А.КАШТАНОВЫЕ ПОЧВЫ
10.2.Общая характеристика каштановых почв
Каштановые почвы — это почвы с профилем типа А-Вса-С, формирующиеся в условиях сухих степей суббореального пояса. Гумусовый горизонт А этих почв имеет каштановую окраску, в первом метре почвенного профиля наблюдаются обильные выделения карбонатов, а во втором—(во многих случаях) гипса.
Каштановые почвы на северной границе распространения по строению и свойствам близки к южным черноземам (темно-кашта новые почвы), а на южной границе — к бурым полупустынным почвам (светло-каштановые почвы). Отделение их от почв сосед них типов производится по совокупности биоклиматических по казателей.
Термин «каштановые почвы» введен В. В. Докучаевым в 1883 г. Как особый тип каштановые почвы выделены им в классифика ции 1900 г. вместе с бурыми полупустынными. В исследование географии, генезиса, свойств, способов рационального использо вания этих почв большой вклад внесли С. С. Неуструев, А. А. Ро де, Е. Н. Иванова и др.
Каштановые почвы занимают на земном шаре 262,2 млн. га (Е.В.Лобова, А.В.Хабаров, 1983), располагаясь почти исключи тельно в северном полушарии. В Евразии они образуют полосу южнее черноземной зоны, в Северной Америке — западнее черно земной зоны на более высоких абсолютных отметках. В СССР
площадь каштановых почв составляет 107 млн. га (4,8%).
10.3. Экологическая характеристика почвообразования
Каштановые почвы развиваются в области суббореального суба ридного (семиаридного) климата, для которого характерны теплое засушливое лето и холодная зима с незначительным снежным покро
вом. Температура июля 20—25°С, января от |
-5 до -25°С. |
Среднего |
||
довая |
температура |
2—10°С. Сумма |
активных |
температур |
(> 10°С) |
— 2200—3500°С. Ежегодное количество осадков 200— |
|||
400 мм, максимум осадков приходится на лето, они часто выпадают в виде ливней. Испаряемость превышает количество осадков, коэф фициент увлажнения составляет 0,25—0,45. Часты суховеи. Клима тические показатели обусловливают непромывной тип водного ре жима, благодаря чему перемещение веществ происходит лишь в пределах почвенного профиля.
Рельеф зоны каштановых почв преимущественно равнинный или слабоволнистый, связанный с древними водноаккумулятивными низменностями. Широко распространены степные западины, в которых формируются засоленные почвы, солонцы, солоди, лугово-
173
каштановые почвы, создавая большую комплексность почвенного покрова.
Почвообразующими породами являются лёссовидные карбонат ные суглинки, засоленные морские породы, элювий-делювий раз личных коренных пород — засоленных и незаселенных, карбо натных и бескарбонатных.
Каштановые почвы формируются в зоне сухих степей, под поло гом низкорослого изреженного комплексного травянистого покрова. Степень покрытия 50—70%; она уменьшается по мере того, как климат зоны становится более сухим. В пределах Прикаспия и Казахстана выделяют три подзоны сухих степей: с севера на юг сменяют друг друга типчаково-ковыльные, полынно-типчаковые, типчаково-полынные степи. На засоленных и солонцеватых кашта новых почвах формируются своеобразные ассоциации из полыни, прутняка, ромашника. Поверхность почвы покрыта корочками лишайников и синезеленых и диатомовых водорослей.
В сухих степях биомасса растительных сообществ составляет в среднем около 200 ц/га, при этом более 90% приходится на корни. Ежегодный прирост зеленой массы около 30 ц/га, прирост корней 110 ц/га. Ежегодно в биологический круговорот вовлека ется около 600 кг/га зольных элементов и около 150 кг/га азота; возврат приблизительно равен потреблению. Среди элементов, участвующих в круговороте, преобладают N, Si, К.
По численности микроорганизмов каштановые почвы мало от личаются от черноземов, но суммарная за год биологическая активность здесь слабее вследствие более длительного засушли вого периода.
