ФОРМАЦИЯ НЕЙТРАЛЬНЫХ И
ЩЕЛОЧНЫХ ПОЧВ СУББОРЕАЛЬНОГО УМЕРЕННО ТЕПЛОГО КЛИМАТА
Фация континентального климата Евразии
Почвы этой фации формируются в более континентальных, более контрастных
климатических условиях: с жарким летом, холодной зимой и преобладанием
летних осадков. Среднегодовая температура колеблется от + 4° до +11°,
среднегодовое количество осадков 350—600 мм. Средняя температура января
— 7°, —10°, а
июля — от +18° до +24°. Безморозный период 220-—280 дней. Почвы
промерзают до 50—100 см и находятся в замерзшем состоянии
3—4 месяца. Верхняя граница выделения карбонатов определяется глубиной
промачивания и последующего испарения с поверхности почв. Более
длительный период замирания биохи-
мических процессов приводит к большему накоплению гумуса. В северных
подзонах водный режим периодически промывной, а в южных непромывной.
Поэтому на севере солевых выделений мало.
Фация континентального климата образует наиболее широкий пояс степных
почв от Волги до предгорий Алтая. Для большинства этих почв характерно
присутствие легкорастворимых солей; в южных степях наблюдается широкое
развитие солонцеватости и засоленности. Значительно изменяется характер
гумусовых горизонтов. Они более гумусны, но укорочены по сравнению с
западной субконтинентальной фацией.
По запасам гумуса черноземы этой фации наиболее богатые: 600—700 т/га в
обыкновенных черноземах и более 300 т/га — в южных. В пределах этой
фации при движении с севера на юг выделяются черноземы оподзоленные,
выщелоченные, типичные, обыкновенные и южные; далее — каштановые и бурые
полупустынные солонцеватые.
Черноземы типичные распространены от Днестра до Урала под луговыми
злаково-разнотравными степями. Эти почвы почти все распаханы. Гумусовый
горизонт типичных черноземов (мощность 60—130 см) темно-серый,
комковатозернистый. Вскипание отмечается внизу этого горизонта или в
верхней части переходного (ниже 60—130 см). Карбонаты сверху выделяются
в виде пятен, а книзу — в виде журавчиков. Содержание С02 колеблется от
2 до 12%. Легкорастворимых солей нет. В профиле много кротовин и
копроли-тов.
Реакция почв вверху нейтральная (рНв — 6,5—7,0), а внизу слабощелочная.
Ил и полуторные окислы распределяются равномерно. В горизонте А
содержится 5—12% гумуса, и в его составе преобладают гуминовые кислоты
до глубины 1 м, а среди них — фракции, связанные с кальцием. Количество
гуминовых кислот, связанных с R2O3 и глинистой фракцией, незначительное.
Для горизонта А характерно очень низкое содержание агрессивной фракции
фульвокислот. Емкость поглощения в горизонте А 35—60 мг-экв, а в
подгумусовых
горизонтах 20—30 мг-экв. Почвы бедны фосфором 3—10 мг/100 г.
Обыкновенные чернозем ы были сформированы под разнотравно-злаковыми
степями Украины и Среднерусской возвышенности; сейчас они в основном
распаханы. Гумусовые горизонты их структурны (зернисто-комковатые и
комковатые) мощностью 50—80(90) см. Горизонт А черноземов обыкновенных
темно-серый, а горизонт А В коричнево-бурый с темными гумусовыми
затеками. Вскипание от карбонатов — с глубины 40—60 см. Карбонаты
выделяются в форме мицелия (прожилки) и белоглазки. Их содержится 2—5 %
с максимумом в верхней части карбонатного горизонта. Легкорастворимые
соли и гипс появляются с 3—4 м. В профиле почв много крл-товин.
