Черноземы. Что такое чернозем? Характеристики и особенности использования почвы Основные сведения о черноземной почве

Чернозем формируется при температуре выше +5 градусов, а также при условии ежегодного поступления до 600 мм. Залежи черноземных земель располагаются на волнисто-равнинном рельефе, характеризующемся наличием речных террас, оврагов или западин в отдельных местах.

Особенность черноземной почвы состоит в том, что на ней произрастает большое количество луговых и степных растений. Разложение такой растительности приводит к формированию гумуса, постепенно накапливающегося в верхних слоях почвы. Чернозем содержит и иные вещества: органические и минеральные соединения, которые позволяют получать фосфор, азот, серу и иные компоненты, питающие почву.

Содержание статьи

1. Свойства
2. Виды чернозема
3. Применение чернозема
4. Характеристики чернозёма
5. Отличительные признаки чернозёма

Свойства

Отличительная черта чернозема состоит в его структуре, это зернисто-комковатая смесь. В составе такой почвы представлено много калия. Чернозем характеризуется и особыми водно-воздушными качествами. Земледельцы ценят его за отличную плодородность, связанную с высоким процентом гумуса в верхнем слое. В состав такой почвы входит до 15% гумуса.

Виды чернозема

Существует 5 основных видов чернозема:

• Выщелоченный формируется в лесной зоне за счет отмирания злаковых растений;
• Оподзоленный формируется в широколиственных травянистых лесах;
• Обыкновенный присутствует в степной зоне, а формируется после отмирания разнотравных растений;
• Типичный формируется на суглинках, в лесостепных регионах, лугово-степных зонах при распаде разнотравных и злаковых культур;
• Южный можно обнаружить в южной части степных зон, а его формирование связано с отмиранием типчаково-ковыльной растительности.

Применение чернозема

Это самый плодородный вид почвы, который активно используется в огородничестве, садоводстве, сельском хозяйстве в качестве плодородной земли для выращивания растений, трав, кустарников и деревьев. Чернозем используется при окультуривании земель, в составе которых имеется много глины, для разбавления почв, которые отличаются плохой дренажной системой, чтобы сформировать воздушно-водный режим, благоприятный для роста растений.

Чернозем реализуется в мешках или пакетах любого объема. Заказать чернозем оптом можно в нашей компании. Доставка осуществляется по Москве и Московской области в день заказа.

Чернозем — типичные почвы степей. Они образуются под степной травянистой растительностью в условиях различного рельефа и на различных материнских породах (кроме кварцевых песчаников).

Наиболее типичные черноземы развиты в условиях равнинного рельефа на лессовидных супесях, суглинках и лёссах.

Черноземные почвы имеют мощный гумусовый горизонт черного или черно-бурого цвета.

Они характеризуются зернистой или комковатой структурой, высоким содержанием гумуса, приуроченного к верхней и средней частям почвенного профиля, скоплением извести в нижней части, отсутствием легкорастворимых солей.

Среди черноземов выделяют следующие типы: выщелоченные черноземы, типичные, оподзоленные, обыкновенные и южные черноземы. Черноземный процесс получает свое максимальное развитие в типичных черноземах.

Верхний слой в этих почвах — степной войлок. Он составляет 3-5 см и развит только на целинных землях.

Следующий слой гумусовый, его мощность 40-60 см. Его цвет черный, отсюда и общее название почв. Структура слоя зернистая, к нижней части становится комковатая. Этот слой насыщен корнями растений.

Нижним слоем типичных черноземов является почвообразующая порода. В нем часто содержаться карбонатные новообразования. Они распространены довольно широко.

Выщелоченные распространены по северной периферии. От типичных черноземов отличаются значительно более низким положением границы карбонатных пород. Черноземы этого типа развиты в районах с сильно расчлененным рельефом и развитыми эрозионными процессами.

Оподзоленные черноземы также развиты в более северных областях. Предполагается, что эти черноземы сформировались в условиях лесостепи под лесом. Они обладают некоторыми свойствами сближающими их с типичными лесными серыми почвами.

Обыкновенные и южные черноземы распространены соответственно южнее типичных. Для них характерна меньшая мощность гумусового и переходного слоя.

Чернозем обладает наиболее высокой степенью плодородия из всех видов почв. Он подходит для выращивания всех видов растений. Поскольку чернозем обогащен минеральными веществами и гумусом, при этом имеет нейтральный состав (pH 7-7,5) он не требует внесения дополнительных удобрений.

