Развитие черноземных почв осуществляется под покровом травянистой лугово-степной растительности, оставляющей в почве ежегодно большое количество органического вещества.

Разложение растительных остатков протекает при неполном насыщении почвы влагой, преимущественно в аэробных условиях и при сравнительно высоких летних температурах, достигающих 25—30°, а временами и больше. Сильное высыхание почвы летом и замерзание зимой обусловливают периодическое замирание биохимических процессов.

В связи с неустойчивостью увлажнения в течение вегетационного периода наблюдается изменение биологической активности почвенных микроорганизмов в черноземах. Такие условия препятствуют быстрой минерализации органических остатков и способствуют образованию и накоплению гумусовых веществ с высоким абсолютным и относительным содержанием гуминовых кислот.

Органические кислоты в черноземах легко нейтрализуются благодаря наличию значительного количества оснований (главным образом кальция), поступающих в почвенный раствор при минерализации органических остатков, а также в результате поднятия карбонатов из нижележащего карбонатного слоя. Поэтому в гумусе черноземов преобладают гуминовые кислоты, связанные с кальцием.

Что же касается фульвокислот, то они в степных условиях образуются обычно в малом количестве и влияние их на почвообразование невелико (табл. 42).

Слабое промывание почв при значительном содержании в почвенном растворе катионов кальция и магния способствует коагуляции перегнойных соединений и образованию мелких и крупных агрегатов из тесно связанных органических и минеральных веществ. Так получается характерная для черноземов прочная зернистая и мелкокомковатая структура, обусловливающая благоприятные для роста растений питательный и водно-воздушный режимы.

При процессе черноземообразования всегда наблюдается интенсивное глинообразование, особенно резко выраженное в гумусовом горизонте.

Глинные минералы в черноземных почвах устойчивы и по профилю почти не перемещаются.

Если черноземные почвы развиваются на кислых породах, богатых щелочными полевыми шпатами, то в результате черноземообразования в почвах образуются аморфная кремнекислота и вторичный кварц.

В условиях черноземообразования наиболее интенсивно разлагаются полевые шпаты, превращаясь во вторичные, глинные минералы. Поэтому в черноземах почвообразовательный процесс приводит к уменьшению содержания полевых шпатов и к увеличению количества глинных минералов (Е. А. Афанасьева).

Существенной особенностью черноземных почв является наличие в их профиле на некоторой глубине карбонатно-иллювиального горизонта. При этом у одних черноземов начало карбонатного горизонта примерно совпадает с нижней границей гумусового горизонта, у других — карбонатный горизонт начинается значительно глубже нижней границы гумусового горизонта и между последним и карбонатным горизонтами имеется выщелоченный глинистый горизонт, у третьих — карбонатный горизонт начинается в пределах гумусового горизонта, причем иногда даже в верхней половине последнего.

Для карбонатно-иллювиального горизонта черноземов характерно накопление углекислого кальция, максимальное содержание которого обычно наблюдают в верхней части этого горизонта; книзу количество СаСО3 несколько уменьшается.

По исследованиям Е. А. Афанасьевой, распределение СаСО3 в карбонатно-иллювиальном горизонте подвержено периодическим изменениям благодаря сезонным и годичным миграциям углесолей по профилю черноземов. Сезонные и годичные миграции углесолей в черноземах происходят преимущественно в верхней трети карбонатного горизонта и затухают в нижней его части. В связи с этим верхняя граница карбонатного горизонта в черноземах испытывает некоторые перемещения кверху и книзу. Такое распределение карбонатов в черноземах обусловливается особенностями водного |режима этих почв.

Водный режим типичных черноземов, развивающихся в степных условиях почвообразования под травянистой растительностью, характеризуется следующими особенностями.

В осенне-зимне-весенний период почва промачивается до некоторой глубины. Нижняя граница наиболее глубокого промывания в черноземах при неизменных условиях почвообразования в течение веков отчетливо фиксируется кривыми распределения солей и является нижней границей почвенного профиля. Атмосферные воды промачивают черноземные почвы до этой границы далеко не каждый год, а только в годы наиболее влажные.

Граница максимального промачивания в степных условиях располагается обычно где-то в пределах карбонатного горизонта. Отсюда часть воды испаряется путем десукции. Оставшаяся вода в летние месяцы поднимается к гумусовому горизонту восходящими токами. В гумусовом горизонте восходящие токи воды, как правило, отсутствуют, так как здесь всю воду, способную передвигаться вверх, в вегетационный период перехватывают корни трав.

Даже во влажные сезоны и годы черноземы сколько-нибудь значительного переувлажнения на большие глубины не испытывают.

Нисходящие токи воды в черноземах под травянистой растительностью наблюдаются в холодные сезоны, когда растения находятся в состоянии покоя и когда жизнедеятельность микроорганизмов замирает. Поэтому в периоды преобладания нисходящих токов воды в черноземах концентрация СО2 почвенного воздуха невелика. Следовательно, почвенная влага, стекающая вниз, не может растворять значительное количество углесолей и переносить их из верхней части почвенного профиля к нижней границе его, несмотря на то, что этому благоприятствует пониженная температура.

Обратный ток воды, направленный вверх преимущественно из средней части карбонатного горизонта к гумусовому горизонту, осуществляется в разгар вегетации растений и совпадает со временем интенсивного разложения растительных остатков, т. е. с периодом наиболее высоких концентраций СО2 в почвенном воздухе. Благодаря этому восходящая влага переносит заметное количество углесолей к верхней границе вскипания.

Этой особенностью сезонных и годичных миграций углесолей, связанной не только с характером водного режима черноземов, но и с сезонными колебаниями состава почвенного воздуха, объясняется резко выраженный карбонатный максимум, приуроченный к верхней границе вскипания в типичных черноземах. Таким образом, дифференциация солей, наблюдаемая в почвенном профиле типичных черноземов под травянистой растительностью, объясняется не столько разницей в их растворимости, сколько тем, что сульфаты и хлориды передвигаются главным образом к нижней границе почвенного профиля под воздействием преобладающих нисходящих токов воды и их передвижение не зависит от состава почвенного воздуха.

Углесоли благодаря повышенной растворимости их в летнее время поднимаются вверх к гумусовому горизонту.

Направления сезонных миграций карбонатов, с одной стороны, хлоридов и сульфатов — с другой, в профиле степных почв противоположны.

Если бы в черноземах не было восходящего передвижения углесолей в вегетационный период, то мы наблюдали бы совсем другой характер их распределения в профиле этих почв. В таком случае происходил бы прогрессивный вынос углесолей в нижнюю часть почвенного профиля и с течением времени при неизменных степных условиях почвообразования все карбонаты в типичных черноземах переместились бы в нижнюю часть карбонатного горизонта и максимум их содержания более или менее совместился бы с максимумами содержания хлоридов и сульфатов.

Восходящее передвижение углесолей препятствует выносу кальция из зоны обитания корней и из сферы почвообразования в степных почвах. Круговорот кальция не только в черноземах, но и в более южных вариантах степных почв снизу замкнут. Об этом свидетельствует отсутствие углесолей ниже почвенного профиля в слоях породы, непосредственно прилегающих к нижней границе почвенного профиля. При этом образуется как бы висячий карбонатный горизонт.

Замкнутость снизу круговорота кальция в степных почвах гарантирует их от выщелачивания на весьма длительный срок при неизменных степных условиях почвообразования и способствует сохранению в них черноземных признаков во времени.

Если бы черноземы формировались в чисто элювиальных условиях и в них отсутствовало бы восходящее передвижение кальция, ежегодно возвращающее выщелачиваемый из гумусового горизонта кальций обратно в зону обитания корней, то черноземная стадия почвообразования была бы неустойчивой, а черноземные почвы — образованиями эфемерными» (Е. А. Афанасьева).

Нижняя граница почвенного профиля в черноземах совпадает с нижней границей карбонатного горизонта. Если черноземная почва развита на карбонатной породе, то почвенный профиль кончается там, где содержание СаСО3 в породе становится более или менее постоянным. Если же почва образовалась на породе бескарбонатной, то нижняя граница почвенного профиля проводится там, откуда начинается бескарбонатная порода.

Нижняя граница почвенного профиля в черноземах указывает на максимальную суммарную глубину годичных и вековых промачиваний почвы атмосферными осадками при неменяющихся степных условиях почвообразования.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.