Новости
18.03.2024 18.03.2024 17.03.2024 |
Черноземные почвы18.05.2015
Остановимся сначала на кратком описании почвообразователей, характерных для степной зоны. Насыщенность поглощающего комплекса черноземных почв кальцием (и магнием), обусловливающая собою особые его прочность и сопротивляемость разрушающему действию почвенных вод, объясняет нам, с одной стороны, отмеченный нами выше факт весьма большого богатства описываемых почв «цеолитной» и «гуматной» частями (общая величина поглощающего комплекса в черноземных почвах может достигать 50% и выше), с другой стороны, обусловливает наличие в типичных («тучных» глинистых) черноземах столь характерной для последних зернистой — очень прочной — структурности (в связи с присущей катиону кальция резкой коагулирующей способностью). Такая структурность, создавая в черноземных почвах благоприятный воздушный режим, обеспечивает им правильный ход аэробных биохимических процессов и исключает тем самым возможность образования в них каких-либо недоокисленных или закисных соединений. Отмеченное выше богатство черноземных почв поглощающим комплексом объясняет нам весьма высокую поглотительную способность, которой так отличаются названные почвы. В заключение, чтобы закончить описание характерных свойств и особенностей типичных черноземов, напомним ту основную разницу, которая существует между почвами насыщенными и не насыщенными основаниями. Как известно, последние содержат в своей коллоидальной (алюмосиликатной и гуматной) части в поглощенном состоянии водородный ион. Хотя этот поглощающий комплекс и является нерастворимым в воде, тем не менее этот водородный ион способен на поверхности элементов этого поглощающего комплекса к энергичным реакциям обмена с любыми катионами тех солей, которые находятся в почвенном растворе. В результате такой реакции в почвенном растворе начинает накопляться кислота тех анионов, с которыми имело место такое обменное разложение. Таким образом, ненасыщенные основаниями почвы (например, подзолистые) могут все время поддерживать наличие сильных кислот в почвенных растворах — в виду появления в последних кислот анионов тех солей, которые образуются в этих почвах в процессе их почвообразования. Что же касается почв, насыщенных основаниями, к каковым, как мы видели выше, и относятся черноземы, то при встрече элементов их поглощающего комплекса с нейтральными растворами тех или иных солей также, конечно, происходит поглощение оснований из последних, но с возвратом этому соляному раствору того же количества (в молекулярном отношении) других оснований (в данном случае кальция и магния), в результате чего почвенный раствор не меняет своей реакции; изменяя лишь свой состав. Отсюда мы делаем заключение, что процесс черноземообразования протекает обычно в нейтральной или даже в слабощелочной среде и что, в силу указанных выше причин, возможность образования свободных кислот в почвенных растворах описываемых почв исключается (каковое обстоятельство, совместно с обогащенностью черноземных почв органическими веществами, создает весьма благоприятную обстановку для процессов биологического порядка). Лишь в отдельные периоды жизни этих почв, в силу энергично протекающих в них процессов разложения органических веществ (весной и осенью), мы можем спорадически констатировать слабокислую реакцию вследствие накопления углекислоты и двууглекислых карбонатов. Нейтральная (или слабощелочная) среда, в которой протекает почвообразовательный процесс черноземных почв и слабое поступление в них влаги, делает нам еще более понятным уже отмеченный нами выше факт сравнительно малой затронутости описываемых почв процессами выщелачивания: вымытыми из почвенной толщи оказываются в типичных черноземах лишь легкорастворимые соли (калия и натрия); что касается более трудно растворимых карбонатов кальция и магния, то они глубоко не вымываются, и обильные их скопления обычно констатируются уже в сравнительно неглубоких горизонтах; наконец, для вымывания окисей кремния, алюминия и железа и совсем нет подходящих условий: в виде истинных растворов они передвигаться вглубь не могут — за отсутствием благоприятной тому реакции почвенных растворов, в виде псевдорастворов — в виду наличия такого сильного коагулятора, каковым является кальций. Приведенные выше соображения, в свою очередь, делают нам понятными факты сравнительно равномерного и однородного распределения по различным