Также чернозем используется для приготовления грунтовых смесей с торфом, песком и компостом. Внесение чернозема в почву оздоравливает ее. Садоводы знают: такой имеет массу явных преимуществ для дачного участка или фермерского хозяйства. Чернозем используют для обустройства газонов, выращивания различных сельскохозяйственных культур. С помощью привнесения чернозема оздоравливают и улучшают почвы, делая их более плодородными.

Выделяется несколько основных областей распространения черноземов на территории бывшего СССР. Специфические особенности черноземов каждой из областей обусловлены биоклиматическими условиями.

Первая область это Южно-европейская, в нее входят Молдавия, Украина и Предкавказье. Чернозем этой области отличается большой мощностью гумусового горизонта при достаточно низком содержании в нем гумуса и легкорастворимых солей.

Вторая область занимает большую часть европейской части территории России. Здесь мощность гумусового слоя уже меньше, но именно в этой области чернозем содержит наибольшее количество гумуса.

Третья область располагается на территории Западной Сибири и Казахстана, а так же занимает часть Средней Сибири. Для черноземов этих областей характерно наличие глубоких потеков гумуса, образовавшихся в следствии глубоко промерзания почв. Содержание гумуса в верхних частях чернозема достаточно высокое, но оно быстро убывает с глубиной.

И последняя, четвертая область — это Забайкальские степи. Содержание гумуса в этих черноземах невелико и мощность гумусового слоя мала.

Также черноземные почвы развиты в некоторых странах Центральной Европы: Венгрии, Румынии и Болгарии. Также есть черноземы в Северной Америке.

«…коренное, ни с чем не сравнимое богатство России…»
(В. В. Докучаев. Русский чернозём, 1898)

Материнские породы чернозёмов представлены рыхлыми лёссовидными отложениями и лёссами, однако чернозёмы встречаются и на дериватах плотных пород. Как правило, материнские породы имеют иловато-пылеватый гранулометрический состав, содержат карбонаты, их тонкие фракции состоят из смешанно-слойных слюда-смектитовых образований. Формированию чернозёмов способствуют повышенная пористость и микроагрегированность пород, их хорошая водопроницаемость и высокая поглотительная способность.

Чернозёмы распространены как на возвышенных эрозионных равнинах, так и на низменных аккумулятивных равнинах (включая террасы), а также в предгорьях и межгорных котловинах.

Для климата ареалов распростанения чернозёмов в целом характерно сбалансированное увлажнение (Кувл = 1–0,5) при летнем максимуме осадков и относительно равномерном распределении их в остальное время, теплое лето с иссушением профиля и его зимнее промерзание. Чередование этих циклов необходимо для формирования своеобразного «чернозёмного» гумуса.

Степная разнотравно-злаковая растительность традиционно считается важным фактором чернозёмообразования благодаря большой массе корней, повышенной зольности и легкой разлагаемости опада и степных растений, высокому биоразнообразию ценозов, а, следовательно, цикличности вегетации и разноглубинности корневых систем. Эти особенности фитоценозов, в сочетании с умеренно-теплым и периодически влажным почвенным климатом обеспечивают высокую биологическую активность микробоценозов, а также мезо- и макрофауны.

Чернозёмы занимают около 8 % площади страны, они наиболее разнообразны на Европейской части России, где и были созданы географические модели их распределения. Чернозёмы образуют ряд подзональных подтипов: - оподзоленных, выщелоченных и типичных; степных - обыкновенных и южных. Ряд дополняется фациальными подтипами: на юге России - приазовско-предкавказским, а в Сибири - криогенно-мицелярным и мучнисто-карбонатным.

Генетические горизонты: Аккумулятивно-гумусовый (темногумусовый) горизонт - «визитная карточка» чернозёма, он практически одинаков во всех подтипах и видах чернозёмов. Ему свойственна прекрасная макроструктура (а, б) и микроструктура (в). Водопрочные агрегаты, в значительной мере созданные дождевыми червями и корневыми системами, образуют зернистую структуру и «корневые бусы». Характерна высокая пористость (до 50 %) и малая плотность сложения (~1 /см3). Темная окраска определяется высоким содержанием гумуса (5–8 %) и гуматно-кальциевым его составом (Сгк/Сфк > 2). Горизонт насыщен основаниями, его реакция близка к нейтральной. Мощность горизонта - 40 - 120 см.