10.4. Строение и свойства почвенного профиля
Профиль каштановой суглинистой почвы имеет следующее строение:
А — гумусовый горизонт, каштановый с буровато-серым или коричневато-серым оттенком, пороховато-мелкозернистой структуры, нередко с поверхности слоеватый; мощность 15—30 см;
АВ1 — слабее прокрашенный гумусом горизонт, серовато-бурый, комковатый или призмовидно-комковатый, обычно вскипа ет от НС1; мощность около 10 см;
АВ2 — неоднородно окрашенный, с темными серовато-бурыми гумусированными языками на буровато-палевом фоне, призмовидно-крупно-комковатый; характерны ходы круп ных червей, редкие кротовины; вскипает от НС1; мощность около 10 см;
Вса — буровато-желтый, плотный, призмовидный или призмовид- но-ореховатый, пропитанный карбонатами; карбонаты вы деляются в виде обильной белоглазки, прожилок или мучнистых скоплений в зависимости от термического ре-
174
Рис. 44. Профильная характеристика каштановой почвы
жима и свойств почвообразующих пород; мощность 50— 100 см;
Bcs — более светлый и однородный по окраске, более рыхлый, с очень редкими выделениями карбонатов и вкраплениями гипса в виде друз, гнезд, прожилок; в нижней части гори зонта выделения легкорастворимых солей; в почвах некото рых фаций и провинций этот горизонт отсутствует;
С — материнская порода.
По своим свойствам каштановые почвы во многом сходны с черноземами (рис. 44). Их профиль состоит из гумусового и карбонатного (часто также гипсового и солевого) горизонтов; он не дифференцирован по содержанию SiО2 и R2 О3 . Содержание гу муса в пахотном горизонте составляет 3—4% в суглинистых почвах и постепенно уменьшается вниз по профилю, отношение Сгк:Сфк > 1 в верхних горизонтах и менее 1 в подгумусовом го ризонте. Запас гумуса 120—300 т/га. Отношение C:N = 6 — 11. Почвенный поглощающий комплекс полностью насыщен катиона ми Са2 + и Mg2 + , реакция нейтральная или слабощелочная по всему профилю. Каштановые почвы всегда имеют карбонаты не посредственно под гумусовым горизонтом, на глубине 1 —1,5 м мно гие из них накапливают также гипс и легкорастворимые соли. Профиль не дифференцирован по илу. В составе илистой фрак ции в почвах, развитых на лёссовидных породах, преобладают гидрослюды, затем смешанослойные смектит-гидрослюдистые ми нералы, содержание каолинита низкое.
Каштановые почвы обладают удовлетворительными водно-фи-
175
зическими свойствами, близкими к свойствам черноземов. Плот ность их возрастает с глубиной от 1,2 до 1,5—1,6 г/см3, соответ ственно уменьшается и порозность от 50—55% в гумусовом гори зонте до 40—45% ниже.
10.5. Систематика каштановых почв
Каштановые почвы в соответствии с традиционной советской классификацией делятся на 3 подтипа: темно-каштановые, каш тановые и светло-каштановые. Основным критерием для их разде ления является степень гумусированности (табл. 27).
Каждый подтип делится на несколько фациальных подтипов в соответствии с различиями в свойствах, обусловленных терми ческим режимом. Почвы различных фациальных подтипов разли чаются по мощности гумусовых горизонтов и глубине аккумуля ции карбонатов кальция и гипса. Светло-каштановые почвы в отличие от темно-каштановых и каштановых обладают осветлен ным бесструктурно-слоеватым гумусовым горизонтом А.
В типе каштановых почв выделяются роды: обычные, глубоковскипающие, карбонатные, карбонатные перерытые, солончаковатые, солонцеватые, глубокосолонцеватые, остаточно-солонцеватые, неполноразвитые.
