Строение профиля черноземных почв классификация черноземов

Тема реферативной работы по биологии: «Строение и значение черноземов»

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа № 000

Тема реферативной работы по биологии:

«Строение и значение черноземов»

– учащаяся 9 б класса 367 школы г. Санкт-Петербурга Фрунзенского района

– учитель биологии 367 школы г. Санкт-Петербурга Фрунзенского района

1Что такое почва. 1-2

2Понятие о типе черноземов. 2

3Строение почвенного профиля черноземов. 2-3

4 Классификация черноземов . 3-4

5Сельскохозяйственное использование черноземов. 4-5

Строение и значение чернозёмов

Почвоведение-наука о почве, ее строении, составе, свойствах и географическом распространении, закономерностях ее происхождения, развития, функционирования и роли в природе, путях и методах ее мелиорации, охраны и рационального использования в хозяйственной деятельности человека.

Цель: Определить значение чернозёмов в биосфере, их строение, классификация, и использование в сельском хозяйстве. Выяснить состояние и распространение чернозёмов.

С появлением земледелия человек ввел в свой обиход представление о почве как об относительно рыхлом землистом слое, в котором укореняются наземные растения и который служит предметом земледельческой обработки ; бытовавшее до этого понятие отождествляло почву с землей-участком поверхности, на которой обитает человек. Основателем науки о почвах которую принято называть ПОЧВОВЕДЕНИЕ; признан великий русский ученый . Именно он впервые назвал почву самостоятельным телом природы. В настоящее время название почвы звучит следующим образом: « ПОЧВА – это полифазная, поликомпонентная и полифункциональная естественная природная система образовавшаяся в поверхностном слое земной коры под совместном воздействии материнской горной породы, рельефа, климата, организмов и времени» Почва занимает особое место в природе. В ее составе участвуют как минеральные (минералы и горные породы), так и органические вещества. Особенно важно – составной частью почвы является большая группа специфических органических и органоминеральных соединений которые принято называть почвенным ГУМУСОМ. Чем больше мощность гумусового горизонта сложенного органоминеральными соединениями и чем выше содержания гумуса в нем (почвенный гумус – это группа высоко молекулярных органических кислот – гуминовые, фульвокислоты и др.), тем выше плодородие почвы. Почва, как естественная природная система выполняет множество функций. Несмотря на небольшой слой, она оказывает сильнейшее влияние на все сферы Земли (атмосферу, гидросферу и литосферу). При этом, взаимосвязь почвы со сферами Земли и влияние на них настолько сильное, что по предложению почву принято называть четвертой сферой Земли — ПЕДОСФЕРОЙ. Самой главной функцией почвы является обеспечении жизни на Земле. Действительно, мы получаем из почвы более 90 % продуктов питания. Почва – это наша одежда, обувь, жилье и. т. д. Всякая природная почва состоит из последовательно сменяющих друг друга вниз от поверхности слоев, называемых генетическими горизонтами, образовавшихся в результате изменения исходной горной породы в процессе почвообразования. Вертикальная последовательность горизонтов образует ПОЧВЕННЫЙ ПРОФИЛЬ.

Самой крупной таксономической единицей, принятой в почвоведении является почвенный тип. Почвенных типов в природе встречается великое множество. Только в нашей стране их насчитывается более ста (100). Но наиболее распространенными и высоко плодородными являются почвы черноземного типа.

2. Понятие о типе черноземов

Черноземы стали объектом исследования с самого зарождения науки о почве. Ломоносов(1763)сформулировал положение о происхождении чернозема >. Подлинно научное изучение черноземов началось с , который собрал в экспедиции огромный материал о строении, свойствах, распространении и условиях образования черноземов РОССИИ. Этот материал он обобщил в монографии «Русский чернозем»» (1883), которая и явилась основой новой научной дисциплины «ПОЧВОВЕДЕНИЕ».

