Почвы сухо степной зоны

Агрохимическая характеристика почв

В сухих и пустынных степях нашей страны широко распространены каштановые и бурые почвы, встречающиеся часто в комплексе с солонцами, а также с луговыми (лугово-каштановыми и каштаново-луговыми) почвами по западинам, впадинам и ложбинам. Каштановые почвы подразделяются на темно-каштановые, каштановые и светло-каштановые.

Темно-каштановые почвы характеризуются переходными признаками от черноземных к каштановым почвам. Горизонт А у них серой окраски, с мелкокомковатой структурой. Он постепенно переходит в комковато-призмовидный горизонт В. Мощность горизонта А — 25—30 см, горизонтов А+В — 50—60 см. Вскипают почвы от НС1 с глубины 55—60 см, белоглазка залегает с глубины 90—100 см, гипс — глубже 200 см. Среди темно-каштановых почв встречаются карбонатные разновидности, вскипающие в гумусовом горизонте. Темно-каштановые почвы содержат 4—5% гумуса, около 0,2% азота. Количество гумуса с глубиной постепенно уменьшается. Морфологически горизонт В выделяется слабо. Сумма обменных катионов в темно-каштановых почвах — 30—35 мг-экв, обменного кальция — 25—28, магния — около 5 мг-экв на 100 г почвы.

Реакция слабощелочная. С глубиной щелочность постепенно возрастает. Легкорастворимых солей немного, они залегают ниже 2,5 м.

Каштановые почвы распространены в более засушливых условиях, чем темно-каштановые. Почвообразующими породами в районе их распространения служат в основном карбонатные лёссовидные суглинки.

Для каштановых почв характерна серовато-каштановая окраска верхних горизонтов. Средняя мощность горизонтов А+В — 45—50 см, мощность горизонта А — около 20 см. Эти почвы вскипают от НС1 с глубины 65—70 см, гипс — ниже 1,5 м. Границы между горизонтами А и В выражены довольно четко. Горизонт В обычно уплотнен, с трещинами, каштанового цвета. Гумусовый горизонт имеет пылевато-комковатую структуру, переходящую в нижней части в комковато-призмовидную. В гумусовом горизонте каштановых почв содержится 3—4% гумуса, количество которого с глубиной постепенно уменьшается, азота в горизонте А — 0,15—0,17%. Емкость поглощения горизонта А равна 20—25 мг-экв, поглощенного кальция — 18—20, магния — 4—5, натрия — 0,05—1,5 мг-экв на 100 г почвы. Активная реакция слабощелочная. В верхней части почвенного профиля до глубины 1—1,2 м преобладают гидрокарбонаты кальция и магния, хлориды и сульфаты появляются ниже 2 м. Среди каштановых почв широко распространены солонцеватые разновидности.

Светло-каштановые почвы находятся в еще более засушливых условиях пустынной степи (полупустыни). Почвенный покров пустынно-степной зоны имеет пестрый комплексный характер. Он выражается в многократном чередовании светло-каштановых в различной степени солонцеватых почв, солонцов и перерытых карбонатных почв — сусликовин. Такие почвы сменяют одна другую через каждые 10—15 м, реже в комплексе с ними встречаются лугово-каштановые почвы, развитые по западинам, и еще реже — лугово-каштановые, каштаново-луговые больших падин и заболоченные осолоделые, а нередко и солончаковые почвы лиманов.

Светло-каштановые суглинистые почвы характеризуются светло-серовато-бурым цветом и листовато-порошистой структурой гумусового горизонта небольшой мощности (12—16 см), ниже которого до глубины 35—40 см расположен часто солонцеватый уплотненный горизонт темно-каштанового цвета. Эти почвы вскипают от НС1 с глубины 25—40 см. Их карбонатный горизонт очень плотный, с хорошо выраженной белоглазкой, начинается с глубины 50—70 см, скопления гипса — с глубины 150—180 см.

В светло-каштановых почвах полупустыни в горизонте содержится 2—3% гумуса.

Светло-каштановые несолонцеватые и слабосолонцеватые почвы до глубины 60—70 см почти лишены легкорастворимых солей. В солевом составе верхних горизонтов преобладают гидрокарбоиаты кальция и отчасти сульфаты.

В нижних горизонтах с глубины 1 м количество легкорастворимых солей постепенно возрастает, причем с глубины 100—120 см в солевом составе заметную роль играют хлориды и сульфаты натрия. Реакция верхних горизонтов слабощелочная, емкость поглощения в горизонте — 12—15 мг-экв и в горизонте — около 20 мг-экв на 100 г почвы.

В составе обменных катионов верхних горизонтов преобладает кальций, нижних горизонтов — магний. Для этих почв характерно возрастание количества в горизонте В магния и натрия. Среди светло-каштановых почв много солонцеватых разновидностей, в том числе сильносолонцеватых.

Бурые полупустынные почвы по диагностическим показателям очень близки к светло-каштановым почвам. Граница между ними в значительной степени условна. На Волго-Уральском междуречье она приблизительно проходит по границе суглинистых и супесчаных равнин и определяется в основном изменением состава почвообразующих пород.

Бурые почвы обычно содержат несколько меньше гумуса, чем светло-каштановые, они менее солонцеваты. В горизонте А бурых почв — 1,0—1,5% гумуса и 0,07—0,15% азота.

Значительно распространены в пустынной степи различного рода солонцы в виде пятен. Для солонцов характерно наличие очень плотного солонцового горизонта с призмовидно-столбчатой структурой. В средних и глубоких солонцах этот горизонт залегает соответственно глубже — на 8—10 и 15—18 см, белоглазка — с глубины 40—50, гипс — на 45—100 см.

Кроме средних и глубоких встречаются корковые солончаковые солонцы, у которых уплотненный горизонт формируется на глубине 2—3 см, а у мелких — на глубине 5—10 см. Карбонаты, гипс, растворимые соли залегают часто непосредственно под солонцовым горизонтом или на глубине 20—30 см. Количество легкорастворимых солей в солонцах достигает максимума на глубине 40—50 см, где скапливаются хлориды, отчасти сульфаты, а также гипс.

Лугово-каштановые почвы развиваются в западинах, ложбинах и падинах. Они не солонцеваты и имеют темноокрашенный гумусовый горизонт мощностью 20—40 см. Мощность горизонтов А+В доходит до 70 см. Горизонт А постепенно переходит в материнскую породу, он содержит гумуса 4—6%, а иногда и 8%. Почвы лишены легкорастворимых солей до глубины 2—3 м. Сумма поглощенных оснований — 30—40 мг-экв, преобладают кальций (25 мг-экв) и магний (5—6 мг-экв на 100 г почвы).

Лугово-каштановые почвы сильно варьируют по мощности и окраске гумусовых горизонтов, глубине вскипания от НС1, количеству гумуса И другим свойствам. Они напоминают то светлокаштановые почвы, отличаясь от них более темной окраской, то темноцветные с мощным гумусовым горизонтом, выщелоченные до глубины 1,5—2 м, каштаново-луговые почвы. Эти почвы, нередко занимающие значительные площади больших падин,— наиболее плодородные в зоне.

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