Все о составе и свойствах чернозема

Почва чернозем - самая богатая на питательные вещества. На таком участке всегда высокие урожаи овощных, ягодных культу, а декоративные растения радуют буйным ростом и цветением.

Состав почвы

Черноземы разные по составу, но по цвету всегда темные, угольные. Формируются тысячелетиями в местах с высокой влажностью и умеренными температурами воздуха. Плодородный слой образуют остатки растительности, которая перерабатывается микроорганизмами, ферментами сотни лет.

Источник: Depositphotos. Почва чернозем черная и комковатая

Образуются плодородные почвы в лесах, лесостепных зонах, лугах и даже на суглинках. Отличаются содержанием полезных веществ, высоким процентом биогумуса.

Состав чернозема:

• гумус до 9%;
• гуминовые кислоты;
• минералы (кальций, фосфор, калий);
• прочие органические соединения.

За процентное содержание гумуса чернозем еще называют жирным, подразумевая питательность для растений. Если сжать ком земли в руке, от него останется жирный след. Лучшие плодородные земли сформированы природной в южных регионах, где веками было изобилие растительности.

Свойства и характеристика

Питательные почвы ценятся не только за содержание гумуса и других ценных для растений компонентов. Это еще идеальная консистенция - зернисто-комковатая, которая пропускает воздух и сохраняет влагу без окаменения.

Особые свойства почвы:

• нейтральный ph;
• устойчива к выветриванию, вымыванию и уплотнению;
• оптимальный баланс живых микроорганизмов;
• подходит для выращивания большинства культурных растений.

Единственный минус – необходимость дополнительного внесения разрыхляющих смесей для улучшения структуры, рыхлости. Вносят песок, торф или вермикулит.

Питательные темные почвы склонны к истощению при длительном использовании. Поэтому через несколько лет требуют внесения удобрений. Сложность заключается в определении дозы питательных элементов. Если чернозем привезен на участок с другого региона, на новом месте его плодородие падает, а жизненный цикл микроорганизмов замедляется до адаптации.

В растениеводстве жирная от биогумуса почва считается идеальной для получения высоких урожаев. На бедные участки вносят чернозем осторожно, перекапывают с имеющимся грунтов вилами, избегая уплотнения. Такую процедуру проводят осенью, что бы к новому сезону получить основу для получения урожая.

Формирование чернозема началось ещё задолго до сегодняшних дней. Тесное взаимодействие растительности, жизнедеятельности насекомых и мелких животных, климата и других факторов привело к высокому содержанию гумуса в почве. Так и образовались плодородные черноземы.
Чернозем самая плодородная почва, которая была образована без искусственного вмешательства людей. Гумус, если сказать проще, это перегной, а если сказать более научно, то это органическая часть почвы, которая образуется в результате разложения животных и растительных останков. Гумус насыщен основными элементами питания, которые так необходимы растениям для питания. А гуминовые кислоты - один из важнейших факторов для плодородия почвы.

Конечно, без достаточного количества влаги черноземы не могут быть плодородными. Применяют практически для всех видов посевов: зерновых, овощных, технических, виноградников и даже садов.
Состав и структура строения чернозема значительно отличается от других видов почв. Чернозем обладает самым высоким уровнем естественного плодородия. Как раз благодаря высокому содержанию гумуса, суглинистому механическому составу, зернисто-комковатой структуре и нейтральной реакции среды и достигается высокое плодородие.

Существует неправильное мнение, что купив чернозем в качестве удобрения, всего лишь один раз можно избавиться от проблемы низкого урожая раз и навсегда. Это не так! На протяжении определенного периода времени - да, так и будет. Но потом, под воздействием климата, а именно дождей или палящего солнца, большая часть минеральных веществ будет вымыта из почвы. Структура черноземной почвы, о которой мы говорили выше, уже будет не такой, значит, как раньше высокого уровня плодородия не будет. Отсутствие необходимой растительности не даёт возможности почве самостоятельно восстанавливаться до прежнего уровня. Со временем останется только глиняный субстрат, который будет трескаться при высыхании, а после дождя превращаться в непроходимую грязь.

Но не стоит совсем отказывать от чернозема. Нужно правильно найти золотую середину в его использовании. Чернозем стоит использовать в небольших количествах. Например, для оптимизации плотности или водопроницаемости. Наибольшую пользу чернозем принесет на песчаных почвах, а на глинистых стоит применять компост и торф.

Двумя основными месторождениями чернозема на сегодня являются - курское и воронежское. А вот черноземы юга Тульской, севера Липецкой и запада Рязанской областей считаются самыми бедными. Они находятся между почвами Московской области и лучшими черноземами Воронежской и Курской областей. Черноземы Липецкой, Тульской и Рязанской областей являются выщелоченными. Такая почва содержит маленькое количество магния и фосфора, который необходим для жизнедеятельности растений.

Советы: Как отличить настоящий чернозем от грунта темного цвета?

Когда мы покупаем овощи из месторождений чернозема — Курской, Воронежской и других областей, то при мытье, появляется ощущение схожести земли с глиной. Настоящий чернозем - это тяжелая почва, которая при попадании на неё воды становится скользкой и напоминает глину; при высыхании превращается в нечто похожее на камень и легко трескается на солнце.

Так и выглядит настоящий чернозем!

Условия, необходимые для образования этих почв, создаются в пределах степных и лесо-лугово-степных областей суббореального пояса Евразии и Северной Америки. В Европе они распространены на придунайских низменных равнинах, протягиваются полосой че­рез Молдову, Украину, центральные части Русской равнины, Се­верный Кавказ и Поволжье. К востоку от Урала обширные площади черноземов простираются в южной части Западной Сибири и на севере Казахстана. Отдельные ареалы этих почв приурочены к рав­нинам и предгорьям Алтая, Минусинской котловине, а также к кот­ловинам Забайкалья. В Северной Америке черноземы в основном формируются на пространствах Великих равнин.

