Чернозёмы развиваются в зоне степей. Чернозёмы могут возникать и возникают на любых горных породах (на гранитах на Украине, на базальтах в Закавказье), но больше всего способствуют образованию чернозёмов лёссовидные породы.
Характер материнской породы сказывается на почве и, наряду с рельефом, например, обусловливает возникновение различных почвенных разновидностей. Однако направление почвообразования остаётся одним и тем же, - свидетельство того, что почвообразование в данном случае регулируется какой-то более общей причиной. Эта общая причина - климат и характер растительности.
Климат в степях сухой. Это вызвано как небольшим (400-500 мм) количеством атмосферных осадков, так и тем, что выпадают они главным образом летом, когда температуры высоки и, следовательно, велико испарение. Из этого факта можно сделать ряд выводов:
1. Поскольку влаги мало, почва должна слабо промываться. Это должно привести к слабому расчленению почвенного профиля на горизонты, к богатству почвы основаниями (которые из неё почти не выносятся) и к тому, что из верхних горизонтов в нижние будут выноситься только легко растворимые вещества.
2. В степях развивается только травянистая растительность, но так как она отмирает ежегодно, то в почву ежегодно поступает очень большое количество органического вещества как в форме остатков наземных частей растений, так и в форме остатков их густой корневой системы.
3. Минерализация органического вещества должна протекать слабо. Летом почва высыхает, зимой, если только снежный покров недостаточно мощен, замерзает. Следовательно, на зиму биохимические процессы резко замедляются или прекращаются. Высокие летние температуры благоприятствуют деятельности микроорганизмов, разлагающих органическое вещество, но недостаток влаги угнетает их деятельность. В результате органические остатки не могут быть разложены до конца, накопляются продукты неполного разложения и, следовательно, почва должна быть богата гумусом.
4. Материнская порода (лёсс) содержит много солей, в особенности карбонаты кальция. Стало быть, почвенный раствор богат электролитами, а поглощающий комплекс насыщен кальцием. В этих условиях коллоиды должны находиться в свёрнутом состоянии. Последствия этого факта двоякие: почвенные частицы связываются в агрегаты, образуя прочную зернистую (с диаметром зёрен, не превышающим нескольких миллиметров) структуру, весьма благоприятную для водного и воздушного режима почвы; образованию структуры помогает и густая сеть корней, расчленяющих почву на мелкие комки. Кроме того, свёрнутые органические коллоиды, насыщенные кальцием, как известно, с трудом поддаются разрушению (диспергированию) даже в присутствии большого количества воды, т. е. становятся мало подвижными, и, таким образом, гумусовые вещества, защищённые от разрушающего действия воды и от выноса из почвы, накопляются. Иными словами, аккумуляции гумуса в чернозёмах должно способствовать не только медленное биохимическое разложение органических веществ, происходящее только весной, когда в почве достаточно влаги, но и свойства самой породы, содержащей много электролитов, в том числе и такой энергичный коагулятор, как ион кальция.
Все описанные выше признаки, действительно, присущи типичному чернозёму. В нём можно отличить два основных горизонта: гумусовый и карбонатный. Гумусовый горизонт тёмный, почти чёрный, так как содержит 4-18% гумуса; он является элювиально-аккумулятивным (потому что гумус в нём накопляется, а простые соли и растворы некоторых органических веществ выносятся) и делится на подгоризонты А и В 1 . Показателем слабости элювиального процесса является то, что состав почвы по горизонтам меняется сравнительно мало, только в нижних горизонтах обнаруживается заметное скопление карбонатов.
Мощность чёрного подгоризонта А, обладающего хорошо выраженной зернистой структурой, 50 и более сантиметров. Горизонт B 1 (мощностью 50-70 см) почти такой же окраски, но он уже под действием раствора HCl вскипает в нижней своей части, свидетельствуя тем самым о том, что карбонаты из него вымыты не полностью. Серо-палевый горизонт В 2 (мощностью 40-60 см) вскипает очень бурно, и выделение карбонатов кальция в виде белых пятнышек здесь очень обильное. Все описанные горизонты содержат гумусовые вещества, и изменение их окраски служит показателем уменьшения сверху вниз содержания гумуса. Материнской породой для типичного чернозёма служит лёсс.
В силу разнородности природных условий степной зоны существует много разновидностей чернозёмов. Чем засушливее климат, тем меньше гумуса в чернозёмах; кроме того, меняется мощность горизонта А, степень вышелоченности почвы и т. п. Не вдаваясь здесь в рассмотрение всех этих разновидностей, отметим только, что типичные чернозёмы по содержанию в них гумуса делятся на тучные (гумуса более 10%), обыкновенные (6-10%) и южные (4-6%). Эти подтипы, в свою очередь; по мощности гумусового горизонта подразделяются каждый на мощные (больше 80 см), среднемощные (50-80 см) и маломощные (меньше 50 см).
