в достаточном количестве могут получать лишь калий. Во всех слу чаях получению высоких урожаев способствует внесение фосфор ных и азотных удобрений. Необходимы также органические удоб рения, без которых невозможно преодолевать снижение содержа ния гумуса, ухудшение водно-физических свойств и биохимиче ского режима.
Б.ЛУГОВО-ЧЕРНОЗЕМНЫЕ ПОЧВЫ
8.11.Общая характеристика лугово-черноземных почв
Лугово-черноземные почвы — это полугидроморфные аналоги черноземов, богатые темноокрашенным гумусом почвы с профилем А-АВ-Вса-С, с почвенно-грунтовыми водами на глубине 3— 7 м, формирующиеся под травяными ценозами лесостепи и степи суббореального пояса в относительно пониженных элементах рельефа. Как самостоятельный тип они были описаны и исследо ваны советскими почвоведами (Н. П. Белов, Е. В. Лобова, 1930) под названием «луговые черноземы».
В разработку представлений о географии, генезисе, режимах и свойствах этих почв большой вклад внесли почвоведы, работаю щие в Западной Сибири, где эти почвы распространены особенно широко (Н. В. Орловский, 1946; Н. И. Базилевич, 1953; Н. И. Бог
данов, 1976). В последнее время всесторонне исследованы |
луго |
во-черноземные почвы Русской равнины (Б. П. Ахтырцев, |
1960; |
Е. М. Самойлова, 1981). |
|
Лугово-черноземные почвы распространены пятнами среди чер ноземов на плоских слабодренированных водоразделах и надпой менных террасах степных рек. Здесь благодаря слабой расчленен ности рельефа атмосферные осадки в меньшей степени стекают в гидрографическую сеть, что обусловливает повышенное увлажне ние по сравнению с почвами расчлененных пространств. На этих элементах рельефа уровень грунтовых вод повышен и влияние их на почвообразование усилено. На хорошо дренированных возвы шенностях лугово-черноземные почвы занимают понижения мезо рельефа.
Морфологическое строение лугово-черноземных почв в общих чертах сходно со строением черноземов. Отличительными призна ками являются: нарастание влажности сверху вниз по профилю вплоть до уровня почвенно-грунтовых вод, железомарганцевые образования и пятна оглеения в нижней части профиля, повышен ная гумусность верхней части гумусового горизонта. При недоста точно внимательном изучении морфологии, при мелкопрофильных исследованиях лугово-черноземные почвы от черноземов нередко не отделяются.
138
8.12. Свойства лугово-черноземных почв
По своим свойствам лугово-черноземные почвы также близки к черноземам. Ил, R2 O3 и SiО2 равномерно распределены по профилю лугово-черноземных почв, принадлежащих к роду обыч ных. По содержанию и запасам гумуса они несколько превосхо дят черноземы, в составе их гумуса относительное содержание гуминовых кислот выше, чем в черноземах. В типичных чернозе мах Среднерусской возвышенности запас гумуса в метровой тол ще колеблется в пределах 500—650 т/га, в лугово-черноземных
почвах |
Окско-Донской низменности — 600—750 т/га, отношение |
С г к : С ф к |
в тех же черноземах составляет 1,3—1,8, в лугово-черно |
земных |
почвах — 2—3. |
Благодаря повышенной гумусности верхние горизонты луговочерноземных почв обладают повышенной емкостью катионного обмена. Характерно также повышенное содержание обменного Mg (30—50% от суммы обменных оснований). Эта особенность свя зана с воздействием грунтовых вод. Реакция почвы близка к ней тральной; у почв, принадлежащих к разным родам, может быть отклонение в кислую или щелочную сторону.
Практически все лугово-черноземные почвы имеют карбонат ный горизонт; выделяются роды засоленных почв, нижняя часть профиля которых обогащена легкорастворимыми солями и гипсом, и солонцеватых почв, содержащих Na+ в обменном комплексе.
Лугово-черноземные почвы в большинстве характеризуются тяжелым гранулометрическим составом. В составе илистой фрак ции по сравнению с черноземами большая доля принадлежит смешанослойным минералам, в результате чего эти почвы обога щены разбухающим компонентом. Содержание этих минералов в полугидроморфных почвах, развитых на лессовидных породах, мо жет достигать 60%, тогда как в черноземах около 40%.