Черноземы занимают громадные площади (260 млн. га) в Евразии и Северной Америке, в России их площадь составляет около 100 млн. га. Они распространены с Севера на Юг от границ Тульской области до побережья Черного моря, а с Запада на Восток от границ Украины и Молдавии до побережья Тихого океана (Дальний Восток). Занимают большую часть лесостепи и почти всю степную зону. Черноземы распространены преимущественно на равнинах. Формируются под травянистой растительностью на карбонатных породах лессах и лессовидных суглинках, Благоприятное сочетание факторов почвообразования – пористая карбонатная материнская порода – лессы, мягкий травянистый опад, равнинный рельеф и благоприятный климат позволили сформировать довольно мощный (чаще более двух метров) почвенный профиль с довольно мощным гумусовым горизонтом черного цвета за что и были названы такие почвы — ЧЕРНОЗЕМЫ. объединил такие почвы в один почвенный тип и назвал его — черноземы, название которого сохранилось до настоящего времени.

3. Строение почвенного профиля черноземов

Для черноземов характерно простое строение почвенного профиля. Они сложены в основном тремя генетическими горизонтами: 1)гумусовый, прогрессивно – аккумулятивный, характеризуется как правило довольно большой мощностью, высоким содержанием гумуса при его постепенным снижением с глубиной, хорошо выраженной комковато – зернистой структурой, черного цвета. 2) иллювиально – карбонатный (иногда встречаются бескарбонатныеМатеринская горная порода. В наиболее типичном выражении профиль целинного чернозема имеет следующее строение:

О – степной войлок, опад злаков небольшой мощности ( 1 – 3 см.).

А – гумусовый, темноокрашенный (черный), комковато – зернистая структура, сложение рыхлое, по механическому составу, как правило суглинистый, переход в следующий горизонт весьма постепенный, мощность его изменяется в больших пределах – от 30 см до 2,0 –х. метров, иногда и более.

АВ – переходный гумусово иллювиальный, буровато — палевого цвета с черными пятнами гумуса, как правило в виде ходов животных (ходы кротов, землероек и других почвенных животных),структура призмовидная или крупно — ореховатая, сложение плотноватое, переход в следующий горизонт постепенный.

Вса – иллювиально – карбонатный, цвет палевый, призмовидная структура, сложение как правило плотное, суглинистый, накопление карбонатов (кальция) в виде дутиков и белоглазок в степной зоне и в виде размытых форм (псевдомицелий) см.(Приложение 1).

– в лесостепи. См(Приложение 2).

С — материнская горная порода, чаще всего это лес, пористая карбонатная порода.

4. Классификация черноземов

В классификации почв СССР, которая используется до настоящего времени, в почвенном типе черноземы выделяют пять подтипов:

1) Чернозем оподзоленный.- характеризуется интенсивным гумусонакоплением, и слабой элювиально – иллювиальной дифференциацией профиля. (разрушение и аккумуляция).Отличительной чертой оподзоленных черноземов является наличие осветленности в нижней части гумусового горизонта в виде кремнистой присыпки, что указывает на сохранение слабых процессов оподзаливания. Морфологическое строение профиля выражается следующей совокупностью генетических горизонтов:О-А-Аоподз.-Ввыщ.-Вса-Сса.

2) Чернозем выщелоченный – характеризуется совмещением интенсивного гумусонакопления с выщелачиванием карбонатов (кальция) из гумусового и подгумусового горизонтов. Процессы оподзаливания исчезают полностью. Строение профиля выщелоченнго чернозема –О-А-Ввыщ.-Вса-Сса.

3) Чернозем типичный – обладает наиболее выраженными чертами черноземообразования: интенсивное накопление гумуса, азота зольных элементов ( калий, фосфор и др.) , неглубокое вымывание карбонатов, полное отсутствие элювиальных процессов. Формируются в южной подзоне лесостепи и северной подзоне степи. Характерным признаком является формирование мощного гумусового горизонта, 80 – 100 см, и более. Морфологическое строение профиля очень простое –О — А-Вса-Сса. Содержание гумуса в верхней части гумусового горизонта 8 – 12 %, максимум до 16 %.

Все три названные подтипы черноземов формируются как правило в лестепной зоне, имеют слабокислую реакцию среды(Рн – 6,7 – 6,9) и размытые псевдоми целярные формы карбонатов. Следующие два подтипа черноземов формируются в степной зоне. Имеют слабощелочную реакцию среды (Рн – 7,1 — 7,3).

