big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Сравнительная характеристика различных подтипов черноземов

Почвенный покров черноземно-степной зоны, занимающей огромное пространство, далеко не однообразен. Различия в климатических условиях, в почвообразующих породах и характере растительности, наблюдающиеся в отдельных частях черноземной полосы, самым непосредственным образом сказываются и на свойствах почв.

Почвенный покров черноземной зоны представлен многими почвенными разновидностями, которые объединятся в следующие главнейшие подтипы: черноземы оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные, южные и др.

Кроме того, черноземы подразделяются по мощности гумусового горизонта и по накоплению в них гумуса.

По количеству гумуса в верхнем слое черноземы делятся на тучные (гумуса более 9%), среднегумусные (гумуса от 6—7 до 9%), малогумусные (гумуса от 4 до б—7% ) и слабогумусированные (гумуса менее 4%).

По мощности гумусового горизонта (A + В) почвы делятся на сверхмощные (более 120 см), мощные (80—120 см), среднемощные (40—80 см), маломощные (меньше 40 см).

Исключение составляют черноземы Западной Сибири, которые по мощности перегнойного слоя отличаются от черноземов европейской части СССР. Обычно маломощные черноземы здесь имеют горизонты А + В меньше 30 см, среднемощные 30—50 и мощные несколько больше 50 см.

Остановимся на рассмотрении существенных особенностей каждого подтипа черноземных почв в отдельности.

Оподзоленные черноземы. Оподзоленные черноземы развиваются преимущественно под широколиственными лесами лесостепной зоны, где вследствие более влажного климата процессы выщелачивания и оподзоливания в почвах проявляются в заметной степени. По ряду признаков и свойств оподзоленные черноземы стоят очень близко к темно-серым лесостепным почвам.

Оподзоленные черноземы характеризуются небольшим запасом перегноя в гумусовом горизонте глубоким залеганием карбонатного горизонта между гумусовым и карбонатным горизонтом находится некарбонатный слой. В этих почвах карбонаты залегают на такой глубине, откуда не всегда обеспечивается их поднятие до гумусового горизонта. Поэтому в нижней части гумусового горизонта периодически может устанавливаться дефицит кальция в почвенном растворе и слабокислая реакция.

Слабокислая среда вызывает некоторую растворимость гумуса и способствует передвижению ила. В верхней части гумусового горизонта под воздействием дернового процесса идет интенсивное накопление зольных элементов растительных остатков и происходит новообразование органоминеральных коллоидов с высокой поглотительной способностью.

Нижней части гумусового горизонта свойственна периодически слабокислая реакция, так как сюда ограничено поступление оснований как сверху, так и снизу. Здесь и обнаруживают признаки оподзоливания, которые морфологически выражены в виде «кремнеземистой присыпки» на границе гумусового и переходного горизонтов.

В иллювиальном горизонте (В) наблюдается ореховатая структура. В некоторых случаях у черноземов имеются признаки значительного поверхностного оподзоливания. (вынос полуторных окислов и илистой фракции).

Морфологическое строение оподзоленных черноземов может быть представлено описанием следующего разреза (Башкирская АССР; Д. В. Богомолов).

Горизонт Аn — 0—20 см. Темно-серый, почти черный, комковато-пылеватый.

Горизонт A1 —20—29 см. Темно-серый, почти черный; структура мелко- и среднезернистая с хорошо выраженными угловатыми гранями.

Горизонт А2 — 29—40 см. Темно-серый, с четкой острогранно-ребристой средне- и крупнозернистой структурой; на гранях структуры небольшой налет кремнеземистой присыпки, выступающей наиболее отчетливо при высыхании почвы.

Горизонт B1—40—59 см. Темновато-бурый, комковато-ореховатый; несколько уплотнен, по граням структуры слабо выраженная кремнеземистая присыпка.

Горизонт В2 — 60—82 см. Красновато-бурый, комковато-призматический, и ореховатый; уплотнен.

Горизонт ВС — 82—96 см. Бурый, с красноватым оттенком и с тем же характером структуры, но несколько хуже выраженным; уплотнен.

Горизонт С — 96—120 см. Желтовато-бурая, плотная делювиальная глина; слабо вскипает от соляной кислоты.

