Kako je nastala crna zemlja? Prirodni uslovi za razvoj černozemskih tla

Za karakteristike černozema crna ili vrlo tamne boje zemljište - prvi, vizuelni znak. Ova boja je zbog organske materije. humus. Intenzitet tamne boje zavisi od količine humusa prisutnog u tlu. Sloj černozema na različitim mjestima može uvelike varirati: od 30 cm do 1,5 m.

A humus u sloju može biti od 3% do 15%. Dakle, sadržaj humusa određuje plodnost tla. Humus nastaje iz organskih ostataka biljaka pod uticajem vlage, toplote, mikroorganizama i glista, plijesni. Posebno važnu ulogu Mikroorganizmi igraju ulogu u preradi biljnih ostataka.

Prema studijama, ukupna težina svih mikroorganizama na 1 hektaru tla može biti nekoliko tona. Zamislite koliko ih ima u tlu! A odavde proizlazi da lokacija donosi dobru žetvu, potrebno je obezbijediti veliki broj mikroorganizama, a to je moguće samo uz dovoljnu količinu organskih ostataka.

A pritom je posebno pažljivo obrađivati ​​obradivi sloj kako se ne bi narušila ravnoteža svih živih bića u njemu. Na černozemima, subarabilni sloj je takođe plodan. Ali u njemu nema dovoljno zraka, korijenje biljaka tu ne klija, gušće je i sadrži vrlo malo mikroorganizama. Kako se obradivi sloj smanjuje, može se dodavati kap po kap.

Kiselost tla černozema je neutralna ili čak alkalna. Baš kao i većina baštovana i baštenske biljke. Svježa, ne osiromašena crnica daje dobre žetve bez dodavanja đubriva.

, podzolizovani, izluženi i tipični černozemi šumske stepe.Tipična crna zemlja. Tipični černozemi su tla u kojima su karakteristična svojstva svojstvena černozemima najizraženija. Rasprostranjeni su uglavnom u zapadnim regijama šumsko-stepske zone evropskog dijela SSSR-a i prodiru u područje černozemske stepe samo na odvojenim mjestima. Ima ih i malih masiva duž zapadnih padina Altajskih planina, u uslovima blago povećane vlage.

Tipične černozeme karakteriše intenzivna crna boja, jasno definisana zrnasta struktura horizonta A, najveća količina humusa u sloju humusa, postepeni prelazak iz jednog horizonta u drugi, šumenje na granici horizonta A i B ili unutar horizont B, te jasno izražen karbonatni horizont znatne debljine.

Evo opisa profila tla tipičnog moćnog černozema (poltavska regija, K. I. Bozhko).

Horizont A - 0-46 cm. Tamno siva, humusna, do 20 cm dubina - obradivo grudasto-zrnasto, od 20 cm- zrnasto. Postoje prolazi glista.

Horizont B - 46-90 cm. Takođe tamno siva sa smeđom nijansom (u donjem delu), zrnasto-grudasta, na dubini od 52 cm- naslage soli uglja u obliku karbonatnog "plesni". Šume od kiseline na dubini od 46 cm.

Horizont C - 90-130 cm. Prljavo-žuti karbonatni les, iskopima jako izrubljen, zrnasto-blokast. Postoji mnogo soli uglja u obliku "buđi" i u obliku tankih "žilica".

Tipične moćne černozeme karakteriše veoma duboka penetracija humusa, prisustvo kalcijumovih i magnezijum karbonata taloženih na dubini od 52-120 cm u obliku karbonatnog "plesni", te velika rupica sloja tla iskopima.

Njihov profil ne otkriva kretanje hidroksida željeza i aluminija. Što se tiče kalcija, njegov nagli porast s dubinom nastaje zbog prisustva kalcijevih karbonata u karbonatnom horizontu. S tim u vezi, tipični černozemi ne pokazuju diferencijaciju svojih genetskih horizonata u smislu mehaničkog sastava.

Rezultati agrohemijskih analiza dati su u tabeli. 50 pokazuju prisustvo ekstremno niske kiselosti u tipičnim černozemima (pH se kreće od 6,0 ​​do 6,8 u gornjem horizontu).

Hidrolitička kiselost je slabo izražena i uglavnom je 0,4-2,8 m-eq po 100 G tlo/

U nižim horizontima ovih tla vrijednost izmjenjive i hidrolitičke kiselosti još više opada. Koloidna frakcija tipičnih černozema je pretežno zasićena Ca ++ i Mg ++ u omjeru potonjeg od 10:1 do 8:1. Stepen zasićenosti je veoma visok i dostiže 94-99%.

Sadržeći veliku količinu čestica humusa i mulja i visoko zasićeni bazama, tipični černozemi imaju dobro izraženu zrnastu strukturu, koja određuje povoljnu vodu i vazdušni režim s. Podzolizovana crna tla. Podzolizirani černozemi se uglavnom razvijaju ispod širokolisnih šuma šumsko-stepske zone, gdje se, zbog vlažnije klime, u značajnoj mjeri manifestiraju procesi ispiranja i podzolizacije tla. Podzolizovani černozemi su po nizu karakteristika i svojstava vrlo bliski tamno sivim šumsko-stepskim tlima.

Podzolizirane černozeme karakteriziraju male rezerve humusa u humusnom horizontu, duboka pojava karbonatnog horizonta između humusnog i karbonatnog horizonta je nekarbonatni sloj. U ovim tlima karbonati se javljaju na takvoj dubini da nije uvijek osigurano njihovo izdizanje do humusnog horizonta. Stoga se u donjem dijelu humusnog horizonta periodično može ustanoviti nedostatak kalcija u otopini tla i blago kisela reakcija.

Blago kisela sredina uzrokuje određenu topljivost humusa i potiče kretanje mulja. U gornjem dijelu humusnog horizonta, pod utjecajem procesa busena, dolazi do intenzivne akumulacije pepelnih elemenata biljnih ostataka i nastaje novoformiranje organomineralnih koloida sa visokim kapacitetom apsorpcije.

Donji dio humusnog horizonta karakterizira povremeno slabo kisela reakcija, jer je opskrba bazama ovdje ograničena i odozgo i odozdo. Ovdje se nalaze znakovi podzolizacije, koji su morfološki izraženi u obliku "silicijumskog praha" na granici humusnog i prijelaznog horizonta.

Iluvijalni horizont (B) pokazuje orašastu strukturu. U nekim slučajevima, černozemi pokazuju znakove značajne površinske podzolizacije. (uklanjanje seskvioksida i glinene frakcije).

Morfološka struktura podzolizovanih černozema može se predstaviti opisom sledećeg odeljka (Baškirska ASSR; DV Bogomolov).

Horizont A n - 0-20 cm. Tamno siva, skoro crna, prašnjava.

Horizont A 1 -20-29 cm. Tamno siva, skoro crna; struktura je fino i srednje zrnasta sa dobro izraženim ugaonim ivicama.

Horizont A 2 - 29-40 cm. Tamno siva, sa jasnim oštrim rubovima rebraste srednje i krupnozrnate strukture; na rubovima konstrukcije nalazi se mali premaz silicijumskog praha, koji najjasnije strši kada se tlo osuši.

Horizont B 1 -40-59 cm. Tamno smeđa, grudasto-orašasta; donekle zbijen, slabo izražen prah silicijevog dioksida uz rubove strukture.

Horizont B 2 - 60-82 cm. Crvenkasto-smeđa, grudasto-prizmatična i orašasta; zbijeno.

Horizont Sun - 82-96 cm. Smeđa, crvenkaste nijanse i istog karaktera strukture, ali nešto manje izražena; zbijeno.

Horizont C - 96-120 cm.Žućkasto-smeđa, gusta deluvijalna glina; slabo pršti od hlorovodonične kiseline.

Morfološki, slabo podzolizirane černozeme odlikuje intenzivna tamno siva boja humusnog horizonta, prisutnost dobro izražene zrnaste strukture, pojava znakova podzolizacije u donjem dijelu humusnog horizonta i u gornjem dijelu iluvijala.

Iluvijalni horizont slabo podzoliziranih černozema je uočljivo izražen, značajno zbijen i, orašaste i grudasto-prizmatične strukture, po svojoj se strukturi približava sličnom horizontu tamno sivih slabo podzoliziranih šumsko-stepskih tala.

Mehanički sastav slabo podzolizovanih černozema ne menja se mnogo duž profila.

U humusno-akumulativnom horizontu uočen je veći sadržaj muljevite frakcije. Duboko u profilu tla, količina muljevitih čestica se postepeno smanjuje, a zatim lagano povećava u iluvijalnom horizontu. Ovakva raspodjela muljevite frakcije duž profila tla ukazuje na prisustvo podzolizacije u njima, iako je slabo izražena.

Sadržaj apsorbovanih baza u ovim tlima je prilično visok, ali značajno varira u zavisnosti od mehaničkog sastava. U zemljištima koja su teža po mehaničkom sastavu, broj izmjenjivih baza je 48,2-61,54 m-eq za kalcijum i 4,7-16,0 m-eq za magnezijum, kod lakših - broj apsorbiranih baza se smanjuje na 43-44 m-eq za kalcijum i 4,3-5,4 m-eq za magnezijum.

Slabo podzolizovani černozemi imaju blago kiselu reakciju, dok izmenljiva kiselost varira u granicama pH=4,7-6,6.

Stepen bazne zasićenosti ovih tla je vrlo visok i obično se kreće od 80 do 90%, često do 95%. Sadržaj mobilnih oblika P 2 O 5 u podzolizovanim černozemima je prilično nizak i, prema mnogim analizama, uglavnom se kreće od 1,5 do 7,5 mg po 100 G tlo. S tim u vezi, podzolizirani černozemi u većini slučajeva imaju veliku potrebu za fosfatnim gnojivima.

Leached chernozems. Izluženi černozemi su rasprostranjeni u šumsko-stepi, a dijelom i u stepama, daleko od šuma, u uslovima povećane vlage.

Imaju značajnije rezerve humusa u humusnom sloju (tabela 49). Debljina humusnog horizonta (A + B) u izluženim černozemima značajno varira u različitim dijelovima opisane zone. Unutar Ukrajinske SSR, sloj humusa dostiže 120 cm i više, u istočnim regijama značajno opada i, sa izuzetkom nekih predgorskih područja, rijetko prelazi 70 cm. Karbonati u ovim tlima leže manje duboko nego u podzolizovanim černozemima. Stoga se u izluženim černozemima povremeno uzdižu s otopinama tla do humusnog horizonta.

Dubina efervescencije karbonata u ovim zemljištima veoma varira, ali najčešće leži na nivou od 90-120 cm sa površine, au područjima vlažne šumske stepe - na dubini od 150-200 cm.

Kao rezultat procesa ispiranja, izlužene černozeme karakterizira i primjetna zbijenost prijelaznog horizonta, u kojem se nalazi blago povećan sadržaj koloidnih tvari i seskvioksida. Struktura ovog horizonta je zrnasta ili orašasta.

Izluženi černozemi se razlikuju od podzoliziranih po tome što u donjem dijelu horizonta A nema nakupina silicija.

U apsorpcionom kompleksu luženog černozema, zajedno sa apsorbovanim kalcijumom i magnezijumom, postoji vrlo mala količina apsorbovanog vodonika.

U zavisnosti od dubine efervescencije, stepena ispoljavanja iluvijalnog horizonta i pripadajuće orašaste strukture, kao i u zavisnosti od većeg ili nižeg sadržaja apsorbovanog vodonika u apsorpcionom kompleksu zemljišta, izluženi černozemi se dele na slabo izluženi, srednje luženi, i jako izluženi. Potonji uključuju takve izlužene černozeme u kojima ne vrije ne samo horizont B, već i matična stijena.

Morfološka struktura izluženih černozema može se predstaviti sledećim tipičnim profilom (Baškirska ASSR, DV Bogomolov).

Horizont A n - 0-18 cm. Tamno siva, skoro crna, prilično raspršena; uočava se zbijenost u donjem dijelu obradivog sloja.

Horizont A 1 - 18-30 cm. Iste boje, rastresita, strukture je sitno i srednje zrnasta, nešto zaobljena, sa slabo izraženim rubovima.

Horizont A 2 - 30-39 cm. Iste boje, sa blagom smeđkastom nijansom; struktura je nešto uvećana i postaje pretežno srednje zrnasta.

Horizont AB - 39-50 cm. Tamno siva sa jasnijom smećkastom nijansom; nešto zbijeno, zrnasto-grudasto.

Horizont B 1 - 50-66 cm. Tamno smeđa, blago zbijena; struktura je grudasta, izdužena, donekle prizmičasta.

Horizont B 2 - 66-85 cm. Crvenkasto-smeđa, nešto gušća; struktura je grudasto-prizmatična, raspada se pod pritiskom na manje grudaste i zrnaste dijelove.

Horizont Sun - 85-115 cm. Smeđa, s crvenkastom nijansom, zbijenost je donekle smanjena; struktura je lošije izražena; u sredini horizonta se lagano šumi hlorovodonična kiselina i pojavljuju se crte kreča.

Horizont C - od 115 cm.Žućkasto-smeđa gusta deluvijalna glina.

Karakteristične morfološke karakteristike izluženih černozema su prisustvo zbijenog iluvijalnog horizonta grudasto-prizmatične strukture, smanjen nivo šumenja i, uz to, odsustvo znakova podzolizacije.

Diferencijacija profila tla u pogledu mehaničkog sastava očituje se kod luženih černozema u znatno manjoj mjeri nego kod podzolizovanih černozema. Muljevita frakcija u izluženim černozemima postepeno se povećava naniže u profilu tla do horizonta B2, a zatim nešto opada u horizontu BC i C.

Izluženi černozemi se odlikuju velikim kapacitetom apsorpcije i relativno visokim sadržajem apsorbovanog Ca ++ i Mg ++ . Odnos između apsorbovanog kalcijuma i magnezijuma u ovim zemljištima je prilično širok (8:1 i 7:1). Izluženi černozemi imaju nisku izmjenjivu kiselost, koja se obično kreće od pH = 5,7-6,1. Njihova hidrolitička kiselost je relativno niska, u većini slučajeva ne prelazi. 3-6 m-eq po 100 G tlo.

Količina apsorbovanih baza je izražena u velikim količinama i najčešće varira između 30-40 m-eq po 100 G tlo. Istovremeno, izluženi černozemi se odlikuju visokim stepenom zasićenosti bazama, koji dostiže 87-95%. Istovremeno, sadržaj asimilabilne fosforne kiseline u ovim zemljištima je veoma nizak.

Količina P 2 O 5 kreće se od 1,5 do 9,0 mg na 100 g tla i samo u izolovanim slučajevima izraženo je većim brojkama. S tim u vezi, luženim černozemima su potrebna fosfatna gnojiva u istoj mjeri kao i podzolizirani černozemi.

Značajan dio luženih černozema po sadržaju humusa pripada visokohumusnim černozemima. Međutim, u prirodi se često nalazi razvoj srednjehumusnih i niskohumusnih izluženih černozema.

Zona običnih i južnih černozema stepe. Južna crna tla. Južni černozemi su uobičajeni u južnim, najsušnijim područjima zone černozema. Padavina u ovom dijelu zone godišnje padne oko 350-400 mm, tla su malo vlažna.

Vegetacija je ovdje slabije razvijena i zastupljena je uglavnom južnim vrstama perjanice sa značajnim učešćem efemera. Zbog slabog vlaženja tla korijenski sistem biljke prodiru do male dubine.

Produktivnost vegetacijskog pokrivača u ovoj podzoni je vrlo niska, a mala količina organske tvari svake godine ulazi u tlo. Procesi mineralizacije biljnih ostataka u sušnijim i toplijim klimatskim uslovima odvijaju se snažnije. Stoga je sadržaj humusa u južnim černozemima znatno niži nego u ostalim podtipovima černozema i obično se kreće od 4 do 6% (tabela 53).

Debljina humusnog horizonta južnih černozema je mala; u zapadnim, vlažnijim predjelima, dostiže 60-70 cm, u istočnim regijama, posebno u Sibiru, rijetko prelazi 40 cm.

Boja južnih černozema je tamno siva ili siva sa smeđkastim nijansama.

Zbog slabog vlaženja, kalcijum i magnezijum karbonati se nalaze unutar humusnog sloja, a u istočnim predjelima, ponekad i sa površine. U takvim slučajevima dolazi do vrenja tla s površine ili u gornjem dijelu humusnog horizonta.

U tom smislu, apsorpcioni kompleks južnih černozema je zasićen uglavnom Ca i Mg. Nerijetko se u sastav apsorbiranih baza nalazi i neznatna količina apsorbiranog Na, što ovim tlima daje znakove slabe alkalnosti (tablica 54).

Kapacitet apsorpcije južnih černozema je prilično velik i često doseže 30-40 m-eq po 100 G tlo. Reakcija vodenog ekstrakta je blago alkalna. Struktura im je najčešće grudasta, nešto rjeđe - zrnasta.

S obzirom na vodo-vazduh, termička i biohemijska svojstva, kao i sadržaj glavnih nutrijenata južni černozemi nisu inferiorni od običnih. Neobičan predstavnik južnog černozema je Azov, ili Ciscaucasian černozem.

Azov, ili Ciscaucasian chernozems, prvi je proučavao i opisao akad. L. I. Prasolov, leže istočno od Azovskog mora, protežući se do podnožja Kavkaza. Ovi černozemi se razlikuju po visoko razvijenom humusnom horizontu čija debljina doseže 1,5-1,8 m ili više. Sadržaj humusa je relativno mali - 4-6%. Zbog male količine humusa, ove podvrste černozema imaju smeđu ili tamno sivu boju.

Vrenje ugljičnog vapna nalazi se sa same površine tla ili na maloj dubini. Imaju dobro izraženu grubo zrnastu strukturu. Reakcija otopine tla je blago alkalna.

Posjedujući snažan humusni horizont i, posljedično, visok sadržaj organske tvari, azovski ili ciskavkaski černozemi su visoko produktivni. U tom pogledu, oni su gotovo jednako dobri kao i druge grupe černozemskih tla.

Karakteristike drugih podtipova černozema. Uz gore opisana tla, u zoni černozema nalaze se livadska černozemna tla, karbonatni černozemi, solonetni černozemi i solodizirani černozemi.

Livadsko-černozemna tla razvijaju se na onim mjestima zone černozema gdje se formiranje tla odvija uz učešće podzemnih voda koje se javljaju na dubini od 3-5 m. Nalaze se uglavnom na ravnim, širokim, slabo dreniranim slivovima Osko-Donske nizije i na širokim poplavnim terasama lijeve obale Dnjepra i Volge. Livadsko-černozemna tla su veoma rasprostranjena u Zapadnosibirskoj niziji.

Razvijajući se uz učešće podzemnih voda, livadsko-černozemna tla u donjem dijelu profila obično pokazuju znakove procesa obnove u obliku hrđavih i plavkastih mrlja gleenja. Odlikuje ih veći sadržaj humusa, koji ponekad dostiže 14-18%.

Zbog periodičnog kapilarnog izvlačenja zemljišne otopine na površinu, u svim horizontima livadsko-černozemnih tla mogu se pojaviti u maloj količini lako topljive soli koje zemljištu daju znakove solončaka, solonetizma i solodizacije.

Karbonatni černozemi su černozemi šumeći s površine i sadrže značajnu količinu karbonata u cijelom profilu.

Postoje primarni karbonatni i sekundarni karbonatni černozemi. %

Primarno-vapnenački černozemi nisu široko rasprostranjeni i nalaze se u obliku pojedinačnih mrlja ograničenih na izdanke tercijarnih karbonatnih glina, krečnjaka, vapnenačkih pješčenjaka, laporaca i njihovog eluvija.

Dakle, primarni karbonatni černozemi su tla obogaćena karbonatima zbog visokokarbonatnih matičnih stijena.

Sekundarno-vapnenački černozemi se razvijaju u uslovima slabo dreniranih ravnica, gdje su u vrućoj sezoni moguće uzlazne struje zemljišnih rastvora i obogaćivanje gornjih horizonata karbonatima.

Primarni vapnenački černozemi nalaze se u zapadnim regijama Ukrajine, na Volškom visoravni, u Visokoj Trans-Volgi, a sekundarno-karbonatni - u ravnici Ciscaucasia i u sjevernom Kazahstanu.

Alkalni černozemi su tla čiji apsorpcijski kompleks sadrži više od 5% ukupnih izmjenjivih baza apsorbiranog natrijuma. Odlikuje ih krhka struktura horizonta A, jaka zbijenost, grudast i grudast horizonta B, blago alkalna reakcija i sposobnost plivanja i formiranja kore.

Alkalni černozemi imaju manje povoljna vodovazdušna svojstva i samim tim nešto nižu produktivnost. Obično se javljaju na malim mjestima, ograničenim uglavnom na male mikroreljefne depresije ili mahune. Široko su rasprostranjeni u zapadnosibirskoj niziji.

Solotizirani černozemi nastaju od solonetoznih černozema kao rezultat procesa ispiranja i solodizacije. Morfološki donekle podsjećaju na izlužene ili podzolizirane černozeme, imaju orašastu strukturu prijelaznog horizonta i pokazuju mrlje od silika u donjem dijelu A horizonta.

Upijajući kompleks ovih tla sadrži apsorbovani natrijum i neznatnu količinu apsorbovanog vodonika. S tim u vezi, reakcija otopine tla u površinskim horizontima je slabo kisela, au nižim je alkalna. Također ih karakterizira formiranje iluvijalnog horizonta. Solodifikovani černozemi se najčešće nalaze u Zapadni Sibir.

To su, općenito, bitne karakteristike koje karakteriziraju pojedine podtipove tla tipa černozem.

Treba dodati i to da se među černozemskim tlima na zasebnim malim mjestima nalaze solončaki, soloneti i solodi. Ove formacije tla su posebno rasprostranjene u zapadnosibirskoj niziji. Ali pošto su ova tla detaljnije razmotrena u nastavku, nećemo se ovdje zadržavati na njima.

Svi gore navedeni podtipovi černozema dijele se prema svom mehaničkom sastavu na ilovaste, teške ilovače, ilovaste, lako ilovaste i pjeskovite. Najčešći od njih su ilovasti i lako ilovasti černozemi. Obični černozemi. Obični černozemi rasprostranjeni su uglavnom u stepskoj zoni, u uslovima nešto smanjene vlage. Zbog veće suhoće klime, vegetacija se ovdje slabije razvija, pa se s tim u vezi, posljedično, obogaćivanje tla organskim tvarima odvija u ograničenoj količini.

Obični černozemi sadrže oko 6-8% humusa (tabela 51).

Ukupna debljina prelaznih horizonata humusa i humusa kod običnih černozema je 70-80 cm. Istovremeno, u sjevernom dijelu podzone uz južnu granicu šumske stepe, debljina humusnog sloja običnih černozema povećava se na 90 cm, a pri prelasku u podzonu suhih stepa, humusni sloj se smanjuje na 60-70 cm.

Nešto veću debljinu obični černozemi poprimaju duž predbalzamskih udubljenja, kao i na jedva primjetnim depresijama visoravni. Ovi černozemi su obično dublje isprani iz kalcijumovih i magnezijum karbonata. Naprotiv, na brežuljcima, čak i jedva vidljivim oku, leže obični černozemi sa visoko uzdignutim karbonatima na površinu. Ove činjenice ukazuju na prisustvo složenog zemljišnog pokrivača u zoni rasprostranjenosti običnih černozema.

U običnim černozemima evropskog dijela SSSR-a na dubini od oko 3-4 mčesto postoji horizont oslobađanja lako rastvorljivih soli i gipsa (solni horizont). U običnim černozemima Zapadnog Sibira, horizont soli pojavljuje se na dubini od oko 200 cm.

Obični černozemi se po morfološkim karakteristikama donekle razlikuju od tipičnih. Imaju manje intenzivnu boju horizonta humusa, obično manju debljinu, manje izraženu zrnastu i više grudastu strukturu.

Količina humusa u njima vrlo postupno opada sa dubinom duž profila tla, a zajedno sa humusom postepeno opada i intenzitet boje.

U nekim slučajevima, na primjer, u Zapadnom Sibiru, prelazni horizont černozema ima neujednačenu jezičastu ili džepnu boju zbog mrlja humusa iz humusnog horizonta u horizonte ispod.

Formiranje jezika humusa u zapadnosibirskim černozemima, od. prema K. P. Goršeninu, objašnjava se uticajem hladne, oštro kontinentalne klime, u kojoj zimsko vrijeme dolazi do oštrog hlađenja tla navlaženog jesenjim kišama, zbog čega se u njemu stvaraju pukotine. Iste pukotine se mogu formirati i ljeti kada je tlo veoma suho. Tokom tople i vlažne sezone, humus prodire do znatne dubine duž ovih pukotina, formirajući ove jezičke.

Huminske kiseline su dominantna komponenta humusa u običnim černozemima. Što se tiče fulvo kiselina, one su ovdje od podređenog značaja.

Za razliku od podzolizovanih i izluženih černozema, obični černozemi ne sadrže apsorbovani vodonik. Obični černozemi su zasićeni Ca ++ i Mg ++ i samo u nekim slučajevima sadrže tragove apsorbovanog Na + (tabela 52).

U vezi s takvom zasićenošću koloida tla bazama, pH ekstrakta soli običnih černozema fluktuira oko 7,0; reakcija koja je neutralna ili blizu njoj u površinskom horizontu postaje blago alkalna sa dubinom.

Obični černozemi se odlikuju velikom poroznošću, povećanim kapacitetom vlage i aeracije, a istovremeno značajnom vodopropusnošću. Visok radni ciklus u ovim tlima osigurava brzu i potpunu apsorpciju atmosferskih padavina, a visok kapacitet vlage u polju omogućava zadržavanje velike količine vode u kapilarnom suspendiranom stanju. Unutar sloja tla od 1,5 metara, prema N.P. Remezovu, oko 500 mm vode.

Najdublje vlaženje ovih tla se uočava u proljeće; jesenje padavine prodiru na manju dubinu od proljetnih. Ljeti gornji dio zemljišnog profila gotovo u potpunosti zadržava sve atmosferske padavine, koje biljke koriste za transpiraciju i sintezu organske tvari.

Zona tamnog kestena i kestenovog tla suve stepe. Planinske provincije.
Formiranje tla kestenovog tla

Zemljišta kestena razvijaju se u suborealnoj subaridnoj (semiaridnoj) klimi, koju karakterišu topla, suva ljeta i hladne zime sa malo snježnog pokrivača. Temperatura u julu je 20-25°S, u januaru od -5 do -25°S. Prosječna godišnja temperatura je 2-10°C. Zbir aktivnih temperatura (> 10°S) je 2200-3500°S. Godišnja količina padavina je 200-400 mm, maksimalne padavine su ljeti, često padaju u obliku pljuskova. Isparavanje premašuje količinu padavina, koeficijent vlage je 0,25-0,45. Česti su suvi vjetrovi. Klimatski pokazatelji određuju neispiranje tipa vodnog režima, zbog čega se kretanje tvari događa samo unutar profila tla. Reljef zone kestenovih tala je pretežno ravan ili blago valovit, povezan sa drevnim vodoakumulativnim nizinama. Rasprostranjene su stepske depresije u kojima se formiraju slana tla, soloneti, solodi, livadsko-kestenova tla, stvarajući veću složenost zemljišnog pokrivača. Tlotvorne stijene su lesolike karbonatne ilovače, zaslanjene morske stijene, eluvijum-deluvij različitih temeljnih stijena - slanih i nenaseljenih, karbonatnih i nekarbonatnih. Kestenova tla se formiraju u zoni suhih stepa, pod krošnjom niskog oskudnog složenog zeljastog pokrivača. Stepen pokrivenosti 50-70%; smanjuje se kako klima u zoni postaje sušnija. Unutar Kaspijskog mora i Kazahstana izdvajaju se tri podzone suhih stepa: od sjevera prema jugu, vlasuljasto-perna trava, vlasulja-vlasulja, vlasulja-slakovite stepe zamjenjuju jedna drugu. Na slanim i alkalnim kestenovim tlima formiraju se osebujne asocijacije pelina, prutnjaka i kamilice. Površina tla je prekrivena korama lišajeva i plavo-zelenih i dijatomejevih algi. U sušnim stepama, biomasa biljnih zajednica u prosjeku iznosi oko 200 c/ha, pri čemu više od 90% čini korijenje. Godišnji prirast zelene mase je oko 30 c/ha, prirast korena je 110 c/ha. Svake godine oko 600 kg/ha elemenata pepela i oko 150 kg/ha azota je uključeno u biološki ciklus; povrat je približno jednak potrošnji. Među elementima koji učestvuju u ciklusu preovlađuju N, Si, K. Po broju mikroorganizama kestenova tla se malo razlikuju od černozema, ali je ukupna godišnja biološka aktivnost ovdje slabija zbog dužeg sušnog perioda.

opšte karakteristike

Kestenova tla su tla profila tipa A-Bca-C, koja nastaju u uslovima suhih stepa suborealnog pojasa. Humusni horizont A ovih tla ima kestenjastu boju, u prvom metru profila tla ima obilnih ispuštanja karbonata, au drugom - (u mnogim slučajevima) gipsa. Kestenova tla na sjevernoj granici rasprostranjenosti su po strukturi i svojstvima bliska južnim černozemima (tamno kestena tla), a na južnoj granici - smeđim polupustinjskim tlima (svijetla kestena tla). Njihovo odvajanje od tla susjednih tipova vrši se prema ukupnosti bioklimatskih pokazatelja. Pojam "zemlja kestena" uveo je V. V. Dokuchaev 1883. U klasifikaciji iz 1900. kestenova tla su izdvojena kao poseban tip zajedno sa smeđim polupustinjskim tlima. U proučavanju geografije, geneze, svojstava, načina racionalno korišćenje Ovim tlima su veliki doprinos dali S. S. Neustruev, A. A. Rode, E. N. Ivanova i drugi. globus 262,2 miliona hektara, koji se nalaze gotovo isključivo na sjevernoj hemisferi. U Evroaziji formiraju pojas južno od zone černozema, u Severnoj Americi - zapadno od zone černozema na višim apsolutnim nivoima. U SSSR-u površina kestenovog tla iznosi 107 miliona hektara (4,8%).

Počevši od V. V. Dokuchaeva i N. M. Sibirtseva, porijeklo tla kestena povezano je sa sušnošću klime i kserofilnom prirodom vegetacije, aktivnom mineralizacijom biljnih ostataka i humusa i slabljenjem akumulacije humusa u odnosu na černozeme. Aridnost također određuje slabo ispiranje profila iz karbonata, gipsa i lako topljivih soli. V. A. Kovda je iznio stajalište o paleohidromorfnoj prošlosti kestenovih tala, koje se formiraju na niskim ravnicama suhe stepe. Ovo gledište potvrđeno je za brojne regije, posebno za kestenjasta tla Kaspijske nizije (I.V. Ivanov i dr., 1980). Tako je utvrđeno da su u proteklih 9 hiljada godina svijetla kestenjasta tla ravnice sjevernog Kaspijskog mora bez dreniranja u svom razvoju prošla kroz faze i faze livada, salinizacije, desalinizacije, alkalizacije i formiranja stepa. U formiranju kestenovog tla sudjeluju isti procesi kao i u formiranju černozema. Najvažniji od njih su buseni, kao i proces migracije i akumulacije karbonata. U tlu kestena, buseni proces je manje razvijen nego u černozemima. Zonu kestenovih tala karakteriše razvoj složenog zemljišnog pokrivača. Kestenova tla čine komplekse sa solonetama i livadsko-kestenovim zemljištima. Razlog visoke složenosti zemljišnog pokrivača je mikroreljef, koji uzrokuje razlike u vodno-slanom režimu tla, kao i šarolikost svojstava zemljišnih stijena, aktivnosti iskopa, neravnina vegetacije prema pozadina suhe klime i nedostatka drenaže teritorije. Primjer izuzetno visoke složenosti zemljišnog pokrivača u zoni kestenovih tla je teritorija Kaspijskog mora.

  • IV. KARAKTERISTIKE PROFESIONALNIH AKTIVNOSTI DIPLOMIRATA DIPLOMSKIH BACHELOR PROGRAMA U SMJERU OBUKE 05.03.06 UPRAVLJANJE ŽIVOTNOM SREDINOM I PRIRODOM

  • Uslovi neophodni za formiranje ovih tla stvoreni su u stepskim i šumsko-livadsko-stepskim regijama suborealnog pojasa Evroazije i Severne Amerike. U Evropi su česte na dunavskim nizijskim ravnicama, koje se protežu u pojasu kroz Moldaviju, Ukrajinu, centralne dijelove Ruske nizije, Sjeverni Kavkaz i oblast Volge. Istočno od Urala, ogromna područja černozema protežu se u južni dio Zapadnog Sibira i sjeverni Kazahstan. Odvojena područja ovih tla ograničena su na ravnice i podnožje Altaja, Minusinsk bazen, kao i slivove Transbaikalije. U Sjevernoj Americi, černozemi se uglavnom formiraju u prostorima Velikih ravnica.

    Klima zone rasprostranjenosti černozema je kontinentalna ili umjereno kontinentalna sa toplim ljetima i umjereno hladnim ili čak hladnim zimama. Godišnji raspon temperature je 30-50 0 C. Tokom godine padne od 300 do 600 mm padavina, u sjevernoameričkim stepama - do 750 mm. Ovlaživanje atmosfere dostiže vrhunac ljeti, ali se u to vrijeme primjećuju i najviše prosječne mjesečne temperature (20-25 °C u julu), zbog čega značajan dio ljetnih padavina isparava. Padavine padaju neravnomjerno tokom ljeta, sa obilnim kišama praćenim dugim periodima suše. Prosječni godišnji koeficijent vlage kreće se u rasponu od 0,8-0,5, au toplom periodu godine ponekad pada i do 0,3. Tako se černozemi ljeti karakteriziraju periodičnim isušivanjem, ali u proljeće i jesen, zbog prodiranja otopljene i kišnice, značajan dio njihovog profila postaje primjetno navlažen. U brojnim regijama (u Zapadnom Sibiru, Transbaikaliji, itd.), Černozemi se zimi smrzavaju do velike dubine.

    Černozemi se većinom razvijaju na ilovastim stijenama - lesu ili lesolikim naslagama, koje se odlikuju prilično dobrom vodopropusnošću, poroznošću i sadržajem karbonata. Černozemi evropskog dijela Rusije, Ukrajine, Zapadnog Sibira i središnjih ravnica SAD-a uglavnom su povezani s takvim stijenama. U Kanadi, zona černozema prodire unutar granica drevne glacijacije, gdje glaciolakustrine i morenske naslage služe kao stijene koje formiraju tlo. U Kazahstanu i na Uralu ova tla se ponekad formiraju na eluviju gustih stijena bez karbonata.

    Najkarakterističniji reljef u područjima formiranja černozema je ravničarski, sa različitim stepenom razvijenosti jarusko-gredne mreže. Černozemi su rasprostranjeni u visoravnima (srednjoruski, Dnjepar, itd.), nizinama (Srednji Dunav, Zapadni Sibir), u podnožju (Altaj, Sayan) i u velikim depresijama (u Transbaikaliju). Po pravilu, uslovi reljefa obezbeđuju dovoljno dobru drenažu tla.

    Černozemi se razvijaju u travnatim stepskim asocijacijama. Priroda vegetacijskog pokrivača u područjima rasprostranjenosti černozema je modificirana u vezi sa posebnostima hidrotermalnih uslova. Livadske stepe su ograničene na područja sa relativno visokom atmosferskom vlagom, čije visoko i gusto bilje predstavljaju razne vrste začinskog bilja, mahunarki i žitarica. U umjereno sušnim stepama preovlađuje vegetacija čivotinje i perjanice. Suhe stepe su formirane od rjeđih asocijacija perjanica-perjanica (ili vlasulja-perjanica).

    Stepska vegetacija opskrbljuje tlo velikom količinom organske tvari. Zeljaste biljke u stepi odumiru godišnje u cijelosti ili velikim dijelom, kod jednogodišnjih odumiru i nadzemni i podzemni organi, kod trajnica - cijeli nadzemni dio i značajan dio (oko jedne trećine) korijenskog sistema. Posebno puno organskih ostataka ulazi u tlo u livadskim stepama.

    Sa prelaskom na stepe perjano-travno-raznoobrazne i perjano-travno-vlasuljaste stepe, količina biljnih ostataka koji ulaze u tlo konstantno se smanjuje.

    Tlo i korijenska stelja stepske vegetacije bogata je dušikom i elementima pepela. U poređenju sa šumskom steljom (posebno crnogoričnom), sadrži manje voskova, smola, tanina, a više kalcijuma, magnezijuma, fosfora, što pogoduje procesima humifikacije u stepskim zemljištima.

    Snažan korijenski sistem stepske vegetacije svojevrsna je biološka barijera koja drži mnoge neophodna biljkama pepeo prehrambeni elementi. Aktivno su uključeni u biološki ciklus supstanci, pa je na taj način onemogućeno njihovo ispiranje iz sfere formiranja tla. Neorani černozemi obilno su naseljeni raznolikom faunom tla. Gornje horizonte naseljavaju crvi, larve buba, žižaka i drugi insekti. Gornji horizonti tla su rahli i pomiješani s malim kopačima, voluharicama i sl. Ovdje žive veliki kopači - svizci, mljevene vjeverice, koje tlo čine još propusnijim za zrak i vodu.

    Černozemi se odlikuju visokom mikrobiološkom aktivnošću, čiji se maksimumi javljaju u prolećnom i jesenjem periodu, kada se u zemljištu stvaraju optimalni hidrotermalni uslovi. Ljeti se mikrobiološka aktivnost naglo smanjuje zbog sušenja tla, a zimi - kao rezultat njegovog smrzavanja.

    Dakle, u područjima rasprostranjenosti černozema formira se sljedeći skup uslova za formiranje tla:

    a) prisustvo zeljaste vegetacije koja opskrbljuje tlo velikom količinom organskih ostataka bogatih elementima pepela i dušikom;

    b) bogatstvo stena koje formiraju zemljište u kalcijum karbonatima ili primarnim mineralima koji sadrže kalcijum;

    c) kontinentalna klima sa naizmjeničnim periodima vlage i isušivanja, zagrijavanjem i smrzavanjem tla.

    Morfološki profil tipičnih černozema uključuje sljedeće horizonte.

    Sa površine leži horizont stepskog filca (ako su tla izorana, tada ovaj horizont nema).

    Ispod je razvijen snažan humusno-akumulativni horizont Al t - tamno sivi, gotovo crni, sitnozrnati ili grudasto-zrnasti, lomljivi, gusto prožeti korijenjem zeljastih biljaka (posebno u gornjem dijelu) i jazbinama crva.

    A1B - prelazni humusni horizont, smeđe-siva, siva boja slabi prema dolje, zrnasto-grudna, manje rastresita od gornjeg; vri u donjem dijelu i sadrži karbonate u obliku pseudomicelija i tubula;

    In sa - iluvijalno-karbonatni horizont, smeđe ili blijedosmeđe boje sa bjelkastim mrljama karbonatnih kvržica (bijelooko); ima grudasto orašastu strukturu, zbijeno;

    WITH sa - stijena koja formira tlo, koju odlikuje smanjenje sadržaja karbonatnih akumulacija i propadanje strukture.

    Prema ukupnoj debljini horizonata A1 h i A1B, černozemi se dijele na tipove: tanki - manje od 40 cm, srednje debeli - 40-80 cm, debeli - 80-120 cm i teški - više od 120 cm.

    Prema dubini karbonatnog horizonta, razlikuju se podtipovi tipičnih černozema (profil koji je gore opisan), izluženih i podzolizovanih (između horizonta A1 h i Bca razvija se horizont izlužen iz karbonata, a ponekad i sa znacima podzolizacije) , kao i obični i južni (u kojima su karbonati prisutni u srednjem dijelu horizonta A1B iu donjem dijelu horizonta A1).

    Prema sadržaju humusa, među černozemima se razlikuju: visokohumusni ili masni (više od 9%), srednje humusni (6-9%) i niskohumusni (manje od 6%). Unutar humusnog profila, organska tvar se postepeno smanjuje sa dubinom (slika 17.3). Černozemi su tla sa najširim mogućim omjerom u sastavu humusa C g / C f - od 1,5 do 2,0 pa čak i malo više. Među frakcijama humusa dominiraju huminske kiseline povezane s kalcijem. Humusni horizont sadrži značajan sadržaj azota, kalijuma i fosfora.

    Reakcija otopine tla u gornjem dijelu profila tipičnih černozema je bliska neutralnoj. U karbonatnim horizontima postaje slabo alkalan. Kapacitet apsorpcije zbog velike količine organskih koloida je vrlo visok, posebno u gornjim horizontima (od 30 do 60-70 mg. ekv. na 100 g tla). Kompleks za upijanje tla je potpuno zasićen bazama, među kojima prevladava kalcij (75-80%). Preostalih 20-25% apsorbuje magnezijum. Osnovni hemijski sastav je praktično isti u svim horizontima tla, kao i hemijski sastav frakcije gline. Mali maksimum mulja nalazi se u gornjem dijelu profila. U Bca horizontu analitički je potvrđena akumulacija kalcijum karbonata.

    Rice. 17.3. Chernozem profil. Genetski horizonti: 1 - humus-akumulativni humat-kalcijum; 2- prelazni; 3 - iluvijalno-karbonat; 4 - sijalit-karbonatna matična stijena. Sastav glinene frakcije: 5 - ilit-montmorilonit

    Černozemi imaju dobra fizička svojstva: vodootpornu strukturu, visoku propusnost zraka i vode, značajan kapacitet zadržavanja vode.

    Većina svojstava černozema je posljedica posebnosti procesa stvaranja humusa i akumulacije humusa koji se odvijaju u ovim tlima. Značajne količine zeljastih ostataka koje godišnje ulaze u tlo, njihov visok sadržaj pepela i bogatstvo pepela u bazama su među determinantnim faktorima duboke humifikacije organske materije. U relativno vlažnim i prilično toplim proljetnim i jesenjim periodima, kada je mikroflora (uglavnom bakterijska) maksimalno aktivirana u černozemima, dolazi do intenzivne transformacije organskih ostataka u smjeru proizvodnje uglavnom huminskih kiselina. U tlima u ovom trenutku prevladava neutralna reakcija okoline, sfera formiranja humusa sadrži veliku količinu zemnoalkalnih baza i kao rezultat toga nastaju stabilna organsko-mineralna jedinjenja huminskih kiselina, prvenstveno kalcijum humati. Fulvotne kiseline se stvaraju znatno manje i samo u obliku povezanom s huminskim kiselinama. U černozemima nema slobodnih, agresivnih fulvo kiselina.

    Paralelno sa humifikacijom organske materije u prolećnom i jesenjem periodu dolazi do njene veoma intenzivne mineralizacije. Međutim, rezultati potonjeg procesa ne očituju se naglim smanjenjem sadržaja humusa, jer je on značajno usporen ljeti i zimi. U sušnim ljetima i hladnim zimama prestaju kemijske transformacije novonastalih humusnih tvari. Sušenje i smrzavanje zemljišne mase dovodi do činjenice da se ove tvari snažno dehidriraju, koaguliraju i prelaze u sjedilačko stanje, gotovo nepovratno gubeći topljivost. Upravo izmjena perioda odmora i aktivnog stvaranja humusa doprinosi stvaranju velikih rezervi humusa u černozemima.

    Razvoju akumulativnih pojava u černozemima pogoduju i druge karakteristike geneze ovih tla. Kombinacija velike količine organskih koloida sa visokim kapacitetom apsorpcije-1 i gotovo potpuna zasićenost kompleksa upijanja tla dvostruko nabijenim kationima (kalcijum i magnezijum) dovode do činjenice da su koloidi u stabilnom, jako koaguliranom stanju. . Oni su konsolidovani u strukturne agregate i ne kreću se duž profila.

    Formiranje vodootporne grudasto-zrnaste strukture u černozemima također je olakšano bogatim korijenskim sistemom zeljastih biljaka, koji gusto prodire u gornje horizonte tla. Korijeni trave dijele masu tla u brojne male grudvice i zbijaju ih. Kada se mrtvi korijeni raspadnu, humusne tvari nastale iz njih lijepe čestice tla.

    Strukturiranje černozema je takođe povezano sa aktivnošću bogate zemljišne faune, posebno kišnih glista. Mnogi strukturni agregati u ovim tlima su zoogeni.

    Dobro strukturno stanje tla stvara veoma povoljne vodno-zračne uslove za život biljaka: unutar zemljišnih agregata kapilarno suspendirana vlaga može se zadržati u kapilarnim prostorima između dijelova, dok se prostori između grudvica mogu ispuniti zrakom na isto vrijeme.

    Geneza černozema je u velikoj mjeri određena procesima kretanja i transformacije mineralnih soli rastvorljivih u vodi u profilu tla. Kao što je ranije pomenuto, černozemi stepske zone postoje u uslovima režima vode bez ispiranja. Uobičajena dubina vlaženja je oko 2 m. Kao rezultat toga, gornji dio profila černozema je lišen soli topljivih u vodi, a na određenoj dubini se formiraju iluvijalni horizonti soli. Iluvijalni karbonatni horizont posebno je karakterističan za černozeme. Njegovo formiranje uključuje i biogene kalcijeve karbonate i karbonate naslijeđene iz stijene tlom. Mehanizam ovog procesa je sljedeći.

    Ugljični dioksid koji se oslobađa pri razgradnji organskih ostataka u gornjem dijelu profila tla spaja se s kalcijem koji se oslobađa tokom mineralizacije biljnih ostataka i formira kalcijum bikarbonat. Dio proizvedenog ugljičnog dioksida, rastvarajući se u vlazi tla, doprinosi prelasku nerastvorljivih kamenih karbonata u rastvorljivije bikarbonate prema šemi CaCO 3 + CO 2 + H 2 0 -> Ca (HC0 3) 2. Sa silažnim tokovima vlage, bikarbonati se kreću niz profil, gdje se pretvaraju u razne forme karbonatne neoplazme (bijelo oko, podmazivanje vapna, pseudomicelij, itd.).

    Mnogi istraživači vjeruju da količina karbonata u černozemima ovisi o stupnju početnog sadržaja karbonata u matičnim stijenama. Međutim, postoji stanovište prema kojem sadržaj karbonata u stijenama nije osnovni uzrok, već posljedica procesa formiranja černozema i, u širem smislu, stepskog tla (JI.C. Berg, S.S. Neustruev, B.B. Polynov). U prilog tome navode se razne činjenice. Dakle, tla s karbonatnim horizontom formiraju se na inicijalno bezkarbonatnom eluviju granita u uvjetima stepske klime i pod stepskom vegetacijom. U tom slučaju se cijela debljina rastresitog supstrata u procesu formiranja tla kalcificira zbog trošenja aluminosilikatnih minerala koji sadrže kalcij i dovoda određene količine kalcijevih karbonata na površinu tla sa padavine i mase prašine.

    U nekim černozemima najsušnijeg dijela stepske zone, na samom dnu profila, mogu se naći i lako topljive soli kao što su hloridi i sulfati gipsa, natrijuma i magnezija. Formiranje ovakvih iluvijalno-slanih horizonata po pravilu je povezano s početnim salinitetom stijena i ispiranjem ovih soli iz gornjih i srednjih dijelova profila tokom formiranja tla.

    Ovisno o dubini vlaženja tla i učestalosti relativno vlažnih godina, gipsani i slani iluvijalni horizonti nalaze se ili neposredno ispod karbonatnih horizonata, označavajući granicu između tla i matične stijene, ili se nalaze ispod granica tla, već u god. debljina matične stijene, kao što je uočeno u većini černozema.

    Starost černozema se procjenjuje na nekoliko desetina hiljada godina. Da bi se formirao više ili manje zreli profil černozema sa karakterističnim moćnim humatno-kalcijumskim horizontom, prema različitim procjenama, potrebno je od 3-5 tisuća do 10 tisuća godina. Neki istraživači smatraju da su svojstva černozema kao što su visok sadržaj humusa, prisustvo karbonatnih nodula i generalno visoka kalcifikacija profila, barem u nizu područja, reliktne prirode i naslijeđena iz prošlih perioda razvoja ovih černozema. tla u uslovima bliskog pojavljivanja mineralizovanih podzemnih voda, tj. Černozemi imaju znakove paleohidromorfizma (V.A. Kovda, E.M. Samoilova, itd.).

    Černozemi su jedno od najplodnijih tla na svijetu. Imaju hemijska svojstva pogodna za poljoprivredu (bogati humusom, elementima mineralnu ishranu) i fizička svojstva (dobra struktura, propusnost zraka i vode). Na ovim zemljištima ostvaruju se najveći prinosi žitarica, šećerne repe, suncokreta i mnogih drugih kultura. Istovremeno, njihova neracionalna eksploatacija često dovodi do degradacije – gubitka humusa, prekomjerne konsolidacije, erozije i sekundarne salinizacije.

    Najprije se zadržimo na kratkom opisu formiranja tla karakterističnih za stepsku zonu.
    Klimu stepskog pojasa, općenito govoreći, možemo okarakterisati kao kontinentalnu, suhu, posebno u istočnom dijelu opisane zone. Istovremeno, suhoća klime ovdje je određena ne toliko malom količinom padavina, koliko prirodom njihovih padavina i drugim meteorološkim uvjetima. Zaista, u stepskoj zoni tokom godine, u prosjeku, padavine su od 400 do 500 mm, što gotovo odgovara količini padavina u nekim sjevernim regijama Rusije. Ali, prvo, padavine padaju u stepskoj zoni, obično u obliku pljuskova, koji zbog sitne zemlje i loše vodopropusnosti černozemskih tla nemaju vremena da se posljednje potpuno iskoriste i, uglavnom, odvode. beskorisno u niskim mjestima, jarugama itd. Dalje, padavine su ograničene uglavnom na ljetne mjesece, kada zbog visoke temperature njihovo isparavanje dostiže maksimum (njihova približna distribucija tokom godine je sljedeća: oko 200 mm ljeti , oko 100 mm u jesen, oko 80 mm u proljeće i oko 70 mm zimi).
    Velikom isparavanju padavina doprinosi i niska relativna vlažnost vazduha u stepskoj zoni, koja ponekad ne dostiže više od 45% u letnjim mesecima. Dodajmo ovdje i efekat uvenuća takozvanih „suhih vjetrova“ – tako uobičajenih vjetrova za opisanu zonu, efekat sušenja snažno razvijenog sistema jaruga i jaruga, stvarajući takoreći prirodnu drenažu područja i povećanje površine kontakta tla sa vazduhom itd.
    Dakle, tla opisanog tipa su veći dio godine u uslovima takve vlage, što nam objašnjava relativno nisko ispiranje ovih tla, koje se može izraziti u uklanjanju iz sloja tla samo lako topljivih soli (natrijum). i kalcij) koji su bili prisutni u izvornoj matičnoj stijeni i nastali u procesu trošenja potonjeg; s druge strane, postoji relativno slaba razgradnja ostataka (biljnih i životinjskih) akumuliranih u njihovim površinskim horizontima.
    Međutim, treba napomenuti da su do početka vegetacije, odnosno do proljeća, površinski horizonti tla razmatranog tipa formiranja tla nesumnjivo još manje-više snabdjeveni vlagom za proizvodnju ogromne količine biljne mase, koja je izražena zeljastom florom sa kratkom sezona rasta: otopljene vode i proljetne padavine, zbog relativno niske temperature u ovo doba godine i još uvijek relativno slabog isparavanja, još uvijek u velikoj mjeri zalijevaju tlo. Ho, budući da u tlu ima malo rezervi vlage (zbog gore navedenih razloga), sredinom ljeta već se suše, a stepa počinje izgarati, poprimajući dosadan izgled. Proizvodnju ogromne biljne mase olakšava i uporedno bogatstvo opisanih tla hranjivim mineralima, o čemu ćemo u nastavku govoriti. Dakle, černozemna tla godišnje dobivaju ogromnu količinu materijala za izgradnju humusnih spojeva.
    Matične stijene na kojima se formiraju černozemna tla su vrlo raznolike. U evropskom dijelu Rusije, regiju černozema karakterizira ekstenzivni razvoj lesa i lesovih stijena koje ga zamjenjuju. Osim toga, černozemi se često javljaju (u sjevernom dijelu njihove rasprostranjenosti) na raznim morenskim sedimentima (glina, ilovača), na crveno-smeđim glinama (na jugu), na morskim solonetskim šarenim glinama i na pješčanim naslagama (veoma, međutim, rijetko) Aralsko-Kaspijskog mora (jugoistočno).
    Često možete pronaći stijene i drevnije sisteme kao matične stijene - jurske laporne gline (na primjer, na jugoistoku regije Gorki), jurske sive gline (na primjer, u regiji Oryol), krečnjake, pješčare i druge stijene gornje krede, tercijarne i jurske naslage (na primjer, u Saratovskoj regiji u regiji Uljanovsk, itd.). Konačno, opisana su tla černozema koja se formiraju direktno na produktima trošenja kristala stijene(na primjer, olivin-bazalti u stepi Lori u Zakavkazju, itd.). U Sibiru su matične stijene za černozemna tla lesolike ilovače, gline od škriljaca, tercijarne gline, produkti trošenja kristalnih stijena itd.
    Tip formiranja tla černozem je najizraženiji upravo na lesu i lesolikim stijenama, odnosno supstratima koje karakterizira sitna zemlja, fina poroznost i bogatstvo kalcijum karbonata (CaCO3), kao i svih drugih minerala neophodnih za više biljke. U većoj ili manjoj mjeri, ova svojstva su inherentna i svim ostalim matičnim stijenama na kojima se formiraju černozemna tla i o kojima smo gore govorili.
    Karakteristične osobine koje posjeduju les i lesolike stijene daju vrlo određen otisak na tla koja se na njima formiraju i predodređuju pitanje da će apsorpcijski kompleks ovih tla (i mineralnih i organskih) biti zasićen kalcijumom (i magnezijem) CO sa sve brojne proizašle otuda i posljedice (otpornost humatnih i aluminosilikatnih dijelova tla na razgradno i otapajuće djelovanje zemljišne vode, čvrstoća konstrukcije i dr.).
    Stjecanju ovog osnovnog svojstva tla tipa černozemnog formiranja tla, naravno, pogoduju i one klimatske karakteristike o kojima smo gore govorili (relativno mala količina vode koja ulazi u opisana tla, zbog čega je, naravno, ne može biti mjesta za jon vodonika u apsorpcionom kompleksu ovih tla).
    Reljef. Osim sjeverne podzone stepskog pojasa sa tzv. sjevernim - degradiranim i izluženim - černozemima, koji se odlikuje valovitim reljefom (sa relativno malim ravnicama, blago nagnutim prostorima), koji se poklapa s razvojem glacijalnih naslaga, zatim za Ostatak černozemske zone (srednji i južni) najtipičniji je ravničarski reljef vrlo mekih kontura (za sada se čini da je raščlanjen jarugama i jarugama najnovije formacije, posebno srednjim dijelom opisane zone).
    Ovako jednoličan i ravan reljef, štiteći matičnu stijenu tokom procesa formiranja tla kroz koje prolazi od pojava erozije, ispiranja i aluvija, na najbolji mogući način doprinio je mirnom toku navedenih procesa i formiranju kao rezultat ovog drugog od onih visoko organizovanih prirodnih tijela, koji su tipični i "masni" černozemi koji zauzimaju samo obične slivove. Osim strmih padina, jaruga i jaruga i jako raščlanjenih uzvišenja zauzetih šumskim zemljištem, onda se u ostalom - često ogromnom - može uočiti izuzetno ujednačen zemljišni pokrivač; duž ravnih slivova vidimo takozvane "planinske" černozeme (tipično razvijene "masne" černozeme), a uz blage padine - lakše varijante: ilovasti i pješčani ("dolinski" černozemi).
    Dakle, i pomenuti tlačničar (reljef) doprinosi stvaranju i formiranju određenih svojstava i karakteristika opisanog tipa tla.
    Flora i fauna. Za sada se može smatrati utvrđenim da je naša stepska zona prvobitno bila bez drveća i da je u formiranju černozemnih tala učestvovala stepska vegetacija (predstavljena cenozama travnatih i žbunasto-travnatih stepa), a ne šuma. Potonji, kao što ćemo vidjeti u nastavku, ne može formirati černozemski tip tla, a ako zbog određenih uslova počne da zauzima stepske prostore, to neminovno dovodi do degeneracije (degradacije) ovih tla, potiskujući ih. put procesa formiranja podzola. Šuma, kako kažu, "jede crnu zemlju". U nastavku ćemo se vratiti na ovo pitanje detaljnije. Smatramo da je potrebno napraviti rezervu da o vječnoj bezdrvetnosti naših stepa možemo govoriti samo utoliko što ovu pojavu razmatramo od vremena taloženja tih zemljišnih stijena (lesa, lesolike ilovače itd.) na koja su moderna tla počela razvijati (tj. tla). od kraja ledeno doba). Do tada je slika distribucije vegetacije na europskom kontinentu, kao što je poznato, bila potpuno drugačija - u vezi s potpuno drugačijom distribucijom klimatskih uvjeta.
    Sastav stepske vegetacije, čak i unutar istog evropskog dijela Rusije, vrlo je raznolik. Uopšteno govoreći, ovdje se mogu izdvojiti dvije podzone: podzona stepskih perjanica, koja pokrivaju černozeme sušnijih južnih područja (sa tyrsa, vlasulja, sitnonoga, pšenična trava, itd.), i podzona livadskih stepa, ograničena manje sušnim krajevima (pored raznih žitarica, ovdje vidimo i bogatu floru dikotiledonih biljaka, navešćemo neke predstavnike i jednog i drugog: livadski bluznik, pšenična trava, čapoloh, djetelina, adonis, žalfija, astragalus, esparzeta, prevrtljiva trava i mnogi drugi).
    Stepska vegetacija koja je uključena u formiranje černozemskog tla mora se biološki okarakterisati kao skup formi koje imaju relativno kratku vegetaciju, što im omogućava da završe svoj razvojni ciklus do početka tog sušnog perioda koji dostiže stepsku zonu oko sredine jula (vidi gore za opis klime stepskog pojasa) i manje-više slobodno podnose onaj uporedni višak mineralnih soli, koji generalno uočavamo na zemljištima tipa černozema.
    Bogatstvo humusa u tlima černozema, koje je tako karakteristično za njih, dijelom se objašnjava ogromnom količinom organske tvari koja se godišnje u ta tla isporučuje upravo travnatom, stepskom vegetacijom; Posebnu ulogu u tom pogledu moraju imati podzemni organi ove vegetacije, predstavljeni čitavom "čipkom" iznenađujuće razgranatog i snažno razvijenog korijenskog sistema ove vegetacije. Šumska vegetacija, s druge strane, u vidu samo opadajućeg lišća i relativno siromašnog zelja, nikada ne može obezbijediti tlu tako obilan materijal za izgradnju humusnih tvari.
    U prirodi razvoja korijenskog sistema stepskih biljaka, koji prodire u tlo na sve strane i oplete ga svojim najtanjim i brojnim granama, djelimično se vidi razlog te snažne zrnaste strukture koja je tako karakteristična za devičanske predstavnike černozema. tla; direktna zapažanja pokazuju da se u ovom slučaju, zaista, "tlo ispostavlja da je razbijeno na zrna ili zrna, kao da je umetnuto u petlje koje formiraju korijeni" (Keller).
    Što se tiče životinjskog svijeta, budući da je u stepskoj zoni predstavljen raznolikom faunom raznih životinja koje kopaju i kopaju, on također daje značajan doprinos izgradnji tla koje opisujemo; sistematsko miješanje materijala različitih horizonata tla i tla međusobno, što ostavlja vrlo određen pečat na određene morfološke karakteristike tla černozema, te visoko savršeno i intimno miješanje organskih tvari s mineralnim tvarima zahvaljujući velikom u mjeri u kojoj rade upravo oni bageri koji se u tolikom broju zbijaju u zemljišnim tlima zone černozema.
    Nakon što smo se općenito upoznali s prirodom onih agenasa za stvaranje tla pod čijim utjecajem se razvijaju černozemi tla, sada ćemo prijeći na direktno proučavanje ovih potonjih.
    Za černozemna tla, odnosno za njihove tipične predstavnike, mogu se uočiti sljedeća osnovna i karakteristična svojstva koja su im svojstvena.
    1. Bogat humusnim supstancama (a posebno "humatnim" dijelom upijajućeg kompleksa). Količina humusa u tipičnim ("moćnim" i "masnim") černozemima ponekad dostiže ogromnu vrijednost - 18-20%.
    Toliko bogatstvo humusnih materija je, s jedne strane, posledica ogromne količine organskog materijala koji se godišnje isporučuje u tlo odumiranjem vegetacije, i to u tlu, a posebno u njegovom podzemnom delu, s druge strane. , činjenica da se procesi razgradnje ovog organskog materijala odvijaju prilično energično.samo tokom prolećnih meseci, kada su površinski horizonti zemljišta još dovoljno zasićeni otopljenom vodom, kao i tokom jesenjih meseci, kada je zbog relativno slabo isparavanje atmosferskih padavina iz tla, sadržaj vlage u ovom tlu je i dalje dovoljan da se održi, iako slab, ali ipak kontinuiran tok navedenih procesa. U ostatku godine ovi procesi se gotovo zamrzavaju: u ljetnim mjesecima zbog brzog isušivanja rezervi vlage (iz razloga o kojima smo gore govorili), zimi - zbog niskih temperatura zraka i tla.
    Dakle, za procese humifikacije (tj. procese transformacije organskog sastavni dijelovi biljke u sastojke zemljišnog humusa) u zoni černozema postoje prilično povoljni uslovi, ali nema dovoljno vlage za dalju razgradnju i mineralizaciju nastalih humusnih materija – i to baš u periodu kada se usled veoma povoljnih temperaturnih uslova potonji procesi bi mogli dobiti oštar izraz.
    Nadalje, sami procesi humifikacije umirućih organskih ostataka u zemljištu černozema dostižu stadijum uglavnom humusnih (crnih) supstanci, a tek u proljetnom i jesenskom periodu mogu prijeći u stadijum oksidovanijih i pokretljivijih spojeva, koji kao npr. znamo, su "krep" i "apocrene" supstance. Dakle, glavne komponente humusa koje se akumuliraju u tlima černozema su ona jedinjenja koja se, kao što znamo, odlikuju izuzetno niskom rastvorljivošću i malom pokretljivošću (činjenica male pokretljivosti humusa u tlima černozema sada je dokazana direktnim eksperimentalnim podacima ). I u ovoj okolnosti ne možemo a da ne vidimo još jedno novo objašnjenje činjenice da su tla černozema visoko obogaćena humusnim tvarima.
    Konačno, ako uzmemo modernu tačku gledišta i prihvatimo da humusne tvari (ili barem određeni dio njih) mogu biti u koloidnom stanju (vidi gore), onda imajući u vidu obilje tipičnih predstavnika černozemskih tla u takvim jakim koagulansima koloidnih čestica kao što su kalcijumove soli, moramo pretpostaviti da će humusne materije zemljišta koje se razmatraju biti u čvrsto zgrušanom stanju, štiteći ih od prskanja, rastvaranja i razgradnje vode. Iz ovoga nam postaje jasno zašto humatni dio apsorpcionog kompleksa u tlu černozema dostiže tako ogromnu vrijednost.
    U vezi s bogatstvom černozemskih tla humusnim tvarima, u njima je i relativno visok sadržaj dušika, čija količina u "masti", na primjer, černozemima može doseći 0,4-0,5%.
    Bogatstvo tla černozema fosforom (0,2-0,3%) mora biti povezano i sa visokim sadržajem humusa u njima.
    2. Bogat mineralima (posebno "zeolitnim" dijelom upijajućeg kompleksa). Ovo karakteristično svojstvo tipičnih predstavnika černozemskih tala posljedica je, s jedne strane, općeg bogatstva mineralnih spojeva onih matičnih zemljišnih stijena (les i lesolike stijene), na kojima se opisana tla najviše razvijaju. a najbolji izraz, s druge strane, njihovo relativno nisko luženje kao rezultat određene kombinacije klimatskih uslova koji su nam već poznati u zoni černozema; konačno, prisustvo u tlima tipa černozema velike količine tako energetskog koagulatora kao što je Ca-ion objašnjava nam činjenicu zašto je, posebno, "zeolitni" dio tla opisanih (aluminosilikatni dio apsorpcionog kompleksa ), dobijajući posebnu čvrstoću i otpornost na prskanje i otapanje vode može dostići tako veliku vrijednost (često iznad 30% težine suvog tla).
    Ovaj "zeolitni" dio černozemskih tla je veoma bogat bazama: može se smatrati da zbir svih baza u njemu dostiže u prosjeku do 50% (preostalih 50% je SiOj).
    3. Zasićenost njihovog upijajućeg kompleksa bazama, a "zasićeni" jon je isključivo kalcijum (i magnezijum). Klimatske karakteristike stepskog regiona su kombinovane, kao što već znamo, na način da se samo tako lako rastvorljive soli kao što su natrijeve i kalijeve soli mogu ukloniti iz sloja tla u procesu formiranja tla u značajnim količinama. Podzemne vode na opisanom području leže (zbog istih uslova) toliko duboko da je isključena mogućnost povratnog izdizanja ovih soli u gornje horizonte tla.
    S druge strane, na opisanom području postoje svi povoljni uslovi za očuvanje na jednoj ili drugoj dubini u stupcu tla u velikoj količini ovakvih relativno slabo rastvorljivih jedinjenja, a to su karbonati zemnoalkalnih metala.
    Dakle, s druge strane, uzimajući u obzir relativno zanemarljivu koncentraciju alkalnih kationa u otopini tla černozemskog tla, podsjećajući da kalcij općenito ima mnogo veću energiju apsorpcije (ili energiju istiskivanja) u usporedbi s natrijem i kalijem (i također magnezijem) , a magnezij, zauzvrat, ima veću energiju apsorpcije (ili energiju pomaka) u odnosu na oba gore navedena nedvosmislena jona, nije teško zaključiti da bi apsorpcijski kompleks tla koji opisujemo trebao sadržavati kalcij (prvenstveno) i delimično magnezijum među apsorbovanim kationima. O vodikovom jonu nema potrebe govoriti: on se ni na koji način ne može takmičiti sa zemnoalkalnim katjonima za mjesto u apsorpcionom kompleksu černozemskih tla, jer se ova potonja formiraju i razvijaju u uvjetima nedovoljne opskrbe vlagom.
    Sledeća tabela prilično jasno ilustruje ovu situaciju (E.N. Ivanova prema K. Gedroitsu).


    Zasićenost upijajućeg kompleksa černozemskog tla kalcijumom (i magnezijem), što određuje njegovu posebnu snagu i otpornost na destruktivno djelovanje vode u tlu, objašnjava nam, s jedne strane, činjenicu koju smo prethodno naveli vrlo bogata opisana tla u "zeolitnom" i "humatnom" dijelu (ukupna vrijednost apsorbirajućeg kompleksa u zemljištu černozema može dostići 50% i više), s druge strane, uzrokuje prisustvo u tipičnim ("masnim" glinovitim) černozemima zrnasta - vrlo jaka - struktura tako karakteristična za potonje (zbog oštre sposobnosti koagulacije svojstvene kalcijum kationu). Takva struktura, stvarajući povoljan zračni režim u zemljištima černozema, obezbjeđuje im pravilan tok aerobnih biohemijskih procesa i na taj način isključuje mogućnost stvaranja bilo kakvih nepotpuno oksidiranih ili željeznih spojeva u njima.
    Gore navedeno bogatstvo upijajućeg kompleksa černozemskih tla objašnjava nam vrlo visoku sposobnost upijanja, po čemu se ova tla toliko razlikuju.
    U zaključku, da bismo upotpunili opis karakterističnih svojstava i karakteristika tipičnih černozema, podsjetimo se glavne razlike koja postoji između tla sa zasićenim i nezasićenim bazama. Kao što je poznato, potonji sadrže ion vodonika u svom koloidnom (aluminosilikatnom i humatnom) dijelu u apsorbiranom stanju. Iako je ovaj apsorbirajući kompleks nerastvorljiv u vodi, ipak je ovaj vodikov ion sposoban za snažne reakcije izmjene na površini elemenata ovog apsorpcionog kompleksa sa bilo kojim kationima onih soli koje se nalaze u otopini tla. Kao rezultat takve reakcije, kiselina onih aniona s kojima je došlo do takve razmjene počinje se akumulirati u otopini tla. Dakle, tla nezasićena bazama (na primjer, podzolasta) uvijek mogu održavati prisutnost jakih kiselina u otopinama tla - s obzirom na pojavu u potonjim kiselinama anjona onih soli koje nastaju u tim tlima tijekom njihovog formiranja tla.
    Što se tiče tla zasićenih bazama, kojima, kao što smo vidjeli gore, pripadaju černozemi, kada se elementi njihovog upijajućeg kompleksa susreću sa neutralnim otopinama raznih soli, baze iz ovih se također, naravno, apsorbiraju iz potonjih, ali s povratom u ovu otopinu soli iste količine (molekularno) drugih baza (u ovom slučaju kalcija i magnezija), zbog čega otopina tla ne mijenja svoju reakciju; menjajući samo njen sastav.
    Iz ovoga zaključujemo da proces nastajanja černozema obično teče u neutralnom ili čak blago alkalnom mediju i da je iz navedenih razloga isključena mogućnost stvaranja slobodnih kiselina u zemljišnim otopinama opisanih tla (koja okolnost, zajedno sa obogaćivanjem tla černozema organskim supstancama stvara vrlo povoljno okruženje za biološke procese). Samo u određenim periodima života ovih tala, zbog burnih procesa razgradnje organske materije u njima (u proljeće i jesen), možemo sporadično konstatovati slabo kiselu reakciju zbog nakupljanja ugljičnog dioksida i bikarbonatnih karbonata.
    Neutralna (ili slabo alkalna) sredina u kojoj se odvija proces formiranja tla černozemskih tala i slaba opskrbljenost njima vlagom čini nam još razumljivijom činjenicu da smo već ranije napomenuli da su opisana tla relativno mala. pod uticajem procesa ispiranja: u tipičnim černozemima iz sloja tla se ispiru samo lako rastvorljive soli (kalijum i natrijum); što se tiče slabo rastvorljivih kalcijumovih i magnezijum karbonata, oni nisu duboko isprani, a njihove obilne akumulacije se obično konstatuju čak iu relativno plitkim horizontima; konačno, ne postoje pogodni uslovi za ispiranje oksida silicijuma, aluminijuma i gvožđa: u obliku pravih rastvora oni se ne mogu kretati dublje - zbog odsustva povoljne reakcije rastvora tla, u obliku pseudo rastvora - zbog na prisustvo tako jakog koagulanta, a to je kalcijum.
    Navedena razmatranja nam, pak, razjašnjavaju činjenice o relativno ujednačenoj i ravnomjernoj raspodjeli svih elemenata po različitim horizontima opisanih tla: gornji horizonti, u poređenju s dubljim, obogaćeni su samo humusnim tvarima, i čini se da su duboko ležeći horizonti više obogaćeni krečom i magnezijumom; ostatak tla ostaje gotovo bez utjecaja procesa ispiranja i, stoga, izgleda prilično homogeno u cijeloj debljini, što nije teško provjeriti poređenjem podataka za analize sloj-po-sloj (vidi dolje).
    Hemijski sastav tipičnih černozema ("masnih", "moćnih") može se u prosjeku okarakterizirati sljedećim brojem njihovih površinskih horizonata:

    Jedinjenja topiva u vodi, tipični predstavnici černozemskih tla sadrže oko 0,1%; Otprilike polovina ove količine je mineralna, a polovina organska.
    Od minerala koji prelaze u vodeni ekstrakt, na prvom mjestu je kalcij.
    Kao ilustraciju slojevite distribucije pojedinih komponenti u tlima černozema, predstavljamo (u skraćenom obliku) analizu černozema Saratov (K. Schmidt) i Tobolsk (K. Glinka).


    Ujednačenost i homogenost distribucije po različitim horizontima opisanih tala pojedinih sastojaka (o kojima smo već govorili) još više dolazi do izražaja ako navedemo brojke dane za bezvodnu, bezkarbonatnu i bezhumusnu mineralnu masu.
    Za tobolski černozem, odgovarajuće količine (u%) će tada biti sljedeće:

    Neka od hemijskih svojstava i osobina koje su karakteristične za tipične černozeme i o kojima smo već govorili nalaze prilično živ izraz u nizu osebujnih morfoloških karakteristika ovih tla.
    Morfologija tipičnih černozema. Horizont A (humusno-eluvijalni) - crn, posebno kada je vlažan. Njegova snaga je vrlo velika, mjerena od 60 cm i više. Struktura je zrnasta, vrlo jaka; strukturni agregati - zaobljeni ili rebrasti, prečnika 2-3 mm.
    Kod devičanskih (devičanskih) predstavnika opisanih tla na samoj površini može se uočiti „stepski filc“ debljine 1-3 cm, koji se sastoji od poluraspadnute isprepletene mase ostataka korijena i stabljike s primjesom glinenog praha. čestice.
    Horizont B (eluvijalni) se teško razlikuje od horizonta A. Tamne, skoro crne boje. Debljina je 50-70 cm Struktura je nešto grublja: u gornjim podhorizontima opisanog horizonta je zrnasto-orašasta, u donjim grudasta. Ovi posljednji podhorizonti pokazuju već izrazitu šumeću klorovodičnu kiselinu (prisustvo eksudata ugljičnog vapna).
    Dakle, cijeli humusni horizont opisanih predstavnika černozemskih tla (A + B) dostiže ogromnu debljinu, ponekad mjerenu 1-1,5 m. Karakteristična karakteristika mu je vrlo postupno (ne naglo) smanjenje količine humusa prema dolje.
    Horizont C (iluvijalni). Strukturalnost je, moglo bi se reći, odsutna; fina porozna struktura; snaga izmjerena 40-60 cm; blijedo sive boje. Obilno izlučivanje kalcijevih karbonata; prvo u obliku lažnih gljiva, dublje - u obliku konkrecija raznih oblika i veličina (bijelooke, ždralovi itd.). Snažno šumenje sa hlorovodoničnom kiselinom.
    Horizont D (matična stijena) - obično les i stene slične lesu, porozne strukture, žućkaste boje; vertikalno ispucana.
    Bogata fauna černozemnih tala, koju predstavljaju brojni predstavnici rovokopačih i kopajućih životinja, ostavlja određene tragove njihove životne aktivnosti na zemljišnom dijelu opisanih tla. Brojne crvotočine koje brazdaju profil tla u svim smjerovima, krtičnjaci: blijedožute u horizontima A i B (kao rezultat njihovog punjenja ispod ležeće stijene nalik na les) i tamne u horizontu C (kao rezultat njihovog punjenja zemljom iz gornjih horizonata ), itd. - sve ove neoplazme su prilično česti pratioci tipičnih predstavnika černozemnih tla.
    Da bismo završili razmatranje glavnih morfoloških karakteristika ovih tala, napominjemo da se ponekad (u lesnim područjima) na dubini od 2-3 m mogu uočiti vrlo originalne formacije u obliku takozvanog „drugog humusnog horizonta“ , što je nejasno formirane nakupine tamnih humusnih tvari.
    U većini slučajeva, ova pojava nije povezana s procesom formiranja tla modernih černozemskih tla i predstavlja ostatak zatrpanog tla (npr. „bivši“ černozemi zatrpani slojevima lesa, na kojima je za nas moderni zemljišni pokrivač kasnije formirana). Ho, naravno, ne može se poreći da je u nekim slučajevima ovaj fenomen čisto iluvijalnog porijekla. Već znamo da se u nekim razdobljima života černozemskih tla (proljeće i jesen) procesi razgradnje organskih tvari mogu odvijati prilično energično, s formiranjem, možda, tako lako pokretnih komponenti humusa kao što su "krep" i "apocrene". " jedinjenja. Ispiranjem do određene dubine i dolaskom u uslove nedovoljne aeracije, ova jedinjenja će se obnoviti i pretvoriti u manje pokretne tamne oblike "huminskih" materija.
    U slučajevima kada posmatramo „drugi humusni horizont nije previše dubok, ovakvo objašnjenje nastanka potonjeg je sasvim prikladno.
    Gore smo opisali karakteristične karakteristike ta razlika černozemnih tla, koja se naziva "tipični" černozem. Imenovana razlika ponekad dobija naziv "masni" ili "moćni" černozem.
    Međutim, ogromna stepska zona nije u svim svojim dijelovima homogena regija u klimatskom smislu. U vezi sa smanjenjem padavina i porastom temperature, ova zona, kao što smo vidjeli gore, sada se može podijeliti na nekoliko podzona koje se mijenjaju od sjeverozapada prema jugoistoku. Svaka podzona odgovara svojoj posebnoj razlici u černozemu, noseći tragove klimatskih karakteristika ove podzone. U tom smislu, sve gore opisane morfološke i fizičko-hemijske karakteristike, koje su karakteristične za tipične černozeme, prolaze u prirodi kroz širok spektar varijacija i odstupanja od opšta šema sa obe strane. S obzirom na to da je prijelaz jednih sorti u druge izuzetno postupan i često čak neprimjetan, nema potrebe i prilike zadržavati se na detaljnijem opisu svojstava i osobina svih sorti černozema koje se uočavaju u prirodi. Stoga ćemo u budućnosti samo zabilježiti glavne karakteristike karakteristične za svaku od njih.
    Preliminarno istaknemo da se černozemna tla sada mogu podijeliti na sljedeće razlike: 1) sjeverni (ili degradirani ili podzolizirani) černozem, 2) izluženi černozem, 3) tipični černozem („moćan“, „masni“), 4) obični černozem. černozem, 5) južni černozem i 6) azovski černozem.
    Nećemo sada govoriti o degradiranom černozemu, jer on nosi sve tipične znakove drugog tipa formiranja tla (naime, podzoličnog), pa ćemo njegov opis odgoditi do vremena kada ćemo govoriti o degradaciji černozema općenito.
    Izluženi černozem karakteriše znatno manja količina humusa (4-6%) u odnosu na bogate černozeme i niži horizont humusa zbog relativno male količine odumiruće vegetacije i snažnijeg stepena njenog raspadanja. Rastvorljivost humusa je nešto veća (1/200-1/250 njegovog ukupnog sadržaja) - kao rezultat snažnije razgradnje organskih ostataka (zbog manje sušne klime, uz moguće, dakle, djelomično stvaranje pokretljivijih komponente humusa kao što su "krep" i "apokrinske kiseline).
    Čini se da je opisana razlika černozemskih tala osiromašena kalcijevim karbonatima, kako zbog većeg siromaštva ovog jedinjenja u matičnim podložnim stijenama (koje su često različiti morenski sedimenti - gline i ilovače), tako i zbog veće količine atmosferskog padavina koje ulaze u ova tla. S obzirom na to, horizont šumenja u opisanoj razlici černozemskih tala je mnogo dublji nego kod njihovih tipičnih predstavnika.
    Uporedno smanjenje kalcijuma je razlog za relativno nižu snagu njihovog apsorpcionog kompleksa; ova okolnost, zauzvrat, određuje činjenicu relativnog iscrpljivanja njihovog "zeolitnog" (i, kako smo gore naveli, "humatnog") dijela.
    Osiromašenje izluženih černozema u tako energetskom koagulatoru kao što je jon kalcija objašnjava nam zanimljivu činjenicu da kod nekih od „najizluženijih“ predstavnika možemo konstatovati naznake fenomena kretanja seskvioksida (Al2O3 + Fe2O3) iz gornjeg horizonte prema nižim, odnosno pojavama koje su toliko karakteristične za degradirane černozeme (a još više za podzolasta tla, vidi dolje), ali nikad uočene u tipičnim („moćnim“) černozemima.
    Prisustvo smećkastog iluvijalnog horizonta kod nekih predstavnika izluženih černozema, kako su utvrdili brojni istraživači, po svemu sudeći, mora biti povezano upravo sa upravo navedenim procesima.
    Što se tiče običnog černozema, ne zadržavamo se na njegovim karakteristikama: predstavljajući prijelaz od tipičnih ("masnih") černozema koje smo prethodno razmatrali na južne (vidi dolje), on nosi sve znakove srednjih formacija.
    Južni černozem karakteriše, u poređenju sa običnim (a još više sa moćnim černozemom), znatno manjim sadržajem humusa (4-6%) zbog veće aridnosti klime i izvesne alkalnosti ove sorte, što se javlja uzrokuju relativno mali porast organske mase biljaka.
    Navedena solonecičnost (dubokih horizonata) je rezultat relativno male količine vlage koja ulazi u njega (jako isparavanje i sl.), kao i prirode onih matičnih stijena na kojima se obično formira (crveno-smeđe gline, morske alkalne šarene gline itd.). ).
    Dakle, razumijemo genezu gipsanog horizonta, koji je tako često prisutan u dijelu južnih černozema. Budući da je rastvorljiv u vodi, gips (CaSO4.2.H2O) ne nalazi povoljne uslove za svoju izolaciju i akumulaciju u svim navedenim varijantama černozema, koji prolaze kroz procese uklanjanja iz sloja zemljišta skoro u potpunosti. U ovom slučaju, zbog nedostatka vlage, koncentrira se na određenoj dubini (obično dublje od horizonta bijelog oka) i ističe se u obliku različitih oblika i veličina agregata koji se sastoje od bjelkastožutih kristala.
    Horizont gipsa je stoga prilično karakteristična nova formacija za južne sorte černozema.
    Manje je tragova životne aktivnosti bagera (krtice, crvotočine i sl.) nego u tipičnom černozemu, s obzirom na relativno siromašnu faunu.
    U režimu apsorpcionog kompleksa opisane razlike u tlima černozema, natrij počinje igrati određenu ulogu (u svakom slučaju, još uvijek vrlo neznatnu - i to samo u nekim pojedinačnim periodima života ovih tla) zbog niskog ispiranja. ovih tala u cjelini i alkalnosti temeljnih matičnih stijena posebno, koja nam okolnost objašnjava neke specifičnosti ovih tla, koje ih razlikuju od prethodno razmatranih varijanti i približavaju tlima pustinjsko-stepskog tipa tla. formacija (kesten i smeđa), na primjer, nova podjela horizonta A na dva podhorizonta, od kojih se dublji čini nešto tamnijim i nešto zbijenijim, postojanje istog zbijenog horizonta ispod humusnog sloja itd.
    S obzirom na to da južni černozemi vrlo postupno i često neprimjetno prelaze u tla kestena, u kojima se gore navedene specifičnosti mnogo jasnije otkrivaju, o ovim karakteristikama ćemo reći nešto više u nastavku kada budemo govorili o zemljištima kestena.
    Azovski (ili Ciscaucasian) černozem, koji je opisao L. Prasolov, osebujna je razlika černozemskih tla, u čijoj su genezi vodeno-termalni uslovi stvoreni blizinom Azovskog mora igrali značajnu ulogu . Sa morfološke strane, ovi černozemi su dovoljno detaljno opisani (ogromna debljina humusnog horizonta, mjerena skoro 1,5 m; njegova ne previše tamna boja, što ukazuje na relativno malu količinu humusnih tvari u njemu; orašasto-grudasta struktura; prisutnost igličastih kristala koji su već u površinskim horizontima tla kalcijum karbonati; slab razvoj belookog horizonta itd.). Međutim, detalji o procesu formiranja tla opisane vrste černozemnih tala izgledaju nejasni.
    Trenutno je istaknuta još jedna vrsta černozema - "planinski černozemi", uobičajeni u nekim unutarplaninskim dolinama Dagestana i Zakavkazja, u Armeniji, u podnožju Altaja itd.
    Što se tiče mehaničkog sastava černozemskih tala, u tom pogledu uočavamo vrlo široku raznolikost među njima: počevši od teških glinovitih tla pa do pjeskovitih, pa čak i skeletnih, u prirodi možemo pronaći sorte černozemskih tla koje se uvelike razlikuju po mehaničkom sastavu. . Ilovaste sorte, međutim, nesumnjivo su preovlađujuće (unutar ruskih stepa) zbog preovlađujuće vrste matičnih stijena u stepskoj zoni (les, lesolike ilovače), koje se odlikuju finim sadržajem zemlje.

    Klima. Rasprostranjenost tla černozema ograničena je na stepske i šumsko-stepske zone. Klima černozemskog pojasa može se u nekim dijelovima okarakterisati kao umjereno topla, u drugim - kao umjereno hladna, koju karakteriše značajnija suva u odnosu na šumsko-livadsku zonu, posebno u istočnom dijelu. Istovremeno, suhoća klime nije toliko posljedica male količine padavina koliko prirode njihovih padavina, visoke temperature prilično dugog ljeta sa jakim suhim vjetrovima koji doprinose velikom isparavanju vlage.

    Kao ilustracija gore navedenog mogu poslužiti prosječni meteorološki podaci za nekoliko tačaka koje se nalaze u različitim dijelovima pojasa černozema (tabela 40).

    Prosječna količina padavina tokom godine na većem dijelu pojasa černozema je oko 400-500 mm.

    U zapadnom dijelu zone padavine sve više padaju, kako se krećete prema istoku, njihova količina osjetno opada. Postoji značajna fluktuacija u količini padavina tokom godina. Glavna masa padavina pada uglavnom u obliku pljuskova i, osim toga, u najtoplijim ljetnim mjesecima, zbog čega samo neznatan dio atmosferske vlage prodire u tlo, dok se ostatak gubi u tlo isparavanjem i površinsko otjecanje.

    Godišnje isparavanje vode iz evaporometra u različitim dijelovima zone kreće se od 400 do 600 mm, au sušnim godinama, posebno u južnim krajevima, može dostići 700-800 mm. Dakle, godišnje isparavanje u zoni černozema u mnogim slučajevima premašuje godišnju količinu padavina.

    Kao rezultat toga, tla su plitko i slabo navlažena. Maksimalna snaga natopljeni sloj černozema u južnoj podzoni je 120-200, u sjevernoj 250-300 cm. Na vodni režim tla stepske zone u velikoj mjeri utiče relativna niska vlažnost zraka, toplota ljetnih mjeseci i isušivanja suvih vjetrova uobičajenih za ovu zonu.

    Sve ovo zajedno stvara takve uslove u kojima su tla stepskih područja u značajnom dijelu ljetnog perioda u suhom stanju.

    Tla stepske zone imaju dovoljnu zalihu vlage uglavnom samo u proljeće i u prvom dijelu ljeta. Ova vlaga je dovoljna za dobar razvoj stepska vegetacija, koju karakteriše relativno kratka vegetacija. Ali sredinom ljeta, vlaga u tlu se iscrpljuje i travna vegetacija počinje izgarati.

    Nedostatak vlage isključuje mogućnost intenzivnog razvoja mikrobioloških procesa u tlu. Stoga se ostaci odumrle vegetacije, koji nemaju vremena za potpunu mineralizaciju zbog nedostatka vlage, akumuliraju u tlu u obliku stabilnih humusnih spojeva. Ovo je jedan aspekt uticaja klimatskih uslova na formiranje černozemskih tla.

    S druge strane, ograničena količina vlage koja ulazi u tlo ovdje ne proizvodi učinak ispiranja koji se uočava u buseno-podzolskoj zoni. U stepskoj zoni samo se najlakše rastvorljive soli izvlače iz sloja tla do znatne dubine, npr. NaCl, N / A 2 SO 4 , zatim KS1 itd. Što se tiče kalcijumovih i magnezijum karbonata, oni su već zadržani unutar humusnog horizonta ili neposredno ispod njega.

    Ova akumulacija ugljičnog vapna u obliku "ždrala", "bijelog oka" i "pseudomicelije" vrlo je karakteristična morfološka karakteristika za černozemna tla.

    Stene koje stvaraju tlo. Matične stijene na kojima se formiraju černozemna tla su vrlo raznolike. U evropskom dijelu SSSR-a, područje černozema karakterizira ekstenzivni razvoj lesa i lesovih stijena.

    Preovlađujuće stene u Zapadnosibirskoj niziji su lesolike gline i ilovače aluvijalnog i delimično deluvijalnog porekla. U nekim područjima Čeljabinske i Omske oblasti česte su gornje tercijarne gline, bilo u primarnoj pojavi ili u obliku ponovno taloženih sedimenata. Uz ove naslage, pijesak, pješčana ilovača i ilovača prilično su česti u Zapadnosibirskoj niziji, obično ograničeni na drevne riječne doline.

    Većina stena koje formiraju tlo u zoni černozema bogate su kalcijumovim i magnezijum karbonatima.

    Ali najizraženija su černozemna tla formirana na lesovima, koja su rasprostranjena u evropskom dijelu naše zemlje i odlikuju se značajnom poroznošću, odsustvom očigledne slojevitosti, sposobnošću da daju strme litice na mjestima jaruga i jaruga i, konačno, i najvažnije, visok sadržaj karbonata.

    Reljef. Preovlađujući oblik reljefa u većem dijelu stepskog černozemnog pojasa je ravnica. Nema onih čestih i oštrih prelaza sa ravnih mjesta u brdska područja koja se uočavaju na području šumsko-livadske zone. Komparativna ujednačenost reljefnih uslova u stepskom černozemnom pojasu djelimično objašnjava izostanak onog jakog šarenila u zemljišnom pokrivaču, koje se javlja u travnato-podzolskoj zoni.

    Treba napomenuti da je za veliko područje zone černozema, posebno za njen evropski dio, vrlo karakterističan snažan razvoj jaruga, kao rezultat aktivnosti pljuskova i primitivnog, grabežljivog kontinuiranog oranja u prošlosti. Ogromne jaruge, koje dubokim kanjonima prodiru kroz debljinu lesa, a ponekad se protežu i cijelim kilometrima, snažno dreniraju i isušuju područje.

    Reljef stepske i šumsko-stepske zone također karakteriziraju depresije ili stepski tanjiri, koji ponekad dosežu i nekoliko kilometara u promjeru.

    Od značajnih uzvišenja u zoni crne zemlje, treba istaći Azovsku visoravan istočno od Crnomorske nizije, Donjecki greben sa visoko raščlanjenim erozijsko-tektonskim reljefom, istočni deo Centralnoruskog uzvišenja na razvodnici Dona. i Sjeverni Donec, koji je valovita ravnica, južni dio Volške visoravni, koji se nalazi između Dona, Khoproma i Volge, Stavropoljska uzvišenja, dostižući visinu


    preko 800 m, i uzvisina General Syrt u regiji Trans-Volga - ravna uzvisina, snažno raščlanjena mrežom jaruga i jaruga sa ostacima kupola.

    U azijskom dijelu SSSR-a, zona černozema zauzima južni dio Zapadnosibirske nizije sa blago raščlanjenim reljefom i susjedni sjeverni dio Kazahstanske naborane zemlje, gdje se vrlo često nalazi mali brežuljak, koji je kombinacija brda i grebeni visine 20-50 m.

    Istočno od Irtiša, zona černozema prelazi u ogromnu, blago brdovitu Kulundi stepu, koja se proteže na 360 km dužine i 200 km u širini.

    Vegetacija. Tla tipa černozema, za razliku od buseno-podzolskih, nastala su pod pokrovom travnate livadsko-stepske vegetacije. Uvjerljiva potvrda tome mogu biti ona područja djevičanske stepe koja još nisu zaorana, a koja se danas mogu naći u pojedinim dijelovima pojasa crne zemlje, a najviše u rezervatima.

    Međutim, sastav livadsko-stepske vegetacije u cijeloj opisanoj zoni nije isti. Tako, na primjer, u južnim, sušnijim krajevima, preovlađuju asocijacije čivljika i vlasulja, u koje uglavnom spadaju perjanica, vlasulja, tankonoga, pšenična trava, pahuljasti zob, tankolisna povijena trava, stepska lomača itd. U manje sušnim regioni, sa veliki iznos padavina, gdje se može pripisati gotovo cijeli sjeverni dio pojasa černozema, glavnu biljnu podlogu čine uglavnom asocijacije vijugasto-perjanica, koje se sastoje od livadske bluze, divlje trave, čapola, djeteline, adonisa, kadulje, astragala i esparzeta .

    Većina biljnih oblika uobičajenih u stepi biološki se odlikuje relativno kratkom vegetacijom i sposobnošću da podnose nedostatak vlage. Ove karakteristike, koje se dobro slažu sa klimatskim uslovima zone, omogućiti stepskoj vegetaciji da u potpunosti iskoristi proljetne rezerve vlage u tlu i završi razvojni ciklus prije početka sušnog perioda. Bogata zeljasta vegetacija svojstvena stepskoj zoni ostavlja veliku količinu organske tvari u tlu svake godine nakon odumiranja.


    Prema istraživanju Z. Ya. Lanea, nadzemni dijelovi zeljastih biljaka na černozemu daju godišnje oko q/ha, a korijenski sistem ima oko 80 c/ha suve organske materije. Dakle, korijenski sistem zeljaste vegetacije je od odlučujućeg značaja u formiranju profila tla černozema. Kao rezultat procesa humifikacije, značajan dio biljnih ostataka pretvara se u humus i postepeno se akumulira u tlu u obliku humusa. To objašnjava visok sadržaj humusa, koji oštro razlikuje tlo černozema od tla drugih vrsta.

    Zajedno sa organskom materijom godišnje u zemljište dospeva značajna količina azota i pepela (tabela 41).

    Dvovalentni kationi, koji igraju značajnu ulogu u koagulaciji koloida tla i strukturiranju tla, ulaze u tlo u posebno velikim količinama.

    Istovremeno, najveća biogena akumulacija pepela i dušika uočava se u zapadnim dijelovima zone černozema, u istočnom dijelu zone ovaj proces je nešto manje izražen.

    - Izvor-

    Garkusha, I.F. Nauka o tlu / I.F. Garkusha - L.: Izdavačka kuća poljoprivredne literature, časopisa i plakata, 1962. - 448 str.

    Pregleda postova: 923