Где характерны черноземные почвы. Что такое чернозем? Характеристики и особенности использования почвы. Как образуется чернозем

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.

Что подразумевает под собой чернозем? Чернозем – это плодородная земля , имеющая черный оттенок цвета, земля, наделенная огромным количеством гумуса и имеющая зернисто-комковатую структуру. Как правило, черноземные почвы формируются в лесу, а так же на суглинках и глинах при умеренно-континентальном климате.
На сегодняшний день чернозем можно по праву считать самой лучшей для фермеров, земледельцев и садоводов почвой, почвой, на которой прекрасно растут, как цветы, деревья и кустарники, так и плодовые культуры, такие, как томаты, огурцы, перцы и т.п. Следовательно, чернозем – это прекрасная садовая земля, отличная земля для огородов, а так же для домашних комнатных растений.
На территории нашего государства черноземные почвы в большинстве своем преобладают в Западной Сибири, на Северном Кавказе, в Поволжье, в центрально-черноземных областях, а так же их можно увидеть сегодня на территории Украины, в Северной и Южной Америке, в Китае и ряде европейских государств.

Чернозем – земля, насыщенная гумусом, для формирования которой важны следующие условия:
- умеренный климат либо умерено-континентальный;
- последовательное чередование иссушения и увлажнения;
- положительный температурный режим.
Как установили специалисты, для образования черноземов самым благоприятным является температурный режим выше +5 градусов и годовое выпадение осадков до 600 мм, не больше.
Залегают черноземные земли, как правило, на волнисто-равнинном рельефе, изрезанном в отдельных местах оврагами, западинами и речными террасами.

Что касается растительности на черноземной почве, то здесь преобладают лугово-степные и травянистые растения. При соответствующих климатических условиях идет процесс разложения такой растительности, в результате чего и образуется гумус, который с годами накапливается в верхнем слое почвы. Наряду с гумусом черноземные почвы так же содержат в себе и ряд других веществ, таких как минеральные соединения и сложные органические вещества. Именно благодаря им в почве начинают формироваться такие важные для растений, произрастающих на черноземах элементы питания, как фосфор, азот, сера и некоторые другие.

О свойствах чернозема

Чернозем отличается не только зернисто-комковатой структурой от других видов почв, но еще и прекрасными водно-воздушными качествами и огромным содержанием в своем составе кальция. Последнего вещества в черноземных почвах содержится до 90%.
Среди земледельцев чернозем весьма ценен и ценят его люди, прежде всего, за повышенную плодородность, которая связана в данном случае с интенсивной естественной гумификацией и с очень высоким уровнем гумуса в верхнем слое почвы. Гумуса в данном случае содержится в почве около 15 процентов.

Виды чернозема

Чернозем подразделяют специалисты на 5 основных видов.
1. Выщелоченный. Такой вид чернозема формируется в лесостепной зоне в процессе отмирания разнотравно-злаковых растений.
2. Оподзоленный. Этот вид чернозема присущ широколиственным травянистым лесам.
3. Обыкновенный. Данный чернозем можно обнаружить в степной зоне. Формируется он, как правило, в процессе отмирания разнотравной растительности.
4. Типичный. Формирование типичного чернозема происходит на суглинках, в лугово-степных зонах и в лесостепных регионах в результате распада разнотравно-злаковых культур.
5. Южный. Такой вид чернозема можно увидеть в степных зонах в южной их части, а формируется он в результате отмирания типчаково-ковыльной растительности.
В виду повышенного содержания в черноземе гумуса, этот вид почвы ценится, главным образом, за высокий уровень плодородия и стабильные урожаи. Продается чернозем, то есть садовая земля в мешках, а так же в пакетах весом от 1 килограмма и до нескольких десятков килограмм.

