Черноземные почвы — одни из самых
плодородных почв Советского Союза и мира. У нас
в стране они занимают 1 905 тыс. кв.км, или 8,6%
площади. Нам принадлежит около 50% от площади,
занятой черноземными почвами во всем мире.
Черноземные почвы распространены в
лесостепной и степной зонах. Эти зоны
протянулись от низовий Дуная до Южного Алтая и
далее на восток, по межгорным котловинам до
Большого Хингана.
Растительность и климатические условия этих
зон различаются значительно, что накладывает
отпечаток на характер формирующихся здесь
черноземных почв. Климат лесостепной и степной
зон характеризуется теплым летом и умеренно
холодной и холодной зимой. В связи со
значительной протяженностью зон происходят
заметные изменения климата как при движении с
севера на юг, так и при движении с запада на
восток. При движении с севера на юг уменьшается
среднегодовое количество осадков — от 600 до 350 мм
в год в Европейской части, от 400 до 250 мм в год в
Азиатской части. Испаряемость же в этом
направлении возрастает, поэтому, в то время как в
лесостепной зоне осадки и испаряемость в среднем
уравновешиваются и условия увлажнения считаются
оптимальными, в степях создается уже некоторый
дефицит влаги. На всем протяжении зон
температуры летнего периода остаются почти
неизменными. Средняя температура июля +20-25°С. При
движении с запада на восток существенно
возрастает континентальностъ климата,
понижается температура зимнего периода (от -4 -10°С
на Украине до -20-25°С в Западной Сибири),
сокращается продолжительность теплого периода
со среднесуточной температурой выше 10° (от 140-180
до 92-120 дней), уменьшается и сумма температур выше
10° (от 3500-2400° до 2300-1400°).
Лесостепная и степная зоны характеризуются
равнинным или слабоволнистым рельефом.
Широкое распространение здесь получили
неглубокие плоские понижения, которые в степной
зоне часто достигают нескольких километров в
поперечнике,- блюдца, поды. Наиболее приподнятые
участки территории, такие, как Приазовская,
Среднерусская, Приволжская, Ставропольская
возвышенности, Донецкий кряж, Общий Сырт,
значительно расчленены овражно-балочной сетью.
В Азиатской части страны территория зон
охватывает южную оконечность
слабодренированной Западно-Сибирской
низменности и северную часть
Центрально-Казахстанского мелкосопочника,
равнинность которого нарушается отдельными
сопками, возвышающимися над окружающей
территорией на 20-50 м. Отдельные массивы
черноземных почв встречаются на расчлененных
увалистых предгорных равнинах Алтая, в
левобережной части Минусинской котловины с
сопочно-равнинным рельефом и в Забайкальском
нагорье.
Почвообразование на большей части
территории ведется на лёссах и лёссовидных
суглинках, значительно реже — на глинах.
Почвообразующие породы, как правило, содержат
карбонаты, иногда легкорастворимые соли
(засоленные породы Западной Сибири, Казахстана).
В настоящее время естественная растительность
лесостепной и степной зон сохранилась только
частично по балкам, оврагам, заповедным местам. В
прошлом в лесостепи леса чередовались с
участками луговых степей. В лесах Европейской
части страны преобладали дуб с липой, ясенем,
кленом; на юго-западе среди пород широко развиты
граб и бук. В западносибирской лесостепи по
колкам развита береза с примесью осины и ивы.
Участки луговых или разнотравных степей были
представлены большим количеством двудольных
растений, наряду с которыми были развиты ковыли,
типчак, тонконог, костер.
Целинная растительность степной зоны
представлена разнотравно-типчаково-ковыльными и
типчаково-ковыльными степями. В этих степях
основной фон создают злаки: узколистый ковыль,
ковыль-волосатик, типчак, тонконог. В
типчаково-ковыльных степях в составе
растительности присутствуют эфемеры (луковичный
мятлик, верблюдка) и полынь австрийская,
появление которых говорит уже о недостаточном
увлажнении степей.
Происхождение черноземных почв. По вопросу
о происхождении черноземов существуют следующие
гипотезы и теории: 1) гипотезы о морском
происхождении черноземов; 2) теории болотного
происхождения черноземов; 3) теория
растительно-наземного происхождения черноземов.
Первые исследователи черноземных почв считали
их морским илом, оставшимся после отступления
Черного и Каспийского морей, или продуктом
размыва ледниковыми водами черных морских
сланцевых глин.
Другие исследователи считали, что территория
черноземной зоны в прошлом представляла собой
сильно заболоченную тундру. С наступлением
теплого климата и дренировании территории
происходило энергичное разложение болотной и
тундровой растительности, что и привело к
развитию черноземов.
Сторонники теории растительно-наземного
происхождения черноземов (Рупрехт, Докучаев,
Костычев и др.) объясняют их возникновение
поселением лугово-степной и степной травянистой
растительности. Ежегодно степная растительность
дает 100-200 ц/га опада, при этом около 40-60% опада
составляют корни.
Опад травянистых растений чрезвычайно богат
азотом и зольными элементами. С спадом хвойных
лесов в почву поступает 40-300 кг/га азота и зольных
элементов, в сухих степях — 200-250, а в луговых и
разнотравно-злаковых черноземных степях — 600-1400
кг/га. Разложение богатого зольными элементами и
азотом растительного опада степей происходит в
оптимальных условиях увлажнения при нейтральной
или слабощелочной реакции среды, при отсутствии
выноса освобождающихся оснований. В этих
условиях формируется гумус, в составе которого
преобладают сложные гуминовые кислоты,
связанные преимущественно с кальцием и прочно
закрепляющиеся на месте. Образующиеся
фульвокислоты также имеют более сложное
строение, чем фульвокислоты подзолистых почв;
кроме того, все они нейтрализуются теми
основаниями, которые высвобождаются при
разложении растительного опада.
Периоды летнего иссушения и зимнего
промерзания способствуют усложнению и
закреплению гумусовых веществ. Степная
травянистая растительность имеет мощную,
глубоко проникающую корневую систему.
Накопление гумуса в черноземах происходит не
столько за счет наземного растительного опада,
сколько за счет разложения отмерших корней,
поэтому органическое вещество в этих почвах
распространяется на значительную глубину.
Развитие мощных корневых систем способствует
также и оструктуриванию почвы. Черноземные почвы
имеют высоководопрочную зернистую или
зернисто-комковатую структуру.
Биологический круговорот под травянистой
растительностью степей приводит к значительному
накоплению в почвах кроме гумусовых веществ
таких важнейших элементов питания растений, как
N, Р, S, Са, и других в форме органо-минеральных
соединений.
Оптимальные условия для
черноземообразования складываются в южной части
лесостепной зоны, в полосе типичных черноземов,
где имеется максимальное количество
растительной массы и определенный
гидротермический режим.
Севернее более влажный климат способствует
большему выносу оснований из опада, образованию
более ненасыщенных гумусовых кислот, что
приводит к некоторому разрушению первичных
минералов и появлению слабых признаков
оподзоливания почв.
К югу при нарастании дефицита влаги происходит
уменьшение растительного опада, ухудшение его
состава, что приводит к формированию менее
богатых органическим веществом и элементами
питания подтипов черноземных почв.
Профили черноземных почв имеют следующее морфологическое
строение:
Ad — дернина мощностью 3-7 см, густо
пронизана живыми и отмершими мочковатыми
корешками злаков, темно-серая, плотная;
выделяется только на целинных или старопахотных
почвах;
А — гумусовый или перегнойно-аккумулятивный
горизонт, мощность в разных подтипах колеблется
от 35 до 120 см и более, однородно окрашен,
темно-серый, почти черный, структура прочная,
зернистая, на корнях образует бусы;
АВ — гумусовый, однородно окрашенный,
темно-серый с заметным побурением или
неоднородно окрашенный с чередованием темных,
пропитанных гумусом участков, бурых и
серо-коричневых пятен; структура зернистая,
переход в следующий горизонт постепенный,
выделяется по преобладанию гумусовой окраски;
В — переходный горизонт мощностью 40-80 см,
буровато-серый, постепенно книзу появляется
палевый оттенок, горизонт часто неоднородно
окрашен, с языками и затеками гумуса; структура
более грубая, комковатая, комковато- или
ореховато-призматическая.
По степени гумусированности и структуре может
подразделяться на подгоризонты B1 и В2,
а в некоторых подтипах выделяется Вк —
иллювиально-карбонатный. Вк имеет буроватую или
светло-палевую окраску, хорошо выраженную
комковатую или комковато-призматическую
структуру.
По всему профилю почв встречаются кротовины,
заполненные бурой, буровато-палевой массой из
нижележащих горизонтов, или на более светлом
фоне нижних горизонтов отчетливо выделяются
кротовины, заполненные темноокрашенной землей
верхних горизонтов;
ВСК — переходный к породе
иллювиально-карбонатный горизонт,
буровато-палевый, призматической структуры;
С — почвообразующая порода, палевая или
белесоватая, призматической структуры, на разной
глубине встречаются выделения карбонатов, гипса
и легкорастворимых солей; в случае значительных
аккумуляций карбонатов или гипса выделяются
соответственно подгоризонты Ск и Сс.
Глубина залегания и форма выделения карбонатов
в черноземах являются важными диагностическими
признаками. При движении с севера на юг
карбонаты подтягиваются ближе к поверхности.
Выделения карбонатов в виде тонкой сети жилок
(псевдомицелия) являются молодыми,
свежеосажденными формами, говорящими о
подвижности карбонатов в толще почвы.
Новообразования карбонатов в виде
белоглазки, мучнистых выделений округлой формы
представляют собой более старые выделения и
присущи, как правило, черноземам обыкновенным и
южным. Выделения карбонатов в виде твердых
конкреций — журавчиков и дутиков — приурочены к
черноземам типичным. В черноземах Восточной
Сибири выделения карбонатов имеют мучнистую
форму и часто образуют сплошной мучнистый
горизонт.
Для химического состава черноземов характерно
высокое содержание гумуса (от 6 до 15% и выше),
которое постепенно убывает с глубиной
параллельно сокращению числа корней в почве. В
составе гумуса преобладают гуминовые кислоты,
связанные преимущественно с кальцием. Отношение
Сг : Сф = 1,5-2. Такой состав гумуса способствует
формированию водопрочной структуры черноземных
почв.
Емкость обмена черноземных почв
значительна и в разных подтипах в зависимости от
механического состава колеблется от 35 до 55 мг-экв
на 100 г почвы. Книзу емкость обмена падает. В
составе обменных оснований преобладает кальций,
на долю которого приходится 75-80% емкости обмена, и
магний, на долю которого приходится 15-20% емкости
обмена. Иногда в южных вариантах черноземных
почв в числе обменных оснований появляется в
незначительных количествах натрий, а в северных
вариантах черноземных почв — некоторое
количество поглощенного водорода.
Валовой состав почв остается неизменным по
профилю, незначительные колебания обычно
связаны с неоднородностью материнской породы.
Черноземные почвы имеют водопрочную
структуру, благодаря чему в этих почвах
создается оптимальный водно-воздушный режим.
Правда, в пахотных почвах прочность структурных
агрегатов понижается, происходит распыление
пахотного слоя.
Черноземные почвы характеризуются самым
высоким природным плодородием среди почв
Советского Союза.
Половина пахотных земель страны представлена
черноземами. Территория распространения черноземных
почв характеризуется наибольшей
земледельческой освоенностью. Здесь
возделываются зерновые, технические и масличные
культуры, среди которых особое место занимают
озимая и яровая пшеница, кукуруза, сахарная
свекла, подсолнечник. Широко развито
плодоводство и животноводство.
Черноземная зона в целом имеет недостаточное
увлажнение, поэтому в условиях лесостепной и
степной полосы урожаи в значительной степени
определяются увлажнением почв. В связи с этим для
более полного использования высокого
естественного плодородия черноземных почв
необходимо проведение мероприятий, направленных
на накопление и сохранение влаги в почвах.
К таким мероприятиям относятся: система
обработки почвы, предусматривающая введение
чистых паров, ранневесеннее боронование паров и
зяби, снегозадержание, задержание талых вод
путем обвалования и щелевания, влагозарядные
поливы, полезащитное лесоразведение.
На черноземных почвах эффективно применение
минеральных удобрений. Азота в почвах
содержится значительное количество (от 0,2 до 0,5%),
но он находится в малодоступной форме, а те
нитраты, которые накапливаются в почве ранней
весной или поздней осенью, вымываются из
пахотного слоя в нижние горизонты почвы. Поэтому
применение азотных удобрений способствует
повышению урожайности всех
сельскохозяйственных культур, и особенно
культур раннего срока сева. Эффективность
азотных удобрений высока для черноземов
лесостепной зоны и снижается по мере движения на
юг.
Фосфорнокислые удобрения повышают урожай на
всех черноземных почвах. Это вызвано тем, что в
черноземных почвах преобладает фосфор
органических соединений и основных фосфатов
щелочных земель, которые малодоступны для
растений. Лучшими формами фосфорнокислых
удобрений являются суперфосфат и томасшлак, на
оподзоленных и выщелоченных черноземах возможно
внесение фосфоритной муки.
Из органических удобрений главным для
черноземных почв является навоз. Наиболее
эффективно совместное внесение минеральных
удобрений и навоза, что позволяет не только
получить максимальную пользу от удобрений, но и
уменьшить дозу их внесения.
Тип черноземных почв включает в себя следующие подтипы:
