Wie entstand Schwarzerde? Natürliche Bedingungen für die Entwicklung von Schwarzerdeböden

Für Eigenschaften von Chernozem schwarz oder sehr dunkle Farbe Die Erde ist das allererste visuelle Zeichen. Organisches Material verleiht ihm diese Farbe. Humus. Die Intensität der dunklen Farbe hängt vom Humusgehalt des Bodens ab. Die Chernozemschicht kann an verschiedenen Stellen stark variieren: von 30 cm bis 1,5 m.

Und der Humusgehalt in der Schicht kann zwischen 3 und 15 % betragen. Der Humusgehalt entscheidet also über die Fruchtbarkeit des Bodens. Humus entsteht aus organischen Pflanzenresten unter dem Einfluss von Feuchtigkeit, Hitze, Mikroorganismen, Regenwürmern und Schimmelpilzen. Besonders wichtige Rolle Bei der Verarbeitung von Pflanzenresten spielen Mikroorganismen eine Rolle.

Studien zufolge kann das Gesamtgewicht aller Mikroorganismen in 1 Hektar Boden mehrere Tonnen betragen. Stellen Sie sich vor, wie viele davon im Boden sind! Daraus folgt, dass für eine gute Ernte auf einer Parzelle eine große Anzahl an Mikroorganismen erforderlich ist, und dies ist nur mit einer ausreichenden Menge an organischen Rückständen möglich.

Und gehen Sie gleichzeitig besonders sorgfältig mit der Ackerschicht um, um das Gleichgewicht aller darin lebenden Lebewesen nicht zu stören. Auf Tschernozemen ist auch die Untergrundschicht fruchtbar. Aber es ist nicht genug Luft darin, Pflanzenwurzeln wachsen dort nicht, es ist dichter und es enthält nur sehr wenige Mikroorganismen. Da die Ackerschicht abnimmt, kann nach und nach eingegraben werden.

Der Säuregehalt von Chernozemböden ist neutral oder völlig alkalisch. Genau das lieben die meisten Gärtner und Gärtner. Gartenpflanzen. Es gibt frische, nicht ausgelaugte schwarze Erde gute Ernten ohne Düngemittel auszubringen.

, podzolisierte, ausgelaugte und typische Waldsteppen-Chernozeme.Typische schwarze Böden. Typische Tschernozeme sind Böden, in denen die charakteristischen Eigenschaften von Tschernozemböden am deutlichsten zum Ausdruck kommen. Sie sind hauptsächlich in den westlichen Regionen der Waldsteppenzone des europäischen Teils der UdSSR verbreitet und dringen nur vereinzelt in das Gebiet der Schwarzerdesteppe ein. Kleinere Flächen davon kommen auch an den Westhängen des Altai-Gebirges bei etwas erhöhter Feuchtigkeit vor.

Typische Tschernozeme zeichnen sich durch eine intensive schwarze Farbe, eine klar definierte körnige Struktur des A-Horizonts, den größten Humusvorrat in der Humusschicht, einen allmählichen Übergang von einem Horizont zum anderen, Sprudeln an der Grenze des A- und B-Horizonts oder aus innerhalb des B-Horizonts und einem klar definierten Karbonathorizont von beträchtlicher Mächtigkeit.

Wir bieten eine Beschreibung des Bodenprofils eines typischen dicken Tschernozems (Region Poltawa, K.I. Bozhko).

Horizont A – 0-46 cm. Dunkelgrau, Humus, bis zu 20 cm Tiefe - Acker klumpig-körnig, ab 20 cm- körnig. Es gibt Regenwurmtunnel.

Horizont B - 46-90 cm. Ebenfalls dunkelgrau mit einem rehbraunen Farbton (im unteren Teil), körnig-klumpig, bei einer Tiefe von 52 cm- Ablagerungen von Kohlensalzen in Form von Carbonat-„Schimmel“. Aufschäumen durch Säure in Tiefe 46 cm.

Horizont C - 90-130 cm. Schmutzig-brauner Karbonatlöss, stark von Baggern ausgegraben, körnig und blockig. Es gibt viele Kohlenstoffsalze in Form von „Schimmel“ und in Form dünner „Adern“.

Typische dicke Tschernozeme zeichnen sich durch ein sehr tiefes Eindringen von Humus und das Vorhandensein von Kalzium- und Magnesiumcarbonaten aus, die in einer Tiefe von 52–120 m abgelagert sind cm in Form von Karbonat-„Schimmel“ und großen Abtragungen der Bodenschicht durch Bagger.

Ihr Profil lässt keine Bewegung von Eisen- und Aluminiumhydroxiden erkennen. Der starke Anstieg von Kalzium mit der Tiefe ist auf das Vorhandensein von Kalziumkarbonatsalzen im Karbonathorizont zurückzuführen. In dieser Hinsicht wird bei typischen Tschernozemen keine Differenzierung ihres genetischen Horizonts durch mechanische Zusammensetzung gefunden.

Die Ergebnisse agrochemischer Analysen sind in der Tabelle aufgeführt. 50 zeigen das Vorhandensein eines extrem niedrigen Säuregehalts in typischen Chernozemen (pH-Wert variiert im oberen Horizont von 6,0 bis 6,8).

Der hydrolytische Säuregehalt ist schwach ausgeprägt und beträgt meist 0,4-2,8 m-Äq um 100 G Boden/

In den unteren Horizonten dieser Böden nimmt der Wert der austauschbaren und hydrolytischen Säure noch mehr ab. Der kolloidale Anteil typischer Tschernozeme ist überwiegend mit Ca++ und Mg++ gesättigt, wobei das Verhältnis letzterer zwischen 10:1 und 8:1 liegt. Der Sättigungsgrad ist sehr hoch und erreicht 94-99 %.

Typische Tschernozeme enthalten eine große Menge an Humus- und Schluffpartikeln und sind stark mit Basen gesättigt. Sie haben eine gut definierte körnige Struktur, die für eine günstige Wasser- und Wasserversorgung sorgt Luftmodus S. Podzolisierte Chernozeme. Podsolisierte Tschernozeme entwickeln sich hauptsächlich unter Laubwäldern der Waldsteppenzone, wo sich aufgrund eines feuchteren Klimas die Prozesse der Auswaschung und Podsolisierung in den Böden deutlich bemerkbar machen. Aufgrund einer Reihe von Merkmalen und Eigenschaften sind podzolisierte Tschernozeme dunkelgrauen Waldsteppenböden sehr ähnlich.

Podzolisierte Tschernozeme zeichnen sich durch eine kleine Humusreserve im Humushorizont aus; tief im Karbonathorizont zwischen Humus- und Karbonathorizont befindet sich eine Nichtkarbonatschicht. In diesen Böden liegen die Karbonate so tief, dass ihr Aufstieg zum Humushorizont nicht immer gewährleistet ist. Daher kann es im unteren Teil des Humushorizonts periodisch zu einem Kalziummangel in der Bodenlösung und einer leicht sauren Reaktion kommen.

Eine leicht saure Umgebung führt zu einer gewissen Löslichkeit des Humus und fördert die Schlammbewegung. Im oberen Teil des Humushorizonts kommt es unter dem Einfluss des Rasenprozesses zu einer intensiven Anreicherung von Ascheelementen aus Pflanzenresten und zur Neubildung organomineraler Kolloide mit hoher Absorptionsfähigkeit.

Der untere Teil des Humushorizonts ist durch eine periodisch schwach saure Reaktion gekennzeichnet, da hier die Basenzufuhr sowohl von oben als auch von unten begrenzt ist. Hier finden sich Anzeichen einer Podsolisierung, die sich morphologisch in Form von „Kieselsäurepulver“ an der Humusgrenze und den Übergangshorizonten äußern.

Im Illuvialhorizont (B) ist eine nussige Struktur zu beobachten. In einigen Fällen weisen Tschernozeme Anzeichen einer erheblichen Oberflächenpodzolisierung auf. (Entfernung von Sesquioxiden und Schluffanteil).

Die morphologische Struktur podzolisierter Tschernozeme kann durch die Beschreibung des folgenden Abschnitts dargestellt werden (Autonome Sozialistische Sowjetrepublik Baschkirisch; D. V. Bogomolov).

Horizont A n - 0-20 cm. Dunkelgrau, fast schwarz, klumpig-staubig.

Horizont A 1 -20-29 cm. Dunkelgrau, fast schwarz; Die Struktur ist fein- und mittelkörnig mit klar definierten eckigen Kanten.

Horizont A 2 - 29-40 cm. Dunkelgrau, mit klarer, scharfkantiger, mittel- bis grobkörniger Struktur; An den Rändern der Struktur befindet sich eine kleine Schicht aus Kieselpulver, die am deutlichsten sichtbar wird, wenn der Boden austrocknet.

Horizont B 1 -40-59 cm. Dunkelbraun, klumpig-nussig; etwas verdichtet, an den Rändern der Struktur befindet sich ein schwach ausgeprägtes Kieselsäurepulver.

Horizont B 2 - 60-82 cm. Rotbraun, klumpig-prismatisch und nussig; verdichtet

Horizontsonne - 82-96 cm. Braun, mit rötlichem Schimmer und gleicher Struktur, jedoch etwas weniger ausgeprägt; verdichtet

Horizont C - 96-120 cm. Gelblich-brauner, dichter Deluvialton; kocht leicht aus Salzsäure.

Schwach podzolisierte Tschernozeme zeichnen sich morphologisch durch die intensive dunkelgraue Farbe des Humushorizonts, das Vorhandensein einer klar definierten körnigen Struktur und das Auftreten von Anzeichen einer Podzolisierung im unteren Teil des Humushorizonts und im oberen Teil des Illuvials aus Horizont.

Der Illuvialhorizont aus schwach podzolisierten Tschernozemen ist deutlich ausgeprägt, deutlich verdichtet und kommt mit seiner nussigen und klumpig-prismatischen Struktur einem ähnlichen Horizont aus dunkelgrauen, schwach podzolisierten Waldsteppenböden nahe.

Die mechanische Zusammensetzung leicht podzolisierter Tschernozeme ändert sich entlang des Profils kaum.

Im Humusakkumulationshorizont ist ein höherer Gehalt der Schlufffraktion zu beobachten. Tiefer im Bodenprofil nimmt die Menge an Schluffpartikeln allmählich ab und nimmt dann im Iluvialhorizont leicht zu. Diese Verteilung der Schlufffraktion entlang des Bodenprofils weist auf das Vorhandensein einer Podsolisierung in ihnen hin, wenn auch nur schwach ausgeprägt.

Der Gehalt an absorbierten Basen in diesen Böden ist recht hoch, variiert jedoch je nach mechanischer Zusammensetzung erheblich. In Böden mit schwererer mechanischer Zusammensetzung beträgt die Anzahl der austauschbaren Basen 48,2-61,54 m-Äq für Kalzium und 4,7-16,0 m-Äq Bei Magnesium sinkt bei leichteren Basen die Anzahl der absorbierten Basen auf 43-44 m-Äq für Kalzium und 4,3-5,4 m-Äq für Magnesium.

Schwach podzolisierte Chernozeme reagieren leicht sauer, während die austauschbare Säure im Bereich von pH = 4,7-6,6 schwankt.

Der Basensättigungsgrad dieser Böden ist sehr hoch und liegt meist zwischen 80 und 90 %, oft sogar bei 95 %. Der Gehalt an mobilen Formen von P 2 O 5 in podsolisierten Tschernozemen ist recht gering und liegt nach vielen Analysen meist zwischen 1,5 und 7,5 mg um 100 G Boden. In diesem Zusammenhang benötigen podzolisierte Chernozeme in den meisten Fällen dringend Phosphordünger.

Ausgelaugte Chernozeme. Ausgelaugte Tschernozeme sind in der Waldsteppe weit verbreitet, teilweise auch in Steppen, fernab von Wäldern, bei erhöhter Feuchtigkeit.

Sie verfügen über größere Humusreserven in der Humusschicht (Tabelle 49). Die Mächtigkeit des Humushorizonts (A + B) in ausgelaugten Chernozemen in verschiedenen Teilen der beschriebenen Zone variiert stark. Innerhalb der Ukrainischen SSR erreicht die Humusschicht 120 cm und darüber hinaus nimmt sie in den östlichen Regionen deutlich ab und übersteigt mit Ausnahme einiger Vorgebirgsgebiete selten 70 cm. Karbonate liegen in diesen Böden weniger tief als in podzolisierten Chernozemen. Daher steigen sie in ausgelaugten Chernozemen periodisch mit Bodenlösungen bis zum Humushorizont auf.

Die Karbonatsiedetiefe in diesen Böden variiert stark, liegt aber meist bei 90-120 cm von der Oberfläche und in feuchten Waldsteppengebieten - in einer Tiefe von 150-200 cm.

Infolge von Auslaugungsprozessen zeichnen sich ausgelaugte Tschernozeme auch durch eine merkliche Verdichtung des Übergangshorizonts aus, in dem ein leicht erhöhter Gehalt an kolloidalen Substanzen und Sesquioxiden zu finden ist. Die Struktur dieses Horizonts ist körnig oder nussig.

Ausgelaugte Tschernozeme unterscheiden sich von podzolisierten Tschernozemen durch das Fehlen von Kieselsäureansammlungen im unteren Teil des Horizonts A.

Der Absorptionskomplex von ausgelaugtem Chernozem enthält zusammen mit absorbiertem Kalzium und Magnesium eine sehr geringe Menge absorbierten Wasserstoffs.

Je nach Siedetiefe, Ausprägungsgrad des Illuvialhorizonts und der damit verbundenen Nussstruktur sowie je nach mehr oder weniger hohem oder geringerem Gehalt an absorbiertem Wasserstoff im absorbierenden Bodenkomplex werden ausgelaugte Chernozeme in schwach ausgelaugte, mäßig ausgelaugt und stark ausgelaugt. Zu letzteren zählen jene ausgelaugten Tschernozeme, in denen nicht nur der B-Horizont, sondern auch das bodenbildende Gestein nicht siedet.

Die morphologische Struktur ausgelaugter Tschernozeme kann durch das folgende typische Profil dargestellt werden (Bashkir ASSR, D.V. Bogomolov).

Horizont A n – 0-18 cm. Dunkelgrau, fast schwarz, ziemlich stark zerstäubt; Im unteren Teil der Ackerschicht ist eine Verdichtung erkennbar.

Horizont A 1 - 18-30 cm. Gleiche Farbe, lockere, fein- und mittelkörnige Struktur, etwas abgerundete Form, mit schlecht definierten Kanten.

Horizont A 2 - 30-39 cm. Gleiche Farbe, mit leicht bräunlicher Tönung; die Struktur wird etwas gröber und wird überwiegend mittelkörnig.

Horizont AB - 39-50 cm. Dunkelgrau mit einem deutlicheren bräunlichen Farbton; etwas verdichtet, körnig-klumpig.

Horizont B 1 - 50-66 cm. Dunkelbraun, leicht verdichtet; die Struktur ist klumpig, länglich, etwas prismenförmig.

Horizont B 2 – 66-85 cm. Rötlichbraun, etwas dichter; Die Struktur ist klumpig-prismatisch und zerfällt unter Druck in kleinere klumpige und körnige Einheiten.

Horizont Sonne - 85-115 cm. Braun, mit rötlicher Tönung, Verdichtung nimmt etwas ab; die Struktur ist weniger ausgeprägt; In der Mitte des Horizonts gibt es ein leichtes Aufsprudeln von Salzsäure und es treten Kalkadern auf.

Horizont C – ab 115 cm. Gelblich-brauner, dichter Deluvialton.

Charakteristische morphologische Merkmale ausgelaugter Tschernozeme sind das Vorhandensein eines verdichteten Illuvialhorizonts mit klumpig-prismatischer Struktur, ein verringerter Siedegrad und gleichzeitig das Fehlen von Anzeichen einer Podsolisierung.

Die Differenzierung des Bodenprofils durch mechanische Zusammensetzung zeigt sich bei ausgelaugten Tschernozemen in deutlich geringerem Maße als bei podzolisierten Tschernozemen. Der Schluffanteil in ausgelaugten Tschernozemen nimmt entlang des Bodenprofils bis zum B2-Horizont allmählich zu und nimmt dann in den BC- und C-Horizonten leicht ab.

Ausgelaugte Chernozeme zeichnen sich durch ein hohes Aufnahmevermögen und einen relativ hohen Gehalt an aufgenommenem Ca++ und Mg++ aus. Das Verhältnis zwischen aufgenommenem Kalzium und Magnesium ist in diesen Böden recht groß (8:1 und 7:1). Ausgelaugte Chernozeme haben einen geringen metabolischen Säuregehalt, der normalerweise zwischen pH = 5,7 und 6,1 schwankt. Ihr hydrolytischer Säuregehalt ist relativ gering, in den meisten Fällen nicht höher. 3-6 m-Äq um 100 G Boden.

Die Menge der absorbierten Basen wird in großen Mengen ausgedrückt und schwankt meist zwischen 30 und 40 m-Äq um 100 G Boden. Gleichzeitig zeichnen sich ausgelaugte Chernozeme durch einen hohen Basensättigungsgrad aus, der 87-95 % erreicht. Gleichzeitig ist der Gehalt an assimilierbarer Phosphorsäure in diesen Böden sehr gering.

Die Menge an P 2 O 5 liegt im Bereich von 1,5 bis 9,0 mg pro 100 g Boden und wird nur in Einzelfällen in höheren Zahlen ausgedrückt. In diesem Zusammenhang benötigen ausgelaugte Tschernozeme im gleichen Maße Phosphordünger wie podzolisierte Tschernozeme.

Ein bedeutender Teil der ausgelaugten Tschernozeme gehört hinsichtlich des Humusgehalts zu den Chernozemen mit hohem Humusgehalt. In der Natur kommt es jedoch häufig zur Entwicklung von ausgelaugten Chernozemen mit mittlerem und niedrigem Humusgehalt.

Zone gewöhnlicher und südlicher Tschernozeme der Steppe. Südliche Chernozeme. Südliche Tschernozeme sind in den südlichen, trockensten Regionen der Tschernozemzone verbreitet. Die Niederschlagsmenge in diesem Teil der Zone beträgt etwa 350–400 pro Jahr. mm, Böden werden wenig durchnässt.

Die Vegetation ist hier weniger entwickelt und wird hauptsächlich durch südliche Federgrasarten mit einem erheblichen Anteil an kurzlebigen Pflanzen repräsentiert. Aufgrund schwacher Bodenbenetzung Wurzelsystem Pflanzen dringen bis in eine geringe Tiefe ein.

Die Produktivität der Vegetationsdecke in dieser Subzone ist sehr gering und jedes Jahr gelangt eine kleine Menge organischer Substanz in den Boden. Die Prozesse der Mineralisierung von Pflanzenresten laufen in trockeneren und wärmeren Klimabedingungen kräftiger ab. Daher ist der Humusgehalt in südlichen Tschernozemen im Vergleich zu anderen Subtypen von Tschernozemen deutlich niedriger und liegt normalerweise zwischen 4 und 6 % (Tabelle 53).

Die Mächtigkeit des Humushorizonts südlicher Schwarzerde ist gering; in westlichen, feuchteren Gebieten erreicht sie 60-70 cm, in den östlichen Regionen, insbesondere in Sibirien, liegt sie selten über 40 cm.

Die Farbe südlicher Schwarzerde ist dunkelgrau oder grau mit einer bräunlichen Tönung.

Aufgrund der schwachen Benetzung finden sich Calcium- und Magnesiumcarbonate innerhalb der Humusschicht, in den östlichen Regionen teilweise sogar an der Oberfläche. In solchen Fällen kochen Böden an der Oberfläche oder im oberen Teil des Humushorizonts.

Dabei ist der Absorptionskomplex südlicher Tschernozeme hauptsächlich mit Ca und Mg gesättigt. Häufig enthält die Zusammensetzung der absorbierten Basen auch absorbiertes Na in geringen Mengen, was diesen Böden Anzeichen einer schwachen Solonetsität verleiht (Tabelle 54).

Die Aufnahmekapazität südlicher Schwarzerde ist recht groß und liegt oft bei 30-40 m-Äq um 100 G Boden. Die Reaktion des wässrigen Extrakts ist leicht alkalisch. Ihre Struktur ist meist klumpig, etwas seltener körnig.

In Bezug auf Wasser-Luft, thermische und biochemische Eigenschaften sowie den Gehalt an essentiellen Nährstoffen südliche schwarze Böden den gewöhnlichen nicht unterlegen. Ein besonderer Vertreter des südlichen Tschernozems ist der Asowsche oder cis-kaukasische Tschernozem.

Die Asowschen oder cis-kaukasischen Tschernozeme, die erstmals von Acad untersucht und beschrieben wurden. L.I. Prasolov liegen östlich des Asowschen Meeres und erstrecken sich bis zu den Ausläufern des Kaukasus. Diese Chernozeme zeichnen sich durch einen hochentwickelten Humushorizont aus, dessen Mächtigkeit 1,5–1,8 m oder mehr erreicht. Der Humusgehalt ist relativ gering – 4-6 %. Aufgrund des unbedeutenden Humusanteils haben diese Chernozem-Subtypen eine braune oder dunkelgraue Farbe.

Das Aufsprudeln von Kalkkarbonat wird an der Bodenoberfläche oder in geringer Tiefe festgestellt. Sie haben eine gut definierte grobkörnige Struktur. Die Reaktion der Bodenlösung ist leicht alkalisch.

Die Asowschen oder cis-kaukasischen Tschernozeme verfügen über einen dicken Humushorizont und damit einen hohen Gehalt an organischer Substanz und sind äußerst produktiv. In dieser Hinsicht stehen sie anderen Gruppen von Schwarzerdeböden nahezu in nichts nach.

Merkmale anderer Subtypen von Tschernozemen. Neben den oben beschriebenen Böden enthält die Tschernozemzone Wiesen-Chernozemböden, Karbonat-Chernozeme, Salz-Chernozeme und Solod-Chernozeme.

Wiesen-Chernozem-Böden entstehen an den Stellen der Chernozem-Zone, an denen eine Bodenbildung unter Beteiligung von Grundwasser in einer Tiefe von 3 bis 5 auftritt M. Man findet sie hauptsächlich in flachen, breiten, schlecht entwässerten Wassereinzugsgebieten des Oka-Don-Tieflandes und auf den breiten oberhalb der Auen gelegenen Terrassen am linken Ufer des Dnjepr und der Wolga. Wiesen-Chernozem-Böden sind im Westsibirischen Tiefland weit verbreitet.

Wiesen-Chernozem-Böden, die sich unter Beteiligung des Grundwassers entwickeln, weisen im unteren Teil des Profils meist Anzeichen von Wiederherstellungsprozessen in Form von rostigen und bläulichen Vergleisflecken auf. Sie zeichnen sich durch einen höheren Humusgehalt aus, der manchmal 14-18 % erreicht.