4) Чернозем обыкновенный – по строению профиля и по основным свойствам очень близки к типичным черноземам, но по сравнению с последними имеют ослабленный процесс гумусонакопления, то есть уменьшение мощности гумусового горизонта и уменьшение содержания гумуса. Строение профиля – О-А — Вса — Сса.

5) Чернозем южный – наиболее ксероморфный (слабо развитый), с уменьшением мощности гумусового горизонта, повышением в профиле карбонатных выделений и на глубине 1,5 – 3,0 м. накопление гипсовых новообразований. Строение профиля – О-А-Вса-Сса-Сеs.

В каждом подтипе выделяют роды черноземов – бескарбонатные, остаточно карбонатные, карбонатные, солонцеватые, осолоделые и др.

Наиболее важной таксономической единицей в почвоведении является вид почвы. В типе черноземов виды выделяются по мощности гумусового горизонта. Выделяют следующие виды:

1) Маломощные — мощностьгумусового горизонта до 40 см.

2) Среднемощные—-40 – 80 см.

3) Мощные-80 – 120 см.

4) Сверхмощные или тучныеболее 120 см.

Выделяют виды черноземов и по содержанию гумуса в процентах (Г %):

5. Сельскохозяйственное использование черноземов

Наиболее важными процессами образования черноземов является дерновый процесс и миграция кальция в профиле. Мощное развитие дерновый процесс получает в целинных почвах. Он заключается в аккумуляции большого количества гуматного гумуса прочно связанного с минеральной частью почвы, а также накоплением большого количества биофильных элементов – азота, фосфора, калия и других элементов из группы макроэлементов и микроэлементов, то есть накоплением основных элементов питания растений. Поэтому, черноземы относятся к почвам обладающим наиболее высоким плодородием, эти почвы самые богатые в мире. Из этого следует, что эти почвы наиболее освоены для выращивания сельскохозяйственных культур. В нашей стране на черноземах выращивают 80 % товарного зерна, подсолнечник, кукурузу, сахарную свеклу и другие сельхозкультуры. При этом следует отметить, что сельхозпродукция, полученная на черноземах, отличается высоким качеством. Например, твердые сорта пшеницы славятся на международном рынке. Существенным недостатком освоения черноземов является недостаток влаги в этой зоне и периодические засухи. Поэтому, перспективным направлением повышения продуктивности черноземов является орошение.

Следует отметить, что при распашке дерновый процесс ослабевает, естественно уменьшается активность накопления гумуса и элементов питания. Помимо этого испоьзование тяжелой технике при обработке почвы приводит к разрушению структуры верхних слоев почвы, что ухудшает водно – воздушный и тепловой режимы почвы. Для рационального использования черноземов разработаны и совершенствуются различные мероприятия (различные виды мелиораций ). Сюда следует отнести приемы по охране от водной и ветровой эрозий, соблюдение севооборотов(сменяемость культур), внедрение почвоулучшающих сельхозкультур, введение чистых паров. В последнее время нашла широкое применение безотвальная вспашка, и другие мероприятия. Черноземы по сравнению с другими почвами наиболее богаты основными элементами питания. Однако без удобрений растения в достаточном количестве могут получать лишь калий. Во всех случаях получению высоких урожаев способствует внесение фосфорных и азотных удобрений Необходимо также органические удобрения, без которых невозможно преодолевать снижение содержания гумуса, ухудшение водно – физических и биохимических свойств и режимов.

Почвы типа «Черноземы» являются самыми богатыми почвами в мире. Недаром южные районы лесостепной зоны и большая часть степи принято называть в нашей стране «житницей России» Однако, за историю человеческой цивилизации было безвозвратно разрушено и потеряно почв больше, чем сейчас распахивается во всем мире. Около трех четвертей всех современных пахотных почв подвержены различным деградационным процессам. Это, в первую очередь касается черноземов, как наиболее активно задействованных в обработке. Достаточно отметить, что только образование оврагов в степной зоне России ежегодно выводят из строя около 50 тысяч гектаров плодородных черноземов.

Чернозем обыкновенный мощный суглинистый на лессах

гумусовый, черный, ореховато-комковатая, плотноватое, суглинистый, корни, прямой.

