З. Почвенный покров полупустынной области

Ксеросоли (от греческого xeros — «сухой») — в международной классификации ФАО/ЮНЕСКО — полупустынные почвы, включая серозёмы и др.: нормальные, известковые, гипсовые, лювиковые.

Состав и свойства светло-каштановых и бурых полупустынных почв

Происхождение каштановых почв связано с засушливостью климата и ксерофильным характером растительности, активной минерализацией растительных остатков и гумуса, ослаблением гумусонакопления по сравнению с черноземами. Аридность обусловливает слабую выщелоченность профиля от карбонатов, гипса и легкорастворимых солей. В этом заключаются главнейшие особенности процесса почвообразования в этой зоне.

В.А. Ковдой была высказана точка зрения о палеогидроморфном прошлом каштановых почв, формирующихся на пониженных равнинах сухих степей.

Эта точка зрения была подтверждена для каштановых почв Прикаспийской низменности И. В. Ивановым. Установлено, что на протяжении последних 9 тыс. лет светло-каштановые почвы бессточной равнины Северного Прикаспия прошли в своем развитии стадии луговости, засоления, рассоления, осолонцевания, остепнения.

Главные процессы, формирующие каштановые почвы — дерновый, миграция и аккумуляция карбонатов. Особенности природных условий зоны (более изреженный растительный покров и меньшее поступление в почву растительных остатков, менее благоприятные условия их гумификации) определяют ослабленное развитие здесь дернового процесса по сравнению с черноземной зоной. Степень выраженности этого процесса (содержание гумуса, мощность гумусовых горизонтов, оструктуренность) тесно связана с условиями увлажнения в связи с зональными и провинциальными особенностями климата. Именно поэтому наиболее гумусированы темно-каштановые почвы, формирующиеся в более благоприятных условиях увлажнения. По мере перехода от темно-каштановых почв к светло-каштановым общий запас органического вещества уменьшается, заметно увеличивается отношение корневой массы к надземной, что объясняется преобладанием в составе травостоя полыней. Светло-каштановые почвы по своим свойствам близки к бурым полупустынным почвам. При разложении растительных остатков полынных группировок наряду с кремнием, магнием и полуторными оксидами образуется большое количество щелочных металлов. Последние являются причиной развития солонцеватости.

Наложение элементов солонцового процесса на зональное проявление дернового — одна из важнейших особенностей почвообразования в зоне сухих степей и полупустынь. Более четко солонцеватость проявляется в светло-каштановых почвах. Особенность почвенного покрова зоны — комплексность.

Причиной высокой комплексности являются микрорельеф, обусловливающий различия в водно-солевом режиме почв, а также пестрота в свойствах почвообразующих пород (неодинаковые физические свойства их обусловливают различную водопроницаемость и выщелоченность от солей), деятельность землероев (в частности, вынос на поверхность засоленного грунта, что приводит к развитию солонцов и солонцеватых почв), пятнистость растительности на фоне сухого климата и бессточности территории.

Каштановые почвы образуют комплексы с солонцами и лугово-каштановыми почвами.

Более высокое скопление солей в светло-каштановых почвах по сравнению с темно-каштановыми способствует проявлению признаков солонцеватости. В светло-каштановых солонцеватых почвах профиль дифференцирован более резко, что выражается в обеднении илистой фракцией верхнего горизонта, А и обогащенности илом горизонта В.

В типе каштановых почв выделяют следующие роды:

• -обычные;
• -солонцеватые (характеризуются уплотненностью нижней части гумусового горизонта В1 с комковато-призмовидной или глыбистой структурой и наличием лакировки (буровато-коричневой корочки) на агрегатах);
• -солончаковатые (количество солей > 0,25% в пределах первого метра);
• -солонцевато-осолоделые (имеются признаки осолодения в виде присыпки SiO2 в гумусовом горизонте, почва на стадии рассоления);
• -карбонатные (наличие СаСО3 по всему профилю);
• -карбонатно-солонцеватые (формируются на карбонатных засоленных породах тяжелого гранулометрического состава, отличаются повышенной плотностью и трещиноватым сложением профиля, в ППК имеется натрий);
• -остаточно-солонцеватые (имеют отчетливо выраженные признаки солонцеватости, но без заметного содержания обменного натрия);
• -с пониженным вскипанием (почвы легкого гранулометрического состава, карбонаты выщелочены на глубину 1−1,5 м, гипсовый горизонт отсутствует);
• -слитые (развиты на иловато-глинистых породах и отличаются высокой плотностью (слитостью) горизонта В при невысоком содержании обменного натрия);
• — развитый профиль и очень малую мощность гумусового горизонта).

Виды выделяют по мощности гумусовых горизонтов (А+АВ), см: мощные (>50), среднемощные (30−50), маломощные (20−30), очень маломощные (<20).В соответствии с Классификацией почв России (2004), в типе каштановых почв выделяют подтипы: типичные, солонцеватые, засоленные, криптоглеевые, поверхностно-турбированные.