Климат зоны распространения черноземов - континентальный или Умеренно континентальный с теплым летом и умеренно холодной или Даже холодной зимой. Годовая амплитуда температур 30-50 0 С. В те­чение года выпадает от 300 до 600 мм осадков, в североамериканских степях - до 750 мм. Максимум атмосферного увлажнения приходится на летний период, однако в это время отмечаются и наиболее высокие среднемесячные температуры (в июле 20-25 °С), в результате чего зна­чительная доля летних осадков испаряется. Осадки выпадают в тече­ние лета неравномерно, вслед за ливневыми дождями следуют дли­тельные периоды засухи. Среднегодовой коэффициент увлажнения находится в пределах 0,8-0,5, а в теплый период года иногда опуска­ется до 0,3. Таким образом, летом для черноземов характерно перио­дическое иссушение, но весной и осенью за счет просачивания талых и дождевых вод значительная часть их профиля заметно увлажняется. В ряде регионов (в Западной Сибири, Забайкалье и др.) черноземы зимой промерзают на большую глубину.

В большинстве своем черноземы развиваются на суглинистых породах - лёссах или лёссовидных наносах, которые отличаются достаточно хорошей водопроницаемостью, пористостью и карбонатностью. К таким породам в основном приурочены черноземы европейской части России, Украины, Западной Сибири и Цент­ральных равнин США. В Канаде черноземная зона проникает в пределы границ древнего оледенения, где почвообразующими по­родами служат озерно-ледниковые и моренные отложения. В Ка­захстане и на Урале эти почвы иногда формируются на бескарбо­натном элювии плотных пород.

Наиболее характерный рельеф в районах формирования черно­земов - равнинный, с разной степенью развитости овражно-балочной сети. Распространены черноземы на возвышенностях (Средне­русской, Приднепровской и др.), низменностях (Среднедунайской, Западно-сибирской), в предгорьях (Алтая, Саян) и в обширных деп­рессиях (в Забайкалье). Как правило, условия рельефа обеспечива­ют достаточно хороший дренаж почв.

Черноземы развиваются под травянистыми степными ассоциа­циями. Характер растительного покрова в областях распростране­ния черноземов видоизменяется в связи с особенностями гидро­термических условий. К территориям с относительно повышенной атмосферной увлажненностью приурочены луговые степи, высокий и густой травостой которых представлен разнообразными видами разнотравья, бобовых и злаковых. В умеренно засушливых степях преобладает ковыльно-разнотравная и разнотравно-ковыльная ра­стительность. Сухие степи образованы ковыльно-типчаковыми (или типчаково-ковыльными) более разреженными ассоциациями.

Степная растительность поставляет в почву большое количество органических веществ. Травянистые растения в степи отмирают ежегодно целиком или в значительной части, у однолетников отми­рают и надземные и подземные органы, у многолетников - вся надземная часть и значительная доля (около одной трети) корневых систем. Особенно много попадает в почву органических остатков в луговых степях.

При переходе к ковыльно-разнотравным и ковыльно-типчаковым степям количество поступающих в почву растительных остат­ков последовательно уменьшается.

Наземный и корневой опад степной растительности богат азо­том и зольными элементами. По сравнению с лесным опадом (осо­бенно хвойным) в нем меньше восков, смол, дубильных веществ, а больше кальция, магния, фосфора, что благоприятствует процессам гумификации в степных почвах.

Мощная корневая система степной растительности представляет собой своеобразный биологический барьер, который удерживает в почвах многие необходимые растениям элементы зольного питания. Они активно вовлекаются в биологический круговорот веществ, и таким образом предотвращается их вымывание из сферы почвообра­зования. Нераспаханные черноземы обильно населены разнообраз­ной почвенной фауной. В верхних горизонтах обитают черви, личин­ки хрущей, долгоносиков и других насекомых. Верхние горизонты почв разрыхляются и перемешиваются мелкими землероями, полев­ками и др. Обитают здесь и крупные землерои - сурки, суслики, которые делают почву еще более воздухо - и водопроницаемой.

Черноземы характеризуются высокой микробиологической ак­тивностью, максимумы которой приходятся на весенний и осенний периоды, когда в почвах создаются оптимальные гидротермические условия. Летом микробиологическая деятельность резко сокраща­ется вследствие иссушения почвы, а зимой - в результате ее про­мерзания.

Таким образом, в областях распространения черноземов скла­дывается следующий комплекс условий почвообразования:

а) наличие травянистой растительности, поставляющей в почву большое количество богатых зольными элементами и азотом орга­нических остатков;

б) богатство почвообразующих пород карбонатами кальция или первичными кальцийсодержащими минералами;

в) континентальный климат со сменой периодов увлажнения и иссушения, прогревания и промерзания почв.

Морфологический профиль типичных черноземов включает ука­занные ниже горизонты.

С поверхности залегает горизонт степного войлока (если почвы распахиваются, то этот горизонт отсутствует).

Ниже развит мощный гумусово-аккумулятивный горизонт Al t - темно-серый, почти черный, мелкозернистый или комковато-зернистый, рыхлый, густо пронизан корнями травянистых растений (особенно в верхней части) и ходами червей.

A1В - переходный гумусовый горизонт, буровато-серый, книзу серая окраска ослабевает, зернисто-комковатый, менее рыхлый, чем вышележащий; в нижней ча­сти вскипает и содержит карбонаты в виде псевдомицелия и трубочек;

В са - иллювиально-карбонатный горизонт, бурый или палево-бурый с белесы­ми пятнами конкреционных карбонатных новообразований (белоглазки); имеет ком- ковато-ореховатую структуру, уплотненный;

С са - почвообразующая порода, выделяется уменьшением содержания карбо­натных скоплений и ухудшением структуры.

По суммарной мощности горизонтов A1 h и А1В черноземы под­разделяются на виды: маломощные - менее 40 см, среднемощные - 40-80 см, мощные - 80-120 см и сверхмощные - более 120 см.