Стоит заметить, что помимо гумуса в черноземе имеются и другие не менее полезные для плодовых растений вещества такие, как фосфор, азот, железо и сера. По своей непосредственной структуре черноземная почва напоминает собой небольшие комки плодородной земли , а самой плодородной считается черноземная почва южных зон. Эту почву по-другому специалисты называют еще «жирной землей» или «жирным черноземом».

Сегодня чернозем ценят не только в нашем государстве, но и далеко за его пределами, а все благодаря повышенной плодородности такой почвы. В настоящее время именно чернозем признан лучшей почвой для выращивания ягод, фруктов, овощей, плодовых кустарников и деревьев. При этом важно знать, что для некоторых отдельных видов растений, один только чернозем в почве будет не очень полезен и его важно смешивать с другими полезными компонентами, например, с песком, торфом или компостом. Данные компоненты помогают сделать чернозем боле рыхлым, что позволит получать наилучшие плоды отдельных видов плодовых культур.

Применение чернозема

Как известно, самая лучшая почва для выращивания овощей, фруктов, ягод, а так же плодово-ягодных кустарников и деревьев – это чернозем, а все потому, что такая почва очень плодородна. Чернозем, как уже видно из названия имеет черный цвет, а вместе с этим плотный состав.

Применяют сегодня черноземные почвы в садоводстве, огородничестве и сельском хозяйстве в качестве качественной плодовой земли для посадки различного рода растений, кустарников, трав и деревьев. Используют чернозем сегодня при разбивке газонов, как специальный растительный грунт, при окультуривании земель, наделенных большим количеством глины, а так же для разбавления земель с плохой дренажной системой, чтобы создать на таких землях благоприятный для роста растений воздушно-водный режим. Чернозем – это еще и лучшая земля для рассады, именно в нем в черноземе рассада крепнет и начинает расти небывалыми темпами.
Продается сегодня плодородная земля в пакетах и в мешках в любых объемах, приобрести чернозем и всевозможные плодородные смеси из него можно и лично у нас по самой доступной цене.


Характеристика чернозёма

Чернозем – это почва, которая обогащена огромным количеством гумуса и особенно выражено содержание гумуса в черноземе в верхнем его слое. Вместе с этим черноземные почвы содержат в себе огромное количество питательных элементов и полезных для растений микроорганизмов, а визуально они представляют собой комковатую либо зернистую структуру. Наделен чернозем и отличными водно-воздушными качествами, которыми не наделена сегодня больше ни одна другая естественного происхождения почва.
В черноземе, как доказали специалисты, содержится до 90% кальция, а так же гуминовые кислоты, которые на сегодняшний день являются самой ценной и просто незаменимой фракцией гумуса, быстроусвояемой корнями абсолютно всех видов растений.
Между тем, даже, несмотря на то, что черноземная почва обладает рядом таких весомых достоинств, есть в ней и один недостаток. Чернозем не обладает рыхлостью, а посему, высаживая в эту землю растения со слабой корневой системой, важно позаботиться о том, что бы придать чернозему рыхлость. Это можно сделать очень легко, добавив в землю немного песка , торфа или специальную компостную смесь, купить которую можно в любом садоводческом или хозяйственном магазине. Самая оптимальная для создания естественной рыхлости чернозема пропорция три части самого чернозема к одной части любого из вышеперечисленных компонентов, то есть торфа, песка или же компостной смеси.

Стоит заметить, что черноземная почва – это еще и очень жирная почва и в этом можно убедиться, просто взяв в руки такую землю, и сжав ее. На любой руке, после названных действий, останется черный жирный отпечаток. Именно вот это и говорит о том, что чернозем является плодородной землей с достаточно большим содержанием, как уже было замечено, гумуса. Благодаря своим вот таким качествам, свойствам и менее пористой структуре, нежели у других видов почвы, чернозем не спекается на солнце и не сгнивает под действием влаги, как это делают глинистые почвы, например.
Растения в черноземе чувствуют себя достаточно бодро и вольготно, ведь здесь они в достатке обеспечены всеми необходимыми для питания элементами и кислородом, что так важно для роста любого живого организма. Для того, чтобы вырастить хорошие плоды на черноземных почвах, вам не понадобится удобрять землю какой-то химией или биодобавками, растения будут цвести и радовать вас на ней в естественных условиях без каких-либо почвенных примесей.

