Из школьного курса многие хорошо помнят, что самый высокий показатель плодородия имеет чернозем, которым когда-то славилась Россия. Однако при попытке дать точное и развернутое определение понятию могут возникнуть трудности.

Вместе с тем дачникам просто необходимо иметь представление о том, что такое чернозем и в чем его основное отличие от других типов почв и видов грунта.

Черноземы формируются в определенных почвенно-климатических условиях и являются живой экосистемой. Но на сегодняшний день существует немало компаний, специализирующихся на поставке грунта в любой регион России, что расширяет возможности дачников и владельцев частных домов по улучшению почвы на своем земельном участке.

Характеристика и свойства чернозема

Чернозем - особый тип почв, формирующихся на лёссовидных суглинках или лёссах под влиянием умеренно-континентального климата с периодической сменой положительных и отрицательных температур и уровня увлажнения с участием живых микроорганизмов и беспозвоночных. Как видно из определения, чернозем невозможно произвести в искусственных условиях или получить путем внесения различных видов удобрения.

Основная характеристика почвы - процентное содержание гумуса. Чернозем отличается рекордно высоким содержанием гумуса (органические вещества, образованные в процессе сложных биохимических реакций и представляющие собой наиболее доступную форму для питания растений). В черноземах наших предков его уровень составлял 15 и более %, но на сегодняшний день принято считать за максимум 14%. Дело в том, что гумус при интенсивном земледелии не успевает восстанавливаться и почвы истощаются.

Не стоит полагать, что чернозем - это просто плодородная почва. На самом деле его понятие намного шире. Его нельзя сравнивать с такими органическими удобрениями как навоз или перегной, так как концентрация в них питательных веществ столь высока, что чрезмерное их внесение может отрицательно сказаться на росте растений. В черноземе все вещества сбалансированы и находятся в легкодоступной форме.

Следующая отличительная черта чернозема - высокое содержание кальция, потребность в котором у культурных растений самая высокая во всех стадиях роста.

Для чернозема характерна нейтральная или близкая к нейтральной реакция почвенного раствора, что делает его универсальным для выращивания сельскохозяйственных культур.

Чернозем имеет зернисто-комковатую структуру, которая устойчива к вымыванию, образованию корок, выветриванию и уплотнению. Благодаря такой структуре обеспечивается оптимальный водно-воздушный обмен с атмосферой и создаются благоприятные условия для роста корней. Однако по мнению специалистов чернозем недостаточно рыхлый и требует добавления песка или торфа.

Подтипы чернозема

В разных природно-климатических зонах (Центральное Черноземье, Поволжье, Северный Кавказ и Западная Сибирь) чернозем формируется с некоторыми особенностями. Всего выделяют 5 подтипов: оподзоленный (широколиственные леса), выщелоченный (лесостепная зона), типичный (луга и лесостепи), обыкновенный (степи) и южный (степи южных регионов). Самый высокий показатель гумуса имеет южный чернозем.

Как распознать чернозем?

Чернозем существенно отличается от перегноя и навоза. Навоз является отходным продуктом животноводства и птицеводства и представляет собой частично переваренные растительные волокна с высоким содержанием органических веществ. Перепревший в течение нескольких лет навоз под влиянием микроорганизмов и беспозвоночных (червей и насекомых) превращается в перегной, содержащий питательные вещества в более доступной для растений форме. И навоз, и перегной содержат очень большое количество азота и его соединений.

Очень близок к чернозему по происхождению торф, который тоже формируется вследствие многолетнего разложения растительных остатков, но в других природно-климатических условиях.

Можно дать несколько советов, как отличить чернозем от других грунтов:

• имеет насыщенный черный цвет;
• из-за высокого содержания гумуса оставляет жирный след на ладони после сжатия;
• при намокании по консистенции напоминает глину и долго не высыхает, удерживая влагу (в отличие от торфа);
• имеет крупнозернистую структуру.

Приобрести настоящий чернозем с сертификатом качества в Московской области достаточно сложно, так как добыча его ограничена и велика вероятность купить просто темный почвогрунт. В лучшем случае повезет получить смесь чернозема с низинным торфом, что при правильной пропорции может стать даже плюсом.

Использование чернозема на дачном участке

Стремление дачников повысить плодородие почвы на своем участке для получения высоких урожаев плодов высокого качества объясняет их готовность использовать все доступные средства. Чтобы достичь высокого эффекта и сохранить его на несколько лет, необходимо знать, как использовать чернозем на огороде без ущерба для уже устоявшейся экосистемы.

Основное заблуждение садоводов - с помощью полной замены грунта на чернозем можно на всегда решить проблему питания растений без последующего внесения удобрений и использования перегноя или компоста. Питательные вещества в черноземе активно используются растениями для формирования урожая и семян, поэтому без их восполнения содержание гумуса резко падает и почва истощается.

Грубой ошибкой станет чрезмерное внесение чернозема под овощные и цветочные культуры, так как их маломощная корневая система не способна поддерживать необходимую пористость, что со временем приведет к уплотнению грунта. Рекомендуется добавлять чернозем в смеси с садовой землей и торфом. Хороший результат дает его внесение в теплицы, парники и клумбы под многолетние декоративные растения. Для этих целей очень удобно использовать чернозем в мешках.

Участки, где был внесен чернозем следует перекапывать только вилами для предотвращения уплотнения почвы. Хорошим биологическим индикатором состояния почвы являются дождевые черви.

Перед внесением желательно проверить уровень кислотности чернозема с помощью индикаторных полосок. При слабокислой реакции понадобится внести известь, доломитную муку или древесную золу, а при слабощелочной - кислые минеральные удобрения.

Сколько стоит чернозем?

В организациях, специализирующихся на реализации плодородного грунта, можно купить чернозем с доставкой в любой населенный пункт Московской области.

При этом средняя цена 1 м3 чернозема с доставкой составляет 1300 руб. при заказе машины на 20 м3. При заказе самосвала на 10 м3 цена увеличивается примерно до 1650 руб. Чтобы рассчитать, сколько стоит машина чернозема, возьмем за исходные данные объем в 10 м3. В результате получается вполне приемлемая сумма в 16500 руб. Чем больше объем, тем ниже цена за 1 м3.

Однако для дачных участков может не возникнуть потребности в таких объемах. В таких случаях можно приобрести расфасованный чернозем в мешках на 40 или 50 л. Стоимость одного мешка колеблется от 180 до 300 руб. При покупке более 50 мешков у большинства поставщиков начинают действовать оптовые скидки.

При планировании доставки и разгрузочных работ нужно учитывать вес чернозема. В зависимости от структуры и состава 1 м3 чернозема весит от 1 до 1,3 тонн.

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.

Первые научные положения о происхождении чернозема имеются в трудах М.В. Ломоносова (середина 18 в.), который считал, что эти почвы сформировались в результате разложения растительных и животных организмов. В конце 18 - начале 19 вв. П. Паллас и др. выдвинули гипотезу морского происхождения чернозема и рассматривали его как морской ил, оставшийся после отступления Каспийского и Чёрного морей. Эта гипотеза имеет только историческое значение; она отражает существовавшее в то время представление о почве как о геологическом образовании. Несостоятельной оказалась и гипотеза болотного происхождения чернозема. Сторонники её (Э.И. Эйхвальд и др., середина 19 в.) считали, что в прошлом зона чернозёмных почв представляла собой тундровые сильно заболоченные пространства; разложение болотной растительности в условиях установившегося впоследствии тёплого климата и обусловило формирование чернозема. Теория растительно-наземного происхождения чернозема (Ф.И. Рупрехт, В.В. Докучаев и др.) связывает их образование с поселением и развитием лугово-степной и степной травянистой растительности. Наиболее полно эта теория изложена в работе В.В. Докучаева «Русский чернозём» (1883), в которой доказано, что чернозем сформировались в результате тесного взаимодействия травянистой растительности, климата, рельефа местности, материнской породы и др. факторов почвообразования; следствие этого процесса - накопление гумуса.

