Физические свойства. В естественном состоянии гумусовый горизонт черноземов характеризуется весьма благоприятными физическими свойствами. Показатели плотности (около 1 г/см3), капиллярной и общей (более 50%) пористости обеспечивают оптимальное для жизнедеятельности биоты соотношение пор аэрации и пор обводнения. Влажность завядания и наименьшая влагоемкость в объемных процентах составляют 18-20 и более 40 % от объема соответственно. Изменение этих величин с глубиной происходит постепенно, в соответствии с уменьшением содержания гумуса и перестройкой структурного состояния. Однако даже за пределами темногумусового горизонта показатели пористости остаются достаточно высокими, даже при плотности 1,35-1,40 г/см3 общая пористость около 35%, что обеспечивает высокую влагоемкость и свободную водопроницаемость.
В агрочерноземах разрушение естественной структуры в агрогоризонте приводит к увеличению плотности (до 1,3 г/см3) и резкому изменению порового пространства в сторону сокращения объема внутриагрегатных и межагрегатных пор и пор капиллярного обводнения, место которых занимают в основном трещины усыхания. В почвах уменьшается «иммунитет» к засухам, снижается водопроницаемость и объем водопоглощения.
Химические свойства. Содержание гумуса в верхней части темногумусового горизонта колеблется в широких пределах: от 5–6 до 12%. У нижней границы горизонта содержание гумуса составляет 1,5–2%. В составе гумуса преобладают гуматы кaльция. За пределами нижней границы гумусового горизонта в составе гумуса начинают преобладать фульвокислоты. Реакция обычно нейтральная, в нижней части профиля слабощелочная. Емкость поглощения колеблется в зависимости от содержания гумуса и гранулометрического состава от 35 до 50-55 мг-экв./100 г почвы в верхнем горизонте и постепенно убывает с глубиной. Поглощающий комплекс насыщен основаниями с преобладанием обменного кальция; содержание обменного натрия обычно не более 5% от емкости поглощения. Почвенный профиль не дифференцирован по гранулометрическому составу и валовому содержанию оксидов железа и алюминия.
Область распространения и варианты. Ареал черноземов чрезвычайно широк и охватывает несколько природных подзон, отражающих нарастание аридности с севера на юг, и несколько провинций, соответствующих увеличению континентальности с запада на восток. Существенная неоднородность климатических параметров и различия в современных режимах обусловливает региональную специфику черноземов при сохранении основных показателей, определяющих типовую принадлежность почв.
Региональная специфика отражается на уровне подтипа и проявляется отчасти в свойствах гумусового горизонта, но главным образом в характере карбонатного профиля, прежде всего в формах карбонатных новообразований. Подтипы образуют обширные ареалы в нескольких природных зонах
Диагностика. ( 17) В аккумулятивно-карбонатном горизонте (ВСА) хорошо выражен карбонатный псевдомицелий (прожилки) ( 13, 14), в нижней части темногумусового горизонта – миграционные, лабильные формы. Подвижность карбонатов объясняется глубоким весенне-осенним фронтальным промачиванием профиля и постепенным летним иссушением, что обеспечиваето активную миграцию растворов и длительный период восходящих токов влаги. По этим же причинам глубина вскипания от HCl динамична во времени и подвержена значительному пространственному варьированию (от поверхности до глубины 120-130 см).
Мощность темногумусового горизонта составляет 60-120 см (наиболее часто 80-100 см). В нем обычны признаки миграции органо-минеральных соединений, проявляющиеся в цветовой дифференциации агрегатов нижней части горизонта, поверхность которых имеет очень темные покровы, а их внутренние части светлее и имеют бурый оттенок.
Химические свойства. Аккумулятивно-карбонатный горизонт растянут, аналитически выражен нерезко. Содержание гумуса в верхней части темногумусового горизонта в естественных почвах колеблется около 7-10%, в агрочерноземах – около 5-7%.
Область распространения. (Агро)черноземы миграционно-мицелярные составляют фон почвенного покрова в умеренно-континентальных провинциях лесостепной зоны Европейской России, а также в предгорьях Кавказа; в Заволжье и за Уралом встречаются локально в особых геоморфологических условиях – на древних террасах крупных рек; в предгорьях Северного Алтая поднимаются по склонам до высоты 600-800 м.
Диагностика. ( 18) подрезать Новообразования аккумулятивно-карбонатного горизонта представлены сегрегационными формами (белоглазкой (19)). Характерна устойчивая и ровная граница вскипания от HCl. В гумусовом горизонте отсутствуют лабильные формы карбонатов. Перечисленные особенности карбонатного профиля объясняются относительно ограниченной по объему и глубине весенней влагозарядкой и последующим быстрым иссушением профиля. Такая комбинация гидротермических условий препятствует активной миграции растворов и сокращает период восходящих токов влаги.
Мощность гумусового горизонта составляет 40-80 см, чаще всего – 60-70 см.
Химические свойства. Аккумулятивно-карбонатный максимум выражен четко, с отчетливой верхней границей, смещенной относительно границы вскипания на 15-25 см. Содержание гумуса в верхней части темногумусового горизонта составляет 6-9% в естественных черноземах и 4-6% в агрочерноземах.
Область распространения. Черноземы распространены в степных умеренно-континентальных провинциях Европейской России. К востоку от Волги их ареалы постепенно выклиниваются.
Диагностика. Характерно сочетание миграционных форм карбонатных образований (паутина, плесень, налеты - ( 20)) в темногумусовом горизонте и ясно локализованных сегрегационных новообразований (белоглазка) в аккумулятивно-карбонатном горизонте. Граница вскипания от HCl неустойчива во времени и пространстве. Причиной «двухярусности» карбонатного профиля является гидротермический режим: обильная осенне-зимне-весенняя влагозарядка, весенний сезон активной миграции растворов и резкое быстрое летнее иссушение. Характерна сильная биогенная проработка и обилие копролитов не только в гумусовом, но и в аккумулятивно-карбонатном горизонте. Гумусовый профиль по строению и мощности близок к профилю миграционно-мицелярных черноземов.
Химические свойства. Содержание гумуса в верхней части гумусового горизонта черноземов 6-10%, в агрочерноземах 4-6%. Для своеобразных почв юга Азово-Кубанской низменности характерны фульватный состав гумуса, остаточные признаки солонцеватости и засоления в нижней половине гумусового профиля, унаследованной от гидроморфных стадий.
Область распространения. Основной ареал почв – степное Предкавказье и Приазовье. Особыми свойствами отличаются черноземы миграционно-сегрегационные южной низкой части Азово-Кубанской равнины, в которых мощность гумусовых профилей может достигать 160-170 см, что связано с особой стадией плавневого гидроморфизма в эволюции почв. Нижняя половина их гумусового профиля отличается оливково-серым оттенком окраски и крупной столбчато-призмовидной структурой, не свойственной гумусовым горизонтам черноземов.
Диагностика. Характерен карбонатный профиль с резкой верхней границей, расположенной ниже темногумусового горизонта, и мицелярными формами новообразований (21). Специфика криогенно-мицелярных черноземов определяется наличием длительно-сезонной льдистой мерзлоты, ограничивающей сферу влагооборота и обеспечивающей продолжительное увлажнение подгумусовой части профиля, где и происходит перераспределение карбонатов. Неглубокая осенняя влагозарядка темногумусового горизонта обеспечивает выщелачивание из него карбонатов, а быстрое летнее иссушение ограничивает восходящие токи и возврат карбонатов в гумусовый горизонт. В нижней части почвенного профиля отмечается надмерзлотное оглеение. Темногумусовый горизонт имеет мощность 40-50 см и, как правило, не содержит карбонатов.
Химические свойства. Содержание гумуса в верхней части темногумусового горизонта в черноземах колеблется в пределах 9-14%, а в агрочерноземах снижается до 7-9%. Реакция в темногумусовом горизонте от слабокислой до нейтральной, в подгумусовой части профиля становится слабощелочной. Максимум карбонатов количественно выражен нечетко.