Виды чернозёма

Сегодня чернозем по праву называют все земледельцы и садоводы эталоном почвы и это не зря, ведь именно он, чернозем, состоящий на половину из гумуса, наделяет растения и плодовые культуры всем самым необходимым для их жизни и прекрасного роста. Следовательно, чернозем – самая плодородная земля и этот факт неоспорим.
Между тем в зависимости от того, где именно был образован чернозем, он заметно отличается по своему составу. Так, черноземные почвы разливают по следующим видам:

Типичный чернозем;
- слитый чернозем;
- выщелоченный чернозем;
- оподзоленный чернозем;
- бескарбонатный и др.

При этом, несмотря на различие видов, чернозем в любом случае остается самой плодородной почвой.
Различают чернозем не только по территории образования, но и по процентному соотношению гумуса в нем. В этом случае ученые делят черноземные почвы на следующие виды:

Слабогумусные (содержат до 4% чистого гумуса в своем составе);
- малогумусные (содержат до 5-6% чистого гумуса в своем составе);
- среднегумусные (содержат от 6% до 9% чистого гумуса в своем составе);
- сильногумусные (содержат свыше 9% чистого гумуса в своем составе).

Сегодня продается плодородная земля в мешках и пакетах различного объема. Так, к примеру, садовая земля в пакетах (5,10,25,60литров) может быть приобретена прямо у нас по выгодной цене. Озеленение и благоустройство вашей приусадебной территории с такой землей будет проходить быстро и просто. Кроме всего прочего у нас можно купить почвогрунт для рассады и другие полезные для роста и развития растений составы.

Первая классификация черноземов была дана В.В. Докучаевым, который выделил их как самостоятельный тип и разделил по топографическим условиям на горовые черноземы водоразделов, черноземы склонов и долинные черноземы речных террас. Кроме того, В.В. Докучаев подразделил все черноземы по содержанию гумуса на четыре группы (4-7; 7-10; 10-13; 13-16%).

Значительное внимание классификации черноземов уделил Н.М. Сибирцев. В его классификации (1901) черноземный тип почв был разделен на подтипы - северный, тучный, обыкновенный, южный.

В дальнейшем подтип северных черноземов стали называть, по С.И. Коржинскому, деградированным, а затем он был разделен на два самостоятельных подтипа - оподзоленные и выщелоченные черноземы.

В 1905 г. Л.И. Прасолов на основании изучения черноземов Приазовья и Предкавказья выделил подтип приазовских черноземов, названный впоследствии прекавказским. Накопление информации по черноземам этих районов позволило в дальнейшем рассматривать их генетические особенности как результат провинциальных и фациальных условий почвообразования и не выделять их на уровне самостоятельного подтипа.

На основании обобщения обширных материалов по изучению черноземов в различных районах страны в настоящее время принято следующее разделение черноземного типа почв на подтипы и роды.

Ниже дается описание основных родов черноземов.

Обычные - выделяются во всех подтипах; признаки и свойства соответствуют основным характеристикам подтипа. В полном наименовании чернозема термин этого рода опускается.

Слабодифференцированные - развиты на супесчаных породах, типичные признаки черноземов выражены слабо (окраска, структура и т.п.)

Глубоковскипающие - вскипают более глубоко, чем род «обычные черноземы», в связи с более выраженным промывным режимом за счет облегченного механического состава или условий рельефа. Выделяются среди типичных. Обыкновенных и южных черноземов.

Бескарбонатные - развиты на породах, бедных силикатным кальцием, вскипание и выделение карбонатов отсутствует; встречаются преимущественно среди типичных, выщелоченных и оподзоленных подтипов черноземов.