По глубине залегания карбонатного горизонта различают подти­пы черноземов типичных (описанный выше профиль), выщелочен­ных и оподзоленных (между горизонтами А1 h и В са развит выщелочен­ный от карбонатов, а иногда и с признаками оподзоленности гори­зонт), а также обыкновенных и южных (в которых карбонаты присутствуют соответственно в средней части горизонта А1В и в нижней части горизонта А1).

По содержанию гумуса среди черноземов выделяют: многогумусные, или тучные (более 9 %), среднегумусные (6-9 %) и малогумусные (менее 6 %). В пределах гумусового профиля органическое веще­ство постепенно убывает с глубиной (рис. 17.3). Черноземы - это почвы с максимально широким отношением в составе гумуса С г /С ф - от 1,5 до 2,0 и даже несколько более. Среди фракций гумуса преоб­ладают гуминовые кислоты, связанные с кальцием. В гумусовом горизонте наблюдается значительное содержание азота, калия и фосфора.

Реакция почвенного раствора в верхней части профиля типич­ных черноземов близка к нейтральной. В карбонатных горизонтах она становится слабощелочной. Емкость поглощения благодаря боль­шому количеству органических коллоидов очень высокая, особенно в верхних горизонтах (от 30 до 60-70 мг. × экв на 100 г почвы). По­чвенный поглощающий комплекс полностью насыщен основаниями, среди которых преобладает кальций (75-80 %). Остальные 20-25 % приходятся на поглощенный магний. Валовой химический состав практически одинаков во всех горизонтах почв, так же как и хими­ческий состав илистой фракции. В верхней части профиля обнару­живается небольшой максимум ила. В горизонте В са аналитически подтверждается накопление карбонатов кальция.

Рис. 17.3. Профиль чернозема. Генетические горизонты: 1 - гумусово-аккумулятивный гуматно-кальциевый; 2- переходный; 3 - иллювиально-карбонатный; 4 - сиаллитно-карбонатная почвообразующая порода. Состав илистой фракции: 5 - иллит-монтмориллонитовый

Черноземы обладают хорошими физическими свойствами: во­допрочной структурой, высокой воздухо - и водопроницаемостью, значительной водоудерживающей способностью.

Большинство свойств черноземов обусловлено особенностями процессов гумусообразования и гумусонакопления, протекающих в этих почвах. Значительные количества ежегодно поступающих в почву травянистых остатков, их высокая зольность и богатство золы осно­ваниями являются одними из определяющих факторов глубокой гумификации органического вещества. В относительно влажные и Достаточно теплые весенний и осенний периоды, когда в черноземах максимально активизируется микрофлора (преимущественно бактериальная), происходит интенсивное превращение органичес­ких остатков в направлении продуцирования главным образом гуминовых кислот. В почвах в это время преобладает нейтральная ре­акция среды, в сфере гумусообразования содержится большое ко­личество щелочноземельных оснований и вследствие этого образуются устойчивые органо-минеральные соединения гуминовых кислот, прежде всего гуматы кальция. Фульвокислот образуется значительно меньше и лишь в связанной с гуминовыми кислотами форме. Свободных, агрессивных фульвокислот в черноземах нет.

Параллельно с гумификацией органического вещества в весен­ний и осенний периоды происходит его весьма интенсивная ми­нерализация. Однако результаты последнего процесса не проявля­ются в резком уменьшении содержания гумуса, поскольку он существенно затормаживается летом и зимой. В сухое летнее и холодное зимнее время химические превращения новообразованных гумусо­вых веществ прекращаются. Иссушение и промораживание почвен­ной массы ведут к тому, что эти вещества сильно дегидратируются, коагулируют и переходят в малоподвижное состояние, практически необратимо теряя растворимость. Именно чередование периодов покоя и активного протекания гумусообразования способствует формированию в черноземах больших запасов гумуса.

Развитию аккумулятивных явлений в черноземах благоприятствуют и другие особенности генезиса этих почв. Сочетание большого количества органических коллоидов с высокой емкостью поглоще-1 ния и практически полная насыщенность почвенного поглощаю­щего комплекса двухзарядными катионами (кальцием и магнием) приводят к тому, что коллоиды находятся в устойчивом прочно скоагулированном состоянии. Они консолидируются в структурные агрегаты и не передвигаются по профилю.

Формированию водопрочной комковато-зернистой структуры в черноземах способствует и обильная корневая система травянистых растений, густо пронизывающая верхние горизонты почв. Корни трав разделяют почвенную массу на многочисленные мелкие ко­мочки и уплотняют их. При разложении отмерших корней образую­щиеся из них гумусовые вещества склеивают почвенные частицы между собой.

Оструктуривание черноземов связано также с деятельностью обильной почвенной фауны, особенно дождевых червей. Многие структурные агрегаты в этих почвах имеют зоогенный характер.

Хорошее структурное состояние почв создает весьма благопри­ятные для жизни растений водный и воздушный режимы почвы: внутри почвенных агрегатов в капиллярных промежутках между частииами может удерживаться капиллярно-подвешенная влага, в то время как пространства между комками могут быть в это же время заполнены воздухом.

Генезис черноземов в значительной степени определяется про­цессами передвижения и преобразования минеральных водораство­римых солей в почвенном профиле. Как уже говорилось ранее, чер­ноземы степной зоны существуют в условиях непромывного водного режима. Обычная глубина промачивания - порядка 2 м. В результа­те этого верхняя часть профиля черноземных почв оказывается ли­шенной водорастворимых солей, а на определенной глубине форми­руются иллювиальные солевые горизонты. Особенно характерен для черноземов иллювиальный карбонатный горизонт. В его образова­нии участвуют как биогенные карбонаты кальция, так и карбонаты, унаследованные почвой от породы. Механизм этого процесса таков.

Выделяющаяся при разложении органических остатков углекисло­та в верхней части профиля почв соединяется с кальцием, осво­бождающимся при минерализации растительных остатков, и обра­зует бикарбонат кальция. Часть продуцирующейся углекислоты, растворяясь в почвенной влаге, способствует переводу нераство­римых карбонатов породы в более растворимые бикарбонаты по схеме СаС0 3 + С0 2 + Н 2 0 -> Са (НС0 3) 2 . С нисходящими потоками влаги бикарбонаты смещаются вниз по профилю, где превращаются в различные формы карбонатных новообразований (белоглазка, примазки извести, псевдомицелий и др.).

Многие исследователи считают, что количество карбонатов в чер­ноземах зависит от степени исходной карбонатности материнских по­род. Однако существует точка зрения, согласно которой карбонатность пород не первопричина, а следствие черноземного и в более широком смысле степного почвообразовательного процесса (JI.C. Берг, С.С. Неуструев, Б.Б. Полынов). В доказательство этого приводятся различные факты. Так, на первично бескарбонатном элювии гранитов в условиях степного климата и под степной растительностью формируются по­чвы с карбонатным горизонтом. При этом вся толща рыхлого субстра­та в процессе почвообразования обызвестковывается за счет выветри­вания алюмосиликатных кальцийсодержащих минералов и поступле­ния определенного количества карбонатов кальция на поверхность почвы с атмосферными осадками и пылевыми массами.

В некоторых черноземах наиболее засушливой части степной зоны в самом низу профиля могут обнаруживаться также такие легкора­створимые соли, как гипс, хлориды и сульфаты натрия и магния. Образование подобных иллювиально-солевых горизонтов связано, к ак правило, с изначальной засоленостью пород и вымыванием названных солей из верхней и средней частей профиля в процессе почвообразования.

В зависимости от глубины промачивания почв и повторяемости относительно влажных лет гипсовые и солевые иллювиальные го­ризонты располагаются или непосредственно под карбонатными горизонтами, маркируя границу почвы и почвообразующей породы, или находятся ниже границ почв, уже в толще почвообразующей породы, как это наблюдается в большинстве черноземов.

Возраст черноземов оценивается в несколько десятков тысяч лет. Для того чтобы сформировался более или менее зрелый чер­ноземный почвенный профиль с характерным мощным гуматно - кальциевым горизонтом, по различным оценкам необходимо вре­мя от 3-5 тыс. до 10 тыс. лет. Некоторые исследователи считают, что такие свойства черноземов, как многогумусность, наличие кон­креционных карбонатных новообразований и общая высокая обызвесткованность профиля, по крайней мере на ряде территорий име­ют реликтовый характер и унаследованы от прошлых периодов раз­вития этих почв в условиях близкого залегания минерализованных грунтовых вод, т. е. черноземы имеют признаки палеогидроморфизма (В.А. Ковда, Е.М. Самойлова и др.).

Черноземы - одни из самых плодородных почв мира. Они обла­дают благоприятными для земледелия химическими (богатство гу­мусом, элементами минерального питания) и физическими свой­ствами (хорошая оструктуренность, воздухо - и водопроницаемость). На этих почвах получают наиболее высокие урожаи зерновых, са­харной свеклы, подсолнечника и многих других культур. Вместе с тем их нерациональная эксплуатация нередко приводит к деграда­ции - потере гумуса, переуплотнению, эродированности и вторич­ному засолению.

Первые научные положения о происхождении чернозема имеются в трудах М.В. Ломоносова (середина 18 в.), который считал, что эти почвы сформировались в результате разложения растительных и животных организмов. В конце 18 - начале 19 вв. П. Паллас и др. выдвинули гипотезу морского происхождения чернозема и рассматривали его как морской ил, оставшийся после отступления Каспийского и Чёрного морей. Эта гипотеза имеет только историческое значение; она отражает существовавшее в то время представление о почве как о геологическом образовании. Несостоятельной оказалась и гипотеза болотного происхождения чернозема. Сторонники её (Э.И. Эйхвальд и др., середина 19 в.) считали, что в прошлом зона чернозёмных почв представляла собой тундровые сильно заболоченные пространства; разложение болотной растительности в условиях установившегося впоследствии тёплого климата и обусловило формирование чернозема. Теория растительно-наземного происхождения чернозема (Ф.И. Рупрехт, В.В. Докучаев и др.) связывает их образование с поселением и развитием лугово-степной и степной травянистой растительности. Наиболее полно эта теория изложена в работе В.В. Докучаева «Русский чернозём» (1883), в которой доказано, что чернозем сформировались в результате тесного взаимодействия травянистой растительности, климата, рельефа местности, материнской породы и др. факторов почвообразования; следствие этого процесса - накопление гумуса.

Травянистая растительность ежегодно оставляет в почве большое количество опада - растительных остатков, 75-85% которых составляют корни. Гидротермические условия степной и лесостепной зон благоприятствуют процессу гумификации, в результате которого образуются сложные гумусовые соединения (в основном гуминовые кислоты), придающие почвенному профилю тёмную окраску. Наилучшие условия для процесса гумификации создаются весной и в начале лета. В это время в почве достаточный запас влаги от осенне-зимних осадков и снеготаяния, благоприятный температурный режим. В период летнего иссушения микробиологические процессы заметно ослабевают, что предохраняет гумусовые вещества от быстрой минерализации. При разложении растительных остатков, богатых зольными элементами и азотом, образуются основания (особенно много кальция), которыми насыщаются гумусовые вещества. Это способствует закреплению их в почве в виде гуматов и сохранению в верхних горизонтах чернозема нейтральной или близкой к ней реакции.

Черноземообразование наиболее интенсивно протекает в лесостепной зоне, где лучшее увлажнение способствует более мощному развитию травянистой растительности, активной гумификации её остатков. В степной зоне недостаточное увлажнение определяет меньшую глубину проникновения корней, снижение количества поступающего в почву опада и более полное его разложение.

2. Типы чернозема

Чернозем разделяют на две градации: по мощности гумусового слоя и по содержанию гумуса. Рассмотрим каждую градацию более подробно.

По мощности гумусового слоя чернозем подразделяется на:

· сверхмощные (мощность более 120 см);

· мощные (120 – 80 см);

· среднемощные (80 – 40 см);

· маломощные (менее 40 см).