Аккумулятивно-карбонатный горизонт в своем формировании связан с гумусовым (насыщенностью его корнями и биологической активностью), гидротермическими режимами профиля и карбонатностью породы. Накопление карбонатов определяется сезонной динамикой СО2 и почвенных растворов, а формы карбонатных новообразований служат критериями разделения чернозёмов. Так, миграционные формы карбонатов - трубочки, псевдомицелий (г) - свойственны чернозёмам относительно влажного и теплого климата в отличие от сегрегаций - белоглазки (д), формирующихся в условиях более континентального и засушливого климата.

Чернозёмы на в пределах лесостепи встречаются в сочетаниях (по мезорельефу) с серыми лесными . Степные чернозёмы образуют обширные однородные ареалы; на Приволжской возвышенности разнообразие в почвенный покров вносят чернозёмы на плотных осадочных породах; в Заволжье среди чернозёмов распространены солонцы и солонцеватые почвы. В западных и центральных районах преобладают среднемощные и мощные, мало- и среднегумусные виды и подвиды чернозёмов, к востоку увеличивается содержание гумуса в гумусовом горизонте и сокращается мощность гумусового профиля. Максимальная мощность гумусового профиля при невысоком содержании гумуса характерна для чернозёмов Предкавказья. Провинциальные закономерности в отношении гумусового профиля прослеживаются и в зональном ряду чернозёмов Сибири, наиболее полный ряд которых представлен на Западно-Сибирской . Восточнее ареалы чернозёмов становятся фрагментарными - в предгорьях и межгорных котловинах (с лесостепными криогенно-мицелярными чернозёмами); в степные мучнисто-карбонатные чернозёмы сочетаются с лугово-чернозёмными почвами в котловинах.

Плодородный гумусовый горизонт с высоким содержанием гумуса и мощностью до 1 м и более является отличительной чертой русских чернозёмов. Не случайно в ранних почвенных классификациях выделялись чернозёмы «тучные» и «сверхмощные». Повышенные запасы гумусовых веществ в чернозёмах связаны с особенностями биологического круговорота, характерного для целинных разнотравно-ковыльных и типчаково-ковыльных . Основной фон в них составляют злаки, имеющие развитые корневые системы, так что корневой опад, богатый азотом и зольными элементами, составляет 40–60 % общего поступления органических остатков в почву. Их разложение в оптимальных гидротермических условиях при нейтральных или слабощелочных значениях рН способствует формированию гумуса с преобладанием сложных гуминовых кислот, прочно закрепляющихся в почве. В период исследований русских чернозёмов основоположником российского почвоведения В. В. Докучаевым уровень содержания гумуса в почвах лесостепной и степной зоны тогдашней России составлял от 3–6 % до 10–13 %, что нашло отражение на карте «изогумусовых полос» (содержания гумуса). Карта В. В. иллюстрирует уровень содержания гумуса в чернозёмах Европейской России в конце XIX века; оно увеличивалось с запада на восток, отражая как провинциальные черты чернозёмообразования, так и более длительное земледельческое использование чернозёмов в западных регионах страны.

Высокое плодородие чернозёмов определяет их ценность в пахотном фонде России, где они составляют более половины. Большие запасы гумуса и основных элементов питания растений (азота, фосфора, калия), благоприятные водно-физические свойства обусловили активное освоение чернозёмов, начиная с XVII–XVIII веков. В XX веке небольшие участки целинных степей остались только на заповедных территориях; практически вся чернозёмная зона страны была распахана.

Естественный профиль чернозёмов, используемых в , меняется в меньшей степени, чем это наблюдается в других почвах, что связано с большой мощностью гумусового горизонта и сохранением травянистого типа растительности. Тем не менее, в чернозёмах под агроценозами меняется характер биологического круговорота веществ вследствие изъятия фитомассы сельскохозяйственных культур, внесения удобрений; трансформируется микроклимат и все почвенные режимы; для обыкновенных и южных чернозёмов к антропогенным воздействиям добавляется негативное влияние . Агрогенной деградации чернозёмов посвящено много исследований, доказавших, что ее пусковым механизмом являются уменьшение содержания гумуса и изменение его качественного (фракционного) состава. Дегумификация почв - следствие ускоренной минерализации органического вещества и поступления его в пахотную почву в существенно меньшем объеме, а также прямых потерь гумуса при водной и ветровой . Еще В. В. Докучаев в своей работе «Наши степи прежде и теперь» отмечал неблагоприятные тенденции потерь гумуса чернозёмными почвами. Применение интенсивных технологий в земледелии во второй половине XX века вызвало дегумификацию практически всех чернозёмов. На карте, составленной Г. Я. Чесняком (1986г.) «по следам Докучаева» (то есть по результатам определения содержания гумуса в тех же местах, что и в экспедиции В. В. Докучаева), показаны пространственные тенденции потерь гумуса на территории Русской равнины за 100 лет, прошедших с момента опубликования книги В. В. Докучаева «Русский чернозём». Особенно большие потери гумуса отмечены для и Предуралья, что связано с исходной меньшей мощностью гумусовых профилей данных чернозёмов и широким развитием здесь эрозионных процессов, вызванных сочетанием природных факторов и относительно низкой культурой земледелия.

