7 років тому
Немає коментарів

Межі поширення і природні умови. Степова зона простягається широкою смугою через всю Європейську частину Радянського Союзу — від західних кордонів СРСР до Забайкалля. На сході вона частково перетинається Уральськими горами. У Сибіру степова зона звужується, перетинається р. Об та гірським Байкальським масивом і окремими площами доходить до верхнього басейну р. Амур.

Чорноземи в СРСР. займають 190,5 млн. га, або 8,6% загальної площі країни.

Кліматичні умови. Порівняно з лісостеповою зоною клімат степової зони більш континентальний, причому в одних районах він помірно теплий, а в інших — помірно холодний (на Україні слабоконтинентальний). Середньорічна температура зони коливається від 10° на заході до 4,5—5° на сході. В деяких районах річна температура близько 0°. Зима помірно холодна, а середня температура січня в західних районах зони становить мінус 4°, а в східних — мінус 20°. На більшості території сума річних опадів у середньому становить 400—500 мм. У деяких передгірних районах Кавказу випадає до 600 мм, а в Західносибірській низовині кількість опадів зменшується до 250—300 мм. Найменше опадів випадає у східних областях зони (225—250 мм). У межах України в зоні Степу за рік випадає 400—512 мм, а випаровується вологи з грунту до 400 мм.

Грунти степової зони належать до недостатньо зволожених.

На водний режим грунтів дуже впливає відносно низька вологість повітря, висока температура влітку та суховії.

Безморозних днів на півдні і в західних областях зони буває до 300, а в Сибіру і на сході — від 180 до 200.

Рельєф і ґрунтотворні породи. Рельєф і ґрунтотворні породи степової зони змінюються із заходу на схід.

Рельєф зони переважно рівнинний і слабохвилястий (на підвищеннях хвилястість збільшується). Більш рівнинний рельєф у південній частині зони. В окремих районах помітна значна еродованість. Наприклад, на Донецькому кряжі дуже поширений ерозійно-тектонічний рельєф. У деяких районах рівнини вкриті подами — різними за розміром западинами. У Причорноморських степах УРСР вони займають до 100000 га. Характерною ознакою їх є інтенсивний розвиток процесу оглеєння, який супроводжується осолодінням, солонцюватістю і солончакуватістю.

Основними ґрунтотворними породами зони є лесовидні відклади.

На території України як ґрунтотворні породи поширені леси, лесовидні суглинки, а також елювіально-делювіальні продукти вивітрювання глинистих сланців, вапняків, пісковиків. В окремих районах як ґрунтотворні породи трапляються піщані давньоалювіальні і флювіогляціальні, а також глинисті відклади. Покривні лесовидні суглинки поширені на схід від Уралу, які в межах Північно-Казахського підвищення дуже щебенюваті.

Характерною ознакою ґрунтотворних порід степової зони є карбонатність. В окремих провінціях поширені також засолені породи.

Рослинність зони. Чорноземні ґрунти Степу утворилися під трав’янистою рослинністю. Деревна природна рослинність поширена досить рідко. Серед трав’яних рослин переважають ковила, типчак, тонконіг, степова тимофіївка, осока, кореневищний стоколос, жовта люцерна, астрагал, полин, шавлія (рис. 37). Серед злакових і бобовий рослин трапляється багато цибулинних (тюльпани), що розвиваються рано навесні.

Рослинність різнотравно-ковилових степів

Рослинність різнотравно-ковилових степів

Рослинність, під якою утворилися чорноземи, Є. М. Лавренко поділяє на такі групи, дві з яких характерні для лісостепової, а решта — для степової зони (табл.42).

T_042

Рослинність степової зони представлена різнотратвно-ковилово-типчаковими, а в південній частині зони — типчаково-ковиловими асоціаціями. Характерно, що в Степу протягом весняно-літнього періоду рослинність змінюється кілька разів. Так, цибулинні починають розвиватися рано навесні, а ковила — наприкінці літа.

Трав’яниста рослинність, що вкриває простори зони, відмираючи, залишає багато надземної маси і коріння. Дослідженнями 3. А. Лейн встановлено співвідношення надземної частини рослини і коріння, як 1:4. Отже, основним джерелом органічної маси, після перетворення якої генетичні горизонти грунту збагачуються на гумус, є коренева система рослин. Грунт при цьому збагачується і на зольні речовини.

Народногосподарське значення чорноземів і їх походження. Чорноземи характеризуються високою природною родючістю і мають дуже велике народногосподарське значення. На чорноземах вирощують всі сільськогосподарські культури.

Висока родючість чорноземів і економічне значення їх привертали увагу багатьох вчених-грунтознавців. Ще в 1849 р. була висунута гіпотеза про морське походження чорноземів (Чечисон). Академік Паллас вважав, що чорноземи — це мул, який залишився після відступання морів.