Реакция почя нейтральная. Гумуса в горизонте А содержится 5—9%, запасы
его составляют 500—600 т/га. В гумусовом горизонте содержание гуминовых
кислот высокое (45— -55%), что связано с повышенной растворимостью
гумуса. Отношение Сгк:Сфк изменяется в горизонте А от 2,6 (глубина 0— 10
см) до 1,5 (глубина 50— 60 см). Ниже в горизонте Вк это отношение
снижается до 0,2. Черноземы обыкновенные обладают довольно высокой
поглотительной способностью (35—55 мг-экв вверху и 25-—35 мг-экв в
подгумусовых горизонтах). В составе обменных катионов преобладает
кальций (30— 50 мг-экв) и магний.
В почвах содержится мало подвижного фосфора (3—15 мг/100 г).
Черноземы оподзолен-н ы е имеют незначительную мощность (горизонты А +
АВ, — 40—ТО см), низкий уровень глубины вскипания (со 100—140 см),
белесую присыпку на структурных отдельностях в горизонте АВ,. Структура
в гумусовых горизонтах зернисто-комковатая или зер-нисто-ореховатая, а в
горизонте В ореховатая. Для нижней части гумусового горизонта характерен
вынос полуторных окислов и обеднение илом. Содержание гумуса колеблется
от 5 до 10%. Сгк:Сфк килеблется в незначительных пределах — от 1,5 до
1,8.
Черноземы вы щелочные
Эрозия почвы. Овраги характеризуются
темноокрашенны-ми гумусовыми горизонтами (мощностью 50—70 см) с ясно
выраженной зепниптой структурой (в подпахотной части), наличием под
гумусовыми горизонтами выщелоченного от карбонатов слабо
прогуму-сированного горизонта В с крупно-ореховатой структурой и
при-шака-ми ямывания то н копыл ева то-ил истых частиц в виде темных
пленок. Глубина выщелачивания карбонатов
1—2 м. Карбонаты имеют форму псевдомицелия (прожилок). Выщелоченные
черноземы отличаются от всех вышеописанных присутствием дисперсного
гумуса в горизонтах АВ, и Вг. Для этих же горизонтов характерно наличие
гумусово-железистых и железисто-r тинистых образований,
слоисто-скорлупоиатые натечные формы глины в порах, внутрипочвен-ное
иглинивание. отсутствие монтмориллонита среди глинистых минералов в
связи с энергичным вмьюанием его в нижнюю часть почвенного профиля
Содержание гумуса в горизонте
А колеблется от 6 до 12%. В составе гумуса в верхних горизонтах почв по
сравнению с черноземами оподзолен-ными уменьшается количество первой
фракции гуминовых кислот. В средней части профиля отмечается увеличение
содержания гуминовых кислот з связи с их повышенной миграцией. Реакция
почв до глубины 100—150 см слабокислая [pH 5,8—6,5), а в карбонатном
горизонте — нейтральная или слабощелочная. Емкость поглощения 40—55
мг-экв в горизонте А. Среди поглощенных оснований преобладает кальций,
присутствующий в результате биогенной аккумуляции.
Черноземы южные отличаются уменьшением мощности гумусовых горизонтов до
30—60 см и количества гумуса до 4—5%, Гумусовые горизонты
зернисто-комковатые, а горизонт В иризматическя-комковатый. Кротовины
встречаются редко и не всегда. Вскипают почвы с глубины 20—50 см.
Карбонаты имеют форму
белоглазки; количество карбонатов
4—10% с максимумом ниже уровня вскипания. Легкорастворимые соли
появляютс . с глубины около 2 м.
Черноземы весьма широко используются в земледелии. Они являются наиболее
богатыми почвами континентальной фации. На них получают высокие урожаи
пшеницы, сахарной свеклы, кукурузы и других культур. Значительные
прибавки урожая получаются при внесении фосфорных удобрений.
