67. Черноземные почвы лесостепной зоны. Генезис, классификация, строение, состав и свойства. Сельскохозяйственное использование черноземов.

Чернозёмные почвы расположены южнее зоны серых лесных почв. Они простираются в виде сплошной, но неровной полосы, начиная от границы с Румынией до Алтая. Основные массивы черноземов в Российской Федерации распространены в лесостепной и степной зонах - центральные области, Северный Кавказ, Поволжье, Западная Сибирь. Черноземы вышеперечисленных регионов, за исключением Северного Кавказа, относятся к теплым промерзающим почвам восточно-европейской и Западно-Сибирской фациям. В зимний период они пребывают в состоянии мерзлотного покоя.

Условия почвообразования. Климат. Черноземы формируются в условиях суббореального полувлажного (семигумидного) климата с хорошо выраженной сезонной контрастностью. Климатические условия в пределах зоны распространения черноземов закономерно изменяются с севера на юг и с запада на восток. При движении с севера на юг снижается количество осадков, увеличивается сумма активных температур и испаряемость; в результате КУ снижается от 1,1 на севере лесостепной зоны до 0,45-0,50 на юге степной. Это обусловливает периодически промывной тип водного режима почв в лесостепной зоне.

Рельеф. В лесостепной части возвышенностей (Среднерусской, Приволжской) рельеф эрозионный густо расчленен овражно-балочной сетью.

Почвообразующие породы на большей части территории представлены лессами и лессовидными суглинками разного гранулометрического состава – от легких до тяжелых суглинков. Встречаются третичные глины (Поволжье, Заволжье) и элювий гранитов, песчаников, мергелей (Восточная Сибирь). Главная особенность почвообразующих пород – наличие в них карбонатов кальция. В Западной Сибири и в Южно-Русской провинции встречаются засоленные почвообразующие породы.

Растительность. В лесостепной зоне черноземы сформировались под луговыми степями, которые представляли ковыли, типчаки, степные овсы, степная тимофеевка, мятлик, желтая люцерна, костер и др. В.В. Алехин отмечал 77 видов трав и до 1939 экземпляров расте­ний на 1 кв метре. На некоторых участках степи количество степного войлока составляет 4-8 т/га. Ежегодный опад луговых степей может достигать 20 т/га, около 50% общей биомассы. При этом более 50-60% опада поступает непосредственно в почву в виде корней. В составе опада много зольных элементов (до 700 кг) и азота (до 150 кг/га).

Происхождение. Генезис. Чернозем, как тип почвообразования, формируется в результате следующих ведущих процессов: дерновый процесс; образование и накопление гумусовых веществ (гумификация); выщелачивание и миграция простых солей; оглинивание почвенной массы. Важнейшими особенностями генезиса черноземов является 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.

Классификация. В пределах лесостепной зоны распространены черноземы оподзоленные, выщелоченные и типичные.

• Черноземы оподзоленные. Они сформировались под луговой степной растительностью. В них наблюдаются следы оподзоливания в виде кремнеземистой присыпки в несколько осветленном гумусовом горизонте и его слабокислая реакция, обусловленная небольшим количеством иона Н в ППК и отсутствием карбонатов в первом метре почвенного профиля.

• Черноземы выщелоченные. В отличие от оподзоленных черноземов не имеют кремнеземистой присыпки в гумусовом слое. Характерная морфологическая особенность выщелоченных черноземов - наличие под горизонтом B1 выщелоченного от карбонатов горизонта В2, т.е. карбонаты вынесены за пределы горизонта В. Чем легче гранулометрический состав черноземов, тем сильнее они выщелочены.

• Черноземы типичные. Эти почвы сформировались под богатой разнотравно-злаковой растительностью, приуроченной к подзоне южной лесостепи и северной полосе степей. Они имеют обычно глубокий гумусвый профиль (90-120 см и более) и содержат карбонаты в гумусовом слое.

Все черноземы имеют общее генетическое строение профиля характерное для рода обычные. Другие роды черноземов имеют те или иные отклонения.

А - гумусовый горизонт. Однородной темно-серой окраски со слабым буроватым оттенком. В целинных и длительных залежных почвах могут формироваться горизонты А_о (степной войлок) и А_д (дерновый горизонт), имеющий прекрасную зернистую структуру без порошистых фракций. Горизонт А в распаханных черноземах разделяется на А_пах. (пахотный горизонт) и А (подпахотный горизонт). Пахотный горизонт, как правило, имеет разрушенную структуру. Она глыбистая после распашки под зябь, после зимы становится порошистой. Ценные зернистые и комковатые фракции или практически отсутствуют, или находятся в минимуме. Подпахотный горизонт сохраняет строение целинных вариантов чернозема.