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
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.
Чернозем - это не только тип почв, который богат гумусом, имеет темный цвет и зернистую структуру, а также благодаря высокой плодородности активно используется в сельском хозяйстве. Этот природный ресурс является одним из самых крупных хранилищ углерода в мире, домом почти для трети живых организмов и подлежит восстановлению, ведь для образования 1 см почвы необходимо более 1000 лет.
Формирование описываемого типа почв происходит под многолетней травянистой растительностью в таких природных зонах, как степь и лесостепь, находящихся в условиях умеренно-континентального типа климата.
Благодаря зернистой структуре черноземы характеризуются отличной аэропроходимостью, а также содержанием гумуса до 15 %. Также, в почве накапливаются и закрепляются в виде минеральных соединений органического происхождения такие важные для питания растений элементы, как азот, железо, фосфор и прочие. Кроме того, содержание кальция варьируется от 70 до 90 %, что в свою очередь, обеспечивает нейтральные реакции.
В зависимости от места образования, мощности гумусового слоя и процентного отношения гумуса к чернозему, описываемый тип почв имеет несколько градаций.
Современная классификация выделяет 5 подтипов чернозема – выщелоченный, оподзоленный, обыкновенный, южный и типичный.
Выщелоченные черноземы образовываются в степях под злаками и разнотравьем. Широколиственные леса, богатые травяной растительностью, служат местом образования оподзоленных черноземов. Обыкновенный чернозем формируется в степях с разнотравьем, расположенных в северных областях. Южный чернозем можно встретить в южных частях степи, богатой типчаково-ковыльной растительностью. Покровные и лессовидные суглинки, покрытые злаками и разнотравьем, служат местом формирования типичных черноземов.
По глубине залегания гумуса (мощности гумусового слоя) выделяют 4 группы – маломощные (менее 0,4 м), среднемощные (от 0,4 до 0,8 м), мощные (от 1,2 до 0,8 м) и сверхмощные (более 1,2 м).
Классификация чернозема по процентному содержанию гумуса выделяет 5 групп, для который свойственна своя окраска почвы. Тучная или сильногумусная почва имеет более 9 % гумуса и окрашена в насыщенный черный цвет. Среднегумусные почвы окрашены в черный цвет и процент гумуса варьируется от 6 до 9. Темно-серый цвет характерен для малогумусной почвы с содержанием гумуса от 4 до 6 %. Слабогумусные почвы окрашены в серый цвет, содержания гумуса в этих почвах составляет менее 4%. Микрогумусные почвы содержат менее 2% гумуса и окрашены в светло-серый цвет.
Вариант 2
Под степными ландшафтами Евразии, Северной Америки (прерии) и Южной Америки (пампа) располагаются черноземные почвы, обладающие высоким качеством плодородия. Эти они обязаны наличию гумуса, сформированного из остатков растительного покрова.
Условия почвообразования.
Умеренный климатический пояс характеризуется годовыми температурами до +7 0 С, при годовом количестве осадков от 300 до 600 мм.
Растительный покров представлен преимущественно злаковыми культурами травянистой формы жизни. В верхнем почвенном слое происходит разложение растительных остатков под воздействием климатических условий и бактерий. Помимо органики в почве формируются неорганические вещества: азот, фосфор, сера и железо. Почвенный горизонт приобретает черный цвет.
Профиль:
А – гумусовый горизонт (мощность 40-120 см);
В – переходный горизонт;
С – материнская порода.
Свойства почвы:
- структура комковатая, зернистая;
- 70-90% Cа в горизонте В;
- нейтральная химическая реакция;
- 15% содержание гумуса в горизонте А (классификация отмечает наивысшую степень плодородия в южном подтипе, позволяющего получать отличный урожай).
Окраска почвы:
Белесый цвет образуется в результате интенсивного вымывания минеральных продуктов. Начинается процесс образования солончаков и солонцов. Можно определить в составе присутствие каолина, гипса и магния.
Изучение черноземов:
1. М.В. Ломоносов, сочинение «о слоях земных» 1763 г. Введено понятие «чернозем».
2. М. И. Афонин собирал образцы почвы для выставки в музеях в 1771 г.
3. В. М. Севергин «Подробный минералогический словарь» 1807 г.
4. Наибольший вклад в науку почвоведение сделал В. В. Докучаев, проведя годы 1876-1882 в научных трудах. Составил подробное описание и классификацию черноземов. Написал «Русский чернозем» в 1883 г.