Иллювиально-карбонатный, серый со светло-серыми пятнами, крупно-комковатая, плотноватое, суглинистый, корни, постепенный

Материнская порода – лесс.

Чернозем типичный мощный суглинистый на карбонатных суглинках

Подстилка, бурый, хорошоразложившийся

Гумусовый, черный, зернистая, рыхлое, суглинистый, есть корни, постепенный

Иллювиальный, коричневый с белыми пятнами, призматический, плотный, суглинистый, постепенный

Материнская порода – карбонатные суглинки

Чернозем южный среднемощный суглинистый на суглинках

опад, травянистый, темно-серый, среднеразложившийся, простой

аккумулятивный, темно-серый, комковатый, суглинистый, рыхлый, пронизан корнями, встречаются редкие скопления карбонатов в мицеллярной форме, постепенный

Иллювиально-карбонатный, светло-серо-палевый, мелко-глыбистый, суглинистый, плотноватый, встречаются кротовины и скопления карбонатов в виде журавчиков и дутиков, постепенный

Материнская порода(карбонатная), палевая, мелко-глыбистая, суглинистая, плотная, скопления карбонатов в виде отдельных пятен

Материнская порода(гипсовая), палевая, мелко-глыбистая, суглинистая, плотная, скопления карбонатов в виде отдельных пятен

Чернозем обыкновенно – карбонатный суглинистый на мергеле

Гумусовый, черный, столбчато-глыбистая, рыхлое, обломки мергеля, есть корни, переход четкий

Иллювиальный, палево-коричневый, глыбистая, плотное, корней нет, переход ярковыраженный

Источник

Черноземы южной лесостепи и степной зоны

Черноземные почвы расположены южнее зоны серых лесных почв. Они простираются в виде сплошной,, но неровной полосы, начиная от границы с Румынией до Алтая. Восточнее Алтая черноземная зона имеет островной характер.

Черноземы распространены здесь по межгорным котловинам и впадинам. Основные массивы черноземов распространены в лесостепной и степной зонах России — центральные области, Северный Кавказ, Поволжье, Западная Сибирь.

Природные условия почвообразования

Климат

Он неоднороден, особенно в степной зоне. При движении с запада на восток количество тепла постепенно уменьшается, нарастают сухость и континентальность климата. Среднегодовая температура колеблется от 10 °С на западе до — 2 °С на востоке (Забайкалье).

Сумма температур > 10 °С составляет в лесостепной части зоны 2400-3200 °С на западе, 1400-1600 °С на востоке, а в степной части соответственно 2500-3500 и 1500-2300 °С.

Продолжительность периода с температурой > 10 °С составляет в западных районах лесостепи 150-180 дней, в восточных — 90-120 дней, а в степной зоне — соответственно 140-180 и 97-140 дней.

Годовое количество атмосферных осадков на западе и в Предкавказье составляет 500-600 мм, при продвижении на восток уменьшается: в Поволжье до 300—400 мм, в Западной Сибири и Забайкалье до 300-350 мм.

Большая часть годовых осадков выпадает в летний период (40-60 %), которые неравномерно распределяются во времени и нередко имеют ливневый характер.

Количество зимних осадков невелико, особенно в Сибири; они образуют маломощный, неустойчивый снеговой покров, что способствует глубокому и сильному промерзанию сибирских черноземов.

В лесостепной части зоны соотношение между количеством осадков и испаряемостью приближается к единице; здесь господствует периодически промывной режим.

В степной части зоны в черноземах складывается непромывной водный режим; отношение количества осадков и испаряемости составляет 0,5-0,6. Глубина промачивания почв уменьшается в южном направлении.

В западных районах зоны с более продолжительным вегетационным периодом с многоснежной и мягкой зимой возделывают широкий ассортимент сельскохозяйственных культур.

На востоке зоны суровые, продолжительные и малоснежные зимы, что ограничивает набор сельскохозяйственных культур, затрудняет и делает невозможным перезимовку озимых и возделывание многолетних бобовых трав, ограничивает выращивание плодовых.

Рельеф

Рельеф зоны черноземных почв равнинный, слабоволнистый или увалистый. Наибольшей расчлененностью характеризуются территории Средне-Русской, Приволжской возвышенностей, Общего Сырта и Донецкого кряжа.

В азиатской части черноземные почвы распространены на юге Западно-Сибирской низменности со слабо расчлененным рельефом. Восточнее черноземы встречаются на равнинных и предгорных территориях Алтая, Минусинской впадины и Восточных Саян.

Почвообразующие породы

В основном они представлены лёссами и лёссовидными суглинками (от легких до тяжелых суглинков).

Глинистые почвообразующие породы встречаются на территории Окско-Донской низменности, в Предкавказье, Поволжье и Заволжье, в ряде районов Западной Сибири. В некоторых районах черноземы развиваются на элювиальных плотных осадочных породах (мел, опоки и др.).

Лёссы и лёссовидные суглинки очень податливы процессам водной эрозии, что обусловливает смыв почв на крутых склонах и развитие оврагов.

Особенностью химического состава почвообразующих пород черноземной зоны является их карбонатность, в отдельных провинциях (Западно-Сибирская, частично Среднерусская) — засоленность.

Растительность

Та растительность, под влиянием которой сформировались черноземы, в настоящее время практически не сохранилась. Былая площадь черноземных почв распахана, остальную используют в качестве пастбищ и сенокосов.

Естественная растительность в прошлом в лесостепи характеризовалась чередованием лесных участков с луговыми степями.

Леса частично сохранились по водоразделам, балкам и речным террасам. В европейской части зоны лесная растительность представлена преимущественно дубом, в Западной Сибири — березовыми колками.

Травостой луговых степей был представлен мезофильными видами, разнотравьем, бобовыми: высокостебельные ковыли, типчак, тимофеевка степная, ежа сборная, шалфей луговой, таволга, горицвет, осока низкая, клевера, эспарцет, лядвенец и др. Проективное покрытие достигало 90 %.

Южнее луговые степи характеризовались разнотравно-ковыльными и типчаково-ковыльными ассоциациями. В их травостое относительно большее участие принимали ксерофитные растения, основной фон которых в разнотравно-ковыльных степях составляли:

• узколистные ковыли,
• типчак,
• тонконог,
• степной овес,
• шалфей поникший,
• горицвет волжский,
• колокольчики,
• осока приземистая,
• подорожник степной,
• молочай,
• клевер горный и др.

В тип-чаково-ковыльных степях преобладали:

• низкостебельные перистые ковыли,
• тырса,
• типчак,
• житняк,
• осоки.

Дефицит влаги способствовал развитию в этих степях эфемеров и эфемероидов — мортук, луковичный мятлик, тюльпаны, бурачок, полыни со степенью проективного покрытия 40-60 %.

К настоящему времени естественная растительность сохранилась в основном лишь на крутых склонах, в балках, каменистых почвах, заповедных участках.

Генезис

О происхождении черноземов высказано несколько гипотез. В. В. Докучаев считал, что черноземы представляют собой почвы растительно-наземного происхождения, т. е. образовались при изменении почвообразующих пород под действием климата.

Степной растительности и других факторов. Известно, что впервые эта гипотеза о растительно-наземном происхождении чернозема была сформулирована М. В. Ломоносовым в 1763 г. в трактате «О слоях земных».

Академиком П. С. Палласом (1799) была выдвинута морская гипотеза происхождения чернозема, согласно которой черноземы образовались из морского ила, разложения органических остатков тростника и другой растительности при отступлении моря.

Третья гипотеза, высказанная Э. И. Эйхвальдом (1850) и Н. Д. Брисяком (1852), заключается в том, что черноземы возникли из болот при постепенном их обсыхании.

Черноземы, по некоторым данным, — сравнительно молодые почвы. Исследования с помощью радиоуглеродного датирования показали, что они образовались в послеледниковое время в течение последних 10-12 тыс. лет.

Возраст гумуса верхних почвенных горизонтов в среднем составляет не менее тысячи лет, а возраст более глубоких горизонтов — не менее 7-8 тыс. лет (Виноградов и ДР., 1969).

