Чернозёмные почвы

Чернозём — это тип почвы, формирующийся в условиях суббореального и умеренно континентального климата под лугово-степной и степной растительностью. Характеризуется мощным гумусовым горизонтом, высоким содержанием органического вещества (гумуса), зернистой или комковато-зернистой структурой и высоким естественным плодородием. Чернозёмы считаются одними из лучших почв для сельского хозяйства, особенно для выращивания зерновых культур.

История изучения

Первые научные описания чернозёмов появились в XVIII веке. В 1763 году М. В. Ломоносов в труде «О слоях земных» высказал предположение об их растительно-перегнойном происхождении, отвергнув гипотезы о морском или вулканическом генезисе. В XIX веке систематическое изучение чернозёмов провёл В. В. Докучаев, который в 1883 году опубликовал монографию «Русский чернозём». Докучаев установил, что чернозём является самостоятельным типом почвы, а не разновидностью других почв, и определил основные факторы его образования: климат, растительность, рельеф, материнские породы и возраст. Его работа заложила основы генетического почвоведения. В XX веке исследования чернозёмов продолжили учёные, такие как К. Д. Глинка, Н. М. Сибирцев, И. В. Тюрин, которые уточнили классификацию, географию и свойства этих почв.

География распространения

Чернозёмы занимают значительные площади в умеренном поясе Евразии и Северной Америки. Основные массивы чернозёмов расположены:

В России: Центральное Черноземье (Воронежская, Липецкая, Тамбовская, Курская, Белгородская области), Поволжье, Северный Кавказ, Западная Сибирь (Омская, Новосибирская области, Алтайский край), Южный Урал.
В Украине: центральные и южные области (лесостепная и степная зоны).
В Молдавии: южные и центральные районы.
В Казахстане: северные области (Акмолинская, Костанайская, Северо-Казахстанская).
В США: штаты Айова, Иллинойс, Индиана, Огайо, Небраска (так называемый «Кукурузный пояс»).
В Канаде: провинции Манитоба, Саскачеван, Альберта.
В Европе: Венгрия (Альфёльд), Румыния, Болгария, Сербия.

Условия образования

Формирование чернозёмов происходит при сочетании следующих факторов:

Климат: умеренно континентальный с тёплым летом и умеренно холодной зимой. Среднегодовая температура +3…+7 °C. Осадки — 350–550 мм в год. Характерен промывной или непромывной водный режим с периодическим иссушением верхних горизонтов.
Растительность: луговая, лугово-степная и степная травянистая растительность (злаки, бобовые, разнотравье). Многолетние травы ежегодно образуют большую массу корней (до 20–30 т/га сухого вещества), которая после отмирания становится основным источником гумуса.
Рельеф: равнинный или слабоволнистый, что обеспечивает хороший дренаж и предотвращает застой влаги.
Материнские породы: лёссы, лёссовидные суглинки, карбонатные глины. Эти породы богаты кальцием, который способствует закреплению гумуса и образованию водопрочной структуры.
Время: для формирования зрелого чернозёма требуется от нескольких сотен до нескольких тысяч лет.

Морфология и строение профиля

Чернозём имеет характерный почвенный профиль, состоящий из нескольких горизонтов:

А0 (дернина): верхний слой мощностью 2–5 см, состоящий из живых и отмерших корней трав. Цвет тёмно-серый.
А (гумусовый горизонт): самый мощный горизонт (от 40 до 120 см и более). Окрашен в чёрный или тёмно-серый цвет. Структура зернистая или комковато-зернистая. Рыхлый, пронизан корнями.
АВ (переходный гумусовый горизонт): мощность 20–40 см. Цвет серовато-бурый, структура менее выражена. Содержит меньше гумуса, чем горизонт А.
В (иллювиальный горизонт): горизонт накопления карбонатов кальция (CaCO₃). Цвет палево-бурый. Структура комковатая или призмовидная. Часто содержит конкреции (белоглазка, журавчики).
С (материнская порода): лёсс, лёссовидный суглинок или карбонатная глина. Цвет палевый или желтовато-бурый.

Классификация

В российской почвенной классификации чернозёмы подразделяются на подтипы в зависимости от условий увлажнения и характера растительности:

Чернозёмы оподзоленные: формируются в лесостепной зоне под лугово-степной растительностью. Имеют признаки оподзоливания (белёсый присыпка в нижней части гумусового горизонта). Содержание гумуса — 5–8%.
Чернозёмы выщелоченные: распространены в лесостепи и северной степи. Отличаются отсутствием карбонатов в верхней части профиля. Содержание гумуса — 6–10%.
Чернозёмы типичные: наиболее плодородные. Формируются в центральной части лесостепи. Имеют мощный гумусовый горизонт (до 100 см) и высокое содержание гумуса (8–12%).
Чернозёмы обыкновенные: распространены в северной и центральной степи. Мощность гумусового горизонта — 50–70 см, содержание гумуса — 6–8%.
Чернозёмы южные: формируются в южной степи. Мощность гумусового горизонта — 30–50 см, содержание гумуса — 4–6%. Часто засолены.

Свойства и состав

Гранулометрический состав: преимущественно тяжелосуглинистый и глинистый.
Содержание гумуса: от 4% до 12% и более. Гумус представлен в основном гуминовыми кислотами, которые образуют прочные комплексы с кальцием.
Реакция среды (pH): близкая к нейтральной (pH 6,5–7,5) в верхних горизонтах, в нижних — слабощелочная (pH 7,5–8,5).
Ёмкость катионного обмена (ЕКО): высокая (30–50 мг-экв/100 г почвы). В составе поглощённых оснований преобладает кальций (70–90%) и магний (10–20%).
Водопроницаемость: хорошая. Водопрочная структура обеспечивает оптимальный водно-воздушный режим.
Влагоёмкость: высокая. Чернозёмы способны удерживать значительное количество влаги.
Содержание питательных элементов: высокое. Чернозёмы богаты азотом, фосфором, калием, кальцием, магнием, серой.

Хозяйственное значение

Чернозёмы являются основой сельскохозяйственного производства в России и других странах. На них выращивают:

Зерновые культуры: пшеница, рожь, ячмень, овёс, кукуруза.
Технические культуры: подсолнечник, сахарная свёкла, лён-долгунец.
Кормовые культуры: кукуруза на силос, многолетние травы.
Овощные и плодовые культуры: картофель, томаты, яблони, груши.

Благодаря высокому плодородию чернозёмы обеспечивают стабильно высокие урожаи без интенсивного применения минеральных удобрений. Однако интенсивное земледелие приводит к деградации чернозёмов: потере гумуса, ухудшению структуры, эрозии, уплотнению.

Экологические проблемы

Основные угрозы для чернозёмов:

Ветровая и водная эрозия: распашка больших площадей, особенно на склонах, приводит к смыву и выдуванию плодородного слоя.
Дегумификация: снижение содержания гумуса из-за интенсивной обработки, недостаточного внесения органических удобрений и отчуждения растительной массы.
Уплотнение: использование тяжёлой сельскохозяйственной техники разрушает структуру почвы, ухудшает водопроницаемость и аэрацию.
Засоление и осолонцевание: неправильное орошение в засушливых районах может привести к вторичному засолению.
Загрязнение: применение пестицидов, минеральных удобрений, промышленных выбросов и отходов.

Охрана

Для сохранения и восстановления чернозёмов применяются следующие меры:

Почвозащитное земледелие: безотвальная обработка, минимальная обработка, полосное земледелие.
Внесение органических удобрений: навоз, компосты, сидераты.
Известкование: для нейтрализации кислотности на оподзоленных чернозёмах.
Гипсование: для борьбы с осолонцеванием.
Создание лесополос: для защиты от ветровой эрозии.
Террасирование склонов: для предотвращения водной эрозии.
Соблюдение севооборотов: чередование культур для поддержания плодородия.

Источники

Докучаев В. В. Русский чернозём. — СПб., 1883.
Классификация и диагностика почв России. — М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева, 2004.
Почвоведение / Под ред. В. А. Ковды, Б. Г. Розанова. — М.: Высшая школа, 1988.
Тюрин И. В. Органическое вещество почвы и его роль в плодородии. — М.: Наука, 1965.
География почв России / Под ред. Г. В. Добровольского. — М.: Изд-во МГУ, 2002.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →