Почвы степной зоны

Почвообразование. Ежегодный опад травянистых лугово-степ-ных растений составляет от 40 до 60% всей их массы и может колебаться от 100 до 200 ц на 1 га, причем на корни приходится от 40 до 80%, или 40—60% количества отмирающей массы. Опад растений содержит 7—8% зольных веществ и 1,0—1,4% азота. Количество зольных веществ и азота, поступающих в почву, в 5—10 раз больше, чем под лесом.
Черноземные почвы формируются под травянистой лугово-степной растительностью. Опад растений, поступающий осенью в почву, весной при достаточном количестве воды и воздуха разлагается аэробными (в значительно меньшей степени анаэробными) микроорганизмами с образованием гумусовых веществ. Кальций опада и материнских горных пород, вступая в соединения с гуминовыми кислотами и гумусовыми веществами, образует нерастворимые в воде соединения — гуматы кальция. Гуматы кальция и магния, часть гумифицированных при весеннем разложении растительных остатков (корневого опада), также насыщенных кальцием, закрепляются в верхней части почвы и почти не вымываются.
В летний сухой период микробиологические процессы ослабляются. Гумусовые кислоты и гуматы под влиянием относительно высоких температур лишаются влаги, конденсируются, окисляются, приобретая более сложное строение и вместе с тем становясь менее растворимыми в воде. Осенью процессы образования гумуса усиливаются, но быстро прекращаются из-за понижения температур до весны следующего года. Таким образом, под лугово-степной растительностью не происходит полной минерализации гумифицнрованных веществ и гуматов (представленных соединениями гуминовых кислот), в результате чего протекает гумусово-аккумулятив-н ы й, или дерновый, процесс почвообразования. Гумус черноземов вступает в реакции с минеральной частью почвы, образуя органо-минеральные соединения, способствуя образованию водопрочной комковатой или комковато-зернистой структуры верхних горизонтов.
В черноземах благодаря весеннему увлажнению происходит вынос кальция из самых поверхностных слоев в более глубокие. Концентрация кальция вниз по профилю почвы увеличивается и сначала обнаруживается с помощью 0,1 N раствора соляной кислоты, а затем в форме новообразований (псевдомицелия, белоглазки и т. д.). Биогенный кальций, а также Са почвенного раствора, нейтрализуя гумусовые кислоты, предохраняет минеральную часть почвы от заметного разложения, вследствие чего содержание илистых частиц минеральной части почвы почти не меняется по профилю (исключая северные черноземы).
В результате почвообразовательного процесса происходит аккумуляция, накопление в верхних горизонтах гумуса (до 12%), содержащего элементы питания и азот. Почва приобретает черный цвет.
Строение. Развитие почвообразовательного процесса в степях приводит к образованию черноземов со следующим строением почвенного профиля:
А0 — травяной войлок, наблюдаемый под естественной травянистой растительностью;
А — перегнойно-аккумулятивный, гумусовый, наиболее ярко выраженный горизонт, темно-серый, комковато-зернистый рыхлый, с ходами дождевых червей и землероев, пронизан корнями растений;
В1 — переходный иллювиально-гумусовый, буровато-серый, ореховато-призматическнй, много лакированных гумусовых корочек по граням комочков, светлые налеты карбонатов кальция, вскипает от кислоты в верхней части, корни растений, белоглазка в нижней части;
Вк — иллювиально-карбопатный, палевый, призматический уплотненный, изредка корочки гумуса, наблюдаются выделения белоглазки;
С — материнская порода, обычно палевый лёссовидный суглинок, тонкопористый, вскипает от кислоты.
Общая мощность гумусового горизонта у черноземов, определяемая суммой горизонтов А + В, достигает обычно 80—100 см, у предкавказских черноземов может быть до 150—180 см. Свойства черноземов определяются направлением процессов почвообразования. Черноземы характеризуются высоким содержанием гумуса в перегнойно-аккуму-лятивном горизонте, которое колеблется от 6 до 12%, иногда до 16%. Большая часть черноземов не содержит легко растворимых солей К и Na. В черноземах отсутствует передвижение коллоидов по профилю почвы и только соли кальция вымываются на некоторую глубину и там накапливаются.
Почвенный поглощающий комплекс на 70—90% насыщен Са2+, меньшая доля приходится на Mg2+. В самых верхних перегнойно-аккумулятивных горизонтах в поглощающем комплексе участвует Н+ Поэтому реакция водной суспензии рН колеблется в пределах 6,0—6,8 и очень редко достигает величины 7,2—7,3 (в южных и солонцеватых черноземах). Значительное содержание гумуса, а также преимущественно суглинистый механический состав обеспечивают высокую емкость поглощения катионов (до 60 мг-экв на 100 г сухой почвы), способствуют формированию водопрочной структуры, пропитанной гумусовыми веществами.