Нейтральные смектит-сиаллитные изогумусовые почвы. (Лекция 14) презентация

изогумусовым текстурно-недифференцированным или слабо дифференцированным профилем, включающая:
а) структурные почвы с профилем А-АВ-Вса-Сса — черноземные (черноземы, брюниземы, лугово-черноземные почвы),
б) бесструктурные трещиноватые почвы с профилем А-АС-Сса — вертисоли (слитоземы),
В) слитые черноземы, формирующиеся в наиболее теплых фациях черноземной зоны.

был обобщен им в монографии ≪Русский чернозем≫ (1883).
Как тип почвы чернозем впервые выделен В. В.Докучаевым в классификации почв 1896 г.
Большой вклад в изучение происхождения, состава и свойств черноземов внес П. А. Костычев, показавший в своей работе ≪Почвы черноземной области России≫ (1886), что в образовании чернозема ведущую роль играют биологические процессы.
Первые фундаментальные исследования водно-
физических свойств и водного режима черноземов
были проведены А. А. Измаильским и Г. Н. Высоцким.

Северной Америке. Они занимают 260 млн. га (1,7 % суши), в том числе 23 млн. га — горные черноземы.
Почти половина площади черноземов приходится на долю России, где они образуют пояс, вытянутый островами с запада на восток на расстояние, занимая 163 млн. га, или 7,4% площади страны

первозданная материя, но произошел от согнития живых и растущих тел со временем».
М.В.Ломоносов, 1763г.

трактате ≪О слоях земных≫ (1763);
- Ф. Рупрехт «Геоботанические исследования о черноземе» (1866)
В. В. Докучаев «Русский чернозем» (1883).
2. Гипотеза морского происхождения чернозема:
- П. С. Палласом (1779) по отношению к черноземам Ставропольского
края, которые, по его мнению, образовались из морского ила
и гниющих масс тростника и другой растительности при отступлении
моря.
- Петцольд (1851)
Гипотеза болотного происхождения черноземов
Ф. Ф. Вангенгейм фон Квален (1853)
- В. Р. Вильямc,
- Э. И. Эйхвальд (1850) и Н. Д. Борисяк (1852)

Рупрехта, которого В.В. Докучаев считал «отцом научной постановки и самой разработки вопроса о происхождении нашего чернозема. Свой объемный труд «Геоботанические исследования о черноземе» (1866) Рупрехт начал словами: «Чернозем представляет вопрос ботанический». Рупрехт рассматривает образование черноземов как результат поселения травянистых растений и накопления перегноя при их разложении. Растительно-наземной теории придерживались и некоторые другие ученые, М.Н. Богданов, А. Шмидт, Л.И. Гроссул-Толстой.

1839 г.), академик Петербургской академии наук (1853). С 1855 г. директор Ботанического музея Петербургской академии наук. Основные труды посвящены флоре высших растений различных районов России, систематике злаков, зонтичных, первоцветных, колокольчиковых, водорослям-макрофитам Тихого океана.
Обосновал связь образования чернозема со степной растительностью.

русском черноземе»
Основные положения докучаевской концепции происхождения черноземных почв следующие
Главным исходным материалом для образования чернозема, а так же и других растительно-наземных почв служат органы наземной растительности и элементы материнской породы. Они во многом определяют особенности строения профиля почв.
В образовании черноземов принимает участие растительность только травянистых степей и особенно ее корневая система.
В процесса образования почв большую роль играет возникновение из растительных и других органических остатков перегноя, или гумуса, т.е. продуктов неполного разложения растительных остатков, окрашивающих почву в темный цвет.

обладающего нейтральной реакцией («сладкого гумуса»), распределение гумуса среди минеральной массы, с которой он тесно перемешан и глубокое распространение гумуса в профиле почвы.
5. В значительной мере в связи с этим чернозем при «нормальном его залегании» имеет профиль, четко разделяющийся на горизонты А, В, С.
6. Все эти особенности чернозема являются следствием совокупности климата, условий, свойств почвообразующей породы, растительности, деятельности населяющих почву животных и до некоторой степени рельефа и характера почвообразующей породы.
7. Совокупность этих условий предопределяет область распространения русского чернозема, ее границы и характер географических контактов с другими почвами. 