Солонцеватые - в пределах гумусового слоя имеют уплотненный солонцеватый горизонт с содержанием обменного Na более 5% от емкости; выделяются среди обыкновенных и южных черноземов.

Осолоделые - характеризуются наличием белесой присыпки в гумусовом слое, потечностью гумусовой окраски, лакировкой и примазками по граням структуры в нижних горизонтах, иногда наличием обменного натрия; распространены среди типичных, обыкновенных и южных черноземов.

Глубинно-глеевые - развиты на двучленных и слоистых породах, а также в условиях длительной сохранности зимней мерзлоты.

Слитые - развиты на иловато-глинистых породах в теплых фациях, характеризуется высокой плотностью горизонта В. Выделяются среди черноземов лесостепи.

Неполноразвитые - имеют слаборазвитый профиль в связи с их молодостью или формированием на сильноскелетных или хрящевато-щебнистых породах.

На виды все черноземы делятся по следующим признакам:

По мощности гумусового слоя - сверхмощные (более 120 см), мощные (120-80 см), среднемощные (80-40 см), маломощные (40-25 см) и очень маломощные (менее 25 см);

Кроме того черноземы делятся на виды по степени выраженности сопутствующего процесса (слабо-, средне-, сильновыщелоченные, слабо-, средне-, сильносолонцеватые и т.п.).

В географическом распределении подтипов черноземов наблюдается четкая зональная закономерность. Поэтому зона черноземных почв с севера на юг подразделяется на следующие подзоны: черноземов оподзоленных и выщелоченных, черноземов типичных, черноземов обыкновенных и черноземов южных. Наиболее четко указанные подзоны выражены в европейской части страны.

Черноземные почвы в лесостепной зоне представлены оподзоленными, выщелоченными, и типичными черноземами.

Черноземы оподзоленные. В гумусовом слое имеют остаточные признаки воздействия подзолистого процесса в виде белесой присыпки - главного отличительного морфологического признака этого подтипа. Гумусовый профиль оподзоленных черноземов серой, реже темно-серой окраски в горизонте А и заметно светлее в горизонте В. Белесая присыпка при обильном ее содержании придает профилю чернозема седовато-пепельный оттенок. Обычно она в виде белесоватого налета как бы припудривает структурные отдельности в горизонте В 1 , но при сильной оподзоленности белесый оттенок бывает и в горизонте А.

Карбонаты залегают значительно ниже границы гумусового слоя (обычно на глубине 1,3-1,5 м). Поэтому в оподзоленных черноземах под гумусовым слоем выделяется буроватый или красновато-бурый выщелоченный от карбонатов иллювиальный горизонт ореховатой или призматической структуры с отчетливой лакировкой, гумусовыми примазками и белесой присыпкой на гранях. Постепенно эти признаки ослабевают, и горизонт переходит в породу, содержащую на некоторой глубине карбонаты в виде известковых трубочек, журавчиков. Разделяются на роды - обычные, слабодифференцированные, слитые, бескарбонатные.

При классификации оподзоленных черноземов на виды, помимо деления по мощности и гумусированности, они подразделяются по степени оподзоленности на слабооподзоленные и среднеоподзоленные.

Черноземы выщелоченные. В отличие от оподзоленных черноземов не имеют кремнеземистой присыпки в гумусовом слое.

Горизонт А темно-серой или черной окраски, с отчетливо выраженной зернистой или зернисто-комковатой структурой, рыхлого сложения. Мощность его колеблется от 30-35 до 40-50 см. Нижняя граница горизонта В 1 залегает в среднем на глубине 70-80 см, но иногда может проходить и ниже. Характерная морфологическая особенность выщелоченных черноземов - наличие под горизонтом В 1 выщелоченного от карбонатов горизонты В 2 . Этот горизонт имеет ясно выраженную буроватую окраску, гумусовые затеки и примазки, ореховато-призматическую или призматическую структуру. Переход в следующий горизонт - ВС или С - обычно отчетливый, и граница выделяется по скоплению карбонатов в виде известковой плесни, прожилок.

