Черноземы Западной Сибири

Черноземы, развиты на элювии, элюводелювии и делювии плотных

горных пород

Выделяют на уровне рода («неполнопрофильных») в общепринятых подтипах; обычно такие черноземы маломощные или укороченные, средне- и чаще малогумусные, суглинисто-каменистые или суглинисто-щебнистые либо щебнисто-суглинистые.

4. СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМОВ

4.1. Морфологическое строение

Морфологическое строение почвы и ее морфологические признаки и особенности - это результат длительного исторического процесса почвообразования, результат превращения исходной горной породы в новое физическое природное тело - почву. Поскольку почва постоянно находится в процессе развития и эволюции, то есть «живет» своей особой почвенной «жизнью», в ней постоянно происходят какие-то изменения и превращения, в том числе и из­менения ее морфологии.

В указанном отношении важно отметить тот факт, что морфо­логия почвы - это, вообще говоря, ее консервативный признак, медленно меняющийся во времени (в отсутствии деструктивных процессов и коренных мелиораций) и фиксирующий историю развития почвы во времени (Розанов Б.Г., 1983).

Как отмечают Е.М. Самойлова и Г.В. Добровольский (1983), ссылаясь на И.И. Лебедева, отношение к морфологии черноземов как к источнику информации о генезисе, свойствах и режимах этих почв, как к ведущей сумме факторов в познании их географии на протяжении истекших ста лет не осталось одинаковым.

Подробные исследования таких морфологических показателей, как профильные изменения окраски поверхности и среза педов, их величины и формы, качества и цвета кутан, форм карбонатных новообразований, характера нижней границы гумусового и верхней – карбонатного горизонтов, сообщают незаменимые сведения о генезисе различных форм черноземов.

Как указывается в «Классификации и диагностике почв СССР» (1977), генетический профиль черноземов (в обобщенном «типоморфном» виде) характеризуется ясно выраженной верхней толщей (той или иной мощности) с накоплениями гумуса, обменных оснований и биогенных зольных элементов, глубже которой находится карбонатно-иллювиальная  (или карбонатно-гипсово-иллювиальная) толща, постепенно переходящая в неизменную почвообразованием материнскую породу.

Нижняя граница гумусовых горизонтов в черноземах Западной Сибири, как подчеркивают Е.М. Самойлова и Г.В. Добровольский (1983), ссылаясь на И.И. Лебедева, чаще представлены чередованием узких (3-5см., в верхней части иногда до 7-10см.) и длинных (30-50см.) темных языков полос, отчетливо выделяющихся на фоне почвенной массы переходного горизонта. Для черноземов, развитых к востоку от Кузнецкого Алатау, характерны крупноклиновидные и карманистые внедрения гумусового материала в почвенный профиль, в связи с чем эти почвы получили в литературе название «языковато-карманистых». Их образование связано, вероятно, с палеокриогенезом территории, обусловившим здесь формирование полигонального микрорельефа.

При характеристике карбонатного профиля черноземов в процессе полевых исследований большое внимание обычно уделяется глубине уровня вскипания от HCl. При интерпретации этих данных необходимо учитывать, что уровень вскипания представляет собой суммарный эффект взаимодействия циклически повторяющихся противоположных процессов – выщелачивания карбонатов с весенними нисходящими токами влаги и их возврата с восходящими токами в летне-раннеосенний период.

В.А. Хмелев (1989) подчеркивает, что иллювиально-карбонатный горизонт лессовых черноземов, являющийся наряду с гумусово-аккумулятивной частью профиля основным диагностическим признаком черноземообразования, обычно слабо уплотнен, хорошо пористый и трещиноватый со слабо выраженной микроагрегированностью.

Основной отличительный морфологический признак черноземов оподзоленных – наличие осветленной, мучисто-белесой присыпки, покрывающей структурные отдельности в нижней части горизонта А, и в верхней части АВ(В). Таким образом, морфологическое строение профиля выражается следующей совокупностью горизонтов: А(Апах+А) – АВ – В(Вt) – (Вк) – Ск (рис. 1)

А — гумусовый горизонт мощностью 30-70 см, иногда до 120 см, серый или темно-серый, комковато-зернистой или пороховато-зернистой структуры (при распашке структура становится комковатой или глыбисто-комковатой); нижняя часть этого горизонта заметно осветлена (оподзолена), именно в этой части профиля отмечается максимум белесой присыпки, которая по граням крупных структурных отдельностей может проникать и в верхнюю часть слабогумусированного переходного горизонта В; переход постепенный;

            В — бескарбонатный переходный горизонт мощностью до 70 см, бурого цвета с темными пятнами и потеками гумуса, ореховато-призматической структуры, по граням структурных отдельностей коричневые пленочки; горизонт имеет несколько более плотное сложение и более тяжелый механический состав, чем вышележащие горизонты; встречаются кротовины;

            (ВСк)Ск — карбонатный горизонт, начинается с глубины 100-125 см и глубже, палево-бурый, призматической структуры, содержит многочисленные жилки и твердые карбонатные конкреции — журавчики.

Для данного подтипа черноземов характерно наличие невскипающей прослойки в 50-70 см между нижней границей гумусового горизонта и карбонатным горизонтом и белесоватой присыпки по граням структурных отдельностей. Содержание гумуса в верхнем (10 см) слое — 5-12%, вниз по профилю постепенно и равномерно падает.

Как указано в «Классификации и диагностике почв СССР» (1977), основным отличительным признаком выщелоченных черноземов является вымытость карбонатов из гумусового горизонта и по крайней мере из верхней половины переходного горизонта. Вместе с тем в почвенном профиле улавливаются черты элювиально-иллювиальной дифференциации по илу, физической глине и валовому содержанию R2O . В наиболее полноразвитом виде характеризуются следующим строением профиля: А(Апах+А) – АВ - В(Вt) - (ВСк) – Ск (рис. 2)

А — гумусовый горизонт, темно-серый или серовато-черный, хорошо выраженной зернистой или комковато-зернистой структуры, рыхлого или слабоуплотненного сложения; переход постепенный, нижняя граница определяется по заметному общему побурению или появлению бурых пятен между гумусовыми языками;

АВ — гумусовый горизонт, неравномерно прокрашенный, темно-серый с буроватым оттенком, с темно-серыми гумусовыми и бурыми пятнами, ореховатой или мелкокомковатой структуры; при полном высыхании по граням структурных отдельностей может проступать белесоватая присыпка.

Общая мощность гумусовых горизонтов А+АВ — 40-60 см;

В — переходный бескарбонатный горизонт мощностью 20-40 см, с отдельными темными узкими гумусовыми языками, комковато-ореховатой структуры, отмечаются более темные пленки по граням структурных отдельностей; постепенно переходит в карбонатный горизонт;

ВСк — иллювиально-карбонатный горизонт, палево-бурый, ореховатой или ореховато-призматической структуры; наличие прожилок карбонатов определяет более светлую окраску горизонта; выделения карбонатов могут быть в виде псевдомицелия, мергелистых бесформенных пятен, мучнистых скоплений; в нижней части горизонта выделения карбонатов в форме журавчиков;

Ск — карбонатная материнская порода палевого цвета.

Гипс и легкорастворимые соли в профиле почв отсутствуют. Содержание гумуса в верхних 10 см — 6-10%, падение его вниз по профилю постепенное. Во всех горизонтах выщелоченных черноземов, но особенно в их нижних слоях, обнаруживаются гумусово-железистые микроконкреции. Их образование может быть объяснено либо своеобразным гидротермическим режимом черноземов, который обусловлен кратковременным проявлением восстановительных условий либо влиянием более значительного залесения черноземной зоны в прошлом (Хмелев В.А., 1989).

Как отмечается в «Классификации и диагностике почв СССР» (1977), типичными называются черноземы, обладающие наиболее характерно выраженными чертами черноземообразовательного процесса – накопление гумуса, азота, зольных элементов питания растений, неглубоким вымыванием карбонатов, отсутствием текстурной дифференциацией почвенного профиля (по илистой фракции, окислам железа и алюминия). Морфологическое строение профиля типичных черноземов — наибо­лее представительное для всего типа черноземов: А (А пах+А) - АВ(АВк) - Bк - (BCк) - Cк (рис. 3)

            Aо — степной войлок, состоит из переплетенных стеблей и листьев степных трав, мощность 3-4 см;

А — гумусовый горизонт мощностью от 60 до 100 (130) см, преобладает мощность 80-100 см, черный или серовато-черный, хорошо выраженной зернистой структуры, на корнях образуются бусы;

АВ — гумусовый горизонт, однородно окрашен, темно-серого цвета с явным буроватым оттенком или неоднородно окрашен, с чередованием темных, пропитанных гумусом затеков и пятен с более светлоокрашенными участками бурого или серо-бурого цвета; структура зернистая, книзу становится комковатой, в нижней части горизонта может отмечаться вскипание;

Вк — переходный иллювиально-карбонатный горизонт, светло-палевый или буровато-палевый, нередко с языками и затеками гумуса, комковато-призматической или призматической структуры, уплотнен; выделения карбонатов в виде выцветов и псевдомицелия в верхней части горизонта и в виде журавчиков в нижней части; максимум карбонатов приурочен к нижней границе горизонта; граница вскипания совпадает с нижней границей гумусового горизонта; в профиле почв много кротовин;

Ск — карбонатная материнская порода палевого цвета.

Чернозем обыкновенный – подтип с вполне характерными типоморфными признаками черноземного почвообразования, но несколько ослабленным, по сравнению с типичными черноземами, накоплением гумуса. Морфологическое строение профиля выражается следующей совокупностью горизонтов: А(Апах+А1) - АВ(АВк) - Вк(ВСк) - Ск (рис. 4)

А — гумусовый горизонт мощностью 30-40 см, темно-серый или черный, зернистой или комковато-зернистой структуры;

АВ — гумусовый горизонт (до глубины 40-120 см), темно-серый с бурым оттенком, с темными гумусовыми затеками, комковатой и комковато-призматической структуры; в нижней части этого горизонта наблюдается вскипание.

Преобладающая мощность гумусовых горизонтов — 40-80 см. Нижняя граница гумусового горизонта может быть потечно-языковатой, резко-языковатой, карманистой, или переход может быть плавным в виде постепенного ослабления гумусовой окраски;

Вк — иллювиально-карбонатный горизонт буровато-палевого цвета, призматической структуры; выделения карбонатов в виде псевдомицелия и белоглазки, но могут быть в виде общей мучнистой пропитки и отдельных пятен; максимум карбонатов сосредоточен в подгоризонте выделения карбонатов в форме белоглазки;

(ВСк)Ск — карбонатная материнская порода палевого цвета.

В профиле почв много кротовин. Выделения гипса могут появляться на глубине 200-300 см. (Хмелев В.А., 1989).

Черноземы южные – это наиболее ксероморфная группа черноземов. Особенностью строения большинства южных черноземов Западной Сибири является относительно небольшая их мощность гумусового горизонта, которая в большинстве случаев укладывается в пределах 20-30см. Структура профиля южного чернозема имеет следующий вид:  А (Апах+А) - АВ(АВк) - Вк -ВСк - Ск - Сс.(рис. 5)

А — гумусовый горизонт мощностью 20-30 см, темно-серый с коричневатым оттенком, в целинном состоянии вверху часто обособляется слой в 6-8 см, более светлоокрашенный, слоеватый; структура зернистая, при распашке — комковато-пылеватая. Вскипание начинается на нижней границе горизонта, пахотные почвы часто вскипают с поверхности;

АВ — переходный гумусовый горизонт мощностью 30-40 см, однородно окрашенный, буровато-темно-серый, зернисто-комковатой или ореховато-комковатой структуры. Уплотнен.

Общая мощность гумусовых горизонтов колеблется от 25-30 до 60-70 см, в отдельных случаях — до 100 см;

Вк — переходный горизонт, бурый с более темными пятнами и потеками гумуса, ореховато-призматической структуры, уплотнен; выделения карбонатов в виде псевдомицелия, в нижней части в виде белоглазки, могут быть в виде неясных выцветов, мучнистых выделений;

ВСк — иллювиально-карбонатный горизонт, буровато-палевый, призматической структуры, уплотнен, с обильными выделениями карбонатов в

форме белоглазки;

Ск — слабо измененная или не измененная почвообразованием материнская порода, карбонатная, палевого цвета, призматической структуры;

Сс — материнская порода, содержащая с глубины 150-200 см выделения гипса в виде мучнисто-кристаллических жилок, скоплений и друз; в этом же горизонте на глубине 200-300 см могут содержаться легкорастворимые соли (Горшенин К.П., 1955).

Морфологический профиль черноземов Западной Сибири, по И.И. Лебедевой (1983), имеет свои особенности: меньшая мощность гумусового горизонта (по сравненью с европейскими); языковатость, которая представлена чередованием узких (3-5 см, в верхней части иногда до 7-10 см) и длинных (30-50 см) темных языков – полос гумуса, отчетливо выражающихся на фоне почвенной массы переходного горизонта. Малоснежная зима при низких температурах и глубоком промораживанием почв и сильное высыхание их в летние месяцы вызывают резкие колебания объема почвенной массы. В связи с этим происходит растрескивание почвы и неодинаковое проникновение в глубь органической массы, что и обуславливает неравномерность в окраске (языковатость). Характерно, что языковатость почти не проявляется в зернистых черноземах (Горшенин К.П., 1955).