Поиск

Черноземная зона
27.06.2015

Черноземные почвы

Черноземы являются наиболее северным представителем почв степного типа почвообразования. Они развиваются при несколько большем количестве осадков, чем почвы каштановые. Для европейской части Союза количество осадков лежит в пределах 360—540 мм, а в среднем около 461 мм. При этих условиях здесь развивается пышная травяная растительность, вегетирующая все лето и осенью оставляющая значительную органическую массу для гумусообразования. Следствием этого является существенная черта черноземов — их значительная гумусность. Ясно окрашенные гумусом горизонты распространяются обычно до глубины 60—80 см и достигают 100 и 120 см. Весовое количество гумуса колеблется от 4,5 до 10—12%.
По мощности гумусовых горизонтов, количеству гумуса и другим морфологическим признакам различают следующие разности черноземов (Глинка): 1) выщелоченный чернозем, 2) мощный, или тучный, чернозем, 3) обыкновенный, или средний, чернозем, 4) южный, или бедный, чернозем, 5) приазовский, или предкавказский, чернозем.
Первые четыре разности последовательно сменяют друг друга по направлению с севера на юг. Распределение и количество гумуса в них иллюстрируются таблицей 170.
Из таблицы видно, что для черноземов характерно весьма равномерное и постепенное уменьшение количества гумуса книзу.
Одним из существенных следствий большой гумусности черноземов является их очень хорошая зернистая структура, прочно сцементированная органическим веществом и слабо размокающая в воде. Характер размерности этих структурных элементов иллюстрируется таблицей 171 (Тумин).
Черноземная зона

Здесь около трети зерен обладает размером 1—2 мм.
Следствием структурности черноземов являются особо благоприятные водно воздушные свойства их, выражающиеся в большой влагоемкости их и одновременно в хорошей водопроницаемости и аэрации. Влагоемкость определяется пропитыванием водой тонкокапиллярной массы структурных отдельностей, а водопроницаемость и аэрация создаются наличием междуструктурных полостей и ходов. Эти водновоздушные свойства являются особо благоприятными как с общей с.-х., так и специально мелиоративной точек зрения.
Черноземная зона

Из числа вышеназванных разностей худшей и наименее прочной структурой обладают черноземы южные и приазовские.
Другие важные в мелиоративном отношении признаки типичных черноземов следующие: воднорастворимые соли обычно вымыты на значительную глубину (4—5 м) и количество их не превышает 0,1%. Гипс встречается часто с глубины 2—3 м, а известь выщелочена на 50—100 см. Перемещения по профилю полуторных окислов (железа и алюминия) обычно не наблюдается.
Бескарбонатность черноземов с мелиоративной точки зрения должна рассматриваться как некоторый отрицательный признак, так как при орошении известь является существенной защитой от разрушения поглощающего комплекса и структуры, а с другой стороны, при возможном засолении, хотя бы и слабом, она Является буфером, затрудняющим развитие солонцеватости.
Поглощающий комплекс черноземов насыщен главным образом кальцием с небольшим участием магния. Общая емкость поглощения значительна: около 50 м/экв. и достигает 95 м/экв.
Оценивая все вышеперечисленные признаки черноземов с мелиоративной точки зрения, нужно признать, что типичные черноземы, взятые сами по себе, являются безупречным объектом орошения. В качестве общего показателя следует предвидеть, что орошение будет существенно разрушать структуру чернозема, и потому необходимо озаботиться применением соответствующих агрикультурных мер (севооборот, травосеяние, уменьшенные нормы полива, дождевание и пр.) для ее поддержания и восстановления.
В этой общей мелиоративной оценке необходимо все же отметить некоторые отличия, существующие между вышеназванными разностями черноземов, а именно: южные черноземы всегда обладают худшими физическими свойствами (меньшая структурность) и меньшей выщелоченностью воднорастворимых солей, появляющихся здесь часто уже на глубине 2 и 3 м.
Наконец необходимо иметь в виду, что все перечисленные выше характеристики относятся к типичным (идеальным) условиям. В ряде частных случаев и в черноземах (особенно южных) развивается солонцеватость и даже возникают типичные солонцы. С другой стороны, как мы знаем, окончательный эффект орошения определяется не только самым типом почвы, но и условиями его залегания. Эти последние могут существенно изменить общую мелиоративную оценку. Такие возможные отклонения от типа мы и рассмотрим ниже, при характеристике черноземной воны в целом.
Условия залегания черноземной зоны

Черноземная зона занимает обширную область, начинающуюся в юго-западном углу России и протягивающуюся на восток и северо-восток через всю Сибирь до верховьев р. Амура. Северная граница черноземов лежит на западе около 50-й параллели, а на Волге переходит на 55-ю параллель.
По общему характеру гидрогеологических условий и самого почвообразования, а как следствие этого и с мелиоративной точки зрения, следует в общей схеме разбить черноземную зону на две части: 1) лежащую в европейской части Союза и 2) залегающую на равнине Сибири.
1) Европейская часть. Черноземы европейской части зоны развиваются вообще на разнообразных породах (делювий, древний аллювий—террасы рек, эллювий коренных пород), но господствующую роль здесь играют так называемые лессы.
Лессы — эго своеобразная порода, характеризующаяся в своем типичном выражении следующими признаками: 1) неслоистостью в вертикальном разрезе, 2) значительной пористостью, имеющей часто вид трубочек, 3) высокой карбонатностью (10—20% CaCO3), 4) однородностью механического состава с резким преобладанием частиц пыли между 0,05—0,01 мм (до 70—80%), 5) палево-желтым цветом, 6) хорошо выраженной способностью удерживаться в вертикальных обрывах, 7) постоянным и существенным свойством лессов является их хорошая водопроницаемость.
Мощность европейских лессов значительна и часто превышает 10 м.
Вопрос о происхождении лессов остается до настоящего времени выясненным не окончательно. Наиболее существенными гипотезами можно считать три:
1) Эоловая гипотеза происхождения европейских лессов; наиболее подробно была развита академиком Tутковским.
Сущность этой гипотезы сводится к следующему: над надвигающимся с севера ледником господствовал антициклон и следовательно воздушные токи (ветры) направлялись главным образом с севера на юг. Опускаясь вниз, токи нагревались, высушивали и развевали предледниковые осадки. Грубые песчаные элементы оставались на месте, а тонкая пыль уносилась на юг, постепенно здесь оседала и давала ту породу, которую мы и называем лессом.
В настоящее время эта гипотеза имеет немного сторонников: во-первых, самые условия возможности развевания достаточно сложны и трудно доказуемы, а с другой стороны, ряд существенных свойств самых лессов не оправдывается гипотезой. К таким свойствам принадлежит нахождение в ряде случаев в толще лессов валунов и, с другой стороны, обычная теснейшая связь лессовых толщ с подстилающими их породами, например моренами.
2) В настоящее время наиболее приемлемой гипотезой является представление об отложении лессовых пород из ледниковых вод. Эти воды сортировали измельченный ледниковый материал и затем широко разливались по равнинной территории юга Союза, не имевшей еще в то время вполне разработанных речных долин. Поэтому всюду в области медленных течений и разливов заносилась только тонкая пыль, которая постепенно оседала и давала сравнительно однородную толщу лессов.
С точки зрения этой гипотезы затруднительно однако объяснить характерные для лессов рыхлость и порозность, обычно не свойственные водным наносам.
3) Соответственно этому Л. Берг выдвинул мысль о том, что в вопросе происхождения лессов следует различать два момента, а именно: 1) процесс отложения породы и 2) процесс приобретения этой породой свойств лесса. Наблюдения в природе показывают, что в подходящих условиях почти все породы — глинистые, суглинистые и даже супесчаные, коренные, делювиальные и аллювиальные — могут приобрести характер типичных лессов. Такими подходящими условиями являются выветривание и почвообразование в условиях сухого и жаркого климата. Существо самых этих процессов остается еще недостаточно ясным, но в главном, по-видимому, связано с поглощающим комплексом, с насыщением его кальцием.
С этой точки зрения южнорусские лессы могут быть признаны породами, отложившимися из ледниковых вод и позднее изменившимися в условиях выветривания сухого климата в сторону приобретения лессового характера.
Существенными мелиоративными чертами южнорусских лессов являются их относительно слабая засоленность воднорастворимыми солями и хорошая водопроницаемость. Слабая засоленность связана с происхождением лессов из мало засоленных коренных пород, разрушавшихся ледником. Имевшееся все же незначительное количество солей выщелочено из верхних слоев их благодаря достаточному количеству осадков и хорошей водопроницаемости лесса.
Поглощающий комплекс лессов считается обычно насыщенным главным образом кальцием. К сожалению однако глубокие слои лессов слабо исследованы в этом отношении. Имеющиеся данные позволяют предположить, что с глубиной увеличивается доля участия в составе поглощенных катионов магния. На некоторой глубине, по-видимому, не исключено участие и поглощенного натрия.
Грунтовые воды в лессовых территориях обычно глубоки, более 15—20 м от поверхности. По химическому составу они бывают здесь как пресными, так и солоноватыми.
В значительном числе случаев зеркало грунтовых вод имеет ясно выраженный уклон, отвечающий общим уклонам местности, и потому здесь следует признать наличие грунтового потока.
Для значительных территорий черноземной зоны европейской части является весьма характерным очень сильное развитие овражной сети. Овраги рассекают лессы глубокими каньонами и сильно дренируют местность. С этой точки зрения овражная сеть является благоприятным мелиоративным признаком, так как исключает возможность поднятия здесь грунтовых вод при орошении. Однако в ряде случаев современный рост овражной сети приобрел угрожающий характер, и неотложной мелиоративной задачей является их закрепление. Дренажные свойства их от этого не страдают.
В противоположность описанному характеру в черноземной зоне имеют место и другие условия, а именно плоские широкие бессточные водоразделы. Для них характерно широкое развитие местных, не глубоких, понижений, В северной части зоны центры таких понижений часто покрыты осиновыми кустами с заболоченными и оподзоленными почвами, вокруг них располагаются кольцом комплексы луговых солонцовых почв. На юге Украины такие понижения носят название "подов", занимают часто значительные площади и заняты комплексом луговых, часто солонцеватых почв. Грунтовые воды здесь часто повышены и имеют затрудненный отток.
Такие водораздельные пространства не вполне благоприятны с мелиоративной точки зрения, так как орошение может вызвать здесь заболачивание, в самые почвы частично потребуют химизации для улучшения их физических свойств.
Кроме водоразделов и подов, солонцовые комплексы в черноземной зоне часто развиты в области речных долин, древних и современных, а также на шлейфах склонов к ним.
Эти наиболее низкие по абсолютным отметкам области часто являются наиболее доступными и следовательно первоочередными объектами орошения. Однако почвенный покров и гидрогеологические условия здесь очевидно являются гораздо более худшими; мелиоративная оценка их оказывается более низкой, чем мы устанавливали для типичных (идеальных) черноземов.
2. Черноземная зона Сибири. Обширные пространства черноземов Сибири вообще, и западносибирской равнины особенно, существенно отличаются от европейских по следующим основным мелиоративным признакам:
1) Здесь нет типичных лессовых отложений. Материнскими породами являются суглинки и глины (реже супеси), лишь в верхней части приобретающие признаки лессовидности. Соответственно этому водные свойства пород здесь хуже, чем у лессов.
2) Соловой состав пород Сибири обычно значительно хуже, чем у лессов. Как общее правило, породы Сибири сильно соленосны уже с небольших глубин. Это обстоятельство связывается, с одной стороны, с близким подстиланием третичных соленосных морских осадков, а с другой — с общей очень слабой дренированностью сибирских равнин.
3) Черноземные степи Сибири, то плоские, то увалистые, обычно очень слабо обеспечены стоком. Здесь нет развитых овражных систем, и часто обширные области представляют собой местные замкнутые водосборы с озерами и болотами в центре.
4) Соответственно этому грунтовые воды здесь часто поднимаются довольно близко к поверхности (до 2—3 м) и при этом они обычно солены. Оттока грунтовых вод или нет или он очень слаб. Эта общая бессточность определила собой то обстоятельство, что здесь даже и ледниковые отложения часто соленосны (Бараба, Кулунда), так как солям некуда было выщелачиваться.
5) В полном соответствии с описанными условиями почвообразования для зоны сибирских черноземов характерно широкое развитие солонцеватых разностей черноземов, солонцов и местами солончаковых (содержащих воднорастворимые соли на небольших глубинах в 70—90 см) почв. В ряде районов комплексность так сильно выражена, что типичные черноземы по площади играют уже совершенно подчиненную роль.
Оценивая все эти условия с мелиоративной точки зрения, нужно констатировать, что орошение здесь в большинстве случаев создает угрозу быстрого подъема соленых грунтовых вод и, следовательно, развития засоления.
При этом засоление, по-видимому, чаще всего будет натровым, и последующая мелиорация таких почв непременно будет связана с химизацией.