Травянистая растительность ежегодно оставляет в почве большое количество опада - растительных остатков, 75-85% которых составляют корни. Гидротермические условия степной и лесостепной зон благоприятствуют процессу гумификации, в результате которого образуются сложные гумусовые соединения (в основном гуминовые кислоты), придающие почвенному профилю тёмную окраску. Наилучшие условия для процесса гумификации создаются весной и в начале лета. В это время в почве достаточный запас влаги от осенне-зимних осадков и снеготаяния, благоприятный температурный режим. В период летнего иссушения микробиологические процессы заметно ослабевают, что предохраняет гумусовые вещества от быстрой минерализации. При разложении растительных остатков, богатых зольными элементами и азотом, образуются основания (особенно много кальция), которыми насыщаются гумусовые вещества. Это способствует закреплению их в почве в виде гуматов и сохранению в верхних горизонтах чернозема нейтральной или близкой к ней реакции.

Черноземообразование наиболее интенсивно протекает в лесостепной зоне, где лучшее увлажнение способствует более мощному развитию травянистой растительности, активной гумификации её остатков. В степной зоне недостаточное увлажнение определяет меньшую глубину проникновения корней, снижение количества поступающего в почву опада и более полное его разложение.

2. Типы чернозема

Чернозем разделяют на две градации: по мощности гумусового слоя и по содержанию гумуса. Рассмотрим каждую градацию более подробно.

По мощности гумусового слоя чернозем подразделяется на:

· сверхмощные (мощность более 120 см);

· мощные (120 – 80 см);

· среднемощные (80 – 40 см);

· маломощные (менее 40 см).

· тучные (более 9%) – окраска черная;

· среднегумусные (6 – 9%) – окраска черная;

· малогумусные (6 – 4%) – окраска темно-серая;

· слабогумусные (менее 4%) – окраска серая;

· микрогумусные (менее 2%) – окраска светло-серая.

По типу черноземы бывают:

· оподзоленные черноземы;

· выщелоченные черноземы;

· типичные черноземы;

· обыкновенные черноземы;

· южные черноземы.

Выделяют также мицелярно-карбонатные черноземы (приазовские и предкавказские), которые формируются в районах с тёплой зимой (почва не промерзает), и черноземы, развивающиеся в условиях зимнего промерзания. В зависимости от засоленности выделяют обычные, карбонатные, солонцеватые, солонцевато-солончаковатые и другие.

3. Слои чернозема

Как уже говорилось выше, чернозем можно разделить на несколько видов – слоев: в зависимости от мощности гумусового слоя (А и B1) - маломощные (менее 40 см), среднемощные (40-80 см), мощные (80-120 см) и сверхмощные (более 120 см). Характеристику слоев чернозема представим в виде сводной таблицы (таблица 1).

Таблица 1 – Сравнительная характеристика слоев чернозема

4. Свойства чернозема

Чернозёмы обладают хорошими водно-воздушными свойствами, отличаются комковатой или зернистой структурой, содержанием в почвенном поглощающем комплексе от 70 до 90 % кальция, нейтральной или почти нейтральной реакцией, повышенным естественным плодородием, интенсивной гумификацией и высоким, порядка 15 %, содержанием в верхних слоях гумуса.

Чернозем в своем составе имеет самое большое количество гумуса, что и определяет его высокие плодородные свойства. Так же чернозем содержит большое количество других полезных веществ, необходимых растениям: азот, сера, фосфор, железо. Чернозем имеет плотную комковатую структуру, самый плодородный южный чернозем даже называют "жирным".

Из-за плодородности, чернозем всегда очень ценился во всем мире. И сейчас чернозем - лучший вид грунта для выращивания овощей, фруктов, ягод. Для некоторых растений в чернозем следует примешивать торф, песок или компост, для разрыхления почвы, так как сам по себе чернозем не отличается высокой рыхлостью.