Они обладают зернистой водопрочной структурой, высокой порозностью гумусовых горизонтов (55—65%), наилучшей (по классификации Н. А. Качинского) водопроницаемостью, высокой водоудерживающей способностью.
Лугово-черноземные почвы формируются в таких условиях увлажнения, что сравнительно небольшие колебания в количестве атмосферных осадков и температуры могут привести к изменению типа водного режима. Многолетние засушливые периоды с умень шением количества осадков на 100—200 мм могут привести к такому сокращению питания почвенно-грунтовых вод и пониже нию их уровня, что капиллярно-пленочная влага не будет дости гать даже нижних почвенных горизонтов. По характеру водного режима лугово-черноземные почвы станут такими же, как автоморфные черноземы. Многолетние влажные периоды вызывают подъем почвенно-грунтовых вод и переход лугово-черноземных почв в луговые. Изменение водного режима влечет за собой изме нения в солевом режиме, характере гумусонакопления и других процессах почвообразования. Эта особенность лугово-черноземных
139
Рис. 34. Хроноизоплеты влажности почвы и уровень грунтовых вод в выщелочен ном черноземе на плакоре (а) и в лугово-черноземной почве западины (б)
(В.В.Сизов, 1981)
почв — их чрезвычайно высокая чувствительность к атмосферному увлажнению — обусловливает сложность истории их развития. Можно полагать, что в связи с изменениями климатической об становки в голоцене эти почвы прошли стадию луговых почв, черноземов, несколько циклов засоления-рассоления-осолодения. Все эти этапы оставили след в свойствах лугово-черноземных почв, что позволяет считать их генезис весьма сложным и проти воречивым.
Водный режим лугово-черноземных почв, по классификации А. А. Роде, относится к типу выпотного, подтипу лугово-степного; по классификации В. А. Ковды — к типу промывного гидроморфного. Н. И. Базилевич определяет этот режим как попеременный промывной-десуктивно-выпотной. В последнем названии наиболее ясно отражается особенность этого режима, который характери зуется чередованием периодов глубокого промачивания почв та лыми снеговыми водами и иногда обильными летними осадками и возвратного капиллярного поднятия влаги. В течение значительной части вегетационного периода сохраняется связь нижней части почвенного профиля с почвенно-грунтовыми водами через капил лярную кайму. Лугово-черноземные почвы значительно лучше ув лажнены, чем черноземы (рис. 34).
В лугово-черноземных почвах большое развитие получает дер новый процесс, активно развивается процесс миграции карбона тов, в нижней части профиля — процессы оглеения и гидроморфной аккумуляции карбоната кальция, гипса, легкорастворимых солей.
Эти почвы обладают более высоким плодородием по сравнению с черноземами из-за лучшей обеспеченности влагой. Преимущест ва этих почв особенно резко сказываются в засушливые годы.
140
Рациональное использование лугово-черноземных почв включает те же мероприятия, что и использование черноземов. Однако орошение их требует особенно внимательного подхода, поскольку здесь возможен очень быстрый подъем уровня почвенно-грунто- вых вод с последующим заболачиванием и засолением.
В.БРЮНИЗЕМЫ
8.13.Общая характеристика брюниземов
Брюниземы — это черноземовидные высокогумусные почвы, как правило, выщелоченные в верхней части профиля, с текстур ным горизонтом Bt и с признаками оглеения в нижней части профиля, с уровнем грунтовых вод 1,5—5 м. Это почвы прерий суббореального пояса и памп субтропического пояса.
Под |
названием «почвы прерий» они были впервые выделены |
в США |
К. Ф. Марбутом (1927) на уровне самостоятельной боль |
шой почвенной группы.
В 1952 г. Р. У. Саймонсон с соавторами предложили назвать эти почвы брюниземами. На Почвенной карте мира 1975 г. (ред. В. А. Ковда и др.) термин «брюниземы» распространен на почвы пампы Южной Америки. К брюниземам близки по своим свойст вам и генезису почвы дальневосточных прерий, так называемые «маньчжурские черноземы» (Ю. А. Ливеровский, Л. П. Рубцова, 1956, 1959). В соответствии с последней классификацией в США брюниземы отходят к подпорядку удоллей порядка моллисолей. Согласно систематике ФАО они относятся к группе файоземов, которые делятся на нормальные и выщелоченные.