Современные представления об образовании черноземов подтверждают гипотезу растительно-наземного их происхождения. Это нашло отражение в работах Л. М. Прасолова, В. И. Тюрина, В. Р. Вильямса, Е.А.Афанасьевой, М.М.Кононовой и других ученых.

Наиболее важными процессами образования черноземов являются дерновый и элювиальный. Последний выражен в основном в профильной миграции гидрокарбоната кальция, который образуется при разложении растительных остатков, богатых кальцием.

Эти процессы развиваются под многолетней растительностью травянистых степей в лесостепной и степной зонах в условиях периодически промывного и непромывного водных режимов и формируют гумусовый и карбонатный профили чернозема.

Ежегодный опад под растительностью луговых степей Алтая составляет 10—20 т органической массы на 1 га, из которых на долю корней приходится до 80 %.

В биологический круговорот из этой массы вовлекается от 600 до 1400 кг/га азота и зольных элементов. Это значительно больше, чем поступает на каждый гектар с опа-дом широколиственных лесов (150—500 кг) или с опадом травянистой растительности сухой степи на каштановых почвах (200— 250 кг).

Развитие дернового процесса при формировании черноземов обусловило образование мощного гумусово-аккумулятивного горизонта, накопление элементов питания растений и оструктури-вание профиля.

При минерализации органических остатков травянистых формаций в Черноземной зоне создаются близкие к оптимальным условия для гумусообразования.

Особенно это проявляется весной и ранним летом, когда в почве достаточно влаги и наиболее благоприятная температура. В период летнего иссушения микробиологические процессы ослабевают, усиливаются реакции поликонденсации и окисления, приводящие к усложнению гумусовых веществ.

Гумификация идет в условиях избытка кальциевых солей, насыщения гумусовых веществ кальцием, что практически исключает формирование и вынос водорастворимых органических соединений.

Для черноземного процесса почвообразования свойственны гу-матный тип гумуса, сложность гуминовых кислот, преимущественное закрепление их в форме гуматов кальция, пониженное присутствие фульвокислот.

Под воздействием гумусовых веществ разложения почвенных минералов практически не происходит; их взаимодействие с минеральной частью почвы приводит к образованию устойчивых органо-минеральных соединений.

Вторичные минералы (монтмориллонит и др.) при черноземном процессе образуются как при выветривании первичных минералов, так и путем синтеза из продуктов разложения опада, но они не перемещаются по профилю почвы.

Вместе с накоплением гумуса при черноземообразовании идет закрепление в форме сложных органо-минеральных соединений важнейших элементов питания растений (N, P, S, Са и др.), а также возникновение в гумусовом слое зернистых водопрочных агрегатов.

Последние образуются не только в результате клеящей способности гумусовых веществ, но и при воздействии на почву живых корней травянистых растений и интенсивной жизнедеятельности почвенных животных, особенно червей.

Таким образом, важнейшими особенностями генезиса черноземов являются образование гумусовых веществ, преимущественно гуминовых кислот.

Взаимодействие их с минеральной частью почвы, образование органо-минеральных соединений, водопрочной макроструктуры и вынос из верхних горизонтов почвы легкорастворимых продуктов почвообразования.

Неоднородность факторов почвообразования, изменения климатических условий, растительности определяют особенности черноземообразования в пределах зоны.

Наиболее благоприятные условия для черноземного процесса складываются в южной части лесостепной зоны с оптимальным гидротермическим режимом, приводящим к формированию максимальной биомассы.

Севернее более влажные условия климата способствуют выносу оснований из опада, выщелачиванию и даже оподзоливанию черноземных почв.

Южнее уменьшается количество атмосферных осадков, нарастает дефицит влаги в почве, снижается количество поступающих в почву органических остатков, усиливается их минерализация, что приводит к снижению интенсивности гумусообразования и гуму-сонакопления.

В соответствии с особенностями факторов почвообразования в зоне черноземов выделяют следующие подзоны: оподзоленных и выщелоченных черноземов, типичных черноземов, обыкновенных черноземов, южных черноземов.

Первые две подзоны относятся к южной лесостепи, третья и четвертая — к степи. Изменения климата, растительности в Черноземной зоне в направлении с запада на восток привели к фациальным различиям черноземных почв.