5. Области распространения

Площадь черноземов на земном шаре около 240 млн. га. Они приурочены к Евразии, Северной и Южной Америке. В Евразии зона черноземья (самая крупная) охватывает Западную и Юго-Восточную Европу (Венгрия, Болгария, Австрия, Чехия, Югославия, Румыния), широкой полосой простирается в Российской Федерации и продолжается в Монголии и Китае. 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.

В России черноземы распространены в центральных областях, на Северном Кавказе, в Поволжье и Западной Сибири. Очень плодородны и практически полностью распаханы. Зона черноземья - важнейший земледельческий район, в котором расположено более 50% (130 млн. га) пахотных земель нашей страны. Здесь выращивают озимую и яровую пшеницу, сахарную свёклу, подсолнечник, лён, гречиху, фасоль, развиты животноводство, плодоводство, овощеводство и виноградарство.

6. Применение чернозема

Чернозем идеален для любого вида посадки. Он не требует дополнительной обработки и применения органических и минеральных удобрений. В условиях хорошей увлажненности чернозем очень плодороден - он может использоваться для выращивания зерновых, овощных и кормовых культур, при разведении садов и виноградников, в озеленительных работах в ландшафтном дизайне.

Чаще всего чернозем используется для формирования определенного задела плодородности почвы. Внесение чернозема даже в самую истощенную почву ведет к ее оздоровлению, восстановлению всех ее характеристик, прежде всего водопроницаемости, обогащению питательными элементами. Особенно значительный эффект заметен при применении чернозема на легких песчаных и супесчаных почвах.

Чернозем может применяться отдельно или в составе почвенных смесей. Следует сказать, что однократное использование чернозема на участке не решает проблему плодородия раз и навсегда. С течением времени микробиологический состав почвы изменяется, а вместе с этим уменьшается содержание питательных элементов.

1. Ахтырцев Б.П., Ахтырцев А.Б. Почвенный покров Среднерусского Черноземья. Изд. Воронежский университет, 1993г.

2. Адерихин П.Г. Почвы, их генезис, свойства и краткая агропроизводственная характеристика. Изд. Воронежский университет, 1993г.

3. Ахтырцев Б.П., Ефанова Е.В. Гумус подтипов среднерусских черноземов разного гранулометрического состава. Изд. ВГУ, 1999г.

5. Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд. Моск. ун-та. 1992.

6. Щеглов Д.И. Черноземы центра русской равнины и их эволюция под влиянием естественных антропогенных факторов. Изд. «Наука», Российская академия наук, 1999.

Адерихин П.Г. Почвы, их генезис, свойства и краткая агропроизводственная характеристика. Изд. Воронежский университет, 1993г.

Щеглов Д.И. Черноземы центра русской равнины и их эволюция под влиянием естественных антропогенных факторов. Изд. «Наука», Российская академия наук, 1999.

Глазовская М. А., Почвы мира, ч. 1-2, М., 2002-73.

Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд. Моск. ун-та. 1992.

Ахтырцев Б.П., Ефанова Е.В. Гумус подтипов среднерусских черноземов разного гранулометрического состава. Изд. ВГУ, 1999г.

Глазовская М. А., Почвы мира, ч. 1-2, М., 2002-73.

Ахтырцев Б.П., Ахтырцев А.Б. Почвенный покров Среднерусского Черноземья. Изд. Воронежский университет, 1993г.

Часть III. СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ОПИСАНИЯ ПОЧВ

ТИП ЧЕРНОЗЕМНЫХ ПОЧВ

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 :

Профиль черноземов оподзоленных	Профиль черноземов выщелоченных , умеренно теплых промерзающих	Профиль черноземов типичных	Профиль черноземов обыкновенных умеренных, промерзающих	Профиль черноземов южных

А 0 - степной войлок мощностью 3-4 см;

A d - 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 B 1 и В 2 , а в некоторых подтипах выделяется В к - 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;

ВС К - 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 С к 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.

Реакция перегнойно-аккумулятивных горизонтов черноземов близка к нейтральной (pH 6,5-7,5), иллювиальных карбонатных горизонтов - слабощелочная (pH 7,5-8,5).

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 :

• Часть I. Свойства, классификация, распространение почв

Условия, необходимые для образования этих почв, создаются в пределах степных и лесо-лугово-степных областей суббореального пояса Евразии и Северной Америки. В Европе они распространены на придунайских низменных равнинах, протягиваются полосой че­рез Молдову, Украину, центральные части Русской равнины, Се­верный Кавказ и Поволжье. К востоку от Урала обширные площади черноземов простираются в южной части Западной Сибири и на севере Казахстана. Отдельные ареалы этих почв приурочены к рав­нинам и предгорьям Алтая, Минусинской котловине, а также к кот­ловинам Забайкалья. В Северной Америке черноземы в основном формируются на пространствах Великих равнин.

Климат зоны распространения черноземов - континентальный или Умеренно континентальный с теплым летом и умеренно холодной или Даже холодной зимой. Годовая амплитуда температур 30-50 0 С. В те­чение года выпадает от 300 до 600 мм осадков, в североамериканских степях - до 750 мм. Максимум атмосферного увлажнения приходится на летний период, однако в это время отмечаются и наиболее высокие среднемесячные температуры (в июле 20-25 °С), в результате чего зна­чительная доля летних осадков испаряется. Осадки выпадают в тече­ние лета неравномерно, вслед за ливневыми дождями следуют дли­тельные периоды засухи. Среднегодовой коэффициент увлажнения находится в пределах 0,8-0,5, а в теплый период года иногда опуска­ется до 0,3. Таким образом, летом для черноземов характерно перио­дическое иссушение, но весной и осенью за счет просачивания талых и дождевых вод значительная часть их профиля заметно увлажняется. В ряде регионов (в Западной Сибири, Забайкалье и др.) черноземы зимой промерзают на большую глубину.

В большинстве своем черноземы развиваются на суглинистых породах - лёссах или лёссовидных наносах, которые отличаются достаточно хорошей водопроницаемостью, пористостью и карбонатностью. К таким породам в основном приурочены черноземы европейской части России, Украины, Западной Сибири и Цент­ральных равнин США. В Канаде черноземная зона проникает в пределы границ древнего оледенения, где почвообразующими по­родами служат озерно-ледниковые и моренные отложения. В Ка­захстане и на Урале эти почвы иногда формируются на бескарбо­натном элювии плотных пород.

Наиболее характерный рельеф в районах формирования черно­земов - равнинный, с разной степенью развитости овражно-балочной сети. Распространены черноземы на возвышенностях (Средне­русской, Приднепровской и др.), низменностях (Среднедунайской, Западно-сибирской), в предгорьях (Алтая, Саян) и в обширных деп­рессиях (в Забайкалье). Как правило, условия рельефа обеспечива­ют достаточно хороший дренаж почв.

Черноземы развиваются под травянистыми степными ассоциа­циями. Характер растительного покрова в областях распростране­ния черноземов видоизменяется в связи с особенностями гидро­термических условий. К территориям с относительно повышенной атмосферной увлажненностью приурочены луговые степи, высокий и густой травостой которых представлен разнообразными видами разнотравья, бобовых и злаковых. В умеренно засушливых степях преобладает ковыльно-разнотравная и разнотравно-ковыльная ра­стительность. Сухие степи образованы ковыльно-типчаковыми (или типчаково-ковыльными) более разреженными ассоциациями.

Степная растительность поставляет в почву большое количество органических веществ. Травянистые растения в степи отмирают ежегодно целиком или в значительной части, у однолетников отми­рают и надземные и подземные органы, у многолетников - вся надземная часть и значительная доля (около одной трети) корневых систем. Особенно много попадает в почву органических остатков в луговых степях.

При переходе к ковыльно-разнотравным и ковыльно-типчаковым степям количество поступающих в почву растительных остат­ков последовательно уменьшается.