Слабо оподзоленные черноземы в морфологическом отношении отличаются интенсивной темно-серой окраской гумусового горизонта, наличием хорошо выраженной зернистой структуры, появлением в нижней части гумусового горизонта и в верхней части иллювиального признаков оподзоливания.

Иллювиальный горизонт слабо оподзоленных черноземов заметно выражен, значительно уплотнен и, имея ореховатую и комковато-призматическую структуру, по своему строению приближается к аналогичному горизонту темно-серых слабо оподзоленных лесостепных почв.

Механический состав у слабо оподзоленных черноземов изменяется по профилю не очень сильно.

Более высокое содержание иловатой фракции наблюдается в перегнойно-аккумулятивном горизонте. Вглубь почвенного профиля количество иловатых частиц постепенно уменьшается, а затем несколько увеличивается в иллювиальном горизонте. Такое распределение иловатой фракции по профилю почвы свидетельствует о наличии в них оподзоливания, хотя и слабо выраженного.

Содержание гумуса и азота в слабо оподзоленных черноземах сравнительно невелико и колеблется в значительных пределах (табл. 48).

Содержание поглощенных оснований в этих почвах достаточно высокое, но в зависимости от механического состава значительно изменяется. В более тяжелых по механическому составу почвах количество обменных оснований составляет 48,2— 61,54 м-экв для кальция и 4,7—16,0 м-экв для магния, в более легких — количество поглощенных оснований снижается до 43— 44 м-экв для кальция и 4,3—5,4 м-экв для магния.

Слабо оподзоленные черноземы обладают слабокислой реакцией, при этом обменная кислотность изменяется в пределах рН=4,7—6,6.

Степень насыщенности основаниями этих почв очень высокая и обычно колеблется от 80 до 90%, нередко достигая 95%. Содержание подвижных форм Р2О5 в оподзоленных черноземах довольно низкое и, по данным многих анализов, большей частью колеблется от 1,5 до 7,5 мг на 100 г почвы. В связи с этим оподзоленные черноземы в большинстве случаев сильно нуждаются в фосфорных удобрениях.

Выщелоченные черноземы. Выщелоченные черноземы широко распространены в лесостепи, а также частично в степях, вдали от лесов, в условиях повышенного увлажнения.

Они имеют более значительные запасы гумуса в перегнойном слое (табл. 49). Мощность гумусового горизонта (А + В) у выщелоченных черноземов в различных частях описываемой зоны сильно варьирует. В пределах Украинской ССР гумусовый слой достигает 120 см и более, в восточных же районах он значительно уменьшается и, за исключением некоторых предгорных районов, редко превышает 70 см. Карбонаты в этих почвах залегают менее глубоко, чем в оподзоленных черноземах. Поэтому в выщелоченных черноземах происходит периодическое поднятие их с почвенными растворами до гумусового горизонта.

Глубина вскипания карбонатов в этих почвах сильно колеблется, но чаще всего лежит на уровне 90—120 см от поверхности, а в районах влажной лесостепи — на глубине 150—200 см.

В результате процессов выщелачивания для выщелоченных черноземов характерно также заметное уплотнение переходного горизонта, в котором обнаруживается несколько повышенное содержание коллоидных веществ и полуторных окислов. Структура этого горизонта зернистая или ореховатая.

От оподзоленных черноземов выщелоченные черноземы отличаются отсутствием в нижней части горизонта А скоплений кремнезема.

В поглощающем комплексе выщелоченного чернозема наряду с поглощенными кальцием и магнием содержится очень небольшое количество поглощенного водорода.

В зависимости от глубины вскипания, степени выраженности иллювиального горизонта и связанной с ним ореховатой структуры, а также в зависимости от большего или меньшего содержания в поглощающем почвенном комплексе поглощенного водорода, выщелоченные черноземы подразделяются на слабо выщелоченные, средне выщелоченные и сильно выщелоченные. К последним относятся такие выщелоченные черноземы, у которых не вскипает не только горизонт В, но и почвообразующая порода.

Морфологическое строение выщелоченных черноземов может быть представлено следующим типичным профилем (Башкирская АССР, Д. В. Богомолов).

Горизонт Аn — 0—18 см. Темно-серый, почти черный, довольно сильно распылен; в нижней части пахотного слоя замечается уплотнение.

Горизонт A1 — 18—30 см. Той же окраски, рыхлый, структура мелко- и среднезернистая, несколько округлой формы, с плохо выраженными гранями.

Горизонт А2 — 30—39 см. Той же окраски, с небольшим буроватым оттенком; структура несколько укрупняется и становится преимущественно среднезернистой.

Горизонт АВ — 39—50 см. Темно-серый с более ясным буроватым оттенком; несколько уплотнен, зернисто-комковатый.

Горизонт B1 — 50—66 см. Темновато-бурый, слабо уплотнен; структура комковатая, удлиненная, несколько призмовидной формы.

Горизонт В2 — 66—85 см. Красновато-бурый, несколько более плотный; структура комковато-призмовидная, при давлении распадающаяся на более мелкие комковатые и зернистые отдельности.

Горизонт ВС — 85—115 см. Бурый, с красноватым оттенком, уплотнение несколько уменьшается; структура выражена хуже; в середине горизонта слабое вскипание от соляной кислоты и появляются прожилки извести.

Горизонт С — со 115 см. Желтовато-бурая плотная делювиальная глина.

Характерными морфологическими признаками выщелоченных черноземов являются наличие в них уплотненного иллювиального горизонта с комковато-призматической структурой, пониженный уровень вскипания и наряду с этим отсутствие признаков оподзоливания.

Дифференциация почвенного профиля по механическому составу проявляется в выщелоченных черноземах в значительно меньшей степени, чем в оподзоленных черноземах. Иловатая фракция в выщелоченных черноземах постепенно увеличивается книзу почвенного профиля до горизонта В2, а затем несколько уменьшается в горизонтах ВС и С.

Выщелоченные черноземы отличаются большой емкостью поглощения и относительно высоким содержанием поглощенных Са++ и Mg++. Отношение между поглощенным кальцием и магнием в этих почвах довольно широкое (8:1 и 7:1). Выщелоченные черноземы обладают небольшой обменной кислотностью, которая обычно колеблется в пределах рН = 5,7—6,1. Относительно понижена в них гидролитическая кислотность, в большинстве случаев не превышающая. 3—6 м-экв на 100 г почвы.

Сумма поглощенных оснований выражается большими величинами и колеблется чаще всего в пределах 30—40 м-экв на 100 г почвы. Вместе с тем выщелоченные черноземы отличаются высокой степенью насыщенности основаниями, достигающей 87—95%. В то же время содержание усвояемой фосфорной кислоты в данных почвах очень невелико.

Количество Р2О5 колеблется от 1,5 до 9,0 мг на 100 г почвы и только в единичных случаях выражается более высокими цифрами. В этом отношении выщелоченные черноземы нуждаются в фосфорных удобрениях в такой же степени, как и оподзоленные черноземы.

Значительная часть выщелоченных черноземов по содержанию гумуса принадлежит к многогумусным черноземам. Однако в природе нередко встречается развитие среднегумусных и малогумусных выщелоченных черноземов.

Типичные черноземы. Типичные черноземы представляют собой почвы, в которых наиболее ярко выражены характерные свойства, присущие черноземным почвам. Распространены они преимущественно в западных районах лесостепной зоны европейской части СССР и лишь отдельными пятнами проникают в область черноземной степи. Небольшие их массивы имеются также по западным склонам Алтайских гор, в условиях несколько повышенного увлажнения.

Типичные черноземы характеризуются интенсивно черной окраской, ясно выраженной зернистой структурой горизонта А, наибольшим запасом перегноя в гумусовом слое, постепенным переходом от одного горизонта к другому, вскипанием на границе горизонтов А и В или же в пределах горизонта В и ясно выраженным карбонатным горизонтом значительной мощности.

Приводим описание почвенного профиля типичного мощного чернозема (Полтавская область, К. И. Божко).

Горизонт А — 0—46 см. Темно-серый, гумусовый, до 20 см глубины — пахотный комковато-зернистый, с 20 см — зернистый. Имеются ходы дождевых червей.

Горизонт В — 46—90 см. Тоже темно-серый с палевым оттенком (в нижней части), крупичато-комковатый, на глубине 52 см — отложения углесолей в форме карбонатной «плесени». Вскипание от кислоты на глубине 46 см.