5. Во французской столице Париже в 1889 г. проводилась выставка, где показали экспонат «чернозем».
Стоит отметить, что на образование плодородного гумусового горизонта ушли сотни лет. На то, чтобы извести его требуется намного меньше времени. Так в степях Северной Америки интенсивная разработка черноземов привела в 20 веке к пыльным бурям.
СПЕЦПРЕДЛОЖЕНИЕ ДЛЯ ПОКУПАТЕЛЕЙ ПОЧВОГРУНТА!!!
МНОГОКОМПОНЕНТНЫЙ ПОЧВОГРУНТ с сертификатом МЭР по цене от 19500 руб/15 м3*
При покупке оптом стоимость почвогрунта от 1200 руб/м3, сеяный почвогрунт от 1250 руб/м3 в зависимости от места и способа поставки*.
Компания Строй Неруд НЕ ПРЕДЛАГАЕТ купить своим покупателям НАСТОЯЩИЙ чернозем из Тульской, Воронежской и Орловской областей.
Некоторые не очень порядочные поставщики называют грунт черного цвета - черноземом . В лучшем случае это их заблуждение, в обычном случае - лукавство. По цвету, чернозем и низиный торф похожи, но это цвет обусловлен совершенно разными группами органических соединений... 95% "ЧЕРНОЗЕМА" предлагаемого в Москве и Московской области является на самом деле грунтом на основе чистого торфа или торфосмесей и этому можно дать несколько объяснений.
1. Официальная добыча чернозема в нашей стране ЗАПРЕЩЕНА , поэтому компании Вам его продающие нарушают закон. Настоящий чернозем можно купить у частников, которые просто воруют его в Тульской, Воронежской или Липецкой областей, срезая его с бывших колхозных полей. Таким образом наносится огромный вред сельскохозяйственным угодиям. Ведь после этого "земля мертвеет" и на ней ничего уже не растет.
2. ТРАНСПОТРТИРОВКА или ДОСТАВКА этого вида почвы стоит достаточно дорого при нынешних ценах на дизельное топливо, ведь до ближайшего месторождения около 300 км + затраты для беспрепятственного проезда с ворованным товаром. Ближайшие месторождения расположены на юге Тульской и Рязанской областей.
3. Чернозем НЕ ЯВЛЯЕТСЯ сертифицированным товаром, не подлежит проверке на качество (безопасность) и значит не имеет всех необходимых документов для продажи в Москве и МО. Поэтому при покупке необходимо задуматься о безопасности использования данного материала.
4. В соответствии с постановлением правительства Москвы 27.07.2004 года N 514-ПП. " О повышении качества почвогрунтов в городе Москве" все поставляемые грунты для озеленения подлежат обязательно сертификации Московским Экологическим Регистром, который гарантирует их качество и безопасность использования. На чернозем НЕЛЬЗЯ получить сертификат по причине его не законной добычи.
5. При ИСПОЛЬЗОВАНИИ завезенного чернозема в Москве и Московской области через несколько лет он теряет свои свойства и превращается в глинистый субстрат, который растрескивается при высыхании, а после дождя превращается в непролазную грязь.
ТАК ЧТО ЖЕ ТАКОЕ ЧЕРНОЗЕМ?
Черноземы - почвы лесостепной и степной зон умеренного пояса, самые богатые гумусом, содержание которого составляет 6-9%, отчего эти грунты имеют интенсивный черный или буро-черный цвет.
Эта земля сформировалась в результате тесного взаимодействия травянистой растительности, климата, рельефа местности, материнской породы и других факторов почвообразования; следствие этого процесса - накопление гумуса.
Гумус (от лат. humus - земля, почва) это перегной, органическая часть почвы, образующаяся в результате биохимического превращения растительных и животных остатков. В состав гумуса входят гуминовые кислоты - наиболее важные для плодородия почв и фульвокислоты (креновые кислоты). Гумус содержит основные элементы питания растений, которые под воздействием микроорганизмов становятся доступными для растений.
При достаточном количестве влаги черноземные почвы очень плодородны; используются под посевы зерновых, технических, овощных, кормовых культур, сады, виноградники.
Чернозем это, в отличие от других видов грунтов, совершенно другой природный материал, так как характеризуется самым высоким естественным плодородием: высоким содержанием элементов питания, гумуса, имеет суглинистый механический состав, зернисто-комковатую почвенную структуру, нейтральную реакцию среды.