Проявляющимся в разной мощности гумусового слоя, содержании гумуса, формах выделения карбонатов, глубине промывания, особенностях водного и теплового режимов.

Черноземы южноевропейской фации, Придунайской и Пред-кавказской провинций формируются в условиях более мягкого и влажного климата. Они почти не промерзают, быстро оттаивают, глубоко промываются.

Биологический круговорот протекает интенсивно; почвообразование охватывает более мощный слой почвы; формируется большая мощность гумусового горизонта при относительно невысоком содержании гумуса (3—6 %). Профиль почвы характеризуется большей промытостью, глубоким залеганием гипса и мицелярной формой карбонатов.

К востоку нарастает континентальность климата, сокращается период вегетации, увеличиваются время и глубина промерзания почв. Черноземы центральных провинций (Среднерусская, Заволжская) развиваются в умеренно континентальных условиях, относятся к средне- и высокогумусным (6—12 %).

Черноземы западносибирской и восточносибирской фаций глубоко промерзают и медленно оттаивают; уменьшаются глубина промачивания и распространение корневых систем растений; сокращается период активного разложения органических веществ.

Мощность гумусового горизонта этих черноземов меньше, чем в центральных провинциях, а гумуса в верхнем горизонте несколько больше (5,5—14 %).

Сильное растрескивание черноземов в холодное время (и вхождение Na + в ППК) обусловливает языковатость гумусового профиля. Черноземы восточносибирской фации характеризуются наименьшей мощностью гумусового горизонта с содержанием гумуса от 4 до 9 %, которое резко снижается с глубиной.

С продвижением на восток от центральных провинций уменьшается количество атмосферных осадков и солевые горизонты залегают на меньших глубинах. Как следствие малой промытости почв наблюдается комплексность почвенного покрова.

Далее к востоку черноземные почвы развиваются в предгорных условиях и горных котловинах с большим выпадением осадков, что приводит к более глубокому вымыванию легкорастворимых солей.

Отмеченные зональные и фациальные особенности черноземо-образования находят отражение в степени выраженности основных признаков черноземного типа почв.

Сельскохозяйственное использование почв существенно изменяет природный процесс почвообразования. Прежде всего изменяются характер биологического круговорота веществ, условия формирования водного и термического режимов.

С пахотных угодий при выращивании сельскохозяйственных культур ежегодно отчуждается большая часть создаваемой биомассы, в почву поступает значительно меньше органических остатков.

Почва при возделывании яровых и пропашных культур долгое время остается без растительного покрова, что приводит к уменьшению поглощения почвой зимних осадков, усилению промерзания, ухудшению водного режима.

При распашке целинных черноземов разрушается структура почвы как под влиянием усиления минерализации гумуса, так и механических обработок.

Происходит снижение гумуса и азота в пахотном слое. Так, количество гумуса в обыкновенном черноземе за 300 лет уменьшилось на 27 % и азота — на 28 % (Адерихин, 1964). Среднегодовые потери гумуса из пахотного слоя типичных и выщелоченных черноземов составляют 0,7-0,9 т/га (Чесняк, 1983).

В пахотных почвах Центрально-Черноземной зоны по сравнению с целинными и залежными землями в пахотном слое произошло значительное снижение гумуса и общего азота (табл. 43).

43. Изменение содержания гумуса и общего азота в почвах Центрально-Черноземной зоны (Адерихин, Щербаков)

Особенно сильно в пахотных черноземах происходят снижение гумуса и ухудшение других свойств под влиянием эрозии и дефляции.

Так, на среднесмытом выщелоченном черноземе содержание гумуса снизилось с 5 до 2,4 %, на среднесмытом обыкновенном черноземе — с 5,7 до 4,6 %, азота — соответственно с 0,32 до 0,13 % и с 0,37 до 0,31 % (Ляхов, 1975).

На юге Западной Сибири (Алтайский край) черноземные почвы за 18—20 лет потеряли 1,5—2,0 % гумуса. Ежегодные его потери составили 1,5—2,0 т/га.

Значительная доля этих потерь (около 80 %) приходится на эрозию и дефляцию и лишь около 20 % на минерализацию гумуса при возделывании сельскохозяйственных культур.