· тучные (более 9%) – окраска черная;

· среднегумусные (6 – 9%) – окраска черная;

· малогумусные (6 – 4%) – окраска темно-серая;

· слабогумусные (менее 4%) – окраска серая;

· микрогумусные (менее 2%) – окраска светло-серая.

По типу черноземы бывают:

· оподзоленные черноземы;

· выщелоченные черноземы;

· типичные черноземы;

· обыкновенные черноземы;

· южные черноземы.

Выделяют также мицелярно-карбонатные черноземы (приазовские и предкавказские), которые формируются в районах с тёплой зимой (почва не промерзает), и черноземы, развивающиеся в условиях зимнего промерзания. В зависимости от засоленности выделяют обычные, карбонатные, солонцеватые, солонцевато-солончаковатые и другие.

3. Слои чернозема

Как уже говорилось выше, чернозем можно разделить на несколько видов – слоев: в зависимости от мощности гумусового слоя (А и B1) - маломощные (менее 40 см), среднемощные (40-80 см), мощные (80-120 см) и сверхмощные (более 120 см). Характеристику слоев чернозема представим в виде сводной таблицы (таблица 1).

Таблица 1 – Сравнительная характеристика слоев чернозема

4. Свойства чернозема

Чернозёмы обладают хорошими водно-воздушными свойствами, отличаются комковатой или зернистой структурой, содержанием в почвенном поглощающем комплексе от 70 до 90 % кальция, нейтральной или почти нейтральной реакцией, повышенным естественным плодородием, интенсивной гумификацией и высоким, порядка 15 %, содержанием в верхних слоях гумуса.

Чернозем в своем составе имеет самое большое количество гумуса, что и определяет его высокие плодородные свойства. Так же чернозем содержит большое количество других полезных веществ, необходимых растениям: азот, сера, фосфор, железо. Чернозем имеет плотную комковатую структуру, самый плодородный южный чернозем даже называют "жирным".

Из-за плодородности, чернозем всегда очень ценился во всем мире. И сейчас чернозем - лучший вид грунта для выращивания овощей, фруктов, ягод. Для некоторых растений в чернозем следует примешивать торф, песок или компост, для разрыхления почвы, так как сам по себе чернозем не отличается высокой рыхлостью.

5. Области распространения

Площадь черноземов на земном шаре около 240 млн. га. Они приурочены к Евразии, Северной и Южной Америке. В Евразии зона черноземья (самая крупная) охватывает Западную и Юго-Восточную Европу (Венгрия, Болгария, Австрия, Чехия, Югославия, Румыния), широкой полосой простирается в Российской Федерации и продолжается в Монголии и Китае. В Северной Америке черноземы занимают некоторые штаты Запада США и южные провинции Канады, в Южной Америке они расположены на юге Аргентины и в южных предгорных районах Чили.

В России черноземы распространены в центральных областях, на Северном Кавказе, в Поволжье и Западной Сибири. Очень плодородны и практически полностью распаханы. Зона черноземья - важнейший земледельческий район, в котором расположено более 50% (130 млн. га) пахотных земель нашей страны. Здесь выращивают озимую и яровую пшеницу, сахарную свёклу, подсолнечник, лён, гречиху, фасоль, развиты животноводство, плодоводство, овощеводство и виноградарство.

6. Применение чернозема

Чернозем идеален для любого вида посадки. Он не требует дополнительной обработки и применения органических и минеральных удобрений. В условиях хорошей увлажненности чернозем очень плодороден - он может использоваться для выращивания зерновых, овощных и кормовых культур, при разведении садов и виноградников, в озеленительных работах в ландшафтном дизайне.

Чаще всего чернозем используется для формирования определенного задела плодородности почвы. Внесение чернозема даже в самую истощенную почву ведет к ее оздоровлению, восстановлению всех ее характеристик, прежде всего водопроницаемости, обогащению питательными элементами. Особенно значительный эффект заметен при применении чернозема на легких песчаных и супесчаных почвах.

Чернозем может применяться отдельно или в составе почвенных смесей. Следует сказать, что однократное использование чернозема на участке не решает проблему плодородия раз и навсегда. С течением времени микробиологический состав почвы изменяется, а вместе с этим уменьшается содержание питательных элементов.

1. Ахтырцев Б.П., Ахтырцев А.Б. Почвенный покров Среднерусского Черноземья. Изд. Воронежский университет, 1993г.

2. Адерихин П.Г. Почвы, их генезис, свойства и краткая агропроизводственная характеристика. Изд. Воронежский университет, 1993г.

3. Ахтырцев Б.П., Ефанова Е.В. Гумус подтипов среднерусских черноземов разного гранулометрического состава. Изд. ВГУ, 1999г.

5. Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд. Моск. ун-та. 1992.

6. Щеглов Д.И. Черноземы центра русской равнины и их эволюция под влиянием естественных антропогенных факторов. Изд. «Наука», Российская академия наук, 1999.

Адерихин П.Г. Почвы, их генезис, свойства и краткая агропроизводственная характеристика. Изд. Воронежский университет, 1993г.

Щеглов Д.И. Черноземы центра русской равнины и их эволюция под влиянием естественных антропогенных факторов. Изд. «Наука», Российская академия наук, 1999.

Глазовская М. А., Почвы мира, ч. 1-2, М., 2002-73.

Орлов Д.С. Химия почв. М.: Изд. Моск. ун-та. 1992.

Ахтырцев Б.П., Ефанова Е.В. Гумус подтипов среднерусских черноземов разного гранулометрического состава. Изд. ВГУ, 1999г.

Глазовская М. А., Почвы мира, ч. 1-2, М., 2002-73.

Ахтырцев Б.П., Ахтырцев А.Б. Почвенный покров Среднерусского Черноземья. Изд. Воронежский университет, 1993г.

Материал подготовил: Юрий Зеликович, преподаватель кафедры геоэкологии и природопользования

© При использовании материалов сайта (цитат, таблиц, изображений) указание источника обязательно.