Однако, приобретая настоящий чернозем для использования на своем участке, нужно иметь в виду, что вы не сможете раз и навсегда решить проблему создания плодородного верхнего слоя. Через несколько лет из него будет вымыта значительная часть питательных веществ, из-за воздействия низких температур уменьшится количество представителей почвенной фауны, изменится микробиологический состав, а из-за отсутствия степной растительности снизится поступление питательных веществ и разрушатся почвенные агрегаты. В результате останется только глинистый субстрат, который растрескивается при высыхании, а после дождя превращается в непролазную грязь.
Конечно, при озеленительных работах не стоит совсем отказываться от чернозема. Просто использовать его нужно в небольших количествах - для оптимизации водопроницаемости, плотности, гранулометрического состава (соотношения частиц разного размера) почвы. При этом наибольший эффект достигается на легких песчаных почвах. На более глинистых следует применять торф и конский (коровий) навоз .
Несмотря на огромную территорию распространения чернозема, существует два основных "месторождения" - тульское и воронежское. Черноземы севера Тульской, запада Рязанской и севера Липецкой областей относятся к самым бедным (выщелоченным), по плодородию они занимают промежуточное положение между почвами Московской (дерново-подзолистыми) и лучшими черноземами Курской и Воронежской областей. Как правило, выщелоченные черноземы слабокислые (рН=А,5 - 6,5), отличаются низким содержанием магния и фосфора.
СОВЕТЫ : Как отличить настоящий чернозем от грунта темного цвета?
Все мы покупаем овощную продукцию из Курской, Воронежской и других черноземных областей. Когда Вы моете картофель или морковь от настоящего чернозема у Вас не возникало ощущения схожести этой земли с глиной? Настоящий чернозем - это "жирная", тяжелая почва темного почти антрацитового цвета, которая при намокании достаточно скользкая (напоминает глину), а при высыхании "превращается" в камень и трескается на солнце. Так вот это и есть настоящий чернозем....
Компания Строй Неруд готова предложить своим покупателям в Москве и Московской области универсальную альтернативу чернозему - специально подготовленный растительный грунт и почвогрунт , которые безопасны и полностью готовы к применению на Ваших участках, а также имееющие Все необходимые сертификаты качества и протоколы испытаний.
В. В. Докучаев назвал черноземы «царем почв» в связи с их высоким плодородием. О происхождении черноземов существуют различные гипотезы и теории. Одни исследователи склонялись к морскому происхождению черноземов, то есть рассматривали их как морской ил, оставшийся после отступления Каспийского и Черного морей. Другие ученые считали чернозем продуктом переотложения ледниковым морем и айсбергами черной юрской сланцевой глины. Затем была выдвинута теория болотного происхождения чернозема, согласно которой черноземная зона в прошлом представляла собой сильно заболоченную тундру. При дренировании территории с наступлением теплого климата происходило разложение болотной и тундровой растительности, болотного ила и поселение наземной растительности, в результате чего и сформировались черноземы.
Более точные представления о происхождении чернозема принадлежат М. В. Ломоносову, который в работе «О слоях земных» (1763) писал, что чернозем - не первообразная и не первозданная материя, но произошел от согнития животных и растительных тел со временем.
Теорию же растительно-наземного происхождения черноземов высказал Ф. Рупрехт в труде «Геоботаническое исследование о черноземе» (1866). Он рассматривал возникновение черноземов как результат поселения травянистых растений и накопления перегноя при их разложении, не придавая значения другим почвообразовательным факторам.
П. А. Костычев в работе «Почвы черноземной области России» (1886) отводил особую роль корневым системам травянистых растений в накоплении гумуса.
В. Р. Вильяме считал, что генезис черноземов - результат развития дернового процесса под луговыми степями.
Происхождение черноземов на научной основе было доказано В.В.Докучаевым в труде «Русский чернозем» (1883). Он считал образование черноземов результатом накопления в горной породе перегноя «от согнивания травянистой степной, а не лесной растительности, при влиянии климата, возраста страны, растительности, рельефа местности и материнских пород». Тип растительности, темпы ее развития, характер и скорость процессов разложения растительных остатков он связывал с климатом.
В последующем Черноземы изучали многие исследователи (Н. М. Сибирцев, И. В. Тюрин, П. Г. Адерихин, Е. А. Афанасьева, Е. А. Самойлова, М. М. Конокова и др.), трудами которых установлено, что черноземы - почвы, сформировавшиеся под многолетней травянистой растительностью лесостепи и степи в условиях непромывного или периодически промывного водного режима. Ведущим процессом почвообразования является интенсивный дерновый процесс, в результате которого развивается мощный гумусово-аккумулятивный горизонт А, накапливаются питательные элементы и оструктуривается почва.
Травянистое сообщество состоит преимущественно из злаков и разнотравья с мощной сетчато-мочковатой корневой системой.