горизонтам описываемых почв всех элементов: верхние горизонты, по сравнению с более глубоко залегающими, являются обогащенными лишь перегнойными веществами, а глубоко залегающие горизонты представляются более обогащенными известью и магнезией; остальная часть почвы остается почти не затронутой процессами выщелачивания и представляется, в силу этого, довольно однородной по всей толще, в чем не трудно убедиться, сравнивая между собою цифры послойных анализов (см. ниже). Химический состав типичных черноземов («тучных», «мощных») может быть в среднем охарактеризован следующими цифрами поверхностных горизонтов их: Воднорастворимых соединений типичные представители черноземных почв содержат около 0,1 %; приблизительно половина этого количества приходится на минеральные вещества и половина — на органические. Из минеральных веществ, переходящих в водную вытяжку, на первом месте стоит кальций. В качестве иллюстрации послойного распределения в черноземных почвах отдельных составных частей приведем (в сокращенном виде) анализ саратовского (К. Шмидт) и тобольского (К. Глинка) черноземов. Равномерность и однородность распределения по различным горизонтам описываемых почв отдельных составных частей (о которых мы говорили выше) еще более вырисовываются, если мы перечислим приведенные цифры на безводную, бескарбонатную и безгумусовую минеральную массу. Для тобольского чернозема соответствующие количества (в %) будут тогда следующие: Некоторые из тех химических свойств и особенностей, которые являются характерными для типичных черноземов и о которых у нас была выше речь, находят себе достаточно яркое выражение в ряде своеобразных морфологических признаков этих почв. Морфология типичных черноземов. Горизонт А (перегнойно-элювиальный) — черной окраски, особенно во влажном состоянии. Мощность его весьма большая, измеряемая 60 см и выше. Структурность зернистая, очень прочная; структурные агрегаты — округлые или ребристые, диаметром 2-3 мм. У девственных (целинных) представителей описываемых почв можно наблюдать на самой поверхности «степной войлок» мощностью в 1—3 см, состоящий из полуразложившейся переплетенной массы остатков корешков и стеблей с примесью глинистых порошковых частиц. Горизонт В (элювиальный) с трудом отличим от горизонта А. Темной, почти черной окраски. Мощность — 50—70 см. Структурность несколько более грубая: в верхних подгоризонтах описываемого горизонта она зернисто-ореховатая, в нижних — комковатая. Эти последние подгоризонты показывают с соляной кислотой уже явственное вскипание (наличие выделений углекислой извести). Таким образом, весь гумусовый горизонт описываемых представителей черноземных почв (А+В) достигает огромной мощности, измеряемой иногда 1—1,5 м. Характерная особенность его — весьма постепенное (не скачками) убывание количества гумуса книзу. Горизонт С (иллювиальный). Структурность, можно сказать, отсутствует; мелкопористого сложения; мощность измеряется 40—60 см; цвет палево-серый. Обильные выделения карбонатов кальция; сначала в виде лжегрибницы, глубже — в виде разнообразной формы и величины конкреций (белоглазка, журавчики и пр.). Бурное вскипание с соляной кислотой. Горизонт D (материнская порода) — обычно лёсс и лёссовидные породы, пористого сложения, палевой окраски; вертикально-трещиноватый. Обильная фауна черноземных почв, представленная многочисленными представителями роющих и копающих животных, оставляет на почвенном разрезе описываемых почв определенные следы своей жизнедеятельности. Многочисленные червоточины, бороздящие почвенный профиль по всем направлениям, кротовины: палево-желтого цвета в горизонтах А и В (в результате заполнения их нижележащей лёссовидной породой) и темного цвета в горизонте С (в результате засыпания их почвой из вышележащих горизонтов) и пр. — все эти новообразования являются довольно обычными спутниками типичных представителей черноземных почв. Чтобы закончить рассмотрение главнейших морфологических особенностей этих почв, отметим, что иногда (в лёссовых областях) на глубине 2-3 м можно наблюдать весьма оригинальные образования в виде так называемого «второго гумусового горизонта», представляющего собой неясно оформленные скопления темных гумусовых веществ. Явление это в большинстве случаев не связано с почвообразовательным процессом современных черноземных почв и представляет собою остаток погребенных почв (например, «бывшие» черноземы, погребенные толщами лёсса, на котором позднее сформировался уже современный нам почвенный покров). Ho нельзя, конечно, отрицать и того, что в некоторых случаях явление это — чисто иллювиального происхождения. Мы уже знаем, что в некоторые периоды жизни черноземных почв (весной и осенью) процессы разложения органических веществ могут итти довольно энергично, с образованием, быть может, и таких легко подвижных компонентов гумуса, каковыми являются «креповые» и «апокреновые» соединения. Вмываясь на известную глубину и попадая в условия недостаточной аэрации, эти соединения будут восстановляться и превращаться в менее подвижные темные формы «гуминовых» веществ. В тех случаях, когда мы наблюдаем «второй гумусовый горизонт не слишком глубоко, такое объяснение генезиса последнего вполне уместно. Выше мы дали описание характерных особенностей той разности черноземных почв, которая носит название «типичного» чернозема. Названная разность получает иногда наименование «тучного» или «мощного» чернозема. Однако обширная степная зона не представляет собой во всех своих частях однородную в климатическом отношении область. В связи с уменьшением осадков и увеличением температуры эта зона, как мы видели выше, может быть подразделена ныне на ряд подзон, сменяющихся с северо-запада на юго-восток. Каждой подзоне соответствует своя особая разность чернозема, несущая на себе следы климатических особенностей этой подзоны. В связи с этим и все описанные нами выше морфологические и физико-химические особенности, характерные для типичных черноземов, претерпевают в природе самые разнообразные вариации и отступления от общей схемы в ту и другую стороны. В виду того что переход одних разностей в другие чрезвычайно постепенен и часто даже незаметен, нет нужды и возможности останавливаться на подробном описании свойств и особенностей всех наблюдаемых в природе черноземных разностей. Поэтому в дальнейшем мы отметим лишь основные признаки, характерные для каждой из них. Предварительно укажем, что черноземные почвы можно подразделить ныне на следующие разности: 1) северный (или деградированный или оподзоленный) чернозем, 2) выщелоченный чернозем, 3) типичный чернозем («мощный», «тучный»), 4) обыкновенный чернозем, 5) южный чернозем и 6) приазовский чернозем. О деградированном черноземе мы сейчас говорить не будем, ибо он несет в себе все типичные признаки другого типа почвообразования (а именно подзолистого), почему описание его мы отложим до того времени, когда у нас будет итти речь вообще о деградации чернозема. Выщелоченный чернозем характеризуется значительно меньшим, по сравнению с тучными черноземами, количеством гумуса (4—6%) и меньшей мощностью перегнойного горизонта — в связи с малым сравнительно количеством отмирающей растительности и более энергичным темпом ее разложения. Растворимость гумуса несколько большая (1/200—1/250 часть общего его содержания) — в результате более энергичного разложения органических остатков (вследствие менее засушливого климата, с возможным, в силу этого, частичным образованием более подвижных компонентов гумуса типа «креповой» и «апокреновой» кислот). Описываемая разность черноземных почв представляется более обедненной карбонатами кальция, как в силу большей бедности данным соединением материнских подстилающих пород (каковыми нередко являются различные моренные осадки — глины и суглинки), так и в силу большего количества поступающих в эти почвы атмосферных осадков. Горизонт вскипания находится в виду этого в описываемой разности черноземных почв значительно глубже, чем у типичных представителей их. Сравнительная обедненность кальцием является причиной сравнительно меньшей прочности их поглощающего комплекса; это обстоятельство обусловливает, в свою очередь, факт сравнительной обедненности их «цеолит-ной» (и, как мы указали выше, «гуматной») частью. Обедненность выщелоченных черноземов таким энергичным коагулятором, каковым является ион кальция, объясняет нам и тот интересный факт, что у некоторых «наиболее выщелоченных» представителей мы можем констатировать намеки на явления передвижения полуторных окислов (Al2O3+Fe2O3) из верхних горизонтов в нижние, т. е. на явления, столь характерные для деградированных черноземов (а тем более для подзолистых почв, см. ниже), но никогда не наблюдаемые у типичных («мощных») черноземов. Констатированное рядом исследователей наличие у некоторых представителей выщелоченных