Вм — метаморфический (или иллювиально-метаморфический) горизонт бурого или коричневато-бурого цвета, суглинистый, иногда уплотненный, комковато-ореховатой или зернисто-
реховатой структуры. По граням структурных отдельностей имеются тонкие органоминеральные пленки. Довольно часто содержит значительное количество щебня и обломков пород, постепенно (обычно на глубине 40—75 см) сменяется элювием породы;
ВС — переходный к породе горизонт;
С — почвообразующая порода, чаще всего представлена суглинистым каменисто-щебнистым элювием и элюво-делювием плотных пород, значительно реже — мелкоземистыми породами.
Классификация бурых лесных почв. По Классификации и диагностике почв СССР (1977) тип бурых лесных почв разделяют на следующие подтипы: бурые лесные кислые грубогумусные, бурые лесные кислые, бурые лесные кислые оподзоленные, бурые лесные слабоненасыщенные, бурые лесные слабоненасыщенные оподзоленные.
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БУРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ
В благоприятных условиях рельефа бурые лесные почвы используют для возделывания сельскохозяйственных культур; они относятся к почвам высокого природного плодородия. К агротехническим мероприятиям, которые рекомендуют на бурых лесных почвах, относятся известкование, внесение минеральных и органических удобрений. Особенности рельефа требуют проведения противоэрозионных мероприятий. В целом почвы имеют благоприятный водный и тепловой режимы, удовлетворительные физические свойства. В западных областях почвы широко используют под многолетние плодовые культуры, в Центральной и Южной Европе — под виноградники.
В естественном состоянии бурые лесные почвы обеспечивают высокую продуктивность лесовВ целом это почвы многоцелевого использования с минимумом мероприятий по поддержанию эффективного плодородия.
Классификация серых лесных почв. По новой Классификации почв России (2004) в отделе текстурно-дифференцированных почв выделяются два самостоятельных типа: серые и темно-серые.
Светло-серые почвы включены в тип дерново-подзолистых почв. В соответствии с таксономией Классификации и диагностики почв СССР (1977) в типе серых лесных почв выделяют три подтипа: светло-серые лесные (СЛС), серые лесные (СЛ) (рис. 53, 54), темно-серые лесные
В пределах подтипа выделяют роды и виды.
Роды:
обычные;
остаточно-карбонатные (вскипают с 40—60 см, присыпка отсутствует);
со вторым гумусовым горизонтом (после горизонта А]А2 выделяют горизонт Ah);
контактно-луговые (при подстилании более легких по гранулометрическому составу верхних горизонтов тяжелыми породами);
пестроцветные (тяжелый гранулометрический состав, формируются на пестроцветных коренных корах выветривания).
Виды:
по глубине вскипания: высоковскипающие (выше 100 см); глу- боковскипающие (глубже 100 см);
по мощности гумусового горизонта (А, + А|А2): мощные > 40 см, среднемощные 20—40 см, маломощные < 20 см.
Строение профиля серых лесных почв. Серые лесные почвы имеют следующее строение почвенного профиля:
Ао—А1—А1А2—А2В—В(В1 В2, В3)— С,
где Ао — лесная подстилка;
А1 — гумусовый горизонт серого, темно-серого цвета, комковато-порошистой структуры;
A1A2 — гумусово-элювиальный горизонт белесовато-серый, комковато-ореховатой, книзу плитчатой структуры;
А2В — элювиально-иллювиальный горизонт с признаками оподзоленности, темно-бурой окраски, мелкоореховатой структуры, с белесоватой присыпкой;
В — иллювиальный горизонт бурый, ореховато-призматической структуры, обильные темные Fe-гумусовые пленки;
С — почвообразующая порода.
Во многих почвах с глубины 120—200 см отмечается наличие карбонатов в виде журавчиков и известковых трубочек.
Свойства серых лесных почв.