Помимо дегумификации, общей тенденцией при распашке является ухудшение структуры почв за счет потерь гумуса, изменения его состава и многократных проходов по полю тяжелых сельскохозяйственных машин. Трансформация зернистой или комковато-зернистой структуры верхних , с их высокой пористостью и водопроницаемостью, в глыбисто-пылеватую сопровождается переводом части внутрипочвенного стока в поверхностный и ведет к развитию плоскостной (ручейковой) эрозии. Кроме того, пахотные почвы не во все сезоны года бывают покрыты , что изменяет их гидротермический режим; вследствие более глубокого и продолжительного промерзания увеличивается поверхностный сток талых вод. Развитие эрозии сильно возросло в результате сокращения площадей водораздельных лесов и неограниченной распашки склонов, особенно на Среднерусской и Приволжской возвышенностях с их расчлененным и местами маломощным чехлом рыхлых отложений.

При высоком потенциальном плодородии чернозёмов фактором, лимитирующем получение высоких урожаев, может быть неустойчивость влагообеспеченности культур (особенно в южных регионах и в Поволжье). Большие площади южных и обыкновенных чернозёмов используются с регулярным орошением. Как правило, при поливе умеренными нормами вторичное засоление чернозёмам не угрожает, но наблюдаются такие негативные последствия, как осолонцевание, ощелачивание и ухудшение физических свойств: образование поверхностной корки и уплотнение.

Озабоченность судьбой Русского Чернозёма заставляет отечественных почвоведов уделять повышенное внимание изучению различных аспектов функционирования этих почв. Мировое признание роли чернозёма проявилось в том, что 2005 год был объявлен Годом Чернозёма - почвы, открывающей новую международную общественно-научную акцию «Почва года». Тревожная ситуация с современным состоянием и использованием чернозёмов с неизбежностью ставит вопрос о включении целого ряда чернозёмов в Красную книгу почв России.

Чернозём — один из видов самых плодородных почв. Это — своего рода отдельная экосистема, широко применяемая во всех регионах нашей страны. Именно поэтому садоводам не лишним будет знать, что из себя представляет чернозем, какими характеристиками он обладает и в чем его отличие от других видов грунта.

Чернозём создается только природой. Сделать искусственный чернозём с помощью различных удобрений невозможно. Он образуется в природных зонах, где господствует умеренно-континентальный климат. Место образования чернозёма — лёссовидные суглинки или глины, лёсса. Необходимые условия для его образования: периодические смены влажности и температур, пригодность почвы для жизни микроорганизмов и беспозвоночных существ, обильная и многолетняя травяная растительность. Но в наше время можно купить чернозем в Московской области с поставкой грунта в любой регион России, что расширяет возможности дачников по улучшению почвы на своем приусадебном участке.

Характеристики чернозёма

К основным характеристикам этой почвы относятся:

• комковатая структура (почва «дышит» и хорошо пропускает влагу);
• большое содержание гумуса (почва не успевает быстро истощаться);
• высокий процент содержания кальция (он необходим абсолютно всем растениям);
• сбалансированность и легкодоступность полезных для растений микроэлементов (железо. азотистые соединения, фосфор, сера);
• нейтральная или околонейтральная кислотно-щелочная реакция (подходит для большего числа растений);
• как следствие всего вышеперечисленного — высокая плодородность этих почв.

Существует пять основных разновидностей этой почвы:

• обыкновенный чернозём (имеют более комковатую структуру, хорошую влагоёмкость);
• южный (с наибольшим содержанием гумуса);
• типичный (обладает наиболее яркими основными характеристиками таких почв, наиболее сбалансированный чернозём);
• оподзоленный (обладает слабокислой реакцией и маленьким запасом перегноя);
• выщелоченный (содержат много кальция и магния).