Ежегодный опад составляет 20...30 т/га, большая же его часть (65...75 %) приходится на корневую массу, которая богата белковым азотом, основаниями (кальцием, магнием). Опад разлагается в основном спорообразующими бактериями и актиномицетами при достаточном доступе кислорода, оптимальном увлажнении, без интенсивного выщелачивания в нейтральной среде. Ежегодно с опадом поступает 600... 1400 кг/га азота и зольных элементов. Зольность опада 7... 8 %.
Весной при достаточном количестве влаги органическое вещество быстро разлагается, высвобождаются элементы питания растений. Летом запас влаги снижается до влажности завядания. В таких условиях приостанавливается минерализация органических остатков, вследствие чего образуется и накапливается гумус. В связи с неглубокой фильтрацией вод атмосферных осадков питательные элементы аккумулируются в верхних горизонтах. Закреплению гумуса способствует кальций. Зимнее охлаждение и замораживание почв также способствуют накоплению гумуса, так как при низких температурах происходит денатурация гумуса. Летом в период иссушения и зимой во время промерзания гумусовые вещества закрепляются, усложняются. В их составе преобладают гуминовые кислоты и гуматы кальция, приводящие к образованию водопрочной зернистой структуры. Этому способствуют и карбонатные почвообразующие породы, высокая зольность растительных остатков, насыщенность золы основаниями. Наиболее благоприятные условия черноземообразования характерны для южной части лесостепи. В степях отмечается дефицит влаги, уменьшается количество поступающего опада, следовательно, интенсивность гумусообразования снижается.
Классификация черноземов впервые была дана В. В. Докучаевым, который выделил их в самостоятельный тип и подразделил на водораздельные, склоновые и террасные. Большое внимание классификации черноземов уделяли Н. М. Сибирцев, С. И. Коржинский, Л. И. Прасолов, П. Г. Адерихин и др. Наиболее подробно эта проблема освещена в многотомном издании «Черноземы СССР». В настоящее время черноземы объединены в фации: теплые южноевропейские, умеренные восточноевропейские, холодные западно- и восточносибирские, глубокопромерзающие восточносибирские. Фации зоны подразделяются на подзоны-подтипы: в лесостепи - оподзоленные, выщелоченные, типичные, а в степи - обыкновенные и южные черноземы. Оптимальные условия для образования черноземов складываются в южной части лесостепи (типичные черноземы), где сосредоточено наибольшее количество растительной массы и установился благоприятный гидротермический режим.
На виды черноземы подразделяют по мощности гумусового горизонта, по содержанию гумуса и по степени выраженности сопутствующего процесса. По мощности гумусового горизонта (А + АВ) черноземы делят на сверхмощные (более 120 см), мощные (80... 120 см), среднемощные (40...80 см), маломощные (25...40 см), очень маломощные (менее 25 см). По содержанию гумуса выделяют тучные (более 9 %), среднегумусные (6 %...9 %), малогумусные (4 %...6 %), слабогумусированные (менее 4 %) черноземы. По степени выраженности сопутствующего процесса черноземные почвы могут быть слабо-, средне- сильносолонцеватые; слабо-, средне-, сильновыщелоченные и т. п.
Профиль черноземов в обобщенном виде имеет следующее морфологическое строение: А д - степной войлок мощностью до 5 см, состоит из корней и переплетенных стеблей трав на целине, в пахотных почвах отсутствует; А - гумусово-аккумулятивный горизонт мощностью 40...130 см и более, темно-серого или черного цвета, зернистый или зернисто-комковатый, с бусами на корнях растений; АВ - переходный темно-серый гумусовый горизонт, зернисто-комковатый по структуре, с заметным побурением книзу горизонта или с темно-бурыми пятнами; В - горизонт гумусовых затеков мощностью 40...80 см, буровато-серый, комковатый, часто подразделяется по структуре и степени гумусированности на подгоризонты В 1 , В 2 , В 3 ; в этих горизонтах присутствуют карбонаты кальция в виде псевдомицелия, журавчиков, белоглазки (за исключением сильновыщелоченных и оподзоленных черноземов); ВС К - иллювиально-карбонатный переходный к почвообразующей породе горизонт, буровато-палевый, комковато-призматический; С - палевая почвообразующая порода с карбонатными выделениями, а в южных черноземах и с гипсом. По всему профилю встречаются кротовины, переходы между горизонтами постепенные.