Брюниземы формируются в умеренно холодном и субтропиче ском субгумидном климате. Средняя многолетняя температура июля 20—26, января от + 4 до — 8°С. Продолжительность без морозного периода 120—210 дн. Среднегодовое количество осад
ков 600—1000 мм. Более 3/4 осадков выпадает в виде ливней с апреля по сентябрь. В конце лета и осенью обычны засухи. Коэф фициент увлажнения по Н. Н. Иванову > 1,0. Высокое атмосфер ное увлажнение обусловливает периодически промывной водный режим почв и способствует поддержанию высокого уровня поч- венно-грунтовых вод на водоразделах. С точки зрения Н. Н. Розова (1961), брюниземам присуща «климатическая луговость».
Для области распространения брюниземов характерен равнин ный рельеф или умеренно всхолмленный. Основной почвообразую-
щей породой служат |
лёссы и |
карбонатные моренные |
суглинки |
и глины. |
|
|
|
Естественная травянистая растительность, сохранившаяся на |
|||
отдельных участках, |
образует |
густой и высокий (до |
1,5 м) |
покров, состоящий главным образом из многолетних злаков с глубокой корневой системой. Надземная фитомасса достигает 50—60 ц/га, подземная —180 ц/га.
141
По мнению некоторых американских авторов (G. D. Smith a. oth, 1956), типичные брюниземы хорошо дренированы, имеют бурую, окисленную подпочву. Фактически же хорошо дренирован ные брюниземы встречаются лишь в условиях особенно благо приятного дренажа, например на лёссах, подстилаемых песком. Как правило, в нижней части профиля брюниземов имеются признаки оглеения: зеленоватые, оливковые тона, железисто-мар ганцевые конкреции.
8.14. Свойства брюниземов
По своим свойствам брюниземы близки к черноземам. Главное отличие брюниземов от черноземов заключается в большей выщело ченное™ профиля первых: брюниземы никогда не имеют солевого горизонта, часто отсутствует карбонатный горизонт, часто имеют кислую реакцию верхней части профиля и горизонт накопления иллювиированной глины. Однако среди брюниземов есть и почвы очень близкие к типичным черноземам: с нейтральной реакцией всего почвенного профиля, с карбонатным горизонтом, высоким содер жанием гумуса, лишенные горизонта иллювиированной глины.
Второе отличие брюниземов от почв черноземного типа состоит в том, что брюниземы — полугидроморфные почвы.
Валовой состав почв одной из наиболее распространенных серий Tama silt loam обнаруживает вынос из верхней части про филя соединений железа, алюминия, магния и максимальное на копление их в горизонте В. Элювиально-иллювиальный характер носит и распределение илистой фракции по профилю (рис. 35).
В поглощающем комплексе большей части брюниземов имеется обменный водород, но практически никогда степень насыщенности этих почв основаниями ни в одном из горизонтов не опускается ниже 50%. В поверхностном горизонте рН может колебаться от 4,5 до 7,0, книзу почвенный раствор подщелачивается. Среди обменных катионов всегда преобладает Са.
Брюниземы различаются по количеству и характеру распреде ления гумуса. На северо-востоке ареала в США они наиболее богаты гумусом. В верхнем горизонте его содержится около 10%. По направлению к юго-западу содержание его уменьшается до 3% и одновременно его распределение по профилю становится более равномерным. Фракционный и групповой состав гумуса брю низемов хорошо отражает их выщелоченность. Отношение Сг к :Сф к лишь в горизонте А равно единице, а на глубине 60—100 см оно опускается до 0,2. В верхних горизонтах много бурых гуминовых кислот и кислот, прочно связанных с минеральной частью почвы.
Брюниземы характеризуются интенсивным глинообразованием за счет выветривания первичных минералов, в частности полевых шпатов. Как и для черноземов, для почв прерий характерна ил- лит-монтмориллонитовая ассоциация минералов. В горизонте А
142