Отличительные признаки чернозёма

В чём отличия навоза, перегноя и торфа от чернозёма? Навоз — это отходы жизнедеятельности животных и птиц. Перегной образуется из навоза благодаря его перепреванию и обработке червями, насекомыми и микроорганизмами в течение длительного времени. Чернозём изначально является плодородным слоем почвы, а перегной и навоз можно назвать удобрениями для увеличения её плодородности.

Торф, как и чернозем, образуется благодаря разложению остатков растений. Но это разложение происходит в болотистых местностях, а основным его растительным компонентом является мох. По этим причинам чернозём может удерживать влагу, а торф — нет.

Настоящий, не разбавленный чернозём имеет насыщенную чёрную окраску и крупнозернистую или комковатую структуру. Если его намочить, то по свойствам он будет напоминать глину: такая же консистенция и долгий процесс высыхания.

Отличительная особенность этой почвы — жирный след на руке, после сжатия комочка чернозёма. Это обусловлено большим процентом содержания гумуса в нём.

Люди, имеющие дачу или собственный огород, знают, что лучше чернозёма почвы не найти. В нём содержится много гумуса и питательных веществ. Однако, многие забывают, что всё со временем теряет свои свойства. И даже чернозём рано или поздно придётся «подкармливать» удобрениями.

Удобрять овощные и цветочные культуры чернозёмом не рекомендуется. У них слишком слабая корневая система, поэтому грунт вскоре может уплотнится, а значит показатели воздухо- и водопроницаемости чернозёма резко упадут.

Чаще всего дачники используют смесь чернозёма, торфа и простой садовой почвы. Декоративные многолетние растения хорошо уживаются в почве с внесённым в неё чернозёмом, так же его часто используют при посадке растений в парниках и теплицах.

Чернозём перекапывают только вилами для сохранения его плотности. Для восстановления кислотно-щелочного баланса в слабокислый черном добавляют известь или древесную золу, а в слабощелочной — удобрения с повышенной кислотностью.

Условия, необходимые для образования этих почв, создаются в пределах степных и лесо-лугово-степных областей суббореального пояса Евразии и Северной Америки. В Европе они распространены на придунайских низменных равнинах, протягиваются полосой че­рез Молдову, Украину, центральные части Русской равнины, Се­верный Кавказ и Поволжье. К востоку от Урала обширные площади черноземов простираются в южной части Западной Сибири и на севере Казахстана. Отдельные ареалы этих почв приурочены к рав­нинам и предгорьям Алтая, Минусинской котловине, а также к кот­ловинам Забайкалья. В Северной Америке черноземы в основном формируются на пространствах Великих равнин.

Климат зоны распространения черноземов - континентальный или Умеренно континентальный с теплым летом и умеренно холодной или Даже холодной зимой. Годовая амплитуда температур 30-50 0 С. В те­чение года выпадает от 300 до 600 мм осадков, в североамериканских степях - до 750 мм. Максимум атмосферного увлажнения приходится на летний период, однако в это время отмечаются и наиболее высокие среднемесячные температуры (в июле 20-25 °С), в результате чего зна­чительная доля летних осадков испаряется. Осадки выпадают в тече­ние лета неравномерно, вслед за ливневыми дождями следуют дли­тельные периоды засухи. Среднегодовой коэффициент увлажнения находится в пределах 0,8-0,5, а в теплый период года иногда опуска­ется до 0,3. Таким образом, летом для черноземов характерно перио­дическое иссушение, но весной и осенью за счет просачивания талых и дождевых вод значительная часть их профиля заметно увлажняется. В ряде регионов (в Западной Сибири, Забайкалье и др.) черноземы зимой промерзают на большую глубину.

В большинстве своем черноземы развиваются на суглинистых породах - лёссах или лёссовидных наносах, которые отличаются достаточно хорошей водопроницаемостью, пористостью и карбонатностью. К таким породам в основном приурочены черноземы европейской части России, Украины, Западной Сибири и Цент­ральных равнин США. В Канаде черноземная зона проникает в пределы границ древнего оледенения, где почвообразующими по­родами служат озерно-ледниковые и моренные отложения. В Ка­захстане и на Урале эти почвы иногда формируются на бескарбо­натном элювии плотных пород.

Наиболее характерный рельеф в районах формирования черно­земов - равнинный, с разной степенью развитости овражно-балочной сети. Распространены черноземы на возвышенностях (Средне­русской, Приднепровской и др.), низменностях (Среднедунайской, Западно-сибирской), в предгорьях (Алтая, Саян) и в обширных деп­рессиях (в Забайкалье). Как правило, условия рельефа обеспечива­ют достаточно хороший дренаж почв.