Область распространения. Основной ареал криогенно-мицелярных черноземов – лесостепь Западной и в основном Средней Сибири.
Диагностика. Самый аридный вариант черноземов. Карбонатные новообразования отсутствуют в связи с недостатком влаги, которой достаточно только для выщелачивания верхних 20-30 см. Карбонаты осаждаются на месте растворения или передвигаются на очень короткие расстояния, образуя общую пропитку, местами более сильную, в виде пропиточных пятен. Темногумусовый горизонт малой мощности – не более 30 см, ниже него располагается ровная устойчивая граница вскипания от HCl.
Химические свойства. Содержание гумуса низкое – 3-4%, в составе гумуса повышено содержание бурых гуминовых кислот и фульвокислот, соотношение Сгк/Сфк близко к 1.
Область распространения. Формируются в засушливых степных ландшафтах Забайкалья.
Диагностика. Профиль состоит из темногумусового горизонта небольшой мощности (не более 40-50 см), с относительно грубой, близкой к ореховатой, структурой и языковатой нижней границей ( 22, 23), и текстурно-карбонатного горизонта САТ, плотного, ореховато-призматического, с тонкими гумусово-глинистыми кутанами по граням отдельностей и узкими глубокими трещинами, заполненными гумусированным материалом. Карбонатные новообразования сосредоточены в текстурно-карбонатном горизонте и представлены белоглазкой, располагающейся преимущественно вблизи трещин. Верхняя граница карбонатного профиля ровная, устойчива в пространстве и во времени.
Физические свойства Средние показатели физических свойств в черноземах текстурно-карбонатных хуже, чем в собственно черноземах. Плотность темногумусового горизонта заметно выше, особенно в агротемногумусовом горизонте, где обычно составляет 1,3 г/см 3 и выше. В текстурно-карбонатном горизонте плотность достигает 1,5 г/см 3. Общая порозность в гумусовом горизонте 55-60%, с глубиной уменьшается до 44-49%. Влага атмосферных осадков проникает вглубь по магистральным трещинам, образуя изолированные потоки, что определяет глубокий, но мало продуктивный для влагозарядки транзит влаги. Современное почвообразование осуществляется в относительно узких зонах вдоль трещин.
Химические свойства. Черноземы текстурно-карбонатные характеризуются еще более низким содержание гумуса в верхнем горизонте, где оно составляет 5-7%, в агропочвах – 3-5%. Относительное накопление ила в текстурно-карбонатном горизонте обычно небольшое и составляет 3-5% по отношению к вышележащему горизонту. В нижней части профиля часто присутствуют гипс и водорастворимые соли.
Область распространения и варианты. Формируются под сухостепной растительностью в континентальных условиях юго-востока Русской равнины и Зауралья ( 24).
Диагностируются по залеганию под аккумулятивно-карбонатным или текстурно-карбонатным горизонтами квазиглеевого горизонта – оливкового, с мелкими серовато-сизыми и охристыми пятнами и однопорядковой структурой разного размера. Горизонт содержит карбонатные новообразования в виде пятен мергелистой пропитки и/или крупных конкреционных скоплений причудливой формы, заполняющих трещины и пустоты и включающих обычно одно или несколько твердых ядер. Встречаются марганцево-железистые конкреции. Характерна потечность органического вещества, возможно присутствие легкорастворимых солей и гипса.
В окраске гумусового горизонта часто отмечаются стальные тона.
Условия образования Формируются в лесостепных, степных и сухостепных ландшафтах при дополнительном грунтовом увлажнении, которое в большинство случаев обеспечивается верховодкой над контактом смены почвообразующих наносов. Верховодка связана с аккумуляцией влаги атмосферных осадков, которые, скапливаясь в понижениях, постепенно просачиваются вглубь.
Наиболее крупные ареалы на территории слабо дренированной Окско-Донской низменной равнины и на юге Западно-Сибирской низменности. В других случаях они выступают компонентами в сочетаниях – пятнистостях с автоморфными аналогами. |