Серые лесные почвы.

Почвенный покров лесостепной зоны представлен следующими наиболее распространенными типами и подтипами почв: черноземами типичными, черноземами оподзоленными, черноземами выщелоченными, черноземами реградированными, серыми, светло и темно-серыми лесными почвами. Остальные типы почв занимают незначительные площади.

Светло-серые лесные почвы залегают на наиболее возвышенных элементах рельефа и внешне похожи на дерново-подзолистые, но отличаются от них наличием хорошо выраженного горизонта вымывания — иллювиального горизонта.

Перераспределение илистых частиц по профилю достигает 15—25 % между верхним и иллювиальным горизонтами. Светло-серые лесные почвы преимущественно легкосуглинистого и супесчаного механического состава. Объемная плотность пахотных слоев колеблется в пределах от 1,20 до 1,40 г/см³, объемная масса иллювиального горизонта достигает 1,50—1,70 г/см³. Максимальная гигроскопичность в пахотном слое колеблется от 2,0 до 3,5 %, а в иллювиальном — увеличивается до 5,5—9,5 %. Запасы влаги при ППВ (наименьшей, или предельной полевой влагоемкости) составляют 150—180 мм в метровом слое. Неблагоприятные физические свойства светло-серых почв связаны с почти полной бесструктурностью и неглубоким залеганием очень диспергированного, практически бесструктурного иллювиального горизонта, который затрудняет аэрацию почвы, снижает ее водопроницаемость и увеличивает количество связанной влаги. Описываемые почвы сильно заплывают, на них образуется мощная корка, относятся они к тяжелым — трудно поддаются обработке. Однако, несмотря на ряд неудовлетворительных свойств, при систематическом удобрении, тщательном известковании в системе севооборотов на них можно получать достаточно высокие и устойчивые урожаи сельскохозяйственных культур.

Светло-серые лесные почвы кислые, рН верхнего гори зонта 5,1—5,6, гидролитическая кислотность 1,7—2,8 мг-экв на 100 г почвы, сумма поглощенных оснований колеблется соответственно от 6,9 до 8,8 % мг-экв на 100 г почвы. Бедны они и питательными веществами. Особенно мало азота — от сотых долей процента до 0,15 %. Режим доступных растениям форм азота, в частности нитратов, неблагоприятный. Запасы фосфора незначительны (0,05—0,012 %), однако этот элемент в них в связи с повышенной кислотностью почвенной среды более доступен растениям, чем в черноземах. Обеспеченность калием низкая и средняя.

Серые лесные почвы по морфологическим признакам проявления подзолистого и дернового процессов, а также по другим свойствам они занимают промежуточное положение между светло-серыми и темно-серыми лесными почвами. По сравнению со светло-серыми почвами подзолистый процесс у них ослаблен, а дерновый не достиг еще той интенсивности, которая характерна для темно-серых почв.

Эти почвы характеризуются четкой дифференциацией профиля по подзолистому типу, но в отличие от светло-серых лесных почв в них элювиальный горизонт выражен слабо, гумусово-аккумулятивный — более мощный (до 35 см) и окраска его более темная. Разница в содержании илистой фракции между верхним и иллювиальным горизонтами достигает 20 % и более. На глубине 120—140 см, а в западных районах глубже залегает карбонатный горизонт, который вскипает при воздействии на него соляной кислотой.

Механический состав серых лесных почв — от супесчаного до суглинистого. Объемная плотность пахотных слоев колеблется в пределах от 1,32 до 1,40 г/см³ а иллювиального— 1,45—1,50 г/см^З. По сравнению со светло-серыми лесными почвами они более влагоемки, запасы влаги при ППВ составляют 165—200 мм.

Содержание гумуса в верхнем пахотном слое колеблется в пределах 1,5—0,3 %, в целинных — 4—6 %, В составе гумуса преобладают фульвокислоты.

Кислотность почв сильно варьирует, находясь в зависимости от степени выщелоченности, механического состава и характера использования (рН 4,6—6,4). Пахотные угодья, как правило, менее кислые, чем целинные. Степень насыщенности основаниями 75—90 %, гидролитическая кислотность 1,5—5,5 мг-экв на 100 г почвы.

По сравнению со светло-серыми лесными почвами серые лесные почвы лучше обеспечены питательными веществами и выше их по плодородию, однако общий уровень обеспеченности средний и ниже среднего. Как правило, серые лесные почвы содержат в достаточном количестве микроэлементы (марганца 386—900 мг/кг; бора 11—45, цинка 20—74 мг/кг).

Темно-серые лесные почвы распространены в зоне Лесостепи неравномерно и сосредоточены преимущественно на правобережье вдоль края высоких правобережий рек, главным образом на пониженных участках склонов.

В своем развитии эти почвы пережили две фазы — степную (черноземную) и последовавшую за ней лесную (подзолистую). Лесная фаза у них была более длительной, чем у черноземов оподзоленных, что нашло отразилось на строении профиля. О двух фазах в развитии характеризуемых почв свидетельствует их расположение в природе. Темно-серые лесные почвы окаймляют массивы серых лесных почв, а сами окружены черноземами оподзоленными, которые граничат непосредственно с черноземами типичными.

Признаки оподзоливания по сравнению с серыми лесными почвами выражены слабо, зато процессы аккумуляции гумуса значительны. В связи с этим в профиле четко выделяются гумусово-аккумулятивный со слабыми признаками элювиальных процессов мощностью 30-40 см; гумусово-иллювиальный горизонт А₂В мощностью 20-30 см.

Передвижение коллоидов по профилю выражено в меньшей степени. Разница в содержании тонкодисперсных частиц в гумусово-аккумулятивном горизонте и гумусово-иллювиальном составляет 6-18 %. Темно-серые лесные почвы более структурны, хотя структура отличается очень низкой водопрочностью.

Объемная плотность пахотного слоя колеблется от 1,20 до 1,42 г/см³, в иллювиальном - 1,40-1,50 г/см^З; максимальная гигроскопичность 3,7-5,1 % в пахотном слое и 5,1-10,7 % - в иллювиальном.

Наименьшая влагоемкость (ППВ) в зависимости от механического состава в пахотном слое составляет 20-30 %, постепенно снижаясь по профилю, и в породе колеблется от 17 до 24 %. Количество продуктивной влаги в метровом слое 150-175 мм.

Содержание гумуса в пахотных почвах 2,0-4,9, в целинных - 6-10% Сумма поглощенных оснований - 12- 22 мг-экв на 100 г почвы; гидролитическая кислотность 1,0-3,7 мг-экв на 100 г почвы; обменная кислотность 5,5-6,0; степень насыщенности основаниями 80-95 %.

Питательных веществ в темно-серых лесных почвах больше, чем в серых лесных: валового азота - 0,14-0,19 %; фосфора - 0,10-0,25 и калия - 2,0-2,4 %. Степень обеспеченности подвижными питательными веществами средняя и высокая.

Черноземы. Классификация черноземов проведена с учетом их генетических свойств и морфологических признаков.

Черноземный тип почвы по генетическим особенностям и свойствам подразделяется на подтипы. Каждый подтип занимает определенное географическое положение.

В Лесостепной зоне выделяют следующие подтипы черноземов: типичные, оподзоленные, выщелоченные и реградированные. Внутри подтипов выделяются роды. Наиболее распространенными являются следующие роды черноземов.

1. обычные - выделяются во всех подтипах; признаки и свойства соответствуют основным характеристикам подтипа. В полном наиме­новании чернозема термин этого рода опускается;

2. глубоковскипающие — вскипают более глубоко, чем род «обычные черноземы», в связи с более выраженным промывным режи­мом за счет облегченного механического состава или условий рельефа. Выделяются среди типичных, обыкновенных и южных черноземов. в профиле, как правило, имеют разрыв между гумусовым и карбонатным горизонтами;

3. карбонатные - характеризуются наличием свободных карбо­натов (вскипанием) по всему профилю. Среди выщелоченных и оподзо­ленных черноземов не выделяются;

4. карбонатные высоковскипающие - характеризуются устойчивым поверхностным вскипанием;

5. остаточно карбонатные - развиваются на плотных карбонатных породах содержат в профиле карбонатный щебень;

6. бескарбонатные - развиты на породах бедных силикатным кальцием, вскипание и выделение карбонатов отсутствует; встречаются преимущественно среди типичных, выщелоченных и оподзоленных под­типов черноземов;

7. солонцеватые — в пределах гумусового слоя имеют солонцеватый горизонт;

8. осолоделые — характеризуются наличием белесой присыпки в гумусовом слое, размытостью гумусовой окраски, лакировкой и примаз­ками по граням структуры в нижних горизонтах, иногда наличием об­менного натрия; распространены среди типичных, обыкновенных и юж­ных черноземов;

9. щелеватые — характеризуются образованием глубоких трещин (холодная фация).

