Автоморфные почвы зоны степей

План

1. Географическое распространение.

2. Черноземы.

3. Каштановые почвы.

 

Географическое распространение. В зоне степей умеренного климатического пояса формируются два зональных типа почв. В лесостепях, луговых и лугово-разнотравных степях распространены черноземы, в сухих степях – каштановые почвы.

Черноземы в Евразии распространены в Западной и Юго-Восточной Европе, широкой полосой протянулись на юге России и севере Казахстана до Монголии и Китая. В России черноземы распространены в центральных регионах Европейской части, Северном Кавказе, Поволжье, юге Западной Сибири. Восточнее Алтая черноземы встречаются отдельными «островами». В Северной Америке черноземы занимают некоторые штаты запада США и южные провинции Канады, в Южной Америке они расположены на юге Аргентины и в южных предгорных районах Чили.

Каштановые почвы распространены в сухих степях. В Евразии зона каштановых почв протянулась полосой к югу от черноземов от Восточного Предкавказья, через Казахстан и юг России до Монголии и Китая. В России самые крупные массивы каштановых почв расположены в Восточном Предкавказье, Среднем и Нижнем Поволжье, на юге Западной Сибири, а также отдельными «островами» в Средней Сибири и Забайкалье. В Северной Америке каштановые почвы занимают центральную и северную часть Великих равнин. В Южной Америке они протянулись узкой полосой в восточных предгорьях Патагонских Анд.

Черноземы. Климат по всей зоне распространения черноземов неоднородный. В Евразии, на Восточно-Европейской равнине среднегодовые температуры воздуха составляют +8-10ºC, средние температуры июля +19-24ºC, безморозный период длится 300 дней, а осадков выпадает около 500-600 мм в год. Сумма активных температур составляет 2200-4000ºC. Тип теплового режима – сезоннопромерзающий. Тип водного режима – периодически промывной (в лесостепях) и непромывной (в степях).

За Уралом черноземы формируются при среднегодовых температурах -2-3ºC, средней температуре июля +17-20ºC, безморозный период длится 110 дней, а осадков выпадает 250-300 мм в год. Сумма активных температур составляет 2200-3000ºC. Характерны суровые, малоснежные, продолжительные зимы. Тип теплового режима – сезоннопромерзающий. Тип водного режима – непромывной.

Для всей зоны характерен коэффициент увлажнения 0,5-1, максимум осадков выпадает в летний период, зачастую они имеют ливневый характер.

В качестве почвообразующих пород выступают лессы и лессовидные суглинки. Как отмечал В. В. Докучаев, лессы и черноземы имеют генетическую связь. Черноземы формируются на лессах, характеризующихся карбонатностью и благоприятными водно-воздушными свойствами. В южных районах черноземы могут формироваться на засоленных породах.

Рельеф зоны черноземных почв равнинный, слабоволнистый или увалистый, зачастую расчленен густой овражно-балочной сетью. Е. М. Лавренко выделяет в зоне лесостепей и степей следующие подзоны (с севера на юг): остепненные луга и луговые степи, разнотравно-типчаково-ковыльная степь, типчаково-ковыльная степь. Каждой подзоне соответствует свой набор растительных сообществ. В целом, в зоне лесостепей и степей с севера на юг уменьшается процент разнотравья и увеличивается доля злаков. Биомасса составляет 250 ц/га, масса опада – 130 ц/га. Почвенно-грунтовые воды залегают глубоко. Животный мир в степях активен (характерна максимальная зоомасса и среднее количество микроорганизмов). Большая часть степей распахана, естественная растительность уничтожена.

Почвообразующие процессы: дерновый, карбонизация. В зоне степей сочетаются наиболее благоприятные условия для протекания дернового процесса почвообразования: высокие показатели биомассы и массы опада, достаточно тепло и умеренно влажно, количество микроорганизмов среднее. При таких условиях гумусовый горизонт имеет большую мощность, он хорошо оструктурен. Карбонизация – процесс вторичной аккумуляции в почвенном профиле карбонатов кальция. Наблюдается в нижней части профиля.

Морфологическое строение и особенности типичного чернозема:

А₀ – степной войлок, 1-3 см

А₁ – черный (дерновый процесс), 40-60 см, зернисто-комковатой структуры

А₁В – переходный горизонт

В_к – бурый (карбонизация), 40-60 см, карбонатные новообразования

С_к – лессы, псевдомицелий, «белоглазка».

Содержание гумуса в верхних горизонтах черноземов 8-12% и более, в составе гумуса преобладают гуминовые кислоты. Реакция среды почвы близка к нейтральной, pH = 6,8-7, емкость поглощения высокая – 40-70 мг-экв/100 г. Степень насыщенности основаниями более 90%. Черноземы являются эталоном оптимального содержания химических элементов для человека.

В зависимости от мощности гумусового горизонта и содержания гумуса в нем, выделяют следующие подтипы черноземов (с севера на юг) [2]:

· оподзоленные, есть переходный горизонт А₁А₂;

· выщелоченные, есть горизонт В_к;

· типичные А₁= 60 см;

· обыкновенные А₁= 40 см;

· южные А₁= 25 см.

