Лекции по "Почвоведению"

По мощности гумусового слоя все черноземы делят на свехмощные > 120 см, мощные - 120-80 см; средне-мощные - 80-40 см; маломощные - 40-25 см: очень маломощные < 25 см.

По содержанию гумуса - тучные -> 9%; среднегумусные - 9-6%, малогумусные - 6-4%; слабогумуссирован-ные < 4%.

Черноземы лесостепи

Черноземные почвы в лесостепной зоне представлены оподзоленными, выщелоченными и типичными черноземами и занимают площадь 60,3 млн га.

Черноземы оподзоленные. Характеризуются интенсивным гумусонакоплением и слабой элювиально-иллювиальной дифференциацией профиля. Главный отличительный морфологический признак этого подтипа -наличие остаточного воздействия подзолистого процесса в виде белесой присыпки в нижней части горизонта А и верхней части горизонта АВ. Иногда в этих горизонтах фиксируется накопление ила в результате вмывания сверху и оглинивания на месте. Гумусовый профиль оподзоленных черноземов серой, реже темно-серой окраски в горизонте А и заметно светлее в горизонте АВ.

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 Bt 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. Разделяются на роды — обычные, слабо дифференцирован ные, слитые, бескарбонатные.

При классификации оподзоленных черноземов на виды, они подразделяются по степени оподзоленности на слабооподзоленные и среднеоподзоленные. Почвенный профиль состоит из горизонтов: А-АВ - Bt.Bca- Сса-

Черноземы выщелоченные. В отличие от оподзоленных черноземов не имеют кремнеземистой присыпки в гумусовом слое. Характеризуются совмещением гумусонакопления с выщелачиванием карбонатов из гумусового и подгумусового горизонтов.

Горизонт Ah темно-серой или черной окраски, с отчетливо выраженной зернистой или зернисто-комковатой структурой, рыхлого сложения. Мощность его колеблется от 35 до 50 см. Нижняя граница горизонта В залегает в среднем на глубине 70—80 см. Характерная морфологическая особенность выщелоченных черноземов— наличие под горизонтом АВ выщелоченного от карбонатов горизонта Bt, Этот горизонт имеет ясно выраженную буроватую окраску, гумусовые затеки и примазки,  ореховато-призматическую или призматическую структуру. Переход в  следующий  горизонт — ВСа или С—обычно отчетливый, и граница выделяется по скоплению карбонатов в виде известковой плесени, прожилок. Гумуса содержат от 5до 10%, в составе которого преобладают гуминовые кислоты. Реакция гумусового горизонта близка к нейтральной рН 6,5-6,8

Основные роды — обычные, слабо дифференцированные, бескарбонатные, глубинно-глеевые, слитые. По степени выщелоченности выделяют слабо-, средне- и сильновыщелоченные. Распределение выщелоченных черноземов по конкретной территории связано с условиями рельефа и механическим составом горных пород.Черноземы сильновыщелоченные обычно приурочены к различного рода пониженным участкам рельефа. Чем легче механический состав черноземов, тем сильнее они выщелочены.

Черноземы типичные обычно имеют глубокий гумусовый профиль (90—120 см и даже больше) и содержат карбонаты в. гумусовом слое в виде известковых трубочек. Обладают наиболее выраженными признаками черноземообразования: интенсивным накоплением гумуса, азота и зольных элементов, неглубоким вымыванием карбонатов, отсутствием элювиально-иллювиальной дифференциации почвенного профиля по илистой фракции, железу и алюминию. Почвы характеризуются большими запасами органического вещества, очень высокой степенью гумификации, низким содержанием свободных гуминовых кислот, высоким содержанием кислот, связанных с Са. Содержание карбонатов в горизонте АВ невелико, с глубиной оно возрастает. Гумуса в верхнем горизонте содержится от 7 до 12 %. Морфологическое строение почвенного профиля наиболее представительное для всего типа черноземов: А-АВ-ВСа-ВСса-Сса

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

 

ЧЕРНОЗЕМЫ СТЕПНОЙ ЗОНЫ

Черноземы в степной зоне представлены обыкновенными и южными черноземами. Вместе с солонцовыми комплексами занимают площадь около 99 млн. га.

Черноземы обыкновенные по строению и свойствам близки к типичным, но по сравнению с последними в них ослаблен процесс гумусообразования. Морфологический профиль имеет то же строение, что и у типичных и представлен горизонтами А-АВ-Вса-ВСса-Сса.

Горизонт А темно-серый или мерный, с отчетливой зернистой или комковато-зернистой структурой, мощностью 30—40 см. Содержание в нем гумуса 6-8%.Постепенно переходит и горизонт AВ — 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 АВ залегает горизонт гумусовых затеков, 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 обыкновенных черноземов делится народы: обычные, карбонатные, солонцеватые, глубоко-вскипающие, слабо-дифференцированные и осолоделые.