течение последних 10—12 тыс. лет.
Этот возраст подтвержден с помощью
радиоуглеродного датирования, которое позволило установить, что возраст гумуса верхних почвенных горизонтов составляет в среднем не менее 1 тыс. лет, а возраст глубоких горизонтов — не менее 7—8 тыс. лет.

миграция гидрокарбоната кальция в профиле - формирует карбонатный профиль чернозема

с минеральной частью, и в накоплении биофильных элементов: азота, фосфора, серы, кальция, железа, марганца и других макро- и микроэлементов.

Важной стороной дернового процесса является оструктуривание почвенной массы — создание комковато-зернистой структуры. Она возникает в результате деятельности беспозвоночных, тонких травянистых корней, продуктов жизнедеятельности
микроорганизмов, клеющих свойств органического вещества.

комковато-пылеватая структура

кальцием, формирование гуматно-кальциевого гумуса, нейтральную и слабощелочную реакцию почвенного профиля, наличие карбонатного горизонта.
Миграция карбонатов определяется характером водного, теплового и газового режимов черноземов.

воды выносятся растворимые вещества, прежде всего Са(НСОз)2. Содержание Са(НСОз)2 весной невелико, так как в этот период в связи с низкими температурами биологическая активность подавлена, в почвенном воздухе содержание СО2 понижено и растворимость СаСОз мала. Поэтому вынос Са(НСО3)2 из карбонатного горизонта сравнительно невелик.
Летом вследствие десукции (от лат. desuctio всасывание- потребление почвенной воды растениями) и отчасти физического испарения в черноземах господствуют восходящие токи воды. Восходящими токами в карбонатный горизонт возвращается Са(НСОз)2, вынесенный весной, чем и поддерживается существование этого горизонта и высокое содержание Са(НСО3)2 в почвенном растворе.

Черноземы — это почвы травянистых формаций, приуроченных к степной и лесостепной зонам
3. Почвообразующей породой для черноземов служат главным образом четвертичные лёссы и лёссовидные породы, карбонатные, пористые. Встречаются черноземы и на третичных глинах.
4. Гранулометрический состав в большинстве случаев суглинистый или глинистый, в редких случаях более легкий

с луговой степью и остепненными лугами,
2. разнотравно-дерновинно-злаковую степь,
3. дерновинно-злаковую степь

и позвоночных животных, которые измельчают и перемешивают растительные остатки с минеральной частью почвы.
Черноземы отличают высокой активностью микробиологических процессов.
Наиболее интенсивно эти процессы протекают весной и ранним летом, когда почвы имеют благоприятный температурный и водный режим, что способствует интенсивному гумусообразованию.

с отмирающими частями в почву возвращается практически то же количество питательных веществ, которое было использовано на прирост;
2) большая часть этих веществ возвращается не на поверхность почвы, а непосредственно в почву с корнями;
3) среди химических элементов, вовлекаемых в биологический круговорот, первое место принадлежит кремнию, далее следуют азот, калий и кальций.

с зернистой структурой;
АВ — гумусовый, темноокрашенный с некоторым побурением, усиливающимся книзу, с темно-бурыми, серо-коричневыми пятнами, заклинками, затеками, кротовинами; структура ореховато- или комковато-зернистая;
В — горизонт, переходный к породе, имеет преимущественно бурую (до палевой) окраску; с языками и затеками гумуса, призмовидную структуру; обычно разделяется на несколько подгоризонтов;
Вса – выделяется в нижней части гор. В , содержит скопление карбонатов;
С — материнская порода, обычно Сса