Чернозем славен не только своим феноменальным плодородием; лёсс, красные и красно-бурые почвы влажных субтропиков и тропиков почти так же продуктивны. Не менее важное достоинство чернозема – его устойчивость как почвенной экосистемы. Чернозем в благоприятных для него условиях и при правильном пользовании десятилетиями выдерживает монокультуру без видимых признаков истощения; рекультивируется сравнительно быстро и недорого. Прочие типы высокопродуктивных почв требуют для поддержания плодородия достаточно сложной и дорогой агротехники, ирригации/мелиорации и/или долго восстанавливаются по истощении либо при неправильном пользовании истощаются бесповоротно. Последнее в древности не раз приводило к гибели целые, высоко развитые для того времени цивилизации (напр. Индскую и Оксо-Бактрийскую), а черноземы какие тогда были, такие и сейчас есть.

Черноземная почва в мире занимает небольшую часть площади суши (см. карту почв мира), а в Южном полушарии чернозема вовсе нет.

Из мировых запасов чернозема РФ владеет 52%, если считать по продуктивности или 48% по площади. Поэтому интерес российских читателей к чернозему вполне обоснован. Но дачи на черноземе никогда не давались, а земельный участок на нем стоит очень дорого. В связи с этим настоящая статья призвана:

• Во-первых, пояснить, как рационально использовать кусочек чернозема, если вам он достался.
• Во-вторых, нужно ли и в каких случаях покупать недешевый чернозем.
• В-третьих, как обращаться с родственными чернозему почвами (которыми Россия тоже отнюдь не бедна), чтобы полностью реализовать их продуктивный потенциал. Это позволит увеличить товарность хозяйства, сократить расходы на его ведение и пойдет на пользу экологии в целом.

Что в нем такого?

Так чем хорош чернозем? Чем объясняется его рекордно малое отношение затрат на агрокультуру к урожайности и стабильность последней? «Изюминка» чернозема – его микро, даже наноструктура, благодаря которой хорошо удерживается влага. Наименьшая обменная влагоемкость черноземов в период после вспашки (т. наз. предельная полевая влагоемкость, ППВ) составляет 270-380 мм на 1 м гумусового слоя. Чернозем кажется плотным; сжатый в руке, оставляет после себя жирный след. Но на самом деле эта «грязь» хорошо проницаема для воды и воздуха. Однако капилляры чернозема извилисты и не очень длинны, поэтому испарение поглощенной влаги из чернозема не весьма интенсивно; в этом отношении чернозем похож не на фитиль, а на войлок. Попросту – чернозем не спекается под Солнцем.

Следствие оптимальной структуры черноземов, высокой ППВ и способности удерживать влагу при подогреве – их близкая к нейтральной химическая реакция (pH = 6,5-7,5 в зависимости от вида чернозема). Следствие из следствия – благоприятная среда для полезной почвенной микрофауны и микрофлоры. Следствие 3-го порядка – накопление гумуса, содержащего питательные вещества для растений в наиболее легко усвояемом виде. Видимое плодородие это уже верхушка «пирамиды продуктивности».

Пирамида строение устойчивое. В табл. даны характеристики наиболее распространенных и доступных частникам видов черноземов сравнительно с сопутствующими почвами, из которой видно, что балльность (характеризующая плодородие почвы) у черноземов в общем опережает накопление в них полезных веществ. Т.е., растения на черноземе питаются не только полноценно, но и рационально, что также способствует повышению рентабельности хозяйства и улучшению качества сельхозпродукции.

Однако основание пирамиды нельзя подкапывать. Применительно к чернозему это значит, что глубокая вспашка и вообще грубые методы механической обработки земли недопустимы. Можно указать не один регион, где после распада СССР вследствие стремления выжать из земли все и поскорее метровые черноземы полностью деградировали и урожай 15 ц/га считается хорошим там, где ранее и 60 ц/га было обычным. Впрочем, к рациональному пользованию черноземом на своем участке мы еще вернемся.

Как образуется чернозем?

Плодородный чернозем образуется при совпадении ряда природных условий, что иллюстрирует левая часть рис. ниже; справа там показаны соотв. типы почв. Именно черноземы получаются, если выдерживается:

• Плюсовой год – среднемноголетняя среднегодовая температура выше 0 (типично +3 – +8).
• Осадки в пределах 550-650 мм.
• Небольшое и умеренное, до 25%, превышение испаряемости над осадками.
• Многолетняя средняя температура июля +20 – +22.
• Материнская порода карбонатная: известняк, доломит.

Такие условия благоприятны преимущественно для развития травянистой растительности; преобладает травостой злаков и бобовых. С осени до весны они перегнивают, получается своего рода естественный сидерат, и очень питательный: бобовые, как известно, азотфиксаторы, а злаки питаются весьма умеренно. Это элювий, отложение источника питательных веществ на поверхности почвы.

Весной начинается иллювий – процесс проникновения в почву разложившихся органических осадков. С наступлением настоящего тепла вследствие превышения испаряемости над увлажнением органика задерживается в верхнем слое, т.к. среднегодовой ток почвенных вод в этой зоне направлен в общем вверх.

Засолению почвы, кроме относительно небольшого превышения испарения над увлажнением, препятствуют также материнские породы. Известняки и доломиты обладают значительным влагопоглощением и отдают воду неохотно; солевой горизонт или не поднимается до гумуса вообще, или задерживается в подпахотном слое.

Очень важно также то, что почвенные соли в данном случае карбонаты. Они, как известно, слабые щелочи, а почвенные кислоты – гуминовые и фульвоновые – также слабы. То и другое нейтрализует друг друга, и в результате получается практически нейтральная среда, благоприятная для развития полезной микроживности и подавляющая вредоносную. А уж почвенных бактерий, нематод, червяков, ногохвосток, тихоходок и почвенных клещей (которые микроскопически малы и вовсе не опасные кровососы) не надо учить, как структурировать землю, у них это в генах. Кроме того, карбонатные породы богаты микроэлементами, также насыщающими гумусный слой. Так и образуется чернозем.

