Сероземы

Сероземы — это почвы субтропических пустынных степей и эфемеровых полупустынь. Они распространены, в частности, в пред­горьях и на подгорных равнинах Тянь-Шаня, Памиро-Алая, Копетдага и в некоторых районах равнинного Закавказья и рассматрива­ются как нижняя ступень в вертикальном ряду почвенных зон этих горных сооружений. Они встречаются на подгорных равнинах и в низкогорьях Передней Азии и Пакистана, во внутренних, наиболее сухих областях лёссового плато в Китае. В Северной Америке они распространены в сухих предгорьях Скалистых гор, в Южной Аме­рике — в сухих субтропических районах Аргентины, у подножий Анд в провинции Гран-Чако.

Климат в областях распространения сероземов континенталь­ный, сухой и жаркий, с продолжительным безморозным периодом (170—240 дн. в году). Сумма положительных температур у подно­жий гор составляет 5500—5800 °С, в предгорьях — 3500—4000 "С. Средняя температура июля +26—30 °С, января — от +2 до —5 "С. Среднегодовое количество осадков в зоне полупустынь составляет 170—200 мм, увеличиваясь по мере повышения абсолютной высоты до 400—500 мм в год. Основное количество атмосферных осадков (70 % годовых) выпадает в зимне-весенний период. Лето очень сухое, испаряемость составляет 1000—1350 мм и превышает годовое количество осадков в 5—8 раз.

Наиболее типичные сероземы образуются на эоловых лёссовид­ных отложениях и лёссах. Лёссы обрамляют пустыни и аккумулиру­ются в местах ослабления деятельности ветра, на склонах и у подно­жий гор. Они широко распространены в предгорьях и на подгорных равнинах Средней, Центральной и Восточной Азии, на подгорных плато у Скалистых гор в Северной Америке и у подножий Цент­ральных и Южных Анд в Аргентине.

По гранулометрическому составу лёссы представляют пылеватые средние суглинки, содержащие в мелкопесчаной и пылеватых фрак­циях значительное количество кварца и слабовыветрелых полевых шпатов. Илистая фракция лёссов состоит преимущественно из гид­рослюд и иллита. Лёссы содержат значительное количество кальцита (10—20 % СаС0₃), равномерно распределенного в толще наносов.

Лёссы — очень пористые, хорошо водо- и воздухопроницаемые породы, как правило, незасоленные или содержащие лишь неболь­шое количество гипса и легкорастворимых солей. Сероземы образу­ются не только на лёссах, но и на различных лёссовидных породах — облёссованных элювиально-делювиальных, делювиальных, пролювиальных и древнеаллювиальных отложениях.

Сероземы образуются под эфемерово-мятликово-полукустарничковыми пустынными степями. По количеству ежегодного опада эти растительные сообщества не уступают умеренно засушливым и су­хим степям. Основная масса органических веществ и зольных эле­ментов поступает с корневыми остатками (табл. 19.1).

Профиль сероземов имеет следующие генетические горизонты.

A1_hfca — гумусовый горизонт мощностью 12—20 см, пылевато-суглинистый, в верхней части задернован, серый или светло-серый, чешуйчато-мелкокомковатой структуры, рыхлый, бурно вскипает при действии НС1, что свидетельствует о при­сутствии карбонатов;

В_ca— переходный горизонт, мощность 15—30 см, серовато-палевый, пылевато- суглинистый непрочно-комковатой структуры, ячеистый, ноздреватый от обильных ходов и камер насекомых. Многочисленные капсулы от личинок, преимущественно жуков, заполнены минеральным материалом и образуют хорошо оформленные оваль­ные структурные отдельности; по стенкам пустот карбонаты выделяются в виде псевдомицелия;

В_са — карбонатный иллювиальный горизонт мощностью 50—80 см, пылевато - суглинистый, уплотненный, с новообразованиями карбонатов в виде белесоватых пятен и мучнистых стяжений и конкреций;

С_сa(cs) — почвообразующая порода палевого, желтовато-палевого цвета, пылевато - суглинистая, с рассеянными мелкими выделениями карбонатов, с глубины 1,5—2,0 м появляются прожилки мелкокристаллического гипса.

Таблица 19.1

Годовое поступление органических остатков и зольных элементов в почвы эфемерово-злаково- кустарничковых пустынных степей (по Л.Е. Родину и Н.И. Базилевич)

*Са + К + Р + S + Mg. **Na + CI + избыток S.

На рис. 19.2 показано распределение в профиле сероземов орга­нических и минеральных веществ и состав поглощенных оснований.

Содержание гумуса в верхней части профиля составляет 2,5—1,5 %. В его составе преобладает фракция фульвокислот. Отношение С_г/С_ф меньше единицы (0,7—0,9). Реакция почв щелочная.

Карбонаты кальция обнаруживаются с самой поверхности почв, но максимум их приурочен к глубинам 20—80 см. Емкость погло­щения почв невелика — 8—10 мг × экв, в составе поглощенных ос­нований преобладает кальций, около 20 % от емкости поглощения составляет магний. Содержание поглощенных калия и натрия не превышает в сумме 5 %.

Легкорастворимых солей в верхней части почвенной толщи до глубины 80—90 см очень мало. Ниже содержание их несколько уве­личивается, в небольшом количестве появляется гипс.

Особенности генетического профиля сероземов объясняются современным гидротермическим режимом. В различные сезоны года эти условия резко контрастны.

В зимне-весенний период почвы промачиваются на глубину 100—150 см, поэтому наиболее легкоподвижные продукты выветри­вания и почвообразования — хлориды и сульфаты — вымываются

из верхних горизонтов и накапливаются в нижней части почвы на границе слоя максимального промачивания.

В зимне-весенний период, теплый и достаточно влажный, ак­тивно протекают почвенные процессы, бурно развиваются эфеме­ры, цветут кустарники, оживляется деятельность микроорганизмов, идет гумификация растительных остатков; в среде, богатой угле­кислотой и влагой, идет разложение первичных и образование вто­ричных глинистых минералов, что обнаруживается по увеличению содержания илистой фракции в почвенной толще по сравнению с почвообразующей породой (см. рис. 19.2).

Однако кратковременность влажного периода весьма ограничи­вает процесс оглинивания, поэтому сероземы оглинены в значи­тельно меньшей степени, чем другие почвы сухих субтропиков — серо-коричневые и в особенности коричневые.

При довольно значительном поступлении органических остат­ков образующиеся гумусовые вещества (вследствие высокой актив­ности микрофлоры во влажный период) быстро минерализуются, поэтому сколько-нибудь значительного накопления гумуса в серо­земах не происходит, но вследствие преимущественно корневого опада наблюдается постепенное убывание гумуса в глубину. Быст­рое течение процессов новообразования и распада гумусовых ве­ществ способствует образованию фульвокислот и простых форм гуминовых кислот. Небольшое содержание гумуса и преобладание в его составе светлоокрашенных гумусовых веществ делают гумусо­вый горизонт этих почв очень светлым, часто слабо отличающимся от нижележащих горизонтов. Светло-серый цвет верхнего горизон­та сероземов, так же как и глубже лежащих горизонтов, связан с высоким содержанием карбонатов кальция по всему профилю почв, начиная с самой поверхности. В почвах, образующихся на карбо­натных наносах, значительная доля карбонатов унаследована от почвообразующей породы; малое количество осадков, высокая ис­паряемость, подтягивание в сухой период растворов к поверхности почвы — все эти обстоятельства способствуют сохранению карбо­натов в гумусовом горизонте; однако максимум их обнаруживается обычно на глубине 20—60 см в иллювиальном карбонатном гори­зонте.

Второй источник карбонатов кальция в сероземах — это поступле­ние эолового твердого материала, содержащего СаС0₃, а также по­ступление Са(НС0₃)₂, растворенного в атмосферных осадках. В облас­тях распространения этих почв поступление Са(НСО_э)₂ из атмосфе­ры, несмотря на небольшое количество осадков, может составить величину, не меньшую, чем количество кальция, участвующего в

биологическом круговороте, т. е. около 50—100 кг/га в год; при не­промывном режиме и кратковременности периодов насыщения по­чвы углекислотой бикарбонат кальция лишь слабо перемещается по профилю почв; в результате вся почвенная толща подвергается субаэралъному атмогенно-биогенному обызвесткованию.

Отсутствие вредных солей, хорошие водно - и воздушно-физические свойства сероземов обусловливают высокое потенциальное плодородие этих почв. Использование их в земледелии без полива возможно лишь в весьма ограниченных размерах в областях, где количество осадков во влажный период настолько велико, что обеспе­чивает необходимый запас продуктивной влаги. В таких условиях возможно богарное земледелие. В Средней Азии оно сосредоточено в высоких предгорьях на темных, наиболее гумусированных серозе­мах, переходных к серо-коричневым почвам.

Основные массивы сероземов используются в земледелии, са­доводстве и виноградарстве в условиях орошения. Весьма широко эти почвы используются под культуру хлопчатника. На них возде­лывают пшеницу, сахарную свеклу, кукурузу, бахчевые культуры, рис и др. При орошении сероземов, расположенных на равнинах, необходимы мероприятия по предотвращению подъема уровня фун­товых вод, вторичного засоления и заболачивания почв. В условиях правильного орошения, особенно при внесении минеральных и орга­нических удобрений и соблюдении севооборотов, на сероземах по­лучают высокие и устойчивые урожаи.