Разделение на виды осуществляется с учетом мощности гу
мусовых горизонтов (А + АВ), см:мощные |
( > 5 0 ) , среднемощные |
|
(30—50), маломощные (20—30), |
очень |
маломощные ( < 2 0 ) . |
Среди каштановых почв много солонцеватых, т. е. содержащих |
||
обменный Na+ в количестве от 3 до |
15% от емкости поглощения, |
|
обладающих уплотненным горизонтом АВ с комковато-призмовид- ной или глыбистой структурой, с лакировкой граней структурных отдельностей. По содержанию обменного Na+ (в % от ЕКО) солонцеватые почвы делятся на 3 вида: слабосолонцеватые 3—5,
среднесолонцеватые 5—10, сильносолонцеватые |
10—15. Солонце- |
||||
Т а б л и ц а 27. |
Разделение каштановых почв на подтипы |
||||
|
по степени гумусированности |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Содержание гумуса в горизонте |
0—15 см (дерновом |
||
Подтипы |
|
или пахотном)*, |
% |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
глинистые, тяжело- и |
|
легкосуглинистые и |
|
|
|
ере днесу глинистые |
|
пылевато-су песчаные |
|
|
|
|
|
|
|
Темно-каштановые |
|
3,2—4,0 (5) |
|
|
2,5—3,0 (4) |
Каштановые |
|
2,2—3,2 (4) |
|
|
1,5—2,5 (3) |
Светло-каштановые |
|
1,5—2,2 (2,5) |
|
|
1,0—1,5 (2) |
|
|
|
|
|
|
* В скобках приведены показатели для целинных и старозалежных почв.
176
ватые каштановые почвы имеют профиль, несколько дифферен цированный по содержанию ила, SiО2, R2Оз. Горизонт АВ обога щен этими компонентами, а глубже расположенные горизонты содержат повышенное количество гипса и легкорастворимых солей.
Классификация каштановых почв остается дискуссионной. М. А. Глазовская предлагает отделить светло-каштановые почвы от типа каштановых, полагая, что по своим свойствам они ближе к бурым полупустынным. Е. В. Лобова подразделяет каштановые почвы мира на 3 фации: субконтинентального климата (Крым, Предкавказье, Америка, Прикаспий), континентального климата (Заволжье, Казахстан) и резко континентального климата (кот ловины восточной Сибири, Центральная Азия).
В. И. Волковинцер (1978) полагает, что почвы одной из этих фаций — резко континентального климата — настолько сильно отличаются от остальных каштановых почв, что целесообразно их выделение в качестве особого типа степных криоаридных почв.
В соответствии с международной классификацией ФАО/ ЮНЕСКО светло-каштановые почвы отделены от каштановых и темно-каштановых на самом высоком таксономическом уровне. Каштановые и темно-каштановые почвы объединены в группу каштаноземов, подразделяющуюся на подгруппы нормальных, из вестковых, лювиковых почв. По классификации США каштановые и темно-каштановые почвы отнесены к подпорядку устоллей по рядка моллисолей с большими группами гаплустоллей, кальциустоллей и аргиустоллеи. Светло-каштановые почвы относятся к порядку аридисолей.
10.6. Генезис каштановых почв
Начиная с В. В. Докучаева и Н. М. Сибирцева, происхождение каштановых почв связывалось с засушливостью климата и ксерофильным характером растительности, активной минерализацией растительных остатков и гумуса, ослаблением гумусонакопления по сравнению с черноземами. Аридность обусловливает также сла бую выщелоченность профиля от карбонатов, гипса и легкораство римых солей.
В. А. Ковдой была высказана точка зрения о палеогидроморфном прошлом каштановых почв, формирующихся на по ниженных равнинах сухой степи. Эта точка зрения была под тверждена для ряда регионов, в частности для каштановых почв Прикаспийской низменности (И. В. Иванов и др., 1980). Так, установлено, что на протяжении последних 9 тыс. лет светло-кашта новые почвы бессточной равнины Северного Прикаспия прошли в своем развитии этапы и стадии луговости, засоления, рассоле ния, осолонцевания, остепнения.
В формировании каштановых почв участвуют те же процессы, что и в формировании черноземов. Главнейшие из них — дерно-
177