Следует отметить, что к черноземам континентальной фации на почвенной
карте мира отнесены и черноземы западно- и среднесибирские. Они
характеризуются укорочснныт: гумусовыми профилями (А + АВ ] от 25—46 см
в южных до 40—ТО см ь типичных), высоким накоплением гумуса (4—6% в
южных и 10—14% в типичных), резко выраженной языко-ватостью нижней
границы гумусовых горизонтов из-за сильного растрескивания почв в
холодный период (Аде-рихин и др., 1964), глубоким промерзанием (от 100
см в Зауралье до 300—350 см в Средней Сибири). В Средней Сибири сезонное
промерзание на глубине 2—3 м сохраняется значительную часть лета,
поэтому здесь наблюдается сезонное оглеение (на буроватом фоне ржавые
пятна). Легкорастворимые соли отмечаются лишь в обыкновенных и южных
черноземах, в которых они находятся выше, чем в черноземах западной
части фации.
Сравнительная однородность почвообразующих пород в черноземной зоне
оказала влияние на постепенную смену подзон черноземов от выщелоченных,
типичных, обыкновенных к южным.
Зона каштановых почв тоже образует довольно четкие границы, хотя и
развита в условиях аридного климата на различных почвообразующих
породах, что связано со сложной разновозрастной структурой рельефа. Этот
комплекс факторов следующим образом влияет на почвообразование:
уменьшается количе-
ство гумуса, и его тип характеризуется почти равным содержанием
гуминовых и фульвокислот; развивается засоленность и солонцеватость как
следствие бессточности, остаточного влияния древних (невыщелачива-емых)
пород или недавнего гидроморфизма. Довольно широко распространены
щебнистые почвы на близких выходах коренных пород (Стороженко, 1967).
Бессточность этих зон оказывает влияние на формирование неоднородности
почвенного покрова. Эта неоднородность в СССР определяется как
комплексность (по влиянию микрорельефа) и сочетания (по влиянию
мезорельефа). Характерно образование различных типов комплексов почв,
которые имеют различную генетическую природу: на плато с глубокими
грунтовыми водами комплексность связана с микрорельефом и бессточностью
и может рассматриваться как суффозионная. В составе комплексов кроме
каштановых почв обычны солонцы и относительно промытые луговые почвы
западин; комплексность на склонах плато имеет эрозионный генезис; в
составе этих комплексов обычны малоразвитые и щебнистые почвы, а также
солонцы;-
комплексы на низменных морских и речных аллювиальных равнинах отличаются
засоленностью, осолодени-ем, а также оказываются под влиянием различного
уровня и химизма грунтовых вод. _
Каштановые почвы континентальной фации распространены от Манычской
низины, Сальских и Нижнедонских степей до предгорий ЮгоЗападного Алтая и
Тарбагатая. Они развиты в условиях умеренно холодной, малоснежной
короткой зимы, короткой и в основном засушливой весны, длинного
засушливого лета, короткой полузасушливой или засушливой осени.
Температура наиболее холодного месяца колеблется от —5° до —17°, а
наиболее теплого — от + 20° до +23°. За год выпадает 200—400 мм осадков
при испаряемости 340—385 мм.
Каштановые почвы образуют три подзоны (темно-каштановые, каштановые и
светло-каштановые), в которых аридизация нарастает от темнокаштановых к
светлым (на почвенной карте мира выделены две подзоны: каштановые и
светло-каштановые). Наиболее обстоятельно эти почвы были исследованы в
Казахстане. Каштановые почвы здесь развиты на бурых карбонатных
суглинках, покрывающих Подуральское плато, на красно-бурых и бурых
лёссовидных континентальных суглинках Центрального Казахстана, а также
на третичных засоленных глинах и морских породах Каспийской трансгрессии
(Западный Казахстан).
Неоднородность по мезорельефу бывает связана с развитием гряд, крупных
депрессий или выходов различных по составу почвообразующих пород.
Большое влияние на неоднородность почвенного покрова оказывает различное
расселение естественной растительности.