минералов тонких фракций.
2. Минералогический состав черноземов определяется составом почвообразующих пород и равномерно распределяется по профилю
3. Черноземы относятся к числу почв наиболее богатых гумусом. В тучных черноземах его содержание достигает 10—12%, а запас гумуса в метровом слое мощного чернозема может быть 600—700 т/га.
4. В составе гумуса преобладают гуминовые кислоты, а среди них фракция, связанная с кальцием. Гумус отличается высокой степенью полимеризации и конденсированности и прочной связью с глиной.
5. Черноземы обладают высокой ЕКО, особенно в гумусовом горизонте, богатом органическими коллоидами (до 50 мг-экв на 100 г почвы). В составе поглощенных оснований преобладает кальций, содержание магния в 5—8 раз меньше.
6. Черноземы обладают исключительно хорошими водно-физическими свойствами, обусловленными прекрасной зернистой водопрочной структурой гумусового горизонта.

равнине, где с севера на юг закономерно прослеживается смена подтипов чернозема:
черноземы оподзоленные
выщелоченные в северной лесостепи,
3. черноземы типичные в южной лесостепи,
4. черноземы обыкновенные в северной степи
5. черноземы южные в южной степи на переходе к сухим степям.

слабодифференцированные, глубоковскипающие, бескарбонатные, карбонатные (пропитанные), остаточно-карбонатные, карбонатные перерытые, солонцеватые, остаточно-солонцеватые, глубокосолонцеватые, осолоделые,
проградированные (вторично-насыщенные), остаточно-луговатые (террасовые), глубинно-глееватые, слитые

25—40
очень маломощные . . . . <25
и по степени гумусированности (в %) горизонта А:
тучные > 9
многогумусные 6-8
среднегумусные 4-6
малогумусные < 4

покрывающей структурные отдельности в нижней части
горизонта А и верхней части горизонта АВ
Морфологическое строение профиля выражается следующей совокупностью горизонтов:
А (Ар) -A-AB-Bt-Bca-Cca

теплых промерзающих почв; II — фации очень теплых кратковременно промерзающих почв. Новообразования в профиле; 1 — кремнеземистая присыпка; 2 — глинисто-гумусовые натеки; 3 — прожилки; 4 - псевдомицелий (паутинка)

подгумусового горизонта.
В профиле диагностируются слабые признаки элювиально-иллювиальной дифференциации
по илу, физической глине и валовому содержанию R2O3.
Профиль A(Ap)-AB-Bt-Bca-Cca.
Горизонт Bt бескарбонатный.

теплых промерзающих почв; II — фации очень теплых кратковременно промерзающих почв; III — фации умеренных длительно промерзающих почв. Карбонатные выделения в профиле:
1 — прожилки; 2 — псевдомицелий; 3 - белоглазка; 4 - мучнистые скопления; 5 - журав-
чики; 6 - натеки на щебне

гумуса, азота и зольных элементов, не глубоким вымыванием карбонатов, отсутствием элювиально-иллювиальной дифференциации почвенного профиля по илистой фракции, железу и алюминию.
Морфологическое строение профиля типичных черноземов — наиболее представительное для всего типа черноземов:
А (Ар + А)-АВ-Вса-ВСса-Сса

Приуралья. Они имеют более мощный гумусовый горизонт и большое количество гумуса в верхнем слое. Вскипание появляется в нижней части гумусового слоя, реакция почвы нейтральная.

лых промерзающих и теплых промерзающих почв;
II — фации очень теплых кратко­ временно промерзающих почв. Карбонатные выделения в профиле:
1 — прожилки;
2 — псевдомицелий;
3 - белоглазка;
4 -- журавчики

с последними в них ослаблен процесс гумусонакопления.

умеренно-теплых промерзающих и умеренных промерзающих почв; II — фации очень теплых периодически промерзающих почв; III — фации умеренных длительно промерзающих почв. Карбонатные выделения в профиле: 1 — прожилки; 2 — псевдомицелий; 3 — белоглазка; 4 — мучнистые скопления; 5 — натеки на щебне

гумусового горизонта, повышенным горизонтом карбонатных выделений и наличием гипсовых новообразований в пределах 1,5-3 м толщи на породах тяжелого и среднего гранулометрического
состава.
Структура профиля южного чернозема имеет вид
А (Ар + А)-АВ (ABca)-Bca-BCca-Cca-Ccs-Csa.
В южных черноземах очень часто проявляются признаки солонцеватости.