Основные роды - обычные, слабодифференцированные, бескарбонатные, глубинно-глеевые, слитые.

Черноземы типичные. Обычно имеют глубокий гумусовый профиль (90-120 см и даже больше) и содержат карбонаты в гумусовом слое в виде мицелия или известковых трубочек. Карбонаты появляются чаще с глубины 60-70 см. Для более детальной морфологической характеристики гумусового слоя выделяется ниже горизонта А два переходных по гумусовой окраске горизонта - АВ 1 и В 1 .

Горизонт АВ 1 темно-серый со слабым, буроватым оттенком книзу, а В 1 уже отличается отчетливым бурым оттенком. В нижней части горизонта АВ 1 или чаще всего в горизонте В 1 видны выцветы карбонатов.

Горизонт В 2 (ВС) и порода содержат карбонаты в форме мицелия, известковых трубочек и журавчиков.

Разделяются на следующие роды: Обычные, бескарбонатные, глубоковскипающие, карбонатные осолоделые.

Черноземы степной зоны

Черноземы в степной зоне представлены обыкновенными и южными черноземами.

Черноземы обыкновенные. Горизонт А темно-серый или черный, с отчетливой зернистой или комковато-зернистой структурой., мощностью 30-40 см. Постепенно переходит в горизонт В 1 - темно-серый с ясным буроватым оттенком, с комковатой или комковато-призматической структурой. Чаще всего мощность гумусового слоя у обыкновенных черноземов составляет 65-80 см.

Ниже горизонта В 1 залегает горизонт гумусовых затеков В 2 , который часто совпадает с карбонатным иллювиальным горизонтом или очень быстро переходит в него. Карбонаты здесь в форме белоглазки. Этот признак отличает обыкновенные черноземы от ранее рассмотренных подтипов.

Подтип обыкновенные черноземы делится на роды: обычные, карбонатные, солонцеватые, глубоковскипающие, слабодифференцированные и осолоделые.

Черноземы южные занимают южную часть степной зоны и непосредственно граничат с темно-каштановыми почвами.

Горизонт А мощность 25-40 см имеет темно-серую или темно-бурую окраску часто с небольшим коричневым оттенком, комковатой структуры. Горизонт В 1 характеризуется ясной коричнево-бурой окраской, комковато-призматической структурой. Общая мощность гумусового слоя (А+В 1) 45-60 см.

В иллювиальном карбонатном горизонте обычно отчетливо выражена белоглазка. Линия вскипания расположена в нижней части горизонта В 1 или на границе гумусового слоя.

Южные черноземы подразделяются на следующие роды: обычные, солонцеватые, карбонатные, глубоковскипающие, слабодифференцированные и осолоделые.


ВВЕДЕНИЕ

В России находится более 10% площади мировых сельхозугодий. По данным СМИ наша страна осталась последним крупным резервом сельскохозяйственных земель на планете, во всяком случае – в «цивилизованном» мире. Поэтому знания о наших земельных ресурсах, пригодных для ведения сельского хозяйства, приобретают в последнее время исключительную важность. По словам основателя русского почвоведения В.В. Докучаева «наши растительно-наземные почвы (представителем которых служит чернозем) не суть какие-то механические, случайные, безжизненные смеси, а, напротив, представляют из себя самостоятельные, определенные и подчиненные известным законам естественноисторические тела» (1).

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЧЕРНОЗЕМА

Состав

Чернозем предоставляет собой довольно разнородную массу: здесь попадаются вместе и кусочки кварца, и хлопья гумуса, а иногда и осколки известняка, полевого шпата и даже гальки гранита.