Морфологические свойства темно-каштановых почв следующие: горизонт А
обычно ко-
ричневато-темно-серый с порошисто-мелкозернистой структурой; горизонт В
сверху темновато-бурый, комковатый, а в нижней части неравномерно
окрашенный (на общем буром фоне пятна, потеки из горизонта А),
призмовидно-комковатый, с пятнами карбонатов; горизонт ВСк бурый, с
обильными включениями белоглазки. Гипс и
легкорастворимые соли отмечаются лишь в горизонте С.
На территории от Маныча до верховьев Иловли мощность горизонтов А равна
30—40 см, А+Вг — до 45—60 см, а в Заволжье их мощности уменьшаются
соответственно до 25—30 см и до 40 см. В Казахстане мощность горизонта А
не превышает 25 см, aA + Bj —35—40 см.
Вскипание начинается в нижней части горизонта А или с поверхности,
выделения карбонатов — с 35—60 см, гипса — со 100—150 см. Гумуса
содержится 3—4% в тяжелых разновидностях и 2—3% в легких
(легкосуглинистых и супесчаных).
Темно-каштановые почвы Поду-ральского плато, описанные А. Новиковой,
имеют мощность горизонта А — 20 см, а А+Вг — 30—60 см. Количество гумуса
достигает 3,5% на глубине до 20—30 см, а ниже падает до 0,5%. Выделения
карбонатов — в форме белоглазки и диффузных пятен. Горизонт с
выделениями карбонатов обычно плотный. Солевые горизонты появляются с
1,5—2 м. Поглощающий комплекс насыщен кальцием, однако на долю магния
падает
10-—16%. Сумма поглощенных оснований равна 20—25 мг-экв. Эти почвы
рассматриваются как несолонцеватые. Они часто образуют сочетания с
солонцеватыми почвами на плато с волнистым рельефом.
Каштановые почвы в отличие от темно-каштановых имеют меньшую мощность
гумусовых горизонтов (А — 15—25 см, A + Bj — 25—40 см), склонны к
уплотнению и образованию призмовидно-комкова-той структуры в горизонте
В, призмовидных отдельностей при высыхании в горизонтах ВСк и Ск.
Карбонаты появляются в основном с глубины 30—50 см, а гипс — с 70—150
см. На целинных каштановых почвах Казахстана иногда обособляется
осветленный подгоризонт неясной чешуйчато-слоеватой структуры. Гумуса в
каштановых почвах содержится 2—3%.
Светло-каштановые почвы в отличие от темно-каштановых и каштановых почв
имеют осветленный слоеватый гумусовый горизонт А (мощностью до 15 см) с
небольшим количеством гумуса
(1,5—2,5%), уплотненный бурый комковатый горизонт В, очень плотный
глазково-карбонатный горизонт ВСк, сменяющийся на глубине 80—120 см
рыхлыми суглинками с выделениями гипса и легкорастворимых солей. В
составе поглощенных оснований часто содержание поглощенного магния
возрастает до 25%. Светло-каштановые несолонцеватые почвы встречаются
редко.
При недостаточном и неустойчивом увлажнении карбонаты перемещаются на
незначительную глубину. Почвенный покров комплексный из-за хорошо
выраженного микрорельефа, приводящего к различиям в водно-солевом
режиме. Так, в блюдцеобразных понижениях (потяжинах) формируются
лугово-каштановые почвы. На засоленных породах в условиях отсутствия
грунтовых вод под типчаками и полынью (на севере), а также под черной
полынью, прутняком, кермеком, камфоросмой и др. (на юге) развиты
каштановые солонцы солончаковые, типичные и остаточные. В общем реакция
каштановых почв нейтральная или щелочная в верхних горизонтах и щелочная
в нижних. Емкость поглощения колеблется от 15—25 мг-экв в
светлокаштановых до 25—35 мг-экв в темно-каштановых почвах. В составе
обменных оснований 85—90% приходится на кальций и 2—15 % на натрий. В
составе -гумуса содержится почти одинаковое количество гуминовых кислот
и фульвокислот, а иногда доминируют фульвокислоты.
На целинных темно-каштановых почвах произрастают мелкодернистые злаки
(преобладают ковыли, типчак, тонконог) с примесью разнотравья, на
каштановых — злаки с примесью полыни, пижмы, а на светло-каштановых —
преобладание полыни при участии злаков, эфемеров (тюльпаны, мятлик
луковичный, ирисы и др.) и эфемероидов. Темно-каштановые почвы
значительно освоены под посевы лучших сортов твердой пшеницы, кукурузы,
проса, подсолнечника, а также под сады и бахчу. На каштановых почвах
возделывают пшеницу, кукурузу, просо, подсолнечник. На светло-каштановых
почвах для развития земледелия необходимо орошение. В основном же
они используются под пастбища. Каштановые почвы
дают значительные прибавки урожая при внесении органических и
минеральных удобрений при условии проведения мероприятий по накоплению
влаги.
Бурые полупустынные почвы континентальной фации распространены между
низовьями рек Волги и Урала и восточнее до Иртыша.
Растительный покров состоит главным образом из полыней, которьи; входят
в состав эфемерово-полынных или полынно-тырсиковых полупустынь. На
засоленных и сильно солонцеватых почвах развита комплексная
полынно-солянковая и солян-ковая растительность.
Климатические данные для фации бурой полупустынной зоны показывают, что
в континентальной фации (Казахстан) среднегодовая температура колеблется
от +5° до + 9°С, а в крайне континентальной (Синьцзян-Утурский
автономный район Китая и в Монголии) от +3, + 7°С до — 6°С. Средняя
температура января в континентальной фацт; около —16°С, а в крайне
континентальной — 20°С. Температура в июле изменяется от + 25вС
(Казахстан) до +17°, +22°С. Больше осадков выпадает в казахстанской
континентальной фации (200—250 мм в год), а в Монголии 100—150 мм. Также
сумма температур выше в Казахстане (3400°) и ниже в Монголии (2600°).
Мощность снега колеблется от 5—10 см (а Монголии) до 10—20 см (в
Казахстане^
В пределах континентальной фации бурые полупустынные почвы развиты на
почвообразующих породах разного генезиса, а именно: 1) на засолеhhlix
песчаноч линистых слоистых отложениях древнркаспийской четвертичной
трансгрессии. Эти пори-ды слагают Прикаспийскую низменность от
междуречья Волги — Урала до нижних течений рек Сагиза и Эмбы; 2) на
пылеватых покровных суглинках северного Устюрта и щебнистых песчаных и
известковистых элювиальных породах, засоленных глинах, распространенных
к западу от Прикаспийской низменности до гор Мугоджар и слагающих
Подуральское плато; 3) на хрящеватых супесях и песках третичных (неоген)
плато Приаралья и засоленных палеогеновых глинах в депрессиях; 4) на
щебнистых продуктах выветривания древних кристаллических пород Цент
ральноказахстанского мелкосо-почника: 5) на красно-6>рых и бурых
покровных суглинках в Центральном Казахстане; 61 на хрящевато-галечных
сутлинках западной Бетпак-Далы; 7) на щебнистых продуктах выветривания
древних кристаллических пород восточной Бетпак-Даты и Прибалхашья; 8) на
лессовидных породах и пролювиальных отложениях подгорных равнин
Балхаш-Алаколь-ской депрессии.
Несмотря на большое разнообразие почвообразующих пород, бурые почвы
большей частью суглинисты и супесчаны. Характерно также преобладание
тонкопесчаных и пылеватых
фракций, что связано с характером выветривания.
Влияние почвообразующих пород сказывается на характере и степени
засоленности почв. Наиболее засолены почвы Прикаспийской низменности и
почвы, подстилаемые гипсоносными глинами третичного возраста.
Профиль бурых суглинистых почв следующий. Гумусовый горизонт около 15 см
мощности, в нем сверху до глубины 2,4 см выделяется пористая хрупкая
корочка листоватого сложения светло-бурого цвета с малым количеством
растительных остатков. Глубже (до 12—15 см) не уплотненный, отчетливо
слоеватый, светло-бурый или бурый горизонт А. С глубины 15 см до 25—30
см — призмовиднокомковатый, слабоплотный, бурый, немного окрашенный
гумусом горизонт В: Этот горизонт сменяется слабоплотным, хрупким,
светло-белесым горизонтом, который сплошь сцементирован карбонатами (Вса).
Ниже (с 40—45 см) появляется Сса — очень плотный ореховато-комковатый
горизонт темно-бурого цвета с белесыми пятнами и с карбонатами в форме
пятен и белоглазки (конкреции). С 70—120 см уплотнение исчезает и
появляются гипсовые выделения в форме жилок (псевдомицелия) и округлых
желтоватых конкреций.
В почвах более легкого механического состава строение профиля упрощено.
Так, в бурых полупустынных песчаных почвах корка не развита; на
поверхности образуется лишь хрупкая неровная пленка в 0,3 см,
сцементированная карбонатами. Характерный для бурых полупустынных почв
слоеватый горизонт слабо развит. В карбонатном горизонте мало конкреций
или они отсутствуют. Выделения гипса очень незначительны, в форме жилок.
Бурые полупустынные суглинистые почвы содержат около 1—2% гумуса в
верхнем слое. Отношение C:N равно 7—9. По составу гумуса в бурых
полупустынных почвах установлено почти одинаковое содержание
фульвокислот и гуминовых кислот или же преобладание фульвокислот.
Количество битумов достигает 5% от общего содержания углерода. Емкость
поглощения колеблется от 14 до 22 мг-экв на 100 г почвы. В бурых
полупустынных почвах Центрального Казахстана на элювиальных суглинках,
лежащих на гранитах, в составе поглощенных оснований находится до 16%
Mg, a Na отсутствует. Количество растительных остатков достигает 5—8
т/га. Вскипание от карбонатов появляется с глубины 15—20 см или с
поверхности. Содержание С02 увеличивается с глубиной от 1—2 до 6—7 % и
снова уменьшается под глазковым карбонатным горизонтом. Значение pH 7—8.
Анализы М. А. Глазовской (1945) и Е. В. Лобовой (1960) подтверждают эти
данные.
Некоторые исследователи считают, что в бурых полупустынных плакор-ных
почвах имеются черты осолоде-ния. Это проявляется в обогащении аморфной
кремнекислотой гумусового горизонта. В призмовидно-комко-ватом буром
горизонте наблюдается увеличение содержания илистой фракции.
В бурых полупустынных почвах Казахстана, по данным Л. И. Пачи-киной
(1950), образуются глинистые минералы типа гидрослюд с небольшой
примесью монтмориллонита. Для почв бурой зоны суглинистого и глинистого
механического состава характерно широкое развитие комплексности
почвенного покрова. Так, в пла-корных условиях бурые полупустынные почвы
развиваются в комплексе с бурыми солонцеватыми и солонцами. Солонцы
обычно солончаковаты с близким уровнем залегания легкорастворимых солей,
гипса. На солонцах селится полынно-солянковая растительность (Anabasis
salsa, Artemisia pauciflora, Kochia). Почвенный покров степных террас (с
глубоким уровнем грунтовых вод — более 5 м) обычно солонцовый,
комплексный. Комплексы солонцов, различно засоленных, сочетаются с
лугово-солонцеватыми почвами. Почвы пойменных и надпойменных террас
представлены обычно комплексами луговых солонцов, солончаков и луговых
солончаков с более близким уровнем грунтовых вод. Преобладает
хлоридно-сульфат-ное и хлоридное засоление. Засоленность высокая.
Территории. долин и террас обычно используются как осенне-весенние
пастбища. Почвы плато и возвышенных равнин заняты малопродуктивными
пастбищами.