Чтобы стабилизировать и повысить содержание гумуса в черноземных почвах, необходимо прежде всего остановить эрозию или дефляцию внедрением комплекса почвозащитных мероприятий.

Строение профиля и классификация

Строение профиля

Оно характеризуется наличием темноокрашенного гумусового слоя разной мощности, который подразделяется на верхний гумусово-аккумулятивный горизонт А, равномерно окрашенный, зернисто-комковатой структуры и нижний — до гумусовых затеков, однородно окрашенный, темно-серый, с буроватым оттенком гумусовый горизонт АВ, ореховато-комковатой или зернисто-комковатой структуры.

Ниже выделяют горизонт В — переходный к породе, преимущественно бурой окраски, с постепенной или неравномерно затечной, языковатой, ослабляющейся книзу гумусированностью.

По степени, форме гу-мусированности и структуре он может подразделяться на горизонты В₁ В₂; в ряде подтипов выделяют иллювиально-карбонатные (В_к) горизонты. Накопление карбонатов наблюдается и глубже, в горизонте ВС_К и в материнской породе (С_к); в некоторых южных подтипах выделяют горизонты аккумуляции гипса (C_s).

Классификация

Черноземный тип почв по строению профиля, генетическим особенностям и свойствам подразделяется на подтипы, каждый из которых имеет определенное географическое положение.

В соответствии с подзонами с севера на юг в зоне черноземов выделяют следующие подтипы: оподзоленные, выщелоченные, типичные, обыкновенные, южные. Внутри подтипов выделяют роды. Наиболее часто встречающиеся из них следующие.

Обычные — выделяют во всех подтипах; свойства их соответствуют основным характеристикам подтипа. В полном названии чернозема термин этого рода опускают.

1. Слабодифференцированные — развиты на супесчаных и песчаных породах, типичные признаки чернозема (окраска, структура и т. д.) выражены слабо.
2. Глубоковскипающие — в профиле имеется разрыв между гумусовым и карбонатным горизонтами в связи с более выраженным промывным режимом за счет более легкого гранулометрического состава или условий рельефа. Выделяются среди типичных, обыкновенных и южных черноземов.
3. Бескарбонатные — развиты на породах, бедных кальцием; вскипание и выделение карбонатов отсутствуют. Выделяются среди типичных, выщелоченных и оподзоленных черноземов.
4. Карбонатные — характеризуются наличием карбонатов по всему профилю. Среди выщелоченных и оподзоленных черноземов не выделяются.
5. Солонцеватые — в пределах гумусового слоя имеют уплотненный солонцеватый горизонт с содержанием обменного Na более 5 % ЕКО. Выделяются среди обыкновенных и южных черноземов.
6. Осолоделые — характеризуются наличием белесой присыпки в гумусовом слое, потемненностью гумусовой окраски.
7. Дифферен-цированностью профиля по содержанию ила и полутораоксидов, относительно высоким вскипанием и залеганием легкорастворимых солей (по сравнению с обычными), иногда наличием обменного натрия. Распространены среди типичных, обыкновенных и южных черноземов.
8. Глубинно-глееватые — развиты на двучленных и слоистых породах, а также в условиях длительной сохранности зимней мерзлоты (Средняя и Восточная Сибирь), с признаками слабой глееватости в нижних слоях почвенного профиля.
9. Слитые — развиты на иловато-глинистых породах, с плотными (слитыми) горизонтами В, глыбисто-призмовидной структуры. Выделяются в теплых фациальных подтипах лесостепных черноземов.
10. Неполноразвитые — имеют слаборазвитый (неполный) профиль в связи с их молодостью или формированием на сильноскелетных или хрящевато-щебнистых породах.
11. Цельные — характеризуются образованием глубоких трещин (холодная фация).

Роды черноземов делятся на виды по ряду признаков (табл. 44).

44. Признаки деления черноземов на виды*

Мощность гумусового горизонта (А+АВ)

Содержание гумуса в горизонте А

Степень выщелоченности (по мощности невскипающей прослойки межау гумусовым и карбонатным горизонтами)

Источник