Вперше думку про рослинне походження чорноземів висловив російський вчений М. В. Ломоносов. Цю думку потім розвинули А. Т. Болотов, Ф. Рупрехт та інші вчені.

Теорію рослинно-наземного походження чорноземів найбільш повно і науково розробив В. В. Докучаєв у своїй праці «Русский чернозем». Процес утворення чорноземів він розглядав як результат взаємодії клімату, рослинності, ґрунтотворних порід, рельєфу, віку грунту.

П. А. Костичев в роботі «Почвы черноземной области России» доводив, що гумус у чорноземах утворюється з коріння трав’янистих рослин.

Тепер науково доведено, що чорноземи утворилися в результаті дернового процесу, який відбувався під трав’янистою степовою (переважно злаковою) рослинністю здебільшого на лесових відкладах. Процес нагромадження гумусу в грунтах степової зони відбувався під покривом лучно-степової рослинності. Органічні рештки, які нагромаджувалися у верхніх горизонтах, розкладалися мікроорганізмами в умовах оптимального зволоження, лужної реакції, достатнього доступу кисню.

Періодичне замерзання грунту взимку і висушування влітку певною мірою змінювали напрям біохімічних процесів у грунті і зумовлювали періодичність біологічної активності ґрунтових мікроорганізмів. Всі ці процеси запобігали повній мінералізації органічних решток, а це в свою чергу сприяло нагромадженню значної кількості органічних речовин у грунті, що є характерною ознакою чорноземів.

Рослинні рештки містять багато кальцію і тому в грунті нагромаджується багато біогенного кальцію. Утворені гумінові кислоти в грунті закріплюються біогенним кальцієм та іншими лужно-земельними елементами, які утворилися внаслідок процесу мінералізації органічних решток або надходили в ґрунтовий розчин з нижчих горизонтів.

Періодичне зволоження грунту і значний вміст кальцію та магнію у ґрунтовому розчині сприяли коагуляції органічних і мінеральних колоїдів та утворенню мікро- і макроструктурних агрегатів. Внаслідок цього в грунті створювалась зерниста водостійка структура, що також є однією з агрономічно цінних властивостей цих грунтів.

Важливою ознакою чорноземів є наявність у них ілювіального карбонатного горизонту (нагромадження переважно карбонатів кальцію), розміщеного на різній глибині ґрунтового профілю. При цьому в одних підтипах карбонатний горизонт залягає нижче гумусного, а в інших — значно глибше. У деяких чорноземах карбонати нагромаджуються в межах гумусного горизонту, переважно у верхній частині його.

Класифікація чорноземів. Першу класифікацію чорноземів розробив В. В. Докучаєв, поділивши їх залежно від умов залягання на чорноземи вододілів, річкових терас і схилів. За вмістом гумусу він виділяв чотири групи чорноземів, з яких перша містить 13—16%, друга— 10—13, третя — 7—10, а четверта — 4—7% гумусу.

Класифікації чорноземів значну увагу приділяли М. М. Сибірцев, Л. І. Прасолов та ін.

Враховуючи підзональні і фаціальні (фація — ділянка поверхні землі з подібними фізико-географічними умовами, рослинністю, фауною тощо) ознаки чорноземів, їх поділяють на підтипи (табл. 43).

T_043

Кожний підтип чорнозему в свою чергу поділяють на види залежно від вмісту гумусу, товщини гумусного горизонту, карбонатності та інших ознак.

Окремі підтипи чорноземів дуже різняться вмістом гумусу. Неоднакову кількість гумусу містять і чорноземи одного і того підтипу, поширені в різних ґрунтових провінціях (табл. 44).

T_044

Тепер виділяють такі підтипи чорноземів: опідзолені, вилужені, типові, звичайні і південні. Окремо виділяють ще підтип передкавказьких чорноземів.

Всі підтипи чорноземів мають неоднакову будову профілю і різні фізико-хімічні та агрономічні властивості (рис. 38). За даними К. Д. Глінки, чорнозем глибокий (типовий) у гумусно-акумулятивному горизонті містить 6—10%, опідзолений — 5—8, південний —6—7% гумусу.

Схематична будова чорноземів і каштанового грунту

Схематична будова чорноземів і каштанового грунту

За вмістом гумусу чорноземи поділяють на малогумусні (гумусу менше 6%), середньогумусні (6—9%) і тучні, або багатогумусні (більше 9%).

За товщиною гумусного горизонту чорноземи поділяють на неглибокі (менше 40 см), середньоглибокі (40— 80 см) і глибокі (понад 120 см).

Морфологічні ознаки і фізико-хімічні властивості чорноземів. Характерним для профілю чорноземів є переритість і наявність численної кількості кротовин — ходів ховрахів, сліпців, хом’яків, комах.

У профілі окремих відмін та підтипів чорнозему в різних горизонтах нагромаджуються карбонати кальцію (пліснява, трубочки, білозірка), які у вигляді бікарбонатів кальцію переміщуються по профілю грунту.