С какими видами черноземов вы можете встретиться, показано слева на рис. Правая его часть нам понадобится, когда дело дойдет до правильного пользования черноземом. В любом черноземе ясно различимы 3 горизонта (слоя): иллювиальный A, переходный B и материнская порода C. В работах по почвоведению они могут разбиваться на подгоризонты и обозначения снабжаться индексами, напр., А2В1 и т.п., но нам таких тонкостей не понадобится.

Впрочем, столкнуться с южным черноземом вам вряд ли придется. Он долго держится под монокультурой, зато деградирует очень быстро, за несколько лет, но восстанавливается столетиями. В Америке с этим столкнулись еще в начале прошлого века, а на постсоветском пространстве буквально на глазах. Уцелевшие пятна естественного южного чернозема в США и РФ ныне находятся под охраной, в пользование не отдаются и уже тем более под строительство не отводятся.

Чернозем в России — документальный фильм

Где взять чернозем?

Чернозем для огорода можно получить следующими способами:

1. Купить;
2. Приготовить заменитель;
3. Реградировать и правильно использовать имеющийся;
4. Рекультивировать используемую землю.

Покупка

Почва – живое образование, и чернозем не исключение. Просто купить машину-две чернозема возможно, но нерегулярно и дорого. Источник поступления чернозема на рынок преимущественно земли, отводимые для не сельскохозяйственных целей; их гумусовый слой – ценный товар. Легальных разработок чернозема в качестве полезного ископаемого не ведется; по крайней мере, не должно быть.

Чаще всего в продажу поступает обыкновенный чернозем из Воронежской, Курской и Тульской областей и оподзоленный рязанский, липецкий и др. Балльность всех видов продажного свежего чернозема до 85; лежалого год – 77-78. Типичные и выщелоченные черноземы выгоднее использовать под агрикультуру на месте, и в продаже их натуральных почти не бывает.

Однако купленный чернозем даст ощутимый прирост урожайности не более чем на 2-3 года. Оторванный от нужных ему условий, чернозем погибнет, запасы питательных веществ в нем истощаться, а микроструктура нарушится еще быстрее. Более-менее рациональной будет добавка под овощные культуры 1/3-1/5 покупного чернозема к тепличной земле при условии, что теплица товарная и дает доход; в таком случае относительно небольшая по объему регулярная закупка чернозема для теплицы чаще всего рентабельна.

Еще один, возможно, оправданный, вариант – разовая закупка чернозема в качестве затравки для реградации и рекультивации используемой почвы, см. далее. Однако перед этим необходимо изучить местные условия и выяснить, возможно ли это вообще.

Заменители

Изготовление чернозема (точнее, его заменителей, т.к. не вся черная земля чернозем) возможно на основе низинного торфа (черного, плотного, вязкого), перегноя или компоста. Обычная пропорция – 1 часть торфа (перегноя, компоста) на 3 части песка и 10-12 частей обычной огородной земли. Балльность последней при этом повышается с 55-60 до 68-75, но также на 2-3 года. Кроме того, перегной и компост нужно делать 2-4 года, а низинный торф лишь немногим дешевле чернозема.

Низинный торф, в принципе, можно добыть своими руками в близлежащей заболоченной мочажине, в таких местах он залегает чаще всего не глубже полуметра. Нужно только дерновину вскрывать и выбирать верховой торф (бурый, волокнистый) быстро, чтобы вода не успевала заливать ямку. Однако помните Закон о недрах РФ! Разрабатывать полезные ископаемые частным лицам в России на глубину до 5 м можно безо всяких разрешений и лицензий, но только на своем участке! Т.е., та самая мочажинка должна быть на купленной вами земле, и акт на владение оформлен по всем правилам. Если же она, мочажина, на ваших кровных 6 сотках в дачном товариществе, то формально вы не владелец, а добыча будет нарушением, преследуемым по закону. Кроме того, вы рискуете оказаться крайним при любом нарушении водоснабжения в окрестностях, т.к. вы своими раскопками болота по крайней мере теоретически нарушаете естественный подпочвенный сток.

Пользование и реградация

Прежде всего нужно убедиться, действительно ли вы на потенциальном черноземе, т.е. что материковая порода карбонатная. Вернемся к правой части рис. с видами черноземов: делается это испытанием на вскипание С разной глубины начиная с поверхности через 20-40 см берут пробы грунта. Удобно брать пробы садовым буром, а образцы снимать ближе к его оси с первого от наконечника витка. Пробную щепотку кладут в стеклянную банку или стакан и приливают технической соляной кислоты; от примеси карбонатов проба начинает пениться и пузыриться, это и есть кипение чернозема. И брызгаться кислотой, так что не забудьте о мерах предосторожности и СИЗ!

Если пробы с глубины до 180-200 см не кипят или кипят еле-еле, ваша черная земля на самом деле почва темно-серая (к северу от черноземов) или каштановая (к югу). Что с ними можно сделать, посмотрим ниже, а если у вас все-таки чернозем, нужно индикаторной бумажкой или в лаборатории проверить его pH (кислотность). Тут возможны 3 случая: pH = (6,5-7,5), pH<6,5 и pH>7,5.

В первом случае ваш чернозем еще не деградировал и не очень оподзолился, просто истощен. Нужно, во-первых, дать ему нейтральную азотную подкормку, кроме содержащих натрий; скажем, компост 0,7-0,8 т на сотку или вдвое меньше коровьего навоза. Это, пожалуй, единственный случай, когда удобрение чернозема действительно необходимо. Еще лучше будет посеять бобовые или на , т.е. осенью урожай не собирать, а запахать/закопать пожухлую растительность в землю. Во-вторых, применять щадящую агротехнику, напр. перекапывать не лопатой, а вилами. В-третьих, если есть возможность и желание, завести вермикультуру (см. далее), регулярно давать почве биогумуса и подселять весной дождевых червей.