Черноземы развиваются под травянистыми степными ассоциа­циями. Характер растительного покрова в областях распростране­ния черноземов видоизменяется в связи с особенностями гидро­термических условий. К территориям с относительно повышенной атмосферной увлажненностью приурочены луговые степи, высокий и густой травостой которых представлен разнообразными видами разнотравья, бобовых и злаковых. В умеренно засушливых степях преобладает ковыльно-разнотравная и разнотравно-ковыльная ра­стительность. Сухие степи образованы ковыльно-типчаковыми (или типчаково-ковыльными) более разреженными ассоциациями.

Степная растительность поставляет в почву большое количество органических веществ. Травянистые растения в степи отмирают ежегодно целиком или в значительной части, у однолетников отми­рают и надземные и подземные органы, у многолетников - вся надземная часть и значительная доля (около одной трети) корневых систем. Особенно много попадает в почву органических остатков в луговых степях.

При переходе к ковыльно-разнотравным и ковыльно-типчаковым степям количество поступающих в почву растительных остат­ков последовательно уменьшается.

Наземный и корневой опад степной растительности богат азо­том и зольными элементами. По сравнению с лесным опадом (осо­бенно хвойным) в нем меньше восков, смол, дубильных веществ, а больше кальция, магния, фосфора, что благоприятствует процессам гумификации в степных почвах.

Мощная корневая система степной растительности представляет собой своеобразный биологический барьер, который удерживает в почвах многие необходимые растениям элементы зольного питания. Они активно вовлекаются в биологический круговорот веществ, и таким образом предотвращается их вымывание из сферы почвообра­зования. Нераспаханные черноземы обильно населены разнообраз­ной почвенной фауной. В верхних горизонтах обитают черви, личин­ки хрущей, долгоносиков и других насекомых. Верхние горизонты почв разрыхляются и перемешиваются мелкими землероями, полев­ками и др. Обитают здесь и крупные землерои - сурки, суслики, которые делают почву еще более воздухо - и водопроницаемой.

Черноземы характеризуются высокой микробиологической ак­тивностью, максимумы которой приходятся на весенний и осенний периоды, когда в почвах создаются оптимальные гидротермические условия. Летом микробиологическая деятельность резко сокраща­ется вследствие иссушения почвы, а зимой - в результате ее про­мерзания.

Таким образом, в областях распространения черноземов скла­дывается следующий комплекс условий почвообразования:

а) наличие травянистой растительности, поставляющей в почву большое количество богатых зольными элементами и азотом орга­нических остатков;

б) богатство почвообразующих пород карбонатами кальция или первичными кальцийсодержащими минералами;

в) континентальный климат со сменой периодов увлажнения и иссушения, прогревания и промерзания почв.

Морфологический профиль типичных черноземов включает ука­занные ниже горизонты.

С поверхности залегает горизонт степного войлока (если почвы распахиваются, то этот горизонт отсутствует).

Ниже развит мощный гумусово-аккумулятивный горизонт Al t - темно-серый, почти черный, мелкозернистый или комковато-зернистый, рыхлый, густо пронизан корнями травянистых растений (особенно в верхней части) и ходами червей.

A1В - переходный гумусовый горизонт, буровато-серый, книзу серая окраска ослабевает, зернисто-комковатый, менее рыхлый, чем вышележащий; в нижней ча­сти вскипает и содержит карбонаты в виде псевдомицелия и трубочек;

В са - иллювиально-карбонатный горизонт, бурый или палево-бурый с белесы­ми пятнами конкреционных карбонатных новообразований (белоглазки); имеет ком- ковато-ореховатую структуру, уплотненный;

С са - почвообразующая порода, выделяется уменьшением содержания карбо­натных скоплений и ухудшением структуры.

По суммарной мощности горизонтов A1 h и А1В черноземы под­разделяются на виды: маломощные - менее 40 см, среднемощные - 40-80 см, мощные - 80-120 см и сверхмощные - более 120 см.

По глубине залегания карбонатного горизонта различают подти­пы черноземов типичных (описанный выше профиль), выщелочен­ных и оподзоленных (между горизонтами А1 h и В са развит выщелочен­ный от карбонатов, а иногда и с признаками оподзоленности гори­зонт), а также обыкновенных и южных (в которых карбонаты присутствуют соответственно в средней части горизонта А1В и в нижней части горизонта А1).