Durch den periodischen Kapillarzug der Bodenlösung an die Oberfläche können in allen Horizonten von Wiesen-Chernozem-Böden leicht lösliche Salze in geringen Mengen auftreten, die dem Boden Anzeichen von Solonchak, Solonetzität und Solominisierung verleihen.

Karbonat-Chernozeme sind Chernozeme, die von der Oberfläche sprudeln und im gesamten Profil eine erhebliche Menge an Karbonaten enthalten.

Es gibt primäre Karbonat- und sekundäre Karbonat-Chernozeme. %

Primäre Karbonat-Chernozeme sind nicht weit verbreitet und kommen in Form einzelner Flecken vor, die auf Aufschlüsse tertiärer Karbonat-Tone, Kalksteine, Kalksandsteine, Mergel und deren Eluvium beschränkt sind.

Primärkarbonat-Chernozeme sind also Böden, die aufgrund des stark karbonathaltigen bodenbildenden Gesteins mit Karbonaten angereichert sind.

Sekundäre Karbonat-Chernozeme entwickeln sich unter Bedingungen einer schlecht entwässerten Ebene, wo in der heißen Jahreszeit aufsteigende Strömungen von Bodenlösungen und eine Anreicherung der oberen Horizonte mit Karbonaten möglich sind.

Primäre Karbonat-Chernozeme kommen in den westlichen Regionen der Ukraine, auf dem Wolga-Hochland, in der Hoch-Transwolga-Region vor, sekundäre Karbonat-Chernozeme – im Tiefland-Kiskaukasien und in Nordkasachstan.

Alkalische Chernozeme sind Böden, deren Absorptionskomplex mehr als 5 % der Menge an austauschbaren Basen des absorbierten Natriums enthält. Sie zeichnen sich durch die fragile Struktur von Horizont A, starke Verdichtung, klumpige und blockige Beschaffenheit von Horizont B, leicht alkalische Reaktion und die Fähigkeit aus, zu schwimmen und eine Kruste zu bilden.

Solonetz-Chernozeme haben ungünstigere Wasser-Luft-Eigenschaften und daher eine etwas geringere Produktivität. Man findet sie meist an kleinen Stellen, die hauptsächlich auf kleine Mikroreliefvertiefungen oder Böden beschränkt sind. Eine bedeutende Verbreitung haben sie im Westsibirischen Tiefland.

Solodisierte Tschernozeme entstehen aus solonetsischen Tschernozemen als Ergebnis des Prozesses der Auslaugung und Solodisierung. Aufgrund ihrer morphologischen Eigenschaften ähneln sie etwas ausgelaugten oder podzolisierten Tschernozemen, haben eine nussige Struktur des Übergangshorizonts und zeigen Kieselsäureflecken im unteren Teil des A-Horizonts.

Der Absorptionskomplex dieser Böden enthält absorbiertes Natrium und eine kleine Menge absorbierten Wasserstoffs. Dabei ist die Reaktion der Bodenlösung in den Oberflächenhorizonten leicht sauer und in den unteren alkalisch. Sie zeichnen sich auch durch die Bildung eines Illuvialhorizonts aus. Solodisierte Chernozeme kommen am häufigsten vor Westsibirien.

Dies sind im Grunde die wesentlichen Merkmale, die einzelne Bodensubtypen des Chernozem-Bodentyps charakterisieren.

Zu dem Gesagten sollte hinzugefügt werden, dass unter den Chernozem-Böden Solonchaks, Solonetzes und Solods an einzelnen kleinen Stellen zu finden sind. Besonders verbreitet sind diese Bodenformationen im Westsibirischen Tiefland. Da diese Böden im Folgenden jedoch ausführlicher besprochen werden, gehen wir hier nicht näher darauf ein.

Alle oben besprochenen Unterarten von Tschernozemen werden wiederum entsprechend ihrer mechanischen Zusammensetzung in tonigen, schweren lehmigen, lehmigen, leichten lehmigen und sandigen Lehm unterteilt. Am häufigsten sind lehmige und leicht lehmige Tschernozeme. Gewöhnliche schwarze Böden. Gewöhnliche Tschernozeme sind hauptsächlich in der Steppenzone unter leicht reduzierten Feuchtigkeitsbedingungen verbreitet. Aufgrund der größeren Trockenheit des Klimas entwickelt sich hier die Vegetation schwächer und damit verbunden erfolgt die Anreicherung des Bodens mit organischen Stoffen in geringeren Mengen.

Gewöhnliche Chernozeme enthalten etwa 6–8 % Humus (Tabelle 51).

Die Gesamtdicke von Humus und Humusübergangshorizonten in gewöhnlichen Chernozemen beträgt 70-80 cm. Gleichzeitig erhöht sich im nördlichen Teil der Subzone neben der Südgrenze der Waldsteppe die Dicke der Humusschicht gewöhnlicher Schwarzerde auf 90 cm, und beim Übergang in die Subzone trockener Steppen nimmt die Humusschicht auf 60-70 ab cm.

Gewöhnliche Tschernozeme werden in Vertiefungen vor der Schlucht sowie in kaum wahrnehmbaren Vertiefungen des Plateaus etwas dicker. Diese Chernozeme sind in der Regel tiefer aus Kalzium- und Magnesiumcarbonaten ausgelaugt. Im Gegenteil, auf den Hügeln liegen, selbst für das bloße Auge kaum sichtbar, gewöhnliche Schwarzerde mit Karbonaten, die hoch an die Oberfläche ragen. Diese Tatsachen weisen auf die Komplexität der Bodenbedeckung in der Verbreitungszone gewöhnlicher Schwarzerde hin.

In gewöhnlichen Tschernozemen des europäischen Teils der UdSSR in einer Tiefe von etwa 3-4 M Häufig wird ein Freisetzungshorizont von leicht löslichen Salzen und Gips (Salzhorizont) beobachtet. In gewöhnlichen Tschernozemen Westsibiriens erscheint der Salzhorizont in einer Tiefe von etwa 200 cm.

Gewöhnliche Tschernozeme unterscheiden sich in ihren morphologischen Eigenschaften etwas von typischen Tschernozemen. Sie haben eine weniger intensive Farbe des Humushorizonts, meist eine geringere Dicke, eine weniger ausgeprägte körnige und eher klumpige Struktur.

Der Humusgehalt in ihnen nimmt mit der Tiefe entlang des Bodenprofils sehr allmählich ab, und mit dem Humus nimmt auch die Farbintensität allmählich ab.

In einigen Fällen, zum Beispiel in Westsibirien, weist der Übergangshorizont von Tschernozem eine heterogene zungenartige oder taschenartige Farbe auf, die durch Humuslecks aus dem Humushorizont in die darunter liegenden Horizonte verursacht wird.

Bildung von Humuszungen in westsibirischen Tschernozemen, nach. wird laut K.P. Gorshenin durch den Einfluss eines kalten, stark kontinentalen Klimas erklärt, in dem Winterzeit Der durch Herbstregen angefeuchtete Boden kühlt stark ab, wodurch sich darin Risse bilden. Die gleichen Risse können im Sommer entstehen, wenn der Boden zu stark austrocknet. Durch diese Risse dringt in der warmen und feuchten Jahreszeit Humus bis in beträchtliche Tiefe ein und bildet die angedeuteten Zungen.

Der vorherrschende Humusbestandteil gewöhnlicher Schwarzerde sind Huminsäuren. Fulvinsäuren sind hier von untergeordneter Bedeutung.

Im Gegensatz zu podzolisierten und ausgelaugten Tschernozemen enthalten gewöhnliche Tschernozeme keinen absorbierten Wasserstoff. Gewöhnliche Tschernozeme sind mit Ca++ und Mg++ gesättigt und enthalten nur in einigen Fällen Spuren von absorbiertem Na+ (Tabelle 52).

Aufgrund dieser Sättigung der Bodenkolloide mit Basen schwankt der pH-Wert des Salzextrakts gewöhnlicher Schwarzerde um 7,0; Eine neutrale oder nahe daran liegende Reaktion im Oberflächenhorizont wird mit zunehmender Tiefe schwach alkalisch.

Gewöhnliche Chernozeme zeichnen sich durch hohe Porosität, erhöhte Feuchtigkeitskapazität und Belüftung bei gleichzeitig erheblicher Wasserdurchlässigkeit aus. Die große Porosität dieser Böden gewährleistet eine schnelle und vollständige Aufnahme von Wasser aus atmosphärischen Niederschlägen, und der hohe Wert der Feldfeuchtigkeitskapazität ermöglicht die Speicherung großer Wassermengen in der Kapillarsuspension. Innerhalb einer 1,5 Meter hohen Bodenschicht sind es laut N.P. Remezov etwa 500 mm Wasser.

Die tiefste Durchnässung dieser Böden wird im Frühjahr beobachtet; Herbstniederschläge dringen in eine geringere Tiefe ein als Frühlingsniederschläge. Im Sommer speichert der obere Teil des Bodenprofils fast vollständig alle Niederschläge, die dann von Pflanzen zur Transpiration und Synthese organischer Stoffe genutzt werden.

Zone dunkler Kastanien- und Kastanienböden der trockenen Steppe. Bergprovinzen.
Bodenbildung von Kastanienböden

Kastanienböden entstehen im subborealen subariden (semiariden) Klima, das durch warme, trockene Sommer und kalte Winter mit geringer Schneedecke gekennzeichnet ist. Die Temperatur beträgt im Juli 20-25°C, im Januar -5 bis -25°C. Die durchschnittliche Jahrestemperatur beträgt 2-10°C. Die Summe der aktiven Temperaturen (> 10°C) beträgt 2200-3500°C. Der Jahresniederschlag beträgt 200–400 mm, das Niederschlagsmaximum tritt im Sommer auf, er fällt oft in Form von Schauern. Die Verdunstung übersteigt den Niederschlag, der Befeuchtungskoeffizient beträgt 0,25-0,45. Trockene Winde sind häufig. Klimaindikatoren bestimmen den nicht spülenden Wasserhaushalt, wodurch die Stoffbewegung nur innerhalb des Bodenprofils erfolgt. Das Relief der Kastanienbodenzone ist überwiegend flach oder leicht gewellt, verbunden mit altem wasserspeicherndem Tiefland. Weit verbreitet sind Steppensenken, in denen sich Salzböden, Solonetze, Soloden und Wiesenkastanienböden bilden, was zu einer größeren Komplexität der Bodenbedeckung führt. Die bodenbildenden Gesteine ​​sind lössartige Karbonatlehme, salzhaltige Meeresgesteine, Eluvium-Deluvium verschiedener Grundgesteine ​​– salzhaltig und unbewohnt, Karbonat und Nichtkarbonat. Kastanienböden bilden sich in der Zone trockener Steppen unter dem Blätterdach einer niedrig wachsenden, spärlichen, komplexen Kräuterdecke. Abdeckungsrate 50–70 %; sie nimmt ab, wenn das Klima in der Zone trockener wird. Innerhalb der Kaspischen Region und Kasachstans werden drei Unterzonen trockener Steppen unterschieden: Schwingel-Federgras-, Wermut-Schwingel- und Schwingel-Wermut-Steppen ersetzen sich von Norden nach Süden. Auf salzhaltigen und alkalischen Kastanienböden bilden sich eigenartige Assoziationen aus Wermut, Zweig und Kamille. Die Bodenoberfläche ist mit Krusten aus Flechten, Blaualgen und Kieselalgen bedeckt. In trockenen Steppen beträgt die Biomasse der Pflanzengemeinschaften durchschnittlich etwa 200 c/ha, wobei mehr als 90 % Wurzeln sind. Das jährliche Wachstum der Grünmasse beträgt etwa 30 c/ha, das Wurzelwachstum beträgt 110 c/ha. Jährlich sind etwa 600 kg/ha Ascheelemente und etwa 150 kg/ha Stickstoff am biologischen Kreislauf beteiligt; Die Rendite entspricht in etwa dem Verbrauch. Unter den am Kreislauf beteiligten Elementen überwiegen N, Si und K. Hinsichtlich der Anzahl der Mikroorganismen unterscheiden sich Kastanienböden kaum von Schwarzerden, allerdings ist die gesamte jährliche biologische Aktivität hier aufgrund einer längeren Trockenperiode schwächer.

allgemeine Charakteristiken

Kastanienböden sind Böden mit einem A-Bca-C-Profil, die in den trockenen Steppen der subborealen Zone gebildet werden. Der Humushorizont A dieser Böden hat eine kastanienbraune Farbe, im ersten Meter des Bodenprofils kommt es zu reichlichen Karbonatfreisetzungen und im zweiten (in vielen Fällen) Gips. Kastanienböden an der nördlichen Verbreitungsgrenze ähneln in Struktur und Eigenschaften den südlichen Chernozemen (dunkle Kastanienböden) und an der südlichen Grenze den braunen Halbwüstenböden (helle Kastanienböden). Ihre Trennung von Böden benachbarter Typen erfolgt auf der Grundlage einer Reihe bioklimatischer Indikatoren. Der Begriff „Kastanienböden“ wurde 1883 von V. V. Dokuchaev eingeführt. Er identifizierte Kastanienböden in der Klassifikation von 1900 neben braunen Halbwüstenböden als besonderen Typ. Im Studium der Geographie, Genese, Eigenschaften, Methoden rationelle Nutzung Einen großen Beitrag zu diesen Böden leisteten S. S. Neustruev, A. A. Rode, E. N. Ivanova und andere. Kastanienböden besetzen Globus 262,2 Millionen Hektar, fast ausschließlich auf der Nordhalbkugel gelegen. In Eurasien bilden sie einen Streifen südlich der Tschernozemzone, in Nordamerika – westlich der Tschernozemzone bei höheren absoluten Werten. In der UdSSR beträgt die Fläche der Kastanienböden 107 Millionen Hektar (4,8 %).

Beginnend mit V. V. Dokuchaev und N. M. Sibirtsev wurde die Entstehung von Kastanienböden mit der Trockenheit des Klimas und der xerophilen Natur der Vegetation, der aktiven Mineralisierung von Pflanzenresten und Humus sowie der Abschwächung der Humusansammlung im Vergleich zu Chernozemen in Verbindung gebracht. Trockenheit bestimmt auch die schwache Auswaschung des Profils aus Karbonaten, Gips und leicht löslichen Salzen. V. A. Kovda äußerte seinen Standpunkt zur paläohydromorphen Vergangenheit der Kastanienböden, die sich in den Tiefebenen der trockenen Steppe bildeten. Dieser Standpunkt wurde für eine Reihe von Regionen bestätigt, insbesondere für Kastanienböden des kaspischen Tieflandes (I.V. Ivanov et al., 1980). So wurde festgestellt, dass die hellen Kastanienböden der abflusslosen Ebene des nördlichen Kaspischen Meeres in den letzten 9.000 Jahren in ihrer Entwicklung die Stadien Wiesen, Versalzung, Entsalzung, Alkalisierung und Steppe durchlaufen haben. Bei der Bildung von Kastanienböden laufen die gleichen Prozesse ab wie bei der Bildung von Schwarzerden. Die wichtigsten davon sind Rasen sowie der Prozess der Migration und Anreicherung von Karbonaten. In Kastanienböden ist der Rasenprozess weniger entwickelt als in Chernozemen. Die Zone der Kastanienböden ist durch die Entwicklung einer Komplexität der Bodenbedeckung gekennzeichnet. Kastanienböden bilden Komplexe mit Solonetzen und Wiesenkastanienböden. Der Grund für die hohe Komplexität der Bodenbedeckung ist das Mikrorelief, das Unterschiede im Wasser-Salz-Regime der Böden bestimmt, sowie die Vielfalt der Eigenschaften bodenbildender Gesteine, die Tätigkeit von Baggern, fleckige Vegetation vor dem Hintergrund ein trockenes Klima und ein entwässerungsfreies Gebiet. Ein Beispiel für die außergewöhnlich hohe Komplexität der Bodenbedeckung in der Kastanienbodenzone ist das Gebiet von Prikaspiisk

Die für die Bildung dieser Böden notwendigen Bedingungen werden in den Steppen- und Waldwiesensteppengebieten des subborealen Gürtels Eurasiens und Nordamerikas geschaffen. In Europa sind sie in den Donautiefebenen verbreitet, die sich streifenförmig durch Moldawien, die Ukraine, die zentralen Teile der Russischen Tiefebene, den Nordkaukasus und die Wolgaregion erstrecken. Östlich des Urals erstrecken sich ausgedehnte Schwarzerdegebiete bis in den südlichen Teil Westsibiriens und Nordkasachstans. Einzelne Gebiete dieser Böden sind auf die Ebenen und Ausläufer des Altai, das Minusinsk-Becken und auch auf die Becken Transbaikaliens beschränkt. In Nordamerika werden Chernozeme hauptsächlich in den Great Plains gebildet.

Das Klima der Chernozem-Verbreitungszone ist kontinental oder gemäßigt kontinental mit warmen Sommern und mäßig kalten oder sogar kalten Wintern. Die jährliche Temperaturspanne beträgt 30-50 0 C. Im Laufe des Jahres fallen Niederschläge von 300 bis 600 mm, in den nordamerikanischen Steppen bis zu 750 mm. Die maximale Luftfeuchtigkeit liegt im Sommer, allerdings werden zu dieser Zeit auch die höchsten durchschnittlichen Monatstemperaturen beobachtet (im Juli 20–25 °C), wodurch ein erheblicher Teil der Sommerniederschläge verdunstet. Die Niederschläge sind den ganzen Sommer über ungleichmäßig, mit starken Regenfällen, gefolgt von langen Dürreperioden. Der durchschnittliche jährliche Feuchtigkeitskoeffizient liegt im Bereich von 0,8 bis 0,5 und sinkt in der warmen Jahreszeit manchmal auf 0,3. So sind Tschernozeme im Sommer durch periodische Austrocknung gekennzeichnet, im Frühjahr und Herbst wird jedoch durch das Eindringen von Schmelz- und Regenwasser ein erheblicher Teil ihres Profils merklich angefeuchtet. In einer Reihe von Regionen (in Westsibirien, Transbaikalien usw.) gefrieren Tschernozeme im Winter bis in große Tiefen.

Tschernozeme entstehen größtenteils auf lehmigen Gesteinen – Löss oder lössähnlichen Sedimenten, die sich durch eine recht gute Wasserdurchlässigkeit, Porosität und Karbonatgehalt auszeichnen. Schwarze Böden im europäischen Teil Russlands, der Ukraine, Westsibiriens und der Zentralebene der USA sind hauptsächlich auf solche Gesteine ​​beschränkt. In Kanada durchdringt die Tschernozemzone die Grenzen der alten Vereisung, wo Glaciolacustrin- und Moränenablagerungen als bodenbildendes Gestein dienen. In Kasachstan und im Ural werden diese Böden manchmal auf karbonatfreiem Eluvium aus dichtem Gestein gebildet.

Das charakteristischste Relief in den Gebieten, in denen sich Chernozeme bilden, ist flach, mit unterschiedlichem Entwicklungsgrad des Schluchten-Schluchten-Netzes. Tschernozeme sind im Hochland (Zentralrussland, Dnjepr usw.), im Tiefland (Mittlere Donau, Westsibirien), in den Ausläufern (Altai, Sajan) und in ausgedehnten Senken (in Transbaikalien) verbreitet. Die Geländeverhältnisse sorgen in der Regel für eine recht gute Bodenentwässerung.

Tschernozeme entwickeln sich unter krautigen Steppenverbänden. Die Art der Vegetationsdecke in Gebieten, in denen Tschernozeme verbreitet sind, ändert sich aufgrund der Besonderheiten der hydrothermalen Bedingungen. Zu den Gebieten mit relativ hoher Luftfeuchtigkeit zählen Wiesensteppen, deren hohes und dichtes Gras durch verschiedene Arten von Kräutern, Hülsenfrüchten und Getreide repräsentiert wird. In mäßig trockenen Steppen überwiegt die Vegetation von Federgras und Federgras. Trockensteppen werden durch spärlichere Verbände von Federgras-Schwingel (oder Schwingel-Federgras) gebildet.

Die Steppenvegetation versorgt den Boden mit einer großen Menge organischer Substanz. Krautige Pflanzen in der Steppe sterben jährlich ganz oder zu einem erheblichen Teil ab; bei einjährigen Pflanzen sterben sowohl oberirdische als auch unterirdische Organe ab; bei mehrjährigen Pflanzen sterben der gesamte oberirdische Teil und ein erheblicher Teil (etwa ein Drittel) der Wurzelsysteme ab. Besonders viele organische Rückstände landen in Wiesensteppen im Boden.

Bei der Umstellung auf Federgras- und Federgrasschwingelsteppen nimmt die Menge der in den Boden gelangenden Pflanzenreste stetig ab.

Boden- und Wurzelstreu der Steppenvegetation ist reich an Stickstoff- und Ascheelementen. Im Vergleich zu Waldstreu (insbesondere Nadelholz) enthält es weniger Wachse, Harze, Tannine und mehr Kalzium, Magnesium, Phosphor, was Humifizierungsprozesse in Steppenböden begünstigt.

Das starke Wurzelsystem der Steppenvegetation ist eine Art biologische Barriere, die viele zurückhält notwendig für Pflanzen Asche-Kraftelemente. Sie sind aktiv am biologischen Stoffkreislauf beteiligt und verhindern so ihre Auswaschung aus dem Bereich der Bodenbildung. Ungepflügte Chernozeme sind reichlich mit einer vielfältigen Bodenfauna besiedelt. Die oberen Horizonte werden von Würmern, Käferlarven, Rüsselkäfern und anderen Insekten bewohnt. Die oberen Horizonte des Bodens werden durch kleine Bagger, Wühlmäuse usw. aufgelockert und durchmischt. Hier leben auch große Bagger – Murmeltiere, Erdhörnchen, die den Boden noch luft- und wasserdurchlässiger machen.

Tschernozeme zeichnen sich durch eine hohe mikrobiologische Aktivität aus, deren Maximum im Frühjahr und Herbst auftritt, wenn in den Böden optimale hydrothermale Bedingungen geschaffen werden. Im Sommer wird die mikrobiologische Aktivität durch Austrocknung des Bodens und im Winter durch Gefrieren stark reduziert.

So entwickeln sich in den Verbreitungsgebieten von Tschernozemen folgende Bodenbildungsbedingungen:

a) das Vorhandensein einer krautigen Vegetation, die den Boden mit einer großen Menge an organischen Rückständen versorgt, die reich an Ascheelementen und Stickstoff sind;

b) der Reichtum bodenbildender Gesteine ​​an Kalziumkarbonaten oder primären kalziumhaltigen Mineralien;

c) Kontinentalklima mit abwechselnden Perioden von Benetzung und Trocknung, Erwärmung und Gefrieren der Böden.

Das morphologische Profil typischer Tschernozeme umfasst die unten angegebenen Horizonte.

Auf der Oberfläche liegt ein Horizont aus Steppenfilz (bei gepflügten Böden fehlt dieser Horizont).

Darunter entwickelt sich ein kräftiger Humus-Akkumulationshorizont Alt – dunkelgrau, fast schwarz, feinkörnig oder klumpig, locker, dicht durchdrungen von Wurzeln krautiger Pflanzen (besonders im oberen Teil) und Wurmlöchern.

A1B - Übergangshumushorizont, bräunlich-grau, graue Farbe wird nach unten hin schwächer, körnig-klumpig, weniger locker als der darüber liegende; im unteren Teil siedet es und enthält Carbonate in Form von Pseudomyzel und Röhren;

In sa - illuvialer Karbonathorizont, braun oder blassbraun mit weißlichen Flecken knötchenförmiger Karbonatformationen (weiße Augen); hat eine klumpig-nussige Struktur, verdichtet;

MIT sa - bodenbildendes Gestein, das sich durch eine Abnahme des Gehalts an Karbonatansammlungen und eine Verschlechterung der Struktur auszeichnet.

Entsprechend der Gesamtdicke der Horizonte A1 h und A1B werden Tschernozeme in folgende Typen eingeteilt: dünn – weniger als 40 cm, mitteldick – 40–80 cm, dick – 80–120 cm und superdick – mehr als 120 cm .

Basierend auf der Tiefe des Karbonathorizonts werden Subtypen von Tschernozemen unterschieden: typisch (das oben beschriebene Profil), ausgelaugt und podzolisiert (zwischen den A1h- und Bca-Horizonten gibt es einen aus Karbonaten ausgelaugten Horizont und manchmal mit Anzeichen einer Podzolisierung), wie sowie gewöhnlich und südlich (in denen Karbonate jeweils im mittleren Teil des A1B-Horizonts und im unteren Teil des A1-Horizonts vorhanden sind).

Je nach Humusgehalt werden Tschernozeme unterteilt in: humusreich bzw. fetthaltig (mehr als 9 %), mittelhumus (6-9 %) und humusarm (weniger als 6 %). Innerhalb des Humusprofils nimmt die organische Substanz mit zunehmender Tiefe allmählich ab (Abb. 17.3). Tschernozeme sind Böden mit einem möglichst breiten Humusverhältnis C g / C f – von 1,5 bis 2,0 und sogar etwas mehr. Unter den Humusfraktionen überwiegen mit Calcium assoziierte Huminsäuren. Der Humushorizont enthält erhebliche Mengen an Stickstoff, Kalium und Phosphor.

Die Reaktion der Bodenlösung im oberen Teil des Profils typischer Chernozeme ist nahezu neutral. In Karbonathorizonten wird es leicht alkalisch. Die Aufnahmekapazität aufgrund der großen Anzahl organischer Kolloide ist besonders in den oberen Horizonten sehr hoch (von 30 bis 60-70 mg × Äquivalent pro 100 g Boden). Der Bodenabsorptionskomplex ist vollständig mit Basen gesättigt, unter denen Kalzium vorherrscht (75-80 %). Die restlichen 20-25 % stammen aus aufgenommenem Magnesium. Die grobe chemische Zusammensetzung ist in allen Bodenhorizonten nahezu gleich, ebenso die chemische Zusammensetzung der Tonfraktion. Im oberen Teil des Profils findet sich ein kleines Maximum an Schluff. Im Bca-Horizont wird die Anreicherung von Calciumcarbonaten analytisch bestätigt.

Reis. 17.3. Chernozem-Profil. Genetische Horizonte: 1 - Humus-akkumulierendes Humat-Kalzium; 2-Übergang; 3 - Illuvialkarbonat; 4 - Siallit-Karbonat-Bodenbildendes Gestein. Zusammensetzung der Tonfraktion: 5 - Illit-Montmorillonit

Tschernozeme haben gute physikalische Eigenschaften: wasserbeständige Struktur, hohe Luft- und Wasserdurchlässigkeit und ein erhebliches Wasserhaltevermögen.

Die meisten Eigenschaften von Tschernozemen werden durch die Besonderheiten der in diesen Böden ablaufenden Prozesse der Humusbildung und Humusanreicherung bestimmt. Die jährlich in den Boden gelangenden erheblichen Mengen an krautigen Rückständen, ihr hoher Aschegehalt und der Basenreichtum der Asche gehören zu den bestimmenden Faktoren für die Tiefenhumifizierung organischer Substanz. In relativ feuchten und ziemlich warmen Frühlings- und Herbstperioden, wenn die Mikroflora (hauptsächlich Bakterien) in Chernozemen maximal aktiviert ist, kommt es zu einer intensiven Umwandlung organischer Rückstände in Richtung der Produktion hauptsächlich von Huminsäuren. Im Boden herrscht zu diesem Zeitpunkt eine neutrale Reaktion der Umwelt vor; der Bereich der Humusbildung enthält eine große Menge an Erdalkalibasen und infolgedessen sind stabile organisch-mineralische Verbindungen von Huminsäuren, vor allem Calciumhumate, vorhanden gebildet. Fulvinsäuren werden deutlich seltener und nur in der mit Huminsäuren assoziierten Form gebildet. In Chernozemen gibt es keine freien, aggressiven Fulvosäuren.

Parallel zur Humifizierung der organischen Substanz im Frühjahr und Herbst kommt es zu einer sehr intensiven Mineralisierung. Die Folgen des letztgenannten Prozesses äußern sich jedoch nicht in einem starken Rückgang des Humusgehalts, da dieser im Sommer und Winter deutlich gehemmt wird. Im trockenen Sommer und im kalten Winter kommen die chemischen Umwandlungen neu gebildeter Huminstoffe zum Stillstand. Das Austrocknen und Einfrieren der Bodenmasse führt dazu, dass diese Stoffe stark entwässert werden, koagulieren und in einen sesshaften Zustand übergehen, wobei sie nahezu irreversibel ihre Löslichkeit verlieren. Es ist der Wechsel von Ruhephasen und aktiver Humusbildung, der zur Bildung großer Humusreserven in Chernozemen beiträgt.

Die Entwicklung von Akkumulationsphänomenen in Tschernozemen wird auch durch andere Merkmale der Entstehung dieser Böden begünstigt. Die Kombination einer Vielzahl organischer Kolloide mit hoher Absorptionsfähigkeit und die nahezu vollständige Sättigung des Bodenabsorptionskomplexes mit doppelt geladenen Kationen (Kalzium und Magnesium) führen dazu, dass sich die Kolloide in einem stabilen, stark koagulierten Zustand befinden. Sie werden zu Struktureinheiten zusammengefasst und bewegen sich nicht entlang des Profils.

Die Bildung einer wasserbeständigen klumpigen Struktur in Schwarzerden wird auch durch das üppige Wurzelsystem krautiger Pflanzen begünstigt, das die oberen Bodenhorizonte dicht durchdringt. Die Wurzeln von Gräsern zerteilen die Bodenmasse in zahlreiche kleine Klumpen und verdichten diese. Bei der Zersetzung abgestorbener Wurzeln verkleben die daraus gebildeten Huminstoffe die Bodenpartikel.

Die Strukturierung von Tschernozemen ist auch mit der Aktivität einer reichhaltigen Bodenfauna, insbesondere Regenwürmern, verbunden. Viele Strukturaggregate in diesen Böden sind zoogener Natur.

Der gute Strukturzustand der Böden führt zu Wasser- und Luftverhältnissen im Boden, die für das Pflanzenleben sehr günstig sind: Innerhalb von Bodenaggregaten kann kapillar suspendierte Feuchtigkeit in den Kapillarräumen zwischen den Teilen zurückgehalten werden, während die Räume zwischen den Klumpen gleichzeitig mit Luft gefüllt werden können gleiche Zeit.

Die Entstehung von Tschernozemen wird maßgeblich durch die Bewegungs- und Umwandlungsprozesse mineralischer wasserlöslicher Salze im Bodenprofil bestimmt. Wie bereits erwähnt, existieren Tschernozeme der Steppenzone unter Bedingungen eines nicht versickernden Wasserregimes. Die übliche Benetzungstiefe beträgt etwa 2 m. Dadurch ist der obere Teil des Profils von Schwarzerdeböden frei von wasserlöslichen Salzen und ab einer bestimmten Tiefe bilden sich illuviale Salzhorizonte. Besonders charakteristisch für Tschernozeme ist der illuviale Karbonathorizont. Zu seiner Bildung gehören sowohl biogene Calciumcarbonate als auch Carbonate, die der Boden aus dem Gestein vererbt. Der Mechanismus dieses Prozesses ist wie folgt.

Kohlendioxid, das bei der Zersetzung organischer Rückstände im oberen Teil des Bodenprofils freigesetzt wird, verbindet sich mit Kalzium, das bei der Mineralisierung von Pflanzenrückständen freigesetzt wird, und bildet Kalziumbikarbonat. Ein Teil des produzierten Kohlendioxids, das sich in der Bodenfeuchtigkeit löst, trägt zur Umwandlung unlöslicher Gesteinskarbonate in löslichere Bikarbonate gemäß dem Schema CaC0 3 + C0 2 + H 2 0 -> Ca (HC0 3) 2 bei. Mit dem nach unten gerichteten Feuchtigkeitsfluss bewegen sich Bikarbonate entlang des Profils, wo sie sich umwandeln verschiedene Formen Karbonatneoplasien (weißes Auge, Kalkablagerungen, Pseudomyzel usw.).

Viele Forscher glauben, dass die Menge an Karbonaten in Tschernozemen vom Grad des anfänglichen Karbonatgehalts der Ausgangsgesteine ​​abhängt. Es gibt jedoch die Ansicht, dass der Karbonatgehalt von Gesteinen nicht die eigentliche Ursache, sondern eine Folge des Chernozem- und im weiteren Sinne des Steppenbodenbildungsprozesses ist (JI.C. Berg, S.S. Neustruev, B. B. Polynov). Als Beweis dafür werden verschiedene Fakten angeführt. So bilden sich auf dem primär karbonatfreien Eluvium von Graniten unter Steppenklimabedingungen und unter Steppenvegetation Böden mit Karbonathorizont. Dabei kommt es im Zuge der Bodenbildung zu einer Verkalkung der gesamten Mächtigkeit des lockeren Untergrundes durch die Verwitterung aluminosilikathaltiger kalziumhaltiger Mineralien und dem Eintreffen einer bestimmten Menge an Kalziumkarbonaten auf der Bodenoberfläche Niederschlag und Staubmassen.

In einigen Chernozemen des trockensten Teils der Steppenzone, ganz unten im Profil, finden sich auch leicht lösliche Salze wie Gips, Chloride und Sulfate von Natrium und Magnesium. Die Bildung solcher illuvialer Salzhorizonte ist in der Regel mit dem anfänglichen Salzgehalt der Gesteine ​​​​und der Auswaschung dieser Salze aus den oberen und mittleren Teilen des Profils während des Bodenbildungsprozesses verbunden.

Abhängig von der Tiefe der Bodenbenetzung und der Häufigkeit relativ feuchter Jahre liegen Gips- und Salz-Illuvialhorizonte entweder direkt unterhalb von Karbonathorizonten und markieren die Grenze zwischen Boden und Muttergestein oder liegen bereits unterhalb der Bodengrenzen Mächtigkeit des Muttergesteins, wie sie in den meisten Chernozemen beobachtet wird.

Das Alter der Tschernozeme wird auf mehrere Zehntausend Jahre geschätzt. Damit sich ein mehr oder weniger ausgereiftes Chernozem-Bodenprofil mit einem charakteristischen dicken Humat-Kalzium-Horizont bildet, ist nach verschiedenen Schätzungen eine Zeit von 3-5.000 bis 10.000 Jahren erforderlich. Einige Forscher glauben, dass Eigenschaften von Schwarzerden wie ein hoher Humusgehalt, das Vorhandensein von knötchenförmigen Karbonatformationen und eine allgemein hohe Verkalkung des Profils, zumindest in einer Reihe von Gebieten, Reliktcharakter haben und aus früheren Entwicklungsperioden dieser Gebiete geerbt wurden Böden unter Bedingungen des nahen Vorkommens von mineralisiertem Grundwasser, d.h. Tschernozeme weisen Anzeichen von Paläohydromorphismus auf (V.A. Kovda, E.M. Samoilova usw.).

Tschernozeme gehören zu den fruchtbarsten Böden der Welt. Sie haben chemische Eigenschaften, die für die Landwirtschaft günstig sind (reich an Humus, Elementen). mineralische Ernährung) und physikalische Eigenschaften (gute Struktur, Luft- und Wasserdurchlässigkeit). Diese Böden bringen die höchsten Erträge an Getreide, Zuckerrüben, Sonnenblumen und vielen anderen Feldfrüchten hervor. Gleichzeitig führt ihre irrationale Ausbeutung oft zu Degradation – Humusverlust, Überverdichtung, Erosion und sekundärer Versalzung.

Verweilen wir zunächst bei einer kurzen Beschreibung der für die Steppenzone charakteristischen Bodenbildner.
Wir können das Klima der Steppenzone im Allgemeinen als kontinental und trocken charakterisieren, insbesondere im östlichen Teil der beschriebenen Zone. Gleichzeitig wird das trockene Klima hier weniger durch die geringen Niederschlagsmengen als vielmehr durch die Art der Niederschläge und andere meteorologische Bedingungen bestimmt. Tatsächlich sinkt in der Steppenzone im Laufe des Jahres der durchschnittliche Niederschlag von 400 auf 500 mm, was fast der Niederschlagsmenge in einigen nördlichen Regionen Russlands entspricht. Aber erstens fallen in der Steppenzone Niederschläge, meist in Form von Schauern, die aufgrund der feinen Erde und der schlechten Wasserleitfähigkeit von Schwarzerdeböden keine Zeit haben, vollständig genutzt zu werden und ein erheblicher Teil davon nutzlos nach unten fließt in tiefe Orte, Schluchten usw. Darüber hinaus beschränken sich die Niederschläge hauptsächlich auf die Sommermonate, in denen aufgrund der hohen Temperaturen ihre Verdunstung ein Maximum erreicht (ihre ungefähre Verteilung über das Jahr ist wie folgt: im Sommer etwa 200 mm, in Herbst ca. 100 mm, im Frühjahr ca. 80 mm und im Winter ca. 70 mm).
Die hohe Verdunstung von Niederschlägen wird auch durch die niedrige relative Luftfeuchtigkeit in der Steppenzone begünstigt, die in den Sommermonaten teilweise nicht mehr als 45 % erreicht. Fügen wir hier die austrocknende Wirkung der sogenannten „trockenen Winde“ hinzu – solche für die beschriebene Zone üblichen Winde, die austrocknende Wirkung eines stark entwickelten Systems von Schluchten und Schluchten, die sozusagen eine natürliche Entwässerung des Gebiets bewirken und verstärken die Kontaktfläche des Bodens mit der Luft usw.
So befinden sich Böden der beschriebenen Art die meiste Zeit des Jahres unter solchen Feuchtigkeitsbedingungen, was uns die relativ geringe Auswaschung dieser Böden erklärt, die sich in der Entfernung nur leicht löslicher Salze (Natrium usw.) aus der Bodenschicht äußern kann Kalzium), die im ursprünglichen Muttergestein vorhanden waren und sich dabei bildeten. Verwitterung des letzteren; Andererseits kommt es zu einer relativ schwachen Zersetzung der in ihren Oberflächenhorizonten anfallenden Rückstände (Pflanze und Tier).
Es ist jedoch zu beachten, dass zu Beginn der Vegetationsperiode, d der Pflanzenmasse, die sich durch eine kurze krautige Flora ausdrückt Wachstumsphase: Schmelzwasser und Frühjahrsniederschläge bewässern den Boden aufgrund der zu dieser Jahreszeit relativ niedrigen Temperatur und der noch relativ schwachen Verdunstung noch deutlich. Da es jedoch (aus den oben genannten Gründen) nur wenige Feuchtigkeitsreserven im Boden gibt, trocknen diese bereits im Hochsommer aus und die Steppe beginnt auszubrennen und nimmt ein trübes Aussehen an. Die Produktion enormer Pflanzenmassen wird auch durch den vergleichsweisen Reichtum der beschriebenen Böden an Nährmineralien erleichtert, wie wir weiter unten erläutern werden. So erhalten Schwarzerdeböden jährlich eine große Menge Material für den Aufbau von Humusverbindungen.
Die Ausgangsgesteine, auf denen Tschernozemböden entstehen, sind sehr vielfältig. Im europäischen Teil Russlands ist die Tschernozemregion durch die weit verbreitete Entwicklung von Löss und lössähnlichen Gesteinen gekennzeichnet, die sie ersetzen. Darüber hinaus liegen Tschernozeme häufig (im nördlichen Teil ihrer Verbreitung) auf verschiedenen Moränensedimenten (Tone, Lehme), auf rotbraunen Tonen (im Süden), auf marinen Solonetz-Bunttonen und auf sandigen Ablagerungen (allerdings sehr selten). ) des Aral-Kaspischen Meeres (im Südosten).
Als bodenbildende Ausgangsgesteine ​​findet man oft Gesteine ​​und ältere Systeme – Jura-Mergelton (z. B. im Südosten der Gorki-Region), Jura-Grauton (z. B. in der Orjol-Region), Kalksteine, Sandsteine ​​und andere Gesteine ​​​​der oberen Kreidezeit, des Tertiärs und des Jura (z. B. in der Region Saratow, Region Uljanowsk usw.). Abschließend werden Tschernozemböden beschrieben, die direkt auf den Verwitterungsprodukten von Kristallinen entstehen Felsen(zum Beispiel Olivin-Basalte in der Lori-Steppe in Transkaukasien usw.). In Sibirien sind die Ausgangsgesteine ​​für Schwarzerdeböden lössartige Lehme, Schiefertone, Tertiärtone, Verwitterungsprodukte kristalliner Gesteine ​​usw.
Der Chernozem-Typ der Bodenbildung ist gerade auf Löss und lössähnlichen Gesteinen am ausgeprägtesten, d. Diese Eigenschaften sind mehr oder weniger auch allen anderen Ausgangsgesteinen eigen, auf denen sich Chernozemböden bilden und die wir oben besprochen haben.
Diese charakteristischen Eigenschaften von Löss und lössähnlichen Gesteinen hinterlassen einen sehr deutlichen Eindruck in den darauf gebildeten Böden und geben die Frage vor, ob der absorbierende Komplex dieser Böden (sowohl mineralische als auch organische) mit Kalzium (und Magnesium) CO gesättigt sein wird all die zahlreichen daraus resultierenden Konsequenzen (Widerstandsfähigkeit der Humat- und Alumosilikatanteile des Bodens gegenüber der zersetzenden und auflösenden Wirkung des Bodenwassers, Strukturfestigkeit usw.).
Der Erwerb dieser Grundeigenschaft durch Böden des Chernozem-Bodenbildungstyps wird natürlich durch die oben diskutierten klimatischen Eigenschaften begünstigt (eine relativ geringe Wassermenge, die in die beschriebenen Böden eindringt, wodurch natürlich das Wasserstoffion entsteht). , kann im Absorptionskomplex dieser Böden keinen Platz haben).
Erleichterung. Abgesehen von der nördlichen Subzone der Steppenzone mit den sogenannten nördlichen – degradierten und ausgelaugten – Tschernozemen, die durch eine wellige Topographie (mit relativ kleinen Ebenen, leicht geneigten Räumen) gekennzeichnet ist, die mit der Entwicklung von Gletscherablagerungen zusammenfällt, dann z Der Rest der Tschernozemzone (mittlere und südliche) ist am typischsten und weist eine flache Topographie mit sehr weichen Konturen auf (gegenwärtig scheint sie von Schluchten und Schluchten neuerer Bildung zerschnitten zu sein, insbesondere im mittleren Teil der beschriebenen Zone).
Ein solch eintöniges und flaches Relief, das das Muttergestein während der Prozesse der Bodenbildung, die es durchläuft, vor den Phänomenen der Erosion, des Auswaschens und des Waschens schützt, trug bestmöglich zum ruhigen Verlauf der genannten Prozesse und der daraus resultierenden Bildung bei der letztere dieser hochorganisierten natürlichen Körper, die typischen und „fetten“ Chernozeme, die einfach nur Wassereinzugsgebiete besetzen. Abgesehen von steilen Hängen, Schluchten und Schluchten sowie stark zergliederten, mit Waldböden besetzten Hochebenen kann man in der übrigen – oft riesigen – Ausdehnung eine äußerst gleichmäßige Bodenbedeckung beobachten; Entlang der flachen Wassereinzugsgebiete sehen wir die sogenannten „Berg“-Chernozeme (typischerweise entwickelte „fette“ Chernozeme) und entlang der sanften Hänge sehen wir leichtere Sorten: lehmigen und sandigen Lehm („Tal“-Chernozeme).
Somit trägt der genannte Bodenbildner (Relief) seinen Teil zur Entstehung und Ausbildung bestimmter Eigenschaften und Merkmale des beschriebenen Bodentyps bei.
Flora und Fauna. Derzeit kann als gesichert angesehen werden, dass unsere Steppenzone ursprünglich baumlos war und dass an der Bildung von Schwarzerdeböden die Steppenvegetation (dargestellt durch Gras- und Strauchgrassteppenzänosen) und nicht die Waldvegetation beteiligt war. Letzteres kann, wie wir weiter unten sehen werden, keine Böden vom Typ Tschernozem bilden, und wenn es aufgrund bestimmter Bedingungen beginnt, Steppenräume zu übernehmen, führt dies unweigerlich zur Degeneration (Degradation) dieser Böden und drängt sie auf den Weg der Podsolbildung Prozesse. Der Wald, wie man sagt, „frisst die schwarze Erde auf“. Wir werden im Folgenden noch ausführlicher auf dieses Thema zurückkommen. Wir halten den Vorbehalt für notwendig, dass wir von der ewigen Baumlosigkeit unserer Steppen nur insoweit sprechen können, als wir dieses Phänomen ab dem Zeitpunkt der Ablagerung der bodenbildenden Gesteine ​​(Löss, lössähnliche Lehme usw.) berücksichtigen welche modernen Böden sich zu entwickeln begannen (d. h. ab dem Ende Eiszeit). Bis zu diesem Zeitpunkt war das Bild der Vegetationsverteilung auf dem europäischen Kontinent bekanntlich völlig anders – aufgrund einer völlig anderen Verteilung der klimatischen Bedingungen.
Die Zusammensetzung der Steppenvegetation ist auch im europäischen Teil Russlands sehr vielfältig. Generell lassen sich hier zwei Unterzonen umreißen: die Unterzone der Federgrassteppen, die die Schwarzerde der trockeneren südlichen Regionen (mit Tyrsa, Schwingel, Tonkonogo, Weizengras etc.) bedecken, und die auf weniger begrenzte Unterzone der Wiesensteppen Trockengebiete (mit Ausnahme verschiedener Getreidearten sehen wir hier eine reiche Flora an zweikeimblättrigen Pflanzen; nennen wir einige Vertreter beider: Wiesen-Rispengras, Weizengras, Chapoloch, Klee, Adonis, Salbei, Astragalus, Esparsette, Steppenläufer und viele andere).
Die Steppenvegetation, die an der Bildung von Schwarzerdeböden beteiligt ist, muss biologisch als eine Reihe von Formen charakterisiert werden, die eine relativ kurze Vegetationsperiode haben, die ihnen die Möglichkeit gibt, ihren Entwicklungszyklus bis zum Einsetzen der Trockenperiode abzuschließen, die den Steppenstreifen etwa 20 Minuten lang heimsucht Mitte Juli (siehe oben für die Beschreibung des Klimas der Steppenzone) und tolerieren mehr oder weniger problemlos den relativen Überschuss an Mineralsalzen, den wir normalerweise in Böden vom Typ Chernozem beobachten.
Der für sie so charakteristische Humusreichtum von Schwarzerdeböden erklärt sich zum Teil aus der enormen Menge an organischer Masse, die diesen Böden jährlich gerade durch die krautige Steppenvegetation zugeführt wird; Eine besondere Rolle sollte in dieser Hinsicht den unterirdischen Organen dieser Vegetation zukommen, die durch eine ganze „Spitze“ ihres erstaunlich verzweigten und kräftig entwickelten Wurzelsystems repräsentiert werden. Die Waldvegetation in Form von nur fallendem Laub und relativ magerem Gras kann den Boden niemals mit so reichlichem Material für den Humusaufbau versorgen.
In der Natur der Entwicklung des Wurzelsystems der Steppenpflanzen, das den Boden in alle Richtungen durchdringt und ihn mit seinen feinsten und zahlreichen Zweigen umschlingt, können wir teilweise den Grund für die starke körnige Struktur sehen, die für jungfräuliche Vertreter so charakteristisch ist Chernozem-Böden; Direkte Beobachtungen zeigen, dass in diesem Fall tatsächlich „der Boden in Körner oder Körner zerbrochen ist, als ob er in von den Wurzeln gebildeten Schleifen durchsetzt wäre“ (Keller).
Auch die Tierwelt, die in der Steppenzone durch eine vielfältige Fauna verschiedener Grab- und Grabtiere repräsentiert wird, leistet einen spürbaren Beitrag zum Aufbau der von uns beschriebenen Böden; Die systematische Vermischung von Material aus verschiedenen Bodenhorizonten und Böden untereinander, die einige morphologische Merkmale von Schwarzerdeböden ganz deutlich prägt, sowie die äußerst perfekte und innige Vermischung organischer Substanzen mit Mineralien sind größtenteils der Arbeit genau dieser Bagger zu verdanken die sich in großer Zahl in den Böden der Schwarzerdezone tummeln.
Nachdem wir uns allgemein mit der Natur derjenigen Bodenbildner vertraut gemacht haben, unter deren Einfluss sich Tschernozemböden entwickeln, gehen wir nun zur direkten Untersuchung dieser letzteren über.
Für Tschernozemböden, nämlich für ihre typischen Vertreter, lassen sich die folgenden grundlegenden und charakteristischen Eigenschaften feststellen.
1. Reichhaltigkeit an Humusstoffen (insbesondere dem „Humat“-Teil des Absorptionskomplexes). Der Humusgehalt in typischen („dicken“ und „fetten“) Schwarzerden erreicht manchmal enorme Mengen – 18–20 %.
Dieser Reichtum an Huminstoffen wird zum einen durch die enorme Menge an organischem Material bestimmt, die dem Boden jedes Jahr durch absterbende Vegetation sowohl in Form der oberirdischen als auch insbesondere der unterirdischen Teile zugeführt wird, und zum anderen durch Die Tatsache, dass die Zersetzungsprozesse dieses organischen Materials nur in den Frühlingsmonaten recht heftig ablaufen, wenn die Oberflächenhorizonte des Bodens noch ausreichend mit Schmelzwasser gefüllt sind, und auch in den Herbstmonaten, wenn aufgrund der relativ schwachen Verdunstung Durch die Niederschlagsmenge aus dem Boden reicht der Feuchtigkeitsgehalt dieses Bodens noch aus, um einen zwar schwachen, aber dennoch kontinuierlichen Ablauf der genannten Prozesse aufrechtzuerhalten. Im Rest des Jahres frieren diese Prozesse nahezu ein: in den Sommermonaten aufgrund der schnellen Erschöpfung der Feuchtigkeitsreserven (aus den oben genannten Gründen), in den Wintermonaten aufgrund niedriger Luft- und Bodentemperaturen.
Somit sind Humifizierungsprozesse (d. h. Prozesse der Umwandlung von organischem Material) möglich Komponenten Pflanzen in die Bestandteile des Bodenhumus) in der Tschernozemzone herrschen recht günstige Bedingungen, für den weiteren Abbau und die Mineralisierung der entstehenden Huminstoffe ist jedoch nicht genügend Feuchtigkeit vorhanden - und zwar gerade in der Zeit, in der aufgrund sehr günstiger Temperaturverhältnisse die letztgenannten Prozesse könnten scharf zum Ausdruck kommen.
Darüber hinaus erreichen die Humifizierungsprozesse absterbender organischer Rückstände in Chernozemböden das Stadium hauptsächlich humoser (schwarzer) Substanzen und können nur im Frühjahr und Herbst zum Stadium stärker oxidierter und mobilerer Verbindungen übergehen, die z Wir wissen, dass es sich um „Krepp“- und „Apokrene“-Stoffe handelt. Somit sind die Hauptbestandteile des Humus, die sich in Schwarzerdeböden ansammeln, jene Verbindungen, die sich, wie wir wissen, durch eine äußerst geringe Löslichkeit und geringe Mobilität auszeichnen (die Tatsache der geringen Mobilität von Humus in Schwarzerdeböden wurde inzwischen durch direkte experimentelle Daten nachgewiesen). . Und unter diesen Umständen können wir nicht umhin, eine neue Erklärung dafür zu sehen, dass Schwarzerdeböden sehr reich an Humusstoffen sind.
Wenn wir schließlich einen modernen Standpunkt einnehmen und akzeptieren, dass Humusstoffe (oder zumindest ein bestimmter Teil davon) in einem kolloidalen Zustand vorliegen können (siehe oben), dann berücksichtigen wir den Reichtum typischer Vertreter von Schwarzerdeböden mit solchen B. starke Koagulationsmittel kolloidaler Teilchen, wie zum Beispiel Calciumsalze, muss man davon ausgehen, dass die Huminstoffe der betrachteten Böden in einem fest koagulierten Zustand vorliegen, der sie vor der Sprüh-, Lösungs- und Zersetzungswirkung des Wassers schützt. Von hier aus wird uns klar, warum der Humatanteil des Absorptionskomplexes in Schwarzerdeböden einen so enormen Wert erreicht.
Aufgrund des Humusreichtums von Schwarzerdeböden ist in ihnen auch ein sehr hoher, vergleichsweise hoher Stickstoffgehalt vorhanden, dessen Anteil im „Fett“ beispielsweise von Schwarzerdeböden bis zu 0,4-0,5 % erreichen kann.
Der Phosphorreichtum der Schwarzerdeböden (0,2-0,3 %) muss auch mit dem hohen Humusgehalt in ihnen zusammenhängen.
2. Reich an Mineralien (insbesondere der „Zeolith“-Teil des Absorptionskomplexes). Diese charakteristische Eigenschaft typischer Vertreter von Schwarzerdeböden ist einerseits eine Folge des allgemeinen Reichtums an Mineralverbindungen derjenigen bodenbildenden Ausgangsgesteine ​​(Löss und lössähnliche Gesteine), auf denen die beschriebenen Böden ihre größte Entwicklung erfahren und bester Ausdruck andererseits ihre relativ geringe Auswaschung als Folge einer bestimmten, uns bereits bekannten Kombination klimatischer Bedingungen in der Tschernozemzone; Schließlich erklärt uns das Vorhandensein einer großen Menge eines solchen energiereichen Koagulators, nämlich Ca-Ionen, in Böden vom Typ Tschernozem die Tatsache, warum insbesondere der „Zeolith“-Anteil der beschriebenen Böden (der Alumosilikat-Anteil von (absorbierender Komplex) und erhält dadurch eine besondere Festigkeit und Sprühbeständigkeit, und die Lösungswirkung von Wasser kann einen so großen Wert erreichen (oft über 30 % des Trockenbodengewichts).
Dieser „Zeolith“-Teil von Schwarzerdeböden ist sehr reich an Basen: Wir können davon ausgehen, dass die Summe aller darin enthaltenen Basen durchschnittlich 50 % erreicht (die restlichen 50 % sind SiOj).
3. Die Sättigung ihres absorbierenden Komplexes mit Basen und das „sättigende“ Ion ist ausschließlich Kalzium (und Magnesium). Die klimatischen Gegebenheiten der Steppenregion sind, wie wir bereits wissen, so kombiniert, dass bei der Bodenbildung nur leicht lösliche Salze, wie Natrium- und Kaliumsalze, in nennenswerten Mengen aus der Bodenschicht entfernt werden können. Das Grundwasser liegt im beschriebenen Gebiet (aufgrund der gleichen Bedingungen) so tief, dass ein umgekehrtes Aufsteigen dieser Salze in die oberen Bodenhorizonte ausgeschlossen ist.
Andererseits sind in der beschriebenen Region alle günstigen Bedingungen dafür gegeben, dass in der einen oder anderen Tiefe der Bodenschicht solche relativ schwerlöslichen Verbindungen, wie etwa die Carbonate der Erdalkalimetalle, in großen Mengen erhalten bleiben.
Unter Berücksichtigung der relativ unbedeutenden Konzentration alkalischer Kationen in der Bodenlösung von Schwarzerdeböden und unter Hinweis darauf, dass Kalzium im Allgemeinen im Vergleich zu Natrium und Kalium (sowie Magnesium) eine deutlich größere Absorptionsenergie aufweist ( (oder Verschiebungsenergie) und Magnesium wiederum eine größere Absorptionsenergie (oder Verschiebungsenergie) im Vergleich zu den beiden genannten einwertigen Ionen aufweist, ist es nicht schwer zu schließen, dass der absorbierende Komplex der von uns beschriebenen Böden Kalzium enthalten sollte (hauptsächlich) und teilweise Magnesium unter den absorbierten Kationen. Über das Wasserstoffion muss nicht gesprochen werden: Es kann in keiner Weise mit Erdalkalikationen um einen Platz im Absorptionskomplex von Schwarzerdeböden konkurrieren, da diese unter Bedingungen unzureichender Feuchtigkeitsversorgung dieser Böden entstehen und sich entwickeln.
Die folgende Tabelle verdeutlicht diese Position recht deutlich (E.N. Ivanova nach K. Gedroits).

Klima. Die Verbreitung von Schwarzerdeböden beschränkt sich auf die Steppen- und Waldsteppenzonen. Das Klima der Tschernozemzone kann in einigen Teilen als mäßig warm, in anderen als mäßig kalt charakterisiert werden, gekennzeichnet durch größere Trockenheit im Vergleich zur Wald-Wiesen-Zone, insbesondere im östlichen Teil. Gleichzeitig ist die Trockenheit des Klimas nicht so sehr auf die geringe Niederschlagsmenge zurückzuführen, sondern auf die Art des Niederschlags, die hohen Temperaturen eines ziemlich langen Sommers mit starken trockenen Winden, die zu einer starken Feuchtigkeitsverdunstung beitragen.

Zur Veranschaulichung des oben Gesagten können durchschnittliche meteorologische Daten für mehrere Punkte in verschiedenen Teilen des Tschernozemgürtels dienen (Tabelle 40).

Die durchschnittliche Niederschlagsmenge, die im Laufe des Jahres im größten Teil des Schwarzerdestreifens fällt, beträgt etwa 400-500 mm.

Im westlichen Teil der Zone fallen mehr Niederschläge, je weiter man sich nach Osten bewegt, desto geringer wird die Menge. Zwischen den Jahren gibt es erhebliche Niederschlagsschwankungen. Der Großteil der Niederschläge fällt vor allem in Form von Schauern und darüber hinaus in den heißesten Sommermonaten, wodurch nur ein kleiner Teil der Luftfeuchtigkeit in den Boden eindringt, während der Rest spurlos im Boden verloren geht Verdunstung und Oberflächenabfluss.

Die jährliche Wasserverdunstung aus dem Evaporometer in verschiedenen Teilen der Zone liegt zwischen 400 und 600 mm, und in trockenen Jahren, insbesondere in den südlichen Regionen, kann sie 700-800 erreichen mm. Daher übersteigt die jährliche Verdunstung in der Tschernozemzone in vielen Fällen den jährlichen Niederschlag.

Dadurch werden die Böden flach und schwach durchnässt. Höchste Leistung Die durchnässte Schicht von Tschernozemen beträgt in der südlichen Subzone 120–200, in der nördlichen 250–300 cm. Die relativ niedrige Luftfeuchtigkeit hat großen Einfluss auf den Wasserhaushalt von Steppenböden. hohe Temperatur Sommermonate und die austrocknende Wirkung trockener Winde, die in dieser Zone häufig vorkommen.

All dies zusammengenommen schafft Bedingungen, unter denen die Böden der Steppengebiete während eines erheblichen Teils der Sommerperiode in einem trockenen Zustand sind.

Die Böden der Steppenzone verfügen hauptsächlich nur im Frühjahr und in der ersten Sommerhälfte über eine ausreichende Feuchtigkeitsversorgung. Diese Feuchtigkeit reicht völlig aus gute Entwicklung Steppenvegetation, gekennzeichnet durch eine relativ kurze Vegetationsperiode. Doch im Hochsommer geht die Bodenfeuchtigkeit zur Neige und die Grasvegetation beginnt auszubrennen.

Der Mangel an Feuchtigkeit schließt die Möglichkeit einer intensiven Entwicklung mikrobiologischer Prozesse im Boden aus. Daher reichern sich die Überreste abgestorbener Vegetation, die aufgrund des Feuchtigkeitsmangels keine Zeit zur vollständigen Mineralisierung haben, in Form stabiler Huminverbindungen im Boden an. Dies ist eine Seite des Einflusses der klimatischen Bedingungen auf die Bildung von Schwarzerdeböden.

Andererseits führt die begrenzte Menge an Feuchtigkeit, die in den Boden eindringt, hier nicht zu dem Auswaschungseffekt, der unter den Bedingungen der Sod-Podzolic-Zone beobachtet wird. In der Steppenzone werden beispielsweise nur die am leichtesten löslichen Salze aus dem Boden in beträchtliche Tiefen transportiert NaCl, N / A 2 ALSO 4 , dann KS1 usw. Calcium- und Magnesiumcarbonate werden im Humushorizont oder direkt darunter zurückgehalten.

Diese Ansammlung von Kalkkarbonat in Form von „Kranichen“, „Weißaugen“ und „Pseudomyzel“ ist sehr charakteristisch morphologisches Merkmal für Schwarzerdeböden.

Bodenbildendes Gestein. Die Ausgangsgesteine, auf denen Tschernozemböden entstehen, sind sehr vielfältig. Im europäischen Teil der UdSSR ist die Tschernozemregion durch die weit verbreitete Entwicklung von Löss und lössähnlichen Gesteinen gekennzeichnet.

Die vorherrschenden Gesteine ​​im Westsibirischen Tiefland sind lössartige Tone und Lehme alluvialen und teilweise deluvialen Ursprungs. In einigen Gebieten der Regionen Tscheljabinsk und Omsk sind Tone des oberen Tertiärs häufig, entweder in ihrem primären Vorkommen oder in Form von umgelagerten Sedimenten. Neben diesen Sedimenten sind Sande, sandiger Lehm und Lehm im Westsibirischen Tiefland weit verbreitet und normalerweise auf alte Flusstäler beschränkt.

Die meisten bodenbildenden Gesteine ​​​​des Tschernozemstreifens sind reich an Kalzium- und Magnesiumcarbonaten.

Am ausgeprägtesten sind jedoch auf Löss gebildete Tschernozemböden, die im europäischen Teil unseres Landes weit verbreitet sind und sich durch erhebliche Porosität, das Fehlen offensichtlicher Schichten, die Fähigkeit, an Stellen von Schluchten und Schluchten steile Klippen zu bilden, und schließlich das, was am meisten ist, auszeichnen wichtig, hoher Karbonatgehalt.

Erleichterung. Die vorherrschende Reliefform im größten Teil des Steppen-Chernozem-Streifens ist eine Ebene. In der Wald-Wiesen-Zone sind keine häufigen und scharfen Übergänge von flachen zu hügeligen Gebieten zu beobachten. Die vergleichsweise Gleichmäßigkeit der Reliefbedingungen in der Steppen-Chernozem-Zone erklärt teilweise das Fehlen der starken Diversität in der Bodenbedeckung, die in der Sod-Podzolic-Zone auftritt.

Es ist anzumerken, dass für ein bedeutendes Gebiet der Schwarzerdezone, insbesondere für ihren europäischen Teil, die starke Entwicklung von Schluchten aufgrund der Niederschlagsaktivität und des primitiven, räuberischen Dauerpflügens in der Vergangenheit sehr charakteristisch ist. Riesige Schluchten, die mit tiefen Schluchten die Lössschichten durchschneiden und sich teilweise über ganze Kilometer erstrecken, entwässern und trocknen das Gebiet stark aus.

Das Relief der Steppen- und Waldsteppenzone ist auch durch Senken oder Steppenuntertassen gekennzeichnet, die manchmal einen Durchmesser von mehreren Kilometern erreichen.

Von den bedeutenden Erhebungen in der Tschernozemzone sind das Asowsche Hochland östlich des Schwarzmeertieflandes, der Donezker Rücken mit einem stark zergliederten erosionstektonischen Relief, der östliche Teil des Zentralrussischen Hochlandes an der Wasserscheide des Don usw. zu erwähnen Nördlicher Donez, eine hügelige Ebene, der südliche Teil des Wolga-Hochlandes, zwischen Don, Khoprom und Wolga gelegen, Stawropol-Hochland, das eine Höhe erreicht

mehr als 800 M, und der Common Syrt-Hügel in der Wolga-Region – ein flacher Hügel, der stark von einem Gully-Balken-Netzwerk mit kuppelförmigen Aufschlüssen durchzogen ist.

Im asiatischen Teil der UdSSR nimmt die Tschernozemzone den südlichen Teil des Westsibirischen Tieflandes mit schwach zergliedertem Relief und den angrenzenden nördlichen Teil des kasachischen Faltenlandes ein, wo sehr häufig kleine Hügel zu finden sind, die eine Ansammlung von Hügeln und Hügeln darstellen Grate 20-50 m hoch.

Östlich des Irtysch geht die Tschernozemzone in die weite, leicht hügelige Kulundi-Steppe über, die sich über 360° erstreckt km in der Länge und 200 km in der Breite.

Vegetation. Böden vom Typ Tschernozem bildeten sich im Gegensatz zu Soddy-Podzolic-Böden unter der Decke der grasbewachsenen Wiesensteppenvegetation. Eine überzeugende Bestätigung dafür finden sich in den ungepflügten Gebieten unberührter Steppe, die derzeit in einigen Teilen des Schwarzerdegürtels und am häufigsten in Naturschutzgebieten zu finden sind.

Allerdings ist die Zusammensetzung der Wiesensteppenvegetation im gesamten beschriebenen Gebiet nicht gleich. So überwiegen beispielsweise in den südlichen, trockeneren Regionen Federgras-Schwingel-Assoziationen, zu denen hauptsächlich Federgras, Schwingel, Dünnbeingras, Weizengras, Flaumhafer, Dünnblättriges Straußgras, Steppentrespe usw. gehören Regionen, mit Große anzahl Sedimente, die fast den gesamten nördlichen Teil des Schwarzerdestreifens umfassen können, der Hauptpflanzenhintergrund besteht hauptsächlich aus Staudenfedergras-Schwingel-Assoziationen, bestehend aus Wiesen-Rispengras, Weizengras, Chapolot, Klee, Adonis, Salbei, Astragalus und Esparsette.

Die meisten in der Steppe vorkommenden Pflanzenformen zeichnen sich biologisch durch eine relativ kurze Vegetationsperiode und die Fähigkeit aus, Feuchtigkeitsdefizite zu tolerieren. Diese Features, die gut harmonieren Klimabedingungen Zonen ermöglichen es der Steppenvegetation, die Frühlingsfeuchtigkeitsreserven im Boden vollständig zu nutzen und den Entwicklungszyklus vor Beginn der Trockenperiode abzuschließen. Die der Steppenzone innewohnende reiche krautige Vegetation hinterlässt jedes Jahr nach ihrem Absterben eine große Menge organischer Substanz im Boden.

Nach Untersuchungen von Z. Ya. Lane produzieren die oberirdischen Teile krautiger Pflanzen auf Schwarzerde jährlich etwa 18 c/ha, und Wurzelsysteme sind etwa 80 c/ha trockene organische Substanz. Somit ist das Wurzelsystem der krautigen Vegetation von entscheidender Bedeutung für die Bildung des Bodenprofils von Tschernozemen. Durch Humifizierungsprozesse wird ein erheblicher Teil der Pflanzenreste zu Humus und reichert sich nach und nach in Form von Humus im Boden an. Dies erklärt den hohen Humusgehalt, mit dem sich Schwarzerdeböden deutlich von anderen Bodenarten unterscheiden.

Zusammen mit organischer Substanz gelangt jährlich eine erhebliche Menge an Stickstoff- und Aschestoffen in den Boden (Tabelle 41).

In besonders großen Mengen gelangen zweiwertige Kationen in den Boden, die eine wesentliche Rolle bei der Koagulation von Bodenkolloiden und der Bodenstrukturierung spielen.

Gleichzeitig ist in den westlichen Regionen der Schwarzerdezone die größte biogene Anreicherung von Aschesubstanzen und Stickstoff zu beobachten, im östlichen Teil der Zone ist dieser Prozess etwas schwächer ausgeprägt.

- Quelle-

Garkusha, I.F. Bodenkunde / I.F. Garkusha.- L.: Verlag für landwirtschaftliche Literatur, Zeitschriften und Poster, 1962.- 448 S.

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