В зависимости от условий формирования выделяют 4 группы черноземов: Южно-Европейская (мицеллярно-карбонатные черноземы); Восточно-Европейской равнины; черноземы Западной Сибири и Казахстана (глубокопромерзающие); Восточно-Сибирская (малокарбонатные).

Черноземы обладают высоким плодородием, на их долю приходится половина пахотных угодий России. На этих почвах выращивают зерновые (пшеницу, овес, рожь, ячмень и другие), технические культуры (подсолнечник, сахарную свеклу), бахчевые, огородные культуры, в южных районах виноград. Основными проблемами при использовании являются: снижение плодородия в результате многовекового использования, водная и ветровая эрозия, недостаток влаги в южных районах. Для повышения плодородия почв необходимо внесение минеральных и органических удобрений, сохранение влаги (введение «чистых паров», своевременное боронование, обработка поперек склонов и другие), устройство полезащитных полос, контролированное орошение.

Каштановые почвы. Формируются в условиях сухого и жаркого климата, с засушливым продолжительным летом и холодной малоснежной зимой. Климатические условия в Евразии неодинаковы в разных частях зоны сухих степей. На западе зоны среднегодовые температуры равны +5-9ºC, в то время как на востоке они имеют отрицательные значения и составляют -3-4ºC. Тип теплового режима сезоннопромерзающий. Количество осадков на территории зоны уменьшается с севера на юг и с запада на восток от 350 до 200 мм год. Коэффициент увлажнения по всей зоне меньше 1 (0,25-0,5). Тип водного режима – непромывной.

Каштановые почвы формируются преимущественно на лессовидных суглинках, реже – на лессах и древнеаллювиальных отложениях (Западная Сибирь). Часто почвообразующие породы обогащены грубообломочным материалом, иногда засолены. Рельеф равнинный и волнисто-холмистый, осложнен западинами и микроповышениями.

В составе растительности сухих степей преобладают степные злаки и полыни. В северной части зоны растительность представлена типчаково-ковыльными сообществами, южнее – полынно-типчаково-ковыльными и на крайнем юге зоны – полынно-типчаковыми. В целом растительный покров неоднороден, фрагментарен, разрежен. Проективное покрытие составляет 50-60%. Древесная и кустарниковая растительность приурочена к долинам рек и балкам. Биомасса 60-100 ц/га, масса опада – около 40 ц/га. Почвенно-грунтовые воды залегают глубоко. Количество микроорганизмов выше, чем в луговых и лугово-разнотравных степях, поэтому разложение органического вещества происходит быстро. В отличие от луговых степей, здесь значительно меньше представителей мезо- и макрофауны. Почвы сильно изменены в результате многовекового использования.

Почвообразовательные процессы: дерновый, карбонизация, загипсовывание, засоление. Дерновый процесс в сухих степях выражен слабее, чем в луговых и лугово-разнотравных степях из-за меньших показателей биомассы и недостаточного увлажнения. Засоление – накопление в почвенном профиле водорастворимых солей из минерализованных грунтовых вод. Загипсовывание – процесс вторичной аккумуляции в почвенном профиле гипса. Карбонизация – процесс вторичной аккумуляции в почвенном профиле карбонатов кальция.

Морфологическое строение и особенности темно-каштановой почвы:

А₀ – войлок (темно-каштановые)

А₁ – каштановый (слабый дерновый процесс), 15-30 см, мелкозернистая структура

А₁В – переходный горизонт

В_к – карбонатный

В_г – гипсовый

С – материнская порода.

Содержание гумуса в верхних горизонтах составляет 3-6%. Реакция среды почвы нейтральная или слабощелочная, pH = 7,1-7,5. Емкость поглощения средняя – 20-30 мг-экв/100 г почвы. В процессе почвообразования может происходить обогащение профиля водорастворимыми солями.

В зависимости от мощности гумусового горизонта и содержания в нем гумуса выделяют следующие подтипы [2]:

· темно-каштановые А₁= 25 см и более;

· каштановые А₁= 20 см;

· светло-каштановые А₁ = 15 см, характерна слоеватая корочка на поверхности.

В целом, для зоны сухих степей характерен пестрый почвенный покров. Зональные автоморфные почвы составляют около 70%, чаще встречаются сложные комплексы каштановых и засоленных почв.

Каштановые почвы при достаточном увлажнении и грамотной агротехнике плодородны и дают устойчивые урожаи пшеницы, кукурузы, проса, подсолнечника и других культур. Активно используются под пастбища. При использовании возникают следующие проблемы: высокая степень трансформации, недостаток влаги, засуха, ветровая эрозия, засоление, избыток рассеянных химических элементов. Для повышения плодородия необходимо проводить следующие мероприятия: внесение минеральных и органических удобрений, водоудержание (лущение стерни, глубокая осенняя вспашка, посев высокостебельных культур), противоэрозионные мероприятия, мелиорация засоленных почв.

 

Контрольные вопросы

1. Объясните, почему в черноземах максимально выражен дерновый процесс почвообразования.

2. Раскройте роль черноземов в сельском хозяйстве нашей страны.

3. Назовите черты сходства и различия черноземов и каштановых почв.

4. Перечислите проблемы, которые возникают при использовании черноземов и каштановых почв.

5. Назовите мероприятия, которые необходимо проводить для повышения плодородия почв степей.