Наиболее кислая реакция характерна для светло-серой лесной почвы, у которой рНсол 4,3—4,5, у серой лесной pH 4,6—5,2, наименее кислая реакция среды у темно-серой лесной почвы — pH 5,2—6,4. Степень насыщенности основаниями наименьшая у светло-серой лесной почвы — 59—63 %, а наибольшая у темносерой лесной почвы — 77—96 %. Содержание обменного Са в ППК у светло-серой лесной почвы — 7,0—11,0 мг • экв/100 г в горизонте А с резким падением вниз по профилю; у темно-серой лесной почвы до 20—25 мг • экв/100 г.
В составе гумуса светло-серой лесной почвы фульвокислоты преобладают над гуминовыми, в серой лесной почве Ст к: Сф к около 1,0, а в темно-серой лесной почве больше гуминовых кислот.
По своим физическим свойствам серая лесная и темно-серая лесная почвы заметно отличаются от светло-серой лесной почвы, они более благоприятны для роста и развития сельскохозяйственных культур.
Таким образом, по совокупности свойств светло-серые лесные почвы ближе к Пд, а темно-серые лесные — к черноземам. Эта двойственность выражается не только в свойствах, но и в географии серых лесных почв.
серых лесных почвах увеличивается содержание гумуса, уменьшается мощность гумусового профиля, ослабляются признаки оподзоли- вания и увеличивается доля черноземов в составе почвенного покрова территории. Отмеченные признаки являются фациальной особенностью серых лесных почв.
СЕРЫЕ ЛЕСНЫЕ ГЛЕЕВЫЕ ПОЧВЫ (СЛГ)
Этот тип встречается среди массивов серых лесных почв, на участках с повышенным увлажнением (в западинах, на шлейфах склонов, на слабодренированных плоских водоразделах), под переувлажненными лесами или влажными вторичными лугами.
По новой Классификации почв России (2004) выделяют тип темно-серых глеевых почв.
Профиль серых лесных глеевых почв отличается от автоморфных почв наличием охристых и сизоватых пятен, марганцовистожелезистых конкреций или примазок.
В пределах типа выделяют следующие подтипы: серые лесные поверхностно-глееватые, серые лесные грунтово-глееватые, серые лесные грунтово-глеевые почвы.
Роды: обычные, контактно-клеевые, со вторым гумусовым горизонтом, осолоделые, слитые, слабодифференцированные (песчаные).
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СЕРЫХ ЛЕСНЫХ ПОЧВ
Территория, занятая серыми лесными почвами, — это важная земледельческая зона, где выращивают яровую и озимую пшеницу, сахарную свеклу, кукурузу, картофель, лен и другие культуры. В европейской части страны широко развито садоводство.
Назовем основные факторы, лимитирующие плодородие этих почв. Часть территории испытывает заметный недостаток влаги, тогда как в ряде сибирских районов зоны важным лимитирующим фактором является недостаток тепла.
Лимитирующим фактором плодородия почв на обширных территориях зоны является активное развитие водной эрозии.
Для всех подтипов СЛС, СЛ, СЛГ при движении с запада на восток наблюдаются увеличение содержания гумуса в пахотном слое и некоторое уменьшение мощности гумусового горизонта.
СЛС и СЛ характеризуются преимущественно кислой реакцией среды, неблагоприятными водно-физическими свойствами: при распашке легко теряют структуру, склонны к заплыванию и образованию корки. Они характеризуются невысокой способностью к образованию нитратов, которые в то же время активно вымываются из этих почв. Верхние горизонты СЛС и СЛ в засушливые периоды довольно быстро иссушаются. Худшими свойствами и более низким плодородием характеризуются серые лесные оглеенные почвы, которые более длительное время находятся в переувлажненном состоянии и имеют менее благоприятный тепловой режим. В меньшей степени отрицательные особенности выражены у подтипа СЛТ.
Исходя из перечисленных особенностей, главное направление повышения плодородия СЛС и СЛ — их окультуривание с помощью комплекса мероприятий, направленных на создание мощного плодородного пахотного слоя, систематическое внесение органических и минеральных удобрений, углубление пахотного слоя, травосеяние. Необходимо помнить, что эффективно использовать серые лесные почвы можно лишь на базе глубокого знания генезиса, их состава и свойств с учетом провинциальных (фациальных) и местных особенностей.
В европейской части России широко развита эрозия, поэтому в комплексе агротехнических приемов обязательны противоэро- зионные мероприятия: обработка почвы поперек склона, устройство земляных гребней, бороздование. Особое значение для прекращения эрозии и повышения плодородия эродированных серых лесных почв имеют противозрозионные лесные насаждения, почвозащитные севообороты и рациональное применение удобрений
Условия почвообразования. Климат. Черноземы развиваются в условиях суббореального слабоаридного климата с хорошо выраженной сезонной контрастностью. Тип водного режима изменяется от периодически промывного до непромывного. Отмеченные различия в климатических показателях накладывают определенную специфику на формирование черноземных почв, что объясняет их зональные, фациальные и провинциальные особенности.
Рельеф. Черноземы встречаются преимущественно на платформенных равнинах.
Почвообразующие породы. Черноземы формируются главным образом на лёссах и лёссовидных суглинках, карбонатных и пористых породах. Реже они встречаются на третичных глинах. Гранулометрический состав в большинстве случаев суглинистый или глинистый. В качестве почвообразуюших пород встречаются и древние коры выветривания.Таким образом, почвообразующими породами для черноземов служат преимущественно рыхлые наносы различных генезиса и гранулометрического состава (от глин до супесей).
Биологический фактор. Черноземы — это почвы травянистых формаций.
Формирование характерного гумусового профиля почв обусловлено воздействием травянистой растительности с ее мощной, быстро отмирающей и легко!умифицирующейся корневой системой.
В черноземной зоне выделяют три подзоны растительности: лесостепь с луговой степью, разнотравно-дерновинно-злаковую степь, дерновинно-злаковую степь.
Генезис черноземов. В. В. Докучаев, выделивший чернозем как почвенный тип, рассматривал его как почву растительно-наземного происхождения, образовавшуюся при изменении материнских горных пород под действием климата и степной растительности.
Об образовании черноземов высказывались различные точки зрения, которые в настоящее время представляют исторический интерес. Эти гипотезы можно объединить в три группы:
теории о морском происхождении черноземов (Паллас, 1799; Мурчисон, 1842; Петцольд, 1851);
теории болотного образования черноземов (Эйхвальд, 1850; Борисяк, 1852);
теории растительно-наземного происхождения черноземов (Ломоносов, 1763; Рупрехт, 1866; Докучаев, 1883).
Наиболее важные процессы образования черноземов — дерновый и окарбоначивание. Последний выражается в основном в профильной миграции гидрокарбоната кальция, образуемого при разложении растительных остатков, богатых кальцием.
Ведущим процессом почвообразования черноземов является дерновый, который применительно к черноземным почвам носит название гумусово-аккумулятивный. Именно он обусловливает развитие мощного гумусово-аккумулятивного горизонта, накопление элементов питания и оструктуривание профиля.
Гумусово-аккумулятивный процесс и миграция гидрокарбоната кальция в профиле, протекающие под растительностью травянистых степей в лесостепной и степной зонах, в условиях периодически промывного и непромывного типов водных режимов формируют гумусовый и карбонатный профили черноземных почв. На основные почвообразовательные процессы может накладываться ряд других элементарных почвообразовательных процессов, которые по-разному проявляются в подтипах черноземных почв: оподзоливание, выщелачивание, осолонцевание, осолодение, солончаковый, оглинение и т. д.
Черноземы как тип характеризуются следующими основными признаками и свойствами:
имеют мощный и интенсивно прокрашенный гумусово-аккумулятивный слой (горизонт). Его мощность колеблется в среднем от 50 до 100 см, но может достигать 200 см;
темно-серая, часто почти черная окраска верхнего горизонта обусловлена высоким содержанием гумуса —4—9% и даже 14%, т. е. 1/5 и 1/10 всего валового содержания соединений в данной почве приходится на гумус. Если мощность гумусового горизонта пересчитать на I га, то получим 600—700 т/га;
отсутствием резко выраженной дифференциации почвенного профиля на генетические горизонты. Заметно лишь постепенное снижение прокраски гумуса с глубиной;
хорошей оструктуренностью — зернистой или комковато-зернистой, обладающей высокой прочностью к разрушению.
