15262 (Генезис чернозёма), страница 3

Черноземы восточноевропейской фации, находящиеся в центральных областях европейской России (ЦЧО), Поволжье, на Украине и Северном Казахстане, относят к теплым промерзающим. В зимний период они пребывают в состоянии мерзлотного покоя. Главные фациальные черты характеризуются тем, что в сравнении с почвами южно-европейской фации они менее мощные и более гумусированные; миграционно-мицелярные новообразования карбонатов, как правило, отсутствуют, а горизонт белоглазки выражен четко и резко; оглинивание профиля не фиксируется, что связано с меньшей биологической активностью, из-за более холодного климата и большего периода промерзания зимой.

Специфика черноземов сибирских фаций определяется прежде всего термическими особенностями климата. Суровая зима, глубокое промерзание и позднее оттаивание, часто длительно сохраняющийся на глубине 2-3 м мерзлый слой, сокращенный вегетационный период приводят к тому, что активные биологические процессы протекают сравнительно короткое время и затрагивают небольшой почвенный слой.

Несмотря на краткость вегетационного периода растительные остатки разлагаются полно, так как совпадение периодов наиболее высоких температур и наибольшего увлажнения способствует весьма активной микробиологической деятельности. Низкие зимние температуры благоприятствуют консервации гумуса и приводят к высокому его накоплению (8-12%) в гумусовом горизонте небольшой мощности. Состав гумуса гуматно-кальциевый; часто наблюдается повышенное содержание нерастворимого остатка. Для черноземов этой фации характерно наличие глубоких языков и карманов у нижней границы гумусового горизонта, проникающих иногда до глубины 100-150 ем. Образование их связано с морозобойными трещинами, засыпанными материалом гумусовых горизонтов.

Другая особенность профиля черноземов этой фации, за исключением наиболее аридных форм, - глубинное оглеение, связанное с временным повышенным увлажнением в нижней части профиля, обусловленным наличием здесь длительно-сезонномерзлого слоя. В черноземах сибирских фаций горизонт гипса и легкорастворимых солей, как правило, отсутствует.

В пределах каждой фации тип чернозема разделяется на подтипы: оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные и южные, за исключением восточносибирских длительно промерзающих черноземов, где подтипы оподзоленных и типичных черноземов не фиксируются.

Фациальная специфика подтипов черноземов показана в табл. 3 и на рис. 1 и 2.

Таблица 3 - Фациальная специфика подтипов черноземов

Рис. 1 - Строение черноземов восточноевропейской фации: 1 - оподзоленный; 2 - выщелоченный; 3 - типичный; 4 - обыкновенный; 5 - южный

Рис. 2. Строение черноземов южноевропейской фации: 1 - чернозем обыкновенный (карбонатный); 2 - чернозем типичный; 3 - чернозем выщелоченный; 4 - черноземно-луговая почва

Согласно Классификации почв, тип черноземы подразделяется на подтипы: с севера на юг формируются черноземы оподзоленные, выщелоченные и типичные в лесостепной зоне и обыкновенные и южные – в степной. Внутри подтипов выделяются роды:

1) обычные;

2) глубоковскипающие;

3) карбонатные;

4) остаточно карбонатные;

5) солонцеватые;

6) осолоделые;

7) щельные.

На виды почвы делят по мощности гумусового горизонта, по содержанию гумуса, по степени выщелоченности.

Оподзоленные черноземы имеют мощность гумусового горизонта (А+АВ) от 30 - 50 см (холодная среднесибирская фация) до 70 - 100 см (теплая южноевропейская фация). Горизонт А темно-серый, зернистый. В горизонте АВ наблюдается седоватый оттенок. В горизонте В1, имеющем ореховатую или ореховато-призматическую структуру, на гранях отдельностей отмечаются коричневые пленки, гумусовые примазки, кремнеземистая присыпка. Вскипание с глубины 130 - 150 см, иногда с выделением горизонта ВСк, карбонатные новообразования в виде известковых трубочек, журавчиков, дутиков.

Выщелоченные черноземы. Горизонт (А+АВ) от 30 - 50 см (холодная восточносибирская фация) до 80 - 150 см (теплая фация). Горизонт А темно-серый, комковато-зернистый, кремнеземистая присыпка отсутствует. Горизонт АВ отличается буроватым оттенком. Под ним залегает уплотненный буроватый бескарбонатный горизонт В (20 - 50 см) с гумусовыми затеками, примазками и пленками, комковато-ореховатый или комковато-призматический. ВСК - иллювиально-карбонатный горизонт, уплотненный, с выцветами, прожилками, журавчиками карбонатов. СК - палевая карбонатная порода.

Эти почвы разделены на виды: слабовыщелоченные, средневыщелоченные, сильновыщелоченные.

Типичные черноземы характеризуются большой мощностью гумусового слоя – от 50 - 70 см (холодная фация) до 100 - 190 см (теплая фация). Горизонт А черный или серовато-черный, зернистый; АВ – темно-серый с буроватым оттенком. Ниже залегает серовато-бурый иллювиально-карбонатный горизонт Вк с языками и затеками гумуса, комковато-призматический, с карбонатами в виде мицелия, журавчиков. Горизонт ВСк – палево-бурый, со значительным количеством карбонатных прожилок и журавчиков. Гипс и легкорастворимые соли отсутствуют. В почвах много кротовин.

Обыкновенные черноземы имеют меньшую мощность гумусового слоя – от 35–45 см (холодная восточносибирская фация) до 80–120 см (редко 140 см) (теплая фация), буроватый оттенок на темно-сером фоне и комковатую структуру горизонта АВ. Горизонт гумусовых затеков часто совпадает с карбонатным горизонтом Вк, и его структура призматическая. Карбонаты представлены пятнами белоглазки (в горизонте Вк) и прожилок (в горизонте АВ). Иногда на глубине 200–300 см выделяются легкорастворимые соли и гипс. В профиле почв много кротовин.