По содержанию гумуса среди черноземов выделяют: многогумусные, или тучные (более 9 %), среднегумусные (6-9 %) и малогумусные (менее 6 %). В пределах гумусового профиля органическое веще­ство постепенно убывает с глубиной (рис. 17.3). Черноземы - это почвы с максимально широким отношением в составе гумуса С г /С ф - от 1,5 до 2,0 и даже несколько более. Среди фракций гумуса преоб­ладают гуминовые кислоты, связанные с кальцием. В гумусовом горизонте наблюдается значительное содержание азота, калия и фосфора.

Реакция почвенного раствора в верхней части профиля типич­ных черноземов близка к нейтральной. В карбонатных горизонтах она становится слабощелочной. Емкость поглощения благодаря боль­шому количеству органических коллоидов очень высокая, особенно в верхних горизонтах (от 30 до 60-70 мг. × экв на 100 г почвы). По­чвенный поглощающий комплекс полностью насыщен основаниями, среди которых преобладает кальций (75-80 %). Остальные 20-25 % приходятся на поглощенный магний. Валовой химический состав практически одинаков во всех горизонтах почв, так же как и хими­ческий состав илистой фракции. В верхней части профиля обнару­живается небольшой максимум ила. В горизонте В са аналитически подтверждается накопление карбонатов кальция.

Рис. 17.3. Профиль чернозема. Генетические горизонты: 1 - гумусово-аккумулятивный гуматно-кальциевый; 2- переходный; 3 - иллювиально-карбонатный; 4 - сиаллитно-карбонатная почвообразующая порода. Состав илистой фракции: 5 - иллит-монтмориллонитовый

Черноземы обладают хорошими физическими свойствами: во­допрочной структурой, высокой воздухо - и водопроницаемостью, значительной водоудерживающей способностью.

Большинство свойств черноземов обусловлено особенностями процессов гумусообразования и гумусонакопления, протекающих в этих почвах. Значительные количества ежегодно поступающих в почву травянистых остатков, их высокая зольность и богатство золы осно­ваниями являются одними из определяющих факторов глубокой гумификации органического вещества. В относительно влажные и Достаточно теплые весенний и осенний периоды, когда в черноземах максимально активизируется микрофлора (преимущественно бактериальная), происходит интенсивное превращение органичес­ких остатков в направлении продуцирования главным образом гуминовых кислот. В почвах в это время преобладает нейтральная ре­акция среды, в сфере гумусообразования содержится большое ко­личество щелочноземельных оснований и вследствие этого образуются устойчивые органо-минеральные соединения гуминовых кислот, прежде всего гуматы кальция. Фульвокислот образуется значительно меньше и лишь в связанной с гуминовыми кислотами форме. Свободных, агрессивных фульвокислот в черноземах нет.

Параллельно с гумификацией органического вещества в весен­ний и осенний периоды происходит его весьма интенсивная ми­нерализация. Однако результаты последнего процесса не проявля­ются в резком уменьшении содержания гумуса, поскольку он существенно затормаживается летом и зимой. В сухое летнее и холодное зимнее время химические превращения новообразованных гумусо­вых веществ прекращаются. Иссушение и промораживание почвен­ной массы ведут к тому, что эти вещества сильно дегидратируются, коагулируют и переходят в малоподвижное состояние, практически необратимо теряя растворимость. Именно чередование периодов покоя и активного протекания гумусообразования способствует формированию в черноземах больших запасов гумуса.

Развитию аккумулятивных явлений в черноземах благоприятствуют и другие особенности генезиса этих почв. Сочетание большого количества органических коллоидов с высокой емкостью поглоще-1 ния и практически полная насыщенность почвенного поглощаю­щего комплекса двухзарядными катионами (кальцием и магнием) приводят к тому, что коллоиды находятся в устойчивом прочно скоагулированном состоянии. Они консолидируются в структурные агрегаты и не передвигаются по профилю.

Формированию водопрочной комковато-зернистой структуры в черноземах способствует и обильная корневая система травянистых растений, густо пронизывающая верхние горизонты почв. Корни трав разделяют почвенную массу на многочисленные мелкие ко­мочки и уплотняют их. При разложении отмерших корней образую­щиеся из них гумусовые вещества склеивают почвенные частицы между собой.

Оструктуривание черноземов связано также с деятельностью обильной почвенной фауны, особенно дождевых червей. Многие структурные агрегаты в этих почвах имеют зоогенный характер.