Подтипы и роды черноземов делятся на виды по ряду признаков:

• по мощности гумусового горизонта А - сверхмощные (более 120 см); мощные (120—80 см); среднемощные (80—40 см); маломощные (40—25 см); маломощные укороченные (менее 25 см);

• по содержанию гумуса - тучные (более 9 %); среднегумусные (9—б %); малогумусные (6—4 %); слабогумусированные (менее 4 %);

• по степени выщелоченности - слабовыщелоченные (разрыв между гумусовым слоем (А+АВ) и карбонатным горизонтом менее 20 см); средневыщелоченные (20-40 см); сильновыщелоченные более (40 см).

а б в

Рис. 20. Почвенный профиль черноземов.

а – чернозем оподзоленный; б – чернозем выщелоченный; в – чернозем типичный мощный.

Рис. 21. схема строения почв дернового типа почвообразования

(В.Г.Крикунов, Н.И.Полупан,1987)

Черноземы типичные характеризуются максимальным проявлением черноземного процесса. Горизонт А интенсивной черно-серой окраски с хорошо выраженной зернистой водопрочной структурой.

Горизонт АВ характеризуется плавным ослаблением - гумусовой окраски книзу и постепенным укрупнением структуры, которая становится комковатой. Вскипание обнаруживается в нижней части горизонта АВ или в верхней части горизонта В.

Горизонт В имеет неравномерную окраску и комковатую структуру. Неравномерность окраски обусловлена затеками гумуса, которые книзу исчезают, вскипает от соляной кислоты. Ниже залегает горизонт С.

Выделения карбонатов в форме псевдомицелия, трубочек и журавчиков обнаруживаются в горизонте В и С, обычно с глубины 70—100 см.

Характерными особенностями черноземов типичных являются глубокий гумусовый профиль, вскипание в переходном горизонте, обилие кротовин.

Генезис этих почв связывают с накоплением большой биомассы под разнотравно-злаковой растительностью в лесостепной зоне в условиях благоприятного атмосферного увлажнения (коэффициент увлажнения 1 и более).

Черноземы типичные распространены в зоне Лесостепи и занимают относительно равные слабосточные плато, высокие лессовые террасы. Сформировались под луговыми степями. Имеют относительно мощный гумуссированный профиль (0,6—1,5 м и более) с зернистой структурой, рыхлое сложение, характерно наличие карбонатов в пределах, как правило, гумуссированной части в виде мицелия и прожилок, прослеживается отсутствие перераспределений минеральной массы по профилю.

Характерная особенность профиля черноземов типичных — постепенный спад гумусовой окраски с глубиной и большая переработанность землероями.

Линия вскипания от НС1 в черноземах типичных обычного рода наблюдается преимущественно на глубине 40—50 ем, хотя возможны высоко (0—30 см) и глубоко вскипающие (70—100 см) виды.

По мощности гумусированного профиля черноземы типичные разделяются на сверхмощные, мощные и среднемощные, по степени гумусированности — на слабогумусированные, малогумусные и среднегумусные.

Черноземы типичные мощные и среднемощные малогумусные преобладают в центральных районах Лесостепи и на лессовых террасах рек. мощные и среднемощные среднегумусные характерны для почвенного покрова южной части лесостепной зоны и развиваются на тяжелосуглинистых лессах. Черноземы слабогумусированные распространены в основном в полосе, прилегающей к Полесью, и формируются на лессах легкосуглинистого механического состава.

Черноземы типичные сверхмощные слабогумусированные распространены в северной приполесской полосе зоны в Волынской, Ровенской, Киевской и Черниговской областях ,а также на большей части Черниговской и Сумской областей и приурочены к лесам средне- и тяжелосуглинистого механического состава.

В южной части зоны, в границах северной части Одесской, Кировоградской, южной Полтавской, юго-восточной Сумской и большей части Харьковской областей распространены черноземы типичные мощные среднегумусные на лессах тяжелого механического состава.

Черноземы типичные среднемощные слабо- и малогумусные распространены на Волынской возвышенности и террасах Днепра.

В черноземах типичных выделяют два фациальных подтипа.

в западной части зоны распространенные черноземы типичные влажные. повышенное количество влаги способствует периодическому сезонному переувлажнению с чем связано развитие глеевых процессов, которые обнаруживаются в виде оливковатых или оливково-ржаво-бурых пятен или разводов в профиле, и форме карбонатов, которые представлены в виде журавчиков.

Остальная часть зоны представлена обычными черноземами, для которых характерна прожилковая и мицелярная формы карбонатов.

В подтипе черноземов типичных преобладают мощные и среднемощные многогумусные, или тучные, черноземы.

В западной части Лесостепной зоны при более влажных условиях клима­та, которые способствуют большему выносу оснований из опада, что в свою очередь приводит к образованию более кислых органи­ческих продуктов превращения растительных остатков, формируются оподзоленных и выщелоченные черноземы.

Черноземы оподзоленные имеет следующие особенности.

Горизонт А темно-серой или серой окраски, зернисто-комковатой структуры.

Горизонт АВ темно-серый или буровато-серый с седоватым оттенком, комковатый, внизу ореховатый, для этого горизонта характерна белесая присыпка (кремнеземистая), покрывающая структурные отдельности, наибольшее скопление которой обнаруживается в нижней части горизонта.

Горизонт В (иллювиальный) с затеками гумуса в виде языков и карманов, имеет ореховатую структуру, вверху с белесой присыпкой, уплотненный. С глубиной затеки гумуса и оструктуренность исчезают и начинается горизонт С, в котором обычно находятся карбонаты в форме псевдомицелия, трубочек, журавчиков.

Разрыв между гумусовым слоем (А+АВ) и карбонатным горизонтом достигает значительной мощности (60-80 см). Карбонаты обычно обнаруживаются на глубине 1,3-1,5 м, что не всегда обеспечивает их поступление в гумусовый слой.

Кремнеземистая присыпка и уплотненный горизонт В (иллювиальный) являются главными отличительными морфологическими признаками черноземов оподзоленных.

Черноземы оподзоленные распространены в основном в Правобережье, особенно в западной Лесостепи. Они находятся на границе с Полесьем, встречаются небольшими массивами на лессовых отложениях Полесья.

Черноземы оподзоленные, как правило, залегают на высоких хорошо дренирован водоразделах, вклиниваясь в черноземы типичные, выщелоченные и темно-серые лесные почвы. На Левобережье они довольно часты также на лессовых террасах Днепра и его притоков.

Образование оподзоленных черноземов возможно, например, под широколиственными лесами паркового типа с густым травостоем. Это предположение хорошо согласуется с признаками степной и лесной стадиями развития. Об этом свидетельствуют признаки двух почвообразовательных процессов. Последствиями дернового почвообразовательного процесса являются: частые кротовины, глубокая гумусированность профиля, довольно высокое, почти как в черноземах типичных, содержание гумуса, в составе которого также преобладают гуминовые кислоты, связанные с кальцием. Признаками подзолистого почвообразовательного процесса служат - глубокая выщелоченность, кислотность, пониженная насыщенность основаниями, отчетливая, хотя и слабая, дифференциация по элювиально-иллювиальному типу.

Можно сказать, что черноземы оподзоленные обычного рода совмещают признаки черноземов типичных и темно-серых лесных почв.

Неоднородность климатических условий и почвообразующих пород обусловила формирование различных как по морфологическим признакам, так и по уровню плодородия черноземов оподзоленных. На территории Украины черноземы оподзоленные представлены двумя основными рода ми — обычными и реградированными.

Черноземы оподзоленные обычные. Особенностью гумусового профиля черноземов оподзоленных является сравнительно быстрое уменьшение Содержания гумуса с глубиной. Наиболее резкий спад отмечается на глубине 50-70 см.

Качественный состав гумуса по генетическим горизонтам черноземов оподзоленных явно дифференцирован.В нем преобладают гуминовые кислоты, связанные с кальцием. Соотношение между гуминовыми и фульвокислотами в верхних горизонтах 1,2—1,5 с глубиной уменьшается до 0,7—0,8.

Механический состав черноземов оподзоленных характеризуется преобладание фракций крупной пыли (40— 65 %) и ила (17—44 %) при содержании физической глины от 23 до 66 %. В северной части зоны механический состав крупнопылевато-легкосуглинистый в средней части зоны — крупнопылевато- и пылевато-среднесуглинистый и на южной периферии — пылевато-тяжелосуглинистый и легкоглинистый.

Черноземы оподзоленные на 85—95, а в нижних горизонтах — на 98 % насыщены основаниями, причем степень насыщенности тем больше, чем тяжелее механический состав. Преобладает обменный кальций (80—83 %). Отношение обменных кальция и магния 4: 6. Гидролитическая кислотность в верхнем гумусовом слое 1,7—3,1 мг-экв на 100 г почвы.

Глубина верхней границы карбонатного горизонта у черноземов оподзоленных закономерно понижается с востока на запад—от 103—130 см на Левобережье до 130—150 см на Правобережье.

Черноземы оподзоленные реградированные. Почвообразующие породы — богатые карбонатами незасоленные лессы. Сформировались черноземы реградированные в автотрофных условиях на увалистых водоразделах или склонах южной и юго-западной экспозиций. Они, как правило, находятся между оподзоленными черноземами и типичными или распределяются среди последних небольшими пятнами по вершинам невысоких холмов и увалов.

В почвоведении происхождение черноземов реградированных трактуется двояко: как результат окультуривания оподзоленных и выщелоченных черноземов, а также темно- серых лесных почв (реже) и как естественный почвообразовательный процесс в местах полного исчезновения леса или разреживания лесов под влиянием травянистой растительности.

Сущность процесса реградации состоит в том, что при смене древесной растительности травянистой изменяется гидрологический режим почв, усиливаются восходящие токи влаги, способствующие подтягиванию карбонатов к поверхности. Поглощающий комплекс в этом случае насыщается основаниями, происходит усреднение реакции почвенного раствора, водно-физические и агрохимические свойства ранее оподзоленных почв несколько улучшаются. При этом сохраняются признаки элювиально-иллювиальная дифференциации профиля по морфологии и химическим свойствам.

Сумма поглощенных оснований и насыщенность ими поглощенного комплекса (80 и более) в черноземах реградированных несколько выше, чем в черноземах оподзоленных. Реградированные черноземы отличаются также и более низкой гидролитической кислотностью: в верхнем горизонте она не превышает 2,2 мг-экв на 100 г почвы и резко убывает с глубиной. Реакция почв нейтральная: рН водной 7,2—7,5 и соленой 5,5—6,8.

Черноземы выщелоченные по своим характеристикам очень близки к темно-серыми лесными почвами.

У черноземов выщелоченных линия вскипания глубоко расположена (около 1 м) заметно выраженная белесая присыпка отсутствует, нет характерного буроватого уплотненного ореховатого иллювиального горизонта. Выщелоченные черноземы относятся к нейтральным почвам.

Основной их отличительный признак (наряду с глубоким вскипанием) — прокрашивание гумусом, образовавшимся из травянистой растительности и промытым, на большую глубину.

Важным отличием черноземов выщелоченных является также мощный гумусовый горизонт, аналогичный горизонту черноземов типичных (мощных) с содержанием гумуса лишь на 0,5—1,0 % меньше, чем в рядом залегающих черноземах мощных типичных среднегумусовых, хорошо выраженная структура в суглинистых и глинистых разновидностях и высокое плодородие.

Лугово-черноземные почвы развиваются преимущественно на лессовидных породах, расположены в основном в левобережной части области и находятся на первых надпойменных террасах рек и в широких долинах, на днищах оврагов и балок, а также на пониженных террасовых участках. Формируются в условиях постоянного, иногда повышенного увлажнения грунтовыми водами, которые могут быть очень минерализованы. Близкое стояние грунтовых вод способствует их оглеению. По морфологическим признакам лугово-черноземные почвы очень похожи на черноземы, однако отличаются от них оглеенностью нижних горизонтов. Мощность гумусового горизонта у них такая же, как и у черноземов типичных, однако благодаря добавочному увлажнению грунтовыми водами органические вещества в них накапливаются более интенсивно и гумусовый слой имеет более темную окраску. Реакция почвенного раствора этой генетической группы близка к нейтральной или нейтральная.

Болотные и торфяно-болотные почвы встречаются во всех районах области в плавнях рек и глубоких понижениях, развиваются в условиях постоянного переувлажнения при участии болотной растительности. В таких условиях органические вещества разлагаются очень медленно, поэтому из года в год накапливаются в почве.

Для болотных почв характерна высокая зольность торфа. реакция почвенного раствора близка к нейтральной (солончаковые разновидности имеют слабощелочную реакцию).