Черноземы оподзоленные (рис., а) развиты под широколиственными травянистыми лесами на лёссовидных и покровных суглинках, лёссах. Мощность гумусового горизонта (А + АВ) варьирует от 30...50 см (холодная западная и среднесибирская фации) до 70...100 см (теплая южноевропейская фация). Горизонт А преимущественно темно-серый, зернистой структуры, а при распашке - комковатой. В горизонте АВ наблюдается седоватый оттенок (белесоватый налет кремнеземистой присыпки SiО 2 на структурных отдельностях). Горизонт В имеет ореховатую или ореховато-призматическую структуру, на гранях структурных отдельностей отмечаются коричневые пленки, гумусовые примазки, кремнеземистая присыпка; более плотный, с постепенным переходом в почвообразующую породу С. Почвы вскипают с глубины 130... 150 см. В горизонте ВС К содержатся карбонаты в виде известковых трубочек, журавчиков, дутиков.
Черноземы слабооподзоленные имеют кремнеземистую присыпку в нижней части горизонта АВ и в горизонте В, а средне-оподзоленные - по всему гумусовому слою и в горизонтах В 1 , В 2 .
Черноземы оподзоленные подразделяют на основные роды: обычные, слитые, слабодифференцированные, бескарбонатные.
Реакция верхних горизонтов слабокислая или близкая к нейтральной (рН 5,5...6,5). Емкость поглощения составляет 30...50 мг экв/100 г почвы; почвенный поглощающий комплекс насыщен основаниями, а в горизонте АВ содержится обменный водород (до 3 %). В горизонте А присутствует 5... 12% гуматного гумуса. В горизонте В наблюдается увеличение содержания ила.
Черноземы выщелоченные (рис., б) формируются под разнотравно-злаковой растительностью. В их профиле хорошо выражен темно-серый гумусовый горизонт А. Он рыхлый или слабо уплотненный, имеет комковато-зернистую структуру. В этом горизонте отсутствует белесая кремнеземистая присыпка. Горизонт АВ мощностью от 30...50 см в восточносибирской фации до 80... 150 см в теплой фации, темно-серый с буроватым оттенком. Под ним залегает уплотненный буроватый бескарбонатный горизонт В мощностью 20...50 см, с гумусовыми затеками, примазками и пленками по граням комковато-ореховатой или комковато-призматической структуры; переход постепенный. Горизонт ВС К - иллювиально-карбонатный, палевый, уплотненный, ореховато-призматический, с выцветами, прожилками, мицелиями, мучнистыми скоплениями, журавчиками карбонатов. С к - палевая карбонатная почвообразующая порода. Гипс и легкорастворимые соли отсутствуют.
Выделяют следующие виды выщелоченных черноземов: слабо-выщелоченные (линия вскипания проходит не более чем в 20 см от нижней границы АВ), средневыщелоченные (на глубине 20...50 см от границы гумусового слоя), сильновыщелоченные (ниже 50 см от границы АВ). Особенностью этих почв является отсутствие свободных карбонатов в горизонтах А и АВ.
Черноземы типичные (рис., в) образуются под разнотравно-злаковой растительностью на лёссах, лёссовидных и покровных суглинках. Они характеризуются большой мощностью гумусового слоя - от 50...70 см (холодная фация) до 100... 190 см (теплая фация), присутствием карбонатов в форме мицелия, известковых трубочек в горизонте АВ. Чаще карбонаты наблюдаются с глубины 60...70 см. Горизонт А мощностью до 130 см, черный или серовато-черный, зернистый, а АВ - темно-серый с едва заметным буроватым оттенком, часто с более темными затеками. Ниже АВ залегает серовато-бурый уплотненный иллювиально-карбонатный горизонт В к с языками и затеками гумуса, комковато-призматической структуры, с карбонатами преимущественно в виде мицелия, выцветов, журавчиков. Этот горизонт постепенно переходит в горизонт ВС К - палево-бурый, переходный к породе, со значительным количеством карбонатных прожилок и журавчиков. С к - карбонатная, почвообразующая порода палевого цвета. Гипс и легкорастворимые соли отсутствуют во всем профиле почв. В почвах много кротовин.
Черноземы обыкновенные (рис., г) распространены под степной разнотравно-типчаково-ковыльной растительностью. Эти почвы по сравнению с типичными черноземами менее мощные. Их гумусовый горизонт колеблется от 35...45 см (холодная восточносибирская фация) до 80... 140 см (теплая фация). Почвы имеют буроватый оттенок на общем темно-сером фоне и комковатую структуру горизонта АВ. Горизонт В (гумусовых затеков) часто совпадает с карбонатным горизонтом или В к, или ВС К. Структура этого горизонта призматическая, цвет буровато-палевый. Карбонаты представлены пятнами белоглазки и псевдомицелия, мучнистой пропитки. Иногда на глубине 200...300 см выделяются легкорастворимые соли и гипс. С к - палевая карбонатная почвообразующая порода. В профиле почв много кротовин.
Рис. Строение профиля чернозёмов: а - оподзоленного; б- выщелоченного; в - типичного; г - обыкновенного; д - южного
Черноземы южные (рис., д) сформировались под типчаково-ковыльной степной растительностью. Они имеют небольшой гумусовый слой (от 25...30 до 70...80 см). Горизонт А мощностью 20...30 см, темно-серый с коричневым оттенком, комковатой и зернисто-комковатой структурой. Горизонт АВ (30...40 см) буровато-темно-серый, ореховато-комковатый, уплотненный. Ниже залегает карбонатный горизонт В к, бурый с потеками гумуса, уплотненный, ореховато-призматический, содержащий мицелии, выцветы, мучнистые выделения карбонатов. ВС К - буровато-палевый иллювиально-карбонатный горизонт, уплотненный, призматический, с большим количеством белоглазки. С - палевая карбонатная порода, с глубины 150...200 см встречаются выделения гипса, а с глубины 200...300 см - легкорастворимые соли. В профиле почв наблюдаются кротовины.
Предкавказские черноземы образуют своеобразную группу. Они имеют с поверхности темно-серую с коричневатым оттенком окраску, мощный гумусовый горизонт (120... 150 см и более). Эти почвы вскипают уже в горизонте А.
Лугово-черноземные почвы развиваются в условиях повышенного увлажнения на слабодренированных равнинах, в пониженных элементах рельефа (депрессиях, лощинах, лиманах) под злаково-разнотравной растительностью. Грунтовые воды залегают на глубине З...6м. Лугово-черноземные почвы относятся к полугидроморфным аналогам черноземов. Они отличаются более темной окраской гумусового горизонта, повышенной гумусностью, растянутостью гумусового горизонта, наличием глубинной глееватости.
По типу водного режима, степени выраженности гидроморфизма почвы подразделяют на подтипы: луговато-черноземные и лугово-черноземные.
Луговато-черноземные почвы формируются в результате повышенного временного поверхностного увлажнения при глубоком залегании грунтовых вод (4...7 м). Профиль имеет следующее строение: А - гумусово-аккумулятивный горизонт, черный или темно-серый, зернистый, рыхлый, с повышенной мощностью по сравнению с черноземами, содержит массу корней, кротовины; переход постепенный; АВ - нижний гумусовый горизонт, темно-серый с буроватым оттенком, зернистый или комковато-зернистый, рыхлый, содержит много корней растений, кротовины, иногда в нижней части наблюдаются псевдомицелии карбонатов. Общая мощность горизонтов А + АВ колеблется от 50...80 до 100...120 см; В - неоднородноокрашенный (бурый с большим количеством темно-серых, буро-серых гумусовых затеков в виде языков до глубины 100... 150 см) переходный горизонт, ореховатый и призматически-ореховатый, может содержать карбонаты в виде псевдомицелия, кротовины, корни растений; С к - почвообразующая порода желто-бурого и палевого цвета, встречаются псевдомицелии, примазки карбонатов, с глубины 2...3 м наблюдаются ржаво-охристые пятна.
На виды почвы подразделяют по мощности, содержанию гумуса и сопутствующим процессам как черноземы.
Для южноевропейских черноземов (Молдавии, юга Украины, Предкавказья) в связи с теплым и мягким климатом характерны интенсивный биологический круговорот, большая перерытость профиля в результате деятельности дождевых червей, периодическое промывание профиля. Эти почвы отличаются большой мощностью гумусового горизонта при невысоком содержании гумуса (менее 8 %), отсутствием легкорастворимых солей и гипса, обильной карбонатностью в виде налетов, паутинок, жилок и пр. в верхних горизонтах и мицеллярных форм в нижних. Мицеллярные формы карбонатов свидетельствуют о миграции, сезонной пульсации их в почвах. Эти почвы называют «мицеллярно-карбонатными».
В черноземах восточноевропейской группы в связи с более сухим и холодным климатом мощность гумусового горизонта меньше, а гумуса содержится больше (7...12%); профиль промыт от легкорастворимых солей лишь в лесостепи, тогда как в степях на глубине ниже 2 м наблюдаются новообразования гипса.
Для черноземов Западной Сибири характерны глубокие потеки гумуса по трещинам, образующимся при замерзании почв, высокое содержание гумуса (до 10...14 %) с быстрым уменьшением его количества с глубиной, а также присутствие гипса в степной части.
В Восточной Сибири биологический круговорот элементов значительно подавлен низкими температурами, поэтому содержание гумуса в них невелико (4...9 %), мощность гумусового горизонта незначительная. Эти почвы часто называют малокарбонатными или бескарбонатными, так как в них содержится мало карбонатов (мучнистые) или они совсем отсутствуют.