С применением всех этих мер на реградацию может потребоваться до 5-7 лет. Ускорить ее, особенно если вследствие изменений климата у вас испарение упало, а увлажнение увеличилось, можно, полностью переразбив участок. Если он новый, то лучше сразу посадить деревья не отдельным садом, а равномерно по площади с широкими междурядьями, см. рис., в которых будут выращиваться прочие культуры. На следующий год, когда саженцы пустят корни достаточно глубоко, можно будет прикупить чернозема на подсыпку приствольных кругов.

Во втором случае (земля начала закисляться) перед применением указанных мер нужно провести ее известкование. Реградацию, как для нейтральной почвы, начинать, когда pH поднимется выше 6,5. В третьем случае дать кислые азотные и калийные удобрения (сульфат аммония, сульфат калия). Реградацию начинать, когда pH упадет до 7,5. В обоих случаях в течение 2-3 лет удается добиться повышения балльности с 55-58 до 78-80 и более.

Рекультивация

Лет 20 тому назад идея – превратить свой не-чернозем в чернозем, показалась бы несусветной ересью. Но вспомним об изменениях климата: благоприятные для образования черноземов условия в РФ постепенно распространяются к северу, подстилающих карбонатных пород много (Москва-то отчего белокаменная?), а средств ускорить структурирование почвы современная наука предлагает немало. Отдельные огородники и садоводы это уже поняли и благополучно пользуются землей с балльностью более 80 вместо прежней до 70.

Как сказано выше, черноземную полосу с севера и юга обрамляют соответственно серые лесные и каштановые почвы. Их строение показано на рис. справа, и там видно, что принципиальной разницы между ними нет. Что до каштановых почв, то они и так весьма плодородны, нужно только помочь им экономить воду, которой в тех краях не хватает. Лучший способ для этого – капельный полив, тем более что его можно сделать и своими руками. Капельное орошение не только сбережет влагу, но и уменьшит выщелачивание гумуса; спустя 2-4 года каштановая почва на капельном орошении начинает пачкать руку, как настоящий чернозем.

С продуктивными сероземами дело сложнее. Ближе к югу залегают темно-серые лесные почвы (слева на след. рис.), это т. наз. лесной чернозем, потенциально высокопродуктивный, но плохо структурированный: на пригреве спекается, отчего требуется рыхление (сухая поливка), а ПВВ его до 220-240. Рекультивировать темно-серую лесную почву возможно, во-первых, рациональной разбивкой участка, как для реградации чернозема. Во-вторых, также производить ее биоструктурирование с помощью вермикультуры (см. ниже).

Примечание: по запасам гумуса и азота темно-серые лесные почвы приближаются к тучным черноземам. Состав лесных почв сравнительно с черноземами см. в табл. справа.

Серая лесная почва (в центре на рис.) ясно выраженного горизонта A не имеет, но по гумусу и азоту еще пригодна для рекультивации до балльности 70-75, что неплохо против ее естественных 55-58. ПВВ серых лесных почв 180-220, но в условиях превышения увлажнения над испарением это не страшно. Помочь серой лесной почве стать питательнее можно так же, как и лесному чернозему, но перед этим нужно:

• Вспахать ее на зябь и дать отдохнуть под паром год, чтобы перегнили мелкие корешки.
• Посадить бобовые и подкармливать гуматом калия NPK с микроэлементами.
• Применить для биоструктурирования вермикультуру.

А что делать со светло-серыми (справа на рис.) и дерново-подзолистыми почвами? Пока, к сожалению, «подтянуть» их к черноземам нет возможности. Вести выгодное хозяйство можно и на них, но агротехника будет уже другая.

Червяки в помощь

Вермикультура значит разведение дождевых червей. Это, кстати, сам по себе выгодный бизнес: червяков охотно покупают рыболовы и зоомагазины на корм животным. Есть даже специальные породы червей для вермикультуры: гриндальский червь, калифорнийский, червь «Старатель» и др. Помимо биомассы, вермикультура дает и высокоценное удобрение – биогумус, или вермичай, он же концентрированный почвенный раствор (КПР).

Для целей рекультивации/реградации почвы маточный материал экзотических дождевых червей закупать необязательно. Наоборот, лучше справятся наши аборигены. С поздней весны до следующей весны они способны увеличить биомассу популяции в 300-500 раз, тогда большую часть расплода вносят в почву, а накопившийся КПР применяют как гуматы.

Вермикультура осуществляется в вермикомпостерах, своего рода ульях для червяков. Занимает вермикомпостер места не больше табуретки, ухода почти не требует и не воняет. Кормят червей пищевыми отходами. О принципах вермикультуры и как сделать вермикомпостер своими руками, см. видео:

Примечание: во всех случаях применения вермикультуры для улучшения почвы желательно предварительно засыпать приствольные круги деревьев покупным черноземом и подселять червей туда. В экологических нишах между корнями черви будут успешно размножаться и в течение лета расселятся по всему участку. КПР в таком случае подкармливают культуры в междурядьях.

А как быть с экологией?

Хорошо, сделаем свою огородную землю похожей на чернозем. Но как это повлияет на окружающую среду? Что будет, если все так сделают? Первое, чернозем не Чернобыль, не угольный карьер и даже не каменоломня. Вреда от него никакого, кроме пользы, не замечено.

Второе – в природе чернозем залегает также пятнами. Возьмем, к примеру, черноземную Мекку – Воронежскую область, именно отсюда Докучаев взял срезы, получившие золотую медаль на Всемирной выставке в Париже. Вот поле тучного мощнейшего чернозема: гумус 10,5%, слой A+B 90 см. Через дорогу – дубрава на серой лесной почве. В лесу зеленые полянки; копнешь – а там типичный чернозем. Дубрава тянется от трассы где-то на 3 км, затем проселок на песочке и дачи. Участок в 20 соток разделен по диагонали напополам: выщелоченный чернозем и супесь.

В общем, законодательных запретов на повышение плодородия почвы своими руками на собственной земле нет, биологических не усматривается. Так что – в добрый путь к высоким урожаям экологически чистых продуктов!