Наземный и корневой опад степной растительности богат азо­том и зольными элементами. По сравнению с лесным опадом (осо­бенно хвойным) в нем меньше восков, смол, дубильных веществ, а больше кальция, магния, фосфора, что благоприятствует процессам гумификации в степных почвах.

Мощная корневая система степной растительности представляет собой своеобразный биологический барьер, который удерживает в почвах многие необходимые растениям элементы зольного питания. Они активно вовлекаются в биологический круговорот веществ, и таким образом предотвращается их вымывание из сферы почвообра­зования. Нераспаханные черноземы обильно населены разнообраз­ной почвенной фауной. В верхних горизонтах обитают черви, личин­ки хрущей, долгоносиков и других насекомых. Верхние горизонты почв разрыхляются и перемешиваются мелкими землероями, полев­ками и др. Обитают здесь и крупные землерои - сурки, суслики, которые делают почву еще более воздухо - и водопроницаемой.

Черноземы характеризуются высокой микробиологической ак­тивностью, максимумы которой приходятся на весенний и осенний периоды, когда в почвах создаются оптимальные гидротермические условия. Летом микробиологическая деятельность резко сокраща­ется вследствие иссушения почвы, а зимой - в результате ее про­мерзания.

Таким образом, в областях распространения черноземов скла­дывается следующий комплекс условий почвообразования:

а) наличие травянистой растительности, поставляющей в почву большое количество богатых зольными элементами и азотом орга­нических остатков;

б) богатство почвообразующих пород карбонатами кальция или первичными кальцийсодержащими минералами;

в) континентальный климат со сменой периодов увлажнения и иссушения, прогревания и промерзания почв.

Морфологический профиль типичных черноземов включает ука­занные ниже горизонты.

С поверхности залегает горизонт степного войлока (если почвы распахиваются, то этот горизонт отсутствует).

Ниже развит мощный гумусово-аккумулятивный горизонт Al t - темно-серый, почти черный, мелкозернистый или комковато-зернистый, рыхлый, густо пронизан корнями травянистых растений (особенно в верхней части) и ходами червей.

A1В - переходный гумусовый горизонт, буровато-серый, книзу серая окраска ослабевает, зернисто-комковатый, менее рыхлый, чем вышележащий; в нижней ча­сти вскипает и содержит карбонаты в виде псевдомицелия и трубочек;

В са - иллювиально-карбонатный горизонт, бурый или палево-бурый с белесы­ми пятнами конкреционных карбонатных новообразований (белоглазки); имеет ком- ковато-ореховатую структуру, уплотненный;

С са - почвообразующая порода, выделяется уменьшением содержания карбо­натных скоплений и ухудшением структуры.

По суммарной мощности горизонтов A1 h и А1В черноземы под­разделяются на виды: маломощные - менее 40 см, среднемощные - 40-80 см, мощные - 80-120 см и сверхмощные - более 120 см.

По глубине залегания карбонатного горизонта различают подти­пы черноземов типичных (описанный выше профиль), выщелочен­ных и оподзоленных (между горизонтами А1 h и В са развит выщелочен­ный от карбонатов, а иногда и с признаками оподзоленности гори­зонт), а также обыкновенных и южных (в которых карбонаты присутствуют соответственно в средней части горизонта А1В и в нижней части горизонта А1).

По содержанию гумуса среди черноземов выделяют: многогумусные, или тучные (более 9 %), среднегумусные (6-9 %) и малогумусные (менее 6 %). В пределах гумусового профиля органическое веще­ство постепенно убывает с глубиной (рис. 17.3). Черноземы - это почвы с максимально широким отношением в составе гумуса С г /С ф - от 1,5 до 2,0 и даже несколько более. Среди фракций гумуса преоб­ладают гуминовые кислоты, связанные с кальцием. В гумусовом горизонте наблюдается значительное содержание азота, калия и фосфора.