Строение почвенного профиля. Для чернозема характерно наличие двух генетических горизонтов:
гумусово-прогрессивно-аккумулятивного, характеризующегося большой мощностью, высоким содержанием гумуса;
карбонатно-аккумулятивною, в котором происходит накопление карбонатов, различающегося как по содержанию, так и по форме карбонатных образований.
Встречаются и бескарбонатные черноземы (на элювии плотных силикатных пород), и, наоборот, черноземы, содержащие карбонаты с поверхности или по всему профилю.
Тип черноземной почвы имеет следующее строение профиля: Ао—А—АВ(В1)—В2—ВСа(Вк)—ССа(Ск),
где Ао — степной войлок, выделяется под целинной растительностью, представлен высохшими остатками травянистой растительности;
А — гумусово-аккумулятивный (гумусовый), однородно темно- окрашенный горизонт с зернистой, комковато-зернистой структурой;
АВ(В1) — гумусовый переходный (переходный по гумусу), тем- ноокрашенный горизонт с некоторым побурением, которое усиливается книзу;
В2 — горизонт гумусовых затеков;
ВСа(Вк) — карбонатно-иллювиальный, горизонт максимального скопления карбонатов, бурно вскипает, постепенно переходит в почвообразующую породу;
Сса(Ск) — почвообразующая карбонатная порода.
В пахотных почвах распаханную часть горизонта А выделяют в самостоятельный горизонт Ап.
Общая мощность гумусового горизонта определяется по суммарной мощности горизонтов А + AB(Bj).
Общие типовые свойства черноземов. В черноземах слабо развиты процессы разрушения, перемещения и превращения минералов тонких фракций. Оглинивание заметно проявляется только в черноземах теплых фаций, где оно приводит к накоплению ила в верхней и средней частях почвенного профиля. Элювиально-иллювиальная дифференциация почвенной толщи по гранулометрическому, минералогическому и химическому составам или не проявляется, или развита слабо (черноземы оподзоленные, выщелоченные, солонцеватые и осолоделые).
Минералогический состав черноземов определяется, прежде всего, составом почвообразующих пород В черноземах, сформированных на лёссах и лёссовидных суглинках, во фракции >1 мкм преобладают кварц (60—80 %) и полевые шпаты (10—20 %). В составе ила преобладают гидрослюды (50—60 %), затем минералы с расширяющейся решеткой (30—40 %) и каолинит (менее 10 %).
Черноземы богаты гумусом, его содержание в верхних горизонтах может достигать 12 %, больше редко. В составе гумуса преобладают гуминовые кислоты, а среди них фракция, связанная с кальцием. Соотношение Сгк:СфКравно 1,5—2,5. Гумус отличается высокой степенью конденсации, полимеризации и прочностью связи с глиной. ЕКО высокая (до 50 мг • экв/100 г почвы), в составе ППК преобладает Са, содержание Mgв 5—8 раз меньше.
Подтипы черноземов типичных, обыкновенных и южных полностью насыщены основаниями, черноземы оподзоленные и выщелоченные содержат небольшое количество обменного водорода в верхнем горизонте, черноземы обыкновенные и южные —обменный натрий. Подтипы черноземов лесостепи (оподзоленные и выщелоченные) отличаются слабокислой реакцией верхней части профиля, в степных подтипах черноземов реакция среды слабощелочная по всему профилю.
Физические свойства черноземов в некотором отношении ха растеризуют природу почвы более ярко, чем его химические свойства. Черноземы обладают исключительно благоприятными водно-физическими свойствами, обусловленными зернистой водопрочной структурой гумусового горизонта. Благодаря этой структуре гумусовый горизонт рыхлый, имеет оптимальные пористость, влагоемкость и водопроницаемость Плотность верхних горизонтов составляет 1,0—1,2 г/см3, пористость метровой толщи — около 50 %, водопроницаемость — 200 мм/ч и более, полная влагоемкость метровой толщи — около 50 %.
По новой Классификации почв России (2004) в отделе аккумулятивно-гумусовых почв на правах самостоятельных типов выделяют: черноземы глинисто-иллювиальные (по классификации 1977 г. этот тип объединил два подтипа черноземов: оподзоленные и выщелоченные).