Она весьма богата гумусом (темное органическое вещество, можно сказать, естественный навоз) и важнейшими легкорастворимыми питательными для растений веществами, каковы: фосфорная кислота, азот, щелочи и пр. Типичный чернозем обыкновенно тонкозернист, рассыпчат и всегда обнаруживает теснейшую родственную связь (как по строению, так и составу) с подстилающими его породами (подпочва), которые и сами (лёсс) в огромном большинстве случаев весьма богаты растворимыми питательными веществами и наделены отличными физическими свойствами.

Структура

Чернозем - это такая растительно-наземная почва, толщина которой в среднем около 60 см . Под дерном в 5–8 см толщиной идет темная однородная рыхлая масса - перегной, состоящая из крупинок или зерен, иногда кругловатых, но чаще представляющих неправильные многогранники. Данный горизонт на непаханых, целинных местах бывает переполнен сотнями тысяч живых и отмерших подземных частей травянистых растений. Средняя толщина горизонта А (принятое обозначение по В.В. Докучаеву) 30–45 см. Внизу почвенный горизонт сливается совершенно незаметно с переходным горизонтом, который действительно по всем своим особенностям (физическим и химическим) представляет собой постепенный переход от верхнего (А) горизонта к нижнему (С) подпочвенному. Толщина горизонта В также равна 30-45 см. Подпочва – основа (С) в огромном большинстве случаев состоит из лёсса (светло-желтый, весьма рыхлый, богатый карбонатами суглинок), но нередко ее составляют и супеси, мел, известняк, мергель и пр., причем всегда подпочва (С) постепенно переходила в верхние почвенные горизонты (А и В), придавая им строго определенный минеральный характер. Таким образом, чернозем во всех естественных, не нарушенных (тем или иным путем) разрезах представляет постепенную, самую тесную генетическую связь с подпочвой, какова бы по своему составу она ни была.

Типы

Различают следующие подтипы черноземных почв:

Черноземы оподзоленные,

Черноземы выщелоченные,

Черноземы типичные,

Черноземы обыкновенные,

Черноземы южные .

Свойства

1. В связи со своим составом чернозем всегда обладает более или менее темным цветом и благоприятным образом относится к теплоте и влаге. Цвет является типичным наружным признаком: цвет чернозема, будет ли последний содержать в себе гумуса до 15% или не более 3–4%, всегда оказывается более или менее темным,

2. Пополняемость чернозема, то есть способность становиться гораздо скорее спелыми (в сельскохозяйственном смысле), то есть таким, подпахотный горизонт которого приблизительно такого же состава в строении, что и пахотный.

3. Еще один типичный постоянный признак – средняя толщина чернозема, которая составляет от 60 до 140 см.

2. ОБЛАСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

По утверждению В.В. Докучаева чернозем всегда и всюду является результатом совокупной деятельности:

а) коренных пород (подпочва), на которых она залегает и в настоящее время;

б) климата, который окружает эту почву теперь и окружал в прежнее время (широта и долгота, характер атмосферных осадков, температура, ветры);

в) дикой растительности, которая произрастала там и произрастает еще по сие время в местах, не тронутых культурой.

Области распространения плодородных равнин в мире это: степи Европы и Азии, саванны Африки, Австралии, прерии Северной и пампы Южной Америки, Венесуэла, Бразилия.

На территории России черноземы распространены в районах Поволжья, Приуралья, Северного Кавказа, Нижнего Дона и Западной Сибири. Сердце черноземной полосы – Воронежская и Саратовская области. Массив черноземных почв в мире составляет 48%, в России – 8,6%, что составляет 1,53 млн. км 2 .

3. ПРИМЕНЕНИЕ

Черноземные почвы выдерживают без всякого удобрения продолжительную культуру и всякий раз, при благоприятных климатических условиях, дают отличные урожаи риса, зерновых, подсолнечника, свеклы, кормов, плодов, винограда и других технических и овощных культур. Естественное плодородие черноземных почв позволяет полностью удовлетворять потребность населения в продуктах питания, дает значительную часть сырья для легкой промышленности, обеспечивает ведение животноводства.

«…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.