Черноземы южные занимают южную часть степной зоны и непосредственно граничат с темно-каштановыми почвами. Наиболее ксероморфная группа черноземов, с ослабленным гумусонакоплением, уменьшенной мощностью гумусового горизонта, повышенным горизонтом карбонатных выделений и наличием гипсовых новообразований в пределах полутора-трехметровой толщи. Профиль включает следующие генетические горизонты: A-AB-Bcа -BCca- CCa-Ccs - CSa.

Горизонт А мощностью 25— 40 см имеет темно-серую или темно-бурую окраску часто с небольшим коричневым оттенком, комковатой структуры. Горизонт АВ характеризуется ясной коричнево-бурой окраской, комковато-призматической структурой. Общая мощность гумусового слоя 45—60 см. Карбонатный горизонт расположен непосредственно под гумусовым, в нем обычно отчетливо выражена белоглазка.

На глубине 1,5-2 метра наблюдаются выделения гипса в виде мелких кристаллов, заполняющих поры породы, а иногда на этой глубине отмечается и повышенное содержание легкорастворимых солей. В южных черноземах часто проявляются признаки солонцеватости. Содержание гумуса отЗ до 6%, в его составе гуминовые и фульвокислоты содержатся приблизительно в равных количествах.

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

Карбонатность, солонцеватость и солончаковатость в южных черноземах проявляются чаще, чем в обыкновенных черноземах.

 

 

 Каштановые почвы

Каштановые почвы формируются под растительностью сухих степей в условиях засушливого климата. Они являются зональным типом почв сухих степей. Каштановые почвы распространены на юге Молдовы и Украины, по побережью Черного и Азовского морей, в восточном Предкавказье, в Среднем и Нижнем Поволжье, Казахстане, южной части Западной Сибири. На северной границе своего распространения они по свойствам близки к южным черноземам (темно-каштановые), а на южной границе - к бурым полупустынным почвам (светло-каштановые). В.В. Докучаев (1883), Н. М. Сибирцев (1898) и другие исследователи связывали происхождение каштановых почв с засушливостью климата и ксерофитным характером, в составе которой значительную роль играют полыни. По мнению исследователей, главнейшими особенностями процесса почвообразо-вания_в_этой зоне являются замедленные темпы гумусообразования и слабая выщелоченность профиля почв от карбонатов и легкорастворимых солей.

Для зоны характерной особенностью является большая изреженность растительного покрова и, как следствие, меньшее поступление в почву растительных остатков и менее благоприятные условия их гумификации. Все это повлияло на ослабление развития здесь дернового процесса по сравнению с черноземной зоной. Степень выраженности этого процесса (содержание гумуса, мощность гумусовых горизонтов, оструктуренность) тесно связана с условиями увлажнения, а также с конкретными условиями рельефа. Именно поэтому наиболее гумусированы темно-каштановые почвы, формирующиеся в более благоприятных условиях увлажнения, и невысокое содержание гумуса имеют собственно каштановые и особенно светло-каштановые почвы. По мере перехода от темно-каштановых почв к светло-каштановым общий запас органического вещества уменьшается.

При разложении растительных остатков полынных группировок образуется большое количество щелочных металлов, что является причиной развития солонцеватости. Наложение элементов солонцового процесса на зональное проявление дернового процесса — одна из важнейших особенностей почвообразования в зоне сухих степей. Солонцеватость каштановых почв следует рассматривать как явление зонального порядка. Более четко она проявляется в светло-каштановых почвах. В тяжелых каштановых почвах солонцеватость выражена более отчетливо. Каштановые легкие почвы, как правило, несолонцеватые или слабосолонцеватые.

На проявление солонцеватости существенное влияние оказывает рельеф местности. Солонцеватость в каштановых почвах более отчетливо выявляется в нижней трети склона.

На проявление солонцеватости большое влияние оказывают также степень засоления и карбонатность почвообразующих пород. На сильнозасоленных породах формируются каштановые почвы с ясно выраженными признаками солонцеватости. На породах с высоким содержанием карбонатов признаки солонцеватости проявляются слабо или отсутствуют.

Гумусовый горизонт А этих почв имеет каштановую окраску, переходный АВ имеет признаки солонцеватости, более светлой окраски. Под ним залегает иллювиальный карбонатный горизонт Вса- Иллювиальный гипсовый горизонт BCs всегда рыхлее предыдущего и несколько влажнее, т.к. гипс более гигроскопичен, чем углекислый кальций. Материнская порода С может быть карбонатной, засоленной, бескарбонатной.

По своим свойствам каштановые почвы во многом сходны с черноземами. Их профили состоит из гумусового и карбонатного. Однако, содержания гумуса в них меньше, чем в черноземах (3-4%). Реакция среды по всему профилю нейтральная или слабощелочная. Каштановые почвы всегда имеют непосредственно под гумусовым горизонтом карбонаты, многие накапливают гипс и соли.