Морфологической особенностью обыкновенных, а также южных черноземов, отличающей их от черноземов лесостепи, является характер выделения карбонатов в форме белоглазки.

В подтипе обыкновенных черноземов преобладают среднегумусные среднемощные черноземы; встречаются солонцеватые, солонцевато-солончаковатые и осолоделые.

Южные черноземы имеют небольшой гумусовый слой – от 25–30 до 70–80 см. Горизонт А темно-серый с коричневатым оттенком, комковатый и зернисто-комковатый; горизонт АВ буровато-темно-серый, ореховато-комковатый, уплотненный. Ниже залегает карбонатный горизонт, бурый с потеками гумуса, уплотненный, ореховато-призматический, содержащий мицелий, выцветы, мучнистые выделения карбонатов. ВСк – буровато-палевый иллювиально-карбонатный, уплотненный, призматический, с большим количеством белоглазки. С – палевая карбонатная порода; на глубине 150–200 см встречаются выделения гипса, а с 200–300 см могут отмечаться и легкорастворимые соли. В профиле почв наблюдаются кротовины.

Морфологической особенностью южных черноземов является укороченный гумусовый профиль, высокое положение линии вскипания и выделение карбонатов в форме белоглазки.

Среди южных черноземов преобладают малогумусные среднемощные. Осолонцевание и солончаковатость проявляются у южных черноземов чаще.

Особо выделены предкавказские черноземы, имеющие с поверхности темно-серую с коричневатым оттенком окраску, мощный гумусовый слой (120–150 см и более) и вскипающие в горизонте А.

Для черноземов Предкавказья характерны интенсивный биологический круговорот, большая перерытость профиля, периодическое промывание профиля. Эти почвы отличаются большой мощностью гумусового горизонта при невысоком содержании гумуса (менее 8 %), отсутствием легкорастворимых солей и гипса, обильной карбонатностью в виде налетов, паутинок, жилок в верхних горизонтах и мицеллярных форм в нижних. Последние свидетельствуют о миграции, сезонной пульсации их в почвах. Эти почвы называют мицеллярно-карбонатными.

В черноземах азиатской части России в связи с более сухим и холодным климатом мощность гумусового горизонта меньше, а гумуса содержится больше (7–12 %); профиль промыт от легкорастворимых солей лишь в лесостепи, тогда как в степях на глубине ниже 2 м наблюдаются новообразования гипса.

Для черноземов Западной Сибири характерны глубокие потеки гумуса по трещинам, высокое содержание гумуса (до 10–14%) с быстрым уменьшением его количества с глубиной, а также присутствие гипса в степных почвах.

В Восточной Сибири биологический круговорот элементов подавлен низкими температурами вследствие чего содержание гумуса в почвах невелико (4–9 %), мощность гумусового горизонта незначительная. В почвах мало карбонатов или они отсутствуют.

Свойства. Гранулометрический состав почв колеблется от супесчаного до глинистого с преобладанием суглинистого. Общая особенность черноземов – отсутствие заметных изменений гранулометрического состава при почвообразовании, лишь в оподзоленных и в некоторой степени в выщелоченных подтипах увеличивается содержание ила вниз по профилю. Во всех почвах по сравнению с почвообразующей породой профиль обогащается илом.

Черноземы – рыхлые, высоковлагоемкие почвы с хорошей водопроницаемостью. В структурно-агрегатном составе преобладают агрегаты зернистой формы. Эти особенности в наибольшей степени проявляются у типичных, выщелоченных и обыкновенных черноземов. Оподзоленные и южные содержат меньше водопрочных агрегатов. Черноземы характеризуются высоким содержанием гумуса в горизонте А, которое постепенно уменьшается с глубиной, за исключением почв Восточной Сибири. В составе гумуса горизонтов А и АВ преобладают черные гуминовые кислоты, связанные с кальцием.

Наибольшие запасы гумуса имеют типичные или выщелоченные черноземы Восточно-Европейской фации и наименьшие – черноземы Восточносибирской фации.

Реакция почвенного раствора слабокислая или близкая к нейтральной в гумусовых горизонтах выщелоченных и оподзоленных черноземов или нейтральная и слабощелочная в других подтипах. В нижних горизонтах реакция почв слабощелочная, реже щелочная.

Почвы обладают высокой емкостью катионного обмена (45–70 мг-экв/100г почвы), насыщенностью ППК основаниями, высокой буферностью. В составе обменных катионов доминирует Са2+, затем Mg2+. В оподзоленных и выщелоченных черноземах в почвенном поглощающем комплексе присутствует Н+. В обыкновенных и южных черноземах в ППК, кроме Са2+, присутствует Na+, увеличивается содержание Mg2+. Почвы характеризуются значительным валовым содержанием питательных веществ. Так, в типичных тяжелосуглинистых черноземах количество азота достигает 0,4–0,5 % (10–15 т/га), фосфора – 0,15–0,35 %. Наиболее благоприятный пищевой режим для культурных растений создается в хорошо окультуренных черноземах.

1. Валовой состав и карбонатный профиль черноземов

Однородность гранулометрического состава черноземов по всему профилю адекватна однородности валового состава и обусловлена однотипным составом как первичных, так и вторичных глинистых минералов.

Во всех подтипах, кроме выщелоченных и оподзоленного, наблюдается равномерное распределение по генетическим горизонтам Si0₂, Fe₂0₃, Аl₂0₃ (табл. 48) и других элементов, повторяющее особенности материнской породы.