Генезис, строение, состав и свойства черноземных почв

Генезис. Современные представления о происхождении черноземных почв сложились на основании трудов В.В. Докучаева, П.А. Кос- тычева, А.А. Измаильского, Г.Н. Высоцкого, Л.И. Прасалова, П.Г. Аде- рихина, Е.А. Афанасьевой и других исследователей.

Ведущим процессом формирования черноземов является дерновый процесс, сущность которого заключается в накоплении гумуса, аккумуляции биофильных элементов и формировании водопрочной структуры под воздействием травянистой растительности.

Ведущим ЭПП в черноземах является гумусообразование, для которого в этих почвах складываются наиболее оптимальные условия:

  • • высокое количество ежегодного опада (8—20 т/га);
  • • преобладающая часть опада (более 60%) поступает в почву в виде корней;
  • • высокое содержание оснований и азота в составе опада;
  • • высокое содержание оснований в почвообразующих породах;
  • • насыщенность минеральной части почв кальцием и магнием и близкая к нейтральной реакция среды;
  • • умеренная биологическая активность;
  • • ярко выраженная контрастность режима влажности при периодически промывном водном режиме.

Процесс оструктуривания в черноземах связан с интенсивным образованием «свежих» гумусовых веществ, большим количеством микробной плазмы в ризосфере и насыщенностью ППК кальцием.

Дерновый процесс в черноземах сочетается с целым рядом ЭПП: элювиальных (выщелачивание, оподзоливание, лессиваж, осолоде- ние), метаморфических (оглеение, оглинение, слитизация), гидро- генно-аккумулятивных (олуговение, засоление), иллювиально-аккумулятивных (карбонатно-иллювиальный) и др. В результате этих процессов формируются свойства, позволяющие разделять черноземы на разных таксономических уровнях (подтип, род, вид).

Черноземы разделяют на пять подзональных подтипов, которые расположены с севера лесостепной зоны к югу степной в таком порядке: черноземы лесостепи — оподзоленные, выщелоченные, типичные; черноземы степной зоны — обыкновенные, южные.

Строение профиля. Профиль черноземов имеет следующее строение: А — АВ — B(Bj Вк) — ВСк — Ск:

А — гумусовый, однородно темноокрашенный с зернистой структурой;

АВ — гумусовый, темноокрашенный с общим осветлением (побурением) книзу и более светлый, чем горизонт А, с зернистой или комковато-зернистой структурой;

В — бурый, преимущественно с неравномерно затечной, языко- ватой, ослабевающей книзу гумусированностью. Может подразделяться на горизонты Вр В2, а в ряде подтипов выделяют оглиненные (В,) или иллювиально-карбонатные (Вк) подгоризонты;

ВСк — переходный к почвообразующей породе, карбонатный;

Ск — почвообразующая порода, содержит карбонаты.

Мощность гумусовых горизонтов составляет 60—100 (180) см.

Черноземы оподзоленные являются ближайшей генетически родственной группой к темно-серым лесным почвам, характеризуются сочетанием гумусонакопления и слабой элювиально-иллювиальной дифференциацией почвенного профиля под влиянием оподзолива- ния и лессиважа. Отличительные морфологические признаки — наличие осветленной мучнисто-белой (кремнеземистой) присыпки в нижней части горизонта Айв верхней — горизонта АВ. Для этого подтипа характерно также глубокое залегание карбонатов (глубина вскипания от НС1 150 см и глубже).

Черноземы выщелоченные характеризуются вымытостью карбонатов из гумусового слоя (А + АВ) и из верхней половины переходного горизонта Bj, ниже которого залегает карбонатный горизонт Вк (рис. 27.1). Черноземы типичные характеризуются наиболее сильным проявлением процесса гумусообразования и отсутствием элювиально-иллювиальной дифференциации по илу и полуторным оксидам. Они имеют наиболее высокое содержание гумуса и самую большую мощность гумусовых горизонтов (А + АВ), которая может достигать 100—180 см. Вскипают в горизонте АВ. Имеют следующее строение профиля: А-АВ-АВкк-ВСкк.

Черноземы

Рис. 27.1. Черноземы:

А — выщелоченный: Б — типичный: В — обыкновенный

Черноземы обыкновенные формируются в северной части степной зоны в более засушливых условиях, чем типичные, и поэтому с более ослабленным, чем у типичных, накоплением гумуса и более высоким залеганием карбонатного горизонта. Карбонаты в горизонте Вк проявляются в форме белоглазки.

Черноземы южные — наиболее ксероморфные, характеризуются неглубоким залеганием карбонатного горизонта (карбонаты в форме белоглазки), небольшой мощностью гумусового горизонта, наличием гипсового горизонта в пределах двух—трехметровой толщи; имеют определенное сходство с профилем каштановых почв.

Состав и свойства черноземов. Несмотря на значительное варьирование свойств различных подтипов черноземов, можно отметить определенные закономерности зональных и подзональных изменений состава и свойств (табл. 27.2). В направлении от оподзоленных к типичным черноземам увеличивается мощность гумусового слоя, содержание гумуса, емкость катионного обмена, степень насыщенности ППК основаниями; снижается кислотность, глубина вскипания. В направлении от типичных к южным — снижается мощность гумусового слоя, содержание и запасы гумуса, емкость катионного обмена, в ППК появляется обменный натрий и реакция становится слабощелочной, продолжает снижаться глубина залегания карбонатов.

Таким образом, наиболее ярко главные свойства черноземов проявляются в черноземах типичных.

Таблица 27.2

Свойства черноземов европейской части России

Свойство

Черноземы

оподзоленные

выщелоченные

типичные

обыкновенные

южные

Мощность А+АВ, см

50-70

70-100

70-130

60-80

40-60

Гумус в А, %

5-8

7-9

8-12

6-8

4-6

ЕКО, мг-экв на 100 г

30-40

40-50

40-70

35-45

30-35

Обменные катионы

Са2+, Мдг+, Н+

Саг+, Мд2+, Н+

Са2+,

Мд2+

Са2+, Мд2+, Na+

Са2+

Мдг+, Na+

V,%

80-95

80-95

более 90

100

100

Рннго

5,5-6,5

6-6,5

6,8-7,0

7,0-7,3

7,0-7,3

Глубина вскипания от HCI

130-150

100-120

70-100

60-80

30-50

В составе гумуса всех подтипов черноземов преобладают гумино- вые кислоты. Отношение Сгк : СфК = 1,7—2,5. В минералогическом составе черноземов преобладают первичные минералы. В составе вторичных минералов содержатся минералы группы монтмориллонита, гидрослюды, вермикулит, хлорит и др. Черноземы характеризуются высокой степенью обеспеченности элементами питания, в том числе микроэлементами, что обусловлено биогенной аккумуляцией азота, фосфора, серы и других элементов. Они обладают рыхлым сложением, высокой влагоемкостью, хорошей водопроницаемостью и структурностью. Плотность гумусовых горизонтов 1,0—1,3 г/см3, общая порозность 50-60%, некапиллярная (межагрегатная) порозность составляет примерно 18—20%, что обеспечивает хорошую воздухо- и водопроницаемость.

Часто проявляющийся недостаток влаги для растений в черноземных почвах является следствием невысокого количества атмосферных осадков, летние осадки увлажняют только пахотный слой. Запас влаги создается осенью и весной при снеготаянии.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >