Где используется каштановые почвы

Каштановые почвы: свойства, характеристика

Степные зоны России начинаются на юге европейской части России. Они простираются от северных границ Нижнего Поволжья вплоть до предгорий Кавказа, Кубани, а также Черного и Азовского морей. Заканчиваются степные зоны у предгорий Байкала и Алтая. Для них характерен каштановый тип почвы, о котором и пойдет речь.

Общая информация

Степь в течение веков сформировывалась в результате довольно засушливого климата и достаточно высоких летних температур. В итоге в сложившихся условиях количество испаряемой влаги стало существенно превосходить объем выпавших осадков. Поэтому почва в степной зоне бывает больше подвержена как засухе, так и процессу выветривания. Основная часть осадков в таких местах приходится на осенний и зимний периоды, причем их количество, как установили ученые, с северо-запада на юго-восток значительно сокращается.

Для степных зон наиболее характерными являются черноземы, каштановые почвы и буроземы. Большую их часть занимают пашни, предусмотренные для выращивания бахчевых и зерновых культур, посевов кукурузы и подсолнечника.

Для сравнения можно отметить, что черноземы в нашей стране занимают восемь с половиной процентов территории всех российских степей, тогда как каштановые почвы — только три. Главной особенностью последних является глубокое залегание грунтовых вод.

География

В сухих степях преобладают черноземы – обыкновенные и южные, темно-каштановые и светло-каштановые почвы. Они сплошными полосами простираются с западных районов до предгорий Алтая. Восточней каштановые почвы встречаются только небольшими отдельными островками в районе котловин, а также в Селенгинской и в Восточно-Забайкальской степных регионах. Они достаточно часто встречаются в Прикаспийской низменности и в Казахстане — в области мелкосопочника.

Почвы каштановые встречаются и в южных регионах Украины — в Одесской, Николаевской и Днепропетровской областях. Они занимают также часть северной территории Крыма. В нашей стране они есть в восточных регионах Ростовской области, в Ставрополь­ском крае, на севере Дагестана, на юго-востоке Волгограда и Саратова. Они встречаются и в горных обла­стях Среднеазиатских республик и в Закавказье. В блюдцеобразных микропониже­ниях они формируют солонцы, а на более глубоких и дрениро­ванных западинах переходят в каштаново-луговые почвы.

Формирование

Каштановые почвы в природе образуются под растительным изреженным покровом. Именно поэтому дерновые процессы в них слабо развиты. В свою очередь более богаты на данную характеристику черноземы. Каштановые почвы, точнее, то, как в них будет выражен дерновой процесс, сильно зависят от условий увлажнения.

Более интенсивное проявление последнего наблюдается в северных районах. Здесь формируются наиболее богатые гумусом темно-каштановые почвы. С продвижением в южном направлении сухость климата увеличивается. В результате происходит переход в каштановые, а дальше — в светло-каштановые почвы, в которых наблюдается очень низкое содержание гумуса. В них и мощность горизонта достаточно маленькая.

Особенности каштановых почв

Если осадки выпадают в минимальном объеме, и поэтому почва весьма слабо промывается, солевые продукты почвообразования не имеют возможности проникать глубоко. Поэтому они так и остаются на поверхности грунта. При интенсивном разложении имеющейся в почве растительности вместе с кальцием, кремнием, магнием в больших количествах высвобождаются щелочные металлы. Их присутствие вызывает развитие солонцеватости.

Разновидности

В каждом подтипе почвы каштановые в зависимости от термических условий начинает происходить выделение следующих подгрупп:

Кроме того, внутри каждой из них идет подразделение по родам. Специалисты делят их на обычные, солонцеватые, солонцевато-солончаковые, остаточно-солонцеватые, карбонатные, карбонатно-солонцеватые. Нужно заметить, что каштановые почвы, свойства которых характеризуются неодинаковыми проявлениями признаков солонцеватости и солончаковатости, подразделяются в первую очередь по этим двум параметрам. Особенность почвенного покрова в зоне их распространения заключается в высокой комплексности. Причиной этого считается микрорельеф, который обусловлен различным характером увлажнения и солевого режима и, как следствие, пятнистостью в распределении растительности.

Горизонты

Почвы каштановые нераспаханные условно можно подразделить на три горизонта, которые постепенно переходят один в другой. Первый является довольно рыхлым и с поверх­ности имеет слоеватое сложение. Он бывает окрашен в каштановый цвет, при этом его самая верхняя часть гораздо светлее нижней. Причина в том, что она намного силь­нее промывается ливневыми дождями. Едва заметно первый горизонт переходит во второй, который является более светлым, чем нижняя часть предыдущего, слегка буроватым и достаточно плотным. Мощность второго горизонта обычно составляет около тридцати сантиметров. Книзу заметно светлея и бурея, он постепенно становится по окраске неоднородным. Именно поэтому второй горизонт делится на две части: более темную верхную и бурую неоднородную. Оба слоя на всю глубину бывают пронизаны вертикальными трещи­нами.

