Грунти зони сухих степів
Зональними ґрунтами зони сухих степів є каштанові, які займають 107,4 млн. га, або 4,8% території СРСР. Каштанові і частково бурі ґрунти займають значні площі Саратовської, Волгоградської, Ростовської областей та Ставропольського краю, південної частини Західного Сибіру, Казахстану і Алтаю. Крім рівнинних просторів, каштанові і бурі ґрунти поширені також у гірських районах Киргизької РСР, Туркменської РСР і в інших республіках.
Площа під солонцями і солончаками становить близько 30% грунтів зони.
Природні умови. Клімат зони досить континентальний, жаркий і сухий. Середньорічна температура в європейській частині зони становить плюс 5—9°, в азіатській — 3—4°, а в Забайкаллі знижується до мінус 2,6°; в липні вона становить відповідно 24—25° і 20—23°. Значні коливання температури спостерігаються в січні: у Східному Казахстані температура знижується до мінус 40°. Річна кількість опадів невелика і в різних районах неоднакова: у південній частині зони випадає 250— 300 мм, північній — 350—400, а в середньому по зоні — 250—300 мм. Найбільше опадів випадає влітку і переважно у вигляді злив. Оскільки повітря тут сухе, то вологи випаровується з грунту набагато більше, ніж надходить її у вигляді атмосферних опадів. Насиченість . повітря водяними парами — до 30%. Запаси води в цій зоні створюються тільки восени і навесні, проте навіть у цей період ґрунти зволожуються неглибоко, внаслідок чого продуктивної вологи буває небагато (до 30 мм). Сніговий покрив також невеликий— 10—20 см. У Забайкаллі зустрічаються площі з вічною мерзлотою. В зоні сухих степів великої шкоди завдають вітри-суховії.
Тривалість вегетаційного періоду становить в середньому до 230 днів.
Ґрунтотворні породи. В даній зоні ґрунтотворні породи досить різноманітні. У Причорноморській западині на півдні України каштанові ґрунти утворилися на лесових і лесовидних суглинках та глинах. Далі на схід, у районах Заволжя, крім лесових відкладів, поширені елювіально-делювіальні продукти вивітрювання мергелів, глин, вапняків крейдяного і третинного періодів.
Каштанові ґрунти в Саратовській області утворилися на сиртовій глині, яка відрізняється від лесів тим, що не пориста, а злита і не розпадається на стовпчики, що характерно для лесів. Глина містить багато карбонатів.
У Волгоградській області світло-каштанові ґрунти утворилися на важких карбонатних суглинках, каштанові — на крейдяних породах і глауконітовому піску, солонці степові — на лесовидних суглинках. У Казахстані (Актюбинська обл.) ґрунтотворною породою каштанових грунтів є елювій третинних глин і лесовидні відклади засолених озер, які зустрічаються і в Західносибірській низовині та Кулундинській западині.
На Прикаспійській низовині ґрунтотворними породами є морські відклади — алювіальні наноси глин, лесовидних суглинків та ін. На схід від Каспійської низовини трапляються вивітрені кристалічні породи, елювій і делювій. Всі ґрунтотворні породи багаті на карбонати кальцію і магнію і містять легкорозчинні солі (хлориди, сульфати і карбонати калію, натрію і кальцію).
Рельєф. У Європейській частині СРСР рельєф переважно рівнинний з невеликими пониженнями, в перед-уральській частині — гірський, у Прикаспії — горбистий. У Казахстані, в районі Могуджарських гір, рельєф більш складний (гористо-горбистий), а в північних районах поверхня вкрита невеликими кам’янистими сопками.
Отже, каштанові ґрунти утворилися в умовах сухого клімату на різних карбонатних породах і елементах рельєфу.
Рослинний покрив. Рослинність за ботанічним складом в районах з каштановими ґрунтами значно бідніша порівняно з зоною поширення чорноземних грунтів. Рослини тут представлені щільнокущовими злаками, ковилою і типчаком, тонконогом цибулинним та цибулинними ефемерами. З напівчагарникових поширені ксерофітні рослини засушливих районів, білий полин і вербняк.
Недостатня зволоженість значно обмежує не тільки видовий ботанічний склад рослин, а й кількість їх на певній площі, що зумовлює незначне нагромадження органічної речовини.
Ґрунтотворний процес. Недостатнє зволоження у Степу призводить до нагромадження в ґрунтовому профілі значної кількості карбонатів кальцію і магнію, а також легкорозчинних солей натрію, який частково входить у вбирний комплекс.
Гуміфікуються та мінералізуються рослинні рештки у сухому грунті при повному доступі повітря, внаслідок чого процеси відбуваються дуже інтенсивно і в грунті нагромаджується багато різних мінеральних солей і мало гумусу (3,5—4,5%), переважно у формі гумінової кислоти. Гумусний горизонт каштанових грунтів не більший 35—45 см, а в бурих грунтів він ще менший. Зріджена рослинність з нерозвиненою кореневою системою, сухість повітря і періодичне зволоження грунту сприяють незначному нагромадженню гумусу, тому каштанові грунти (тим більше бурі) мають неглибокий гумусний горизонт темно-коричневого кольору, який нагадує колір спілого плоду каштанів. Саме тому такі ґрунти називають каштановими.
У зимовий період верхній горизонт грунту розтріскується, гумус потрапляє в щілини і перехідний горизонт набуває мармурового (мозаїчного) кольору.
Вміст солей натрію в грунті збільшується з півночі на південь. Наявність натрію у вбирному комплексі сприяє розвитку солонцюватості грунту, а також значному диспергуванню (роздрібненню) колоїдної частини, зокрема гумусу. Це зумовлює також деяке ущільнення ілювіального горизонту.
Карбонатний горизонт у каштанових грунтах починається з глибини 30—40 см і доходить до 120—150 см. На цій глибині часто починає нагромаджуватися гіпс.
Характерним для каштанових грунтів є висхідна течія вологи в літній посушливий період. Разом з водою піднімаються розчинні солі натрію, якого завжди багато в ґрунтотворних породах, і нагромаджуються у верхніх горизонтах, засолюючи ґрунти.
Залежно від умов, при яких утворюються каштанові ґрунти, стадії розвитку і вмісту гумусу їх поділяють на темно-каштанові, каштанові і світло-каштанові.
Темно-каштанові ґрунти займають значну територію північної частини зони. Вони утворилися під покривом різнотрав’я — переважно ковилових і типчакових рослин. Вміст гумусу в них становить 4—5%.
Каштанові ґрунти поширені в центральній частині зони і утворилися вони переважно під типчаком і частково ковилою. Вміст гумусу в них близько 3—4%.
Світло-каштанові ґрунти зустрічаються в більш південній частині зони. Територія цієї частини зони вкрита полинами, типчаками і частково ковилою. Гумусу світло-каштанові ґрунти містять 2—3%.
Бурі напівпустинні ґрунти поширені в найбільш посушливій частині зони, яка поступово переходить у пустиню. Вміст гумусу в них становить близько 2%.
Дуже багато в цій зоні також солончаків і солонців. Темно-каштанові, каштанові та світло-каштанові ґрунти бувають карбонатні, солонцюваті і осолоділі, а бурі — здебільшого солончакуваті.
За механічним складом ґрунти сухих степів і напівпустинь більш важкі — суглинкові і глинисті. Легких — піщаних і супіщаних — грунтів мало.
Серед комплексу цих грунтів поширені ще й різні лучно-каштанові ґрунти, бурі пустинно-степові, солончаки, солонці та солоді.
Морфологічний опис профілю темно-каштанового грунту в заповіднику «Асканія-Нова» Херсонської області (за С. С. Соболевим):
НЕ (А) —0—28 см. Сірий гумусний горизонт з каштановим відтінком. Слабовиражена нестійка структура. Тонкопористий з помітними тріщинами. Орний шар до 15 см. Грудочкувато-розпилений.
НІ(В1)—28—48 см. Перехідний горизонт, до 39 см рівномірно забарвлений з ясно вираженим відтінком. Помітно ущільнений. Слабовиражена горіхувата структура. У міру збільшення глибини забарвлення нерівномірне. Скипає на глибині 48 см.
Кнір (В2) — 48—92 см. Карбонатний ілювіальний горизонт, найбільш ущільнений. Зверху слабопомітний гумус. Білозірка трапляється рівномірно по всьому горизонту.
Рік(С) — 150 см. Темно-бурий, важкосуглинковий лес. Карбонати не помітні. На глибині близько 200 см зустрічається гіпс.
Каштанові, солонцюваті ґрунти і солонці відрізняються від темно-каштанових неоднаковим верхнім гумусним горизонтом. У темно-каштанових грунтах гумусний горизонт більш глибокий (табл. 49). У каштанових солонцюватих грунтах, як і в солонцях, зверху розміщується гумусно-елювіальний (НЕ) горизонт, який далі переходить у гумусно-ілювіальний (НІ). Через те, що вбирний комплекс каштанових солонцюватих грунтів містить натрій, верхній горизонт їх розпилений, безструктурний, запливає після дощу та ущільнюється після висихання.
Вбирний комплекс каштанових грунтів містить невелику кількість натрію — 2,4—6,5% ємкості вбирання (тому гумус у них частково диспергований) і багато калію.
Найвищу природну родючість мають темно-каштанові, меншу — каштанові солонцюваті ґрунти і найменшу — солонці.
Темно-каштанові солонцюваті ґрунти УРСР за родючістю близькі до південних чорноземів.
Поживних речовин каштанові ґрунти містять багато. Вміст азоту, фосфору і калію залежить від кількості гумусу в грунті. Так, наприклад, загальна кількість фосфору коливається в межах від 0,1 до 0,2%, проте рухомих форм його небагато (до 5—10 мг на 100 ггрунту). Значно більше (табл. 50) в каштанових грунтах порівняно з фосфором азоту і калію.
Характеристику фізико-хімічних властивостей грунтів сухого Степу наведено в табл. 51.
Структура верхніх горизонтів помітна тільки в цілинних грунтах, а на орних землях вона здебільшого зруйнована. Зверху ґрунти розтріскуються, а глибші горизонти досить ущільнені. Тріщини сприяють швидкому висиханню грунту і легкому проникненню в них талих вод.
Бурі пустинно-степові ґрунти. У південній, найбільш посушливій частині Степу поширені світло-каштанові, а ще південніше підзони — бурі пустинно-степові ґрунти. Ці ґрунти займають величезні території в південно-східних районах Європейської частини СРСР і в Центральному Казахстані.
Характер рослинності свідчить про те, що ґрунти і породи в цій підзоні засолені та збагачені карбонатами.
Основними ґрунтотворними породами бурих грунтів є переважно третинні засолені різнокольорові глини та четвертинні важкі суглинки, часто карбонатні та засолені. Трапляються лесовидні суглинки та делювіально-елювіальні відклади.
Бурі ґрунти відрізняються від світло-каштанових меншим вмістом гумусу (не більше 2%), незначним гумусовим горизонтом (15—20 см) і неглибоким профілем. У бурих грунтах також невелика ємкість вбирання (15— 20 мг-екв на 100 г грунту), а у вбирному комплексі крім кальцію і магнію є натрій. Реакція ґрунтового розчину слабколужна (рН 1,2—7,5 у верхніх горизонтах і до 8,5 в нижніх). Бурі ґрунти містять мало органічної речовини, мають неводостійку структуру, а нижня частина гумусного горизонту досить ущільнена.