Профиль каштановой почвы имеет следующее строение:

А — гумусовый горизонт, каштановый, пороховато-мелкозернистый, мощность 15−30 см;

АВ₁ — слабее прокрашенный гумусом, серовато-бурый, комковатый или призмовидно-комковатый, обычно вскипает от HCl; мощность 10 см;

АВ_2Са — неоднородно окрашенный, с темными серовато-бурыми гумусированными языками на буровато-палевом фоне, призмовидно-крупно-комковатый, вскипает от HCl; мощность 10 см;

В_Са — буровато-желтый, плотный, призмовидный или призмовидно-ореховатый, пропитанный карбонатами (в виде обильной белоглазки, прожилок или мучнистых скоплений в зависимости от термического режима и свойств почвообразующих пород); мощность 50−100 см;

В_cs — более светлый и однородный по окраске, более рыхлый, с очень редкими выделениями карбонатов и вкраплениями гипса в виде друз, гнезд, прожилок; в нижней части горизонта выделения легкорастворимых солей (в почвах некоторых фаций и провинций этот горизонт отсутствует);

С — материнская порода.

В обычных родах профиль почв не дифференцирован по содержанию SiO₂ и R₂O₃. Валовое содержание кремнекислоты по всему профилю одинаково. Незначительное накопление ее по сравнению с нижними горизонтами отмечается в горизонте А; более высокое содержание кремнекислоты в этом горизонте отмечается в осолоделых каштановых почвах.

В илистой фракции преобладают минералы монтмориллонитовой группы и гидрослюды, в небольших количествах имеются гетит, гиббсит. Вторичные минералы каолинитовой группы встречаются редко. В крупных фракциях находятся преимущественно кварц, полевые шпаты, слюды и роговые обманки.

Светло-каштановые суглинистые почвы в верхнем горизонте содержат гумуса 1,5−2,5%, азота — 0,25−0,35% и валового фосфора — 0,1−0,2%. Запасы гумуса в метровом слое изменяются от 120 до 200 т/га. В составе гумуса верхних горизонтов гуминовые кислоты преобладают над фульвокислотами, в нижних горизонтах Сгк: Сфк<1. Отношение С: N = 6−11.

Основные массивы бурых полупустынных (пустынно-степных) почв находятся в пределах северного побережья Каспийского и Аральского морей и в южной части Казахского мелкосопочника.

Главные генетические особенности обусловлены биоклиматическими условиями их формирования. Основная масса опада поступает в почву в виде корневых остатков. Малое количество осадков и высокая температура обусловливают кратковременность процессов образования и разложения гумусовых веществ. Эти процессы протекают только в весенний период, когда в почве складываются наиболее благоприятные условия увлажнения.

При минерализации растительных остатков накапливаются зольные элементы, в составе которых велика доля натрия. Ионы Na+ внедряются в почвенный поглощающий комплекс, развивается солонцовый процесс. Солонцеватость — зональный признак бурых полупустынных почв.

Характерной особенностью гранулометрического состава является неравномерное распределение илистой фракции в пределах профиля: максимум илистых частиц отмечается в нижней части гумусового горизонта В₁, имеющего признаки солонцеватости.

Верхний горизонт (А) обеднен кальцием, магнием и полуторными окислами, однако в нем отмечается некоторое накопление SiO₂ и Na₂O. В горизонте В₁ наблюдается относительное накопление Fe₂O₃ и Al₂O₃, а в В_к — окислов кальция и магния.

Содержание гумуса находится в прямой зависимости от гранулометрического состава и колеблется от 1% в песчаных и супесчаных разновидностях до 2,5% в суглинистых. В составе гумуса преобладают фульвокислоты (Сгк:Сфк < 1), причем с усилением осолонцевания их количество возрастает.

Валовое содержание азота в верхнем горизонте составляет 0,11−0,18%, фосфора — 0,06−0,2%, но подвижных форм мало (около 10 мг/100 г почвы). Содержание валового калия 1,5−2%, отмечается сравнительно большое количество подвижных его соединений (более 20 мг/100 г почвы).

Емкость поглощения низкая 3−10 мг-экв/100 г почвы в супесчаных разновидностях и 15−25 мг-экв/100 г почвы — в суглинистых. Гумусово-иллювиальные горизонты обладают большей дисперсностью, чем верхние, емкость поглощения в них выше.

В ППК преобладают кальций и магний, небольшое количество натрия. Реакция среды слабощелочная (рН 7,3−8). Наибольшее скопление карбонатов отмечается на глубине 30−80 см.

Бурые полупустынных почвы характеризуются неблагоприятными физическими свойствами: бесструктурностью, высокой плотностью иллювиальных горизонтов и низкой их водопроницаемостью.