умеренно-
теплых промерзающих и умеренных промерзающих почв; II — фации очень теплых периодически промерзающих почв; III — фации умеренных длительно промерзающих почв.
Карбонатные и гипсовые выделения в профиле: 1 — прожилки; 2 — псевдомицелий; 3 — белоглазка; 4 — мучнистые скопления; 5 — кристаллы и друзы гипса

признаков и весьма существенно. Поэтому на протяжении черноземной зоны с запада на восток выделены 4 фации:
Теплая южно-европейская
Умеренно-теплая восточно-европейская
Холодная западно- и среднесибирская
Глубокопромерзающая и длительно-мерзлотная восточносибирская

Суровая зима, глубокое промерзание, позднее оттаивание, сокращенный вегетационный период, часто на глубине 2 м мерзлый слой сохраняется на протяжении всего вегетационного периода.
Отсюда сравнительно короткое время активных биологических процессов и небольшая глубина почвенного слоя.

горизонте небольшой мощности.
Состав гумуса гуматно-кальциевый, часто наблюдается повышенное содержание негидролизуемого остатка.
Наличие глубоких языков и карманов у нижней границы гумусового горизонта. Иногда гумусовые языки доходят до глубины 100 – 150 см.
Наличие глубинного оглеения, обусловлено повышенной влажностью нижней частью профиля (наличие длительно-сезонно-мерзлотного слоя).

(Сгк:Сфк 2,0 – 3,5, т.е. если для черноземов теплой фации характерен фульватно-гуматный тип гумуса, то в черноземах восточно-европейской приобретает гуматный характер в А+В).
Миграция карбонатов в почвенном профиле незначительная. Из миграционных новообразований встречаются прожилки, выцветы карбонатов. Образуется иллювиально-десуктивный горизонт карбонатов.
Выщелачивание легкорастворимых солей и гипса часто с формированием иллювиального горизонта.
Оглинивание почвенной толщи не обнаруживается с необходимой достоверностью.

см)
Низкая гумусность (4 – 6 %)
Резкое уменьшение содержания гумуса с глубиной
Качественный состав гумуса характеризуется соотношением Сгк:Сфк >2

характеристики Предкавказья – короткая мягкая зима – безморозный период 195 – 210 дней, глубина промерзания почвы не более 45 см.

(100 см и более),
- сравнительная малогумусность 3 – 6 %,
- в составе гумуса преобладают ГК высокой оптической плотности, связанные с Са.

Впервые выделил и описал эти черноземы как самостоятельный подтип Л.И. Прасолов (1916). И описал их под названием "приазовские черноземы" и указал на следующие особенности этих почв.
значительная мощность гумусовых горизонтов (А+В примерно 140 см, А – 50 см), интенсивная серовато-черная или буроватая окраска, невысокое содержание гумуса.
ореховато-комковатая структура
наличие копролитов крупных червей
высокий уровень карбонатов, образующих налеты
слабое развитие горизонта белоглазки (не выше 95 см).

гумуса (Сгк:Сфк ≈ 1,5 – 2,0)
миграция карбонатов в почвенном профиле, ясное выделение миграционных новообразований СаСО3 (прожилки, мицелий, паутина). Образование карбонатного иллювиального горизонта.
Выщелачивание легкорастворимых солей и гипса за пределы почвенных горизонтов.
Оглинивание почвенной толщи с максимумом в переходном горизонте АВ, с накоплением гидрослюд, монтмориллонита, каолинита, галлуазита.

хозяйств
Поперечная обработка склоновых полей
Залужение приовражных понижений и эрозионно-опасных склонов
Правильные севообороты, оптимальные для данной местности с бобовыми травами, при необходимости с парами
Регулярные органические и минеральные удобрения
Безотвальная обработка с глубоким рыхлением подпахотных уплотненных горизонтов.

Каменной степи