Еще ниже находится бурый, желтый или желтовато-бурый го­ризонт вмывания. В нем откладывались веками соли, вымываемые из вышележащих слоев. В верхней части много углекислой извести, а ниже, на втором метре почвы — гипса. Причем первая откладывается чаще в виде яркой белоглазки, хотя иногда и как расплывчатая белая масса. Залегают углекислая известь и гипс в каштановых почвах намного выше, чем в черноземе. Это происходит по той простой причине, что нераспаханные грунты получают намного меньше воды, и поэтому соли в них вмываются на низкую глубину.

Состав

Они светлее черноземов, что объясняется сравнительно меньшим содержанием гумуса. Формируются почвы каштановые преимущественно на лесовидных суглинках и карбонатных песках, супесях и аллювии. Климат их формирования является резко континентальным и достаточно засушливым. Профиль таких почв состоит из гумусового, переходного и иллювиально-карбонатного горизонтов, а также из материнской породы. Первый составляет от двадцати до двадцати пяти сантиметров. По своей структуре он комковато-порошистый. В гумусовом горизонте располагаются как корневища растений, так и основная часть тех питательных веществ, которые формируются благодаря травяному покрову, после таяния снега обильно произрастающему в короткий период времени. Нижние слои каштановых почв в незначительном количестве содержат гумус. Поэтому они бывают более светлого цвета. Структура их бывает призмовидной и крупной комковатой.

Характеристика

Почвы каштановые отличаются неплохим плодородием, однако они имеют свою особенность. Для выращивания на них культурных растений требуется дополнительное внесение и органических, и минеральных удобрений. Нужно также проводить мероприятия, направленные на накопление и сохранение в них влаги. Наиболее плодородными считаются темные каштаново-луговые почвы. Их окраска указывает на то, что в них содержится достаточное количество гумуса. Такие почвы при условии дополнительного орошения вполне пригодны для земледелия. Во многих регионах на них выращиваются такие культуры, как просо, подсолнечник, пшеница, кукуруза и т. д.
Намного менее плодородными считаются солонцеватые светло-каштановые почвы. Характеристика их агротехнического использования весьма неблагоприятна: они обладают целым рядом отрицательных для земледелия свойств. Это и низкое содержание гумуса, и слабо развитая пористость, и водонепроницаемость, и быстро разрушающаяся структура. Поэтому такие почвы в основном используются как пастбища и под сенокосы.

Химические свойства

Состав каштановых почв содержит поглощенные катионы кальция, магния и натрия. Реакция такого грунта нейтральная или слабощелочная на верхнем горизонте и щелочная — на нижнем. Распределение полуторных оксидов и ила в профилях каштановых почв бывает равномерным, исключение составляют солонцеватые разности. Водно-физические свойства у них удовлетворительные. Основной лимитирующий фактор для возделывания на них сельскохозяйственных культур — это недостаток влаги.

Физические свойства

Емкость поглощения у каштановых почв составляет 15-25 м-экв. на сто грамм. В числе поглощенных оснований в основном преобладают кальций и магний. Реакция водной вытяжки у каштановых почв слабощелочная: в верхних горизонтах рН колеблется от семи до семи с половиной, а в нижних достигает восьми. Содержание подвижных питательных элементов в них зависит от нескольких факторов: от механического состава, а также от степени карбонатности и солонцеватости. Почвы темно-каштановые характеризуются сравнительно удовлетворительными физическими свойствами. Зато у солонцеватых они менее благоприятны.

Биологические свойства

Живые организмы способны усваивать не только находящиеся в почвенном растворе элементы, но и те, которые находятся в составе первичных или вторичных минералов. Биологически поглотительная способность почвы характеризуется высокой поглотительной избирательностью. Благодаря этому верхние горизонты каштановых земель обогащаются фосфором, азотом, калием и прочими биофильными элементами. Вообще, биологическая поглотительная способность играет важную роль в перераспределении, концентрировании и сохранении различных элементов. Во многом именно благодаря ей в каштановых почвах создается необходимое для существования растений соотношение элементов питания.

Растительность

На целинных землях подобного вида растительностью образуется редкий травостой из типчака, келерии и белой полыни с примесью специфического разнотравья, такого как тысячелистник или качим. На темно-каштановых почвах преобладает ковыль. На них полыни относительно меньше.