Горизонт С — 90—130 см. Грязновато-палевый карбонатный лёсс, сильно изрыт землероями, крупичато-глыбистый. Много углесолей в форме «плесени» и в форме тонких «жилок».

Для типичных мощных черноземов характерно очень глубокое проникновение гумуса, наличие карбонатов кальция и магния, отлагающихся на глубине 52—120 см в форме карбонатной «плесени», и большая изрытость почвенной толщи землероями.

В их профиле не обнаруживается перемещения гидроокисей железа и алюминия. Что же касается кальция, то резкое увеличение его с глубиной обусловлено наличием углесолей кальция в карбонатном горизонте. В связи с этим в типичных черноземах не обнаруживают дифференциацию их генетических горизонтов по механическому составу.

Результаты агрохимических анализов, приведенные в табл. 50, показывают наличие в типичных черноземах крайне незначительной кислотности (рН колеблется в верхнем горизонте от 6,0 до 6,8).

Гидролитическая кислотность выражена слабо и составляет большей частью 0,4—2,8 м-экв на 100 г почвы/

В нижних горизонтах этих почв значение обменной и гидролитической кислотности еще более уменьшается. Коллоидальная фракция типичных черноземов насыщена преимущественно Са++ и Mg++ при соотношении последних от 10: 1 до 8:1. Степень насыщенности очень велика и достигает 94—99%.

Заключая в себе большое количество гумуса и илистых частиц и будучи высоко насыщенными основаниями, типичные черноземы обладают хорошо выраженной зернистой структурой, обусловливающей благоприятный водный и воздушный режимы.

Обыкновенные черноземы. Обыкновенные черноземы распространены главным образом в степной зоне, в условиях несколько пониженного увлажнения. Вследствие большей сухости климата растительность развивается здесь слабее, а в связи с этим, следовательно, и обогащение почвы органическими веществами совершается в более ограниченном количестве.

Обыкновенные черноземы содержат в себе около 6—8% гумуса (табл. 51).

Общая мощность гумусового и гумусового переходного горизонтов в обыкновенных черноземах составляет 70—80 см. При этом в северной части подзоны, примыкающей к южной границе лесостепи, мощность перегнойного слоя обыкновенных черноземов возрастает до 90 см, а при переходе в подзону сухих степей гумусный слой уменьшается до 60—70 см.

Несколько большую мощность обыкновенные черноземы приобретают по предбалочным понижениям, а также на едва заметных впадинах плато. Эти черноземы обычно более глубоко выщелочены от углесолей кальция и магния. Наоборот, на всхолмлениях, даже едва заметных на глаз, залегают обыкновенные черноземы с высоко поднятыми к поверхности карбонатами. Эти факты указывают на наличие комплексности почвенного покрова в полосе распространения обыкновенных черноземов.

В обыкновенных черноземах европейской части СССР на глубине около 3—4 м часто наблюдается горизонт выделения легко растворимых солей и гипса (солевой горизонт). В обыкновенных черноземах Западной Сибири солевой горизонт появляется на глубине около 200 см.

Обыкновенные черноземы по морфологическим признакам несколько отличаются от типичных черноземов. Они имеют менее интенсивную окраску гумусового горизонта, обычно меньшую его мощность, менее отчетливую зернистую и более комковатую структуру.

Количество перегноя в них весьма постепенно убывает с глубиной по профилю почвы, а вместе с перегноем постепенно уменьшается и интенсивность окраски.

В некоторых случаях, например в Западной Сибири, переходный горизонт чернозема имеет неоднородную языковатую, или карманистую, окраску, обусловленную подтеками гумуса из гумусового горизонта в нижележащие горизонты.

Образование языков гумуса в западносибирских черноземах, по. данным К. П. Горшенина, объясняется влиянием холодного, резко континентального климата, при котором в зимнее время происходит резкое охлаждение увлажненной осенними дождями почвы, в результате чего в ней образуются трещины. Такие же трещины могут образовываться и летом при сильном высыхании почвы. По этим трещинам в теплое и влажное время года гумус проникает на значительную глубину, образуя указанные языки.

Преобладающей составной частью гумуса в обыкновенных черноземах являются гуминовые кислоты. Что же касается фульвокислот, то они здесь имеют подчиненное значение.