Хорошее структурное состояние почв создает весьма благопри­ятные для жизни растений водный и воздушный режимы почвы: внутри почвенных агрегатов в капиллярных промежутках между частииами может удерживаться капиллярно-подвешенная влага, в то время как пространства между комками могут быть в это же время заполнены воздухом.

Генезис черноземов в значительной степени определяется про­цессами передвижения и преобразования минеральных водораство­римых солей в почвенном профиле. Как уже говорилось ранее, чер­ноземы степной зоны существуют в условиях непромывного водного режима. Обычная глубина промачивания - порядка 2 м. В результа­те этого верхняя часть профиля черноземных почв оказывается ли­шенной водорастворимых солей, а на определенной глубине форми­руются иллювиальные солевые горизонты. Особенно характерен для черноземов иллювиальный карбонатный горизонт. В его образова­нии участвуют как биогенные карбонаты кальция, так и карбонаты, унаследованные почвой от породы. Механизм этого процесса таков.

Выделяющаяся при разложении органических остатков углекисло­та в верхней части профиля почв соединяется с кальцием, осво­бождающимся при минерализации растительных остатков, и обра­зует бикарбонат кальция. Часть продуцирующейся углекислоты, растворяясь в почвенной влаге, способствует переводу нераство­римых карбонатов породы в более растворимые бикарбонаты по схеме СаС0 3 + С0 2 + Н 2 0 -> Са (НС0 3) 2 . С нисходящими потоками влаги бикарбонаты смещаются вниз по профилю, где превращаются в различные формы карбонатных новообразований (белоглазка, примазки извести, псевдомицелий и др.).

Многие исследователи считают, что количество карбонатов в чер­ноземах зависит от степени исходной карбонатности материнских по­род. Однако существует точка зрения, согласно которой карбонатность пород не первопричина, а следствие черноземного и в более широком смысле степного почвообразовательного процесса (JI.C. Берг, С.С. Неуструев, Б.Б. Полынов). В доказательство этого приводятся различные факты. Так, на первично бескарбонатном элювии гранитов в условиях степного климата и под степной растительностью формируются по­чвы с карбонатным горизонтом. При этом вся толща рыхлого субстра­та в процессе почвообразования обызвестковывается за счет выветри­вания алюмосиликатных кальцийсодержащих минералов и поступле­ния определенного количества карбонатов кальция на поверхность почвы с атмосферными осадками и пылевыми массами.

В некоторых черноземах наиболее засушливой части степной зоны в самом низу профиля могут обнаруживаться также такие легкора­створимые соли, как гипс, хлориды и сульфаты натрия и магния. Образование подобных иллювиально-солевых горизонтов связано, к ак правило, с изначальной засоленостью пород и вымыванием названных солей из верхней и средней частей профиля в процессе почвообразования.

В зависимости от глубины промачивания почв и повторяемости относительно влажных лет гипсовые и солевые иллювиальные го­ризонты располагаются или непосредственно под карбонатными горизонтами, маркируя границу почвы и почвообразующей породы, или находятся ниже границ почв, уже в толще почвообразующей породы, как это наблюдается в большинстве черноземов.

Возраст черноземов оценивается в несколько десятков тысяч лет. Для того чтобы сформировался более или менее зрелый чер­ноземный почвенный профиль с характерным мощным гуматно - кальциевым горизонтом, по различным оценкам необходимо вре­мя от 3-5 тыс. до 10 тыс. лет. Некоторые исследователи считают, что такие свойства черноземов, как многогумусность, наличие кон­креционных карбонатных новообразований и общая высокая обызвесткованность профиля, по крайней мере на ряде территорий име­ют реликтовый характер и унаследованы от прошлых периодов раз­вития этих почв в условиях близкого залегания минерализованных грунтовых вод, т. е. черноземы имеют признаки палеогидроморфизма (В.А. Ковда, Е.М. Самойлова и др.).

Черноземы - одни из самых плодородных почв мира. Они обла­дают благоприятными для земледелия химическими (богатство гу­мусом, элементами минерального питания) и физическими свой­ствами (хорошая оструктуренность, воздухо - и водопроницаемость). На этих почвах получают наиболее высокие урожаи зерновых, са­харной свеклы, подсолнечника и многих других культур. Вместе с тем их нерациональная эксплуатация нередко приводит к деграда­ции - потере гумуса, переуплотнению, эродированности и вторич­ному засолению.