Зато широко представлены эфемеры и эфемероиды, например, мятлик луковичный, однолетние костры, клоповники, гулявники и аистник. Они развиваются ранней весной, поэтому в мае при самых благоприятных условиях могут достигать в высоту до тридцати сантиметров. Затем они обсеменяются и начинают постепенно засыхать. Осенью с первыми дождями эфемероиды вновь дают всходы. Зелень зимой покрывается снегом и становится подножным кормом. К массе эфемероидов прибавляется ковыль, типчак, тонконог, которые тоже после осенних дождей начинают вегетировать вторично.

Источник

Каштановые почвы зоны сухих степей

Каштановые почвы являются зональными для сухих степей. Наиболее крупные массивы каштановых почв в Российской Федерации находятся в Восточном Предкавказье, Среднем и Нижнем Поволжье, южной части Западной Сибири (Кулунда).

В Средней Сибири, а также в Забайкалье они встречаются отдельными островками (Минусинская впадина, Тувинская котловина).

Природные условия почвообразования

Среди каштановых почв часто встречаются солонцы, солончаки, солоди, лугово-кащтановые почвы, обусловливающие комплексность почвенного покрова.

Около 30 % площади в зоне сухих степей приходится на каштановые солонцеватые почвы и их комплексы с солонцами.

Климат

Климат зоны сухих степей сухой и жаркий, с засушливым продолжительным летом, холодной малоснежной зимой. Высота снежного покрова колеблется от 15 до 40 см. Средняя годовая температура воздуха 7-9 °С в западной и 2-3 °С в восточной части зоны.

Средняя температура января от —5 до – 25 °С, июля от 25 до 20 °С; длина безморозного периода от 220 до 150-160 дней. Осадков выпадает в северной части зоны 350-400 мм, в центральной 300-350, в южной 250-300 мм в год.

В восточных районах осадков еще меньше — 200-300 мм. Коэффициент увлажнения в разных частях зоны с юга на север колеблется от 0,25 до 0,45. Водный режим непромывной.

Рельеф и почвообразующие породы

Каштановые почвы формируются в условиях равнинного слабоволнистого рельефа с выраженным микрорельефом, представленным серией западин, бугорков и других микропонижений и микроповышений.

Развиваются каштановые почвы преимущественно на четвертичных лёссовидных карбонатных суглинках, реже — на лёссах.

В южной части Западно-Сибирской низменности (Кулундинские степи) каштановые почвы развиты на древнеаллювиальных отложениях, подстилаемых на небольшой глубине морскими соленосными осадками.

Грунтовые воды почти повсеместно залегают глубоко и не оказывают влияние на развитие каштановых почв.

Растительный покров

Он низкорослый, комплексный и изреженный. Проективное покрытие составляет 50-60 %. Характерна эфемерность растительного покрова.

В северной части зоны (в подзоне темно-каштановых почв) растительность представлена типчаково-ковыльными степями, в состав которых входят различные виды злаков (ковыли, типчак, тонконог) с примесью разнотравья.

В центральной части зоны (в подзоне каштановых почв) преобладают полынно-типчаковые степи, а в южной части (в подзоне светло-каштановых почв) — типчаково-полынные, со значительной примесью эфемеров и эфемероидов (мятлик луковичный, тюльпаны, ирисы и др.).

На каштановых солонцеватых почвах в травостое встречаются различные виды полыней (белая, черная, австрийская), а также ромашник, прутняк и кермек. На поверхности появляются лишайники и водоросли.

Древесная и кустарниковая растительность приурочена к днищам и склонам балок, долинам рек и состоит преимущественно из дуба, клена татарского, бересклета бородавчатого, осины, степной вишни, бобовника.

Генезис

Изучением генезиса каштановых почв занимались многие исследователи (Димо, Келлер, Прасолов, Антипов-Каратаев, Першина и др.).

Начиная с В. В. Докучаева и Н. М. Сибирцева происхождение каштановых почв связывали с засушливостью климата и ксерофитным характером растительности.

Главнейшими особенностями процесса почвообразования являются замедленные тем гумусообразования и слабая выщелоченность профиля почв от карбонатов и легкорастворимых солей.

В формировании каштановых почв участвуют дерновый процесс, а также процессы миграции и аккумуляции карбонатов. Более изреженный растительный покров.

Меньшее поступление в почву растительных остатков и менее благоприятные условия их гумификации определяют в зоне каштановых почв ослабленное по сравнению с черноземной зоной развитие дернового процесса.

Выраженность дернового процесса тесно связана с увлажнением, зависящим от зональных и провинциальных особенностей климата и конкретных условий рельефа.

В связи с этим наиболее гумусированы темно-каштановые почвы. Невысокое содержание гумуса имеют каштановые и особенно светло-каштановые почвы, формирующиеся в условиях сухого климата.

По мере перехода от темно-каштановых к светло-каштановым почвам уменьшается общий запас органического вещества, увеличивается отношение корневой массы растений к надземной.

Растительные остатки

Ежегодный опад растительных остатков колеблется от 4 до 8 т/га. Значительная его часть представлена корнями растений. Надземная растительная масса невелика и не превышает 0,8-1,0 т/га.

В биологический круговорот с опадом ежегодно вовлекается около 0,25-0,45 т/га зольных элементов и азота.

При разложении растительных остатков полынных группировок кроме кремния, кальция, магния и полутораоксидов освобождается большое количество щелочных металлов, которые являются причиной развития солонцева-тости, что следует рассматривать как зональное явление.

Степень со-лонцеватости определяется гранулометрическим составом. Более тяжелые по гранулометрическому составу почвы отличаются более высокой степенью солонцеватости.

Солонцеватость лучше выражена в нижней трети склонов, в понижениях, где концентрируются водорастворимые соли, в том числе натриевые. Почвообразующие породы, степень их засоления и карбонатность также оказывают большое влияние на развитие в почвах солонцеватости.

Характерная особенность почвенного покрова зоны сухих степей – его комплексность. Причиной комплексности являются микрорельеф.

Бессточность территории, ее слабая дренирован-ность, неравномерное первоначальное распределение солей в грунте, деятельность землероев и, как следствие, пятнистое распределение растительности и почв.

Строение профиля и классификация

Профиль каштановых почв имеет следующее строение: А – B₁ – В₂ – В_к – В_KS – С.

1. Горизонт А гумусовый, каштановый, с буровато-серым или коричневато-серым оттенком, гороховато-мелкозернистой структуры, мощностью 15-30 см.
2. Горизонт В₁ тоже гумусовый, серовато-бурый, комковатый или призмовидно-комковатый, вскипает от НСl, мощностью около 10 см.
3. Горизонт В₂ неоднородно окрашенный, с темными серовато-бурыми гумусиро ванным и языками на буровато-палевом фоне, призмовидно-крупнокомковатый, с ходами крупных червей, кротовинами, вскипает от НСl, мощностью около 10 см.
4. Горизонт В_к буровато-желтого цвета, плотный, при-змовидный, пропитанный карбонатами в виде обильной белоглазки, прожилок или мучнистых скоплений, мощностью от 50 до 100 см.
5. Горизонт B_KS светлый и однородно окрашенный, более рыхлый, с редкими выделениями карбонатов, вкраплениями гипса в виде друз, гнезд, прожилок; в нижней части горизонта в некоторых почвах встречаются легкорастворимые соли. Последний горизонт С — материнская порода.

В современной классификации каштановые почвы делят на три подтипа по содержанию гумуса в горизонте А: темно-каштановые с содержанием гумуса 4-5 %, каштановые с содержанием гумуса 3-4 и светло-каштановые с содержанием гумуса 2-3%.

В этих подтипах выделяют фациальные термические группы:

• темно-каштановые и каштановые теплые периодически промерзающие;
• темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые теплые кратковременно промерзающие;
• темно-каштановые, каштановые, светло-каштановые теплые промерзающие;
• темно-каштановые, каштановые умеренные длительно промерзающие.

Внутри типов выделяются роды: обычные, солонцеватые, солонцевато-солончаковатые; солонцевато-осолоделые, карбонатные, карбонатно-солонцеватые с пониженным вскипанием (глубоковскипающие) и неполноразвитые (на плотных породах).

На виды каштановые почвы разделяют по мощности гумусовых горизонтов и степени солонцеватости:

• мощные (А + B₁ более 50 см),
• среднемощные (30-50 см),
• маломощные (20-30 см) и маломощные укороченные (менее 20 см);
• несолонцеватые виды, содержащие поглощенного натрия в горизонте B₁ менее 3 % емкости поглощения;
• слабосолонцеватые — 3-5;
• среднесолонцеватые — 5-10; и сильносолонцеватые — 10-15 %;

Деление на виды по степени смытости приведено на с. 372.

Состав и свойства

Каштановые почвы по некоторым свойствам сходны с черноземами. Для обычных родов характерно равномерное распределение илистой фракции по всему профилю, в солонцеватых каштановых — ее перемещение из верхних горизонтов в горизонт В (табл. 47).

47. Гранулометрический состав каштановых почв (Алтайский край)

Источник