Основные процессы, формирующие почвы степи, – процесс биогенной аккумуляции, солончаковый и солонцовый.

В качестве главного процесса, почвообразования в степной зоне, следует назвать процесс биогенной аккумуляции (дерновый процесс или процесс гумусонакопления), который в обыкновенных (сегрегационных и миграционно-сегрегационных) черноземах достигает почти столь же мощного развития, что и в черноземах лесостепи

Солончаковый процесс, или собственно процесс засоления почв легкорастворимыми солями, происходит в депрессиях рельефа при близком залегании засоленных грунтовых вод и их интенсивном подъеме к фронту испарения. В результате процесса засоления появляются (по мере его нарастания) солончаковатые, солончаковые почвы и солончаки. Диагностическим признаком засоления служит величина плотного остатка водной вытяжки (более 0,25% от массы почвы, в солончаках ‑ более 1%). Главный морфологический признак ‑ обильные и различные по форме и составу солевые новообразования. Приуроченность максимума солей к поверхностному слою свидетельствует о современном интенсивном засолении. Аккумуляция солей в более глубоких слоях может быть как остаточным явлением, так и следствием вторичного засоления почвы при подъеме минерализованных грунтовых вод.

Солонцовый процесс наблюдается в почвах, верхние горизонты которых лишены легкорастворимых солей, но в почвенном поглощающем комплексе в заметном количестве содержат ион Na⁺ пли Mg²⁺. Сильно гидратированные ионы Na⁺(Mg²⁺) вызывают набухание и пептизацию органических и минеральных коллоидов. Под защитным действием иона натрия коллоиды мигрируют по почвенному профилю, вызывая его дифференцирование на аккумулятивно-элювиальный и иллювиальный горизонты. Признаки солонцового процесса морфологически хорошо заметны, так как обогащенный глиной иллювиальный горизонт сильно уплотняется, приобретает специфическую – столбчатую или ореховатую структуру с глянцем по граням и более темную окраску за счет вмывания гуматов натрия. Наиболее важными аналитическими показателями солонцового процесса служат доля натрия в почвенном поглощающем комплексе (свыше 20% от емкости поглощения), а также величина рН, резко повышенная (>8) при наличии соды.

При неглубоком залегании минерализованных грунтовых вод с капиллярным подтоком влаги в почвенный профиль периодически поступают новые порции солей натрия, а в почвенный поглощающий комплекс — ион Na⁺, что поддерживает протекание солонцового процесса. Остепнение таких почв возможно лишь после снижения уровня грунтовых вод.

Общие особенности почвообразования в степной зоне следующие:

1) непромывной тип водного режима с умеренным и неглубоким промачиванием;

2) менее интенсивное, чем в лесостепи, гумусонакопление, с образованием гумусовых горизонтов средней мощности;

3)в автоморфных условиях наложение процессов солонцеватости при слабой засоленности почвообразующих пород, проявление признаков засоления в виде солевых выделений в профиле автоморфных почв, ниже глубины промачивания атмосферными осадками.

Возрастание континентальности климата, усиление его аридности приводит к увеличению доли ксероморфной растительности и к некоторому уменьшению ее проективного покрытия. Соотношение процессов поступления органических остатков их гумификации и минерализации способствует формированию почв, отличных от черноземов типичных (миграционно-мицелярных), и позволяет выделить почвенные подзоны обыкновенных (сегрегационных, миграционно-сегрегационных) и южных (текстурно-карбонатных) черноземов.

Черноземы обыкновенные (сегрегационные (по белоглазке) и миграционно-сегрегационные)

Черноземы обыкновенные в «Классификации почв России 2004 года выделяются на уровне подтипа – сегрегационные черноземы (AU-АВ_Са -BCAnc-Cca); и миграционно-сегрегационные (AU-АВ_Са AUlc-BCAnc-Cca) в типе черноземы. Почвы диагностируются по сегрегационным формам карбонатных новообразований («белоглазка») в карбонатном горизонте (ВСА). Границы вскипания – на границе перехода от горизонта AU к горизонту АВ_Са . Преобладающая мощность гумусового горизонта равна 60-70 см и колеблется от 40-80 см.

Морфологический профиль чернозема обыкновенного (сегрегационного – AU-АВ_Са-BCAnc-Cca) выглядит следующим образом.

AU – гумусово-аккумулятивный, темно-серый или черный, иногда с буроватым оттенком, с отчетливой зернистой или комковато-зернистой структурой, тяжелосуглинистый, рыхлый, густо пронизан корнями, травянистых растений (особенно в верхней части) и ходами червей (червороины). Мощность 30-40 см.

ABca – переходный, темно-серый с буроватым оттенком, усиливающимся книзу, зернисто-мелкокомковатый, уплотненный, тяжелосуглинистый, много копролитов, встречаются кротовины. На верхней границе вскипает от НСl. Карбонаты могут быть в виде псевдомицелия и трубочек. Мощность 30-40 см.

BCAnc – аккумулятивно-карбонатный, cеровато-темно-бурый, комковатый, или комковато-ореховатый, уплотненный, тяжелосуглинистый, корней меньше, чем в предыдущем горизонте, встречаются кротовины. Бурно вскипает от НСl. Новообразования в виде мучнистых скоплений карбонатов кальция округлой формы диаметром 0,5 – 3,0 см (белоглазка)

Сса – почвообразующая порода, серовато-палевый, уплотненный, тяжелосуглинистый, уменьшение содержания карбонатных скоплений, карбонаты в виде немногочисленных жилок, ухудшение структуры.

Гумусовый горизонт имеет мощность (AU+АВса – до 60 см). Содержание гумуса в горизонте AU составляет 5-7% (9%), запасы гумуса — 500-600 т/га. Отношение Сгк/Сфк – 1,5-2,0. В составе гумуса преобладают гуминовые кислоты, связанные с кальцием. В гумусовом горизонте наблюдается значительное содержание азота, калия, фосфора. Профиль характеризуется однородностью химического состава минеральной части, иллювиальным характером распределения карбонатов и выщелоченностью почв от легкорастворимых солей.

Емкость поглощения (30-70 м-экв/100 г). Горизонты, содержащие свободные карбонаты, имеют щелочную реакцию (pH 7,5-8,5). В составе обменных катионов главная роль принадлежит кальцию. В обыкновенных (сегрегационных) черноземах в составе поглощенных катионов может наблюдаться небольшое количество натрия и некоторое увеличение доли магния (до 15-25% от суммы поглощенных оснований). Однако, присутствие этих катионов не оказывает существенного негативного влияния на почвообразование.

Черноземы обыкновенные (сегрегационные) характеризуются благоприятными физическими и водно-физическими свойствами: рыхлым сложением в гумусовом слое, высокой влагоемкостью и водопроницаемостью. Благодаря формированию водопрочной агрономически ценной структуры, плотность сложения гумусовых горизонтов невысокая и колеблется в пределах 1-1,2 г/см³.