В отличие от оподзоленных и выщелоченных черноземов обыкновенные черноземы не содержат поглощенного водорода. Обыкновенные черноземы насыщены Са++ и Mg++ и лишь в отдельных случаях в них встречаются следы поглощенного Na+ (табл. 52).

В связи с такой насыщенностью почвенных коллоидов основаниями рН солевой вытяжки обыкновенных черноземов колебляется около 7,0; нейтральная или близкая к ней реакция в поверхностном горизонте с глубиной переходит в слабощелочную.

Обыкновенные черноземы отличаются высокой порозностью, повышенной влагоемкостью и аэрацией, а вместе с тем и значительной водопроницаемостью. Большая скважность в этих почвах обеспечивает быстрое и полное впитывание воды атмосферных осадков, а высокая величина полевой влагоемкости позволяет задерживать в капиллярно подвешенном состоянии большое количество воды. В пределах 1,5-метрового слоя почвы, по данным Н. П. Ремезова, может быть удержано около 500 мм воды.

Наиболее глубокое промачивание этих почв наблюдается весной, осенние осадки проникают на меньшую глубину, чем весенние. В летнее время верхняя часть почвенного профиля почти полностью задерживает все выпадающие атмосферные осадки, которые затем используются растениями для транспирации и синтеза органического вещества.

Южные черноземы. Южные черноземы распространены в южных, наиболее засушливых районах черноземной зоны. Осадков в этой части зоны выпадает в год около 350—400 мм, почвы промачиваются мало.

Растительность развита здесь скуднее и представлена главным образом южными видами ковылей при значительном участии эфемеров. В связи со слабым промачиванием почвы корневая система растений проникает на небольшую глубину.

Производительность растительного покрова в этой подзоне очень невелика, и ежегодно в почву поступает незначительное количество органической массы. Процессы минерализации растительных остатков в более сухих и теплых климатических условиях протекают более энергично. Поэтому содержание гумуса в южных черноземах значительно меньше по сравнению с другими подтипами черноземов и обычно колеблется от 4 до 6% (табл. 53).

Мощность гумусового горизонта южных черноземов небольшая; в западных, более увлажненных районах она достигает 60—70 см, в восточных районах, в частности в Сибири, редко превышает 40 см.

Окраска южных черноземов темно-серая или серая с коричневатым оттенком.

Вследствие слабого промачивания карбонаты кальция и магния находятся в пределах гумусового слоя, а в восточных районах иногда и с поверхности. В таких случаях почвы вскипают с поверхности или в верхней части гумусового горизонта.

В связи с этим поглощающий комплекс южных черноземов насыщен главным образом Са и Mg. Нередко в состав поглощенных оснований входит в незначительном количестве и поглощенный Na, сообщающий этим почвам признаки слабой солонцеватости (табл. 54).

Емкость поглощения южных черноземов довольно большая и нередко достигает 30—40 м-экв на 100 г почвы. Реакция водной вытяжки слабощелочная. Структура у них чаще всего комковатая, несколько реже — зернистая.

В отношении водно-воздушных, тепловых и биохимических свойств, а также содержания главнейших питательных элементов южные черноземы не уступают обыкновенным. Своеобразным представителем южного чернозема является приазовский, или предкавказский чернозем.

Приазовские, или предкавказские черноземы, впервые изученные и описанные акад. Л. И. Прасоловым, залегают к востоку от Азовского моря, простираясь вплоть до предгорий Кавказа. Эти черноземы отличаются сильно развитым перегнойным горизонтом, мощность которого достигает 1,5—1,8 м и более. Содержание перегноя сравнительно небольшое — 4—6%. Вследствие незначительного количества перегноя данные подтипы чернозема имеют бурую или темно-серую окраску.

Вскипание углекислой извести обнаруживается с самой поверхности почвы или на незначительной глубине. Обладают хорошо выраженной крупнозернистой структурой. Реакция почвенного раствора слабощелочная.

Обладая мощным гумусовым горизонтом, а следовательно, и большим содержанием органического вещества, приазовские или предкавказские черноземы отличаются высокой производительностью. В этом отношении они почти не уступают другим группам черноземных почв.

Особенности других подтипов черноземов. Наряду с описанными выше почвами в черноземной зоне встречаются лугово-черноземные почвы, карбонатные черноземы, солонцеватые черноземы и осолоделые черноземы.

Лугово-черноземные почвы развиваются в тех местах черноземной зоны, где почвообразование протекает при участии грунтовых вод, залегающих на глубине 3—5 м. Они встречаются главным образом на плоских, широких, слабодренированных водоразделах Окско-Донской низменности и на широких надпойменных левобережных террасах Днепра и Волги. Весьма широкое распространение имеют лугово-черноземные почвы в Западносибирской низменности.

Развиваясь при участии грунтовых вод, лугово-черноземные почвы в нижней части профиля обычно имеют признаки восстановительных процессов в виде ржавых и сизоватых пятен оглеения. Они отличаются более высоким содержанием гумуса, достигающим иногда 14—18%.

Вследствие периодического капиллярного подтягивания почвенного раствора к поверхности во всех горизонтах лугово-черноземных почв могут появляться в небольшом количестве легко растворимые соли, которые сообщают почве признаки солончаковости, солонцеватости и осолодения.

Карбонатные черноземы — это черноземы, вскипающие с поверхности и содержащие значительное количество карбонатов по всему профилю.

Различают первично-карбонатные и вторично-карбонатные черноземы. %

Первично-карбонатные черноземы не имеют большого распространения и встречаются в виде отдельных пятен, приуроченных к выходам третичных карбонатных глин, известняков, известковистых песчаников, мергелей и их элювия.

Таким образом, первично-карбонатные черноземы представляют собой почвы, обогащенные карбонатами благодаря сильнокарбонатной почвообразующей породе.

Вторично-карбонатные черноземы развиваются в условиях слабодренированной равнины, где в жаркое время года возможно возникновение восходящих токов почвенных растворов и обогащение карбонатами верхних горизонтов.

По содержанию перегноя карбонатные черноземы могут быть тучными, среднегумусными и малогумусными.

Первично-карбонатные черноземы встречаются в западных областях Украины, на Приволжской возвышенности, в Высоком Заволжье, вторично-карбонатные — в равнинном Предкавказье и в Северном Казахстане.

Солонцеватые черноземы представляют собой почвы, в поглощающем комплексе которых содержится более 5% от суммы обменных оснований поглощенного натрия. Они отличаются непрочной структурой горизонта А, сильным уплотнением, комковатостью и глыбистостью горизонта В, слабощелочной реакцией, способностью к заплыванию и образованию корки.

Солонцеватые черноземы обладают менее благоприятными водно-воздушными свойствами и в связи с этим несколько меньшей производительностью. Они обычно встречаются небольшими пятнами, приурочиваясь главным образом к небольшим микрорельефным западинам, или подам. Значительное распространение имеют в Западносибирской низменности.

Осолоделые черноземы образуются из солонцеватых черноземов в результате процесса выщелачивания и осолодения. По морфологическим признакам они в некоторой степени напоминают выщелоченные, или оподзоленные, черноземы, обладая ореховатой структурой переходного горизонта и обнаруживая пятна кремнезема в нижней части горизонта А.

В поглощающем комплексе этих почв содержится поглощенный натрий и незначительное количество поглощенного водорода. В связи с этим реакция почвенного раствора в поверхностных горизонтах слабокислая, а в нижних — щелочная. Для них характерно также формирование иллювиального горизонта. Осолоделые черноземы чаще всего встречаются в Западной Сибири.

Таковы в основных чертах те существенные особенности, которыми характеризуются отдельные почвенные подтипы черноземного типа почв.

К сказанному следует добавить, что среди черноземных почв отдельными небольшими пятнами встречаются солончаки, солонцы и солоди. Особенно широко распространены эти почвенные образования в Западносибирской низменности. Но поскольку эти почвы более обстоятельно рассматриваются несколько ниже, то здесь мы на них останавливаться не будем.

Все рассмотренные выше подтипы черноземов в свою очередь подразделяются по механическому составу на глинистые, тяжелосуглинистые, суглинистые, легкосуглинистые и супесчаные. Наиболее распространенными из них являются суглинистые и легкосуглинистые черноземы.

 

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

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.