Чорноземи Західного Сибіру відрізняються за товщиною гумусного горизонту від чорноземів Європейської частини СРСР. Зокрема, у неглибоких чорноземів гумусний горизонт досягає 30 см, у середньоглибоких — 30—40 см, у глибоких — понад 50 см.

Чорноземи характеризуються ще й тим, що на відміну від інших грунтів в них нагромаджується значна кількість обмінних катіонів кальцію і магнію. При цьому на обмінний кальцій у звичайних чорноземах припадає до 80%, а обмінний магній — до 15—20% всіх увібраних катіонів. Тільки південні чорноземи у ґрунтовому комплексі крім кальцію і магнію містять близько 0,2— 1 мг-екв у 100 г грунту натрію, що надає йому слабопомітної солонцюватості, а ґрунтовий комплекс опідзолених чорноземів містить іони водню, що зумовлює незначну насиченість грунту основами. У звичайних чорноземах реакція ґрунтового розчину близька до нейтральної (рН 6,9—7,1), Високий вміст гумусу в чорноземах і значна насиченість основами сприяють утворенню агрономічно цінної структури орного і підорного горизонтів. Ці чорноземи також відзначаються найбільшою пористістю (55—60%).

Вміст поживних речовин у чорноземах значною мірою залежить від вмісту гумусу. Завдяки значному вмісту гумусу чорноземи містять значну кількість азоту (0,2—0,5%), фосфору, калію і мікроелементів.

Типові і вилужені чорноземи поширені переважно в лісостеповій зоні і тільки окремими масивами трапляються в степовій. Небагато цих грунтів також на схилах Алтаю. Найбільш характерною ознакою типових і вилужених чорноземів є відносно глибокий (80—120 см і більше) гумусний і гумусований (Н+НР) горизонти. Профіль здебільшого однорідний, має багато кротовини, На глибині 80—90 см і навіть глибше багато карбонатів у вигляді плісняви і тонких жилок. Переміщених колоїдів півтораокислів на профілі не помітно. Від соляної кислоти грунт скипає на глибині 50—60 см.

Вилужені чорноземи в степовій зоні зустрічаються рідко. Від типових вони відрізняються тим, що лінія скипання грунту від соляної кислоти знаходиться на глибині понад 20—30 см. Вилуження карбонатів не супроводжується руйнуванням і перерозподілом колоїдів по профілю (при цьому лише дещо порушується його однорідність за хімічним складом).

Передкавказькі (приазовські) чорноземи мають деякі специфічні морфологічні ознаки, чим відрізняються від інших підтипів чорноземів. Ці ґрунти поширені на схід від Азовського моря, майже до передгір’я Кавказу. Характерною особливістю їх є дуже глибокий гумусний горизонт, який досягає 150—180 см, а гумусні затікання зустрічаються ше глибше. У верхніх горизонтах гумусу небагато (4—6%), колір їх темно-сірий з буруватим відтінком, а лінія скипання може бути зверху або на невеликій глибині. У цих грунтах добре виражена крупно-зерниста структура. Реакція ґрунтового розчину нейтральна або лужна. Сприятливі фізичні властивості та достатня кількість поживних речовин зумовлюють їх високу родючість.

Чорнозем приазовський (Ростовська обл.) міцелярно-карбонатний на лесовидному суглинку має гумусний шар завглибшки понад 100 см і майже чорний колір. Лучно-чорноземні степові ґрунти за забарвленням ще темніші. Крупні кротовини в цих грунтах зустрічаються на глибині 150—160 см і глибше. Чорноземно-лучні ґрунти оглеєні і утворилися на давньоалювіальних наносах. Лучно-чорноземні ґрунти найбільш поширені на широких і слабодренованих вододілах з близьким заляганням підґрунтових вод (3—5 м). На Україні ці ґрунти поширені на лівобережних надзаплавних терасах Дніпра. Багато їх у Західносибірській низовині, на слабо-дренованих грунтах Оксько-Донської низовини та в інших частинах зони. У зв’язку з близьким заляганням підґрунтових вод нижні горизонти лучно-чорноземних грунтів мають ознаки оглеєності, а також солонцюватості та осолодіння. Вони містять багато гумусу (14— 18%).

Карбонатні чорноземи характеризуються тим, що від соляної кислоти скипають з самої поверхні і всі генетичні горизонти їх збагачені карбонатами. Причому чорноземи, які утворилися на карбонатних ґрунтотворних породах, відносять до первинно-карбонатних, а якщо карбонати перемістилися по профілю з нижніх горизонтів — до вторинно-карбонатних.

Карбонатні чорноземи досить поширені на Приволзькій височині, в Заволжі, Північному Казахстані, на Україні.

Солонцюватих, солончакуватих і осолоділих чорноземів багато в Західносибірській низовині.