Реакция почвенного раствора в верхней части профиля типич­ных черноземов близка к нейтральной. В карбонатных горизонтах она становится слабощелочной. Емкость поглощения благодаря боль­шому количеству органических коллоидов очень высокая, особенно в верхних горизонтах (от 30 до 60-70 мг. × экв на 100 г почвы). По­чвенный поглощающий комплекс полностью насыщен основаниями, среди которых преобладает кальций (75-80 %). Остальные 20-25 % приходятся на поглощенный магний. Валовой химический состав практически одинаков во всех горизонтах почв, так же как и хими­ческий состав илистой фракции. В верхней части профиля обнару­живается небольшой максимум ила. В горизонте В са аналитически подтверждается накопление карбонатов кальция.

Рис. 17.3. Профиль чернозема. Генетические горизонты: 1 - гумусово-аккумулятивный гуматно-кальциевый; 2- переходный; 3 - иллювиально-карбонатный; 4 - сиаллитно-карбонатная почвообразующая порода. Состав илистой фракции: 5 - иллит-монтмориллонитовый

Черноземы обладают хорошими физическими свойствами: во­допрочной структурой, высокой воздухо - и водопроницаемостью, значительной водоудерживающей способностью.

Большинство свойств черноземов обусловлено особенностями процессов гумусообразования и гумусонакопления, протекающих в этих почвах. Значительные количества ежегодно поступающих в почву травянистых остатков, их высокая зольность и богатство золы осно­ваниями являются одними из определяющих факторов глубокой гумификации органического вещества. В относительно влажные и Достаточно теплые весенний и осенний периоды, когда в черноземах максимально активизируется микрофлора (преимущественно бактериальная), происходит интенсивное превращение органичес­ких остатков в направлении продуцирования главным образом гуминовых кислот. В почвах в это время преобладает нейтральная ре­акция среды, в сфере гумусообразования содержится большое ко­личество щелочноземельных оснований и вследствие этого образуются устойчивые органо-минеральные соединения гуминовых кислот, прежде всего гуматы кальция. Фульвокислот образуется значительно меньше и лишь в связанной с гуминовыми кислотами форме. Свободных, агрессивных фульвокислот в черноземах нет.

Параллельно с гумификацией органического вещества в весен­ний и осенний периоды происходит его весьма интенсивная ми­нерализация. Однако результаты последнего процесса не проявля­ются в резком уменьшении содержания гумуса, поскольку он существенно затормаживается летом и зимой. В сухое летнее и холодное зимнее время химические превращения новообразованных гумусо­вых веществ прекращаются. Иссушение и промораживание почвен­ной массы ведут к тому, что эти вещества сильно дегидратируются, коагулируют и переходят в малоподвижное состояние, практически необратимо теряя растворимость. Именно чередование периодов покоя и активного протекания гумусообразования способствует формированию в черноземах больших запасов гумуса.

Развитию аккумулятивных явлений в черноземах благоприятствуют и другие особенности генезиса этих почв. Сочетание большого количества органических коллоидов с высокой емкостью поглоще-1 ния и практически полная насыщенность почвенного поглощаю­щего комплекса двухзарядными катионами (кальцием и магнием) приводят к тому, что коллоиды находятся в устойчивом прочно скоагулированном состоянии. Они консолидируются в структурные агрегаты и не передвигаются по профилю.

Формированию водопрочной комковато-зернистой структуры в черноземах способствует и обильная корневая система травянистых растений, густо пронизывающая верхние горизонты почв. Корни трав разделяют почвенную массу на многочисленные мелкие ко­мочки и уплотняют их. При разложении отмерших корней образую­щиеся из них гумусовые вещества склеивают почвенные частицы между собой.

Оструктуривание черноземов связано также с деятельностью обильной почвенной фауны, особенно дождевых червей. Многие структурные агрегаты в этих почвах имеют зоогенный характер.

Хорошее структурное состояние почв создает весьма благопри­ятные для жизни растений водный и воздушный режимы почвы: внутри почвенных агрегатов в капиллярных промежутках между частииами может удерживаться капиллярно-подвешенная влага, в то время как пространства между комками могут быть в это же время заполнены воздухом.