АВ - гумусовый переходный горизонт. Однородное гумусовое темно-серое окрашивание ослабевает. Горизонты А+АВ определяют мощность гумусового профиля. Она изменяется в широких пределах от 40 до 150 см. Горизонт имеет хорошо выраженную комковатую структуру.

В (ВС) - переходный горизонт. Неоднороден по окраске, с преобладанием бурых тонов. Встречаются затеки гумуса, гумусовые пятна. Неоднородность окраски создается также интенсивной перерытостью землероющими животными, наличием червороин и кротовин, обилием прожилок и мицелия карбонатов.

В_Са (С_Са) - десуктивно-карбонатный иллювиальный горизонт с обилием конкреционных новообразований извести в виде белоглазки и журавчиков. Общее накопление СаСО₃ достигает 10-14 %. С глубиной количество извести уменьшается. Нижняя граница профиля чернозема определяется стабильным количеством СаСО₃, характерным для материнской породы.

Вс_ss_a (С_Сss_a) - иллювиальный горизонт гипса и легкорастворимых солей. Он обнаруживается только в черноземах южных и обыкновенных. Хорошо промытые атмосферными осадками оподзоленные, выщелоченные и типичные черноземы этого горизонта не имеют.

С- материнская порода представлена обычно полевым лессом или лесовидным сугленком содержит новообразование карбонатов в виде белоглазки и мицелия и бурно вскипает от кислоты.

Таким образом, общая мощность чернозема, как типа почвообразования, определяется горизонтами A+AB+B+Bса+Csа или А+АВ+В+Вса Она простирается до материнской породы С и составляет у разных подтипов от 150 до 450 см. Самые мощные в мире черноземы наблюдаются в районе Краснодара. Это выщелоченные и типичные подтипы.

Состав. Главные фациальные черты черноземов лесостепной зоны характеризуются тем, что в сравнении с почвами южно-европейской фации они менее мощные и более гумусированные. Количество гумуса в гумусовом слое почвы, в зависимости от подтипа, колеблется от 3-4 до 10-12 % с постепенным его убыванием с глубиной. Вместе с накоплением гумуса происходит закрепление, в форме органо-минеральных соединений, азота, фосфора, серы, кальция, железа и других важных элементов питания растений.

Свойства. Характерный признак черноземных почв - зернистая и комковатая структура гумусового слоя, отчетливо выраженная особенно в подпахотной части горизонта А. Черноземы характеризуются в целом благоприятными физическими и водно-физическими свойствами: рыхлым сложением, высокой влагоемкостью и хорошей водопроницаемостью. Выщелоченные и типичные черноземы тяжелого гранулометрического состава обладают хорошей оструктуренностью, благодаря чему они имеют невысокую плотность гумусовых горизонтов (1-1,22 г/см³). Благоприятное соотношение некапиллярной и капиллярной пористости (1:2) обеспечивает в черноземах хорошие воздухо-, водопроницаемость и влагоемкость.

В мировом земледелии черноземы преимущественно исполь­зуются под зерновые культуры: пшеницу, кукурузу, ячмень. Боль­шие площади заняты посевами сахарной свеклы и подсолнечника, виноградниками и садами. В нашей стране на черноземах полу­чают 80% товарного зерна, большую часть подсолнечника и сахар­ной свеклы. Продукция, выращенная на этой почве, отличается высоким качеством. В частности, здесь возделывают твердые пшеницы, славящиеся на мировом рынке. Черноземы — почвы наиболее высокого потенциального плодо­родия, реализации которого мешает в первую очередь неблаго­приятный водный режим в период произрастания сельскохозяйст­венных культур. Кроме того, черноземы подвержены периодиче­ским засухам, которые даже в лесостепи случаются 1—2 раза в 10 лет, в степных районах частота засух возрастает в 2—3 раза. Перспективным приемом повышения продуктивности чернозе­мов является орошение, но здесь оно должно быть строго регули­руемым и должно сопровождаться строгим контролем за свойства­ми черноземов, которые быстро ухудшаются при неправильном орошении.