Каштановые почвы в зависимости от степени гумусированности делят на темно-каштановые с содержанием гумуса 4-5%, каштановые с содержанием гумуса 3-4%, и светло-каштановые с содержанием гумуса 2-3%.

 

 

Засоленные почвы и солоди

 Засоленными называются  почвы, содержащие в профиле легкорастворимые  соли в количестве, токсичном для растений-негалофитов.

Засоленные почвы относят к солончакам, если в слое 0—30 см они содержат более 0,6% соды, или более 1% хлоридов, или более 2% сульфатов. Такая градация обусловлена различной токсичностью солей, из которых наиболее токсична сода — Na2C03, при наличии которой в количестве более 0,6% почва становится полностью бесплодной, а содержание около 0,1% действует на растения угнетающе.

Солончак имеет профиль Asa-ACsa-Csa или Asa-Csa.

Почвы, содержащие соли в таких же, как указано выше, количествах, но не с поверхности, а в более глубоких слоях, называются солончаковыми. Почвы, содержащие соли в количествах, меньших чем указанные выше, в любой части профиля, называются солончаковатыми. Соответственно почвы могут быть поверхностно или глубинно-солончаковатыми.

В. В. Докучаев и Н. М. Сибирцев в своих классификациях конца прошлого века все засоленные почвы, включая солончаки, объединяли под названием «солонцов», используя народный термин средней России. Четкое разделение этих почв, их систематическое описание и генетическая характеристика связаны с именами К. Д. Глинки, В. С. Богдана, Н. А. Димо, Е. Гильгарда. Выдающаяся роль в изучении засоленных почв принадлежит В. А. Ковде и большой школе его учеников. Много сделали для познания засоленных почв в СССР Е. Н. Иванова, В. В. Егоров, Н. Г. Минашина, а за рубежом Ж. Обер (Франция) и И. Сабольч (Венгрия).

Главные области распространения солончаков — пустыни и полупустыни суббореального и субтропического поясов. Площадь солончаков на земном шаре составляет 69,8 млн. га (Н. Н. Розов, М. Н. Строганова, 1979). Площадь всех засоленных почв земного шара более 240 млн. га (Е. В. Лобова, А. В. Хабаров, 1983).

 

Условия образования солей в почвах

Для формирования засоленных почв, в том числе солончаков., необходимо наличие двух процессов — образование свободных солей в ландшафте и накопление их в почве.

Основной источник образования солей — это разрушающиеся под воздействием выветривания горные породы. При выветривании из продуктов распада первичных минералов образуются соли — хлориды, сульфаты, нитраты, силикаты и особенно много карбонатов за счет взаимодействия с СО2 воздуха. В катионном составе солей преобладают Са, Na, К, Mg, присутствуют в некотором количестве Al, Fe, микроэлементы. С поверхностными и грунтовыми водами соли мигрируют, пока не достигают конечного пункта миграции — океана или бессточного бассейна на суше. По подсчетам В. А. Ковды, в Мировой океан с континентов поступает до 3 млрд. т, а в бессточные области континентов — до 1 млрд. т солей в год.

Соленосные горные породы разного происхождения — второй важный источник засоления почв. Когда вследствие тектонических поднятий соленосные морские осадки выходят на поверхность, происходит интенсивное засоление ландшафтов. Солевые пласты вызывают засоление почв, даже оставаясь погруженными на большую глубину, если они контактируют с грунтовыми водами, связанными с почвой (А. Н. Соколовский, 1940).

Третий источник солей — извержение вулканов. Вулканические газы содержат CI, S02, СО2; термальные источники, связанные с вулканической деятельностью, выносят на поверхность соли, особенно хлориды, соду. Полагают, что анионный состав Мирового океана связан прежде всего с извержением вулканов, тогда как катионный состав — с растворением горных пород континентов (А. И. Перельман, 1982). Четвертый источник засоления почв — импульверизация, эоловый перенос солей с моря на сушу. Ветром переносятся на сушу соли, содержащиеся в морских брызгах, а также соли, покрывающие берега лагун, заливов, соленых озер. Источником солей являются также атмосферные осадки. Содержание солей в них обычно не превышает 20-30 мг/л, но в приморских районах достигает 400мг/л. Непосредственным источником солеи в почвах служат почвенно-грунтовые воды, если они испаряются через корневую систему растений при достаточно близком залегании. В некоторых случаях растительность может быть причиной накопления солей в почвах. Растения аридных ландшафтов, обладающие глубокой корневой системой и высокой зольностью при повышенном содержании Na, CI, S способны перекачивать соли с большой глубины к поверхности. С развитием орошения источником засоления становятся оросительные воды и ирригационные почвенно-грунтовые воды, приблизившиеся к поверхности без удовлетворительного дренажа.