Гранулометрический состав почв зависит от почвообразующих пород и изменяется от супесчаного до глинистого, однако доминируют суглинистые разновидности.
Для черноземов характерно отсутствие заметных изменений гранулометрического состава при почвообразовании. Только в оподзоленных и в выщелоченных черноземах наблюдается увеличение количества фракции тонкой пыли вниз по профилю. Во всех почвах по сравнению с почвообразующей породой профиль обогащается илом. В составе ила южноевропейских черноземов доминирует монтмориллонитовая группа, гидрослюд содержится менее 25 %, каолинит не отмечается. В восточноевропейских черноземах преобладают гидрослюдистые минералы и гидрослюдисто-монтмориллонитовые смешаннослойные образования. В очень небольшом количестве присутствуют минералы каолинитового и хлоритового типа. Микроморфология глинистого вещества находится в тесной связи с глубиной залегания карбонатов в профиле. В почвах, в которых карбонатный горизонт следует за гумусовым, глинистое вещество скоагулировано вместе с гумусом и закреплено. Опускание карбонатного горизонта влечет за собой пептизацию глины и некоторое передвижение ее по профилю.
Черноземы характеризуются рыхлостью, высокой влагоемкостью, хорошей водопроницаемостью. В структурном составе целинных черноземов доминируют водопрочные зернистые агрегаты, что особенно ярко проявляется у типичных, выщелоченных и обыкновенных черноземов. Оподзоленные и южные черноземы содержат меньше водопрочных агрегатов. При использовании черноземов в сельском хозяйстве происходит уменьшение содержания комковато-зернистой, зернистой, пылеватой фракций, снижение водоустойчивости и уменьшение размеров структурных отдельностей.
Черноземы характеризуются высоким содержанием гумуса в гумусово-аккумулятивном горизонте А, которое постепенно уменьшается с глубиной, за исключением почв Восточной Сибири (табл.). Количество гумуса в черноземах колеблется от 3...5 % (запасы составляют 270...300 т/га) в южных до 5...8 % (450...600 т/га) в типичных южноевропейской группы, от 4...7 % (300...450 т/га) в южных до 8...12 % (600...750 т/га) в типичных восточноевропейских, от 4...6 % (200...300 т/га) в южных до 10...12 % (450...500 т/га) в типичных Западной Сибири, от 3,5...5,0 % в южных до 5...7 % (200...300 т/га) в выщелоченных Восточной Сибири. В составе гумуса горизонтов А и АВ преобладают черные гуминовые кислоты, связанные с кальцием. Количество гуминовых кислот, связанных с R2O3 и глинистой фракцией, незначительно. Отношение Стк: Сфк = 1,5...2,6. В черноземах по сравнению с другими почвами фульвокислоты самые светлые, с наименьшей оптической плотностью и незначительным содержанием агрессивной фракции.
Реакция почв - слабокислая или близкая к нейтральной в гумусовых горизонтах выщелоченных и оподзоленных черноземов или нейтральная и слабощелочная в черноземах других подтипов. В нижних горизонтах реакция почв преимущественно слабощелочная, реже щелочная.
| Зона | Чернозем | Содержание гумуса, % | Запас гумуса, т/га | |
| Южная часть Европы | Южный | 3...5 | 270.. | .300 |
| Типичный | 3...8 | 450.. | .600 | |
| Восточная часть Европы | Южный | 4...7 | 300.. | .450 |
| Типичный | 8...12 | 600.. | .750 | |
| Западная Сибирь | Южный | 4...6 | 200.. | .300 |
| Типичный | 10...12 | 450.. | .500 | |
| Восточная Сибирь | Южный | 3,5...5 | 200.. | .250 |
| Выщелоченный | 5...7 | 200.. | .300 | |
Черноземы обладают высокой емкостью поглощения (50...70 мг экв/100 г почвы для суглинистых разновидностей), значительной насыщенностью поглощающего комплекса основаниями, высокой буферностью. В составе обменных катионов доминирует кальций, затем магний (15-20% от суммы). В оподзоленных и выщелоченных черноземах в поглощающем комплексе присутствует водород. В обыкновенных и южных черноземах в составе поглощенных катионов кроме кальция присутствует натрий, увеличивается содержание магния.
Почвы характеризуются значительным валовым содержанием питательных веществ. Например, в типичных тяжелосуглинистых черноземах количество азота достигает 0,4...0,5 % (10...15 т/га), фосфора - 0,15...0,35 %. Содержание подвижных форм питательных элементов зависит от климата, приемов агротехники и возделываемых культур. Наибольшее количество их содержится в пахотном слое окультуренных черноземов.