черноземов буроватого иллювиального горизонта надо, повидимому, поставить в связь именно с упомянутыми сейчас процессами. Что касается обыкновенного чернозема, то на его характеристике мы не останавливаемся: представляя собой переход от рассмотренных нами выше типичных («тучных») черноземов к южным (см. ниже), он несет в себе все признаки промежуточных образований. Южный чернозем характеризуется, по сравнению с обыкновенным (а тем более с мощным черноземом), значительно меньшим содержанием гумуса (4—6%) в связи с большей засушливостью климата и некоторой солонцеватостью данной разновидности, каковые явления обусловливают сравнительно небольшой прирост растительной органической массы. Упомянутая его солонцеватость (глубоких горизонтов) является в результате сравнительно малого количества поступающей в него влаги (сильное испарение и пр.), а также характера тех материнских пород, на которых он обычно формируется (красно-бурые глины, морские солонцеватые пестрые глины и др.). Отсюда нам становится понятным генезис столь часто присутствующего в разрезе южных черноземов гипсового горизонта. Будучи растворим в воде, гипс (CaSО4.2.H2О) не находит благоприятных условий для своего выделения и скопления во всех вышерассмотренных разностях черноземов, претерпевая процессы выноса из почвенной толщи почти нацело. В данном же случае он за недостатком влаги концентрируется на некоторой глубине (обычно глубже горизонта белоглазки) и выделяется в виде разнообразной формы и величины агрегатов, состоящих из беловато-желтых кристалликов. Гипсовый горизонт является, таким образом, довольно характерным новообразованием для южных разностей чернозема. Следов жизнедеятельности землероев (кротовин, червоточин и пр.) меньше, чем в типичном черноземе, в виду сравнительно более бедной фауны. В режиме поглощающего комплекса описываемой разности черноземных почв начинает играть некоторую роль натрий (во всяком случае еще очень незначительную — и то лишь в некоторые отдельные периоды жизни этих почв) вследствие малой выщелоченности этих почв вообще и солонцеватости подстилающих материнских пород в частности, каковое обстоятельство объясняет нам некоторые специфические особенности этих почв, отличающие их от ранее рассмотренных разностей и более приближающие их к почвам пустынно-степного типа почвообразования (каштановым и бурым), например, — намечающееся расчленение горизонта А на два подгоризонта, из которых более глубоко залегающий представляется несколько более темным и несколько более уплотненным, существование такого же уплотненного горизонта и под гумусовым слоем, и т. д. В виду того, что южные черноземы весьма постепенно и часто незаметно переходят в каштановые почвы, в каковых упомянутые специфические особенности выявляются значительно рельефнее, мы об этих особенностях скажем несколько подробнее ниже, когда будет итти речь о каштановых почвах. Приазовский (или предкавказский) чернозем, описанный Л. Прасоловым, представляет собою своеобразную разность черноземных почв, в генезисе которых существенную роль сыграли водно-термические условия, создаваемые близостью Азовского моря. Co стороны морфологической эти черноземы описаны достаточно подробно (громадная мощность перегнойного горизонта, измеряемая почти 1,5 м; не слишком темная его окраска, свидетельствующая о сравнительно небольшом количестве в ней перегнойных веществ; ореховато-комковатая структурность; наличие уже в поверхностных горизонтах почвы игольчатых кристаллов карбонатов кальция; слабое развитие горизонта белоглазки и пр.). Детали почвообразовательного процесса описываемой разновидности черноземных почв представляются, однако, неясными. B настоящее время особо выделяется еще одна разновидность черноземных почв — «горные черноземы», распространенные в некоторых внутригорных долинах Дагестана и Закавказья, в Армении, в предгорьях Алтая и др. Что касается механического состава черноземных почв, то в этом отношении мы наблюдаем среди них весьма большое разнообразие: начиная с тяжелых глинистых и кончая песчаными и даже скелетными, мы можем встретить в природе разности черноземных почв, весьма различающиеся между собой по механическому составу. Преобладающими, однако, являются, несомненно, суглинистые разности (в пределах русских степей) в связи с преобладающим в степной зоне типом материнских пород (лёсс, лёссовидные суглинки), отличающихся своей мелкоземистостью.
|