Генезис черноземов в значительной степени определяется про­цессами передвижения и преобразования минеральных водораство­римых солей в почвенном профиле. Как уже говорилось ранее, чер­ноземы степной зоны существуют в условиях непромывного водного режима. Обычная глубина промачивания - порядка 2 м. В результа­те этого верхняя часть профиля черноземных почв оказывается ли­шенной водорастворимых солей, а на определенной глубине форми­руются иллювиальные солевые горизонты. Особенно характерен для черноземов иллювиальный карбонатный горизонт. В его образова­нии участвуют как биогенные карбонаты кальция, так и карбонаты, унаследованные почвой от породы. Механизм этого процесса таков.

Выделяющаяся при разложении органических остатков углекисло­та в верхней части профиля почв соединяется с кальцием, осво­бождающимся при минерализации растительных остатков, и обра­зует бикарбонат кальция. Часть продуцирующейся углекислоты, растворяясь в почвенной влаге, способствует переводу нераство­римых карбонатов породы в более растворимые бикарбонаты по схеме СаС0 3 + С0 2 + Н 2 0 -> Са (НС0 3) 2 . С нисходящими потоками влаги бикарбонаты смещаются вниз по профилю, где превращаются в различные формы карбонатных новообразований (белоглазка, примазки извести, псевдомицелий и др.).

Многие исследователи считают, что количество карбонатов в чер­ноземах зависит от степени исходной карбонатности материнских по­род. Однако существует точка зрения, согласно которой карбонатность пород не первопричина, а следствие черноземного и в более широком смысле степного почвообразовательного процесса (JI.C. Берг, С.С. Неуструев, Б.Б. Полынов). В доказательство этого приводятся различные факты. Так, на первично бескарбонатном элювии гранитов в условиях степного климата и под степной растительностью формируются по­чвы с карбонатным горизонтом. При этом вся толща рыхлого субстра­та в процессе почвообразования обызвестковывается за счет выветри­вания алюмосиликатных кальцийсодержащих минералов и поступле­ния определенного количества карбонатов кальция на поверхность почвы с атмосферными осадками и пылевыми массами.

В некоторых черноземах наиболее засушливой части степной зоны в самом низу профиля могут обнаруживаться также такие легкора­створимые соли, как гипс, хлориды и сульфаты натрия и магния. Образование подобных иллювиально-солевых горизонтов связано, к ак правило, с изначальной засоленостью пород и вымыванием названных солей из верхней и средней частей профиля в процессе почвообразования.

В зависимости от глубины промачивания почв и повторяемости относительно влажных лет гипсовые и солевые иллювиальные го­ризонты располагаются или непосредственно под карбонатными горизонтами, маркируя границу почвы и почвообразующей породы, или находятся ниже границ почв, уже в толще почвообразующей породы, как это наблюдается в большинстве черноземов.

Возраст черноземов оценивается в несколько десятков тысяч лет. Для того чтобы сформировался более или менее зрелый чер­ноземный почвенный профиль с характерным мощным гуматно - кальциевым горизонтом, по различным оценкам необходимо вре­мя от 3-5 тыс. до 10 тыс. лет. Некоторые исследователи считают, что такие свойства черноземов, как многогумусность, наличие кон­креционных карбонатных новообразований и общая высокая обызвесткованность профиля, по крайней мере на ряде территорий име­ют реликтовый характер и унаследованы от прошлых периодов раз­вития этих почв в условиях близкого залегания минерализованных грунтовых вод, т. е. черноземы имеют признаки палеогидроморфизма (В.А. Ковда, Е.М. Самойлова и др.).

Черноземы - одни из самых плодородных почв мира. Они обла­дают благоприятными для земледелия химическими (богатство гу­мусом, элементами минерального питания) и физическими свой­ствами (хорошая оструктуренность, воздухо - и водопроницаемость). На этих почвах получают наиболее высокие урожаи зерновых, са­харной свеклы, подсолнечника и многих других культур. Вместе с тем их нерациональная эксплуатация нередко приводит к деграда­ции - потере гумуса, переуплотнению, эродированности и вторич­ному засолению.