Чернозёмы развиваются в зоне степей. Чернозёмы могут возникать и возникают на любых горных породах (на гранитах на Украине, на базальтах в Закавказье), но больше всего способствуют образованию чернозёмов лёссовидные породы.

Характер материнской породы сказывается на почве и, наряду с рельефом, например, обусловливает возникновение различных почвенных разновидностей. Однако направление почвообразования остаётся одним и тем же, - свидетельство того, что почвообразование в данном случае регулируется какой-то более общей причиной. Эта общая причина - климат и характер растительности.

Климат в степях сухой. Это вызвано как небольшим (400-500 мм) количеством атмосферных осадков, так и тем, что выпадают они главным образом летом, когда температуры высоки и, следовательно, велико испарение. Из этого факта можно сделать ряд выводов:

1. Поскольку влаги мало, почва должна слабо промываться. Это должно привести к слабому расчленению почвенного профиля на горизонты, к богатству почвы основаниями (которые из неё почти не выносятся) и к тому, что из верхних горизонтов в нижние будут выноситься только легко растворимые вещества.

2. В степях развивается только травянистая растительность, но так как она отмирает ежегодно, то в почву ежегодно поступает очень большое количество органического вещества как в форме остатков наземных частей растений, так и в форме остатков их густой корневой системы.

3. Минерализация органического вещества должна протекать слабо. Летом почва высыхает, зимой, если только снежный покров недостаточно мощен, замерзает. Следовательно, на зиму биохимические процессы резко замедляются или прекращаются. Высокие летние температуры благоприятствуют деятельности микроорганизмов, разлагающих органическое вещество, но недостаток влаги угнетает их деятельность. В результате органические остатки не могут быть разложены до конца, накопляются продукты неполного разложения и, следовательно, почва должна быть богата гумусом.

4. Материнская порода (лёсс) содержит много солей, в особенности карбонаты кальция. Стало быть, почвенный раствор богат электролитами, а поглощающий комплекс насыщен кальцием. В этих условиях коллоиды должны находиться в свёрнутом состоянии. Последствия этого факта двоякие: почвенные частицы связываются в агрегаты, образуя прочную зернистую (с диаметром зёрен, не превышающим нескольких миллиметров) структуру, весьма благоприятную для водного и воздушного режима почвы; образованию структуры помогает и густая сеть корней, расчленяющих почву на мелкие комки. Кроме того, свёрнутые органические коллоиды, насыщенные кальцием, как известно, с трудом поддаются разрушению (диспергированию) даже в присутствии большого количества воды, т. е. становятся мало подвижными, и, таким образом, гумусовые вещества, защищённые от разрушающего действия воды и от выноса из почвы, накопляются. Иными словами, аккумуляции гумуса в чернозёмах должно способствовать не только медленное биохимическое разложение органических веществ, происходящее только весной, когда в почве достаточно влаги, но и свойства самой породы, содержащей много электролитов, в том числе и такой энергичный коагулятор, как ион кальция.

Все описанные выше признаки, действительно, присущи типичному чернозёму. В нём можно отличить два основных горизонта: гумусовый и карбонатный. Гумусовый горизонт тёмный, почти чёрный, так как содержит 4-18% гумуса; он является элювиально-аккумулятивным (потому что гумус в нём накопляется, а простые соли и растворы некоторых органических веществ выносятся) и делится на подгоризонты А и В 1 . Показателем слабости элювиального процесса является то, что состав почвы по горизонтам меняется сравнительно мало, только в нижних горизонтах обнаруживается заметное скопление карбонатов.

Мощность чёрного подгоризонта А, обладающего хорошо выраженной зернистой структурой, 50 и более сантиметров. Горизонт B 1 (мощностью 50-70 см) почти такой же окраски, но он уже под действием раствора HCl вскипает в нижней своей части, свидетельствуя тем самым о том, что карбонаты из него вымыты не полностью. Серо-палевый горизонт В 2 (мощностью 40-60 см) вскипает очень бурно, и выделение карбонатов кальция в виде белых пятнышек здесь очень обильное. Все описанные горизонты содержат гумусовые вещества, и изменение их окраски служит показателем уменьшения сверху вниз содержания гумуса. Материнской породой для типичного чернозёма служит лёсс.

В силу разнородности природных условий степной зоны существует много разновидностей чернозёмов. Чем засушливее климат, тем меньше гумуса в чернозёмах; кроме того, меняется мощность горизонта А, степень вышелоченности почвы и т. п. Не вдаваясь здесь в рассмотрение всех этих разновидностей, отметим только, что типичные чернозёмы по содержанию в них гумуса делятся на тучные (гумуса более 10%), обыкновенные (6-10%) и южные (4-6%). Эти подтипы, в свою очередь; по мощности гумусового горизонта подразделяются каждый на мощные (больше 80 см), среднемощные (50-80 см) и маломощные (меньше 50 см).

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

ВВЕДЕНИЕ

В России находится более 10% площади мировых сельхозугодий. По данным СМИ наша страна осталась последним крупным резервом сельскохозяйственных земель на планете, во всяком случае – в «цивилизованном» мире. Поэтому знания о наших земельных ресурсах, пригодных для ведения сельского хозяйства, приобретают в последнее время исключительную важность. По словам основателя русского почвоведения В.В. Докучаева «наши растительно-наземные почвы (представителем которых служит чернозем) не суть какие-то механические, случайные, безжизненные смеси, а, напротив, представляют из себя самостоятельные, определенные и подчиненные известным законам естественноисторические тела» (1).

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЧЕРНОЗЕМА

Состав

Чернозем предоставляет собой довольно разнородную массу: здесь попадаются вместе и кусочки кварца, и хлопья гумуса, а иногда и осколки известняка, полевого шпата и даже гальки гранита.

Она весьма богата гумусом (темное органическое вещество, можно сказать, естественный навоз) и важнейшими легкорастворимыми питательными для растений веществами, каковы: фосфорная кислота, азот, щелочи и пр. Типичный чернозем обыкновенно тонкозернист, рассыпчат и всегда обнаруживает теснейшую родственную связь (как по строению, так и составу) с подстилающими его породами (подпочва), которые и сами (лёсс) в огромном большинстве случаев весьма богаты растворимыми питательными веществами и наделены отличными физическими свойствами.

Структура

Чернозем - это такая растительно-наземная почва, толщина которой в среднем около 60 см . Под дерном в 5–8 см толщиной идет темная однородная рыхлая масса - перегной, состоящая из крупинок или зерен, иногда кругловатых, но чаще представляющих неправильные многогранники. Данный горизонт на непаханых, целинных местах бывает переполнен сотнями тысяч живых и отмерших подземных частей травянистых растений. Средняя толщина горизонта А (принятое обозначение по В.В. Докучаеву) 30–45 см. Внизу почвенный горизонт сливается совершенно незаметно с переходным горизонтом, который действительно по всем своим особенностям (физическим и химическим) представляет собой постепенный переход от верхнего (А) горизонта к нижнему (С) подпочвенному. Толщина горизонта В также равна 30-45 см. Подпочва – основа (С) в огромном большинстве случаев состоит из лёсса (светло-желтый, весьма рыхлый, богатый карбонатами суглинок), но нередко ее составляют и супеси, мел, известняк, мергель и пр., причем всегда подпочва (С) постепенно переходила в верхние почвенные горизонты (А и В), придавая им строго определенный минеральный характер. Таким образом, чернозем во всех естественных, не нарушенных (тем или иным путем) разрезах представляет постепенную, самую тесную генетическую связь с подпочвой, какова бы по своему составу она ни была.

Типы

Различают следующие подтипы черноземных почв:

Черноземы оподзоленные,

Черноземы выщелоченные,

Черноземы типичные,

Черноземы обыкновенные,

Черноземы южные .

Свойства

1. В связи со своим составом чернозем всегда обладает более или менее темным цветом и благоприятным образом относится к теплоте и влаге. Цвет является типичным наружным признаком: цвет чернозема, будет ли последний содержать в себе гумуса до 15% или не более 3–4%, всегда оказывается более или менее темным,

2. Пополняемость чернозема, то есть способность становиться гораздо скорее спелыми (в сельскохозяйственном смысле), то есть таким, подпахотный горизонт которого приблизительно такого же состава в строении, что и пахотный.

3. Еще один типичный постоянный признак – средняя толщина чернозема, которая составляет от 60 до 140 см.

2. ОБЛАСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ

По утверждению В.В. Докучаева чернозем всегда и всюду является результатом совокупной деятельности:

а) коренных пород (подпочва), на которых она залегает и в настоящее время;

б) климата, который окружает эту почву теперь и окружал в прежнее время (широта и долгота, характер атмосферных осадков, температура, ветры);

в) дикой растительности, которая произрастала там и произрастает еще по сие время в местах, не тронутых культурой.

Области распространения плодородных равнин в мире это: степи Европы и Азии, саванны Африки, Австралии, прерии Северной и пампы Южной Америки, Венесуэла, Бразилия.

На территории России черноземы распространены в районах Поволжья, Приуралья, Северного Кавказа, Нижнего Дона и Западной Сибири. Сердце черноземной полосы – Воронежская и Саратовская области. Массив черноземных почв в мире составляет 48%, в России – 8,6%, что составляет 1,53 млн. км 2 .

3. ПРИМЕНЕНИЕ

Черноземные почвы выдерживают без всякого удобрения продолжительную культуру и всякий раз, при благоприятных климатических условиях, дают отличные урожаи риса, зерновых, подсолнечника, свеклы, кормов, плодов, винограда и других технических и овощных культур. Естественное плодородие черноземных почв позволяет полностью удовлетворять потребность населения в продуктах питания, дает значительную часть сырья для легкой промышленности, обеспечивает ведение животноводства.

Из школьного курса многие хорошо помнят, что самый высокий показатель плодородия имеет чернозем, которым когда-то славилась Россия. Однако при попытке дать точное и развернутое определение понятию могут возникнуть трудности.

Вместе с тем дачникам просто необходимо иметь представление о том, что такое чернозем и в чем его основное отличие от других типов почв и видов грунта.

Черноземы формируются в определенных почвенно-климатических условиях и являются живой экосистемой. Но на сегодняшний день существует немало компаний, специализирующихся на поставке грунта в любой регион России, что расширяет возможности дачников и владельцев частных домов по улучшению почвы на своем земельном участке.

Характеристика и свойства чернозема

Чернозем - особый тип почв, формирующихся на лёссовидных суглинках или лёссах под влиянием умеренно-континентального климата с периодической сменой положительных и отрицательных температур и уровня увлажнения с участием живых микроорганизмов и беспозвоночных. Как видно из определения, чернозем невозможно произвести в искусственных условиях или получить путем внесения различных видов удобрения.

Основная характеристика почвы - процентное содержание гумуса. Чернозем отличается рекордно высоким содержанием гумуса (органические вещества, образованные в процессе сложных биохимических реакций и представляющие собой наиболее доступную форму для питания растений). В черноземах наших предков его уровень составлял 15 и более %, но на сегодняшний день принято считать за максимум 14%. Дело в том, что гумус при интенсивном земледелии не успевает восстанавливаться и почвы истощаются.

Не стоит полагать, что чернозем - это просто плодородная почва. На самом деле его понятие намного шире. Его нельзя сравнивать с такими органическими удобрениями как навоз или перегной, так как концентрация в них питательных веществ столь высока, что чрезмерное их внесение может отрицательно сказаться на росте растений. В черноземе все вещества сбалансированы и находятся в легкодоступной форме.

Следующая отличительная черта чернозема - высокое содержание кальция, потребность в котором у культурных растений самая высокая во всех стадиях роста.

Для чернозема характерна нейтральная или близкая к нейтральной реакция почвенного раствора, что делает его универсальным для выращивания сельскохозяйственных культур.

Чернозем имеет зернисто-комковатую структуру, которая устойчива к вымыванию, образованию корок, выветриванию и уплотнению. Благодаря такой структуре обеспечивается оптимальный водно-воздушный обмен с атмосферой и создаются благоприятные условия для роста корней. Однако по мнению специалистов чернозем недостаточно рыхлый и требует добавления песка или торфа.

Подтипы чернозема

В разных природно-климатических зонах (Центральное Черноземье, Поволжье, Северный Кавказ и Западная Сибирь) чернозем формируется с некоторыми особенностями. Всего выделяют 5 подтипов: оподзоленный (широколиственные леса), выщелоченный (лесостепная зона), типичный (луга и лесостепи), обыкновенный (степи) и южный (степи южных регионов). Самый высокий показатель гумуса имеет южный чернозем.

Как распознать чернозем?

Чернозем существенно отличается от перегноя и навоза. Навоз является отходным продуктом животноводства и птицеводства и представляет собой частично переваренные растительные волокна с высоким содержанием органических веществ. Перепревший в течение нескольких лет навоз под влиянием микроорганизмов и беспозвоночных (червей и насекомых) превращается в перегной, содержащий питательные вещества в более доступной для растений форме. И навоз, и перегной содержат очень большое количество азота и его соединений.

Очень близок к чернозему по происхождению торф, который тоже формируется вследствие многолетнего разложения растительных остатков, но в других природно-климатических условиях.

Можно дать несколько советов, как отличить чернозем от других грунтов:

• имеет насыщенный черный цвет;
• из-за высокого содержания гумуса оставляет жирный след на ладони после сжатия;
• при намокании по консистенции напоминает глину и долго не высыхает, удерживая влагу (в отличие от торфа);
• имеет крупнозернистую структуру.

Приобрести настоящий чернозем с сертификатом качества в Московской области достаточно сложно, так как добыча его ограничена и велика вероятность купить просто темный почвогрунт. В лучшем случае повезет получить смесь чернозема с низинным торфом, что при правильной пропорции может стать даже плюсом.

Использование чернозема на дачном участке

Стремление дачников повысить плодородие почвы на своем участке для получения высоких урожаев плодов высокого качества объясняет их готовность использовать все доступные средства. Чтобы достичь высокого эффекта и сохранить его на несколько лет, необходимо знать, как использовать чернозем на огороде без ущерба для уже устоявшейся экосистемы.

Основное заблуждение садоводов - с помощью полной замены грунта на чернозем можно на всегда решить проблему питания растений без последующего внесения удобрений и использования перегноя или компоста. Питательные вещества в черноземе активно используются растениями для формирования урожая и семян, поэтому без их восполнения содержание гумуса резко падает и почва истощается.

Грубой ошибкой станет чрезмерное внесение чернозема под овощные и цветочные культуры, так как их маломощная корневая система не способна поддерживать необходимую пористость, что со временем приведет к уплотнению грунта. Рекомендуется добавлять чернозем в смеси с садовой землей и торфом. Хороший результат дает его внесение в теплицы, парники и клумбы под многолетние декоративные растения. Для этих целей очень удобно использовать чернозем в мешках.

Участки, где был внесен чернозем следует перекапывать только вилами для предотвращения уплотнения почвы. Хорошим биологическим индикатором состояния почвы являются дождевые черви.

Перед внесением желательно проверить уровень кислотности чернозема с помощью индикаторных полосок. При слабокислой реакции понадобится внести известь, доломитную муку или древесную золу, а при слабощелочной - кислые минеральные удобрения.

Сколько стоит чернозем?

В организациях, специализирующихся на реализации плодородного грунта, можно купить чернозем с доставкой в любой населенный пункт Московской области.

При этом средняя цена 1 м3 чернозема с доставкой составляет 1300 руб. при заказе машины на 20 м3. При заказе самосвала на 10 м3 цена увеличивается примерно до 1650 руб. Чтобы рассчитать, сколько стоит машина чернозема, возьмем за исходные данные объем в 10 м3. В результате получается вполне приемлемая сумма в 16500 руб. Чем больше объем, тем ниже цена за 1 м3.

Однако для дачных участков может не возникнуть потребности в таких объемах. В таких случаях можно приобрести расфасованный чернозем в мешках на 40 или 50 л. Стоимость одного мешка колеблется от 180 до 300 руб. При покупке более 50 мешков у большинства поставщиков начинают действовать оптовые скидки.

При планировании доставки и разгрузочных работ нужно учитывать вес чернозема. В зависимости от структуры и состава 1 м3 чернозема весит от 1 до 1,3 тонн.

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.

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!